全球汽车市场越来越重视每一辆汽车的质量和耐用性,而不仅仅是豪华车。每个细分市场的车型都需要以最高水平的精度、装配和光洁度以及结构完整性生产,以保护汽车的价值和制造商在全球的品牌竞争力。

为实现这些目标,制造商正在重大投资数字控制的自动组装系统。这些系统提供了两种优点:高批量生产高品质制造和对每个关键过程的详细控制。这些系统捕获并跟踪广泛的生产数据。

高速,中频,直电阻焊是一种这样的系统。机器电阻焊机可以迅速促进每小时数百个零件成本效益。然而,为了确保每种焊接的质量,工程师必须定期进行组件的破坏性和超声波测试。

现在,新的技术适应性控制 - 有可能彻底改变高速电阻焊接的质量,灵活性和生产力,并且可以避免焊接组件的后续测试的需要。

实时控制

电阻焊接控制的自适应控制采用独特的硬件和软件实时调整焊接参数,因此每种焊缝都在最紧密的质量公差内进行。

焊接接头的超声波检查是一种手动过程,涉及从装配线中采用样品部分并使其进行独立检查。基于测试结果,工程师可以调整电流,时间和其他焊接参数。

问题是,超声波检查是耗时的,而不是可重复的。该部分仅代表在给定生产过程中该特定焊接过程的质量。样本不一定表明每个部分发生的事情。此外,结果可以根据测试人员对代表良好焊缝的意见而变化。

通过比较,自适应控制将每个焊缝的检查与每个焊缝的实时控制相结合。这节省了时间,提高质量,并确保控制系统检查并记录了每种焊接。集成也保持高水平的焊接吞吐量。

自适应控制焊接系统,如博世力士乐(Bosch Rexroth)的PSQ 6000,在自动焊接过程中每毫秒监测一次电流、电压和电阻参数。这些参数会不断地与先前建立的控制工艺质量的主电阻曲线进行实时比较。

该主电阻曲线是通过先前被捕获的和存储的电流,电压和电阻曲线的数学计算来产生的。PSQ 6000实时自动提升并降低焊接电流和焊接时间,以保持实际参数值尽可能接近主曲线 - 随着每个焊接的预期结果具有等效质量。

自适应控制系统测量电极处的电流和电压。数学算法计算电阻曲线和能量平衡。来自焊缝的数据 - 如过程稳定性因子,焊接质量因子和爆炸 - 储存和提供,可用于监测和趋势分析。然后调整电流以补偿随着焊接所需的微小差异。在特殊情况下,具有不同厚度和涂层的板组合可以通过单个程序进行焊接,用于特殊过程应用,如手动焊接。

这种控制增强了焊接灵活性,因此制造商可以更响应于不断变化的市场需求。自动化平台可以存储和操作多个焊接计划,并允许制造商快速更改不同组件和身体类型的焊接时间表。

焊接过程可重复性

制造商寻求焊接可靠性,这有助于他们始终满足他们的生产和质量要求。不幸的是,每个焊接过程都有变化。对于电阻焊来说,这些问题包括零件的装配和厚度、电极不对中、涂层材料成分或厚度、密封剂、焊接力、分流和机床工具的退化。

焊枪尖端磨损是一种可能影响焊接可靠性的另一个因素。大多数制造商通过定期焊接测试控制尖端磨损。不幸的是,在定期测试之前,可能会焊接数十种或甚至数百个组件在磨损电极提示的问题之前。

相比之下,电阻焊接的自适应控制自动补偿作为枪尖磨损的输出变化。同样重要的是,自适应控制提供了一种信息框架,以确保焊接可靠性实际实现的制造商。

由于100%的焊缝实时检查,平台捕获每个焊缝的记录和控制器所做的任何变型,以确保焊接在已建立的参数内。在过程控制方面,这是通过手动产品采样所获得的结果的突出焊接质量的显着改进。

改善安全

许多自动电阻焊接操作有多个机器人每分钟执行数百焊缝。没有实时控制,机器人向枪传送恒定的电力流量,在某些情况下,在某些情况下,这些电源超过了完成焊缝。

过量的火花会增加爆炸和工人受伤的风险,从而导致工人生产率下降和医疗成本增加。没有实时控制的操作也需要外壳和其他昂贵的保护装置和程序。

自适应控制接收部件表面条件的实时反馈,并调整电流到合适的水平,以完成焊接而不产生爆炸。一些研究表明,自适应控制还可以降低焊接工具的总体能耗。

除了增加工人的安全性和运营质量外,自适应控制还减少了与焊接工作区中爆炸相关的污垢和污染。更清洁的工作环境减少了对维护的需求和颗粒的可能性干扰敏感的电子连接,传感器和其他生产线设备。

任何自动化技术的真实价值都是通过改善生产率和降低制造成本来帮助制造商产生节省的。虽然有与电阻焊接平台添加自适应控制相关的成本,但自适应控制可以通过多种方式降低焊接系统的总成本:

测试成本显着降低,包括劳动力,时间,文档,每份测试的费用,以及报废和测试材料。

消除焊接质量溢出和检疫要求。

由于焊缝可靠性增加,较少返工,回忆,退税和法律责任。

由于100%焊接检查增加,每部分生产成本降低。

由于更安全和更清洁的工作空间,减少了爆炸相关成本,具有较少的污染物和更好的质量焊接。

为了更好地说明自适应控制节省成本的潜力,考虑下面的示例。由14个机器人组成的电阻焊接线,每个零件进行150个点焊,每天三班制生产约800个零件。即使考虑到控制部件和编程的成本,汽车制造商也有望在六年内将电阻焊接的测试和质量控制成本降低30%以上。

同样重要的是,这一数额不包括与改善零件质量相关的节省。此外,汽车制造商可以有效地将自适应控制集成到现有的电阻焊接平台中。