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超声波焊接自动化

作者:许晶 15161563041 时间:2019-03-16

超声波塑焊是将高频率机械振动通过工件传到接口部分,使分子加速运动。分子摩擦转换成热量使接口处塑料溶化,从而使两个焊件以分子联接方式真正结合为一体。因为这种分子运动是在瞬间完成的,所以绝大部分的超声波塑焊可以0.25~0.5s内完成。超声波塑焊适用于焊接面积较小,结构规则和热塑性的塑料件。 
   振动摩擦塑料焊接技术是使工件在加压的状况下相互摩擦,能量沿熔接部位传导,并且在特别设计的部位使塑胶因摩擦生热而溶化,溶化时段过后在继续加压的状态下冷却固化,固化后的接口强度与本体塑胶强度相当。 
   塑料焊接技术已被成功地运用于汽车保修杠、仪表板和仪表盘、刹车显示灯、方向指示器、汽车门板以及其他与发动机有关的零部件制造工业中。近年来,原先许多传统使用金属的零部件也开始用塑料代替,如进气管,仪表指针,散热器加固,油箱,过滤器等。振动摩擦焊接适用于焊接面积较大,结构复杂的工件,而且对塑料类型没有特殊要求。
  作为制造业的传统基础工艺与技术,在工业中应用的历史并不长,但它的发展却是非常迅速的。焊接机器人是在工业机器人基础上发展起来的先进焊接设备,是从事焊接(包括切割与喷涂)的工业机器人,主要用于工业自动化领域,其广泛应用于汽车及其零部件制造、摩托车、工程机械等行业,在汽车生产的冲压、焊装、涂装、总装四大生产工艺过程都有广泛应用,其中应用 多的以弧焊、点焊为主。
  典型的焊接机器人系统有如下几种形式:焊接机器人工作站、焊接机器人生产线、焊接专机。焊接机器人系统一般适合中、小批量生产,被焊工件的焊缝可以短而多,形状较复杂。柔性焊接线特别适合产品品种多,每批数量又很少的情况下采用。焊接专机适合批量大、改型慢的产品,对焊缝数量较少、较长,形状规矩的工件也较为适用,至于选用哪种自动化焊接生产形式,需根据企业的实际情况而定。
  长期从事超声波自动化设备的研究、开发及应用,尤其是在汽车超声波自动化焊接方面有广泛的应用,我们承若:为您量身定制,超声波自动化焊接、缝切设备。
    自动化焊接在汽车领域的典型应用
  纵观整个汽车工业的焊接现状,不难分析出汽车工业的焊接发展趋势为:发展自动化柔性生产系统。而工业机器人,因集自动化生产和灵活性生产特点于一身,故轿车生产近年来大规模、迅速地使用了机器人。在焊接方面,主要使用的是点焊机器人和弧焊机器人。特别是近几年,国内的汽车生产企业非常重视焊接的自动化。如一汽引进的捷达车身焊装车间的13条生产线的自动化率达80%以上,各条线都由计算机(可编程控制器PLC-3)控制,自动完成工件的传送和焊接。焊接由R30型坐标式机器人和G60肘节式机器人共61台进行,机器人驱动由微机控制,数字和文字显示,磁带记录仪输入和输出程序。机器人的动作采用点到点的序步轨迹,具有很高的焊接自动化水平,既改善了工作条件,提高了产品质量和生产率,又降低材料消耗。
  超声波汽车焊接设备主要应用于汽车车门焊接、汽车汽车仪表焊接、车灯车镜焊接、遮阳板焊接、内饰件焊接、滤清器焊接,反光材料焊接、反光道钉焊接、保险杠焊接、拉索焊接、摩托车用塑料滤清器焊接、散热器焊接、制动液罐焊接、油杯焊接、水箱焊接、油箱超声波焊接、风管超声波焊接、尾气净化器超声波焊接、托盘滤板超声波焊接等等。
  焊接机器人在汽车工业的应用趋势
    随着我国汽车工业的发展和对自动化水平要求的不断提高,将为焊接机器人市场的快速增长提供了一个良好的机会。预计国内企业对焊接机器人的需求量将以30%以上的速度增长。从机器人技术发展趋势看,焊接机器人不断向智能化方向发展,完 实现生产系统中机器人的群体协调和集成控制,从而达到更高的可靠性和安 性。而采用焊接机器人的汽车生产企业在高技术、高质量、低成本条件下必将获得高速发展,也必将为汽车产业的发展带来新的生机。相信,在不久的将来,通过我们的共同努力,国内汽车行业的焊接技术会逐步缩短与国外先进焊装技术水平的差距,迎接WTO带给汽车工业的机遇和挑战。
  在现代车辆上,无论是外装饰件(如保险杠、挡泥板、车轮罩、导流板等)、内装饰件(如仪表板、车门内板、副仪表板、杂物箱盖、座椅、后护板等),还是功能与结构件(油箱、散热器水室、空滤器罩、风扇叶片等),到处可以看到塑料制件的影子。目前,现代汽车上 kg的塑料材料取代了原先需200~300kg的传统金属材料,减重效果十分突出,这对于节约能源,降低温室气体排放具有重要意义。如汽车塑料进气歧管替代金属可减轻质量40%~60%,且表面光清流动阻力小,可提高发动机性能,并在提高燃烧效率、降低油耗、减振降噪方面都起到一定作用。据统计,汽车用塑料品种目前已达几十种,平均每辆汽车塑料用量已占汽车自重的5%~10%,随着汽车轻量化的发展要求和汽车塑料技术的扩大应用,汽车塑料的单车用量今后还将会进一步增加。
  超声波焊接特点:
  - 焊接速度快,焊接强度高、密封性好;
  - 取代传统的焊接/粘接工艺,成本低廉,清洁无污染且不会损伤工件;
  - 焊接过程稳定,所有焊接参数均可通过软件系统进行跟踪监控,一旦发现故障很容易进行排除和维护。
  振动摩擦焊接:
  - 高强度、密封效果好
  - 适合于大型无规则工件焊接;
  - 可焊接多种塑料工件材料,尤其适用于焊接尼龙等采用超声波焊接方法不易加工的软性高熔点材料;
  - 有效取代传统的焊接/粘接工艺;
  超声波焊接其他应用领域
  手套箱
  材料:PP
  特点:可以取代使用螺钉、钉扣和其他辅助焊接物;外观好。应用 新振动摩擦焊接工艺可以避免传统热板焊接中出现的零件变形和表面收缩。
  进气歧管
  材料:尼龙
  特点:提高气密性,可以提高发动机性能;塑料代替铝可有效降低重量、零件制造成本和投资成本。 
  仪表盘
  材料:ABS
  特点:强度高、密封性好;不需使用钉扣、粘结剂等辅助物;可以免除刮伤 仪表盘镜片。 
  汽车尾灯
  材料:ABS和丙烯酸树脂(Acrylic)
  特点:水密性高,强度好,焊接线清晰美观,应用振动摩擦焊接工艺可以有效避免传统热板焊接造成的透明材料的变色。
  汽车门板
  材料:PP
  特点:代替钉扣,可靠性强;有效降低成本;并避免运动途中的振动声响。 
  轮胎橡胶切割
  特点:切削面光滑、粘性好,防止切割面硫化,无粉尘,无异味
  各类焊接工艺在电子行业的应用:
  超声波焊接——
  应用超声波可以对热塑性工件使用熔接、铆焊、成形焊或点焊等多种方法进行焊接。超声波焊接设备既可以独立操作,也可以用于自动化生产环境。那些内置精密电子组件的塑料工件,如微型开关等,就适合使用超声波对其进行焊接。同时,不止一种方法可能被用来对成品进行加工,如焊接软盘和卡带的内部使用铆焊方式,而对其外部的焊接则使用熔接法。
  振动摩擦焊接——
  振动摩擦技术是用于焊接不规则形状塑料工件和半结晶树脂的 理想方式。使用振动摩擦焊接设备可以对工件进行密封,并且非常适合于焊接内部充满液体或粉粒的产品,如墨盒等。
   

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