保證焊接質量,降低成本支出

2023-02-03 09:51:01 字數 3234 閱讀 5262

焊接質量受焊接電流、焊接時間、壓力和分流狀況等多種因素的影響,上海梅達焊接裝置****生產的焊接裝置不僅能對焊接電流、時間和壓力進行有效控制,而且具有多脈衝焊接、線性電流遞增器、故障歷史記錄、c係數監測及網路電壓等待等多種功能,有效保證了焊接質量。

曾與乙個朋友討論焊接技術問題,他無意中講起某汽車廠製造的麵包車的焊點數量竟達5000多點,讓人十分驚訝。具體原因在於,由於焊接質量無法得到有效控制,所以車間以增加焊點作為焊接質量的保障手段。我聽後感觸頗深:

為什麼使用者在選擇裝置時對**十分重視,而對後續因裝置技術問題而產生的持續不斷的費用卻視而不見?在此,我想與大家共同**價值與**的真正意義。

以白車身的焊接為例,一般一輛轎車的焊點在3 000~5000點左右,要求合格率達到98%以上。如果焊點質量不穩定,可能需要增加5%左右的焊點,這就意味著每輛車可能增加150~250個焊點,以年產8萬輛車計算,大約增加1 200~2000萬個焊點,由此每年會多產生24~40萬元的電費(電費以1元/ kwh計算),同時相關的電纜損耗需要增加240~400根,增加費用24~40萬元。1200~2000萬個焊點累計需要增加的工作時間為667~1100h,加之相關冷卻水和壓縮空氣的損失,累計增加直接費用支出至少為80~100萬元,而這部分費用完全是因為焊接質量不穩定產生的額外支出。

如果我們能確保焊點的焊接質量達到甚至超過98%的合格率,不僅能保證不增加焊點,額外費用也節省了,這也是上海梅達焊接裝置****一直所追求的目標,即「為客戶創造價值」。

保證焊點質量,需要考慮影響焊點質量的因素,即焊接電流、焊接時間、壓力、分流狀況及其他,下面我們對這些影響因素進行具體分析。

焊接電流與焊接時間

目前,市場上的焊接裝置都聲稱具備恆電流或恆電壓控制,但一般都是初級反饋,即從可控矽一端的電流來折算成次級電流。公式如下:

isec=ipri ×n(isec為次級電流,ipri為初級電流,n為匝數比)

這種控制方式有一定的道理,也是目前市場上的主流,但這樣的控制方式將帶來兩個不可避免的問題:演算法的差異和變壓器的特性。從演算法角度講,一般控制器的匝數比能做到保留1位小數,因此,實際電流和設定電流之間的誤差可以降低到200a以內。

同時,因為變壓器在工作一定時間後本身被磁化(和工作頻次有關),從而影響實際的輸出電流,且電流是減少的,其下降範圍從數十安培到數百安培不等,這會成為影響焊接質量的潛在風險。同時,隨著鍍鋅板的大量應用,原來的恆流控制因為電阻變化會在最初的幾周內無法精確控制,這也需要增加焊接時間來滿足最終的焊接要求。

對普通冷扎板與鍍鋅板組合進行焊接的引數

上海梅達採用美國wtc公司70多年的研究成果,對上述兩個影響因素分別採用次級監測和混合觸發功能,對焊接質量進行了有效控制。次級監測是把原來的初級取樣線圈安裝在焊接變壓器次級端,直接對次級電流進行取樣,避免了演算法誤差和變壓器特性變化造成的誤差,10 000a焊接電流的誤差率降低在50a以內。針對焊接最初的電阻變化,我們也採用混合觸發模式,即在乙個焊接規範裡既有恆電壓(**c)觸發模式,也有恆電流(acc)觸發模式,能有效避免最初幾周焊接電流的不穩定,提高焊接穩定性。

焊接壓力

從嚴格意義來說,焊接壓力是指焊接過程壓力,即從電極壓緊工件到焊接完成、維持結束這段過程,牽涉到氣源壓強、氣缸直徑、氣缸隨動性及焊鉗剛性等因素。在此,我們僅就氣源部分進行**。隨著汽車車身設計的需求,不同厚度、不同強度、不同鍍層的板材組合需要在乙個工位上完成,而為了達到柔性設計,用同一臺裝置焊接2~3種車型,也會帶來上述問題。

目前國內裝置都採用單一壓力控制,僅在電流上加以區別,這種做法對板材組合差異小的工藝尚能滿足,對差異大的就力不從心了。

在表中,這個組合在同一臺裝置上焊接的可能性很高,除了電流和時間可以跟著程式進行分別控制,壓力是乙個無法克服的障礙。我們經常看到焊接車間裡火花四射,其中乙個原因是焊接壓力無法滿足要求。對此,上海梅達的控制器上配置了模擬量控制,可以針對不同焊接程式,在變換焊接電流、焊接時間的同時切換焊接壓力,以最大限度地滿足現場焊接工藝的需求。

此外,我們還開發了修磨功能,能夠實現手動焊鉗電極的**修磨,可以依託比例閥實現修磨要求的低壓力。

其他特殊功能

除了常規的報警等功能外,從專業的角度考慮,我們還有針對性地開發了包括預壓控制、多脈衝焊接(大於三脈衝)、線性電流遞增器、故障歷史記錄、c係數監測及網路電壓等待等功能,能夠更有效地保證焊接質量。下面就上述幾個功能做以說明:

1. 預壓控制

這裡討論的預壓控制是指在預壓時間內如果撤消啟動訊號,焊接程式將自動停止並恢復到初始狀態。這樣可以有效調整焊接位置,操作人員發現焊接位置不對,只要鬆開啟動即可,避免了失誤造成的人身傷害。在更換電極的時候,往往會因為誤啟動焊接訊號,造成電極不可逆轉的運動,最終造**身傷害,該預壓控制區別於一般的脈衝/電平控制,可以編輯預壓的時間(從1~99周可調),盡可能在滿足生產的同時確保安全。

2. 多脈衝焊接

一般控制實現三脈衝焊接,但不具備多脈衝焊接功能。有人認為該功能不必要,其實不然。隨著中強度、高強度鍍層板材在汽車製造領域的大量應用,焊接工藝也發生了變革。

以國內某著名汽車製造企業為例,中強度鍍鋅板在車身焊接中的應用超過70%以上,也就是說至少2 500個焊點是需要多脈衝焊接的。在以後的焊接工藝中,大量採用多脈衝焊接工藝來提公升焊接核心的質量是主要的發展趨勢。

3. 線性電流遞增器

梅達焊接裝置的電流遞增器叫線性遞增器(linear stepper),就是每個焊點都會按照設定的引數進行遞增,以補償電極的增大。目前,許多使用者沒有意識這個功能所帶來的價值,很多汽車製造廠的焊接車間仍使用銼刀對變形的電極進行修整,這一過程完全依靠人為,焊接質量也因此會受到相應的影響。如果採用遞增器功能,可以有效延長單次電極的焊接次數,同時結合修磨功能可有效保證電極的形狀,這意味著焊接質量不再受人為操作影響,可以實現有效控制,不僅能節約時間,而且能有效保證焊接質量。

4. 故障歷史記錄

如果在焊接過程**現故障,操作人員為了趕時間而自行復位,致使某些故障不能被及時發現或記錄下來,有可能會產生嚴重後果。因此,有必要在控制器內增加故障歷史記錄,便於定期查詢,發現問題,防患於未然。

5. c係數監測

目前,國內對這個引數也進行了設定,這個引數主要是監測焊接裝置的次級狀態,如分流、老化及短路等狀況。通過這個係數監測,我們可以快速發現問題,最大限度地避免焊接質量事故的發生。

6. 網路電壓等待

電網對焊接質量的影響是很直接的。梅達焊機控制器使用的是交流電壓,正弦波,通過可控矽的移相乙個周波乙個周波控制,而且是依據前一次的結果控制下一次的觸發,具有滯後性。在工作時,如果網路電壓過低,將造成焊接電流無法達到要求值,從而產生焊接缺陷。

網路電壓等待功能可以在設定的時間內等待電壓,達到設定值後再焊接,降低了焊接缺陷發生的概率。

以上介紹了梅達公司焊接裝置的某些功能,也是其價值所在。希望能夠拋磚引玉,為大家在實際生產中帶來一些啟發。

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