将微机用于帮助在电阻点焊中保证质量

 

 

     R. 鲍特菲尔德, 汉堡

 

越是在经济不景气时,降低成本的呼声就越高。但是所生产的产品同时又要能满足不断

提高的质量要求和产品保证法的条件。对于电阻焊的生产实践来说,特别应降低昂贵的有损检验费用。由于规定了必须制造和观察宏观磨片,这笔费用只能通过减少昂贵检查的数量来降低。

 

不能降低质量

减少质量保证科的检查次数的同时必须保证焊缝质量满足要求。否则通过减少有损检验实现的费用节约就有可能通过用户索赔和返修更多地消耗掉。因此要找出比较经济而又不影响生产进行的方法来保证加工质量。为此目的,除了对焊接过程实行全面调节以外,还可以连续不断地监控焊接参数并且无遗漏地载入文件。用户现在越来越多地要与计算机打交道。因此也应赋予这种计算机完成质量保证的任务。考虑到电阻点焊也要应付这种“数据流”,微机在控制技术中的意义就增大了。微机的作用以原来的参数输入和操作,扩大到焊接过程统计数据的处理。

带有全套调节程序的焊接过程控制部分,采集焊接部位的电流与电压,计算焊接电阻,连续地将计算结果与灶接过程的理想值对比,看是不是在正确数值范围内。此外,还要把实际生产中经常出现的一些干扰值平衡掉,例如网路电压的波动、次级线圈中阻抗的变化、电极的磨损、边缘焊接和旁路等。例如,通过控制部分来增大焊接电流,藉此补偿和平衡电极的磨损。

 

为了能够充分发挥调节能力,当然还要有符合质量要求的环境条件。因此不允许出现不可见和不可调参数的波动。这意味着,例如电极压力和冷却水温度必须保持恒定。在这个前提下,通过对于每个焊点的调节,可以实现焊接熔核的优化。设计师曾认为,不是所有的焊点都处于最佳状态,因此相对于实际负荷来说必须留有安全储备,这种状况应该成为过去的事了。通过控制与调节焊接过程,使这种“恐惧点”的数量大为减少了。这就导致了加工时间和费用的降低。

当然也不能期待这种调节会带来奇迹。例如,当板与板之间由于变形等原因根本没有发生接触,这时尽管延长焊接时间和加大焊接电流都将无济于事。在这种情况下,由于干扰值引起的调节作用仍然不能实现良好焊接时,亮起红灯。在各种情况下如何处理这些反馈值,对于不同的应用情况是不同的。例如可以再重复进行一次焊接,可者是把这个焊点换一个地方再进行补充焊接。也可以设想把这个零件抽出来进行修复。

在有些应用电阻焊的地方,往往不能稳定边界条件,从而使调节工作没有成效。不过即使在这种情况下,利用参数监测来实现焊接控制也不是多余的。通过连续监测焊接参数可以实现过程控制。如果由于边界条件的不稳定而有一个或几个参数走出了预定的公差范围,这时出现一个信号,表明焊点有缺陷。用于监测焊接参数的仪器有各种结构形式。根据使用情况不同,例如精度要求、特殊焊接参数、材料特性等,在大多数情况下,只要监测焊接电流或者同时监测焊接电流和焊接电压也就够了。为此在市场上已有这种监测临界的焊接控制器(图2)。它还可以降低设备成本,因为本来要用两台仪器的地方,现在只要一台就够了。谁如果想利用这种现代化设备的优点,他完全不必将现有机器和控制器淘汰。很多老式控制器可以进行改装,或者用新一代控制器取代。从而一方面可以减少机器旁边的占地面积,另一方面还可以减少投资费用。

 

减少操作费用

在采用一种质量保证仪器时,经常会把设备购置费用和操作费用在成本核算时估计过低。注意不要适得其反,本来追求的目的是为了避免产生缺陷,但是由于操作板复杂了,需要输入的指令和数据多了,弄不好反而会引起差错。在这方面近年来也利用微机做出了一些成绩。利用微机,通过数据库,可以直接用微机键盘控制多种焊接模式。经常可以把参数以表格形式显示在屏幕上。一眼就可以从表中提取数值。由于各焊接站都把全部数据反馈给微机,因此坐在微机前可以随时提取任意焊点的实测值。这不仅可以用数字形式表现出来,也可以用曲线、线柱或其他图形来表现。通过选择菜单中的各个点,可以针对任意焊点得到每半个波(即百分之一秒)的电流、电压和电阻值。

 

这种无漏洞的文件记载,有助于把有损检验减少到最低数量。因为这时可以排出那些在计算机存贮的数据中对其焊点质量存疑的地方进行较深入的检查。图5表示两个破坏检查试样的结果。有撕裂点的存贮参数与理想值之间有明显的偏差。从而可以认为,通过采用现代控制技术,在提高质量的同时也降低了费用。其应用范围之广也与其结构形式多种多样相似。也存在各种不同的层次,从监控、调节(包括和不包括功率部分)直到成套的模式控制。仪器是与用户要求相适应的,方法是增加或更换线路板。加锁的键盘和输入区,目的是只让有关人员有权更改控制、监测和调节参数。