電阻焊原理和工藝.

1、電阻焊接技術(shù)在工業(yè)界已經(jīng)有將近 100 年的歷史。 1936 年， 公司在美國底特律創(chuàng)建了電阻點焊控制器這一行業(yè)。從那時起，電阻焊接技術(shù)有了幾次革命性的變革，包括可控硅的應(yīng)用、類比到數(shù)位的控制方法、電流感測及精度的改進(jìn)、交流及直流控制方法以及硬件集成度的增加。在控制器本身，現(xiàn)在的電阻焊接控制器，已經(jīng)有了很大的進(jìn)步。然而在電阻焊接應(yīng)用最廣泛的汽車制造業(yè)內(nèi)，一個最根本的問題一直困擾著技術(shù)人員及用戶：如何達(dá)到每個焊接點都是完美無瑕的。到現(xiàn)在為止，沒有一種方法能夠100地達(dá)成零缺陷焊接。從 20 世紀(jì) 90 年代起，一直致力于尋找這個問題的解決方案。下面的案例，均是開發(fā)這類的產(chǎn)品經(jīng)驗，與業(yè)內(nèi)人士共同探

2、討。電阻焊是利用金屬界面電阻，短時間通過大量電流生成熱，使金屬界面熔化，從而實現(xiàn)焊接，也就是把兩片金屬熔合起來。但是 100% 的焊接成功率，是很難實現(xiàn)的。因為界面電阻是一個不穩(wěn)定的物理特性。要達(dá)成這個100% 的目標(biāo)，需注意以下幾個問題：1.穩(wěn)定的材料及界面成型：除非有精密的沖壓條件，一般車廠在大量生產(chǎn)時，無法做到很好的一致性；零件表面處理的情況也不容易控制。這給散熱器閃光對焊機(jī)焊接工藝造成很大的困擾。2.機(jī)器本身的條件狀況不易控制：一般氣壓設(shè)備的老化容易造成加壓系統(tǒng)的不穩(wěn)定，讓界面電阻變化，使得同樣的焊接條件可能無法達(dá)成需要的函電強度。3.焊接設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)的老化及電力連接件的老化，造成冷焊

3、及虛焊的情形。4.現(xiàn)場工作人員在不了解中頻逆變點焊機(jī)焊接原理的狀況下，隨意調(diào)節(jié)焊接參數(shù)，使焊接質(zhì)量極難控制。針對這些問題，在焊接技術(shù)的管理上，開發(fā)出了幾種不同類型的產(chǎn)品，利用先進(jìn)的硬件及軟件技術(shù)，來幫助用戶更有效地管理工廠里的焊接，來減低焊接成品的報廢率。以下幾點將主要介紹產(chǎn)品及其應(yīng)用。第 1 代產(chǎn)品：大量收集資料從 20 世紀(jì) 80 年代開始，微電腦開始了電子數(shù)位領(lǐng)域的一連串革新。在控制器本身，提供了數(shù)位資料，而這些資料在從前是無法收集的。同時簡單的數(shù)位資料網(wǎng)路也開始成形。在這一時期，美國及歐洲都先后開發(fā)了一連串的產(chǎn)品。這些產(chǎn)品共同的特征，就是大量地收集資料。一部汽車上大約有4 000 個焊

4、點。在不同的汽車公司，這些焊點可能是在不同的地方，由不同廠商焊接完成。假設(shè)某個汽車公司一年做20 萬輛汽車，那么一年內(nèi)就有了8mb 資料。如果每筆用4 個位元來儲存，那么需要32 兆位元的儲存設(shè)備來儲存一年的資料。在20 世紀(jì) 80 年代，計算機(jī)的儲存設(shè)備是很昂貴的。即便是現(xiàn)在，也需要 3g 以上的儲存量。 在剛剛開始做這樣的資料收集時，根本無法儲存， 只能拿打印機(jī)打印后保存在圖書室里。早期，這些資料在汽車公司內(nèi)是用好幾個圖書室來儲存的。在 20 世紀(jì) 70 年代，美國的汽車焊接質(zhì)量一直無法提升。這些資料主要提供焊接質(zhì)量記錄。由于保管和查詢非常困難，所以用處不大。即使做了這樣大量的工作，現(xiàn)場的

5、質(zhì)量保證工作基本上還是很原始的，沒有太大的變化。在技術(shù)條件的進(jìn)步下，現(xiàn)場對平臺點焊機(jī)焊接質(zhì)量的管理，仍然還停留在原地。經(jīng)過了近10 年的發(fā)展， 質(zhì)量控制雖然在管理階層的努力下有了進(jìn)步，管理制度來保證，而電阻焊接是一個看似簡單，實際不易控制的過程。但是代價仍然是很大的。每個焊點只有一次機(jī)會，因為主要是靠著一旦焊接失敗，就沒有第二次機(jī)會。檢測和控制，都是技術(shù)上的挑戰(zhàn)。電子點焊機(jī)技術(shù)原理 :電子點焊機(jī)是專門為電子工業(yè)、微電子工業(yè)提供的電子點焊設(shè)備，具有無需除去絕緣漆就可直接焊接漆包線的功能，焊接時不用任何的助焊劑及焊錫 ,實現(xiàn)無鉛錫焊接，為當(dāng)前先進(jìn)的環(huán)保無錫焊接技術(shù)。焊接時在微小焊接區(qū)域流過強大電流

6、，電能轉(zhuǎn)化為熱能，焊接一瞬間把兩種金屬牢靠焊接在一起，形成一種不易氧化的金屬合金。具有焊點細(xì)小、牢靠、對高頻信號衰減小、耐高溫等優(yōu)點。此設(shè)備方便操作、體積嬌小、維護(hù)方便。適合于焊接金線、銀線、銅線等，尤其方便小線圈、小磁環(huán)、小漆包線等細(xì)小的電感焊接，也可作為電路板廠的補線設(shè)備。電子點焊機(jī)類型又稱有:雙脈沖電子點焊機(jī)、高頻電子點焊機(jī)、微電子點焊機(jī)。電子點焊機(jī)應(yīng)用電子點焊機(jī)應(yīng)用在金屬與金屬的焊接上，如線徑在0.008 1.00mm 金屬線同各種產(chǎn)品焊盤之間的焊接，尤其是漆包線與各種金屬層的焊接中，典型的應(yīng)用有：電子元器件的生產(chǎn)制作的焊接工藝中，如高頻通訊元器件焊接、貼片變壓器引線的焊接、貼片電感線

7、圈的焊接、微型喇叭引線的焊接、感應(yīng)式IC 卡線圈的焊接、蜂鳴器引線的焊接、 受話器引線的焊接、揚聲器引線的焊接、 耳機(jī)引線的焊接、 天線引線的焊接、 麥克風(fēng) 、 訊響器、免提耳機(jī)引線的焊接、振動馬達(dá)線圈的焊接、微型馬達(dá)、鐘表線圈的焊接、模塊上元器件同PCB 之間的焊接等各種小線圈電子元器件的接點焊接上，同樣也可以焊接金屬線、金屬帶、金屬片、太陽能電池引線、各種數(shù)據(jù)線等與金屬焊盤或各PIN 腳的焊接。設(shè)備原理主機(jī)為焊接能量調(diào)控部分,設(shè)有調(diào)控輸出脈沖幅度（電壓）和脈沖寬度（時間）兩個數(shù)碼開關(guān)。主機(jī)上有電源開關(guān)和電源輸出電纜（與焊頭夾連接）；電路設(shè)計上采用自動適應(yīng)的調(diào)節(jié)技術(shù), 能根據(jù)焊頭的參數(shù)，焊件

8、的不同特性進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，使通過焊頭的脈沖電流、脈沖時間與施加于焊頭上電壓的乘積為焊接所需要的最佳能量。該電路還設(shè)有一定值的自動限制保護(hù)，有利于焊頭的使用壽命。焊接原理電子點焊機(jī)設(shè)置了焊接壓力、焊接電壓、焊接時間三組可調(diào)控的焊接參數(shù)。焊接時，根據(jù)焊接線的線徑和焊件的不同要求，設(shè)置好上述三組參數(shù)，當(dāng)施加在焊頭的壓力達(dá)到設(shè)定值時，才能觸發(fā)微動開關(guān)接通電流。由于平行電極的尖端設(shè)有一定阻值的歐姆接觸，通電后電極尖端產(chǎn)生電火花，與電極尖端接觸的絕緣漆一部分被燒除，其余部分向兩端退縮，裸露出金屬線。由于焊接壓力的繼續(xù)作用，驅(qū)使大量電流轉(zhuǎn)而流入裸露的金屬線和金屬基底，電能轉(zhuǎn)化為熱能，實現(xiàn)在同一個脈沖完成除漆和

9、焊接。電子點焊技術(shù)與普通錫焊技術(shù)原理對比傳統(tǒng)的錫焊技術(shù)：采用以錫為主的錫合金材料作焊料,在 180230溫度下焊錫熔化,金屬焊件與錫原子之間相互吸引、擴(kuò)散、結(jié)合,形成浸潤的結(jié)合層。微電子點焊技術(shù)：焊機(jī)提供超強能量給電極，在電極尖端瞬間達(dá)到1000 多度的高溫，將與此相接觸的金屬焊件熔化，形成共晶并牢固地結(jié)合在一起。電子點焊機(jī)結(jié)構(gòu)i1、主機(jī) :微電子點焊機(jī)電子部分,為焊接過程提供穩(wěn)定電壓和焊接時間等參數(shù)設(shè)定的電子部分.微電子點焊機(jī)主機(jī)的特點是:設(shè)計緊湊所占空間小、元器件高可靠性等特點.2、板頭 :微電子點焊機(jī)機(jī)械部分,為焊接過程提供穩(wěn)定的焊接壓力以及壓力調(diào)節(jié)和安裝焊頭.微電子點焊機(jī)的板頭特點是壓

10、力無級調(diào)節(jié),靈敏度為 1 盎司 ,即 28克 .板頭結(jié)構(gòu)穩(wěn)固,確保焊接過程的定位準(zhǔn)確度和精確度.焊接過程的位移不超過20um.3、腳踏板:微電子點焊機(jī)焊接過程觸發(fā)器.微電子點焊機(jī)使用腳踏的形式觸發(fā),降低操作疲勞.微電子點焊機(jī)腳踏板特點是腳踏行程可調(diào)、腳踏面積大、腳踏觸發(fā)點時力度小.4、操作臺:微電子點焊機(jī)焊接承物臺.一般使用高級電木制作,防腐、變形量小,也可根據(jù)不同客戶需求進(jìn)行不同材質(zhì)、不同形狀定做,以配合客戶各種焊接工藝要求.5、放大配件架:微電子點焊機(jī)安裝顯微鏡或CCD架子 .具有各種角度的調(diào)節(jié).6、可選附件:客戶可以根據(jù)具體焊接工藝選擇是否安裝顯微鏡或者CCD 監(jiān)視器.電子電焊機(jī)焊接使用

11、方法1.制作焊接夾具 :為了方便焊接 ,提高焊接質(zhì)量和速度, 應(yīng)提前制作各種適合所需焊接器件焊接工藝的夾具.(可為客戶定做各種合適的焊接夾具)2.選取點焊頭 :由于焊接要求的焊點不一樣,以及焊接金屬線材質(zhì)、大小形狀不一樣,需要初步選定合適的點焊頭.(將為客戶選擇合適的點焊頭,也可為具體客戶設(shè)計符合客戶工藝的點焊頭)3.摸索電子點焊機(jī)焊接參數(shù).不同的焊接金屬由于形狀、導(dǎo)熱性能、熔點、兩金屬間(焊接線和焊盤)結(jié)合性能不一樣,造成焊接的所需焊接電壓、 焊接時間和焊接壓力不一樣,所以在焊接前需要摸索具體工藝中焊接的焊接電壓、焊接時間和焊接壓力.在摸索上述參數(shù)時,原則為從低至高進(jìn)行調(diào)整.最終設(shè)定的參數(shù)應(yīng)

12、確保焊接過程具有較好的焊點一致性和較寬的工藝容差 (可為客戶完成電子點焊機(jī)焊接最佳參數(shù)的設(shè)定過程)4.熟悉操作 :包括熟悉焊接時產(chǎn)品的放置、熟悉踏板觸發(fā)方式、熟悉焊接時夾線用的鑷子、熟悉在顯微鏡下或者監(jiān)視器下進(jìn)行對位等操作.一般員工約在8 小時內(nèi)即可熟練操作, 達(dá)到最佳產(chǎn)能大致需要一周時間.5.設(shè)計更適合具體焊接的點焊頭和夾具應(yīng)用于汽車焊接的間接電阻焊核心提示：機(jī)器人控制的Remote 激光焊接技術(shù)除了利用掃描設(shè)備控制激光射束的運動之外，還要求激光切割保護(hù)氣體割炬具有很高的動態(tài)性能。與沒有附加坐標(biāo)控制的傳統(tǒng)激光切割割炬相比較，新技術(shù)可節(jié)約工時 60左右。隨著金屬激光加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)在使用

13、高能量的激光切割金屬材料時通?？梢允褂帽?5 年前要高許多的進(jìn)給速度。但由于移動部件質(zhì)量較大，即使是高動態(tài)性能的激光切割設(shè)備在直線切割時可能使用的進(jìn)給速度也達(dá)不到大多數(shù)輪廓切割的理論速度。例如，利用激光切割設(shè)備切割電動機(jī)轉(zhuǎn)子、定子鐵芯等電氣鋼板時，平均切割速度為2機(jī)器人控制的Remote 激光焊接技術(shù)除了利用掃描設(shè)備控制激光射束的運動之外，還要求激光切割保護(hù)氣體割炬具有很高的動態(tài)性能。與沒有附加坐標(biāo)控制的傳統(tǒng)激光切割割炬相比較，新技術(shù)可節(jié)約工時60左右。隨著金屬激光加工技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)在使用高能量的激光切割金屬材料時通?？梢允褂帽? 年前要高許多的進(jìn)給速度。但由于移動部件質(zhì)量較大，即使是高動

14、態(tài)性能的激光切割設(shè)備在直線切割時可能使用的進(jìn)給速度也達(dá)不到大多數(shù)輪廓切割的理論速度。例如，利用激光切割設(shè)備切割電動機(jī)轉(zhuǎn)子、定子鐵芯等電氣鋼板時，平均切割速度為20m/min ；而理論上可以實現(xiàn)的激光切割的極限進(jìn)給速度則為100m/min（見圖 1）。隨著激光射束質(zhì)量的進(jìn)一步研發(fā)和提高，這一差異還將明顯地增大。因此，即使允許以很高的進(jìn)給速度進(jìn)行激光切割的線性驅(qū)動導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，但由于動態(tài)性能設(shè)計方面的原因，其多過渡線、小形輪廓軌跡控制可以實現(xiàn)的進(jìn)給速度都明顯受到了限制。由于加速度引起的加速度增量是一個重要的影響因素，它使得動態(tài)的軌跡控制受到了很大的影響。加速度的變化不是跳躍式的變化， 而是隨時間增加而

15、提高， 并受加速度增量的影響， 這就導(dǎo)致了在較短的切割輪廓中，機(jī)床坐標(biāo)軸常常達(dá)不到其最高的加速度值，不能實現(xiàn)按照最高加速度進(jìn)行加速運動。保證不發(fā)生沖撞的加速度增量極限值一方面受驅(qū)動裝置本身的影響，另一方面也是由考慮了外部因素而設(shè)定的機(jī)床參數(shù)極限值所決定的。外部條件對加速度提高的限制是非常必要的，以便降低機(jī)床機(jī)械振動對驅(qū)動系統(tǒng)的影響，避免對激光頭的導(dǎo)向精度產(chǎn)生負(fù)面作用。受加速度限制的驅(qū)動進(jìn)給量目前，激光加工設(shè)備都是通過進(jìn)給量對各個坐標(biāo)軸應(yīng)執(zhí)行的加速度加以限制。由于它的作用，在大多數(shù)切割輪廓情況下，激光加工機(jī)床坐標(biāo)軸的運動速度很難達(dá)到事先規(guī)定的極限速度。圖2 所示為帶有和不帶有坐標(biāo)軸進(jìn)給加速度增量

16、在運動距離限制與加速度限制時加工工件直角處的速度關(guān)系曲線。在 2001 年的工業(yè)機(jī)器人焊接研究中， IWS 霍倫霍夫研究院通過掃描系統(tǒng)在機(jī)器人中的集成時對這個問題進(jìn)行了解決；并明顯地提高了機(jī)器人的加工速度和加工質(zhì)量。在激光焊接時，與激光切割有所不同：在各個焊接點處盡可能保持恒定的生產(chǎn)加工速度和盡可能短的定位運動時間。如今的機(jī)器人Remote 焊接設(shè)備已經(jīng)完全把機(jī)器人（空間、靈活性）和掃描系統(tǒng)（動態(tài)、精度）的優(yōu)點經(jīng)智能化的軌跡運動和自三級抽樣的做法和體會浙江恒盛化纖有限公司桐昆集團(tuán)恒盛公司是一家以生產(chǎn)化纖長絲為主要產(chǎn)品的企業(yè)。針對長絲這一品種的品質(zhì)要求，我們對每個產(chǎn)品的外觀檢驗采用全檢，但是多年

17、的工作中我們和其它的化纖企業(yè)一樣存在著一個較嚴(yán)重的怪圈：雖然是外觀全檢，但是漏檢率偏高，客戶時有投訴，個別外觀不好的絲給客戶帶來對我們品質(zhì)的懷疑，可以說一顆老鼠屎壞了一鍋湯。為了杜絕這種怪圈現(xiàn)象，在結(jié)合多年的工作實際我們設(shè)立了三級抽樣和員工自檢、互檢相結(jié)合的抽樣制度，該制度主要內(nèi)容是員工自檢、互檢，發(fā)現(xiàn)問題及時彌補改正；員工對自己所檢驗的產(chǎn)品負(fù)責(zé)，班組長對本班組所檢驗的產(chǎn)品負(fù)責(zé)，車間質(zhì)檢負(fù)責(zé)人對本車間檢驗的產(chǎn)品負(fù)責(zé)，質(zhì)檢科對公司所生產(chǎn)和流入客戶手中的產(chǎn)品負(fù)責(zé)，哪一級出問題就由哪一級和相應(yīng)的責(zé)任人負(fù)責(zé)。抽樣分三級：公司質(zhì)檢科、車間檢驗負(fù)責(zé)人、班組長。班組長對本班組所包裝的產(chǎn)品必須按一定的比例進(jìn)行抽查，班組查到的情況在全班組內(nèi)通報，當(dāng)事人負(fù)責(zé)。車間檢驗負(fù)責(zé)人必須按一定的比例對本車間所生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行抽查，查到的情況在本車間通報，班組負(fù)連帶責(zé)任。質(zhì)檢科對本公司的產(chǎn)品必須做到一定量的抽樣覆蓋，并經(jīng)常性的檢查生產(chǎn)現(xiàn)場。對異常情況及時指出并要求改正，對于質(zhì)檢科查到的情況每兩天在全公司內(nèi)通報，車間、班組負(fù)連帶責(zé)任。以上發(fā)現(xiàn)情況的處理都是獎優(yōu)罰劣,總體獎的比罰的多一倍。當(dāng)然也有通報表揚和批