Η εξοικονόμηση υλικού πάνω από 20% είναι μόνο ένα από τα πολυάριθμα πλεονεκτήματα της ραμμένης στεφάνης σε σύγκριση με μια κοινή εφαρμογή στεφάνης. Μάθετε πώς μπορείτε να προωθήσετε την παραγωγικότητα, την ασφάλεια και την ποιότητα της υβριδικής διαδικασίας συναρμογής σας στο επόμενο επίπεδο - και ταυτόχρονα να μειώσετε το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας.
Στην εποχή του ελαφρού σχεδιασμού και του σχεδιασμού πολλαπλών υλικών, η υβριδική σύνδεση είναι μία από τις μεγαλύτερες τάσεις στα φανοβαφεία αυτοκινήτων. Με την υβριδική σύνδεση συνδυάζονται κόλλες υψηλής αντοχής για δομική κόλληση με άλλες τεχνολογίες σύνδεσης, όπως πονταριστή συγκόλληση, συναρμολόγηση με διάτρηση ή πιρτσίνωμα διάτρησης. Αυτό προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα:
- Η υψηλότερη δομική αντοχή και ακαμψία βελτιώνει τα οδηγικά χαρακτηριστικά και την ασφάλεια σε περίπτωση σύγκρουσης
- Βελτιωμένη αντοχή του αρμού στη διάβρωση
- Χάρη στις κόλλες υψηλής αντοχής μπορεί να μειωθεί ο αριθμός των σημείων συγκόλλησης
Squeeze-out of adhesive at weld spots
Προκλήσεις στην υβριδική σύνδεση
Ο συνδυασμός της διανομής κόλλας και άλλων τεχνικών σύνδεσης δημιουργεί πολλές προκλήσεις. Στα σημεία συγκόλλησης ή πιρτσινώματος μπορεί να πιεστεί το υλικό κόλλησης. Αυτό οδηγεί σε σπατάλη υλικού και εκ των υστέρων επεξεργασία. Κατά τη συγκόλληση με πονταρίσματα, η κόλλα καταστρέφεται από τη θερμότητα της διαδικασίας συγκόλλησης και μπορεί να προκληθεί έκλυση τοξικών αναθυμιάσεων. Επιπλέον, απαιτείται υψηλότερο ρεύμα συγκόλλησης και το σύστημα χρειάζεται περισσότερο χρόνο για τη συγκόλληση. Συνήθεις εικόνες σφαλμάτων:
Blow-out: destroyed adhesive at weld spots
- Πίεση προς τα έξω: Στα σημεία συγκόλλησης ή πιρτσινώματος πιέζεται το υλικό κόλλησης. Αυτό θα προκαλούσε ρύπανση του λουτρού KTL και θα οδηγούσε σε εκ των υστέρων επεξεργασία και απόβλητα υλικών.
- Εκτόξευση: Εάν η κόλλα καταστραφεί κατά τη διαδικασία θέρμανσης κατά τη συγκόλληση με πονταρίσματα, μπορεί να εκτοξευτεί. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε διάβρωση και αδύναμους συνδέσμους.
Επίλυση προβλημάτων εφαρμογής στρώσης ραφής
Λόγω της ραφής δημιουργούνται κενά υλικού στην περιοχή του κύκλου καύσης στα σημεία συγκόλλησης.
Η Atlas Copco προσφέρει ένα μοτίβο εφαρμογής που έχει αναπτυχθεί ειδικά για την υβριδική σύνδεση για την επίλυση αυτών των προκλήσεων. Η λεγόμενη στρώση ραφής είναι μια διακεκομμένη εφαρμογή με καθορισμένα κενά υλικού στις περιοχές συγκόλλησης, η οποία προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα:
- Εξοικονόμηση κόλλας και κόστους
- Η εφαρμογή με ακρίβεια αποτρέπει την εκ των υστέρων επεξεργασία λόγω εξώθησης υλικού στα σημεία συγκόλλησης
- Κατά τη συγκόλληση με πονταρίσματα δεν δημιουργούνται τοξικές αναθυμιάσεις, δεν απαιτούνται πλέον συστήματα αναρρόφησης
- Λιγότερη κόλλα σημαίνει λιγότερο βάρος, μειώνοντας τις εκπομπές CO2
Δυνατότητα εξοικονόμησης υλικού έως και 22% με μια λύση ραφών
Οι δυνατότητες εξοικονόμησης υλικών είναι τεράστιες. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας τον υπολογισμό για μια τυπική εφαρμογή πλευρικού τοιχώματος που έχει 54 σημεία συγκόλλησης στο μαρσπιέ μπροστινής πόρτας και 44 σημεία συγκόλλησης στο μαρσπιέ πίσω πόρτας για συνολικά 98 σημεία συγκόλλησης. Όταν εφαρμόζετε μια κοινή συνεχή στρώση διαμέτρου 3 mm, ο όγκος του εφαρμοζόμενου υλικού είναι 38 ccm συνολικά. Όταν εφαρμόζετε μια στρώση ραφής με διάκενο 12 mm, εξοικονομείτε έως και 0,0848 ccm υλικού ανά σημείο συγκόλλησης. Με 98 σημεία συγκόλλησης εξοικονομείτε 8,3 ccm ανά πλευρικό τοίχωμα - εξοικονόμηση υλικού 22%.
Material savings with stitch bead
Δυνατότητα εξοικονόμησης - εφαρμογή στρώσης ραφής
| Παράδειγμα υπολογισμού | |
|---|---|
| Διάμετρος στελέχους | 3 mm |
| Διάκενο κόλλησης | 12 mm |
| Εξοικονόμηση υλικού ανά σημείο: | 0,15 cm * 0,15 cm * 3,14 * 1.2cm = 0,0848 ccm |
| Εξοικονόμηση υλικού ανά πλευρικό τοίχωμα (98 σημεία συγκόλλησης): | 98 * 0,0848 ccm = 8,3 ccm |
| Εξοικονόμηση υλικών ανά αμάξωμα: | 2*8,3 ccm = 16,6 ccm |
| Εξοικονόμηση υλικών ανά ημέρα (1000 αμαξώματα): | 16,6 ccm * 1,355 g/ccm = 22,5 kg |
| Εξοικονόμηση κόστους: | 22,5 kg * 14 €/kg = 315 € (μόνο πλευρικά τοιχώματα) |
| Εξοικονόμηση κόστους ανά έτος: | 315 € * 225 = περ. 70,875 € (μόνο πλευρικά τοιχώματα) |
Προκλήσεις στη διαδικασία εφαρμογής ραμμάτων: ταχύτητα και ευελιξία του ρομπότ
Τα πλεονεκτήματα της ραμμένης στρώσης στην υβριδική σύνδεση είναι εξαιρετικά σε σύγκριση με τις συνήθεις εφαρμογές συνεχούς στρώσης. Ωστόσο, υπάρχουν σημαντικές προκλήσεις στη διαδικασία εφαρμογής όσον αφορά την ταχύτητα του ρομπότ και την ευελιξία της εφαρμογής. Οι γραμμές παραγωγής μεγάλου όγκου απαιτούν ταχύτητες ρομπότ έως και 500 mm/s και άνω. Ταυτόχρονα, η γεωμετρία των αυτοκινήτων γίνεται πιο περίπλοκη. Το μέγεθος της στρώσης και του διάκενου πρέπει να είναι ελεύθερα καθοριζόμενο - και πρέπει να εφαρμόζεται με ακρίβεια και αξιοπιστία στο εξάρτημα του αυτοκινήτου. Ωστόσο, οι χρόνοι εναλλαγής μεταξύ ρομπότ, συστήματος ελέγχου συστήματος και συστήματος εφαρμογής υλικού καθυστερούν την απόκριση της βελόνας βαλβίδας που ανοίγει και κλείνει το ακροφύσιο. Εδώ τα κοινά συστήματα εφαρμογών φτάνουν στα όριά τους.
Relation of switching time and robot spead in stitch bead applications
Παράδειγμα: απαιτούμενοι χρόνοι μεταγωγής σε ταχύτητα ρομπότ 350 mm/s:
- 34,2 ms σε εφαρμογή ή διάκενο 12 mm
- 28,5 ms σε εφαρμογή ή διάκενο 10 mm
- 22,8 ms σε εφαρμογή ή διάκενο 8 mm
Εκμάθηση μέσω ελέγχου ρομπότ
Σε πολλά βιομηχανικά συστήματα διανομής, η στρώση ραφής πρέπει να προγραμματιστεί μέσω του ελεγκτή ρομπότ, εισάγοντας χειροκίνητα το μήκος στρώσης και το μήκος διακένου. Ο χρόνος μεταγωγής πρέπει να αντιστοιχεί στην ταχύτητα του ρομπότ, διαφορετικά το μήκος της στρώσης και τα διάκενα δεν αντιστοιχούν στην προδιαγραφή mm. Αυτό απαιτεί μεγάλη προσπάθεια προγραμματισμού, με αποτέλεσμα υψηλότερο κόστος.
Εφαρμογή μέσω ελέγχου συστήματος
Τα σύγχρονα βιομηχανικά συστήματα διανομής κόλλας από τη σειρά προϊόντων SCA της Atlas Copco προσφέρουν ειδικό λογισμικό για εφαρμογές ραμμάτων. Τα μήκη στεφάνης και διάκενου μπορούν να εισαχθούν απευθείας στο σύστημα ελέγχου εφαρμογής. Το σύστημα ελέγχου ρομπότ ξεκινά την εφαρμογή μόνο με το σήμα «Σύστημα εφαρμογής υλικού ανοιχτό». Ο ελεγκτής ενεργοποιεί αυτόνομα τη βαλβίδα ανάλογα με τα καθορισμένα μήκη στεφάνης και διάκενου και την ταχύτητα του ρομπότ. Η επιβεβαίωση λήψης πραγματοποιείται μέσω ενός αισθητήρα θέσης και συμπεριλαμβάνεται στον υπολογισμό. Ο προγραμματιστής του ρομπότ πρέπει να ελέγχει μόνο την ταχύτητα εφαρμογής, το σήμα έναρξης και τη διαδρομή του ρομπότ. Όλα τα υπόλοιπα σήματα για τον εφαρμογέα διαχειρίζονται εντός του συστήματος εφαρμογής υλικού ελέγχου.
Πλεονεκτήματα του προγραμματισμού βάσει λογισμικού:
- Αυτοματοποιημένος προσδιορισμός των χρόνων αλλαγής ταχυτήτων
- Ακριβής ενεργοποίηση της βαλβίδας του συστήματος εφαρμογής υλικού
- Υψηλή ευελιξία: Δυνατότητα έως και 128 ακολουθιών (παχύτητα και διάκενο) σε ένα πρόγραμμα
- Χαμηλή προσπάθεια προγραμματισμού και μικρός κίνδυνος αποτυχίας του χειριστή
Παράδειγμα περίπτωσης: Στεφάνη ραφής υψηλής ταχύτητας
Ένας ασιατικός κατασκευαστής αυτοκινήτων αποφάσισε να συνδυάσει την κόλληση υψηλής αντοχής με συγκόλληση με πονταρίσματα στο εσωτερικό πλαίσιο, το πλαίσιο δαπέδου, το μεσαίο τούνελ, το ταμπλό οργάνων και το θόλο τροχού μιας νέας καρότσας. Στόχος ήταν η βελτίωση της ακαμψίας, της αντοχής σε σύγκρουση και της συνολικής οδηγικής εμπειρίας. Μια εσωτερική έρευνα έδειξε ότι η οδική συμπεριφορά του αυτοκινήτου βελτιώθηκε σημαντικά με τη χρήση έως και 50 μέτρων κόλλας στο υποδάπεδο. Η στρώση ραφής αποδείχθηκε το μοτίβο εφαρμογής που ενδείκνυται περισσότερο για αυτή την πρόκληση σύνδεσης. Επιτρέπει μια ευρεία κατανομή μεταξύ των σημείων συγκόλλησης στο συγκρότημα υποδαπέδου χωρίς υπέρβαση του βέλτιστου 70 μέτρων.
High-speed pneumatic stitch bead applicator for heated and unheated materials.
Η απαίτηση του OEM ήταν μια ταχύτητα ρομπότ τουλάχιστον 500 mm/s - χωρίς συμβιβασμούς στην ποιότητα εφαρμογής και την αξιοπιστία της διαδικασίας. Για αυτόν τον πελάτη, η Atlas Copco ανέπτυξε ένα ειδικό σύστημα εφαρμογής υλικού για να διασφαλίσει μια αξιόπιστη διαδικασία υψηλής ταχύτητας σύμφωνα με τις προδιαγραφές του πελάτη. Η λύση είναι ένα πνευματικό σύστημα εφαρμογής υλικού με κύλινδρο διπλής δράσης και βαλβίδες αέρα εξαιρετικά γρήγορης ενεργοποίησης. Για να επιταχύνει τη διαδρομή της βελόνας, η Atlas Copco επανασχεδίασε και μεγάλωσε τα ανοίγματα των βαλβίδων. Κατά το άνοιγμα και κλείσιμο του ακροφυσίου μπορεί να διαφύγει ο αέρας πιο γρήγορα. Σήμερα, ο ασιατικός OEM χρησιμοποιεί περισσότερα από 100 συστήματα Atlas Copco στη γραμμή παραγωγής του φανοβαφείου του - και ήδη συνεργάζεται με την Atlas Copco για να αυξήσει ακόμα περισσότερο την ταχύτητα του ρομπότ.
Σύνοψη: Γιατί θα πρέπει να επενδύσετε σε μια λύση ραμμένων χαντρών
Η ραφή ραφής είναι μια πραγματική λύση προβλημάτων στην υβριδική σύνδεση, ειδικά σε συνδυασμό με τη συγκόλληση σημείων. Με εξοικονόμηση υλικών έως και 20%, μπορεί να επιτευχθεί σημαντική εξοικονόμηση κόστους, μαζί με πολλά άλλα πλεονεκτήματα που ενισχύουν την παραγωγικότητα, την ασφάλεια και την ποιότητα - και μειώνουν το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας. Ωστόσο, η ταχύτητα του ρομπότ μπορεί να αποτελέσει πρόκληση στη διαδικασία εφαρμογής. Λαμβάνοντας υπόψη τις υψηλές απαιτήσεις που προκύπτουν από τον κλάδο, πολλά κοινά συστήματα διανομής φτάνουν στα όριά τους. Η Atlas Copco έχει αναπτύξει ένα ειδικό σύστημα εφαρμογής υλικού υψηλής ταχύτητας για την αξιόπιστη εκτέλεση ταχυτήτων ρομπότ 500 mm/s και άνω. Ταυτόχρονα, το ειδικό λογισμικό μειώνει την προσπάθεια προγραμματισμού.
Μάθετε περισσότερα για τις καινοτόμες λύσεις διανομής κόλλας για το φανοβαφείο
