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        Taylor-Winfield認(rèn)為，技術(shù)創(chuàng)新一直在提高焊接作業(yè)的生產(chǎn)力和質(zhì)量。在閃光對(duì)焊中尤其如此，其使用電阻加熱兩片金屬片的端部，并將其一并鍛造成連續(xù)的線圈、輪輞、棒條體、帶鋸葉片和其他需要在母材強(qiáng)度上具備無縫接頭的形狀。

        使用早期機(jī)床時(shí)，兩個(gè)工件之間的距離是在閃光焊過程中由手動(dòng)控制。操作員可撥入合適的電流，則凸輪將控制運(yùn)動(dòng)壓板的速度，將工件拖拽在一起。然而，如今先進(jìn)的高強(qiáng)度鋼(AHSS)產(chǎn)品需要比手動(dòng)控制提供更好的準(zhǔn)確性和控制時(shí)間，分別到數(shù)千分之一英寸和數(shù)毫秒。取而代之的是，通過自動(dòng)化進(jìn)行精確控制將工件正好以正確速度和溫度移動(dòng)到一起，制造出牢固均勻的焊縫。

        閃光對(duì)焊是一個(gè)具備兩個(gè)階段的過程。第一個(gè)階段是“閃光”階段，在兩個(gè)由大約1/4in(取決于材料)的小間隙分開的兩個(gè)工件上應(yīng)用電流。由于兩個(gè)工件被放在了一起，電弧穿過接觸面，端部的溫度從600～900°F不等。

  
       
  
        圖1通過結(jié)合力士樂IndraMotion MLC L45運(yùn)動(dòng)邏輯控制器和力士樂液壓裝置，Taylor-Winfield開發(fā)了一種結(jié)合先進(jìn)高強(qiáng)度鋼的焊接解決方案，可擴(kuò)展、精確且價(jià)格實(shí)惠，并且適應(yīng)不同的應(yīng)用

        第二個(gè)階段是被稱為“擾亂階段”，端部達(dá)到材料所需溫度即開始。一個(gè)運(yùn)動(dòng)和一個(gè)靜止壓板共同推動(dòng)兩個(gè)工件，利用足夠的力量使得端部鍛造在一起。此動(dòng)作對(duì)材料進(jìn)行“擾亂”，迫使多余材料和雜質(zhì)從接縫的頂部和底部排出。其后此類材料通過切邊過程移除，以得到母材厚度。

        由于閃光對(duì)焊過程將不規(guī)則部分和雜質(zhì)移除，其可順利地接合各種材料，包括窄而厚的形狀、寬而薄的金屬板以及黑色金屬和有色金屬材料。順利進(jìn)行閃光對(duì)焊的關(guān)鍵在于精確控制兩個(gè)工件的運(yùn)動(dòng)壓板和電流。

  
        
  
        圖2 通過液壓裝置的使用，“強(qiáng)制凍結(jié)”的閃光焊過程解決方案可按比例縮放至任何尺寸的應(yīng)用，而無需調(diào)整控制器

        一種解決方法是將凸輪換成電動(dòng)伺服傳動(dòng)裝置，使用多個(gè)可編程邏輯控制器控制此過程，但問題是機(jī)床過于昂貴而無法得到廣泛適應(yīng)性。取而代之的是，Taylor-Winfield決定僅使用一個(gè)力士樂IndraMotion MLC L45運(yùn)動(dòng)邏輯控制器，在閉環(huán)自動(dòng)化系統(tǒng)中操作成比例的力士樂液壓伺服閥，并結(jié)合其專利的“強(qiáng)制凍結(jié)”焊接過程。此解決方法將工件移動(dòng)到一起，且具備精確的準(zhǔn)確度和時(shí)間控制，可適應(yīng)各種應(yīng)用，是一種結(jié)合先進(jìn)高強(qiáng)度鋼的經(jīng)濟(jì)方法。

        開始焊接過程，操作員應(yīng)加載一個(gè)說明兩個(gè)工件之間有關(guān)時(shí)間和位置的對(duì)數(shù)關(guān)系的焊接曲線到控制器中。然后，可使用力士樂觸屏IndraControl VPP 40人機(jī)界面(HMI)選擇合適的焊接時(shí)間表，并為特殊的的材料修改焊接曲線。在閃光階段，移動(dòng)工件的位置急劇加速，以產(chǎn)生1000000psi(1psi=0.0068Mpa)不等的力用于將工件鍛造在一起。

      IndraMotion MLC控制器通過封閉的中心回線從傳感器接收位置信號(hào)，并通過激活力士樂液壓動(dòng)力裝置啟動(dòng)位置變化。力士樂4WRPH比例方向閥激活線性定位氣缸，將含有移動(dòng)工件的的壓板向固定工件移動(dòng)。整個(gè)焊接時(shí)間持續(xù)2～30s，時(shí)間長(zhǎng)短取決于材料。
  

       
  
        在閃光焊中，移動(dòng)壓板的平穩(wěn)加速是精確鍛造工件的必要條件，壓板不應(yīng)凍結(jié)在位置上。然而，Taylor-Winfield的強(qiáng)制凍結(jié)過程特意地在閃光循環(huán)中使得運(yùn)動(dòng)壓板線性前進(jìn)。例±如，工件在2ms內(nèi)偏移了50μm。在偏移期間，焦耳加熱急劇增加，類似在標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)出現(xiàn)的時(shí)候，這便是其被稱為強(qiáng)制凍結(jié)的原因。壓板運(yùn)動(dòng)恢復(fù)到焊接循環(huán)的“擾亂”階段完成此過程，且補(bǔ)償加熱提高了焊接質(zhì)量。

        Taylor-Winfield與Hydrotech公司共同開發(fā)控制器的事件驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)控制輪廓。此MLC控制器裝有Flex輪廓，一款來自博世力士樂的運(yùn)動(dòng)編程平臺(tái)，其適應(yīng)基于分段式凸輪技術(shù)，為電動(dòng)和液壓運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)簡(jiǎn)化定義運(yùn)動(dòng)節(jié)段。

        Hydrotech認(rèn)為使用IndraMotion MCL的好處之一是液壓傳動(dòng)和伺服驅(qū)動(dòng)的編程完全一樣。Flex Profile功能提供對(duì)象定義，使得對(duì)傳統(tǒng)凸輪的模型，及其相關(guān)基于時(shí)間表的事件驅(qū)動(dòng)模型的凸輪表得以轉(zhuǎn)化。Hydrotech與博世力士樂專家共同為強(qiáng)制凍結(jié)過程中所使用的液壓裝置創(chuàng)建運(yùn)動(dòng)輪廓。

        Taylor-Winfield表明，具備力士樂液壓元件的液壓平臺(tái)的IndraMotion MLC的集成使其能達(dá)到其閃光對(duì)焊應(yīng)用所需準(zhǔn)確度和精確度。此外，強(qiáng)制凍結(jié)閃光對(duì)焊過程可在新機(jī)器上實(shí)現(xiàn)，可加入到現(xiàn)有的閃光焊接機(jī)上作為控制升級(jí)。另外，利用液壓裝置，解決方案可按比例縮放至任何尺寸的應(yīng)用，而不用調(diào)整控制器。

     轉(zhuǎn)自：MM《現(xiàn)代制造》