| 應用挑戰
在傳統的端子壓接工藝中,壓接質量的管控長期面臨諸多挑戰,這些問題不僅影響產品良率,更制約了生產管理的數字化升級。
1、間接測量,精度差:傳統方法通常通過監測電機電流或氣壓來間接判斷壓接力,這種方式極易受設備磨損、電壓波動、溫度變化等因素干擾,精度和可靠性難以保證;
2、無法實時監控:傳統模式下,只能在壓接完成后進行破壞性拉力測試來抽檢,無法對每一個壓接點進行100%實時監控;
3、缺乏過程數據:傳統端子機沒有壓接過程的力-位移曲線數據。當出現不良品時,難以追溯根本原因——究竟是端子問題、線材問題還是設備問題?
4、設定參數依賴經驗:壓力、深度等關鍵參數的設定嚴重依賴操作員個人經驗,難以實現標準化和持續優化;
5、無追溯性:傳統生產無法為每一處壓接提供完整的質量數據報告,這不符合汽車、航空航天等行業對工藝數據追溯的嚴格要求;
| 解決方案
針對上述,威勤傳感推出了以環形壓電傳感器為核心、接近開關傳感器與壓接力管理裝置協同配合的完整解決方案。
1、環形壓電傳感器:其工作原理基于壓電石英晶體材料的特性:當晶體受到機械應力時,內部會產生與應力成正比的電荷。環形傳感器被安裝在端子機的壓接模具(刀模)和滑塊之間的力傳導路徑上。當壓頭下壓進行壓接時,作用在模具上的全部壓力都通過環形傳感器,產生一個與實時壓接力嚴格成正比的高精度電信號;
2、接近開關傳感器:在方案中扮演著不可或缺的輔助角色,通過實時檢測端子位置和壓接狀態,接近開關能夠有效預防空打、錯位等異常情況,同時可對生產數量進行精確統計,為生產管理提供基礎數據支撐;
3、壓接力管理裝置:負責高速采集和處理來自環形壓電傳感器的標準脈沖信號。其核心工作機制是:先采集一定數量的良品波形生成基準波形,然后將生產過程中實時采集的波形(被測波形)與基準波形進行比較。如果兩者差異超出預先設定的閾值,裝置會立即輸出報警信號,提示操作人員檢查產品質量。裝置可接入視覺系統、上位機系統等多種平臺,配合工業計算機/PLC與HMI運行壓接管理軟件,實現實時數據處理、分析、判斷、顯示和存儲;
| 收益與效果
1、實現100%全檢,杜絕不良品流出:通過環形壓電傳感器與壓接力管理裝置的配合,系統能夠對每一次壓接進行實時監控和判定。一旦發現異常立即停機報警,防止不合格品繼續產生,避免批量質量事故;
2、從“經驗驅動”升級為“數據驅動”:系統完整記錄每一次壓接的力-位移曲線數據,將原本依賴操作員經驗的參數設定轉變為基于海量數據的最優參數決策。通過對壓接數據的收集與分析,企業可以深入了解設備運行狀況,總結出最佳壓接參數,實現生產流程的持續優化;
3、實現全流程可追溯:系統為每一處壓接點生成完整的質量數據報告,滿足汽車、航空航天等高端行業對工藝數據追溯的嚴格要求。當出現質量問題時,可以快速追溯到具體的壓接時間、設備、參數和波形數據,精準定位問題根源。
4、提升生產效率與設備利用率:系統實現壓接力數值采集與分析,異常即時報警于產線看板。這種高效的在線監測大幅減少了人工抽檢和破壞性測試的時間成本,同時通過提前預警避免了設備帶病運行導致的批量報廢。
5、賦能智能制造與數字化轉型:為端子壓接工藝提供了完整的數據采集、分析和追溯能力,是智能制造和數字孿生應用的關鍵數據支撐。通過將壓接數據接入企業MES系統或上位機平臺,企業可以實現生產全流程的數字化管控。