آلة لحام البقع التلقائية: أداة لحام دقيقة لصناعة التصنيع الحديثة

I. مقدمة
في المناظر الطبيعية الكبرى لصناعة التصنيع الحديثة ، تشبه تكنولوجيا اللحام حجر الزاوية لا غنى عنها ، مما يدعم تطوير العديد من الصناعات. من بنية الجسم الضخمة لتصنيع السيارات إلى اتصال أجزاء صغيرة في المعدات الإلكترونية ، ترتبط جودة وكفاءة اللحام مباشرة بأداء المنتج والموثوقية والكفاءة الاقتصادية للمنتج. كنجم ساطع في مجال تكنولوجيا اللحام ، تقود آلة اللحام الفورية التلقائية تحول وابتكار تكنولوجيا اللحام بأتمتة ممتازة ودقة عالية وكفاءة عالية ، وتؤثر بشكل عميق على نمط صناعة التصنيع الحديثة.
ظهور آلة لحام البقعة التلقائي يمكن اعتبارها قفزة كبيرة في مجال اللحام. إنه يدمج بشكل مثالي تقنية التحكم في الأتمتة المتقدمة ، والتصميم الميكانيكي الدقيق ومصدر طاقة لحام فعال ، ويغير تمامًا الاعتماد العالي لطرق اللحام التقليدية على المهارات اليدوية ، وتحقيق التحكم الدقيق والتشغيل المستقر لعملية اللحام. في سيناريو الإنتاج على نطاق واسع ، يمكن لآلة اللحام الموضعية التلقائية إكمال عدد كبير من مهام اللحام الفورية بسرعة واتساق مذهل ، مما لا يحسن إلى حد كبير كفاءة الإنتاج ، ولكنه أيضًا يحسن بشكل كبير من استقرار جودة المنتج ، ويفوز بمزايا رئيسية للمؤسسات في المنافسة في السوق الشرسة.
2. مبدأ العمل
2.1 مبدأ اللحام بقعة المقاومة
يعد اللحام بقعة المقاومة أحد أوضاع العمل الأكثر شيوعًا في آلات اللحام التلقائية. يعتمد مبدأها على قانون جول ، أي عندما يمر التيار عبر موصل ، يتم توليد الحرارة ، وكمية الحرارة تتناسب مع مربع التيار ، ومقاومة الموصل ، ووقت السلطة. أثناء عملية اللحام بقعة المقاومة ، يقوم قطب القطب في آلة اللحام البقع التلقائي بمشطب العمل بإحكام بحيث يمكن للتيار عبر نقطة التلامس في قطعة العمل. نظرًا لأن المقاومة عند نقطة التلامس من قطعة العمل كبيرة نسبيًا ، فسيتم إنشاء كمية كبيرة من الحرارة هنا عند مرور التيار ، وتسخين المعدن على الفور عند نقطة التلامس إلى حالة من المنصهرة ، وتشكيل قلب مصقول. تحت ضغط القطب ، بعد أن يبرد النواة المنصهرة ويصلب ، يتم توصيل قطعتي العمل بشكل راسخ معًا.
من أجل فهم مبدأ اللحام بقعة المقاومة بشكل أعمق ، يمكننا تقسيم عمليتها إلى المراحل التالية: أولاً ، هناك مرحلة ما قبل الضغط ، حيث ينخفض ​​القطب بسرعة ويطبق ضغطًا معينًا لجعل القمامة على اتصال وثيق للتأكد من أن التيار يمكن أن يمر بسلاسة. ثم أدخل مرحلة اللحام ، حيث يمر تيار قوي من خلال نقطة التلامس من قطعة العمل في وقت قصير ، مما يولد درجة حرارة عالية لإذابة المعدن وتشكيل قلب منصهر. ثم تأتي مرحلة الصيانة ، حيث يحافظ القطب على الضغط للسماح لللباس المنصهر بالتبريد ببطء وتوطيد تحت الضغط لضمان قوة اللحام. أخيرًا ، هناك مرحلة الراحة ، عندما يرتفع القطب وإكمال عملية اللحام الموضعية.
في هذه العملية ، يعد اللحام الحالي ووقت اللحام وضغط القطب ثلاث معلمات رئيسية تؤثر على جودة اللحام بقعة المقاومة. يحدد حجم تيار اللحام مباشرة كمية الحرارة الناتجة. قد يتسبب التيار المفرط في حدوث مشاكل مثل تنشيط اللحام وحرق الشغل ، في حين أن التيار الصغير جدًا سيجعل اللحام غير كافٍ في القوة. طول وقت اللحام أمر بالغ الأهمية. لا يمكن لوقت اللحام القصير جدًا ذوبان المعدن تمامًا لتشكيل جوهر منصير من القوة الكافية. قد يتسبب وقت اللحام طويل جدًا في ارتفاع درجة حرارة اللحام والحبوب الخشنة ، مما يؤثر على أداء اللحام. يلعب ضغط القطب دورًا في ضمان اتصال وثيق بين الشغل ، وتعزيز نقل الحرارة والوقاية من طعونة اللحام. سيكون للضغط المفرط أو الصغير تأثير سلبي على جودة اللحام. لذلك ، في عملية اللحام الفعلية ، من الضروري ضبط هذه المعلمات الثلاثة بدقة وفقًا للمادة وسمك ومتطلبات اللحام في قطعة العمل للحصول على أفضل تأثير لحام.
2.2 مبدأ اللحام بقعة الليزر

كتقنية لحام ناشئة ، تم استخدام اللحام بقعة الليزر على نطاق واسع في آلات اللحام التلقائية. يتمثل المبدأ في استخدام شعاع ليزر عالي الكثافة لإشعاع سطح الشغل ، بحيث تمتص المادة المشععة بسرعة طاقة الليزر وتحولها إلى طاقة حرارة ، بحيث ترتفع درجة حرارة سطح المادة بشكل حاد ، أو تصل إلى نقطة الانصهار أو نقطة الغليان ، والذوبان المادي أو تبخيرها. بعد أن تتوقف شعاع الليزر عن الإشعاع ، تبرد المادة المنصهرة بسرعة وتُصلب ، وبالتالي تحقيق لحام الشغل.
عملية اللحام بقعة الليزر دقيقة للغاية ويمكن التحكم فيها. نظرًا لأن طاقة شعاع الليزر مركزة للغاية ، فإنها يمكن أن تولد درجة حرارة عالية في مساحة صغيرة جدًا ، بحيث يمكنها تحقيق لحام عالي الدقة للأجزاء الصغيرة ، والتأثير الحراري على المواد المحيطة هو الحد الأدنى. سرعة اللحام بقعة الليزر سريعة للغاية ، ويمكن إكمال عدد كبير من مهام اللحام الفورية في وقت قصير ، مما يحسن كفاءة الإنتاج بشكل كبير.
بالمقارنة مع اللحام بقعة المقاومة ، فإن اللحام بقعة الليزر لديه بعض المزايا الفريدة. أولاً ، يمكن لحام البقعة الليزر لحام أنواع مختلفة من المواد ، بما في ذلك بعض المعادن الحرارية والمواد المختلفة ، في حين أن اللحام بقعة المقاومة قد يواجه صعوبات عند اللحام بمواد معينة. ثانياً ، تكون جودة اللحام لحام البقع الليزر أعلى ، وسطح اللحام سلس ، وليس هناك تشوه وعيوب واضحة ، والتي يمكن أن تلبي بعض سيناريوهات التطبيق مع متطلبات عالية للغاية لجودة اللحام ، مثل لحام الرقائق الإلكترونية وتصنيع أجزاء الفضاء. ومع ذلك ، فإن لحام البقع الليزر أيضًا لديه بعض القيود ، مثل تكلفة المعدات العالية والمتطلبات الأكثر صرامة لبيئة العمل.
2.3 وصف موجز لطرق العمل الأخرى
بالإضافة إلى اللحام بقعة المقاومة واللحام الموضعي بالليزر ، فإن آلات اللحام الموضعية التلقائية لها بعض طرق العمل الأخرى ، مثل اللحام بقعة تخزين الطاقة ، لحام الإسقاط ، وما إلى ذلك ، والتي تلعب أيضًا دورًا مهمًا في سيناريوهات التطبيق المختلفة.
يستخدم اللحام بقعة تخزين Energy Capacitor الطاقة الكهربائية المخزنة في المكثف لإطلاقها على الفور لحام قطعة العمل. تتميز طريقة اللحام هذه بوقت لحام قصير للغاية ، وعادة ما تكمل عملية اللحام في بضعة ميلي ثانية أو حتى أقصر ، والتي يمكن أن تقلل بشكل فعال من المنطقة المتأثرة بالحرارة وهي مناسبة للمواد الحساسة للحرارة ، مثل المكونات الإلكترونية. في عملية اللحام بقعة تخزين الطاقة المكثف ، يتم شحن المكثف أولاً إلى جهد معين من خلال دائرة الشحن لتخزين ما يكفي من الطاقة الكهربائية. عند اللحام ، تثير دائرة التحكم مفتاح التفريغ ، بحيث يتم إطلاق الطاقة الكهربائية في المكثف على الفور إلى قطعة العمل عبر القطب ، مما يولد درجة حرارة عالية لتحقيق اللحام. نظرًا لوقت اللحام القصير ، يمكن لحام بقعة تخزين الطاقة المكثف أن يقلل من التأثير الحراري على المواد المحيطة مع ضمان جودة اللحام. إنه مناسب بشكل خاص للحام بعض المواد الحساسة لدرجة الحرارة ، مثل مكونات أشباه الموصلات ، ولوحات الدوائر الإلكترونية الدقيقة ، إلخ.
يتمثل اللحام في الإسقاط في إجراء نقطة محدبة مسبقًا على قطعة العمل ، ثم تكدس قطعتي العمل معًا ، وتطبيق الضغط والتيار عبر القطب ، بحيث يذوب المعدن في نقطة محدب ويتصل معًا. يستخدم لحام الإسقاط بشكل أساسي لحام بعض مواد الألواح الرقيقة ، والتي يمكن أن تحسن كفاءة اللحام وجودة اللحام ، وتقليل عدد اللحامات ، وتقليل تكاليف اللحام. في عملية اللحام الإسقاط ، ستؤثر عوامل مثل الشكل والحجم وموضع التوزيع لنقطة محدب على جودة اللحام. يمكن للتصميم المعقول للمعلمات لنقطة محدب تركيز التيار في نقطة محدب وتحسين موثوقية واتساق اللحام. غالبًا ما يتم استخدام اللحام الإسقاط في اللحام الرفيع في تصنيع السيارات ، مثل لحام لوحات الجسم ولحام إطارات مقاعد السيارات ، والتي يمكن أن تحسن بشكل فعال كفاءة الإنتاج وخفض تكاليف الإنتاج.
هذه أوضاع العمل المختلفة لها خصائصها الخاصة ونطاق التطبيق. في التطبيقات العملية ، من الضروري تحديد وضع عمل آلة اللحام التلقائي المناسبة وفقًا لعوامل مثل المواد والشكل والحجم واللحام في قطعة العمل لضمان جودة اللحام وكفاءة الإنتاج.
3. الهيكل الأساسي والمكونات
3.1 نظام إمدادات الطاقة لحام
بصفته "قلب" آلة اللحام التلقائية للبقع ، فإن نظام إمدادات طاقة اللحام يتولى المهمة المهمة المتمثلة في توفير طاقة مستقرة وموثوقة لعملية اللحام. تحدد جودة أدائها مباشرة جودة اللحام والاستقرار العام للمعدات. وفقًا لمبادئ العمل المختلفة ومتطلبات التطبيق ، تنقسم أنظمة إمدادات الطاقة لحام إلى مزود طاقة AC التردد الصناعي ، وإمدادات الطاقة المتوسطة التردد ومصدر الطاقة لتخزين الطاقة المكثف.
تزويد طاقة AC التردد الصناعي هو مصدر طاقة لحام أكثر تقليدية. إنه يقلل مباشرة من جهد التيار الكهربائي (عادة 50 هرتز أو 60 هرتز) من خلال محول ، ثم يخرج التيار والجهد المناسب للحام. إن بنية إمداد الطاقة هذه بسيطة نسبيًا ومنخفضة التكلفة ، ولكن نظرًا لأن شكل الموجة الحالية الناتج هو موجة جيبية ، فإنها ستنتج تقلبات تيار كبيرة أثناء عملية اللحام ، مما يؤدي إلى جودة لحام غير مستقرة وتأثير أكبر على شبكة الطاقة.
يعد مزود الطاقة المتوسطة التردد مزود طاقة لحام متقدم تطورت بسرعة في السنوات الأخيرة. يقوم أولاً بتصحيح التيار الكهربائي ويحولها إلى طاقة التيار المستمر ، ثم يستخدم دائرة العاكس لعكس طاقة التيار المستمر إلى طاقة التيار المتردد بتردد أعلى (عادة 1-20 كيلو هرتز) ، وأخيراً يقلل من جهد المحول لإخراج التيار والجهد المطلوب للحام. نظرًا لارتفاع تردد التشغيل لمصدر طاقة العاكس المتوسط ​​التردد ، فإنه يمكن أن يجعل تيار اللحام أكثر استقرارًا والتحكم في مدخلات الحرارة أكثر دقة ، مما يحسن جودة اللحام بشكل كبير. في الوقت نفسه ، يكون عامل الطاقة مرتفعًا ، والتلوث لشبكة الطاقة صغيرة ، وتأثير توفير الطاقة كبير. في بعض الحقول ذات المتطلبات العالية لجودة اللحام ، مثل تصنيع السيارات ، والفضاء ، وما إلى ذلك ، أصبح مصدر طاقة العاكس المتوسط ​​التردد تدريجياً اختيار إمدادات طاقة اللحام السائدة.
بغض النظر عن نوع نظام إمداد طاقة اللحام المستخدم ، تشمل المؤشرات الفنية الرئيسية استقرار تيار المخرجات ، ونطاق التكيف الحالي ، وسرعة الاستجابة الديناميكية ، وما إلى ذلك. إن استقرار تيار الإخراج هو مفتاح ضمان اتساق جودة اللحام. يمكن أن يضمن التيار المستقر أن الحرارة الناتجة أثناء كل اللحام موحدة ، وبالتالي تشكيل لحام بجودة مستقرة. يحدد نطاق التعديل الحالي أن مصدر الطاقة يمكن أن يتكيف مع احتياجات اللحام من قطع العمل من المواد والسماكة المختلفة. كلما كان نطاق التعديل أوسع ، أقوى براعة المعدات. تعكس سرعة الاستجابة الديناميكية قدرة مصدر الطاقة على ضبط التغييرات الحالية بسرعة أثناء عملية اللحام. أثناء عملية اللحام ، عندما تكون مادة الشغل غير متساوية وتتغير مقاومة التلامس ، يمكن للاستجابة الديناميكية السريعة ضبط التيار في الوقت المناسب لضمان التقدم السلس لعملية اللحام.
3.2 نظام التحكم
يشبه نظام التحكم "الدماغ" لآلة اللحام الموضعية التلقائية ، المسؤولة عن التحكم الدقيق ومراقبة عملية اللحام بأكملها. إنه يدمج تقنية المستشعر المتقدمة ، وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) وخوارزمية التحكم الذكية لتحقيق إعداد دقيق لمعلمات اللحام ، والتكيف في الوقت الفعلي وتشغيل عملية اللحام التلقائية.
في نظام التحكم في آلة اللحام الفورية التلقائية ، تلعب المستشعرات دورًا حيويًا. على سبيل المثال ، يتم استخدام المستشعر الحالي لمراقبة حجم تيار اللحام في الوقت الفعلي ، وتحويل الإشارة الحالية إلى إشارة كهربائية وإطعامها مرة أخرى إلى نظام التحكم بحيث يمكن لنظام التحكم ضبط التيار وفقًا لمعلمات اللحام المحددة. يتم استخدام مستشعر الجهد لمراقبة جهد الإخراج لمصدر طاقة اللحام لضمان أن يكون الجهد مستقرًا ضمن النطاق المناسب. يتم تثبيت مستشعر الضغط على القطب لقياس الضغط الذي يطبقه القطب على قطعة العمل للتأكد من أن الضغط يلبي متطلبات عملية اللحام. بالإضافة إلى ذلك ، هناك أجهزة استشعار لدرجة الحرارة ، وأجهزة استشعار الإزاحة ، وما إلى ذلك ، والتي تراقب الكميات الفيزيائية المختلفة في عملية اللحام من زوايا مختلفة في الوقت الفعلي وتوفر دعم بيانات شامل ودقيق لنظام التحكم.
وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) هي وحدة التحكم والتحكم الأساسية في نظام التحكم. يتحكم بدقة في نظام إمدادات طاقة اللحام ، ونظام محرك الإلكترود ، وما إلى ذلك. وفقًا لبرنامج اللحام المسبق والبيانات التي تغذيها المستشعر. من خلال كتابة برامج مختلفة من PLC ، يمكن تحقيق متطلبات عملية اللحام المعقدة المختلفة ، مثل التحكم الحالي في اللحام متعدد المراحل ، والإعداد الدقيق لوقت اللحام ، والتكيف الديناميكي لضغط الإلكترود ، وما إلى ذلك ، في الوقت نفسه ، لدى PLC أيضًا إمكانات معالجة منطق قوية ، والتي يمكنها تحليل الإشارات المختلفة والحكم عليها في عملية اللحام وتحقيق التحكم التلقائي في عملية التحميل التلقائي ، واللحام التلقائي ، وما إلى ذلك.
يعمل تطبيق خوارزميات التحكم الذكية على تحسين أداء نظام التحكم في آلة اللحام التلقائي. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي استخدام خوارزميات التحكم الغامضة ، وخوارزميات التحكم في الشبكة العصبية ، وما إلى ذلك ، إلى تمكين نظام التحكم من ضبط معلمات اللحام تلقائيًا وفقًا للوضع الحقيقي في عملية اللحام لتحقيق التحكم التكيفي. في عملية اللحام الفعلية ، نظرًا للمادة والسمك والحالة السطحية وعوامل العمل الأخرى ، قد تكون هناك اختلافات معينة ، ومن الصعب أن تضمن طريقة التحكم في المعلمة الثابتة التقليدية اتساق جودة اللحام. يمكن لخوارزمية التحكم الذكية تحليل حالة عملية اللحام في الوقت الفعلي وفقًا للبيانات التي تغذيها المستشعر ، وضبط تيار اللحام تلقائيًا والوقت والضغط والمعلمات الأخرى ، بحيث تكون عملية اللحام دائمًا في أفضل حالة ، وبالتالي تحسين استقرار وموثوقية جودة اللحام.
3.3 نظام الضغط والضغط
يعد نظام القطب والضغط المكونات التنفيذية الرئيسية لآلة اللحام الموضعية التلقائية التي تعمل مباشرة على قطعة العمل لتحقيق عملية اللحام. نظرًا لأن الوسيلة الموصلة لتيار اللحام وحامل الضغط المطبق ، فإن أداء وجودة الإلكترود لها تأثير حيوي على تأثير اللحام.
عادةً ما تكون الأقطاب الكهربائية مصنوعة من مواد ذات موصلية كهربائية عالية ، والتوصيل الحراري العالي ومقاومة التآكل الجيدة ، مثل سبيكة النحاس ، وسبائك النحاس التنغستن ، وما إلى ذلك. لها عمليات لحام مختلفة ومواد العمل المتطلبات المختلفة للشكل وحجم ومواد الأقطاب الكهربائية. على سبيل المثال ، في اللحام بقعة المقاومة ، تشمل أشكال الإلكترود شائعة الاستخدام نوع رأس مسطح أسطواني ، ونوع مخروطي ، ونوع كروي ، وما إلى ذلك. الأقطاب المخروطة من النوع المخروطي مناسبة لحام قطع العمل السميكة ، والتي يمكن أن تجعل التيار أكثر تركيزًا ويحسن كفاءة اللحام ؛ غالبًا ما يتم استخدام أقطاب النوع الكروي للحام بعض قطع العمل ذات المتطلبات العالية لجودة السطح للحام ، مثل لحام المكونات الإلكترونية ، والتي يمكن أن تقلل المسافة البادئة على سطح اللحام.
نظام ضغط الإلكترود مسؤول عن توفير ضغط مستقر وقابل للتعديل للقطب ، بحيث يمكن أن تكون قطعة العمل على اتصال وثيق أثناء عملية اللحام ، مما يضمن مرور سلس لحام تيار وتشجيع اللحامات. يتكون نظام الضغط عمومًا من جهاز محرك مثل الأسطوانة أو أسطوانة هيدروليكية أو قضيب دفع كهربائي وجهاز تنظيم ضغط. يحتوي نظام الضغط الذي يحركه الأسطوانة على بنية بسيطة وسرعة استجابة سريعة وتكلفة منخفضة ، وهو مناسب لمناسبات اللحام العامة ؛ يمكن أن يوفر نظام الضغط الذي يقوده الأسطوانة الهيدروليكية ضغطًا كبيرًا ونطاقًا واسعًا لضبط الضغط ، وهو مناسب لقطع عمل أكثر سماكة لحام أو مناسبات مع متطلبات دقة الضغط العالي ؛ يتمتع نظام الضغط الذي يقوده قضيب الدفع الكهربائي بمزايا دقة التحكم العالية والتحكم الدقيق للوضع ، ويستخدم على نطاق واسع في بعض آلات اللحام الموضعية التلقائية مع درجة عالية من الأتمتة.
يعد جهاز تنظيم الضغط جزءًا مهمًا من نظام الضغط. يمكن أن يعدل بدقة الضغط الذي يطبقه القطب على قطعة العمل وفقًا لمتطلبات عملية اللحام. تشمل طرق تنظيم الضغط المشترك تنظيم الضغط الميكانيكي ، وتنظيم الضغط الهوائي وتنظيم الضغط الهيدروليكي. يغير تنظيم الضغط الميكانيكي ضغط الربيع عن طريق ضبط موضع المسمار لتحقيق تنظيم الضغط. هذه الطريقة لها بنية بسيطة ، لكن دقة التنظيم منخفضة نسبيًا ؛ تنظيم الضغط الهوائي وتنظيم الضغط الهيدروليكي ضبط ضغط القطب عن طريق ضبط ضغط الغاز أو السائل. دقة التنظيم عالية ، وسرعة الاستجابة سريعة ، ويمكن تحقيق التحكم عن بُعد والتنظيم التلقائي من خلال نظام التحكم.
في عملية اللحام الفعلية ، يعد تآكل القطب مشكلة لا مفر منه. مع الزيادة في عدد أوقات اللحام ، سوف يرتدي سطح القطب تدريجياً ، مما يؤدي إلى تغييرات في شكل وحجم القطب ، مما يؤثر على جودة اللحام. لذلك ، من الضروري فحص الأقطاب الكهربائية وصيانتها بانتظام واستبدال الأقطاب البالية الشديدة في الوقت المناسب. في الوقت نفسه ، تم تزويد بعض آلات اللحام الموضعية التلقائية المتقدمة أيضًا بأنظمة مراقبة تآكل الإلكترود ، والتي يمكنها مراقبة تآكل الأقطاب في الوقت الفعلي وضبط معلمات اللحام تلقائيًا وفقًا لدرجة التآكل لضمان استقرار جودة اللحام.
3.4 آلية النقل والموضع التلقائي
في سياق الإنتاج الآلي الحديث ، أصبحت آلية النقل والموضع التلقائي لآلات اللحام التلقائي للبقع عاملاً رئيسياً في تحسين كفاءة الإنتاج ودقة اللحام. هذه الآليات تشبه "الحمالين" الدقيقة و "جهاز تحديد المواقع" يمكن أن تنقل الشغل بدقة إلى وضع اللحام والتأكد من أن قطعة العمل تحافظ دائمًا على وضع مستقر أثناء عملية اللحام.
تتكون آلية النقل الآلية عادة من أجزاء نقل مثل حزام النقل والسلسلة والأسطوانة وأجهزة القيادة مثل المحرك والمخفض. حزام النقل هو واحد من أكثر طرق النقل شيوعًا. لديها مزايا النقل السلس ، وسعة الحمل القوية ، وسرعة النقل القابلة للتعديل. وفقًا لسيناريوهات التطبيق المختلفة وخصائص الشغل ، يمكن أن تكون مادة حزام الناقل مطاطًا وبلاستيكًا أو معدنيًا ، وما إلى ذلك ، على سبيل المثال ، في الصناعة الإلكترونية والكهربائية ، نظرًا لأن قطعة العمل عادة ما تكون خفيفة ولها متطلبات عالية لجودة السطح ، وغالبًا ما يتم استخدام أحزمة الناقل المطاطية المضادة للستاتية ؛ أثناء وجوده في الصناعات مثل تصنيع السيارات ، بسبب الشغل الشديد ، يمكن استخدام أحزمة النقل المعدنية أو طرق نقل السلسلة لضمان قدرتها على تحمل الأحمال الكبيرة.
نظرًا لأن مصدر الطاقة لآلية النقل الآلية ، يحول المحرك دوران المحرك عالي السرعة إلى ناتج منخفض السرعة وعالي النقل مناسب لسرعة النقل من خلال المخفض لدفع أجزاء النقل مثل حزام النقل أو السلسلة للتشغيل. من أجل تحقيق التحكم الدقيق في النقل ، يستخدم المحرك عادةً محركًا متغيرًا لتنظيم سرعة التردد أو محرك مؤازرة. يمكن لمحرك سرعة التردد المتغير أن يغير سرعة المحرك عن طريق ضبط تردد إمدادات الطاقة ، وبالتالي تحقيق تعديل بدون خطوة لسرعة النقل ؛ يتمتع محرك المؤازرة بدقة التحكم أعلى وسرعة الاستجابة ، ويمكن أن يدرك التحكم الدقيق في الموضع والتحكم في السرعة. في بعض المناسبات ذات متطلبات دقة النقل العالية للغاية ، مثل لحام رقائق أشباه الموصلات ، تم استخدام آلية النقل التي يقودها محرك المؤازرة على نطاق واسع.
تتمثل وظيفة آلية تحديد المواقع في وضع قطعة العمل بدقة تحت قطب اللحام بعد نقلها إلى وضع اللحام لضمان دقة موضع اللحام. تشمل طرق تحديد المواقع الشائعة تحديد المواقع الميكانيكية ، وتحديد المواقع الهوائية والموضع البصري. يستخدم الموضع الميكانيكي الهياكل الميكانيكية مثل دبابيس تحديد المواقع وكتل تحديد المواقع لوضع قطعة العمل. تحتوي هذه الطريقة على بنية بسيطة ودقة عالية تحديد المواقع ، ولكن لديها متطلبات صارمة على شكل وحجم الدقة في الشغل ، ويجب إعادة ضبط جهاز تحديد المواقع عند استبدال قطع العمل من مواصفات مختلفة. يستخدم تحديد المواقع الهوائية أسطوانات لدفع عناصر تحديد المواقع لوضع قطعة العمل. لديها مزايا سرعة تحديد المواقع السريعة والتعديل السهل ، وهي مناسبة لبعض المناسبات مع متطلبات سرعة وضع عالية. المواقع البصرية هي تقنية تحديد المواقع المتقدمة التي تطورت بسرعة في السنوات الأخيرة. يقوم بجمع معلومات الصورة عن الشغل من خلال الكاميرا ، ويستخدم خوارزميات معالجة الصور لتحديد وتحليل موضع قطعة العمل وموقفها ، ثم يدفع آلية تحديد المواقع من خلال نظام التحكم لضبط الشغل بدقة. المواقع البصرية لها مزايا دقة تحديد المواقع العالية والقدرة القوية على التكيف. يمكن أن تضع قطع العمل بسرعة وبدقة من الأشكال والأحجام المختلفة. إنه مناسب بشكل خاص لبعض قطع العمل المعقدة أو مناسبات اللحام مع متطلبات دقة تحديد المواقع العالية للغاية.
من أجل ضمان التشغيل الفعال لآلية النقل والموضع الآلية ، من الضروري أيضًا التحكم بدقة ومراقبتها. يعمل نظام التحكم بالتزامن مع نظام إمدادات طاقة اللحام ، ونظام ضغط القطب ، وما إلى ذلك لتحقيق التحكم الآلي في عملية اللحام بأكملها. على سبيل المثال ، بعد نقل قطعة العمل إلى موضع اللحام ، يؤدي نظام التحكم إلى آلية تحديد المواقع لوضع قطعة العمل. بعد الانتهاء من تحديد المواقع ، يتحكم نظام التحكم في القطب للانحدار ويطبق الضغط ، ويبدأ مصدر طاقة اللحام للحام. بعد الانتهاء من اللحام ، يتحكم نظام التحكم في القطب في الارتفاع ، ثم يدفع آلية النقل الآلية لنقل قطعة العمل الملحومة إلى الخارج ، وينقل قطعة العمل التالية التي يتم لحامها إلى وضع اللحام ، وما إلى ذلك ، لتحقيق إنتاج اللحام الآلي الفعال.
رابعا. مزايا الأداء
4.1 لحام عالي الدقة
في صناعة التصنيع ، بالنسبة للعديد من المنتجات ، ترتبط دقة اللحام مباشرة بأداء وجودة المنتج. من خلال تقنيتها المتقدمة وهيكلها الدقيق ، أظهرت آلة اللحام الفورية التلقائية أداءً ممتازًا في اللحام العالي الدقة.
دقة عالية هي أولاً بسبب نظام التحكم الدقيق. تم تجهيز آلة اللحام الموضعية التلقائية بأجهزة استشعار متقدمة يمكنها مراقبة المعلمات الرئيسية مثل التيار والجهد والضغط ودرجة الحرارة أثناء عملية اللحام في الوقت الفعلي. تغذي هذه المستشعرات بسرعة البيانات التي تم جمعها إلى نظام التحكم ، ويقوم نظام التحكم بدقة بضبط عملية اللحام من خلال خوارزميات التحكم الذكية وفقًا لمعلمات عملية اللحام مسبقًا. على سبيل المثال ، أثناء عملية اللحام ، إذا اكتشف المستشعر الحالي تقلبًا طفيفًا في التيار ، فسيقوم نظام التحكم على الفور بضبط إخراج مصدر طاقة اللحام لاستعادة التيار إلى القيمة المحددة ، وبالتالي ضمان استقرار واتساق عملية اللحام وضمان جودة ودقة الأبعاد للحام.
يوفر التصميم الدقيق للقطب والضغط أيضًا ضمانًا قويًا للحام عالي الدقة. يتكون القطب من مواد عالية الجودة وتكنولوجيا المعالجة الدقيقة ، ويمكن أن تلبي شكله ودقته الأبعاد متطلبات اللحام العالي الدقة. في الوقت نفسه ، يمكن لنظام الضغط التحكم بدقة في الضغط الذي يطبقه القطب على قطعة العمل ، ويؤثر استقرار ودقة الضغط بشكل مباشر على جودة تكوين اللحام. عند اللحام ببعض الأجزاء الصغيرة ذات المتطلبات الدقيقة العالية للغاية ، مثل اللحام الدبوس في الرقائق الإلكترونية ، يمكن لآلة اللحام البقع التلقائي التحكم بدقة في ضغط القطب لضمان ملامسة جيدة بين الدبوس والركيزة أثناء اللحام ، وبالتالي تشكيل لحام عالي الجودة وتجنب المشكلات مثل اللحام البارد والدوائر القصيرة.
تعد قدرة تحديد المواقع عالية الدقة لآلية النقل والموضع الآلية أحد العوامل الرئيسية في تحقيق اللحام عالي الدقة. يمكن أن تنقل هذه الآليات بدقة الشغل إلى وضع اللحام والحفاظ على الموقف المستقر لشركة العمل أثناء عملية اللحام. على سبيل المثال ، في تصنيع أجزاء السيارات ، وللحام بعض الأجزاء المعقدة على شكل شكل معقد ، يمكن لآلية النقل والموضع الآلية للوضع وضع الأجزاء تحت إلكترود اللحام وفقًا للبرنامج المحدد مسبقًا ، ويمكن أن تصل دقة تحديد المواقع إلى ± 0.01 ملم أو أعلى ، مما يضمن دقة وضع الترام ، مما يضمن التأثير على الجودة.
4.2 إنتاج عالية الكفاءة
​
تعد خصائص الإنتاج عالية الكفاءة لآلة اللحام الفورية التلقائي سببًا مهمًا لتطبيقها الواسع النطاق في التصنيع الحديث. يعتمد اللحام اليدوي التقليدي على تجربة اللحام والكفاءة ، وهو بطيء ومعرض للإرهاق ، مما يؤدي إلى كفاءة الإنتاج غير المستقرة. يمكن لآلة اللحام الموضعية التلقائية تحسين سرعة اللحام وكفاءة الإنتاج من خلال تصميم العملية الآلية وآلية الاستجابة السريعة. ​
من منظور دورة اللحام ، يمكن أن تكون عملية اللحام لآلة اللحام الموضعية التلقائية آلية وسريعة للغاية. أخذ اللحام الموضعي الشائع لأجسام السيارات كمثال ، يمكن لآلة اللحام التلقائي للبقع إكمال عملية اللحام الموضعية في بضع ثوانٍ فقط ويمكن أن تعمل بشكل مستمر. على النقيض من ذلك ، لا يستغرق اللحام اليدوي بقعة وقتًا طويلاً فقط لنقطة لحام واحدة ، ولكن يتطلب أيضًا من لحام أن يتحركوا بشكل متكرر بين نقاط اللحام المختلفة ، مما يقلل بشكل كبير من كفاءة الإنتاج. يمكن لآلة اللحام الموضعية التلقائية نقل قطعة العمل بسرعة إلى وضع اللحام من خلال آلية النقل والموضع الآلية. بعد اكتمال اللحام ، يمكن إزالة المنتج النهائي بسرعة وإرساله إلى قطعة العمل التالية ليتم لحامها. تتم العملية بأكملها في واحدة ، مع عدم وجود وقت مؤقت تقريبًا ، مما يقلل بشكل كبير من دورة الإنتاج. ​
يمكن لآلة اللحام الفورية التلقائية تحقيق اللحام المتزامن لمحطات متعددة ، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة الإنتاج. تم تجهيز بعض خطوط إنتاج اللحام الموضعية التلقائية على نطاق واسع بمحطات لحام متعددة ، يمكن لكل منها لحام أجزاء مختلفة من الشغل في نفس الوقت. يمكن أن تكمل طريقة التشغيل الموازية هذه المزيد من مهام اللحام في نفس الوقت. في إنتاج وحدات البطارية ، يمكن لآلة اللحام التلقائية المتعددة المحطات تحديد نقاط اتصال متعددة لحام لخلية البطارية في نفس الوقت. بالمقارنة مع طريقة اللحام نقطة لحام واحدة في التسلسل ، يمكن زيادة كفاءة الإنتاج عدة مرات. ​
يمكن لآلة اللحام البقع التلقائي أيضًا الاتصال بسلاسة مع المعدات الآلية وخطوط الإنتاج الأخرى لتحقيق الأتمتة الكاملة لعملية الإنتاج. على سبيل المثال ، في تصنيع المنتجات الإلكترونية ، يمكن أن تشكل آلات اللحام التلقائي للعلامات الموضعية خط إنتاج تلقائي كامل مع مغذيات تلقائية ، ومعدات الاختبار ، ومعدات التغليف ، وما إلى ذلك من نقل المواد الخام ، ومعالجة اللحام إلى اختبار وتغليف المنتجات النهائية ، لا تتطلب العملية بأكملها تدخلًا بشريًا ويمكن أن تعمل على مدار 24 ساعة في اليوم ، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة الإنتاج وقدرة الإنتاج بشكل كبير. ​
4.3 جودة اللحام المستقرة
تعد جودة اللحام المستقرة واحدة من المزايا الأساسية لآلات اللحام التلقائية للبقع والضمان الرئيسي للسعي وراء اتساق المنتج والموثوقية في صناعة التصنيع. أثناء اللحام اليدوي ، تتأثر جودة اللحام بسهولة بمجموعة متنوعة من العوامل البشرية مثل مزاج اللحام ، ومستوى المهارة ، وحالة العمل ، مما يؤدي إلى جودة اللحامات غير المستوية. يمكن أن تضمن آلة اللحام الموضعية التلقائية جودة متسقة للغاية لكل لحام من خلال التحكم الدقيق للمعلمة وأداء عمل مستقر. ​
يمكن أن يوفر نظام إمدادات طاقة اللحام في آلة اللحام الموضعية التلقائية إخراجًا تيارًا مستقرًا ، وهو أساس لضمان جودة اللحام المستقرة. سواء أكان مصدر طاقة AC الصناعي ، أو إمدادات الطاقة المتوسطة للترددات المتوسطة أو إمدادات طاقة تخزين الطاقة المكثف ، فقد تم تصميمها وحسنتها بعناية للحفاظ على الاستقرار الحالي في ظل ظروف لحام مختلفة. التيار المستقر يعني أن الحرارة المتولدة أثناء كل اللحام هي نفسها ، بحيث لا يزال حجم وشكل كتلة اللحام متسقة ، مما يضمن قوة وموثوقية اللحام. ​
يلعب نظام التحكم دورًا مهمًا في الحفاظ على جودة اللحام المستقرة. يمكنه مراقبة وضبط المعلمات المختلفة في عملية اللحام في الوقت الفعلي ، وتصحيحها تلقائيًا فور تنحرف المعلمات عن القيم المسبقة. على سبيل المثال ، عندما يتم اكتشاف أن حالة سطح الشغل تتغير وزيادة مقاومة التلامس ، سيزيد نظام التحكم تلقائيًا من تيار اللحام أو تمديد وقت اللحام لضمان التقدم الطبيعي لعملية اللحام وجودة اللحام.
يعد استقرار نظام القطب والضغط عاملاً مهمًا في ضمان جودة اللحام. يمكن لمقاومة التآكل والتوصيل الكهربائي والحراري الجيد للقطب أن تحافظ على أداء مستقر أثناء اللحام طويل الأجل ويقلل من تدهور جودة اللحام الناتجة عن تآكل القطب. يمكن أن يتحكم نظام الضغط بدقة في ضغط القطب على قطعة العمل لضمان أن يكون ضيق التلامس بين قطع العمل متسقة أثناء كل اللحام ، وبالتالي ضمان جودة اللحام. يمكن أن تؤدي الصيانة والاستبدال المنتظمين للأقطاب ، وكذلك معايرة نظام الضغط وتصحيح الأخطاء ، إلى تحسين استقرار وموثوقية جودة اللحام.
4.4 تقليل كثافة العمالة وتكاليف العمالة
في عمليات اللحام اليدوية التقليدية ، يحتاج عمال اللحام إلى الحفاظ على وضع ثابت لفترة طويلة والاحتفاظ بمسدس اللحام للعمليات المتكررة ، والتي تكون كثيفة العمالة للغاية. يمكن أن يؤدي العمل على المدى الطويل بسهولة إلى التعب اللحام وزيادة خطر الحوادث الصناعية. لقد أدى ظهور آلات اللحام الفورية التلقائية إلى تحسين هذا الموقف بشكل كبير. تتيح عملية التشغيل الآلية لآلة اللحام الموضعية التلقائية للعمال مراقبة المعدات ، ومعلمات تحديد المواد وتحميلها وتفريغها دون المشاركة مباشرة في عملية اللحام ، مما يقلل بشكل كبير من كثافة العمل. يمكن تحرير العمال من العمالة البدنية الثقيلة وتكريس المزيد من الطاقة لمزيد من الأعمال الفنية مثل صيانة المعدات وفحص الجودة. ​
من منظور تكاليف العمالة ، يمكن لآلات اللحام الموضعية التلقائية أن تقلل بشكل كبير من تكاليف العمالة للمؤسسات. يتطلب خط الإنتاج المجهز بآلات اللحام الفورية التلقائي عددًا أقل بكثير من المشغلات من خطوط إنتاج اللحام اليدوية التقليدية. أخذ تصنيع السيارات كمثال ، بعد تبني خط إنتاج اللحام التلقائي ، فإن مهام اللحام التي تتطلب في الأصل العشرات من عمال اللحام لإكمالها الآن فقط عدد قليل من العمال المهرة لإدارة المعدات ومراقبتها. علاوة على ذلك ، فإن تشغيل آلة اللحام الموضعية التلقائية بسيطة نسبيًا ، ومتطلبات المهارة للعمال منخفضة نسبيًا. لا تحتاج المؤسسات إلى قضاء الكثير من الوقت والمال في التدريب المهني طويل الأجل للعمال ، مما يقلل من نفقات تكلفة العمالة. بالإضافة إلى ذلك ، تتيح القدرة الإنتاجية الفعالة لآلة اللحام الموضعية التلقائية للمؤسسات إكمال المزيد من مهام الإنتاج في نفس الوقت ، وتحسين كفاءة الإنتاج ، وتقليل تكلفة العمالة المخصصة لمنتج واحد ، وبالتالي تحسين الفوائد الاقتصادية والقدرة التنافسية في السوق للمؤسسة. ​
خامسا حقول التطبيق
5.1 صناعة تصنيع السيارات
تعد صناعة تصنيع السيارات واحدة من أكثر الحقول تطبيقًا على نطاق واسع وعمق لآلات اللحام التلقائية. يتكون جسم السيارات من عدد كبير من الألواح المعدنية المتصلة باللحام ، مع عدد كبير من نقاط اللحام ، ومتطلبات جودة اللحام وكفاءة الإنتاج مرتفعة للغاية. أصبحت آلة اللحام الفورية التلقائية عبارة عن معدات رئيسية لتصنيع جسم السيارات مع جودةها عالية الدقة وكفاءتها العالية وجودة اللحام المستقرة. ​
في عملية ختم اللحام لجسم السيارات ، يمكن لآلة اللحام البقع التلقائي بسرعة ودقة لحام أجزاء من الأشكال والأحجام المختلفة معًا لتشكيل هيكل الهيكل العظمي للجسم. على سبيل المثال ، في لحام أبواب السيارات والأسطح والألواح الأرضية والأجزاء الأخرى ، يمكن لآلة اللحام الموضعية التلقائية وضع أجزاء الختم بدقة في وضع اللحام من خلال آلية النقل والموضع الآلية ، ثم استخدام تقنية اللحام المتعددة المتزامنة لإكمال عدد كبير من اللحامات في وقت قصير من تحسين الإنتاج. علاوة على ذلك ، يمكن لآلة اللحام الموضعية التلقائية التحكم بدقة في معلمات اللحام لضمان اتساق جودة كل لحام ، مما يضمن قوة وسلامة بنية الجسم. ​
في لحام هيكل السيارات ، تلعب آلة اللحام البقع التلقائي أيضًا دورًا مهمًا. عادة ما تحمل مكونات الهيكل أحمالًا كبيرة ولها متطلبات أكثر صرامة على جودة اللحام. يمكن أن توفر آلة اللحام الموضعية التلقائية ناتجًا عالي الجودة مستقرة وتحقيق لحام عالي الجودة للألواح السميكة من خلال تبني أنظمة إمدادات طاقة لحام متقدمة مثل إمدادات الطاقة المتوسطة التردد أو إمدادات الطاقة لتخزين الطاقة المكثف. في الوقت نفسه ، يمكن أن يضمن نظام الإلكترود والضغط عالي الدقة أن حجم وشكل اللحام في اللحام يفي بمتطلبات التصميم ، مما يضمن قوة الاتصال وموثوقية مكونات الهيكل. ​
من خلال التطوير السريع لمركبات الطاقة الجديدة ، تم استخدام آلات اللحام التلقائية على نطاق واسع في مجال تصنيع بطارية الطاقة. تتكون وحدة بطارية الطاقة من خلايا بطارية متعددة متصلة عن طريق اللحام ، مما يتطلب دقة وموثوقية عالية اللحام. يمكن لآلات اللحام التلقائية للبقع استخدام تقنيات اللحام المتقدمة مثل اللحام بقعة بالليزر لتحقيق لحام عالي الدقة لعلامات خلايا البطارية ، وتجنب الدوائر القصيرة للبطارية ومقاومة التلامس المفرطة الناجمة عن سوء اللحام ، وضمان أداء بطاريات الطاقة وسلامتها. ​
5.2 الصناعة الإلكترونية والكهربائية
تتميز منتجات الصناعة الإلكترونية والكهربائية بحجم صغير ودقة عالية وتكامل عالي ، ومتطلبات دقة وموثوقية عملية اللحام متطلبة للغاية. بفضل مزاياها الفريدة ، تحتل آلات اللحام التلقائية في وضع مهم في إنتاج اللحام في الصناعة الإلكترونية والكهربائية. ​
في لحام المكونات الإلكترونية ، مثل المقاومات والمكثفات والبطاطا ، وما إلى ذلك ، يمكن للوحات الدوائر ، وآلات اللحام البقع التلقائي استخدام اللحام بالليزر أو تقنية اللحام بقعة المقاومة الدقيقة. يتمتع اللحام بقعة الليزر بمزايا الطاقة المركزة والمنطقة المتأثرة بالحرارة الصغيرة ، ويمكن أن يحقق اللحام العالي الدقة لمفاصل اللحام الصغيرة دون إتلاف المكونات المحيطة. على سبيل المثال ، في عملية اللحام لرقائق الهاتف المحمول ، يمكن لحام البقعة الليزر توصيل دبابيس الرقاقة بدقة مع وسادات على لوحة الدائرة ، ويمكن التحكم في قطر مفصل اللحام إلى عشرات الميكرونات أو حتى أصغر ، مما يضمن التشغيل الطبيعي للرقاقة واستقرار نقل الإشارة. اللحام بقعة المقاومة الدقيقة مناسب للحام بعض المكونات الإلكترونية التي تتطلب قوة مفصل لحام عالية. من خلال التحكم بدقة في تيار اللحام والوقت والإلكترود ، يمكن تشكيل مفاصل لحام عالية الجودة لضمان اتصال موثوق بين المكونات ولوحات الدوائر. ​
في تجميع اللحام للمنتجات الكهربائية ، مثل لحام القذائف الخارجية للثلاجات ، مكيفات الهواء ، الغسالات ، وما إلى ذلك ، يمكن لآلات اللحام البقع التلقائي تحقيق الإنتاج الضخم الآلي. من خلال آلية النقل والموضع الآلية ، يمكن نقل المكونات المختلفة للقشرة الكهربائية بدقة إلى موضع اللحام ، ثم يمكن استخدام آلة اللحام الموضعية التلقائية للحام السريع. يمكن أن تلبي السعة الإنتاجية عالية الكفاءة لآلة اللحام الفورية التلقائي احتياجات المنتجات الكهربائية على نطاق واسع ، كما تضمن جودة اللحام المستقرة أيضًا مظهر المنتج والقوة الهيكلية. ​
بالإضافة إلى ذلك ، في بعض احتياجات اللحام الخاصة في الصناعة الإلكترونية والكهربائية ، مثل اللحام للمواد المختلفة ولحام لوحات الدوائر المرنة ، يمكن لآلة اللحام الموضعية التلقائية أيضًا تحقيق اللحام عالي الجودة من خلال تبني عمليات لحام خاصة وتكوينات المعدات ، وتوفير دعم قوي للتصميم المبتكرة للمنتجات الإلكترونية والكهربائية. ​
5.3 مجال الفضاء
وصل مجال الفضاء الجوي إلى المتطلبات القصوى لجودة المنتج وموثوقيته. كواحدة من العمليات الرئيسية في تصنيع قطع غيار الفضاء ، تضع اللحام متطلبات عالية للغاية على أداء ودقة معدات اللحام. تم استخدام آلات اللحام البقع التلقائي على نطاق واسع في حقل الفضاء بسبب دقة عالية وجودة عالية وموثوقية عالية.