不論是使用粘合、鉚接、螺紋連接還是焊接,當我們把原材料連接到一起時,正確的連接技術對于產品的設計和生產效率,扮演著越發(fā)重要的角色。即使是“僅僅”連接2個塑料元件,眾多的連接技術也會讓用戶難以選擇,這包括加熱工具焊接法、熱風鉚接法、熱接觸鉚接法、紅外線焊接法、激光焊接法以及超聲波焊接/鉚接法。汽車內飾特別適合表面焊接和冷工具鉚接,故通常選擇超聲波焊接/鉚接法。
超聲波焊接
超聲波焊接是使用超出人類聽覺范圍的高頻振動(超聲波在20KHz到40KHz之間)來連接塑料的技術。超聲波是由一個發(fā)生器產生的,這個發(fā)生器將交流電源提供的低頻能量轉換為更高頻率的超聲波振蕩。與發(fā)生器相連的機械諧振元件(由一個轉換器,振幅傳輸元件和超聲焊極組成)被安裝在一個氣壓缸中。通過使用超聲波發(fā)生器,在壓力下由轉換器產生的機械振蕩被提供給熱塑性粘合物。在連接區(qū)域,超聲波能量引起分子和界面的摩擦,由此來加熱和軟化塑料元件。超聲波發(fā)生器滲透到塑料的深度是連接區(qū)域質量的準繩,在這種情況下,每種材料都有其自己的最佳值。
對強大I/O系統(tǒng)的需求
大量的輸入和輸出信號在一個超聲波焊接系統(tǒng)中傳輸,使得強大I/O總線系統(tǒng)成為必須。在全面分析市場之后,超聲波焊接系統(tǒng)的主要供應商之一孚利模公司決定選擇圖爾克公司BL67的解決方案?!霸诒容^了傳統(tǒng)市場I/O總線系統(tǒng)之后,我得出的結論是,圖爾克的系統(tǒng)是最佳的,因為它的高傳送速度滿足了我們的要求?!必撠熃榻BI/O系統(tǒng)的技術項目經理Thorsten Geldmacher如此解釋孚利模公司選擇BL67的決定。對開關盒來說,這個系統(tǒng)結合了現(xiàn)代IP20總線終端系統(tǒng)的全部優(yōu)勢,因此把它們轉換到現(xiàn)在的IP67領域。
這樣一種解決方案的優(yōu)勢是顯而易見的。BL67系統(tǒng)可以直接連到傳感器而不需要接線盒。這樣就節(jié)省了材料和裝配時間,并且大量信號在一起有助于減少成本。此外,BL67系統(tǒng)非常靈活,能夠適應未來可能產生的需求。如果將來需要更多I/O通道的話,可以在現(xiàn)有的條件下輕松安裝額外的模塊而不需要更多的費用。BL67系統(tǒng)是通過profibus連接到孚利模系統(tǒng)的,但它同樣也可應用于其他形式的總線系統(tǒng)。除了較高的傳輸速度,孚利模的決策者們也對BL67的絕緣性和連接標準印象深刻。熱插拔功能可以確保車間工作平穩(wěn)運行,出現(xiàn)問題的模塊能夠在工作狀態(tài)下瞬間替換。
通過I/O系統(tǒng)的高頻
這樣的超聲波焊接系統(tǒng),它節(jié)省的每一立方厘米空間所創(chuàng)造的價值,無論是誰都會對此由衷贊嘆。對于孚利模來說,決定性因素是能夠不用額外的接線柜,而是由傳輸高頻信號所必需的焊接來通過I/O系統(tǒng)。在與圖爾克公司的密切合作中,這個概念最終得以貫徹。帶有繼電器印刷電路板的19 "機架用于區(qū)分高頻信號,孚利模在它當前的串行系統(tǒng)中用BL67的I/O系統(tǒng)來進行高頻傳送。因此超聲波焊接能夠由軟件輕松控制?!坝捎贐L67在現(xiàn)場總線導向的信號傳送和傳感器技術領域的卓越能力,圖爾克公司為我們提供一個適應高標準嚴要求的解決方案。”,漢堡孚利模塑料接插件技術股份有限公司技術主管Detlev Böl說。
高頻信號經由橙色線纜通過BL67實現(xiàn)傳送
BL67在孚利模超聲波焊接系統(tǒng)中通過全面的現(xiàn)場測試已經證明了自己。在德國Lüneburg的Johnson Controls Interiors公司是一家汽車供應商,它是眾多購買了帶有圖爾克I/O系統(tǒng)的孚利模焊接系統(tǒng)的客戶之一。在它的Lüneburg工廠,Johnson Controls公司為新大眾汽車Tiguan生產門板,而Tiguan已在2007年9月的國際汽車展覽會上展出。
孚利模集團,汽車工業(yè)高品質塑料元件生產設備領先供應商
傳感器和接插件
圖爾克作為傳感器、現(xiàn)場總線、人機界面和接插件技術領域的專家,不僅僅為孚利模超聲波焊接系統(tǒng)裝配現(xiàn)場總線,還為探測氣壓缸供應特殊的傳感器和接插件。在焊接工程中變換材料——從皮革到塑料,且無需手工干涉——這就要求傳感器能探測無接觸的超聲波焊接的滲透深度?!皥D爾克公司為此提供的解決方案不僅符合技術規(guī)范,而且達到了孚利模的高質量標準。” Böl說。
這次合作的結晶——孚利模磁場模擬傳感器可以在無需更新系統(tǒng)的操作過程中更換新的材料,并且因其緊湊設計而能夠使用標準接插件直接安裝在T上或汽缸上。
此次合作的結晶產品——孚利模磁場模擬傳感器
孚利模傳感器系列有電流或電壓輸出。模擬傳感器的測量長度約為40mm,精確度平均為0.1mm,重復精度為0.3%。以上為模擬測量過程的數(shù)據(jù),實際重復能力在簡單運動情況下甚至更好。很短的盲區(qū)(兩邊只有8mm)進一步確保汽缸終端位置的準確記錄。另外,傳感器有一個測量范圍顯示,叫做“區(qū)域內”LED顯示功能。基于此功能,傳感器可以即時顯示氣壓缸的驅動磁體是否在測量范圍內。