Вопросы и ответы по мониторингу процесса контактной сварки

Монитор контактной сварки может измерять электрический ток во время сварки, напряжение между электродами, силу электрода и движение электрода.

Стабильность процесса является распространенной проблемой при контактной сварке. Ряд вещей может пойти не так, и все они вызваны изменениями в одной или нескольких из этих областей: производительность оборудования, свойства материалов и настройки процесса.

Чтобы найти виновника, начните с записи параметров сварочного процесса с помощью сварочного монитора и изучения результатов. Опытный, хорошо обученный оператор может обнаружить проблемы со сваркой и сделать обоснованные предположения об их причинах, но без данных сварочного монитора этот оператор по большей части работает вслепую.

Базовые модели выводят числовое агрегированное значение (минимальное или максимальное) для одного или нескольких параметров. Более продвинутые мониторы могут захватывать и анализировать всю форму сигнала каждого параметра с высоким разрешением. Осциллограммы предоставляют гораздо больше полезной информации о динамическом процессе сварки, чем агрегированные значения. Например, формы сигналов могут выявить искрение, вызванное неправильным монтажом, незакрепленным оборудованием сварочного аппарата и несоответствием времени между приложением механической силы и электрической энергии.

Контактная сварка достигается за счет приложения тепла и давления с течением времени. Тепло подается путем пропускания тока через электроды и сварную деталь. Давление создается за счет сжатия сварной детали между двумя электродами с заданной силой. Временной профиль или скорость подачи тока и давления могут повлиять на результат сварки.

Тепло и давление невозможно измерить напрямую. Но они являются следствием тока, проходящего через детали, напряжения на электродах и силы, приложенной сварочной головкой. Другие электрические параметры, такие как мощность и сопротивление, могут быть получены из этих измерений. Кроме того, процесс сварки вызывает небольшое перемещение или смещение электродов, которое может показать, идет ли сварка ожидаемым образом.

Изменение любого из этих параметров может указывать на проблемы в процессе сварки, такие как неправильное выравнивание, грязь и мусор, изменение материала и изменение покрытия.

Монитор с результирующими значениями и формами сигналов не показывает, хороший или плохой сварной шов. Однако он может сравнить самый последний сварной шов с заведомо исправным сварным швом. Если параметры схожи, результат считается хорошим; если он выходит за пределы диапазона, он помечается как другой. В условиях производства разные детали часто считаются плохими, и деталь будет помечена как требующая доработки или списана.

Чтобы определить диапазон допустимых значений или пределов, пользователь проведет серию экспериментов с использованием различных настроек сварочного оборудования, которые повлияют на качество сварки. Формы сигналов записываются и анализируются с результатами качества сварки. В конце исследования можно установить верхний и нижний пределы параметров так, чтобы диапазон включал хорошие сварные швы и исключал плохие сварные швы. Оптимальная установка пределов должна избегать принятия слишком большого количества ложных срабатываний, то есть сварных швов, показания которых находятся в пределах пределов, но не соответствуют техническим требованиям качества сварки. Поиск идеальных пределов параметров занимает много времени, но в результате получаются настройки процесса, которые позволят определить хороший сварной шов в статистических пределах. Для критически важных сварных швов это процедура де-факто, которой следует следовать для таких продуктов, как компоненты безопасности или медицинские устройства.

Помимо контроля качества, сварочные мониторы используются для:

Усовершенствованные мониторы сварки могут захватывать и анализировать всю форму сигнала каждого параметра с высоким разрешением.

Данные могут храниться локально в мониторе процесса или на сетевом сервере, локально или в облаке. Современные мониторы высокого класса оснащены программным обеспечением, которое сохраняет записанные значения на сервере базы данных. К этой базе данных можно получить доступ и использовать ее с помощью программного обеспечения аналитического статистического управления процессами (SPC) и программ общей эффективности оборудования (OEE).