| 应用挑战
在传统的端子压接工艺中,压接质量的管控长期面临诸多挑战,这些问题不仅影响产品良率,更制约了生产管理的数字化升级。
1、间接测量,精度差:传统方法通常通过监测电机电流或气压来间接判断压接力,这种方式极易受设备磨损、电压波动、温度变化等因素干扰,精度和可靠性难以保证;
2、无法实时监控:传统模式下,只能在压接完成后进行破坏性拉力测试来抽检,无法对每一个压接点进行100%实时监控;
3、缺乏过程数据:传统端子机没有压接过程的力-位移曲线数据。当出现不良品时,难以追溯根本原因——究竟是端子问题、线材问题还是设备问题?
4、设定参数依赖经验:压力、深度等关键参数的设定严重依赖操作员个人经验,难以实现标准化和持续优化;
5、无追溯性:传统生产无法为每一处压接提供完整的质量数据报告,这不符合汽车、航空航天等行业对工艺数据追溯的严格要求;
| 解决方案
针对上述,威勤传感推出了以环形压电传感器为核心、接近开关传感器与压接力管理装置协同配合的完整解决方案。
1、环形压电传感器:其工作原理基于压电石英晶体材料的特性:当晶体受到机械应力时,内部会产生与应力成正比的电荷。环形传感器被安装在端子机的压接模具(刀模)和滑块之间的力传导路径上。当压头下压进行压接时,作用在模具上的全部压力都通过环形传感器,产生一个与实时压接力严格成正比的高精度电信号;
2、接近开关传感器:在方案中扮演着不可或缺的辅助角色,通过实时检测端子位置和压接状态,接近开关能够有效预防空打、错位等异常情况,同时可对生产数量进行精确统计,为生产管理提供基础数据支撑;
3、压接力管理装置:负责高速采集和处理来自环形压电传感器的标准脉冲信号。其核心工作机制是:先采集一定数量的良品波形生成基准波形,然后将生产过程中实时采集的波形(被测波形)与基准波形进行比较。如果两者差异超出预先设定的阈值,装置会立即输出报警信号,提示操作人员检查产品质量。装置可接入视觉系统、上位机系统等多种平台,配合工业计算机/PLC与HMI运行压接管理软件,实现实时数据处理、分析、判断、显示和存储;
| 收益与效果
1、实现100%全检,杜绝不良品流出:通过环形压电传感器与压接力管理装置的配合,系统能够对每一次压接进行实时监控和判定。一旦发现异常立即停机报警,防止不合格品继续产生,避免批量质量事故;
2、从“经验驱动”升级为“数据驱动”:系统完整记录每一次压接的力-位移曲线数据,将原本依赖操作员经验的参数设定转变为基于海量数据的最优参数决策。通过对压接数据的收集与分析,企业可以深入了解设备运行状况,总结出最佳压接参数,实现生产流程的持续优化;
3、实现全流程可追溯:系统为每一处压接点生成完整的质量数据报告,满足汽车、航空航天等高端行业对工艺数据追溯的严格要求。当出现质量问题时,可以快速追溯到具体的压接时间、设备、参数和波形数据,精准定位问题根源。
4、提升生产效率与设备利用率:系统实现压接力数值采集与分析,异常即时报警于产线看板。这种高效的在线监测大幅减少了人工抽检和破坏性测试的时间成本,同时通过提前预警避免了设备带病运行导致的批量报废。
5、赋能智能制造与数字化转型:为端子压接工艺提供了完整的数据采集、分析和追溯能力,是智能制造和数字孪生应用的关键数据支撑。通过将压接数据接入企业MES系统或上位机平台,企业可以实现生产全流程的数字化管控。