Статья о новой разработке одной из ведущих немецких фирм Hermann Ultraschall, специализирующейся в создании оборудования для ультразвуковой сварки.

Стремление сделать производство более эффективным и гибким становится все более ярко выраженным, отмечают специалисты фирмы Hermann Ultraschall. Требуют своего решения и тенденции к многовариантности технологического процесса, перехода к выпуску небольших партий. Затраты времени на вспомогательные операции должны быть уменьшены, так как простои оборудования, обусловленные необходимостью трудоемкой замены литьевых форм и достаточно продолжительной их регулировкой, приводят к увеличению стоимости единицы продукции.

Сварочная машина HiQ evolution

Ultraschall ежегодно разрабатываются и доводятся до готовности к серийному использованию сотни вариантов процесса сварки. Полученные в результате прикладные технические знания, постоянное наблюдение за происходящими на рынке изменениями и целенаправленный опрос партнеров стали основой для разработки новой ультразвуковой сварочной машины модели HiQ evolution. Вопросы энергосбережения, удобства обслуживания, эргономики, безопасности труда поставили новые требования перед разработчиками. Все более важным фактором при покупке оборудования становится эффективность использования энергии. Повышение требований предоставляет и определенные шансы. Технология ультразвуковой сварки уже превратилась в один из способов стыковой сварки с высокой эффективностью использования энергии. Сварочная машина модели HiQ evolution в исполнении для сварочной частоты 20, 30 и 35 кГц представляет на рынке новую концепцию, которая по многим признакам отличается от привычной ручной сварки.

Если оценивать важность для пользователей такого показателя, как издержки в течение жизненного цикла, то основные преимущества машины модели HiQ evolution проявляются в следующем:

 уменьшение затрат времени на вспомогательные операции;
 гибкость, обеспечиваемая возможностью свободного выбора величины рабочего хода;
 быстрая смена ультразвуковой оснастки без применения вспомогательных средств;
 автоматическое приведение в действие и, как следствие, повышение производительности;
 эффективное использование энергии;
 соответствие стандартам безопасности;
 удобство обслуживания благодаря использованию интуитивного меню и модулей EasySelect и Expert Modus;
 высокая мощность генератора: 1200 – 6000 Вт.

Базовая комплектация машины может содержать шесть дополнительных модульных систем, в частности, узел зажима, пневматическое поддерживающее устройство или перемещающийся стол.

Свободный выбор величины рабочего хода

Благодаря оптимальным значениям величины подачи и скорости перемещения, уменьшены затраты энергии на работу пневматической системы и время на выполнение технологических операций. Непосредственно после окончания процесса сварки сонотрод отводится назад на достаточное расстояние, освобождая пространство для извлечения обработанного изделия и установки нового. Полная величина рабочего хода используется только при переводе в начальное положение и при смене оснастки. В зависимости от конфигурации изделия сокращение расхода сжатого воздуха может достигать 20 %. Благодаря использованию встроенной системы измерения расстояний, в пределах рабочего хода может быть реализовано любое рабочее положение.

Установка детали и сонотрона 

Блок управления и генератор

Пневматическая приводная система

Удельная мощность пневматических приводных систем делает их незаменимыми для процесса ультразвуковой сварки. Совершенно новая пневматическая система HMC (High Motion Control) представляет собой управляющерегулирующий модуль, работа которой – упрощенно выражаясь – основана на принципе дифференциального регулирования давления, и которая находится в активном состоянии во всем диапазоне рабочего хода. Благодаря пневматической системе HMC, приводной механизм ультразвуковой оснастки приобретает важные преимущества в отношении скорости перемещения и регулирования сварочного усилия. Эта система обеспечивает точное позиционирование, а также предотвращает опасность перегрузок и столкновений. Согласованная с ней бесконтактная система измерения расстояний, работает практически без износа и обеспечивает высокую точность измерений, в том числе, при высоких скоростях и большом числе циклов в единицу времени. Специально созданные рабочие цилиндры с оптимизированными фрикционными характеристиками повышают воспроизводимость результатов процесса сварки, особенно, при низких нагрузках. Специальный режим SoftTouch Modus исключает опасность нарушения геометрии сварочного шва по причине высокой энергии перемещения при вводе сонотрода в действие.

Надежная система смены оснастки

Защитная световая завеса

Новая система смены оснастки TCS с быстродействующими затворами обеспечивает возможность смены и позиционирования ультразвуковой вибросистемы без значительных затрат времени на ее регулировку. Смена оснастки выполняется в считанные секунды, с высокой точностью и без применения вспомогательных средств.

Обмен информацией и управление

При пользовании меню у персонала могут возникнуть трудности, вызванные повышенной сложностью системы. Учитывая это обстоятельство, фирма Hermann Ultraschall разработала новую систему Look and Feel («впечатление и ощущение») и продуманную навигационную структуру. Интуитивное использование меню, специально созданного для сварочного процесса программного продукта DIALOG 2.0, выполненного под Windows® XP, облегчает коммуникацию и предусматривает возможность подключения дополнительных модулей EasySelect и Expert Modus. Модуль EasySelect упрощает программу управления до уровня элементарных базовых функций, благодаря чему оператор может легко освоить типичные структурные компоненты микропрограммного обеспечения. При конфигурировании шести возможных дополнительных функций системный конфигуратор более высокого уровня (Hermann Engineering-Software) оказывает поддержку в выборе параметров процесса управления и перемещений. Более полное удовлетворение конкретных требований заказчиков обеспечивается путем использования большого числа различных дополнительных программных продуктов.

Централизованное управление машиной осуществляется через специально разработанный фирмой Hermann персональный компьютер H-1PC с процессором Intel® Celeron® M, большим объемом памяти и 15-дюймовым цветным монитором. Обмен информацией между такими компонентами системы управления как генератор, персональный компьютер H-1PC, пневматическая система HMC и система измерения расстояний осуществляется через промышленный Эзернет.

Ядро системы – генератор

Спустя 10 лет после появления первого полностью цифрового ультразвукового генератора фирмы Hermann, было создано новое поколение этих аппаратов для сварочной частоты 20, 30 и 35 кГц. Прогрессирующее развитие электронных компонентов сделало возможным создание более быстрых и более мощных генераторов. Серия этого оборудования включает в себя аппараты мощностью от 1200 до 1600 В.

Система безопасности со световой завесой

Система смены инструмента TCS

Новая система безопасности Safety Protection Concept – это хорошо продуманная с эргономической точки зрения система 4-й категории безопасности, гарантирующая оператору и его окружению безопасные условия работы. Она придает современным машинам свойственный для них характерный внешний вид и вполне отвечает вступающим в силу в конце 2009 г. директивам по машиностроению. Машина модели HiQ evolution представляет собой закрытую роизводственную единицу, рабочее пространство которой ограничено предохранительной световой завесой со светодиодными индикаторами. Система автоматического пуска увеличивает производительность машины и позволяет оператору, не прерывая технологического процесса, заниматься упаковочными, сборочными и измерительными операциями. Комфортные условия работы обеспечивают система освещения рабочего места и система ручного регулирования высоты сварочной головки с датчиком положения и центральным фиксирующим устройством.

Созданная на надёжной машиностроительной базе и с применением инновационных разработок, машина HiQ evolution обеспечивает хорошие условия для быстрой окупаемости капиталовложений.

* фирма оставляет за собой право на техническое овершенствование;
** при максимальном перемещении по высоте;
*** при давлении 8 атм

Пласткурьер