与普通涂胶相比，断点式涂胶具有许多优势，其中之一是能实现 20% 以上的材料节省。了解如何将混合连接工艺的生产率、安全性和质量提升至更高水平，同时又能降低总拥有成本。
混合连接面临的挑战
涂胶和其他连接方法的结合带来了许多挑战。在焊点或铆接点处，胶水可能会被挤出。这会导致材料浪费和返工。当与点焊一起使用时，胶水会被焊接过程中的高温破坏，这会导致有毒烟雾的产生。最重要的是，需要更高的焊接电流，而且系统需要更多的时间才能完成焊接。常见错误类型：
Blow-out: destroyed adhesive at weld spots
- 挤出：在焊接或铆接点处，胶水被挤出。这会污染 KTL 电镀液，导致返工和材料浪费。
- 产烟：在点焊期间，如果胶水在加热过程中被破坏，则会产生烟雾。这可能导致腐蚀和接头强度差。
解决方案：断点式涂覆
断点式涂胶涂覆在焊点之间的间隙中。
阿特拉斯·科普柯提供了一个专为复合连接开发的涂覆模式来解决这些挑战。这便是断点式涂胶。它是一种间断涂覆，在焊接区域有确定的材料间隙，这使得它具有许多优点：
- 节省胶水和成本
- 精确的胶条间隙可避免因胶水在焊点处被挤出而造成返工
- 与点焊一起使用时不会产生有毒烟雾；不再需要使用抽气系统
- 胶水越少意味着重量越轻，二氧化碳排放量越低
断点式涂胶解决方案可节省多达 22% 的材料
断点式涂胶具有巨大的材料节省潜力。以典型侧板涂覆为例进行计算，前门入口处有 54 个焊点，后门入口处有 44 个焊点，共 98 个焊点。当涂覆直径为 3 毫米的普通胶条时，涂覆的材料体积总计为 38 立方厘米。 当涂覆间隙为 12 毫米的断点式胶条时，每个焊点最多可节省 0.0848 立方厘米的材料。对于每块侧板对应的 98 个焊点而言，总共可节省 8.3 立方厘米 – 材料节省比例为 22%。
Material savings with stitch bead
材料节省潜力 - 断电涂胶
| 计算示例 | |
|---|---|
| 胶条直径 | 3 mm |
| 胶条间隙 | 12 mm |
| 每个焊点的材料节省： | 0.15 厘米 * 0.15 厘米 * 3.14 * 1.2 厘米 = 0.0848 立方厘米 |
| 每块侧板的材料节省（98 个焊点）： | 98 * 0.0848 立方厘米 = 8.3 立方厘米 |
| 每个车身的材料节省： | 2 * 8.3 立方厘米 = 16.6 立方厘米 |
| 每天的材料节省（1000 个车身）： | 16.6 立方厘米 * 1.355 克/立方厘米 = 22.5 千克 |
| 每天的成本节省： | 22.5 千克 * 14 欧元/千克 = 315 欧元（仅侧板） |
| 每年的成本节约： | 315 欧元 * 225 = 约 70875 欧元（仅侧板） |
断点式涂胶过程中的挑战：机械人速度和灵活性
与普通的涂胶相比，断点式涂胶在混合连接中的优势显而易见。然而，在涂覆过程中，在机械手速度和涂覆灵活性方面存在巨大挑战。大批量生产线要求机械手速度达到 500 毫米/秒以上。与此同时，汽车的几何形状变得更加复杂。胶条和间隙尺寸必须可以自由设定，并且需要精确可靠地涂覆到汽车零件上。但是，机械人、控制柜和涂胶枪之间的切换时间会延迟负责打开和关闭喷嘴的阀针的响应。在这一方面，普通的涂胶系统很难达到要求。
Relation of switching time and robot spead in stitch bead applications
示例：机器人速度为 350 毫米/秒时所需的切换时间：
- 12 毫米涂覆或间隙时为 34.2 毫秒
- 10 毫米涂覆或间隙时为 28.5 毫秒
- 8 毫米涂覆或间隙时为 22.8 毫秒
通过机器人控制进行示教
在许多工业涂胶系统中，断电涂胶的编程必须通过机器人控制器来完成，这需要手动输入胶条长度和间隙长度。切换时间必须与机器人速度相匹配，否则胶条和间隙的长度会不符合毫米规格。这需要进行大量的编程工作，从而导致成本增加。
通过系统控制实现
来自阿特拉斯·科普柯 SCA 产品系列的现代工业涂胶系统为断点式涂胶提供了专用软件。可以直接将胶条和间隙长度输入涂胶控制系统中。机器人控制仅在有“涂覆器打开”信号时开始涂覆。控制器根据指定的胶条和间隙长度以及机器人速度自动触发阀门。反馈通过位置传感器来执行，并包含在计算中。机械手程序员只需控制涂覆速度、开始信号和机器人路径。涂胶机的所有其他信号都在控制柜中得到处理。
基于软件的编程的优点：
- 自动确定切换时间
- 精确触发涂胶机阀门
- 高灵活性：一个程序中最多可以有 128 个序列（胶条和间隙）
- 编程工作量小，操作员失误的风险低
案例：高速断点式涂胶
一家亚洲汽车制造商决定在新汽车平台的内框架、地板框架、中央通道、仪表板和轮罩中将高强度粘合剂与点焊结合使用。目的是提高强度、抗撞能力和整体驾驶体验。内部调查显示，在车底使用长达 50 米的涂胶后，汽车的驾驶性能得到明显改善。事实证明，断点涂胶是非常适合该连接难题的涂胶模式。它可以在车底组焊点之间实现广泛分布，而不会超过 70 米。
High-speed pneumatic stitch bead applicator for heated and unheated materials.
OEM 的要求是机器人速度至少达到 500 mm/s – 同时不影响涂胶质量和工艺可靠性。阿特拉斯·科普柯为该客户开发了一种特殊的涂胶机，以确保按照客户的规格实现可靠的高速工艺。我们的解决方案是选用一款高速断点喷胶枪，其自带的两个电磁阀能更快切换实现断点效果。为了加快阀行程，阿特拉斯·科普柯重新设计并扩大了阀开口，当喷嘴打开或关闭时，空气可以更快逸出。目前，亚洲OEM在其车身车间生产线上运行了100多台阿特拉斯·科普柯系统，并且已经与阿特拉斯·科普柯合作进一步提高应用速度
总结：为什么选择断点式涂胶解决方案
断点式涂胶可以促进解决混合连接中的问题，特别是与点焊结合使用时。材料节省可达 20%，这可以实现显著的成本节省，同时还有许多其他可以助您提高生产率、安全性和质量并降低总拥有成本的优势。但是，机器人速度可能是涂胶过程中的一大挑战。考虑到该行业对速度的高要求，许多普通的涂胶系统都很难满足需要。阿特拉斯·科普柯开发了一种特殊的高速涂胶机，能够可靠地达到 500 毫米/秒及更高的机器人速度。同时，专用软件还能减少编程工作量。
