不論是使用粘合、鉚接、螺紋連接還是焊接，當(dāng)我們把原材料連接到一起時(shí)，正確的連接技術(shù)對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)效率，扮演著越發(fā)重要的角色。即使是“僅僅”連接2個(gè)塑料元件，眾多的連接技術(shù)也會(huì)讓用戶難以選擇，這包括加熱工具焊接法、熱風(fēng)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(nèi)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(dòng)（超聲波在20KHz到40KHz之間）來連接塑料的技術(shù)。超聲波是由一個(gè)發(fā)生器產(chǎn)生的，這個(gè)發(fā)生器將交流電源提供的低頻能量轉(zhuǎn)換為更高頻率的超聲波振蕩。與發(fā)生器相連的機(jī)械諧振元件（由一個(gè)轉(zhuǎn)換器，振幅傳輸元件和超聲焊極組成）被安裝在一個(gè)氣壓缸中。通過使用超聲波發(fā)生器，在壓力下由轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的機(jī)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(zhì)量的準(zhǔn)繩，在這種情況下，每種材料都有其自己的最佳值。
對(duì)強(qiáng)大I/O系統(tǒng)的需求
大量的輸入和輸出信號(hào)在一個(gè)超聲波焊接系統(tǒng)中傳輸，使得強(qiáng)大I/O總線系統(tǒng)成為必須。在全面分析市場(chǎng)之后，超聲波焊接系統(tǒng)的主要供應(yīng)商之一孚利模公司決定選擇圖爾克公司BL67的解決方案。“在比較了傳統(tǒng)市場(chǎng)I/O總線系統(tǒng)之后，我得出的結(jié)論是，圖爾克的系統(tǒng)是最佳的，因?yàn)樗母邆魉退俣葷M足了我們的要求。”負(fù)責(zé)介紹I/O系統(tǒng)的技術(shù)項(xiàng)目經(jīng)理ThorstenGeldmacher如此解釋孚利模公司選擇BL67的決定。對(duì)開關(guān)盒來說，這個(gè)系統(tǒng)結(jié)合了現(xiàn)代IP20總線終端系統(tǒng)的全部?jī)?yōu)勢(shì)，因此把它們轉(zhuǎn)換到現(xiàn)在的IP67領(lǐng)域。
這樣一種解決方案的優(yōu)勢(shì)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(shí)間，并且大量信號(hào)在一起有助于減少成本。此外，BL67系統(tǒng)非常靈活，能夠適應(yīng)未來可能產(chǎn)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(fèi)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(yīng)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(duì)BL67的絕緣性和連接標(biāo)準(zhǔn)印象深刻。熱插拔功能可以確保車間工作平穩(wěn)運(yùn)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(jià)值，無論是誰都會(huì)對(duì)此由衷贊嘆。對(duì)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(hào)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(gè)概念最終得以貫徹。帶有繼電器印刷電路板的19"機(jī)架用于區(qū)分高頻信號(hào)，孚利模在它當(dāng)前的串行系統(tǒng)中用BL67的I/O系統(tǒng)來進(jìn)行高頻傳送。因此超聲波焊接能夠由軟件輕松控制。“由于BL67在現(xiàn)場(chǎng)總線導(dǎo)向的信號(hào)傳送和傳感器技術(shù)領(lǐng)域的卓越能力，圖爾克公司為我們提供一個(gè)適應(yīng)高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求的解決方案。”，漢堡孚利模塑料接插件技術(shù)股份有限公司技術(shù)主管DetlevB?l說。高頻信號(hào)經(jīng)由橙色線纜通過BL67實(shí)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(chǎng)測(cè)試已經(jīng)證明了自己。在德國Lüneburg的JohnsonControlsInteriors公司是一家汽車供應(yīng)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，JohnsonControls公司為新大眾汽車Tiguan生產(chǎn)門板，而Tiguan已在2007年9月的國際汽車展覽會(huì)上展出。孚利模集團(tuán)，汽車工業(yè)高品質(zhì)塑料元件生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)先供應(yīng)商。
圖爾克作為傳感器、現(xiàn)場(chǎng)總線、人機(jī)界面和接插件技術(shù)領(lǐng)域的專家，不僅僅為孚利模超聲波焊接系統(tǒng)裝配現(xiàn)場(chǎng)總線，還為探測(cè)氣壓缸供應(yīng)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(cè)無接觸的超聲波焊接的滲透深度。“圖爾克公司為此提供的解決方案不僅符合技術(shù)規(guī)范，而且達(dá)到了孚利模的高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。”B?l說。
這次合作的結(jié)晶——孚利模磁場(chǎng)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(shè)計(jì)而能夠使用標(biāo)準(zhǔn)接插件直接安裝在T上或汽缸上。此次合作的結(jié)晶產(chǎn)品——孚利模磁場(chǎng)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(cè)量長(zhǎng)度約為40mm，精確度平均為0.1mm，重復(fù)精度為0.3%。以上為模擬測(cè)量過程的數(shù)據(jù)，實(shí)際重復(fù)能力在簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)情況下甚至更好。很短的盲區(qū)（兩邊只有8mm）進(jìn)一步確保汽缸終端位置的準(zhǔn)確記錄。另外，傳感器有一個(gè)測(cè)量范圍顯示，叫做“區(qū)域內(nèi)”LED顯示功能。基于此功能，傳感器可以即時(shí)顯示氣壓缸的驅(qū)動(dòng)磁體是否在測(cè)量范圍內(nèi)。
