CNC自動スタッド溶接機の基礎

現在、さまざまな溶接方法によって金属基材にスタッドを溶接するプロセスは、電気キャビネット、家電製品、家具、自動車部品、各種ハードウェアの板金部品などに広く使用されている。

これらの溶接法は一般に、エネルギー蓄積溶接とアーク溶接の2種類に分けられる。

エネルギー蓄積溶接は、直径の小さいスタッドの溶接に最も一般的に使用される。その原理は、スタッドが母材に接触する瞬間にコンデンサーから蓄積エネルギーが放出され、スタッドと母材が接触する部分が溶けて溶接されるというものです。

このタイプの溶接は瞬時に完了し、簡単な操作、小型化、高精度化という利点がある。 溶接面 マーク、高効率、コンパクトな装置、簡単な携帯性。現在、薄板スタッド溶接生産の様々な分野で広く使用されています。

アーク溶接 スタッドと母材の間にコイルを通して電圧を印加する。スタッドが母材に接触し、母材から離れると短絡が発生し、電気アークが引き出される。

この高温の電気アークがスタッドと母材の接触面を溶かします。しばらくすると強く押し付けられ、スタッドと母材がしっかりと溶接されます。

この方法は、主に自動車部品や自動車部品など、より高い溶接強度を必要とする分野で使用される。 鋼板 の部品だ。

この2つに従っている。 溶接方法当社は、スタッド溶接機器（ハンドヘルドスタッド溶接機、アーク溶接機、CNC自動スタッド溶接機、ロボットスタッド溶接ワークステーション、卓上型自動スタッド溶接機など）を開発してきました。この記事では、主にCNC自動スタッド溶接機を紹介します。

図1に示すように、CNC自動スタッド溶接機は、顧客がスタッドの一括溶接を処理できるように開発された自動装置である。

工場における人件費の継続的な上昇に伴い、スタッド溶接を必要とする製品の多品種・少量化が進み、生産作業も小ロット・多品種化の傾向にある。

この自動化装置は、このような生産ニーズに十分に応えることができ、徐々に標準装備になりつつある。 板金 工場と金属加工工場である。

CNC自動スタッド溶接機の基本構成

CNC自動スタッド溶接機は主に8つの部分から構成されています：ラック構造、ベッド構造、 伝送システム駆動システム、制御システム、溶接台、自動釘選択・供給機構、自動溶接トーチヘッド。

ラック構造は垂直構造と水平構造に分けられる。一般的に、ワークの長さが3200mmを超える場合、または幅が1200mmを超える場合は、図2に示すような縦型構造が用いられる。

ワークの長さが3200mm以下、または幅が1200mm以内の場合は、図3に示すような横型の構造を採用し、ワークの搭載や装置の操作を容易にする。

Y軸はダブルドライブガントリー方式を採用し、X軸ビームは特殊な押し出し加工を施した航空用ビームを使用しています。 アルミプロファイルムービングビームは軽く、頑丈で、変形しにくい。

アルミニウム・プロファイル・ビームは、精密フライス加工される。 a CNC 装置の平行度と真直度の精度が0.02mm以内であることを保証するためのガントリー。

両端のX軸方向はカンチレバー構造になっており、マシンヘッドがワークテーブル面から移動できるため、マシンヘッドのメンテナンスが容易になり、工作機械の体積を減らし、プラットフォームの有効面積を最大限に利用できる。

ベッド構造

この種の装置は生産量が少なく、価格も高いため、ほとんどのメーカーは構造が簡単で低価格の角型アセンブリーを採用している。

ひとつは、オールアルミのプロファイルで組み立てられたもので、製造や組み立てが簡単で、溶接の必要がない、 アニールまた、精密機械加工も可能で、生産コストも低い。

欠点は、強度が十分でないこと、フレームが変形しやすいこと、輸送や取り扱いで位置決めが不正確になり、工作機械の動作速度が低下することである。

もうひとつは、市販されている一般的な彫刻機のベッドを改造するタイプだ。このようなベッドは多くのメーカーが製造しており、価格も安い。利点は、製造コストをあまりかけずに簡単に製造・組み立てができることだ。

欠点は、彫刻機のスタイルが単調で、一般的に垂直構造であること、激しい市場競争のため、ベッド材料や加工制御が大きく異なり、製品品質の一貫性を保証するのが難しいことである。

私たちが製造する装置は、頑丈な鋼鉄を溶接して作られたベッドを使用しています。焼きなましの後、X軸とY軸の駆動ガイド溝取り付け面を大型CNC門型フライス盤で加工します。機械は安定した速度で作動し、優れた製品品質を保証します。

トランスミッション・システム

標準変速部は、リニアガイドレール（図6）にガイドされた高精度ベルト（図4）または変速用ギアラック（図5）を装備しており、高精度で高速な動作を保証します。

オプションの構成は、リニアモーター（図7）＋伝達用金属格子（図8）。

リニアモーターは、長寿命、低消費電力、安定した伝達、より正確な位置決めを持っています。高精度マグネットキャビネットを採用し、耐久性に優れ、老朽化せず、高精度で、汚染防止能力が高い。

駆動方式

走行機構はすべて高精度サーボモータで駆動し（図9）、正確な位置決めを実現。Y軸はデュアルドライブサーボモータ制御（図10）を採用し、装置の高速運転時の高精度と安定性を確保している。

制御システム

制御システムはタッチティーチング式統合数値制御システムを採用している。コントローラは、産業用ロボットシステムに基づいて開発された輸入された新世代専用多軸リンクモーションコントローラです。

安定性、信頼性が高く、パワフルである。ヒューマン・マシン・インターフェースは、図11に示すように、操作に便利な可動式のフルカラーハンドヘルドボックスである。

サーボモーターコントローラーは3軸システムを採用しており、小型で設置が簡単、配線も簡単で、制御も安定している。

異なる顧客のニーズ、現場の操作条件、製品バッチサイズ、操作習慣に応じて、ティーチング、CAD、座標の3つの異なるプログラミング方法を提供します。また、リベッティングやドライランニングなどの実用的な機能も備えており、操作が簡単で便利です。

ティーチングジャーニーには赤外線インジケーターが装備されています。マニピュレーターのハンドホイールは点の位置決めに使用され、スタッド座標の入力を容易にし、プロセスを便利で素早くします。

CADプログラミングは、専用のソフトウェアを使用してコンピューター上でCAD図面から作業プログラムを生成し、それをUSB経由でシステムにコピーして直接生産することができる。

加工図面をもとに座標位置をシステムテーブルに入力することで、加工プログラムを生成することができる。また、バーコードスキャナでQRコードを読み取ることで、プログラムの呼び出しにも対応しています。

システムにはデータ保存機能もあり、プロセスポイント、ガンヘッドデータなどのすべての寸法データをカスタムファイルに保存し、簡単に呼び出すことができる。

溶接プラットフォーム

溶接プラットフォームは、図12に示すように、フローティング・ボール絶縁プラットフォーム、空気圧クランプ、移動位置決めブロックから構成される。

手作業で材料を投入する場合、フローティングボールが上昇し、ワークピース（特にステンレス製ワークピース）が絶縁プラットフォーム上の摩擦によって表面を傷つけるのを防ぎます。

作業中、フローティングボールが落下し、クランプがワークを確実にクランプします。丸型移動位置決めブロックにより、どんな形状のワークでも簡単に固定でき、ワークの外周と内孔を位置決めできます。

作業台にはモジュール式の取り付けアリ溝が均等に配置され、空気圧クランプワーク位置決めブロックの取り付け位置を自由に調整することができます。これにより、手作業による積み下ろしの手間が省けます。

顧客の製品要件に応じて、A位置とB位置を設定することができ、A位置とB位置の交互使用を実現し、生産効率を大幅に向上させる。

爪の自動選択と供給メカニズム

図13に示すように、釘選択・送出機構は、振動ディスク選択・送出機構とドラム式選択・送出機構に分かれる。

標準構成はドラムタイプです。振動ディスクは特殊なスタッドに適しており、ドラム式は通常のスタッドに適しています。

釘自動供給装置は、釘セレクター、空気式釘供給機構、自動溶接ガン、釘供給チューブから構成される。

釘の自動搬入と溶接が可能で、釘搬入の信頼性が高く、釘の有無を自動検出でき、システムの効率と信頼性が向上し、シンプルで合理的な設計構造で安定性と信頼性が高い。

専用の釘供給機構は、大きな耐力、低騒音、省エネ・消費削減などの特徴を持つ。釘の仕様はM3～M8（規格外はカスタマイズ可能）。

自動溶接ガンヘッド

図14に示すように、自動溶接ガンヘッドはサーボモーター駆動（ストローク150mm）と精密スライドシリンダー（直動ガンストローク50mm、斜動ガンストローク150mm）で溶接ガン機構を動かす。

これにより、溶接ガンヘッドの溶接高さを0～200mmまたは0～300mmの範囲で確実に調整できます。

スタッドと板金間の距離はサーボモーターで調整でき、ワークと溶接ガンの衝突を避けるため、板金の形状に応じて溶接ガン機構の昇降高さを調整できる。

異なる長さのスタッドを溶接する際、スタッドとシートメタルの間のギャップを微調整するために、異なる溶接ガンを使用することもできます。 溶接速度また、シートメタルの表面の凹凸に対応するため、安定した調節可能な圧力を備えている。

CNC自動スタッド溶接機の特徴と利点

(1) 正確な位置決め：コンピュータプログラミング制御により、柔軟で便利、安定した位置決めが可能。

(2) 高い 溶接品質:様々な仕様のスタッドを金属表面に迅速かつ強固に溶接でき、溶接シートの裏面に痕跡を残さず、目立つ凹みや突出もありません。

(3）広い材料適応性：冷たい版、ステンレス鋼を溶接できる、 アルミ板図15に示すように、亜鉛メッキプレートなどを使用する。

(4) 高効率：スタッド供給と溶接を自動化することで、以下のような従来の面倒な工程が不要になります。 ボーリングリベッティング、アーク溶接、溶接後処理。毎分25～30個のスタッドを溶接でき、時間と労力を節約できます。

(5) CNCプログラミング：より複雑な溶接スキームの要求に対応できる。

CNC自動スタッド溶接機の特殊機能

CNC自動スタッド溶接機は、図16に示すように、当社が独自に開発したミリングカッターガンヘッドを搭載しており、「脱コート」、「飛散防止」、「ブローオフ」機能を実現している。

亜鉛メッキ板を加工する際に使用する「脱コート」機能。表面亜鉛層と内板の材質差により、表面処理を行わないと、釘打ち工程で焦げや誤溶着などの問題が発生し、加工品質に影響し、後工程の作業量も増加する。

独自に開発した「脱コート」技術により、こうした問題を回避することができる。

ユーザーがプログラムで「コーティング除去」機能を有効にすると、装置は自動的にミリングカッターガンヘッドを使用して表面コーティングをクリーニングする。

これにより、加工エリアの美観が向上し、加工品質が確保されるだけでなく、加工効率が大幅に改善され、後加工における人手と材料の無駄が削減される。

スプラッシュ防止機能は、ガンヘッドを高効率の溶接スプラッシュ防止液に接続し、高温による溶接飛散酸化物の母材への付着を防止し、誤溶接や溶接ミスを減らし、溶接スラグによる怪我から作業者を守ります。

溶接前に、両面に飛散防止剤をスプレーしてください。 溶接継ぎ目.落下スラグは大幅に減少し、表面に残ったスラグは布で拭き取ることができ、痕跡を残さず、錆を防止し、その後の表面塗装に影響を与えない。

ブローオフ機能は、フライスカッターのガンヘッド加工後に鉄粉を吹き飛ばすことができ、鉄粉が目に入ったり、指を切ったりする原因となる口や手での吹き付け清掃を防ぎます。

結論

CNC自動スタッド溶接機は、優れた機能と明確な利点を持っており、電気、電子、ボイラー、電力建設、装飾や家電製品、エレベーター、自動車産業、造船産業、航空宇宙産業などの分野で薄板スタッド溶接生産に広く使用されています。