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硬化电池端子表面的系统自动化

来源:国际汽车设计及制造 发布时间:2020-05-13 617
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早些时候,电池端子表面硬化的解决方案是 Wenaroll 系统工具有限公司(俄罗斯)从其他国家购买的,手 工制作过程很费劲。Wenaroll 创始人 Ralf Löschner 建议开发一种滚柱抛光工具,因为在大多数情况下,研磨、 铰孔、珩磨和抛光可以用滚柱抛光技术代替。经过该技术处理 的表面具有显著的高接触比和显著改善的摩擦学性能。随后, Wenaroll 和 Zimmer 集团展开了合作,并发展成为稳定的德俄 伙伴关系。
早些时候,电池端子表面硬化的解决方案是Wenaroll系统工具有限公司(俄罗斯)从其他国家购买的,手工制作过程很费劲。Wenaroll创始人RalfLöschner建议开发一种滚柱抛光工具,因为在大多数情况下,研磨、铰孔、珩磨和抛光可以用滚柱抛光技术代替。经过该技术处理的表面具有显著的高接触比和显著改善的摩擦学性能。随后,Wenaroll和Zimmer集团展开了合作,并发展成为稳定的德俄伙伴关系。
 
这项深入的开发项目是一个用于硬化电池端子表面的自动化机器系统。该系统由带驱动装置的机架和带各种滚轮装置的机座、带四个抓手的抓取装置、控制柜、进料和分拣装置以及操作面板组成。这台机器被称为电池端子自动抛光工具,因此可以使用滚压抛光来压缩由铅合金制成的电池端子表面。简单来说,系统的工作过程如下:电池端子通过进料单元进入机器;抓手单元将电池端子传送到滚轮单元在其中进行实际处理;对于滚压抛光,电池端子被夹紧并旋转;滚轮单元一起移动至指定的表面由磨光辊以规定的力进行处理;滚轮抛光过程以最大255N的力和400r/min的最大速度进行。结果令人印象深刻:电池端子现在是气密的,表面粗糙度为Rz<1μm。除了气密外,对俄罗斯客户来说,机器具备极高的生产速度尤为重要。由于此机器的速度,每个电池端子的处理时间最多为8秒。
 
作为系统核心部件的抓手
 
安装在铝框架上的四个平行抓手是系统的核心部件之一。当进行抓手设计时,客户有非常具体的想法。首选带有单电缆解决方案的电动抓手,这个想法是为了使抓手具有适合的夹持力,以防止损坏铅蓄电池端子的精密表面。抓手的设计必须确保被抓的物体不会留下任何缺陷。另一个要求是选择使用长夹爪或手指。对于某些被抓的工件,设计需要选择将手指插入装置的深处。任何高扭矩的出现都会被夹持器中的长爪形材最大程度吸收,这可以通过夹爪手指的平行偏置布置来实现。同时,尽管安装空间紧凑,但可以兼容较长的手指长度。此外,目标是让抓手能够精确检测各种材料的厚度和尺寸。
 
 
Zimmer 电动抓手
 
为了寻找合适的抓手,由RalfLöschner领导的开发团队决定与Zimmer集团合作。GEP2000系列(GEP2010IO-05-A)的四种型号专门针对此类应用:电动小零件抓手,非常容易控制,主要用于处理小零件(如电池端子)和装配任务。对于这些功能,该系列提供40N-500N之间的可调夹紧力和6mm-16mm之间的行程。
 
此外,抓手配有机械自锁机构,防止在断电时电池端子的掉落。Zimmer抓手因为其极高耐用性和可靠性,使得Wenaroll将其视为选择Zimmer的一个重要因素。
 
电池端子的外壳是由硬质阳极氧化铝制成的,开发人员依靠一个经过几十年试验和测试的平面导轨来制作导轨,这样就可以在不需要维护的情况下达到1000万次使用循环。然而,四个单独的抓手并不是Zimmer集团交付给Wenaroll的全部。Zimmer集团的内部系统部门还开发和制造了完整的夹持系统,包括框架结构、布线等。
 
对未来的思考
 
系统和抓手的设计人员正在考虑对未来发展有用的功能:GEP2000抓手配备了集成控制系统,此次选择的版本具有2个数字输入和1个模拟量输出,用于感应手指位置。集成模拟量传感器根据手指位置输出0-10V的电压,然后可以使用高级控制系统中的模拟量模块评估该电压,从而确定夹爪手指的位置。
 
建立该系统的一个特殊挑战是开发滚轮装置单元。该单元必须同时具备许多功能,以便精确打磨或压缩具有较大公差的零件表面。目前在Wenaroll建立的完整系统已经被接受,并将很快运往俄罗斯。“我们对这个系统绝对满意,其在质量、精度和加工速度方面实现了目标。”RalfLöschner欣喜地说道。

 

 

来源:Zimmer 集团

 

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