集電環焊接機（Collecting ringweldingmachine），集電環也叫導電環、滑環、集流環、匯流環等。它可以用在任何要求連續旋轉的同時，又需要從固定位置到旋轉位置傳輸電源和信號的機電系統中。滑環能夠提高系統性能，簡化系統結構，避免導線在旋轉過程中造成扭傷.集電環焊接機又稱為超音波金屬焊接機，是銅過超音波對集電環的觸點與銅環的一種焊接熔合的焊機。
基本介紹
- 中文名：集電環焊接機
- 外文名：Collecting ringweldingmachine
- 別稱：導電環、滑環、集流環
- 套用：產業部門
焊接原理,套用,選型,特點,故障分析,
焊接原理
汽車集電環焊接機，汽車集電滑環焊接機採用先進的超音波金屬焊接技術焊接。超音波金屬焊接是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接的金屬表面，在加壓的情況下，使兩個金屬表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合，其優點在於快速、節能、熔合強度高、導電性好、無火花、接近冷態加工；缺點是所焊接金屬件不能太厚（一般小於或等於3mm）、焊點位不能太大、需要加壓。
套用
集電環系列同步電機和異步電動機等採用集電環的電機，比較廣泛地用於產業部門，而且，多數是在各種苛刻條件下運行的。這些電機雖然沒有直流電機那樣的換向作用，但與換向器一樣，也出現集電環的異常磨損，電刷振動以及產生火花等弊病。特別從電刷材質來看，集電環用電刷不僅使用石墨電刷，而且為了提高電刷的電流密度，有時也使用金屬石墨電刷，所以，還必須考慮異常殘餘膨脹等因素。即使對於汽輪發電機那樣的高速電機或在全封閉氣體介質和氫氣介質中運行的電機，問題也不少。集電環的材質要求機械強度大，並是電的良導體，還要具有耐腐蝕性，在與電刷滑動接觸時，必須具備耐磨性和穩定的滑動接觸特性。一般，鋼質集電環的耐磨性好，機械強度大，因此大多用於因極性引起集電環磨損差較大的同步電機上。包裝機械、電子測試設備、醫療設備、旋轉工作檯、展覽和顯示設備、製造和處理控制設備、器人技術、軍工技術、閉路監控球形雲台等。
選型
任何公司的集電環焊接機都有一個中心頻率，例如20KHz、40 KHz等，焊接機的工作頻率主要由換能器（Transducer）、變幅桿（Booster）、和焊頭（Horn）的機械共振頻率所決定，發生器的頻率根據機械共振頻率調整，以達到一致，使焊頭工作在諧振狀態，每一個部份都設計成一個半波長的諧振體。發生器及機械共振頻率都有一個諧振工作範圍，如一般設定為±0.5 KHz，在此範圍內焊接機基本都能正常工作.我們製作每一個焊頭時，都會對諧振頻率作調整，要求做到諧振頻率與設計頻率誤差小於0.1 KHZ，如 20KHz 焊頭，我們焊頭的頻率會控制在19.90—20.10 KHz，誤差為5‰。振幅對於需要焊接的材料來說是一個關鍵參數，相當於鉻鐵的溫度，溫度達不到就會熔接不上，溫度過高就會使原材料燒焦或導致結構破壞而強度變差。因為每一間公司選擇的換能器不同，換能器輸出的振幅都有所不同，經過適配不同變比的變幅桿及焊頭，能夠校正焊頭的工作振幅以符合要求，通常換能器的輸出振幅為10—20μm，而工作振幅一般為30μm左右，變幅桿及焊頭的變比同變幅桿及焊頭的形狀，前後面積比等因素有關，形狀來說如指數型變幅、函式型變幅、階梯型變幅等，對變比影響很大，前後面積比與總變比成正比，集電環焊接機一般選用的是20Khz的超音波焊接機來焊接完成的。
特點
1、汽車集電環焊接機焊接材料不熔融，不脆弱金屬特性。
2、汽車集電環焊接機焊接後導電性好，電阻係數極低或近乎零。
3、汽車集電環焊接機對焊接金屬表面要求低，氧化或電鍍均可焊接。
4、汽車集電環焊接機焊接時間短，不需任何助焊劑、氣體、焊料。
5、汽車集電環焊接機焊接無火花，環保全全。
故障分析
1、汽車集電環焊接機發熱
焊頭在工作時會有一定的發熱現象，這是由於材料本身的機械損耗及焊件發熱傳導所致。焊頭髮熱是否正常判斷標準為不帶負載（即不接觸工件）時，連續發射超音波半小時以上，溫度不能夠超過50-70℃，如發熱厲害，證明焊頭已損壞或材料不合格，需要更換。
2．汽車集電環焊接機嘯叫
當焊頭工作時出現嘯叫時，應分析以下原因：
① 汽車集電環焊接機安裝螺絲是否已鬆動
② 汽車集電環焊接機焊頭是否產生裂紋
③ 汽車集電環焊接機焊頭是否和不應接觸的物件相接觸。
2、 汽車集電環焊接機過載
當發生器發出過載警報時，應按如下步驟進行檢查：
① 汽車集電環焊接機空載測試，如工作電流正常，則可能是焊頭接觸到不應接觸的物件或焊頭與焊座之間的參數調節出現故障。
② 汽車集電環焊接機空載測試不正常時，應首先觀察焊頭是否有裂紋，安裝是否牢固，然後拆下焊頭再進行空載測試，排除是否是換能器+變幅桿出現問題，一步步進行排除。排除掉換能器+變幅桿出現故障的可能性後，將新的焊頭拆換以判斷。
③ 汽車集電環焊接機有時會出現空載測試正常，而不能正常工作的情況，有可能是焊頭等聲能原件內部發生變化，導致聲能傳遞不暢，這裡有一個比較簡單的判斷方法：手觸摸法。正常工作的焊頭或變幅桿表面工作時振幅是非常均勻的，手摸上去是絲絨般的順滑，當聲能傳遞不暢時，用手摸上去會有氣泡或毛刺的感覺，這時就要採用排除法去排除有問題的部件。發生器不正常時，也能產生同樣的情況，因為正常來說檢測換能器輸入波形時應為順滑的正弦波，當正弦波上有尖峰或不正常波形時也能產生這種現象，這時可以用另外一整枝聲能元件替換以判別。
