CN104416256B - 钎焊充氮智能监控设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钎焊充氮智能监控设备，包括充氮工装、光电感应器、微动感应器、流体阀、压力传感器、流水线急停开关以及控制器；所述光电感应器、微动感应器、流体阀、压力传感器以及流水线急停开关分别与所述控制器通讯连接，并根据所述控制器发出的控制信号进行充氮；所述光电感应器设置在待加工产品与所述充氮工装之间的流水线上；所述微动感应器、流体阀和压力传感器设置在所述充氮工装内部。本发明的钎焊充氮智能监控设备，实现充氮时，对氮气压力、充氮时间、充氮次数以及充氮有效性的监控，提升了充氮保护的可靠性，从而保证了钎焊充氮的保护质量。

Description

钎焊充氮智能监控设备
技术领域
本发明涉及自动化领域，特别是涉及一种钎焊充氮智能监控设备。
背景技术
钎焊过程中，为保证焊缝位置处的金属内表面无氧化皮，进一步保证待焊金属管路内部的清洁度，需要对焊件内部空间预充一定量的氮气。
为保证充氮保护的效果，必须有效的控制氮气压力、充氮时间。而传统的充氮设备仅仅是氮气管，操作时，将氮气管直接对接在待焊金属管路上，充氮的相关参数如氮气压力、充氮时间、充氮次数及充氮有效性等都仅通过人工自行掌握，无法实现有效的监控，充氮保护的可靠性、一致性难以有效保证。因此，管路内部的系统清洁度存在严重的隐患，系统内杂质积累将导致系统脏堵，影响产品的系统性能。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术的缺陷和不足，提供一种钎焊充氮智能监控设备，能够在充氮过程中实现对氮气压力、充氮时间、充氮次数以及充氮有效性的监控，从而保证钎焊充氮的保护质量。
为实现本发明目的而提供的钎焊充氮智能监控设备，包括充氮工装、光电感应器、微动感应器、流体阀、压力传感器、流水线急停开关以及控制器；
所述光电感应器、微动感应器、流体阀、压力传感器以及流水线急停开关分别与所述控制器通讯连接，并根据所述控制器发出的控制信号进行充氮；
所述光电感应器设置在待加工产品与所述充氮工装之间的流水线上；
所述微动感应器、流体阀和压力传感器设置在所述充氮工装内部。
在其中一个实施例中，所述充氮工装包括提供氮气的氮气管以及充氮套筒；
所述充氮套筒连接所述氮气管；
所述微动感应器设置在所述充氮套筒的内部；
所述流体阀和压力传感器设置在所述氮气管的内部。
在其中一个实施例中，所述钎焊充氮智能监控设备还包括预警装置；
所述预警装置与所述流水线急停开关电连接。
在其中一个实施例中，所述控制器包括计数单元、控制单元、识别单元以及比较单元；
所述计数单元接收所述光电感应器输出的所述待加工产品的感应信号，并记录经过所述光电感应器的待加工产品的数量；
所述控制单元接收所述微动感应器输出的开始充氮感应信号，控制所述流体阀打开，进行充氮；所述控制单元接收所述微动感应器输出的停止充氮感应信号，控制所述流体阀关闭，停止充氮；
所述识别单元接收所述压力传感器输出的压力信号，判断充氮过程的有效性，并记录有效充氮产品的数量；
所述比较单元将所述计数单元记录的所述待加工产品的数量与所述识别单元记录的所述有效充氮产品的数量进行比较，并在所述待加工产品的数量超过所述有效充氮产品的数量预设值后，控制所述流水线急停开关关闭，停止所述流水线传输。
在其中一个实施例中，所述识别单元包括控制子单元以及记录子单元；
所述控制子单元接收所述压力传感器输出的压力信号，并在判断接收到的所述压力传感器输出的压力信号反应的压力值低于设定压力值后，开始计时；
所述记录子单元在所述控制子单元计时达到预设时间后，记录有效充氮产品数量，并发出的充氮合格信号。
在其中一个实施例中，所述钎焊充氮智能监控设备还包括信号灯；
所述信号灯接收所述记录子单元发出的充氮合格信号，并进行点亮。
在其中一个实施例中，所述预警装置为声光报警器。
在其中一个实施例中，所述钎焊充氮智能监控设备还包括显示器；
所述显示器与所述控制器以及所述压力传感器通讯连接。
在其中一个实施例中，所述预设值的取值范围为1～5。
在其中一个实施例中，所述预设时间的取值范围为3～10秒。
本发明的有益效果：本发明的钎焊充氮智能监控设备，通过设置流水线急停开关，在待加工产品与充氮工装之间的流水线上设置光电感应器，在充氮工装内部设置微动感应器、流体阀和压力传感器，所述光电感应器、微动感应器、流体阀、压力传感器以及流水线急停开关分别与所述控制器通讯连接，并根据所述控制器发出的控制信号进行充氮，从而实现充氮时，对氮气压力、充氮时间、充氮次数以及充氮有效性的监控，提升了充氮保护的可靠性，保证了钎焊充氮的保护质量。
附图说明
为了使本发明的钎焊充氮智能监控设备的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体附图及具体实施例，对本发明钎焊充氮智能监控设备进行进一步详细说明。
图1为本发明钎焊充氮智能监控设备的一个实施例的系统结构图；
图2为图1中所示的充氮工装的一个实施例的具体结构示意图；
图3为图1中所示的控制器的一个实施例的具体结构示意图。
具体实施方式
本发明的钎焊充氮智能监控设备的实施例，如图1至图3所示。
本发明实施例提供的钎焊充氮智能监控设备，参见图1，包括充氮工装100、光电感应器200、微动感应器300、流体阀400、压力传感器500、流水线急停开关600以及控制器700；
所述光电感应器200、微动感应器300、流体阀400、压力传感器500以及流水线急停开关600分别与所述控制器700通讯连接；
所述光电感应器200设置在待加工产品与所述充氮工装100之间的流水线上，所述待加工产品在所述流水线上传输时，经过所述光电感应器200，与所述充氮工装100连接进行充氮；
所述微动感应器300、流体阀400和压力传感器500设置在所述充氮工装100内部。
本发明实施例提供的钎焊充氮智能监控设备，通过在待加工产品与充氮工装之间的流水线上设置光电感应器，当待加工产品经过光电感应器时，光电感应器向控制器输出待加工产品的感应信号，控制器记录经过光电感应器的待加工产品的数量；在充氮工装内部设置微动感应器、流体阀和压力传感器，当待加工产品与充氮工装对接时，待加工产品碰触到微动感应器，微动感应器输出的开始充氮感应信号，控制器控制流体阀打开，进行充氮；充氮结束后，当待加工产品与充氮工装分离时，微动感应器输出的开始充氮感应信号，控制器控制流体阀关闭，停止充氮；充氮时，压力传感器实时感应并输出充氮工装中的压力信号，控制器通过氮气压力信号的变化判断充氮过程的有效性，并记录有效充氮产品的数量；最后，控制器对比记录的经过光电感应器的待加工产品的数量和有效充氮产品的数量，在待加工产品的数量超过有效充氮产品的数量预设值后，控制所述流水线急停开关关闭，停止所述流水线传输。从而实现充氮时，对氮气压力、充氮时间、充氮次数以及充氮有效性的监控，提升了充氮保护的可靠性，保证了钎焊充氮的保护质量。
较佳地，作为一种可实施方式，参见图2，所述充氮工装100包括提供氮气的氮气管110以及充氮套筒120，所述充氮套筒120连接所述氮气管110，所述微动感应器300设置在所述充氮套筒120的内部，所述流体阀400和压力传感器500设置在所述氮气管110的内部。
通常，充氮工装包括氮气管和充氮套筒，氮气管一端连接氮气源，另一端连接充气套筒，为充气套筒提供氮气；充气套筒，即为充氮时氮气的流通管道，与待充氮的工艺管或其他产品对接。
充氮时，待加工产品与充氮套筒对接，待加工产品碰触到充氮套筒内部设置的微动感应器，微动感应器向控制器发出开始充氮感应信号；充氮结束后，将待加工产品与充氮工装分离，微动感应器向控制器输出的结束充氮感应信号。
较佳地，作为一种可实施方式，还包括预警装置，所述预警装置与所述流水线急停开关600电连接。
控制器对比记录的经过光电感应器的待加工产品的数量和有效充氮产品的数量，在待加工产品的数量超过有效充氮产品的数量预设值后，说明充氮过程出现异常，未正常充氮，控制器控制流水线急停开关关闭，停止流水线传输，此时，预警装置发出预警信号。
优选地，预警装置为声光报警器，预警装置也可设置为其他的报警器或指示灯。
进一步地，参见图3，所述控制器700包括计数单元710、控制单元720、识别单元730以及比较单元740；
所述计数单元710接收所述光电感应器200输出的所述待加工产品的感应信号，并记录经过所述光电感应器200的待加工产品的数量。计数单元710可通过计算机程序实现，也可通过一个实现计数功能的电路或者计数器实现，其实现过程参照现有技术即可，此处不再详细说明。
所述控制单元720接收所述微动感应器300输出的开始充氮感应信号，控制所述流体阀400打开，进行充氮；还用于接收所述微动感应器300输出的停止充氮感应信号，控制所述流体阀400关闭，停止充氮。控制单元720相当于是一个设置在微动感应器和流体阀之间的控制开关，根据微动感应器输出的不同信号控制流体阀的开关。
所述识别单元730接收所述压力传感器500输出的压力信号，判断充氮过程的有效性，并记录有效充氮产品的数量。
所述比较单元740将所述计数单元710记录的所述待加工产品的数量与所述识别单元730记录的所述有效充氮产品的数量进行比较，并在所述待加工产品的数量超过所述有效充氮产品的数量预设值后，控制所述流水线急停开关600关闭，停止所述流水线传输。
比较单元740可通过设置比较器或比较电路实现，待加工产品的数量超过有效充氮产品的数量，说明充氮过程中存在不合格充氮。根据实际的充氮有效性的要求即产品合格率的要求设置预设值，可以保证充氮的有效率，预设值设置越大，充氮的有效率越低。预设值设置越小，充氮的有效率越高，但是，控制器控制流水线急停开关关闭流水线的频率也越高，影响充氮效率。所以，在保证通常的产品合格率的基础上，预设值可以取1至5中的任意整数。优选地，预设值设置为3，这样既保证了充氮有效性，同时又减小对充氮效率造成的影响。
更进一步地，所述识别单元730包括控制子单元731以及记录子单元732；
所述控制子单元731接收所述压力传感器500输出的压力信号，并在判断接收到的所述压力传感器500输出的压力信号反应的压力值低于设定压力值后，开始计时。
此处判断充氮过程的依据为，氮气管内的氮气在不流通的时候氮气压力会明显高于正常流通的压力，通过设定一个临界值（设定压力值）从而区分氮气静止和流动的状态。压力传感器输出的压力信号反应的压力值低于设定压力值，则说明已经进入了正常的充氮过程，控制子单元可通过比较器和计时器配合来实现。
所述记录子单元732在所述控制子单元731计时达到预设时间后，记录有效充氮产品数量，并发出的充氮合格信号。预设时间根据实际的产品所需的充氮时间进行设定，一般的充氮时间范围为3秒至10秒。
较佳地，作为一种可实施方式，所述钎焊充氮智能监控设备还包括信号灯，所述信号灯，用于接收所述记录子单元732发出的充氮合格信号，并进行点亮，信号灯点亮，提示操作人员当前充氮的待加工产品已经完成充氮。
较佳地，作为一种可实施方式，所述钎焊充氮智能监控设备还包括显示器，所述显示器与所述控制器以及所述压力传感器通讯连接。通过显示器，可显示当前的氮气压力、充氮时间、有效充氮产品数量以及非正常充氮的产品数量,即待加工产品的数量与有效充氮产品的数量的差值。较优地，针对不同的充氮方式，可以选择不同的模式，显示器还可进行模式显示。操作人员通过显示器，了解当前的充氮状况，若发现异常，可及时做出调整。
为了更加清楚的说明本发明实施例提供的钎焊充氮智能监控设备的原理及工作过程，下面举例进行说明：
待加工产品为工艺管，工艺管在流水线上，当通过光电感应器时，光电感应器输出工艺管的信号，控制器记录工艺管数量1。工艺管到达充氮工位，操作员将充氮套筒对接到工艺管上，工艺管触碰到微动感应器，输出信号。控制器接收信号并控制流体阀开启，氮气流通进行充氮。氮气管内的氮气由静态变为动态，压力传感器感应到氮气压力的变化，输出感应信号给控制器，控制器根据氮气压力的变化自动识别充氮过程，并且记录充氮时间，待时间超过3秒后，控制器记录充氮一次，并控制绿色指示灯亮。操作员工看到绿灯亮，从充氮套筒中拔出工艺管，此时微动感应器输出信号，控制器接收到信号后控制流体阀关闭，氮气停止流通，完成整个充氮过程。
假设A、B、C三台产品都流过充氮工位，光电感应器感应并输出产品信号，控制器记录工艺管数量为3个。而其中两个未有正确充氮，控制器记录的有效充氮次数为1次，系统设置的待加工产品的数量与有效充氮产品的数量差值的预设值为1，则此时控制器控制产线急停开关进行停线，报警器报警，从而起到监督每台都进行充氮的效果。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种钎焊充氮智能监控设备，其特征在于，包括充氮工装、光电感应器、微动感应器、流体阀、压力传感器、流水线急停开关以及控制器；
所述光电感应器、微动感应器、流体阀、压力传感器以及流水线急停开关分别与所述控制器通讯连接，并根据所述控制器发出的控制信号进行充氮；
所述光电感应器设置在待加工产品与所述充氮工装之间的流水线上；所述微动感应器、流体阀和压力传感器设置在所述充氮工装内部；
所述充氮工装包括提供氮气的氮气管以及充氮套筒；
所述充氮套筒连接所述氮气管；
所述微动感应器设置在所述充氮套筒的内部；
所述流体阀和压力传感器设置在所述氮气管的内部。
2.根据权利要求1所述的钎焊充氮智能监控设备，其特征在于，还包括预警装置；
所述预警装置与所述流水线急停开关电连接。
3.根据权利要求2所述的钎焊充氮智能监控设备，其特征在于，所述控制器包括计数单元、控制单元、识别单元以及比较单元；
所述计数单元接收所述光电感应器输出的所述待加工产品的感应信号，并记录经过所述光电感应器的待加工产品的数量；
所述控制单元接收所述微动感应器输出的开始充氮感应信号，控制所述流体阀打开，进行充氮；所述控制单元接收所述微动感应器输出的停止充氮感应信号，控制所述流体阀关闭，停止充氮；
所述识别单元接收所述压力传感器输出的压力信号，判断充氮过程的有效性，并记录有效充氮产品的数量；
所述比较单元将所述计数单元记录的所述待加工产品的数量与所述识别单元记录的所述有效充氮产品的数量进行比较，并在所述待加工产品的数量超过所述有效充氮产品的数量预设值后，控制所述流水线急停开关关闭，停止所述流水线传输。
4.根据权利要求3所述的钎焊充氮智能监控设备，其特征在于，所述识别单元包括控制子单元以及记录子单元；
所述控制子单元接收所述压力传感器输出的压力信号，并在判断接收到的所述压力传感器输出的压力信号反应的压力值低于设定压力值后，开始计时；
所述记录子单元在所述控制子单元计时达到预设时间后，记录有效充氮产品数量，并发出的充氮合格信号。
5.根据权利要求4所述的钎焊充氮智能监控设备，其特征在于，还包括信号灯；
所述信号灯接收所述记录子单元发出的充氮合格信号，并进行点亮。
6.根据权利要求2所述的钎焊充氮智能监控设备，其特征在于，所述预警装置为声光报警器。
7.根据权利要求2所述的钎焊充氮智能监控设备，其特征在于，还包括显示器；
所述显示器与所述控制器以及所述压力传感器通讯连接。
8.根据权利要求3所述的钎焊充氮智能监控设备，其特征在于，所述预设值的取值范围为1～5。
9.根据权利要求4所述的钎焊充氮智能监控设备，其特征在于，所述预设时间的取值范围为3～10秒。
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