CN107498131A - 一种焊接温度调节方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种焊接温度调节方法，包括：PLC控制器接收在线工业红外线测温传感器采集的电烙铁前端的实时温度；若判断获知实时温度高于预设温度阈值，则断开电烙铁电源开关。本发明还提供一种焊接温度调节系统，包括在线工业红外线测温传感器、PLC控制器和电烙铁电源开关。本发明提供的焊接温度调节方法及系统，通过PLC控制器将电烙铁前端的实时温度与预设的温度阈值比较，当实时温度超过预设温度阈值时，断开电烙铁电源开关，实现焊接超温保护；在线工业红外线测温传感器具有抗干扰能力强，响应速度快的特点，能快速精确的测量电烙铁的实时温度；本发明实现自动化精确焊接，提高了焊接的效率，提升了焊接产品的质量。

Description

一种焊接温度调节方法及系统

技术领域

本发明涉及电烙铁焊接技术领域，特别涉及一种焊接温度调节方法及系统。

背景技术

在弹药包装自动化生产线中，盖板气密性检查用的小孔需要用锡焊焊接牢固，防止盒子在保存过程中漏气。因为盒内装有成品弹药，所以安全问题至关重要。焊接时的温度必须严格控制，以防出现安全事故。现有弹药包装技术手段比较落后，仍采用原始的手工包装工艺，通过人工方式用电铬铁熔化锡焊丝将包装盒上的小孔焊接封闭。堵孔的质量受工人技术、工人工作态度等人为影响比较大，焊点质量一致性差，速度慢，温度和焊接时间受人为影响很大，产品质量较低，而且存焊接时间过长，温度过高等安全隐患。当作业环境中存在易燃、易爆物品或气体时，就可能会发生火灾和爆炸事故。

发明内容

本发明为解决现有技术焊接温度过高导致安全问题的缺陷，提供一种焊接温度调节方法及系统。

一方面，本发明提供一种焊接温度调节方法，包括：

PLC控制器接收在线工业红外线测温传感器采集的电烙铁前端的实时温度；

若判断获知所述实时温度高于预设温度阈值，则断开电烙铁电源开关。

其中，所述方法还包括，当所述实时温度高于预设温度阈值时，PLC控制器控制报警器发出报警。

其中，所述方法还包括，若判断获知所述实时温度不高于所述预设温度阈值，则比较所述实时温度与预设焊接温度，根据比较结果，利用PLC控制器控制所述电烙铁电源开关，使所述电烙铁前端的实时温度达到预设焊接温度。

其中，所述在线工业红外线测温传感器包括红外光学镜头、滤光片、传感器和电信号处理单元，所述在线工业红外线测温传感器探测来自电烙铁前端的红外辐射，并根据所述红外辐射的强度确定所述实时温度。

其中，所述方法还包括，当焊接完成后，继续采集焊接部位的实时温度，根据所述焊接部位的实时温度确认焊接工件的生产安全。

其中，所述在线工业红外线测温传感器的响应速度为80～150ms。

另一方面，本发明提供一种焊接温度调节系统，包括在线工业红外线测温传感器、PLC控制器和电烙铁电源开关；

所述在线工业红外线测温传感器，用于采集电烙铁前端的实时温度，并将所述实时温度发送至PLC控制器；

所述PLC控制器，用于接收所述实时温度，若判断获知所述实时温度高于预设温度阈值，则断开电烙铁电源开关；

所述电烙铁电源开关，用于接收PLC控制器输出的控制信号，根据所述控制信号断开或连接电烙铁电源。

其中，所述系统还包括报警器，当所述实时温度高于所述预设温度阈值时，PLC控制器控制报警器发出报警。

其中，所述PLC控制器还用于：

若判断获知所述实时温度不高于所述预设温度阈值，则比较所述实时温度与预设焊接温度，根据比较结果，控制所述电烙铁电源开关，使所述电烙铁前端的实时温度达到预设焊接温度。

其中，所述在线工业红外线测温传感器还用于：

当焊接完成后，采集焊接部位的实时温度，并发送至PLC控制器；

相应的，所述PLC控制器还用于，接收所述焊接部位的实时温度，在显示屏上显示，根据所述焊接部位的实时温度确认焊接工件的生产安全。

本发明提供的焊接温度调节方法及系统，通过PLC控制器接收在线工业红外线测温传感器采集的电烙铁前端的实时温度，与预设的温度阈值比较，当实时温度超过预设温度阈值时，断开电烙铁电源开关，实现焊接温度保护，在危险品焊接时有效控制焊接温度在安全范围内，避免火灾和爆炸等安全事故；在线工业红外线测温传感器探测来自检测目标的红外辐射，并根据其辐射强度确定目标的温度，抗干扰能力强，响应速度快，可以快速准确的测量电烙铁前端的实时温度。与传统的人工焊接技术中，焊接产品的质量受工人技术和工作态度等影响导致质量参差不齐相比，本发明实现自动化精确焊接，提高了焊接的效率，提升了焊接产品的质量。

附图说明

图1为根据本发明实施例提供的焊接温度调节方法流程示意图；

图2为根据本发明实施例提供的焊接工作示意图；

图3为根据本发明实施例提供的焊接温度调节系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为根据本发明实施例提供的焊接温度调节方法流程示意图，如图1所示，该方法包括：

步骤101，PLC控制器接收在线工业红外线测温传感器采集的电烙铁前端的实时温度；步骤102，若判断获知所述实时温度高于预设温度阈值，则断开电烙铁电源开关。

本发明实施例提供的焊接温度调节方法，通过PLC控制器接收在线工业红外线测温传感器采集的电烙铁前端的实时温度，与预设的温度阈值比较，当实时温度超过预设温度阈值时，断开电烙铁电源开关，实现焊接温度保护，在危险品焊接时有效控制焊接温度在安全范围内，避免火灾和爆炸等安全事故；在线工业红外线测温传感器探测来自检测目标的红外辐射，并根据其辐射强度确定目标的温度，抗干扰能力强，响应速度快，可以快速准确的测量电烙铁前端的实时温度。与传统的人工焊接技术中，焊接产品的质量受工人技术和工作态度等影响导致质量参差不齐相比，本发明实现自动化精确焊接，提高了焊接的效率，提升了焊接产品的质量。

其中，步骤101，PLC控制器接收在线工业红外线测温传感器采集的电烙铁前端的实时温度。

具体地，采用在线工业红外线测温传感器采集电烙铁前端的实时温度，在线工业红外线测温传感器是一种利用红外线来测量温度的设备。随着科学技术的发展，传统的接触式测温方式以不能满足现代一些领域的测温需求，对非接触、远距离测温技术的需求越来越大。普通温度测量技术经过相当长时间的发展已近于成熟。目前，随着经济的发展日益需要的是在特殊条件(如高温、强腐蚀、强电磁场条件下或较远距离)下的温度测量技术。在线工业红外线测温传感器利用红外辐射的热效应，通过温差电效应和热释电效应等来测量所吸收的红外辐射，间接地测量辐射红外光物体的温度。本发明采用的在线工业红外线测温传感器可以实现在焊接作业的高温条件下快速准确的测量电烙铁前端的实时温度。并将采集到的实时温度发送至PLC控制器。

PLC控制器接收在线工业红外线测温传感器采集的电烙铁前端的实时温度。PLC控制器(Programmable logic Controller)，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC控制器是一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。可编程控制器由内部CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成。

其中，步骤102中，若判断获知所述实时温度高于预设温度阈值，则断开电烙铁电源开关。

PLC控制器接收到电烙铁前端的实时温度后，与预设的温度阈值进行比较，当实时温度高于预设温度阈值时，输出控制信号，控制电烙铁电源开关断开，使电烙铁自然降温，控制电烙铁的温度降低至预设的温度阈值以内。

以下举例说明上述实施例，弹药包装盒的焊接过程中，需要严格的密封防水，并且严格控制温度。焊接弹药包装盒上的小孔时，首先运行焊接温度调节系统，在线工业红外线测温传感器采集的电烙铁前端的实时温度，并持续的将采集到的实时温度发送至PLC控制器，PLC控制器接收到电烙铁前端的实时温度后，与预设的温度阈值400℃进行比较，当电烙铁前端的实时温度高于350℃时，PLC控制器输出控制信号，控制电烙铁电源开关断开，使电烙铁自然降温至350℃以下，避免温度过高发生安全事故。

在上述实施例的基础上，本发明实施例提供的焊接温度调节的方法还包括，当所述实时温度高于预设温度阈值时，PLC控制器控制报警器发出报警。

具体地，PLC控制器连接报警器，当PLC接收到的实时温度高于预设温度阈值时，控制电烙铁电源开关关闭，使电烙铁温度降低至预设的温度阈值以内，并且控制报警器发出报警。提示操作人员注意焊接的情况，根据情况采取必要的安全措施，例如升起工作台，使电烙铁远离待焊工件等。

在上述各实施例的基础上，所述PLC控制器连接工业控制计算机，所述工业控制计算机连接显示屏，所述工业控制计算机用于预先设置温度阈值和焊接温度；所述显示频用于显示所述预设温度阈值、预设焊接温度和PLC控制器接收的实时温度。操作人员可以通过工业控制计算机和显示频，设置或修改温度阈值和焊接温度。

在上述各实施例的基础上，本发明实施例提供的焊接温度调节的方法还包括，若判断获知所述实时温度不高于所述预设温度阈值，则比较所述实时温度与预设焊接温度，根据比较结果，利用PLC控制器控制所述电烙铁电源开关，使所述电烙铁前端的实时温度达到预设焊接温度。

图2为根据本发明实施例提供的焊接工作示意图，如图2所示，正在焊接的工件上有待补焊小孔，焊接系统开始运行后，电烙铁下降开始焊接，在线工业红外线测温传感器持续不断地采集电烙铁前端的实时温度，并将采集的实时温度发送至PLC控制器，PLC控制器接收到电烙铁前端的实时温度后，与预设的温度阈值进行比较，当实时温度不高于预设温度阈值时，比较所述实时温度与预设焊接温度，并通过控制电烙铁电源开关的通断，使电烙铁前端的实时温度达到预设焊接温度，温度误差在5℃以内。当实时温度高于预设焊接温度时，控制电烙铁电源开关断开，当实时温度低于预设焊接温度时，控制电烙铁电源开关连接，使实际焊接温度维持在预设焊接温度，提升焊接操作的效率和稳定性，提高了焊接产品的质量，实现恒温焊接。

以下举例说明上述实施例，在焊接弹药包装盒上的小孔时，首先运行焊接温度调节系统，在线工业红外线测温传感器采集的电烙铁前端的实时温度，并持续的将采集到的实时温度发送至PLC控制器，PLC控制器接收到电烙铁前端的实时温度后，与预设的温度阈值400℃进行比较，当电烙铁前端的实时温度低于350℃时，将电烙铁前端的实时温度与预设焊接温度300℃作比较。当实时温度高于300℃时，控制电烙铁电源开关断开，当实时温度低于300℃时，控制电烙铁电源开关连接，使电烙铁前端的实时温度达到300℃，温度误差在5℃以内。

在上述各实施例的基础上，所述在线工业红外线测温传感器包括红外光学镜头、滤光片、传感器和电信号处理单元，所述在线工业红外线测温传感器探测来自电烙铁前端的红外辐射，并根据所述红外辐射的强度确定所述实时温度。

滤光片是用来选取所需辐射波段的光学器件。滤光片的一个共性，就是没有任何滤光片能让天体的成像变得更明亮，因为所有的滤光片都会吸收某些波长，从而使物体变得更暗。滤光片是塑料或玻璃片再加入特种染料做成的，红色滤光片只能让红光通过，如此类推。红外光学镜头和滤光片采集电烙铁前端发出的光中的红外光，红外温度传感器利用红外辐射的热效应，通过温差电效应、热释电效应和热敏电阻等来测量所吸收的红外辐射，根据所述红外辐射的强度，持续测量辐射红外光的电烙铁前端的实时温度。电信号处理单元将实时温度转化为实时温度信号发送至PLC控制器。本发明采用的在线工业红外线测温传感器的响应速度为在150ms以内。

在上述各实施例的基础上，该方法还包括，当焊接完成后，采集焊接部位的实时温度，根据所述焊接部位的实时温度确认焊接工件的生产安全。

具体地，焊接完成后，升起电烙铁工作台，在线工业红外线测温传感器采集焊接部位的实时温度，根据所述焊接部位的实时温度确认焊接工件的生产安全。当焊接部位的实时温度持续下降时，则可以确认系统无故障，焊接工件生产安全。当焊接部位的实时温度未明显变化或上升，则再次控制系统停止，或对焊接工件进行降温处理。

图3为根据本发明实施例提供的焊接温度调节系统结构示意图。如图3所示，该系统包括在线工业红外线测温传感器、PLC控制器和电烙铁电源开关；

所述在线工业红外线测温传感器，用于采集电烙铁前端的实时温度，并将所述实时温度发送至PLC控制器；

所述PLC控制器，用于接收所述实时温度，若判断获知所述实时温度高于预设温度阈值，则断开电烙铁电源开关；

所述电烙铁电源开关，用于接收PLC控制器输出的控制信号，根据所述控制信号断开或连接电烙铁电源。

本发明实施例提供的焊接温度调节系统，通过PLC控制器接收在线工业红外线测温传感器采集的电烙铁前端的实时温度，与预设的温度阈值比较，当实时温度超过预设温度阈值时，断开电烙铁电源开关，实现焊接温度保护，在危险品焊接时有效控制焊接温度在安全范围内，避免火灾和爆炸等安全事故；在线工业红外线测温传感器探测来自检测目标的红外辐射，并根据其辐射强度确定目标的温度，抗干扰能力强，响应速度快，可以快速准确的测量前端的实时温度。与传统的人工焊接技术中，焊接产品的质量受工人技术和工作态度等影响导致质量参差不齐相比，本发明实现自动化精确焊接，提高了焊接的效率，提升了焊接产品的质量。

具体地，在线工业红外线测温传感器包括红外光学镜头、滤光片、传感器和电信号处理单元，在线工业红外线测温传感器探测来自电烙铁前端的红外辐射，并根据所述红外辐射的强度确定电烙铁前端的实时温度。其中，滤光片是用来选取所需辐射波段的光学器件。滤光片的一个共性，就是没有任何滤光片能让天体的成像变得更明亮，因为所有的滤光片都会吸收某些波长，从而使物体变得更暗。滤光片是塑料或玻璃片再加入特种染料做成的，红色滤光片只能让红光通过，如此类推。红外光学镜头和滤光片采集电烙铁前端发出的光中的红外光，红外温度传感器利用红外辐射的热效应，通过温差电效应、热释电效应和热敏电阻等来测量所吸收的红外辐射，根据所述红外辐射的强度，持续测量辐射红外光的电烙铁前端的实时温度。电信号处理单元将实时温度转化为实时温度信号发送至PLC控制器。本发明采用的在线工业红外线测温传感器的响应速度为在150ms以内。

PLC控制器接收在线工业红外线测温传感器采集的电烙铁前端的实时温度。PLC控制器(Programmable logic Controller)，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC控制器是一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。可编程控制器由内部CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成。

进一步地，PLC控制器接收到电烙铁前端的实时温度后，与预设的温度阈值进行比较，当实时温度高于预设温度阈值时，输出控制信号，控制电烙铁电源开关断开，使电烙铁自然降温，控制电烙铁的温度降低至预设的温度阈值以内。电烙铁电源开关接收PLC控制器输出的控制信号，根据所述控制信号断开或连接电烙铁电源。

以下举例说明上述实施例，弹药包装盒的焊接过程中，需要严格的密封防水，并且严格控制温度。焊接弹药包装盒上的小孔时，首先运行焊接温度调节系统，在线工业红外线测温传感器采集的电烙铁前端的实时温度，并持续的将采集到的实时温度发送至PLC控制器，PLC控制器接收到电烙铁前端的实时温度后，与预设的温度阈值400℃进行比较，当电烙铁前端的实时温度高于350℃时，PLC控制器输出控制信号，控制电烙铁电源开关断开，使电烙铁自然降温至350℃以下，避免温度过高发生安全事故。

在上述实施例的基础上，系统还包括报警器，当所述实时温度高于所述预设温度阈值时，PLC控制器控制报警器发出报警。

具体地，PLC控制器连接报警器，当PLC接收到的实时温度高于预设温度阈值时，控制电烙铁电源开关关闭，使电烙铁温度降低至预设的温度阈值以内，并且控制报警器发出报警。提示操作人员注意焊接的情况，根据情况采取必要的安全措施，例如升起工作台，使电烙铁远离待焊工件等。

所述PLC控制器连接工业控制计算机，所述工业控制计算机连接显示屏，所述工业控制计算机用于预先设置温度阈值和焊接温度；所述显示频用于显示所述预设温度阈值、预设焊接温度和PLC控制器接收的实时温度。操作人员可以通过工业控制计算机和显示频，设置或修改温度阈值和焊接温度，也可以通过显示屏监控焊接温度情况，对于可能发生的温度异常作出处理。

在上述各实施例的基础上，PLC控制器还用于：

若判断获知所述实时温度不高于所述预设温度阈值，则比较所述实时温度与预设焊接温度，根据比较结果，控制所述电烙铁电源开关，使所述电烙铁前端的实时温度达到预设焊接温度。

具体地，PLC控制器接收到电烙铁前端的实时温度后，与预设的温度阈值进行比较，当实时温度不高于预设温度阈值时，比较所述实时温度与预设焊接温度，并通过控制电烙铁电源开关的通断，使电烙铁前端的实时温度达到预设焊接温度，温度误差在5℃以内。当实时温度高于预设焊接温度时，控制电烙铁电源开关断开，当实时温度低于预设焊接温度时，控制电烙铁电源开关连接，使实际焊接温度维持在预设焊接温度，提升焊接操作的效率和稳定性，提高了焊接产品的质量。

本实施例具体举例部分与上述方法实施例举例说明部分相同，在此不再赘述。

在上述各实施例的基础上，在线工业红外线测温传感器还用于：

当焊接完成后，采集焊接部位的实时温度，并发送至PLC控制器；

相应的，所述PLC控制器还用于，接收焊接部位的实时温度，在显示屏上显示，根据焊接部位的实时温度确认焊接工件的生产安全。

具体地，焊接完成后，升起电烙铁工作台，在线工业红外线测温传感器采集焊接部位的实时温度，根据所述焊接部位的实时温度确认焊接工件的生产安全。当焊接部位的实时温度持续下降时，则可以确认系统无故障，焊接工件生产安全。当焊接部位的实时温度未明显变化或上升，则再次控制系统停止，或对焊接工件进行降温处理。

本发明提供的焊接温度调节方法及系统，通过PLC控制器接收在线工业红外线测温传感器采集的电烙铁前端的实时温度，与预设的温度阈值比较，当实时温度超过预设温度阈值时，断开电烙铁电源开关，实现焊接温度保护，在危险品焊接时有效控制焊接温度在安全范围内，避免火灾和爆炸等安全事故；在线工业红外线测温传感器探测来自检测目标的红外辐射，并根据其辐射强度确定目标的温度，抗干扰能力强，响应速度快，可以快速准确的测量电烙铁前端的实时温度。与传统的人工焊接技术中，焊接产品的质量受工人技术和工作态度等影响导致质量参差不齐相比，本发明实现自动化精确焊接，提高了焊接的效率，提升了焊接产品的质量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然能够对前述各个实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各个实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种焊接温度调节方法，其特征在于，包括：

PLC控制器接收在线工业红外线测温传感器采集的电烙铁前端的实时温度；

若判断获知所述实时温度高于预设温度阈值，则断开电烙铁电源开关。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，当所述实时温度高于预设温度阈值时，PLC控制器控制报警器发出报警。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，若判断获知所述实时温度不高于所述预设温度阈值，则比较所述实时温度与预设焊接温度，根据比较结果，利用PLC控制器控制所述电烙铁电源开关，使所述电烙铁前端的实时温度达到预设焊接温度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在线工业红外线测温传感器包括红外光学镜头、滤光片、传感器和电信号处理单元，所述在线工业红外线测温传感器探测来自电烙铁前端的红外辐射，并根据所述红外辐射的强度确定所述实时温度。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，当焊接完成后，采集焊接部位的实时温度，根据所述焊接部位的实时温度确认焊接工件的生产安全。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PLC控制器连接工业控制计算机，所述工业控制计算机连接显示屏，所述工业控制计算机用于预先设置温度阈值和焊接温度；所述显示频用于显示所述预设温度阈值、预设焊接温度和PLC控制器接收的实时温度。

7.一种焊接温度调节系统，其特征在于，包括在线工业红外线测温传感器、PLC控制器和电烙铁电源开关；

所述在线工业红外线测温传感器，用于采集电烙铁前端的实时温度，并将所述实时温度发送至PLC控制器；

所述PLC控制器，用于接收所述实时温度，若判断获知所述实时温度高于预设温度阈值，则断开电烙铁电源开关；

所述电烙铁电源开关，用于接收PLC控制器输出的控制信号，根据所述控制信号断开或连接电烙铁电源。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括报警器和显示屏；当所述实时温度高于所述预设温度阈值时，PLC控制器控制报警器发出报警；所述显示频用于显示所述PLC控制器接收的实时温度。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述PLC控制器还用于：

若判断获知所述实时温度不高于所述预设温度阈值，则比较所述实时温度与预设焊接温度，根据比较结果，控制所述电烙铁电源开关，使所述电烙铁前端的实时温度达到预设焊接温度。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述在线工业红外线测温传感器还用于：

当焊接完成后，采集焊接部位的实时温度，并发送至PLC控制器；

相应的，所述PLC控制器还用于，接收所述焊接部位的实时温度，在显示屏上显示，根据所述焊接部位的实时温度确认焊接工件的生产安全。