CN109623069A - 一种基于互联网的自动焊接系统与焊接工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于互联网的自动焊接系统与焊接工艺，包括访问端、中央控制器、数据库服务器和自动焊接系统程序，访问端通过互联网网络与中央控制器连接，中央控制器通过互联网网络与数据库服务器连接，自动焊接系统程序与中央控制器连接，自动焊接系统程序是由前端应用和后端应用组成。本发明通过自动焊接系统程序，操作焊接过程中的功能模块和运行参数，使得印制板可以进行机械的自动焊接，无需人为手工焊接，提高了焊接的安全性，达到对印制板进出厂的有效检验，可以很好地控制焊接的时间和精度，规范了整个焊接工艺的流程和规则，从而提高了产品的质量，也大大地节约了人力成。

Description

一种基于互联网的自动焊接系统与焊接工艺

技术领域

本发明涉及焊接领域，特别涉及一种基于互联网的自动焊接系统与焊接工艺。

背景技术

互联网，即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网络。互联网是指将两台计算机或者是两台以上的计算机终端、客户端、服务端通过计算机信息技术的手段互相联系起来的结果，人们可以与远在千里之外的朋友相互发送邮件、共同完成一项工作、共同娱乐。

随着机械制造工业的迅速发展，我国造船、汽车和火车等重工业需要使用大量的钢板，尤其是不锈钢等材料使用量非常巨大，钢材焊接是重工业中关键的工序。现有的焊接过程中都是将钢材统一堆放在一起，在焊接时，有人工对钢材进行检验，人工检验存在检验标准不统一，且检验效率低的问题，工作流程不规范，焊接时间和精度难以控制，无法达到对温度、浓度、速度、角度和高度等细节的精确控制，导致产品质量不高，人工消耗较大，人工成本和设备成本很高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于互联网的自动焊接系统与焊接工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于互联网的自动焊接系统，包括用于机械工程师和系统工程师连接系统的访问端、用于系统运行的中央控制器、用于存储数据的数据库服务器和用于控制焊接工艺的自动焊接系统程序，所述访问端通过互联网网络与中央控制器连接，所述中央控制器通过互联网网络与数据库服务器连接，所述自动焊接系统程序与中央控制器连接，所述自动焊接系统程序是由前端应用和后端应用组成；

访问端是用于机械工程师和系统工程师通过连接互联网访问自动焊接系统的硬件设备；

中央控制器是用于提供自动焊接系统程序运行部署的计算机；

数据库服务器是用于存储系统业务的数据和系统配置的基本数据，通过在服务器中安装mysql数据库，提供对自动焊接系统程序的数据支持，mysql数据库开源免费，占用空间小，极大地节约了硬件成本和开发成本；

自动焊接系统程序是用于控制整个焊接工艺的流程和实现整个焊接工艺的自动化，应用了C/S架构原理，采用了客户端和服务器分开的工作方式，将自动焊接系统程序部署在中央控制器中，并通过访问端对自动焊接系统程序进行访问和操作，需要安装和配置JDK提供整个自动焊接系统程序运行的虚拟环境,应用了Springmvc框架技术，分离了程序控制器、模型对象、分派器以及处理程序对象的角色，这种分离让它们更容易进行定制，有层次和规范化地对系统的焊接工艺进行模块化，应用了Mybatis框架技术，给系统提供了一个便于操作和维护的持久层框架，连接和操作数据库服务器中的mysql数据库，对自动焊接系统程序提供数据支撑；

前端系统是用于机械工程师登录并操作使用的自动焊接系统程序中的子系统，便于机械工程师根据实际情况操作焊接过程中功能模块和运行参数；

后端系统是用于系统工程师登录并操作使用的自动焊接系统程序中的另一子系统，便于系统工程师根据实际情况对系统的正常运行进行维护。

优选的，所述前端系统包括检测模块、输送模块、去油处理模块、涂敷焊剂模块、预热模块、波峰焊接模块、除渣模块和防氧化模块。

优选的，所述输送模块包括速度与角度子模块。

优选的，所述涂敷模块包括浓度控制子模块。

优选的，所述波峰焊接模块包括高度控制子模块、速度控制子模块和第二温度控制子模块。

优选的，所述后端系统包括系统管理和参数管理。

优选的，所述系统管理包括用户管理、权限管理和日志管理。

优选的，所述参数管理包括系统参数、业务规则、工作流程和业务参数。

本发明还提供了一种焊接工艺，包括以下具体焊接步骤：

步骤一：机械工程师通过访问端连接互联网网络，登陆到中央控制器中的自动焊接系统程序，开启整个焊接设备，进入到输送模块，输送模块控制传送带的运行，将传送带的上的印制板往设备中运输；

步骤二：印制板运输到设备进口处时，进入到检测模块，检测模块控制设备进口处的检测器，对印制板进行质量检测，并将检测结果传到检测模块中，通过检测模块传到数据库服务器中进行存储，对不合格印制板进行记录；

步骤三：检测器检测过后，印制板继续在传送带上进行移动，进入到去油处理模块，去油处理模块通过控制去油处理机构去除印制板上的氧化膜并涂上阻焊剂，主要是到达对印制板进行去油污的处理；

步骤三：去油处理机构处理过后，印制板继续在传动带上进行移动，进入到涂敷焊剂模块，涂敷焊剂模块通过控制涂敷焊剂机构，把焊剂均匀涂敷到印制板上，涂敷的形式为发泡式，机械工程师可以在浓度控制子模块调节涂敷焊剂的浓度，确保印刷板的可焊性好；

步骤四：涂敷焊剂机构涂敷过后，印制板继续在传送带上进行移动，进入到预热模块，预热模块通过控制预热机构，给印制板加热，使焊剂活化并减少印制板与锡波接触时遭受的热冲击，预热时，机械工程师通过第一温度控制子模块严格控制预热温度和预热时间；

步骤五：预热机构预热过后，印制板继续在传送带上进行移动，进入到波峰焊接模块，印制板由传送带送入焊料槽，波峰焊接模块通过控制波峰焊接机构，使印制板的板面与焊料波峰接触，使印制板上所有的焊点被焊接好，焊接时，印制板的焊接部位先接触第一个波峰，然后接触第二个波峰，机械工程师通过高度控制子模块控制波峰的高度，焊料波峰的高度调节到印制板厚度的1/2到2/3处之间，避免造成漏焊或烫坏元器件的情况发生，接着通过速度控制子模块控制第一波峰的喷嘴和第二波峰的喷嘴的喷射速度，使第一个波峰流速快，具有较大的垂直压力和较好的渗透性，同时对焊接面具有擦洗作用，使第二个波峰流速慢，有利于形成充实的焊缝，接着通过第二温度控制子模块，控制喷嘴出口处焊料的波峰温度，焊接温度控制在230度到260度之间，最后通过输送模块中的速度与角度子模块控制传动带在焊接时传送印制板的速度和角度，保证印制板上的每个焊点在焊料波峰中的浸渍有必须的最短时间，以保证焊接质量，同时又不能使焊点浸在焊料波峰的时间过长，否则会伤害元器件或使印制板变形，焊接时传送带的速度控制在0.3m/min到1.2m/min之间，印制板与焊料波峰的倾角控制在5度到6度之间；

步骤六：波峰焊接机构焊接印制板过程中，机械工程师进入到除渣模块，通过除渣模块控制除渣机构，除渣机构按时清除锡渣，控制在每4个小时清除一次；

步骤七：波峰焊接机构焊接印制板过程中，机械工程师进入到防氧化模块，通过防氧化模块控制防氧化机构，防氧化机构防止焊料氧化，还可使锡渣还原成纯锡；

步骤八：印制板运输到设备出口处时，进入到检测模块，检测模块控制设备进口处的检测器，对印制板进行质量检测，并将检测结果传到检测模块中，通过检测模块传到数据库服务器中进行存储，对合格和不合格印制板进行记录。

本发明的技术效果和优点：

本发明通过自动焊接系统程序中的前端应用，方便了机械工程师根据实际情况操作焊接过程中的功能模块和运行参数，使得印制板可以通过自动焊接系统程序进行机械的自动焊接，无需人为手工操作，提高了焊接的安全性，达到对印制板进出厂的有效检验，可以很好地控制焊接的时间和精度，对预热温度、传送带的速度和角度、波峰的高度、焊剂的浓度和焊接的温度均得到精准的数据化操控，通过后端应用便于系统工程师根据实际情况对系统的正常运行进行维护，规范整个焊接工艺的流程和规则，从而提高了产品的质量，也大大地节约了人力成本。

附图说明

图1为本发明的系统工作架构示意图。

图2为本发明的系统功能构架示意图。

图3为本发明的焊接工艺流程图。

图中：1、访问端；2、中央控制器；3、数据库服务器；4、自动焊接系统程序；5、前端应用；6、后端应用；7、检测模块；8、输送模块；9、速度与角度子模块；10、去油处理模块；11、涂敷焊剂模块；12、浓度控制子模块；13、预热模块；14、第一温度控制子模块；15、波峰焊接模块；16、高度控制子模块；17、速度控制子模块；18、第二温度控制子模块；19、除渣模块；20、防氧化模块；21、系统管理；22、用户管理；23、权限管理；24、日志管理；25、参数管理；26、系统参数；27、业务规则；28、工作流程；29、业务参数。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

实施例1：

本发明提供了如图1-2所示的一种基于互联网的自动焊接系统，包括用于机械工程师和系统工程师连接系统的访问端1、用于系统运行的中央控制器2、用于存储数据的数据库服务器3和用于控制焊接工艺的自动焊接系统程序4，所述访问端1通过互联网网络与中央控制器2连接，所述中央控制器2通过互联网网络与数据库服务器3连接，所述自动焊接系统程序4与中央控制器2连接，所述自动焊接系统程序4是由前端应用5和后端应用6组成；

访问端1是用于机械工程师和系统工程师通过连接互联网访问自动焊接系统程序4的硬件设备；

中央控制器2是用于提供自动焊接系统4运行部署的计算机；

数据库服务器3是用于存储系统业务的数据和系统配置的基本数据，通过在数据库服务器3中安装mysql数据库，提供对自动焊接系统程序4的数据支持，mysql数据库开源免费，占用空间小，极大地节约了硬件成本和开发成本；

自动焊接系统程序4是用于控制整个焊接工艺的流程和实现整个焊接工艺的自动化，应用了C/S架构原理，采用了客户端和服务器分开的工作方式，将自动焊接系统程序4部署在中央控制器2中，并通过访问端1对自动焊接系统程序4进行访问和操作，需要安装和配置JDK提供整个自动焊接系统程序4运行的虚拟环境,应用了Springmvc框架技术，分离了程序控制器、模型对象、分派器以及处理程序对象的角色，这种分离让它们更容易进行定制，有层次和规范化地对系统的焊接工艺进行模块化，应用了Mybatis框架技术，给系统提供了一个便于操作和维护的持久层框架，连接和操作数据库服务器3中的mysql数据库，对自动焊接系统程序4提供数据支撑；

前端应用5是用于机械工程师登录并操作使用的自动焊接系统程序4中的子系统，便于机械工程师根据实际情况操作焊接过程中功能模块和运行参数；

后端应用6是用于系统工程师登录并操作使用的自动焊接系统程序4中的另一子系统，便于系统工程师根据实际情况对系统的正常运行进行维护。

实施例2：

所述前端应用5包括检测模块7、输送模块8、去油处理模块10、涂敷焊剂模块11、预热模块13、波峰焊接模块15、除渣模块19和防氧化模块20，机械工程师根据实际情况登录前端应用5子系统进入到相应的模块中，对焊接过程中的工艺流程进行把控，所述输送模块8包括速度与角度子模块9，所述涂敷焊剂模块11包括浓度控制子模块12，所述预热模块13包括第一温度控制子模块14，所述波峰焊接模块15包括高度控制子模块16、速度控制子模块17和第二温度控制子模块18，这些子模块更加合理有效的细分了输送模块8、涂敷焊剂模块11、预热模块13和波峰焊接模块15这四个模块。

所述后端应用6包括系统管理21和参数管理25，系统工程师根据客户要求登进后端应用6子系统进入到相应的功能区中，对系统配置和数据进行相应新增、修改、删除和查询的操作，所述系统管理21包括用户管理22、权限管理23和日志管理24，所述参数管理25包括系统参数26、业务规则27、工作流程28和业务参数29，这些子功能更加合理有效的细分了系统管理21和参数管理25这两个功能区。

实施例3：

本发明还提供了一种焊接工艺，包括以下具体焊接步骤：

步骤一：机械工程师通过访问端1连接互联网网络，登陆到中央控制器2中的自动焊接系统程序4，开启整个焊接设备，进入到输送模块8，输送模块8控制传送带的运行，将传送带的上的印制板往设备中运输；

步骤二：印制板运输到设备进口处时，进入到检测模块7，检测模块7控制设备进口处的检测器，对印制板进行质量检测，并将检测结果传到检测模块7中，通过检测模块7传到数据库服务器3中进行存储，对不合格印制板进行记录；

步骤三：检测器检测过后，印制板继续在传送带上进行移动，进入到去油处理模块10，去油处理模块10通过控制去油处理机构去除印制板上的氧化膜并涂上阻焊剂，主要是到达对印制板进行去油污的处理；

步骤三：去油处理机构处理过后，印制板继续在传动带上进行移动，进入到涂敷焊剂模块11，涂敷焊剂模块11通过控制涂敷焊剂机构，把焊剂均匀涂敷到印制板上，涂敷的形式为发泡式，机械工程师可以在浓度控制子模块12调节涂敷焊剂的浓度，确保印刷板的可焊性好；

步骤四：涂敷焊剂机构涂敷过后，印制板继续在传送带上进行移动，进入到预热模块13，预热模块13通过控制预热机构，给印制板加热，使焊剂活化并减少印制板与锡波接触时遭受的热冲击，预热时，机械工程师通过第一温度控制子模块14严格控制预热温度和预热时间；

步骤五：预热机构预热过后，印制板继续在传送带上进行移动，进入到波峰焊接模块15，印制板由传送带送入焊料槽，波峰焊接模块15通过控制波峰焊接机构，使印制板的板面与焊料波峰接触，使印制板上所有的焊点被焊接好，焊接时，印制板的焊接部位先接触第一个波峰，然后接触第二个波峰，机械工程师通过高度控制子模块16控制波峰的高度，焊料波峰的高度调节到印制板厚度的1/2到2/3处之间，避免造成漏焊或烫坏元器件的情况发生，接着通过速度控制子模块17控制第一波峰的喷嘴和第二波峰的喷嘴的喷射速度，使第一个波峰流速快，具有较大的垂直压力和较好的渗透性，同时对焊接面具有擦洗作用，使第二个波峰流速慢，有利于形成充实的焊缝，接着通过第二温度控制子模块18，控制喷嘴出口处焊料的波峰温度，焊接温度控制在230度到260度之间，最后通过输送模块8中的速度与角度子模块9控制传动带在焊接时传送印制板的速度和角度，保证印制板上的每个焊点在焊料波峰中的浸渍有必须的最短时间，以保证焊接质量，同时又不能使焊点浸在焊料波峰的时间过长，否则会伤害元器件或使印制板变形，焊接时传送带的速度控制在0.3m/min到1.2m/min之间，印制板与焊料波峰的倾角控制在5度到6度之间；

步骤六：波峰焊接机构焊接印制板过程中，机械工程师进入到除渣模块19，通过除渣模块19控制除渣机构，除渣机构按时清除锡渣，控制在每4个小时清除一次；

步骤七：波峰焊接机构焊接印制板过程中，机械工程师进入到防氧化模块20，通过防氧化模块20控制防氧化机构，防氧化机构防止焊料氧化，还可使锡渣还原成纯锡；

步骤八：印制板运输到设备出口处时，进入到检测模块7，通过检测模块7控制设备进口处的检测器，对印制板进行质量检测，并将检测结果传到检测模块7中，通过检测模块7传到数据库服务器3中进行存储，对合格和不合格印制板进行记录。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于互联网的自动焊接系统，包括用于机械工程师和系统工程师连接系统的访问端(1)、用于系统运行的中央控制器(2)、用于存储数据的数据库服务器(3)和用于控制焊接工艺的自动焊接系统程序(4)，其特征在于：所述访问端(1)通过互联网网络与中央控制器(2)连接，所述中央控制器(2)通过互联网网络与数据库服务器(3)连接，所述自动焊接系统程序(4)与中央控制器(2)连接，所述自动焊接系统程序(4)是由前端应用(5)和后端应用(6)组成；

访问端(1)是用于机械工程师和系统工程师通过连接互联网访问自动焊接系统(4)的硬件设备；

中央控制器(2)是用于提供自动焊接系统程序(4)运行部署的计算机；

数据库服务器(3)是用于存储系统业务的数据和系统配置的基本数据，通过在数据库服务器(3)中安装mysql数据库，提供对自动焊接系统程序(4)的数据支持，mysql数据库开源免费，占用空间小，极大地节约了硬件成本和开发成本；

自动焊接系统程序(4)是用于控制整个焊接工艺的流程和实现整个焊接工艺的自动化，应用了C/S架构原理，采用了客户端和服务器分开的工作方式，将自动焊接系统程序(4)部署在中央控制器(2)中，并通过访问端(1)对自动焊接系统程序(4)进行访问和操作，需要安装和配置JDK提供整个自动焊接系统程序(4)运行的虚拟环境,应用了Springmvc框架技术，分离了程序控制器、模型对象、分派器以及处理程序对象的角色，这种分离让它们更容易进行定制，有层次和规范化地对系统的焊接工艺进行模块化，应用了Mybatis框架技术，给系统提供了一个便于操作和维护的持久层框架，连接和操作数据库服务器(3)中的mysql数据库，对自动焊接系统程序(4)提供数据支撑；

前端应用(5)是用于机械工程师登录并操作使用的自动焊接系统程序(4)中的子系统，便于机械工程师根据实际情况操作焊接过程中功能模块和运行参数；

后端应用(6)是用于系统工程师登录并操作使用的自动焊接系统程序(4)中的另一子系统，便于系统工程师根据实际情况对系统的正常运行进行维护。

2.根据权利要求1所述的一种基于互联网的自动焊接系统，其特征在于：所述前端应用(5)包括检测模块(7)、输送模块(8)、去油处理模块(10)、涂敷焊剂模块(11)、预热模块(13)、波峰焊接模块(15)、除渣模块(19)和防氧化模块(20)。

3.根据权利要求2所述的一种基于互联网的自动焊接系统，其特征在于：所述输送模块(8)包括速度与角度子模块(9)。

4.根据权利要求2所述的一种基于互联网的自动焊接系统，其特征在于：所述涂敷焊剂模块(11)包括浓度控制子模块(12)。

5.根据权利要求2所述的一种基于互联网的自动焊接系统，其特征在于：所述预热模块(13)包括第一温度控制子模块(14)。

6.根据权利要求2所述的一种基于互联网的自动焊接系统，其特征在于：所述波峰焊接模块(15)包括高度控制子模块(16)、速度控制子模块(17)和第二温度控制子模块(18)。

7.根据权利要求1所述的一种基于互联网的自动焊接系统，其特征在于：所述后端应用(6)包括系统管理(21)和参数管理(25)。

8.根据权利要求7所述的一种基于互联网的自动焊接系统，其特征在于：所述系统管理(21)包括用户管理(22)、权限管理(23)和日志管理(24)。

9.根据权利要求7所述的一种基于互联网的自动焊接系统，其特征在于：所述参数管理(25)包括系统参数(26)、业务规则(27)、工作流程(28)和业务参数(29)。

10.一种焊接工艺，包括以下具体焊接步骤：

步骤一：机械工程师通过访问端(1)连接互联网网络，登陆到中央控制器(2)中的自动焊接系统程序(4)，开启整个焊接设备，进入到输送模块(8)，输送模块(8)控制传送带的运行，将传送带的上的印制板往设备中运输；

步骤二：印制板运输到设备进口处时，进入到检测模块(7)，检测模块(7)控制设备进口处的检测器，对印制板进行质量检测，并将检测结果传到检测模块(7)中，通过检测模块(7)传到数据库服务器(3)中进行存储，对不合格印制板进行记录；

步骤三：检测器检测过后，印制板继续在传送带上进行移动，进入到去油处理模块(10)，去油处理模块(10)通过控制去油处理机构去除印制板上的氧化膜并涂上阻焊剂，主要是到达对印制板进行去油污的处理；

步骤三：去油处理机构处理过后，印制板继续在传动带上进行移动，进入到涂敷焊剂模块(11)，涂敷焊剂模块(11)通过控制涂敷焊剂机构，把焊剂均匀涂敷到印制板上，涂敷的形式为发泡式，机械工程师可以在浓度控制子模块(12)调节涂敷焊剂的浓度，确保印刷板的可焊性好；

步骤四：涂敷焊剂机构涂敷过后，印制板继续在传送带上进行移动，进入到预热模块(13)，预热模块(13)通过控制预热机构，给印制板加热，使焊剂活化并减少印制板与锡波接触时遭受的热冲击，预热时，机械工程师通过第一温度控制子模块(14)严格控制预热温度和预热时间；

步骤五：预热机构预热过后，印制板继续在传送带上进行移动，进入到波峰焊接模块(15)，印制板由传送带送入焊料槽，波峰焊接模块(15)通过控制波峰焊接机构，使印制板的板面与焊料波峰接触，使印制板上所有的焊点被焊接好，焊接时，印制板的焊接部位先接触第一个波峰，然后接触第二个波峰，机械工程师通过高度控制子模块(16)控制波峰的高度，焊料波峰的高度调节到印制板厚度的1/2到2/3处之间，避免造成漏焊或烫坏元器件的情况发生，接着通过速度控制子模块(17)控制第一波峰的喷嘴和第二波峰的喷嘴的喷射速度，使第一个波峰流速快，具有较大的垂直压力和较好的渗透性，同时对焊接面具有擦洗作用，使第二个波峰流速慢，有利于形成充实的焊缝，接着通过第二温度控制子模块(18)，控制喷嘴出口处焊料的波峰温度，焊接温度控制在230度到260度之间，最后通过输送模块(8)中的速度与角度子模块(9)控制传动带在焊接时传送印制板的速度和角度，保证印制板上的每个焊点在焊料波峰中的浸渍有必须的最短时间，以保证焊接质量，同时又不能使焊点浸在焊料波峰的时间过长，否则会伤害元器件或使印制板变形，焊接时传送带的速度控制在0.3m/min到1.2m/min之间，印制板与焊料波峰的倾角控制在5度到6度之间；

步骤六：波峰焊接机构焊接印制板过程中，机械工程师进入到除渣模块(19)，通过除渣模块(19)控制除渣机构，除渣机构按时清除锡渣，控制在每4个小时清除一次；

步骤七：波峰焊接机构焊接印制板过程中，机械工程师进入到防氧化模块(20)，通过防氧化模块(20)控制防氧化机构，防氧化机构防止焊料氧化，还可使锡渣还原成纯锡；

步骤八：印制板运输到设备出口处时，进入到检测模块(7)，通过检测模块(7)控制设备进口处的检测器，对印制板进行质量检测，并将检测结果传到检测模块(7)中，通过检测模块(7)传到数据库服务器(3)中进行存储，对合格和不合格印制板进行记录。