CN114211084A - 一种利用焊丝定位的感应器及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用焊丝定位的感应器及控制方法，涉及金属管道感应钎焊工艺技术领域。本发明包括手柄、枪身、连杆、陶瓷定位块、感应线圈、送丝系统和感应焊电源；枪身上设置编码器；连杆一端设置有感应线圈；感应线圈内设置有陶瓷定位块；送丝系统为送丝推力调节器；送丝推力调节器上输送有焊丝；丝推力调节器内部设置有送丝电机和控制系统；焊丝一端穿过枪身与工件的对差焊缝相互配合；感应焊电源通过线缆分别与送丝系统和枪身电性连接。本发明通过陶瓷定位块和焊丝一起进行定位，由送丝推理调节器调节送丝推力，利用编码器计量送料长度确定加热时间，提高焊接质量和稳定性。

Description

一种利用焊丝定位的感应器及控制方法

技术领域

本发明属于金属管道感应钎焊工艺技术领域，特别是涉及一种利用焊丝定位的感应器及控制方法。

背景技术

家用冰箱的制冷系统是由压缩机驱动制冷剂在冷凝器、毛细管、蒸发器组成的封闭的管道内循环，实现热量的输送与交换。管道件之间的焊接工艺，是影响冰箱基本制冷功能的重要因素。传统的火焰钎焊对焊工技能的依赖度高，并且存在“回火”、“爆炸”等安全风险，加上烟尘、高温、辐射等因素导致工作环境差，造成焊工队伍稳定性很难保证。在当前的用工环境下，推广“无火焊接”的需求尤为迫切。感应钎焊是利用高频交变磁场产生的涡流焦耳热熔化钎料实现焊接的无火焊接工艺，具有环保、高效,对操作工技能要求不高等优势。

传统感应钎焊所用焊环的加工费用高，不同直径的管道件焊接所用焊环规格不同,加上套环操作的工时损耗，是目前推广感应钎焊工艺的主要障碍。感应钎焊加热的原理是感应线圈中的高频交变电流产生交变磁场作用在工件表现产生涡流焦耳热融化钎料，受邻近效应和圆环效应的影响感应线圈产生的磁场分布不均匀，工件与线圈的相对位置的设置对焊接效果非常关键。

如申请号为CN201620449002.3，名称为“一种用于流水线生产的感应钎焊定位装置”的中国实用新型专利，主要包括感应器上下两端的两块凹形石英定位块，利用两点一线的原理达到确定和固定相对位置的目的，所述凹形石英定位块可以对工件的前后、左右位置进行约束，但对于工件轴向上、下的位置的确定存在不足。

又如申请号为2018108750396，名称为“一种高频复合感应钎焊用感应器”的中国发明专利,焊接的时候利用定位片压住焊环，防止焊环在电磁力的作用下发生窜动，非金属定位片接触高温熔化的钎料容易发生断裂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用焊丝定位的感应器及控制方法，通过陶瓷定位块和焊丝一起进行定位，由送丝推理调节器调节送丝推力，利用编码器计量送料长度确定加热时间，解决了现有的钎焊费用高、损耗大、效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种利用焊丝定位的感应器，包括手柄、枪身、连杆、陶瓷定位块、感应线圈、送丝系统和感应焊电源，所述连杆设置在枪身一侧面；所述枪身上设置编码器；所述连杆一端设置有感应线圈；所述感应线圈内设置有陶瓷定位块；所述陶瓷定位块上开设有一缺口，用于确定工件和感应线圈的相对位置；所述送丝系统为送丝推力调节器；所述送丝推力调节器上输送有焊丝；所述丝推力调节器内部设置有送丝电机和控制系统；所述送丝推力调节器用于调节送丝顶出力；所述送丝电机为步进电机；所述焊丝一端穿过枪身与工件的对差焊缝相互配合；所述感应焊电源通过线缆分别与送丝系统和枪身电性连接。

作为一种优选的技术方案，所述枪身上还设置有感应器；所述感应器前端还设置有LED射灯。

作为一种优选的技术方案，所述手柄设置在枪身的下表面；所述手柄上分别设置有设置有按钮一和按钮二；所述钮一和按钮二的触感不同。

作为一种优选的技术方案，所述连杆上安装有与焊丝配合的支架；所述支架为一三角形架结构；所述支架顶角为一与焊丝配合的圆角结构。

作为一种优选的技术方案，所述陶瓷定位块为“V”形结构的高纯氧化铝耐温陶瓷，用于固定焊接工件。

本发明为一种利用焊丝定位的感应器的控制方法，包括如下步骤：

步骤S1：工件放到陶瓷定位块内部并紧贴陶瓷定位块,焊丝端部与工件对插焊缝位置配合,与陶瓷定位块一起确定工件与感应线圈的相对位置；

步骤S2：按下按钮一执行加热程序；

步骤S3：加热程序将感应线圈以100％的功率先对工件和焊丝端部预热R1秒；

步骤S4：送丝系统以速度S1推动焊丝进料X1填料,同时保持100％的功率输出，加热时间由编码器计量进料长度X1确定；

步骤S5：送丝系统以速度S2推动焊丝进料X2对焊缝进行填料,同时以50％的功率输出，加热时间由编码器计量进料长度X2确定；

步骤S6：停止加热，同时送丝系统驱动焊丝以速度S3退料2mm脱离焊缝；

步骤S7：送丝系统驱动焊丝以速度S4进料2mm复位。

作为一种优选的技术方案，步骤S5中，若对于不合适自动送丝的焊点，焊丝就与焊环配合来约束上下方向的位置，按下按钮执行加热程序进料长度X1、X2均设定为0，利用焊丝定位，焊环作钎料，加热持续时间由控制按钮控制。

本发明具有以下有益效果：

(1)本发明通过陶瓷定位块和焊丝一起定位，保证了感应线圈和工件焊缝的相对位置，有利于提高焊接质量；

(2)本发明通过陶瓷定位块和焊丝一起定位，保证了焊丝端部在预热阶段进入感应线圈的强磁区域，加速焊丝端部的升温和熔化，有利于减小送丝初期焊丝对感应器的反推冲击力，提高焊接的稳定性。

(3)本发明利用焊丝定位，避免非金属限位片与高温钎料的接触，避免限位片的损伤，提高的设备的稳定性。

(4)本发明通过送丝推力调节器调节送丝推力，通过编码器计量送料长度确定加热时间，提高了感应焊对零件在误差范围内波动的适应性。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种利用焊丝定位的感应器结构示意图；

图2为图1中感应线圈的侧视图；

图3为感应线圈内部结构示意图；

图4为本发明的一种利用焊丝定位的感应器的控制方法步骤图；

图5为实施例二中，带有焊环的感应器结构示意图；

图6为感应器的磁场区域分布示意图。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3所示，本发明为一种利用焊丝定位的感应器，包括手柄1、枪身2、连杆3、陶瓷定位块4、感应线圈5、送丝系统10和感应焊电源11；

连杆3设置在枪身2一侧面；枪身2上设置编码器8；

连杆3一端设置有感应线圈5；感应线圈5内设置有陶瓷定位块4；陶瓷定位块4上开设有一缺口，用于确定工件9和感应线圈5的相对位置；

送丝系统为送丝推力调节器10；送丝推力调节器10上输送有焊丝7；丝推力调节器10内部设置有送丝电机和控制系统；送丝推力调节器10用于调节送丝顶出力；送丝电机为步进电机；

焊丝7一端穿过枪身2与工件9的对差焊缝901相互配合；

感应焊电源11通过线缆分别与送丝系统10和枪身2电性连接。

枪身2上还设置有感应器201；感应器201前端还设置有LED射灯202。

手柄1设置在枪身2的下表面；手柄1上分别设置有设置有按钮一101和按钮二102；钮一101和按钮二102的触感不同。

连杆3上安装有与焊丝7配合的支架6；支架6为一三角形架结构；支架6顶角为一与焊丝7配合的圆角结构。

陶瓷定位块4为“V”形结构的高纯氧化铝耐温陶瓷，用于固定焊接工件9。

请参阅图4所示，本发明为一种利用焊丝定位的感应器的控制方法，包括如下步骤：

步骤S1：工件9放到陶瓷定位块4内部并紧贴陶瓷定位块4,焊丝7端部与工件9对插焊缝位置配合,与陶瓷定位块4一起确定工件9与感应线圈5的相对位置；

步骤S2：按下按钮一101执行加热程序；

步骤S3：加热程序将感应线圈以100％的功率先对工件9和焊丝7端部预热R1秒；

步骤S4：送丝系统以速度S1推动焊丝7进料X1填料,同时保持100％的功率输出，加热时间由编码器计量进料长度X1确定；

步骤S5：送丝系统以速度S2推动焊丝7进料X2对焊缝进行填料,同时以50％的功率输出，加热时间由编码器计量进料长度X2确定；

步骤S6：停止加热，同时送丝系统驱动焊丝7以速度S3退料2mm脱离焊缝；

步骤S7：送丝系统驱动焊丝7以速度S4进料2mm复位。

步骤S5中，若对于不合适自动送丝的焊点，焊丝7就与焊环配合来约束上下方向的位置，按下按钮执行加热程序进料长度X1、X2均设定为0，利用焊丝定位，焊环作钎料，加热持续时间由控制按钮控制。

实施例一

如图2-3所示，工件9与陶瓷定位块4配合,焊丝7端部与工件9对插焊缝位置配合,与陶瓷定位块一起确定工件9与感应线圈5的相对位置；

按下按钮12执行加热程序；所述加热程序包括感应线圈以100％的功率先对工件9和焊丝7端部预热R1秒,然后送丝系统以速度S1推动焊丝7进料X1填料,同时保持100％的功率输出，加热时间由编码器计量进料长度X1确定,然后送丝系统以速度S2推动焊丝7进料X2对焊缝进行填料,同时以50％的功率输出，加热时间由编码器计量进料长度X2确定,然后停止加热，同时送丝系统驱动焊丝7以速度S3退料2mm脱离焊缝,然后送丝系统驱动焊丝7以速度S4进料2mm复位。

工件的壁厚和对插管的间隙，对加热时间存在一定的影响，送丝焊接时间跟编码器计量的进料长度确定，比如遇到壁厚偏上限的工件，送丝的阻力大送丝速度下降，加热的时间自动延长，提高了感应焊对零件在误差范围内波动的适应性。

送丝阻力与送丝速度的关系，可以根据送丝推力调节器调节。

实施例二

如图5-6所示，对于不适合自动送丝的焊点，比如钢管的焊接，焊丝7就与焊环配合来约束上下方向的位置，按下按钮执行加热程序进料长度X1、X2均设定为0，利用焊丝定位，焊环作钎料，加热持续时间由控制按钮控制。

值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种利用焊丝定位的感应器，包括手柄(1)、枪身(2)、连杆(3)、陶瓷定位块(4)、感应线圈(5)、送丝系统(10)和感应焊电源(11)，其特征在于：

所述连杆(3)设置在枪身(2)一侧面；所述枪身(2)上设置编码器(8)；

所述连杆(3)一端设置有感应线圈(5)；所述感应线圈(5)内设置有陶瓷定位块(4)；所述陶瓷定位块(4)上开设有一缺口，用于确定工件(9)和感应线圈(5)的相对位置；

所述送丝系统为送丝推力调节器(10)；所述送丝推力调节器(10)上输送有焊丝(7)；所述丝推力调节器(10)内部设置有送丝电机和控制系统；所述送丝推力调节器(10)用于调节送丝顶出力；所述送丝电机为步进电机；

所述焊丝(7)一端穿过枪身(2)与工件(9)的对差焊缝(901)相互配合；

所述感应焊电源(11)通过线缆分别与送丝系统(10)和枪身(2)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用焊丝定位的感应器，其特征在于，所述枪身(2)上还设置有感应器(201)；所述感应器(201)前端还设置有LED射灯(202)。

3.根据权利要求1所述的一种利用焊丝定位的感应器，其特征在于，所述手柄(1)设置在枪身(2)的下表面；所述手柄(1)上分别设置有设置有按钮一(101)和按钮二(102)；所述钮一(101)和按钮二(102)的触感不同。

4.根据权利要求1所述的一种利用焊丝定位的感应器，其特征在于，所述连杆(3)上安装有与焊丝(7)配合的支架(6)；所述支架(6)为一三角形架结构；所述支架(6)顶角为一与焊丝(7)配合的圆角结构。

5.根据权利要求1所述的一种利用焊丝定位的感应器，其特征在于，所述陶瓷定位块(4)为“V”形结构的高纯氧化铝耐温陶瓷，用于固定焊接工件(9)。

6.一种利用焊丝定位的感应器的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：工件(9)放到陶瓷定位块(4)内部并紧贴陶瓷定位块(4),焊丝(7)端部与工件(9)对插焊缝位置配合,与陶瓷定位块(4)一起确定工件(9)与感应线圈(5)的相对位置；

步骤S2：按下按钮一(101)执行加热程序；

步骤S3：加热程序将感应线圈以100％的功率先对工件(9)和焊丝(7)端部预热R1秒；

步骤S4：送丝系统以速度S1推动焊丝(7)进料X1填料,同时保持100％的功率输出，加热时间由编码器计量进料长度X1确定；

步骤S5：送丝系统以速度S2推动焊丝(7)进料X2对焊缝进行填料,同时以50％的功率输出，加热时间由编码器计量进料长度X2确定；

步骤S6：停止加热，同时送丝系统驱动焊丝(7)以速度S3退料2mm脱离焊缝；

步骤S7：送丝系统驱动焊丝(7)以速度S4进料2mm复位。

7.根据权利要求6所述的一种利用焊丝定位的感应器的控制方法，其特征在于，所述步骤S5中，若对于不合适自动送丝的焊点，焊丝(7)就与焊环配合来约束上下方向的位置，按下按钮执行加热程序进料长度X1、X2均设定为0，利用焊丝定位，焊环作钎料，加热持续时间由控制按钮控制。

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