CN203526764U - 火焰焊接恒温控制系统及换热器焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种火焰焊接恒温控制系统及换热器焊接设备。该火焰焊接恒温控制系统包括焊接装置、检测单元以及控制单元，其中，焊接装置包括火焰焊枪；检测单元用于对火焰焊枪喷射出的火焰的温度进行检测；控制单元与检测单元连接，对检测单元检测到的温度值进行处理，并根据处理结果控制焊接装置进行温度调节操作以使焊接处的火焰达到预定温度值。根据本实用新型，能够避免焊接工艺不理想而出现过烧、不饱和以及漏焊等现象。

Description

火焰焊接恒温控制系统及换热器焊接设备

技术领域

本实用新型涉及焊接装置技术领域，更具体地，涉及一种火焰焊接恒温控制系统及换热器焊接设备。

背景技术

空调系统的两器火焰焊接存在自动化系数低、手调试动作多，焊接温度不受控等问题，焊接调机好坏较大程度上依赖主机手的经验。焊接工艺受控程度较低，焊接质量一致性较差两器火焰焊接温度高低变化无常，造成焊接工艺不理想、有过烧、不饱和以及漏焊等工艺问题。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种火焰焊接恒温控制系统及换热器焊接设备，能够确保火焰焊接过程中的焊接温度的一致性。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供一种火焰焊接恒温控制系统，该火焰焊接恒温控制系统包括：焊接装置，包括火焰焊枪；检测单元，对火焰焊枪喷射出的火焰的温度进行检测；控制单元，与检测单元连接，对检测单元检测到的温度值进行处理，并根据处理结果控制焊接装置进行温度调节操作以使焊接处的火焰达到预定温度值。

进一步地，检测单元包括温度传感器，温度传感器与控制单元通过电信号连接。

进一步地，温度传感器为红外温度传感器。

进一步地，检测单元包括：数据采集模块，与温度传感器电连接；运算模块，与数据采集模块电连接；控制模块，入口端与运算模块电连接，控制端与焊接装置电连接。

进一步地，火焰焊枪上设置有流量计，控制模块与流量计通过电信号连接。

进一步地，焊接装置还包括电动滑块，火焰焊枪固定设置在电动滑块上，控制模块与电动滑块电连接以控制电动滑块的运动。

进一步地，焊接装置还包括用于传递被焊接件的流水轨道，控制模块与流水轨道电连接以控制流水轨道的传递速度。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种换热器焊接设备，该换热器焊接设备包括火焰焊接恒温控制系统，火焰焊接恒温控制系统为权利要求1至7中任一项的火焰焊接恒温控制系统。

应用本实用新型的技术方案，火焰焊接恒温控制系统包括焊接装置、检测单元以及控制单元，其中，焊接装置包括火焰焊枪；检测单元用于对火焰焊枪喷射出的火焰的温度进行检测；控制单元与检测单元连接，对检测单元检测到的温度值进行处理，并根据处理结果控制焊接装置进行温度调节操作以使焊接处的火焰达到预定温度值。根据本实用新型，利用检测单元对焊接装置的火焰焊枪喷出的火焰的温度进行实时监控，并将检测的结果传递给控制单元处理，控制单元根据处理的结果控制焊接装置进行温度调节，使火焰焊枪喷出的火焰达到预定温度值，形成一个闭环控制的系统，从而使得焊接过程中火焰的温度值为一个理想的恒温值，从而提高了火焰焊接的效果，避免焊接工艺不理想而出现过烧、不饱和以及漏焊等现象。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了本实用新型的火焰焊接恒温控制系统的连接关系图；以及

图2示出了本实用新型中的焊接装置的主视图。

附图标记说明：

100、被焊接件；10、焊接装置；11、流水轨道；12、伺服电机；13、联轴器；14、花键支撑杆；15、支撑架；151、齿轮传动组件；152、丝杠组件；153、电动滑块；16、火焰焊枪；20、检测单元；30、控制单元；31、数据采集模块；32、运算模块；33、控制模块。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

结合图1和图2所示，其中，图1中的箭头方向为温度信号的传递方向。根据本实用新型的实施例，火焰焊接恒温控制系统包括焊接装置10、检测单元20以及控制单元30，其中，焊接装置10包括火焰焊枪16；检测单元20用于对火焰焊枪16喷射出的火焰的温度进行检测；控制单元30与检测单元20连接，对检测单元20检测到的温度值进行处理，并根据处理结果控制焊接装置10进行温度调节操作以使焊接处的火焰达到预定温度值。根据本实施例，利用检测单元20对焊接装置10的火焰焊枪16喷出的火焰的温度进行实时监控，并将检测的结果传递给控制单元30处理，控制单元30根据处理的结果控制焊接装置10进行温度调节，使火焰焊枪16喷出的火焰达到预定温度值，形成一个闭环控制的系统，从而使得焊接过程中火焰的温度值为一个理想的恒温值，从而提高了火焰焊接的效果，避免焊接工艺不理想而出现过烧、不饱和以及漏焊等现象。

具体来说，本实施例的火焰焊接恒温控制系统的检测单元包括温度传感器，该温度传感器与控制单元30电连接，将检测得到的温度值传递给控制控制单元30进行处理，进而实现恒温控制。更优选地，温度传感器为红外温度传感器，由于火焰的特殊性，无法将温度传感器直接安装在焊接火焰上，因此，本实施例中具体采用了红外温度传感器，检测到的焊接火焰的温度值的精度高。在本实用新型的其他实施例中，还可以采用其他能够检测焊接火焰的温度的检测结构。

检测单元20包括数据采集模块31、运算模块32以及控制模块33，其中，数据采集模块31与温度传感器通过电信号连接，对温度传感器检测到的焊接火焰的温度值进行采集；运算模块32与数据采集模块31电连接，将数据采集模块31采集到的数值与运算模块32中预先设定的标准值做加减运算，得到一个偏差温度值；控制模块33的入口端与运算模块32电连接，出口端与焊接装置10电连接，根据运算模块32计算得到的偏差温度值控制焊接装置10进行温度调节操作。优选地，本实施例中的运算模块32和控制模块33均通过PLC控制实现，PLC可以显示当前的焊接火焰的温度及偏差温度值。

参见图2所示，本实施例的焊接装置10具体包括水平设置的流水轨道11，流水轨道11用于传递被焊接件100，实现自动化控制。水平设置的流水轨道11的第一端设置有伺服电机12，伺服电机12的主轴垂直于流水轨道11所在的平面，且该主轴通过联轴器13与一花键支撑杆14固定连接。该支撑杆上设置有用于支撑火焰焊枪16的支撑架15，支撑架15通过轴承固定在花键支撑杆14上，该支撑架15包括齿轮传动组件151以及驱动火焰焊枪16沿平行于流水轨道11的流向所在的直线移动的丝杠组件152，丝杠组件152的丝杠上套设有电动滑块153，齿轮传动组件151将其自身的转动转化为丝杠组件152的转动，驱动套设在丝杆上的电动滑块153沿平行于流水轨道11的流向所在的直线运动，从而带动固定设置在电动滑块153上的火焰焊枪16运动。其中，齿轮传动组件151以及丝杠组件152的具体连接关系参见图2所示，这里不再赘述。

优选地，控制模块33与电动滑块153电连接以控制电动滑块153的运动。本实施例中的电连接方式为：将控制模块33与伺服电机12连接，当控制模块33接收到运算模块32计算得到的偏差温度值时，直接控制伺服电机12的转动速度，从而带动花键支撑杆14上的支撑架15的齿轮传动组件151运动，进而驱动丝杠组件152运动，最终带动火焰焊枪16沿平行于流水轨道11的流线的直线方向移动，即水平方向移动，此时，火焰焊枪16与被焊接件100之间的距离得到了调整，从而实现了对焊接火焰的温度的调整。

在焊接过程中，温度传感器自动跟踪真实的焊接火焰的温度并将其与预定温度值进行比较而获偏差温度值信号，控制模块33根据焊接过程的进行和偏差温度值信号的加强放大进行控制，电动滑块153会带动火焰焊枪16开始移动，实际应用中，电动滑块153上安装设置前限位传感器、后限位传感器和跟踪原点传感器。如果焊接温度比预定温度值低时，电动滑块153将带动火焰焊枪16向接近被焊接件100的方向移动，使得焊接火焰的温度增加直到与给定的预定温度值相平衡为止。如果焊接火焰的温度比预定温度值大时，电动滑块153将带动火焰焊枪16向远离被焊接件100的方向移动，整个焊接过程完全是自动控制，有效提高了火焰焊接的效果。

优选地，火焰焊枪16后侧的可燃气管上设置有流量计（图中未示出），控制模块33与该流量计通过电信号连接，即控制模块33将偏差温度值进行A/D转换和D/A转换输出模拟电信号传递给流量计，进而控制焊接气体的流量，从而实现对焊接火焰的温度的调节。在焊接过程中，温度传感器自动跟踪真实的焊接火焰的温度并将其与预定温度值进行比较而获偏差温度值信号，控制模块33根据焊接过程的进行和偏差温度值信号的加强放大进行控制，如果焊接温度比参考温度低时，PLC输出模拟量值递进增大控制流量计开度递进增大，使测得焊接火焰的温度增加直到与预定温度值相平衡为止。如果焊接火焰的温度比参考温度大时，结果刚好相反。

优选地，焊接装置10的用于传递被焊接件100的流水轨道11的传递方向朝向火焰焊枪16的枪头，控制模块33与流水轨道11电信号连接以控制流水轨道11的传递速度，具体控制过程为：控制模块33将偏差温度值进行A/D转换和D/A转换输出模拟电信号传递给变频器，变频器输出模拟量以控制流水线上的三相交流电机的线速度，进而控制流水轨道的传递速度。在焊接过程中，温度传感器自动跟踪真实的焊接火焰的温度并将其与预定温度值进行比较而获得偏差温度值信号，控制模块33根据偏差温度值信号进行加强放大进行控制。如果焊接温度比参考温度低时，PLC输出模拟量值递进减小，使得控制流水轨道11运动的电机的速度递进减小，使得流水轨道11的传递速度减小，进而使得焊接温度增加直到与给定的参考温度值相平衡为止；如果焊接温度比参考温度大时，结果刚好相反。

根据本实用新型的另一实施例，提供了一种换热器焊接设备，该换热器焊接设备包括火焰焊接恒温控制系统，该火焰焊接恒温控制系统为上述实施例中的火焰焊接恒温控制系统。

根据本实用新型的再一实施例，提供了一种火焰焊接恒温控制方法，该火焰焊接恒温控制方法利用上述的火焰焊接恒温控制系统实现。具体包括如下步骤：步骤S1：利用检测单元20检测焊接装置10的火焰焊枪16喷射的火焰的温度；步骤S2：利用控制单元30对检测单元20检测到的温度值进行处理，并根据处理结果控制焊接装置10进行温度调节操作以使焊接处的火焰的温度达到预定温度值。根据本实施例的控制方法，利用检测单元20对焊接装置10的火焰焊枪16喷出的火焰的温度进行实时监控，并将检测的结果传递给控制单元30处理，控制单元30根据处理的结果控制焊接装置10进行温度调节，使火焰焊枪16喷出的火焰达到预定温度值，形成一个闭环控制的系统，从而使得焊接过程中火焰的温度值为一个理想的恒温值，从而提高了火焰焊接的效果，避免焊接工艺不理想而出现过烧、不饱和以及漏焊等现象。

在进行步骤S2的过程中，具体操作为：首先进行步骤S21：利用数据采集模块31采集检测单元20检测到的温度值也即红外温度传感器检测到的焊接火焰的温度值；其次进行步骤S22：利用运算模块32将数据采集模块31采集到的温度至与预定温度值对比，得到偏差温度值；最后进行步骤S23：根据偏差温度值的大小，利用控制模块33控制焊接装置10进行温度调节操作。

温度调节操作具体包括以下三种方法：

第一种：即步骤S23a：调节火焰焊枪16内的焊接气体的流量大小以实现偏差温度值的补偿操作。如果焊接温度比参考温度低时，PLC输出模拟量值递进增大控制流量计开度递进增大，使测得焊接火焰的温度增加直到与预定温度值相平衡为止。如果焊接火焰的温度比参考温度大时，结果刚好相反。需要说明的是，本实施例中设置有一个温度区间过滤跟踪：主要包括①温度范围：是指在不需要检测的温度过滤舍弃，选取自动焊接跟踪温度设定范围：（500℃-1000℃）。②死区大小：为避免检测温度不断变化带来的焊枪频繁前进或后退移动，系统允许设置一个温度死区，焊接温度在该范围变化时焊枪保持当前位置。例如：当焊接温度设置为750℃，死区大小为50℃时，焊接温度在750℃±50℃时焊枪保持当前位置（设定范围：1℃-100℃）。

焊接过程中，温度跟踪时的工艺参数为：工件焊接距离给定、工件流走速度给定、流量计开度速度设置按照工艺要求设定数值，配合恒温焊接自动跟踪系统。

第二种：即步骤S23b：调节火焰焊枪16的枪头与被焊接件100之间的距离以实现偏差温度值的补偿操作。如果焊接温度比预定温度值低时，电动滑块153将带动火焰焊枪16向接近被焊接件100的方向移动，使测得焊接温度增加直到与给定的预定温度值相平衡为止。如果焊接火焰的温度比预定温度值大时，电动滑块153将带动火焰焊枪16向远离被焊接件100的方向移动，整个焊接过程完全是自动控制，有效提高了火焰焊接的效果。

焊接过程中，温度跟踪时的工艺参数为：焊接气体流量计给定、工件流走速度给定、焊枪跟踪速度设置按照工艺要求设定数值，配合恒温焊接自动跟踪系统。

第三种：即步骤S23c：调节被焊接件100在流水轨道11上的传递速度以实现偏差温度值的补偿操作。

焊接装置10的用于传递被焊接件100的流水轨道11的传递方向是朝向火焰焊枪16的枪头，控制模块33与流水轨道11电连接以控制流水轨道11的传递速度。在焊接过程中，温度传感器自动跟踪真实的焊接火焰的温度并将其与预定温度值进行比较而获的偏差温度值信号，控制模块33根据偏差温度值信号进行加强放大进行控制。如果焊接温度比参考温度低时，PLC输出模拟量值递进减小，使得流水轨道11的电机的速度递进减小，使得流水轨道11的传递速度减小，进而使测得焊接温度增加直到与给定的参考温度值相平衡为止；如果焊接温度比参考温度大时，结果刚好相反。

焊接过程中，温度跟踪时的工艺参数为：工件焊接距离给定、焊接气体流量开度给定、按照工艺要求设定数值，配合恒温焊接自动跟踪系统。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：根据本实用新型，利用检测单元对焊接装置的火焰焊枪喷出的火焰的温度进行实时监控，并将检测的结果传递给控制单元处理，控制单元根据处理的结果控制焊接装置进行温度调节，使火焰焊枪喷出的火焰达到预定温度值，形成一个闭环控制的系统，从而使得焊接过程中火焰的温度值为一个理想的恒温值，从而提高了火焰焊接的效果，避免焊接工艺不理想而出现过烧、不饱和以及漏焊等现象。此外，利用本实用新型的控制系统预计可降低30%以上弯头裂漏率；并实现温度自动跟踪恒温控制系统，降低主机手的调机难度；杜绝批量过烧质量事故。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种火焰焊接恒温控制系统，其特征在于，包括：

焊接装置（10），包括火焰焊枪（16）；

检测单元（20），对所述火焰焊枪（16）喷射出的火焰的温度进行检测；

控制单元（30），与所述检测单元（20）连接，对所述检测单元（20）检测到的温度值进行处理，并根据处理结果控制所述焊接装置（10）进行温度调节操作以使焊接处的火焰达到预定温度值。

2.根据权利要求1所述的火焰焊接恒温控制系统，其特征在于，所述检测单元（20）包括温度传感器，所述温度传感器与所述控制单元（30）通过电信号连接。

3.根据权利要求2所述的火焰焊接恒温控制系统，其特征在于，所述温度传感器为红外温度传感器。

4.根据权利要求2或3所述的火焰焊接恒温控制系统，其特征在于，所述检测单元（20）包括：

数据采集模块（31），与所述温度传感器电连接；

运算模块（32），与所述数据采集模块（31）电连接；

控制模块（33），入口端与所述运算模块（32）电连接，控制端与所述焊接装置（10）电连接。

5.根据权利要求4所述的火焰焊接恒温控制系统，其特征在于，所述火焰焊枪（16）上设置有流量计，所述控制模块（33）与所述流量计通过电信号连接。

6.根据权利要求4所述的火焰焊接恒温控制系统，其特征在于，所述焊接装置（10）还包括电动滑块（153），所述火焰焊枪（16）固定设置在所述电动滑块（153）上，所述控制模块（33）与所述电动滑块（153）电连接以控制所述电动滑块（153）的运动。

7.根据权利要求4所述的火焰焊接恒温控制系统，其特征在于，所述焊接装置（10）还包括用于传递被焊接件（100）的流水轨道（11），所述控制模块（33）与所述流水轨道（11）电连接以控制所述流水轨道（11）的传递速度。

8.一种换热器焊接设备，包括火焰焊接恒温控制系统，其特征在于，所述火焰焊接恒温控制系统为权利要求1至7中任一项所述的火焰焊接恒温控制系统。

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