CN211966234U - 在线感应钎焊系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种在线感应钎焊系统，包括控制器，以及分别与控制器连接的输送装置、第一定位装置、机器人、送料装置和感应钎焊加热装置，其中，第一定位装置及感应钎焊加热装置均设置于机器人上，第一定位装置配置为对待处理产品的焊点进行定位，确定焊点位置，机器人配置为将第一定位装置移动至焊接工位，并配置为将感应钎焊加热装置移动至焊点位置，送料装置配置为向焊点输送焊料，感应钎焊加热装置配置为对焊点进行感应加热焊接。其通过增设第一定位装置，实现了焊点位置的智能定位和识别，并通过机器人调整感应钎焊加热装置的位置，实现了对焊点的智能感应加热，如此实现了对在线待处理产品的智能感应钎焊，提高了焊接效率和焊接一致性。

Description

在线感应钎焊系统

技术领域

本实用新型涉及感应钎焊技术领域，特别是涉及一种在线感应钎焊系统。

背景技术

目前，产品焊接工艺常用的技术一般包括火焰钎焊和感应钎焊，火焰钎焊是指采用可燃气体与氧气(或压缩空气)混合燃烧的火焰来进行加热的钎焊，火焰钎焊设备一般较为简单，操作方便，根据工件形状可用多火焰同时加热焊接。

火焰钎焊一般适用于小批量的工件焊接，不适合大批量工件的在线焊接，而且要求工人有较高的技术水平，焊接一致性较难保证，导致焊接质量参差不齐，另外，工人劳动强度高，焊接速度较慢，限制了焊接效率。

而感应钎焊是指将需要焊接的金属工件放在感应线圈内，通中频或高频交流电，产生感应磁场，在工件表面耦合产生感应电动势，在金属表面形成感应涡流，依靠在金属表面产生的涡流发热，使焊接部位的焊料融化，对工件进行焊接。该种钎焊技术加热均匀稳定、可达到较高的钎焊质量，而且感应钎焊中不使用燃料气体和明火，具有很高的安全性，在对焊接质量要求较高的工件上应用更加广泛，但目前的感应钎焊多为半自动操作，焊接工件的数量有限，难以实现工件的批量在线焊接。

发明内容

本实用新型的一个目的是要提供一种可至少解决上述技术问题的在线感应钎焊系统。

本实用新型一个进一步的目的是提高焊点识别的准确率。

特别地，本实用新型提供了一种在线感应钎焊系统，其包括：

控制器，以及分别与所述控制器连接的输送装置、第一定位装置、机器人、送料装置和感应钎焊加热装置，其中，所述第一定位装置及所述感应钎焊加热装置均设置于所述机器人上；

所述输送装置配置为沿产品输送线输送待处理产品；

所述第一定位装置配置为在所述控制器的控制下对所述待处理产品的焊点进行定位，以确定焊点位置；

所述机器人配置为在所述控制器的控制下将所述第一定位装置移动至焊接工位，并配置为在所述控制器的控制下将所述感应钎焊加热装置移动至所述焊点位置；

所述送料装置配置为在所述控制器的控制下向焊点输送焊料；

所述感应钎焊加热装置配置为在所述控制器的控制下对焊点进行感应加热焊接。

可选地，所述第一定位装置包括：

相机，配置为当所述机器人将其移动至所述焊接工位时，采集所述待处理产品的焊接区域，确定所述焊接区域的焊点在平行于所述相机的靶面的二维空间位置，并发送给所述控制器；

激光测距仪，配置为当所述机器人将其移动至所述焊点的二维空间位置时，测量所述焊点距离所述激光测距仪深度方向的进深位置，并发送给所述控制器；

所述控制器配置为根据所述焊点的二维空间位置和进深位置确定所述焊点的三维空间位置；

所述机器人还配置为在所述控制器的控制下将所述激光测距仪移动至所述焊点的二维空间位置，并还配置为在所述控制器的控制下将所述感应钎焊加热装置移动至所述焊点的三维空间位置。

可选地，在线感应钎焊系统，还包括：

第二定位装置，配置为在所述控制器的控制下将所述待处理产品定位至所述产品输送线上的所述焊接工位。

可选地，所述第二定位装置包括：

侧推构件，设置于所述产品输送线的一个侧部，配置为沿所述产品输送线的侧向推动所述待处理产品，以调节所述待处理产品在所述产品输送线宽度方向上的位置；

侧阻挡构件，设置于所述产品输送线的另一侧部，配置为通过与所述待处理产品在输送方向上的另一侧向的端面抵接，以对所述待处理产品进行限位；

前阻挡构件，设置于所述产品输送线并位于所述待处理产品的下游，配置为通过与所述待处理产品在输送方向上的前端面抵接，以对所述待处理产品进行定位。

可选地，所述侧阻挡构件配置为受驱动地沿竖直方向升降，以调整所述待处理产品与其抵接的接触面；

所述前阻挡构件配置为受驱动地沿竖直方向升降，以在所述待处理产品完成焊接时，向下降落，使得所述待处理产品沿所述产品输送线继续向下游移动。

可选地，所述侧推构件朝向所述待处理产品的端面、所述侧阻挡构件朝向所述待处理产品的端面以及所述前阻挡构件朝向所述待处理产品的端面均设置有弹性缓冲件。

可选地，所述机器人为人机协作机器人；

所述在线感应钎焊系统还包括：

控制柜，所述控制器、所述机器人、所述送料装置均设置于所述控制柜上；

减力平衡支撑件，架设于所述控制柜的上方，并通过滑轮机构与位于其下方的所述感应钎焊加热装置连接，以减轻所述机器人的承重。

可选地，在线感应钎焊系统，还包括：

产品识别装置，配置为读取所述待处理产品的产品信息，并将所述产品信息发送至所述控制器；

所述控制器配置为根据所述产品信息确定焊接参数，所述焊接参数包括焊料量和焊接功率，并根据所述焊接参数向所述感应钎焊加热装置发送焊接命令和向所述送料装置发送送料命令。

可选地，所述送料装置包括编码器、送料软管和设置于所述送料软管出口端的硬质出料管；

所述编码器配置为在所述控制器的控制下监测所述送料软管所送的焊料量；

所述送料软管和所述硬质出料管配置为将焊料引至所述焊点位置。

可选地，所述待处理产品为冰箱或冷柜。

本实用新型的在线感应钎焊系统通过增设第一定位装置，实现了焊点位置的智能定位和识别，并通过机器人调整感应钎焊加热装置的位置，实现了对焊点的智能感应加热，如此，利用智能化的在线感应钎焊系统实现了对在线待处理产品的智能感应钎焊，提高了焊接效率和焊接一致性。

进一步地，本实用新型的在线感应钎焊系统，首先利用相机确定焊点在一个平面内的二维空间位置，并进一步结合激光测距仪的检测数据获得焊点的三维空间位置，大大提升了焊点位置识别的准确性。

更进一步地，本实用新型的在线感应钎焊系统通过对第二定位装置的结构进行优化设计，在对待处理产品进行预定位的同时，避免了对待处理产品的损伤。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的在线感应钎焊系统和冰箱的示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的在线感应钎焊系统的局部示意图；

图3是根据本实用新型一个实施例的在线感应钎焊系统的示意图；以及

图4是根据本实用新型一个实施例的在线感应钎焊系统的第二定位装置和输送装置的示意图。

具体实施方式

本实施例提供了一种在线感应钎焊系统100，以下参照图1至图4对本实施例的在线感应钎焊系统100进行具体描述。

图1是根据本实用新型一个实施例的在线感应钎焊系统100和冰箱的示意图，图2是根据本实用新型一个实施例的在线感应钎焊系统100的局部示意图，图3是根据本实用新型一个实施例的在线感应钎焊系统100的示意图。

本实施例的在线感应钎焊系统100包括控制器107以及分别与控制器107连接的输送装置101、第一定位装置120、机器人102、送料装置130和感应钎焊加热装置140，其中，第一定位装置120及感应钎焊加热装置140均设置于机器人102上。输送装置101配置为沿产品输送线输送待处理产品110，第一定位装置120则配置为在控制器107的控制下对待处理产品110的焊点进行定位，以确定焊点位置，而机器人102在配置为在控制器107的控制下将第一定位装置120移动至焊接工位，并配置为在控制器107的控制下将感应钎焊加热装置140移动至焊点位置，而送料装置130则配置为在控制器107的控制下向焊点输送焊料，感应钎焊装置配置为在控制器107的控制下对焊点进行感应加热焊接。

本实施例的在线感应钎焊系统100通过增设第一定位装置120，实现了焊点位置的智能定位和识别，并通过机器人102调整感应钎焊加热装置140的位置，实现了对焊点的智能行感应加热，如此，利用智能化的在线感应钎焊系统100实现了对在线待处理产品110的智能感应钎焊，提高了焊接效率和焊接一致性。

其中，待处理产品110可为冰箱、冷柜等具有冷藏、冷冻存储功能的制冷设备，焊点一般为制冷设备的冷凝管、蒸发管等管路连接处。

由于焊点所处区域的背景一般较为复杂，如何准确地识别焊点所处的位置是本领域技术人员需要客服的一个难点，现有方案中，一般采用相机以平面投影的方式进行定位，对于纵深的倾斜和偏移无法判断，导致焊点识别并不准确，需要反复多次进行识别。为提升焊点的识别精确性，本申请发明人首次提出了以相机121和激光测距仪122相结合的视觉检测技术，具体地，第一定位装置120可包括相机121和激光测距仪122，相机121配置为当机器人102将其移动至焊接工位时，采集待处理产品110的焊接区域，确定焊接区域的焊点在平行于相机121的靶面的二维空间位置，并发送给控制器107，而激光测距仪122则配置为当机器人102将其移动至焊点的二维空间位置时，测量焊点距离激光测距仪122深度方向的进深位置，并发送给控制器107，控制器107则配置为根据焊点的二维空间位置和进深位置确定焊点的三维空间位置。如此首先利用相机121确定焊点在一个平面内的二维空间位置，并进一步结合激光测距仪122的检测数据获得焊点的三维空间位置，大大提升了焊点位置识别的准确性。

相应地，机器人102还应配置为在控制器107的控制下将激光测距仪122移动至焊点的二维空间位置，并还配置为在控制器107的控制下将感应钎焊加热装置140移动至焊点的三维空间位置，从而实现对焊点的高效焊接。

图4是根据本实用新型一个实施例的在线感应钎焊系统100的第二定位装置150和输送装置101的示意图。

在对焊点进行定位和焊接之前，待处理产品110需要由输送装置101输送至产品输送线上的焊接位置所在的区域，而待处理产品110需要由第二定位装置150进行定位于焊接位置。具体地，第二定位装置150可配置为在控制器107的控制下将待处理产品110定位至产品输送线上的焊接位置，以对待处理产品110进行初定位，保证待处理产品110处于预定的焊接位置。

第二定位装置150可包括侧推构件151、侧阻挡构件152和前阻挡构件154，侧推构件151设置于产品输送线的一个侧部，配置为沿产品输送线的侧向推动待处理产品110，以调节待处理产品110在产品输送线宽度方向上的位置，而侧阻挡构件152则设置于产品输送线的另一侧部，配置为通过与待处理产品110在输送方向上的另一侧向的端面抵接，以对待处理产品110进行限位，而前阻挡构件154则设置于产品输送线并位于待处理产品110的下游，配置为通过与待处理产品110在输送方向上的前端面抵接，以对待处理产品110进行定位。如此通过侧推构件151和侧阻挡构件152对待处理产品110在产品输送线宽度方向上的位置进行调整，并通过前阻挡构件154对待处理产品110在产品输送线输送方向上的位置进行调整，将待处理产品110调整至预定的焊接位置。

如图4所示，侧推构件151包括支撑部151c、固定部151a和接触部151b，固定部151a固定于支撑部151c上，接触部151b由固定部151a朝向待处理产品110的端面向下延伸，形成与固定部151a呈倒L形的构造，侧推构件151在驱动机构，例如在气缸的作用下，使得接触部151b朝向待处理产品110的端面则与待处理产品110抵接。

特别地，本实施例中，侧推构件151朝向待处理产品110的端面、侧阻挡构件152朝向待处理产品110的端面以及前阻挡构件154朝向待处理产品110的端面均设置有弹性缓冲件153，以保证各端面与待处理产品110的相应端面抵接时，缓冲抵接力，保护待处理产品110不受损伤。其中，弹性缓冲件153可以为橡胶等具有弹性的材质。

进一步特别地，侧阻挡构件152配置为受驱动地沿竖直方向升降，以调整待处理产品110与其抵接的接触面。待处理产品110在焊接工位时，待处理产品110的本身的控制板、电器件等尚未被封闭，以便后续工位的接线、安装等工序，而控制板、电器件等一般恰好朝向侧阻挡构件152，为避免侧阻挡构件152对这些部件的遮挡，针对不同类型的待处理产品110，侧阻挡构件152的高度可能需要调节，以避免待处理产品110的控制板、电器件等。因此，本实施例为侧阻挡构件152增设驱动构件，在需要时利用驱动构件调节侧阻挡构件152的高度，使得待处理产品110与侧阻挡构件152的抵接面避让控制板、电器件等部件。

另外，前阻挡构件154可配置为受驱动地沿竖直方向升降，以在待处理产品110完成焊接时，向下降落，使得待处理产品110沿产品输送线继续向下游移动。在焊接工位时，前阻挡构件154上升到一定位置，与待处理产品110的相应端面抵接，对待处理产品110进行限位，而当焊接完成时，前阻挡构件154需下降至待处理产品110的下方，避免对待处理产品110的移动形成阻挡。

前述的机器人102可为人机协作机器人，其占用空间较小，灵活性较强，安全性较高。但人机协作机器人的承载相比于传统的工业机器人相对较低，因此，本实施例在采用人机协作机器人的同时，还增设了减力平衡支撑件104。具体地，在线感应钎焊系统100还包括控制柜103和减力平衡支撑件104，前述的控制器107、送料装置130和机器人102均可设置于控制柜103上，而减力平衡支撑件104可加设于控制柜103的上方，并通过滑轮机构105与位于其下方的感应钎焊加热装置140连接，也即是说，由于感应钎焊加热装置140由机器人102调节移动位置，其对机器人102会施加一定的作用力，本实施例通过设置于减力平衡支撑件104的滑轮机构105减轻了感应钎焊加热装置140对机器人102的作用力，从而可采用负荷更小的人机协作机器人。

由于不同待处理产品110的规格、所需焊接参数可能不同，因此，为匹配不同类型的待处理产品110，本实施例的在线感应钎焊系统100还增设了产品识别装置108，其配置为读取待处理产品110的产品信息，并将产品信息发送至控制器107，控制器107配置为根据产品信息确定焊接参数，焊接参数包括焊料量和焊接功率，并根据焊接参数向感应钎焊加热装置140发送焊接命令和向送料装置130发送送料命令。也即是说，产品识别装置108设置于感应钎焊加热装置140和送料装置130的上游，在产品识别装置108识别到待处理产品110之后，感应钎焊加热装置140和送料装置130才根据相应的命令进行作业，保证了每类待处理产品110焊接的准确性。

参见图2，感应钎焊加热装置140可包括电源(未示出)、中频或高频发生器(未示出)、连接线缆142和感应线圈141，中频或高频发生器将电源产生的交流电转变成中频或高频的交流电，并通过连接线缆142传递至感应线圈141，中频或高频的交流电在感应线圈141内产生交变的磁场，在待焊接的金属工件106表面形成感应涡流，依靠在金属工件表面产生的涡流发热，加热金属工件106的焊点处的焊料，待达到焊料的熔化温度时焊接。前述的焊接功率可通过改变电源的电流、供电时间进行调整。

而送料装置130则可包括编码器131、送料软管132和设置于送料软管132出口端的硬质出料管133，编码器131配置为在控制器107的控制下监测送料软管132的焊料量，送料软管132和硬质出料管133配置为将焊料引至焊点位置。焊料量可根据编码器131的反馈结果进行调整，以适应不同类型待处理产品110所需的焊料量，送料软管132可对焊料进行有效校置，而硬质出料管133可确保焊料的送出位置，将焊料精确引导至焊点处。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种在线感应钎焊系统，其特征在于，包括：

控制器，以及分别与所述控制器连接的输送装置、第一定位装置、机器人、送料装置和感应钎焊加热装置，其中，所述第一定位装置及所述感应钎焊加热装置均设置于所述机器人上；

所述输送装置配置为沿产品输送线输送待处理产品；

所述第一定位装置配置为在所述控制器的控制下对所述待处理产品的焊点进行定位，以确定焊点位置；

所述机器人配置为在所述控制器的控制下将所述第一定位装置移动至焊接工位，并配置为在所述控制器的控制下将所述感应钎焊加热装置移动至所述焊点位置；

所述送料装置配置为在所述控制器的控制下向焊点输送焊料；

所述感应钎焊加热装置配置为在所述控制器的控制下对焊点进行感应加热焊接。

2.根据权利要求1所述的在线感应钎焊系统，其特征在于

所述第一定位装置包括：

相机，配置为当所述机器人将其移动至所述焊接工位时，采集所述待处理产品的焊接区域，确定所述焊接区域的焊点在平行于所述相机的靶面的二维空间位置，并发送给所述控制器；

激光测距仪，配置为当所述机器人将其移动至所述焊点的二维空间位置时，测量所述焊点距离所述激光测距仪深度方向的进深位置，并发送给所述控制器；

所述控制器配置为根据所述焊点的二维空间位置和进深位置确定所述焊点的三维空间位置；

所述机器人还配置为在所述控制器的控制下将所述激光测距仪移动至所述焊点的二维空间位置，并还配置为在所述控制器的控制下将所述感应钎焊加热装置移动至所述焊点的三维空间位置。

3.根据权利要求1所述的在线感应钎焊系统，其特征在于，还包括：

第二定位装置，配置为在所述控制器的控制下将所述待处理产品定位至所述产品输送线上的所述焊接工位。

4.根据权利要求3所述的在线感应钎焊系统，其特征在于

所述第二定位装置包括：

侧推构件，设置于所述产品输送线的一个侧部，配置为沿所述产品输送线的侧向推动所述待处理产品，以调节所述待处理产品在所述产品输送线宽度方向上的位置；

侧阻挡构件，设置于所述产品输送线的另一侧部，配置为通过与所述待处理产品在输送方向上的另一侧向的端面抵接，以对所述待处理产品进行限位；

前阻挡构件，设置于所述产品输送线并位于所述待处理产品的下游，配置为通过与所述待处理产品在输送方向上的前端面抵接，以对所述待处理产品进行定位。

5.根据权利要求4所述的在线感应钎焊系统，其特征在于

所述侧阻挡构件配置为受驱动地沿竖直方向升降，以调整所述待处理产品与其抵接的接触面；

所述前阻挡构件配置为受驱动地沿竖直方向升降，以在所述待处理产品完成焊接时，向下降落，使得所述待处理产品沿所述产品输送线继续向下游移动。

6.根据权利要求4所述的在线感应钎焊系统，其特征在于

所述侧推构件朝向所述待处理产品的端面、所述侧阻挡构件朝向所述待处理产品的端面以及所述前阻挡构件朝向所述待处理产品的端面均设置有弹性缓冲件。

7.根据权利要求1所述的在线感应钎焊系统，其特征在于

所述机器人为人机协作机器人；

所述在线感应钎焊系统还包括：

控制柜，所述控制器、所述机器人、所述送料装置均设置于所述控制柜上；

减力平衡支撑件，架设于所述控制柜的上方，并通过滑轮机构与位于其下方的所述感应钎焊加热装置连接，以减轻所述机器人的承重。

8.根据权利要求1所述的在线感应钎焊系统，其特征在于，还包括：

产品识别装置，配置为读取所述待处理产品的产品信息，并将所述产品信息发送至所述控制器；

所述控制器配置为根据所述产品信息确定焊接参数，所述焊接参数包括焊料量和焊接功率，并根据所述焊接参数向所述感应钎焊加热装置发送焊接命令和向所述送料装置发送送料命令。

9.根据权利要求8所述的在线感应钎焊系统，其特征在于

所述送料装置包括编码器、送料软管和设置于所述送料软管出口端的硬质出料管；

所述编码器配置为在所述控制器的控制下监测所述送料软管所送的焊料量；

所述送料软管和所述硬质出料管配置为将焊料引至所述焊点位置。

10.根据权利要求1所述的在线感应钎焊系统，其特征在于

所述待处理产品为冰箱或冷柜。

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