一種釬焊控制方法
【專利摘要】本發明提供了一種釬焊控制方法，包括如下步驟：采用送絲機構對焊縫送絲，利用工件溫度的高低對恒定推力時的送絲速度，或者恒定速度送絲時的送絲推力的影響來檢測工件的加熱程度，并反饋到控制電路，自行調整加熱與送絲參數,確定送絲時機。此控制方法的優點是，因有溫度反饋，送絲時機控制準確，能自動改變參數適應工件，環境的變化。焊接質量穩定。送絲可以采用交直流伺服電機，直流電機，多軸機械手或其他可以恒定推力或恒定速度的驅動裝置。此釬焊控制方法適合火焰釬焊專機，高頻焊釬焊專機，機械手釬焊系統。
【專利說明】
一種釬焊控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于焊接控制【技術領域】，具體是一種釬焊控制方法。
【背景技術】
[0002]一種釬焊控制方法現在的釬焊設備主要有1.爐焊，2.火焰釬焊，高頻釬焊等，焊接過程爐焊是預先在焊縫上放置釬料，利用隧道爐，真空爐等設備對產品進行保護加熱，待產品溫度升高到釬料的熔點后，釬料熔化，在毛細作用下滲入焊縫，然后冷卻，可以自然冷卻，也可風冷，水冷，焊接完成。火焰釬焊是用火焰對產品進行加熱，將釬料預置于焊縫上后加熱，當溫度到達焊料熔點后滲入焊縫，或者是先對產品加熱，至溫度到達釬料熔點后再將釬料添加至焊縫上，釬料一送到焊縫便熔化，并滲入焊縫，釬料足量送出后冷卻，焊接過程完成。高頻釬焊與火焰釬焊類似，只是加熱用高頻電源。本方法是基于送絲釬焊的控制方法，可以是火焰釬焊，也可以是高頻釬焊。目前的火焰送絲釬焊靠控制火焰大小和加熱時間長短來控制溫度，設備需要調試的參數有加熱時間、送絲延時、送絲速度，送絲量，還有燃氣氧氣的流量。調試時要用相同的工件試焊，跟據實際情況調整燃氣氧氣的流量，加熱時間，加熱位置等，再試焊，直到試出合適的加熱位置，燃氣氧氣流量，送絲起始時間，送絲速度，加熱總時長等參數，調試會出較多的不良品，調試過程復雜。因沒有溫度檢測，設備調試好后若是火焰溫度發生變化，或是工件尺寸有差異，則工件溫度差異大，有可能焊絲送入后，不熔化，也有可能工件溫度太高，工件過熱報廢。焊接過程難控制，焊接不良比較多。為了更好的控制焊接過程，有些廠家采用紅外測溫裝置對工件溫度進行檢測，但經外溫度容易被環境干擾，穩定性不好，用作火焰釬焊時，焊劑會產生白色粉塵，弄臟紅外溫度計的鏡頭，嚴重影響測量精度。高頻送絲釬焊也有同樣的問題。
【發明內容】
[0003]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種釬焊控制方法。
[0004]一種釬焊控制方法，其特征在于包括如下步驟:采用送絲機構對焊縫送絲，利用工件溫度的高低對恒定推力時的送絲速度，或者恒定速度送絲時的送絲推力的影響來檢測工件的加熱程度，并反饋到控制電路，自行調整加熱與送絲參數，確定送絲時機。
[0005]所述的一種釬焊控制方法，其特征在于采用恒推力送絲機構進行送絲，該恒推力送絲機構的推力可調，并且可以對機構送絲速度精密測試。
[0006]所述的一種釬焊控制方法，其特征在于具體工作步驟如下:放置好工件后，按自動啟動按鈕，設備開始動作，加熱源開始對工件加熱，送絲機構將焊絲送達工件，接觸工件后以一個恒定的推力送絲，此時工件溫度沒有達到焊絲的熔點，送絲速度接近零，送絲機構稍稍后退，延時一小段時間，再次送絲，如果送絲速度依然為零，或者還是沒有到達應有的送絲速度，則送絲機構再次后退，再次延時片刻，再次送絲，比較送絲速度與系統內預設定的送絲速度下限，差值越小，則延時時間越短，當送絲速度等于或是大于設定速度下限時，送絲機構便開始按設定的推力對工件進行送絲，同時記下此時工件的加熱時長，并對焊絲計量，送絲到達設定量時，停止送絲，送絲機構退出，經過設定的保溫時間后，加熱源停止對工件加熱，設備完成了一個工件焊接，同時完成了自動調試過程，當再有工件放入時，焊接啟動后，送絲機構不再提前送焊絲，而是按前一個工件開始正常送絲的時間開始送絲，焊絲一送到工件上便會開始熔化，送絲量達到設定值時，停止送絲，保溫，然后焊接完成，如果送絲機構送絲速度超過了最大速度，則程序將送絲推力加大，在大的送絲推力下，送絲速度也變快，利用焊絲熔化吸熱來降低工件溫度，以防止工件過熱，同時將送絲延時時間減短，再焊接下一個工件時，送絲時間會提前一點，送絲時工件的的溫度自然也低一點。
[0007]所述的一種釬焊控制方法，其特征在于采用恒速送絲機構進行送絲，該恒速送絲機構有恒速送絲功能而且送絲速度可以調整，并且能精確檢測送絲機構的送絲推力。
[0008]所述的一種釬焊控制方法，其特征在于具體工作步驟如下:焊絲接觸工件后，開始試送絲，此時工件溫度較低，因此，焊絲被工件頂住，送不出來，推力自然大于正常焊接時的推力，送絲機構停止送絲，稍稍離開工件，延時一小段時間，再次接近工件，試送焊絲，如果推力依然大于正常焊接時的送絲推力，則機構再次延時，片刻后再次試送，隨著工件溫度的升高，焊絲送到工件上時升溫，熔化，送絲的推力也隨之減小，當送絲推力小于正常焊接的送絲推力上限時，送絲機構開始正常送絲，記錄下送絲延時時間，并檢測送絲量，送絲量到達設定值時，停止送絲，保溫后，結束加熱，焊接過程完成，此時系統已經完成了送絲延時值的自動設定，再裝工件，按下自動焊接，則加熱源對工件開始加熱，等到送絲延時時間到后，再開始送絲，計量送絲量，送絲完成后，保溫，停止，焊接過程完成，如果送絲時，推力小于最小送絲推力下限，則工件過熱，系統加快送絲的速度，利用焊絲的熔化吸熱給工件降溫，同時將系統內送絲延時時間減短一個值，焊接下個工件時，由于送絲延時減短了，因此工件的溫度比上個會有所下降。
[0009]本發明是采用火焰，高頻電流，或是其他的適合釬焊的加熱方法加熱，采用送絲機構對焊縫送絲，利用工件溫度的高低對恒定推力時送絲速度，或者恒定速度送絲時的送絲推力的影響來檢測工件的加熱程度，并反饋到控制電路，自行調整加熱與送絲參數，確定送絲時機。此控制方法的優點是，因有溫度反饋，送絲時機控制準確，能自動改變參數適應工件，環境的變化。焊接質量穩定。送絲可以采用交直流伺服電機，直流電機，多軸機械手或其他可以恒定推力或恒定速度的驅動裝置。此釬焊控制方法適合火焰釬焊專機，高頻焊釬焊專機，機械手釬焊系統。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的送絲機構的結構示意圖；
圖2是圖1的俯視圖；
圖中，I一送絲機驅動源；2—導軌；3—驅動滾珠絲桿；4一滑塊；5—工件；6—焊絲。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本發明進行詳細說明。
[0012]實施例1
恒推力送絲機構工作原理，此機構需具備兩個功能:一、能產生恒定的送絲推力，而且推力力可調。此送絲裝置送絲速度與所受阻力有關，阻力等于送絲裝置的設定最大送絲力時，送絲裝置速度為零，阻力小于送絲裝置設定最大送絲力時，送絲裝置運轉，阻力越小，運轉速度便越快，當阻力為零時，送絲驅動運轉速度為送絲驅動的最高轉速。驅動裝置可以用交直流伺服電機，普通交直流電機，或汽缸等各種可以產生恒定推力的機構。二、可以對機構送絲速度精密測試，交直流伺服電機速度測試可以直接利用自帶的脈沖輸出，其它驅動裝置可以用編碼器，電子尺，或其它可以測量物體轉動或直線運的速度的機構。
[0013]結構如圖1、1送絲機驅動源(在此使用伺服電機為例)，2導軌，3驅動滾珠絲桿，4滑塊，5工件，6焊絲。熱源對工件進行加熱，若干時間后，送絲機構向工件送絲，先快速運行至焊絲接觸工件，然后改成恒推力送絲，送絲的速度與工件溫度的關系如下:如果工件溫度還遠未到達焊絲的熔點，焊絲在恒定的，合適的推力下，固態的焊絲頂住工件，送絲速度幾乎為零，如果工件溫度接近焊絲的熔點，側在恒定的推力下，焊絲頭部接觸到工件，溫度上跟著上升，接近焊絲的熔點，焊絲強度變弱，焊絲出現一定的彎曲變形，送絲機構會檢測出，焊絲有一個較慢的送絲速度，當工件溫度到達焊絲熔點，則與工件接觸的焊絲會慢慢的熔化，焊絲將在送絲機構的推力下，緩緩的送出，當工件溫度超過焊絲的熔點時，由于較高的溫度差，接觸到工件的焊絲迅速升溫，熔化，由于送絲機構的恒定送絲推力，前部的焊絲熔化后，焊絲迅速送出，此時送絲機構會檢測到一個較快的送絲速度，因此此釬焊的送絲的速度中包含了工件的溫度信息，利用此信息通過控制電路對焊接設備的加熱時間，加熱源的功率，送絲的時機，送絲的推力進得調整，使焊接過程控制成為閉環控制。即使不用電路主動調整焊接參數，此機構也能對焊接溫度有補償效果:如果工件溫度偏高，則釬料快速送出，到達設定送絲量后，再經過一個保溫時間(保溫時間可以為零)，設備便停止對工件加熱，如果送釬料時，工件溫度較低，則送絲速度也慢，送絲時間相對要長一點，設備對工件加熱時間也就變長了，如果是火焰功率大，工件溫度也就會高，同樣加熱時間就變短了。控制系統內需要設定的參數有最少兩個速度設定，一、可以正常焊接的送絲速度下限。二、正常焊接的速度上限。低于速度下限，則工件溫度還沒有到，而高于速度上限時，工件過熱了。還有一個保溫時間，一個送絲總量。
[0014]詳細工作過程:放置好工件后，按自動啟動按鈕，設備開始動作，加熱源開始對工件加熱，送絲機構將焊絲送達工件，接觸工件后以一個恒定的推力送絲，此時工件溫度沒有達到焊絲的熔點，送絲速度接近零，送絲機構稍稍后退，延時一小段時間，再次送絲，如果送絲速度依然為零，或者還是沒有到達應有的送絲速度，則送絲機構再次后退，再次延時片亥IJ，再次送絲，比較送絲速度與系統內預設定的送絲速度下限，差值越小，則延時時間越短。當送絲速度等于或是大于設定速度下限時，送絲機構便開始按設定的推力對工件進行送絲，同時記下此時工件的加熱時長，并對焊絲計量，(之前如有焊絲成功送出來的也會被計量在內)送絲到達設定量時，停止送絲，送絲機構退出，經過設定的保溫時間后，加熱源停止對工件加熱。設備完成了一個工件焊接，同時完成了自動調試過程。當再有工件放入時，焊接啟動后，送絲機構不再提前送焊絲，而是按前一個工件開始正常送絲的時間開始送絲，焊絲一送到工件上便會開始熔化，送絲量達到設定值時，停止送絲，保溫，然后焊接完成。如果送絲機構送絲速度超過了最大速度，則程序將送絲推力加大，在大的送絲推力下，送絲速度也變快，利用焊絲熔化吸熱來降低工件溫度，以防止工件過熱，同時將送絲延時時間減短，再焊接下一個工件時，送絲時間會提前一點，送絲時工件的的溫度自然也低一點。
[0015]實施例2 恒速送絲工作工作原理，此送絲機構必須有兩個功能:一、有恒速送絲功能，而且送絲速度還可以調整。二、能精確檢測送絲機構的送絲的推力。結構如圖1，I送絲機驅動源，2導軌，3驅動滾珠絲桿，4滑塊，5工件，6焊絲。熱源對工件進行加熱，若干時間后，送絲機構向工件送絲，先快速運行至焊絲接觸工件，然后改成合適的恒定速度送絲，送絲驅動源產生的推力與工件溫度有一定的關系，如果工件溫度還遠未到達焊絲的熔點，焊絲在恒速驅動機構的驅動下，因固態的焊絲頂住工件，送絲速度依然為零，而送絲機構產生的推力則是恒速驅動機構的最大推力，如果工件溫度接近焊絲的熔點，側在恒速驅動下，焊絲頭部接觸到工件，溫度上跟著上升，接近焊絲的熔點，焊絲強度變弱，焊絲出現一定的彎曲變形，送絲機構會檢測出有一個較大的送絲推力，當工件溫度到達焊絲熔點，則與工件接觸的焊絲會慢慢的熔化，焊絲將在送絲機構的恒速驅動下，產生的驅動力略小，當工件溫度超過焊絲的熔點時，由于較高的溫度差，接觸到工件的焊絲迅速升溫，熔化，由于送絲機構驅動速度恒定，送出的焊絲迅速熔化，此時送絲機構會檢測到一個較小的送絲推力，因此，送絲機構測出的送絲推力中，包含了工件的溫度信息，，結合此信息，通過電路對焊接設備的加熱時間，加熱源的功率，送絲的時機，送絲的驅動速度進得調整。系統內需要設置的參數有:最少兩個送絲推力，一個送絲推力上限，一個送絲推力下限，還有送絲量，保溫時間。大于送絲推力上限，則工件溫度還低于可以送絲的溫度，小于送絲推力下限，則工件溫度偏高了。
[0016]焊接過程如下:按下啟動按鈕，加熱源接近工件，開始對工件加熱，同時，送絲機構接近工件，焊絲接觸工件后，開始試送絲，此時工件溫度較低，因此，焊絲被工件頂住，送不出來，推力自然大于正常焊接時的推力，送絲機構停止送絲，稍稍離開工件，延時一小段時間，再次接近工件，試送焊絲，如果推力依然大于正常焊接時的送絲推力，則機構再次延時，片刻后再次試送，隨著工件溫度的升高，焊絲送到工件上時升溫，熔化，送絲的推力也隨之減小，當送絲推力小于正常焊接的送絲推力上限時，送絲機構開始正常送絲，記錄下送絲延時時間，并檢測送絲量，送絲量到達設定值時，停止送絲，保溫后，結束加熱，焊接過程完成，此時系統已經完成了送絲延時值的自動設定，再裝工件，按下自動焊接，則加熱源對工件開始加熱，等到送絲延時時間到后，再開始送絲，計量送絲量，送絲完成后，保溫，停止，焊接過程完成。如果送絲時，推力小于最小送絲推力下限，則工件過熱，系統加快送絲的速度，利用焊絲的熔化吸熱給工件降溫，同時將系統內送絲延時時間減短一個值，焊接下個工件時，由于送絲延時減短了，因此工件的溫度比上個會有所下降。
[0017]如需準確計算出工件的實時溫度，需要焊條的熔點，和送絲的推力，或者是速度，此方法熔點以下的溫度基本無法測量，能測試出溫度范圍較小，檢測精度不是很高但卻非常適合釬焊設備，不需要把恒速時的推力值或是恒推力時的速度值轉換成溫度值，直接設定推力或是速度就可以精確的確定送絲延時時間，加熱源的參數，還有加熱結束時間(完成設定的送絲量后，再過一個設定的保溫時間后停止加熱)，因此焊接合格率高，而且設備調試簡單。
[0018]以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種釬焊控制方法，其特征在于包括如下步驟:采用送絲機構對焊縫送絲，利用工件溫度的高低對恒定推力時的送絲速度，或者恒定速度送絲時的送絲推力的影響來檢測工件的加熱程度，并反饋到控制電路，自行調整加熱與送絲參數，確定送絲時機。
2.如權利要求1所述的一種釬焊控制方法，其特征在于采用恒推力送絲機構進行送絲，該恒推力送絲機構的推力可調，并且可以對機構送絲速度精密測試。
3.如權利要求2所述的一種釬焊控制方法，其特征在于具體工作步驟如下:放置好工件后，按自動啟動按鈕，設備開始動作，加熱源開始對工件加熱，送絲機構將焊絲送達工件，接觸工件后以一個恒定的推力送絲，此時工件溫度沒有達到焊絲的熔點，送絲速度接近零，送絲機構稍稍后退，延時一小段時間，再次送絲，如果送絲速度依然為零，或者還是沒有到達應有的送絲速度，則送絲機構再次后退，再次延時片刻，再次送絲，比較送絲速度與系統內預設定的送絲速度下限，差值越小，則延時時間越短，當送絲速度等于或是大于設定速度下限時，送絲機構便開始按設定的推力對工件進行送絲，同時記下此時工件的加熱時長，并對焊絲計量，送絲到達設定量時，停止送絲，送絲機構退出，經過設定的保溫時間后，加熱源停止對工件加熱，設備完成了一個工件焊接，同時完成了自動調試過程，當再有工件放入時，焊接啟動后，送絲機構不再提前送焊絲，而是按前一個工件開始正常送絲的時間開始送絲，焊絲一送到工件上便會開始熔化，送絲量達到設定值時，停止送絲，保溫，然后焊接完成，如果送絲機構送絲速度超過了最大速度，則程序將送絲推力加大，在大的送絲推力下，送絲速度也變快，利用焊絲熔化吸熱來降低工件溫度，以防止工件過熱，同時將送絲延時時間減短，再焊接下一個工件時，送絲時間會提前一點，送絲時工件的的溫度自然也低一點。
4.如權利要求1所述的一種釬焊控制方法，其特征在于采用恒速送絲機構進行送絲，該恒速送絲機構有恒速送絲功能而且送絲速度可以調整，并且能精確檢測送絲機構的送絲推力。
5.如權利要求4所述的一種釬焊控制方法，其特征在于具體工作步驟如下:焊絲接觸工件后，開始試送絲，此時工件溫度較低，因此，焊絲被工件頂住，送不出來，推力自然大于正常焊接時的推力，送絲機構停止送絲，稍稍離開工件，延時一小段時間，再次接近工件，試送焊絲，如果推力依然大于正常焊接時的送絲推力，則機構再次延時，片刻后再次試送，隨著工件溫度的升高，焊絲送到工件上時升溫，熔化，送絲的推力也隨之減小，當送絲推力小于正常焊接的送絲推力上限時，送絲機構開始正常送絲，記錄下送絲延時時間，并檢測送絲量，送絲量到達設定值時，停止送絲，保溫后，結束加熱，焊接過程完成，此時系統已經完成了送絲延時值的自動設定，再裝工件，按下自動焊接，則加熱源對工件開始加熱，等到送絲延時時間到后，再開始送絲，計量送絲量，送絲完成后，保溫，停止，焊接過程完成，如果送絲時，推力小于最小送絲推力下限，則工件過熱，系統加快送絲的速度，利用焊絲的熔化吸熱給工件降溫，同時將系統內送絲延時時間減短一個值，焊接下個工件時，由于送絲延時減短了，因此工件的溫度比上個會有所下降。
【文檔編號】B23K3/06GK104384655SQ201410530698
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月10日 優先權日:2014年10月10日
【發明者】楊強 申請人:楊強