[發明專利]紅外溫度及影像視覺雙重探測控制的感應加熱鋁釬焊方法

有效

• 申請號: 202110522160.2
• 申請日: 2021-05-13
• 公開（公告）號: CN113275688B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 顧松;嚴永;蔣洪陽;葛磊
• 申請（專利權）人: 常州騰龍汽車零部件股份有限公司
• 主分類號: B23K1/002
• 分類號: B23K1/002;B23K3/08
• 代理公司: 常州市夏成專利事務所(普通合伙) 32233
• 代理人: 沈毅

本發明涉及鋁件釬焊技術領域，尤其是一種紅外溫度及影像視覺雙重探測控制的感應加熱鋁釬焊方法，本方法采用高頻感應加熱方法對待焊接鋁件進行加熱，同時采用紅外溫度探測和CCD影像視覺探測兩種方式同時對釬焊區域進行溫度監控，以控制高頻感應加熱時間，實現對高頻感應鋁件焊接溫度進行準確控制，達到最佳焊接溫度后及時斷開感應加熱電流，保證良好的焊接狀態和焊接質量，實現工藝穩定、高質量合格率的生產控制要求。

技術領域

本發明涉及鋁件釬焊技術領域，尤其是一種紅外溫度及影像視覺雙重探測控制的感應加熱鋁釬焊方法。

背景技術

釬焊是常用的材料連接方法之一，它使用低熔點金屬材料做釬料，將零件和釬料加熱到釬料熔化，利用液態釬料潤濕母材、填充接頭間隙并與母材相互溶解和擴散，隨后液態釬料結晶凝固，從而實現零件的連接。釬焊變形小，接頭光滑美觀，適合焊接精密、復雜和由不同材料組成的構件。釬焊不熔化母材，對母材沒有破壞，且不需要對焊件施加壓力，焊接應力小。由于釬焊的優點很多，應用比較廣泛。

通常人工釬焊通過操作者視覺觀察焊接狀態，來控制焊機溫度和加熱時間，但人工操作不適合產品的批量生產。為提高生產效率并保證焊接質量的穩定性，在高頻感應焊機上應用紅外測溫裝置來控制焊接過程，由于紅外測溫裝置測量溫度值誤差較大，而且焊接區域臨近最佳焊接溫度時溫度變化較快，紅外測溫裝置來不及反饋探測的信號，控制系統反應延遲，焊接區域過熱導致產品的釬縫表面或內部出現氣孔，釬縫表面有凹坑或燒缺，甚至出現過燒，焊縫形狀粗糙發黑等質量問題，產品合格率低。

發明內容

為了克服現有的高頻感應焊機焊接溫度控制系統不夠靈敏，出現誤判或反饋延遲導致的釬縫表面不良甚至過燒的質量問題及產品合格率低的問題，本發明提供了一種紅外溫度及影像視覺雙重探測控制的感應加熱鋁釬焊方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種紅外溫度及影像視覺雙重探測控制的感應加熱鋁釬焊方法，包括高頻感應焊機、PLC控制器、定位工裝、夾持工裝、紅外測溫器、CCD影像系統、鋁塊及鋁管，所述高頻感應焊機、定位工裝和紅外測溫器均固定在工作臺上，所述夾持工裝通過支架固定在定位工裝的正上方，所述鋁塊和鋁管通過定位工裝和夾持工裝分別固定在焊接位置，高頻感應焊機設有感應線圈，且位于鋁塊的上方，所述紅外測溫器設置于焊接區域的側方，所述紅外測溫器的探測位置為鋁塊側邊的測溫點81，所述CCD影像系統通過支架固定于焊接區域的斜上方，所述PLC控制器分別與高頻感應焊機、紅外測溫器和CCD影像系統通訊相連，采用高頻感應加熱方法對待焊接鋁件進行加熱，同時采用紅外溫度探測和CCD影像視覺探測兩種方式同時對釬焊區域進行溫度監控，以控制高頻感應加熱時間，具體包括以下步驟：

S1，通過定位工裝和夾持工裝分別固定待焊接鋁塊和鋁管，放置焊料，所述PLC控制器內存儲有用以判斷紅外測溫器探測的溫度是否發生突變的設定值，和用以判斷焊接區域是否完成焊接的影像變化的設定狀態，啟動高頻感應焊機，PLC控制器控制高頻感應焊機根據設定參數開始對待焊接鋁件進行加熱；

S2，紅外測溫器探測焊接區域紅外發射率，并將數據傳輸給PLC控制器，監測紅外發射率發生突變的時間點；

S3，CCD影像系統連續高頻率掃描拍攝焊接區域影像，與初始圖像進行比對，并將邏輯信號傳輸至PLC控制器；

S4，PLC控制器判斷紅外測溫器探測的紅外發射率發生突變，或PLC控制器判斷CCD影像系統探測的焊接區域的影像變化達到設定狀態時，PLC控制器斷開高頻感應加熱電流，停止感應加熱，完成焊接操作。