[发明专利]一种智能钎涂装置及钎涂方法

权利要求书

1.一种智能钎涂装置，其特征在于：包括可移动工作台(1)、送丝机构(2)、两个工业机器人、涂层温度场监测装置、涂层轮廓监测装置、高能束发生器(10)和控制系统(9)；所述两个工业机器人、涂层温度场监测装置和涂层轮廓监测装置均设置在可移动工作台(1)的上方，工件置于可移动工作台(1)上，两个工业机器人中的第一机器人(71)用于提供丝材钎料，第二机器人(72)用于提供钎涂热源，送丝机构(2)为第一机器人(71)输送丝状或管状钎料(6)，高能束发射器(10)通过高能束发射头(4)为第二机器人(72)提供热源；所述控制系统(9)与可移动工作台(1)、送丝机构(2)、两个工业机器人、涂层温度场监测装置、涂层轮廓监测装置和高能束发生器(10)连接，控制系统(9)包括数模转换器和计算机，所述数模转换器用于将控制系统接收的光电信号和红外信号转换为数字信号，计算机用于对转换后的数字信号进行分析并发出控制指令，同时显示数据或输入内置算法；

所述涂层温度场监测装置包括红外光发生器(51)和红外相机(52)，且红外光发生器(51)与红外相机(52)对称设置于工件两侧；所述红外相机(52)将工件(3)表面的直线段所发出的红外信号经电缆传输给计算机，计算机处理拼接成图像，进而绘制出钎涂层及其附近区域温度场温度分布图以实时监测涂层温度；

所述涂层轮廓监测装置包括白光光源(81)、干涉物镜、扫描器和探测器(82)，扫描器和干涉物镜上下设置于镜筒(83)内部，且通过镜筒(83)固定于工件(3)正上方；所述白光光源(81)和探测器(82)与控制系统(9)相连，白光光源(81)发出的白光进入镜筒内，经干涉后通入探测器(82)，由光信号转换为电信号，获得的电信号传输至计算机进行处理；

使用该智能钎涂装置进行钎涂的方法，包括以下步骤：

步骤一、将待钎涂工件的表面进行预处理，然后置于可移动工作台上；

步骤二、送丝机构安装丝状或管状钎料，调试可移动工作台、两个工业机器人、涂层温度场监测装置和涂层轮廓监测装置的位置；

步骤三、打开控制系统，控制送丝机构的送丝速度和工作台的移动速度保持同步，两个工业机器人中的第一机器人提供丝材钎料，第二机器人提供钎涂热源；钎涂过程中，涂层温度场监测装置将工件表面的直线段所发出的红外信号经电缆传输给计算机，计算机处理拼接成图像，进而绘制出钎涂层及其附近区域温度场温度分布图，以实时监测钎涂层及其附近区域温度场温度与预定的涂层中心温度值相差是否超过设定值；涂层轮廓监测装置将监测到的光信号转换为电信号，电信号经过计算机处理产生相对应的控制信号，以监测和分析涂层表面是否具有裂纹、气孔或厚度不均的缺陷；

步骤四、工件钎涂完成，控制系统先关闭送丝机构和两个工业机器人，涂层温度场监测装置和涂层轮廓监测装置继续监测工件的冷却过程，直至温度达到取件温度且涂层轮廓正常；

所述的钎涂层及其附近区域温度场温度与预定的涂层中心温度值相差的设定值为5-10℃；

当涂层温度场监测装置测得钎涂层及其附近区域温度场温度与预定的涂层中心温度值相差超过设定值，控制系统调整电子束或离子束流的电流和电压，进而控制高能束发射器的功率，使涂层中心温度在预定的温度值范围内；

当涂层轮廓监测装置测得涂层中有裂纹、气孔或厚度不均的缺陷，控制系统随之产生相对应的控制信号，调整电子束或离子束流的电流和电压，进而控制高能束发射器的功率，同时调整送丝机构的速度，使涂层厚度均匀。

2.如权利要求1所述的一种智能钎涂装置，其特征在于：所述可移动工作台(1)可实现在X-Y平面内自由移动。

3.如权利要求1所述的一种智能钎涂装置，其特征在于：所述钎料(6)包括铜基、镍基或银基。

4.如权利要求1所述的一种智能钎涂装置，其特征在于：所述高能束发生器(10)为钎料(6)提供电子束、离子束两种热源，其中，电子束熔覆功率为4～20kW，电流为200～500mA，加速电压为20kV～40kV；离子束熔覆功率为5～20kW，电流为160～280A，工作电压30～70V。