[发明专利]红外温度及影像视觉双重探测控制的感应加热铝钎焊方法

说明书

本发明涉及铝件钎焊技术领域，尤其是一种红外温度及影像视觉双重探测控制的感应加热铝钎焊方法，本方法采用高频感应加热方法对待焊接铝件进行加热，同时采用红外温度探测和CCD影像视觉探测两种方式同时对钎焊区域进行温度监控，以控制高频感应加热时间，实现对高频感应铝件焊接温度进行准确控制，达到最佳焊接温度后及时断开感应加热电流，保证良好的焊接状态和焊接质量，实现工艺稳定、高质量合格率的生产控制要求。

技术领域

本发明涉及铝件钎焊技术领域，尤其是一种红外温度及影像视觉双重探测控制的感应加热铝钎焊方法。

背景技术

钎焊是常用的材料连接方法之一，它使用低熔点金属材料做钎料，将零件和钎料加热到钎料熔化，利用液态钎料润湿母材、填充接头间隙并与母材相互溶解和扩散，随后液态钎料结晶凝固，从而实现零件的连接。钎焊变形小，接头光滑美观，适合焊接精密、复杂和由不同材料组成的构件。钎焊不熔化母材，对母材没有破坏，且不需要对焊件施加压力，焊接应力小。由于钎焊的优点很多，应用比较广泛。

通常人工钎焊通过操作者视觉观察焊接状态，来控制焊机温度和加热时间，但人工操作不适合产品的批量生产。为提高生产效率并保证焊接质量的稳定性，在高频感应焊机上应用红外测温装置来控制焊接过程，由于红外测温装置测量温度值误差较大，而且焊接区域临近最佳焊接温度时温度变化较快，红外测温装置来不及反馈探测的信号，控制系统反应延迟，焊接区域过热导致产品的钎缝表面或内部出现气孔，钎缝表面有凹坑或烧缺，甚至出现过烧，焊缝形状粗糙发黑等质量问题，产品合格率低。

发明内容

为了克服现有的高频感应焊机焊接温度控制系统不够灵敏，出现误判或反馈延迟导致的钎缝表面不良甚至过烧的质量问题及产品合格率低的问题，本发明提供了一种红外温度及影像视觉双重探测控制的感应加热铝钎焊方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种红外温度及影像视觉双重探测控制的感应加热铝钎焊方法，包括高频感应焊机、PLC控制器、定位工装、夹持工装、红外测温器、CCD影像系统、铝块及铝管，所述高频感应焊机、定位工装和红外测温器均固定在工作台上，所述夹持工装通过支架固定在定位工装的正上方，所述铝块和铝管通过定位工装和夹持工装分别固定在焊接位置，高频感应焊机设有感应线圈，且位于铝块的上方，所述红外测温器设置于焊接区域的侧方，所述红外测温器的探测位置为铝块侧边的测温点81，所述CCD影像系统通过支架固定于焊接区域的斜上方，所述PLC控制器分别与高频感应焊机、红外测温器和CCD影像系统通讯相连，采用高频感应加热方法对待焊接铝件进行加热，同时采用红外温度探测和CCD影像视觉探测两种方式同时对钎焊区域进行温度监控，以控制高频感应加热时间，具体包括以下步骤：

S1，通过定位工装和夹持工装分别固定待焊接铝块和铝管，放置焊料，所述PLC控制器内存储有用以判断红外测温器探测的温度是否发生突变的设定值，和用以判断焊接区域是否完成焊接的影像变化的设定状态，启动高频感应焊机，PLC控制器控制高频感应焊机根据设定参数开始对待焊接铝件进行加热；

S2，红外测温器探测焊接区域红外发射率，并将数据传输给PLC控制器，监测红外发射率发生突变的时间点；

S3，CCD影像系统连续高频率扫描拍摄焊接区域影像，与初始图像进行比对，并将逻辑信号传输至PLC控制器；

S4，PLC控制器判断红外测温器探测的红外发射率发生突变，或PLC控制器判断CCD影像系统探测的焊接区域的影像变化达到设定状态时，PLC控制器断开高频感应加热电流，停止感应加热，完成焊接操作。