本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，特別是用于制冷設(shè)備中零部件的焊接，尤其涉及一種感應(yīng)釬焊系統(tǒng)及焊接方法。

背景技術(shù)：

目前制冷行業(yè)的焊接以火焰釬焊為主，火焰釬焊在工藝過程中存在如下問題：工件加熱溫度受加熱氣體如液化氣和氧氣波動(dòng)較大，影響工件釬焊質(zhì)量；火焰釬焊過程中火焰燃燒會(huì)產(chǎn)生刺眼亮光、煙塵和高噪音，操作環(huán)境惡劣，并存在燃?xì)獗ǖ陌踩[患；火焰釬焊受員工技能影響程度大，生產(chǎn)過程不可控。

針對(duì)火焰釬焊存在的上述缺陷，現(xiàn)有技術(shù)中采用感應(yīng)釬焊替代火焰釬焊。感應(yīng)釬焊在操作時(shí)使感應(yīng)線圈圍合在待焊接部位的外周，并向感應(yīng)線圈通入交變電流，就能利用交變的電流產(chǎn)生磁場(chǎng)再耦合在金屬工件上形成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，在金屬工件上形成閉環(huán)電流，并轉(zhuǎn)化為焦?fàn)枱崾菇饘俟ぜ郎兀眠@個(gè)特性可將金屬焊接工件加熱到釬焊溫度，從而實(shí)現(xiàn)感應(yīng)釬焊功能。

感應(yīng)釬焊能夠消除燃?xì)獠▌?dòng)導(dǎo)致加熱溫度不穩(wěn)定的問題，并消除火焰燃燒產(chǎn)生的刺眼亮光、煙塵和高噪音，明顯改善焊接操作環(huán)境，并消除燃?xì)獗ò踩[患，實(shí)現(xiàn)環(huán)保型釬焊生產(chǎn)，而且不需要使用燃?xì)夤艿溃瑴p少車間管路布局，消除動(dòng)火工位，使車間布局更簡(jiǎn)潔。

現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行感應(yīng)釬焊時(shí)為了便于將待焊接件的焊接位置置于感應(yīng)線圈內(nèi)，一般采用如圖1a所示帶有開口的U形感應(yīng)線圈，因U形感應(yīng)線圈存在開口，在開口處會(huì)存在漏磁現(xiàn)象，這將導(dǎo)致在加熱時(shí)在開口處有升溫滯后現(xiàn)象，且開口越大漏磁越嚴(yán)重，所以對(duì)于焊接直徑越大的管，焊接效果越差；而且如果要加熱到同樣的溫度，U形線圈需要更多的時(shí)間，從而影響焊接效率。

為了提高焊接效率，如圖1b所示，另一種方案是采用閉合的圓形感應(yīng)線圈，圓形感應(yīng)線圈雖然可以減小漏磁現(xiàn)象，但是適應(yīng)性較差，對(duì)于一些兩端大中間小，或者是焊縫兩端有折彎部分的異形結(jié)構(gòu)，閉合的圓形感應(yīng)線圈都難于套在焊接部位進(jìn)行加熱。另外，圖1a和圖1b所示的感應(yīng)線圈，在需要用于不同尺寸范圍的待焊接件時(shí)，都要設(shè)計(jì)不同直徑的感應(yīng)線圈，使得感應(yīng)線圈的通用性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種感應(yīng)釬焊系統(tǒng)及焊接方法，能夠提高感應(yīng)線圈的通用性和適應(yīng)性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供了一種感應(yīng)釬焊系統(tǒng)，包括焊接頭裝置，所述焊接頭裝置包括感應(yīng)線圈，所述感應(yīng)線圈為可開合結(jié)構(gòu)，能夠在打開時(shí)形成使待焊接件到達(dá)所述感應(yīng)線圈內(nèi)加熱位置的通道，并在收合后包圍在焊接部位的外周并以通電加熱的方式對(duì)焊接部位進(jìn)行釬焊。

進(jìn)一步地，所述感應(yīng)線圈包括至少兩個(gè)線圈部，至少兩個(gè)所述線圈部能夠通過向遠(yuǎn)離所述待焊接件的加熱位置的方向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)打開，并通過向靠近所述待焊接件的加熱位置的方向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)收合，以圍合形成與所述焊接部位相適配的所述感應(yīng)線圈。

進(jìn)一步地，所述感應(yīng)線圈包括兩個(gè)線圈部，兩個(gè)所述線圈部的一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，能夠通過轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)打開或收合。

進(jìn)一步地，所述感應(yīng)線圈包括兩個(gè)線圈部，兩個(gè)所述線圈部能夠通過反向平移實(shí)現(xiàn)打開或收合。

進(jìn)一步地，還包括電源，兩個(gè)所述線圈部采用共同的所述電源供電，兩個(gè)所述線圈部遠(yuǎn)離所述電源的自由端相互接觸以形成供電流經(jīng)過的回路。

進(jìn)一步地，還包括電源，兩個(gè)所述線圈部采用獨(dú)立的所述電源供電，每個(gè)所述線圈部自身能夠形成供電流經(jīng)過的回路。

進(jìn)一步地，所述焊接頭裝置還包括驅(qū)動(dòng)部件，所述驅(qū)動(dòng)部件用于驅(qū)動(dòng)所述線圈部打開或收合。

進(jìn)一步地，至少兩個(gè)所述線圈部的自由端向靠近所述待焊接件的加熱位置的方向彎曲。

進(jìn)一步地，所述感應(yīng)線圈收合后在周向上各處與焊接部位的間距保持一致。

進(jìn)一步地，還包括控制裝置、機(jī)器人和視覺裝置，所述控制裝置能夠控制所述機(jī)器人按照預(yù)設(shè)的路徑運(yùn)動(dòng)至焊接部位所在位置以對(duì)所述感應(yīng)線圈進(jìn)行首次定位，并根據(jù)所述視覺裝置檢測(cè)的焊接部位對(duì)所述感應(yīng)線圈進(jìn)行二次定位，以使所述感應(yīng)線圈到達(dá)焊接部位。

進(jìn)一步地，所述感應(yīng)線圈包括至少兩個(gè)線圈部，所述焊接頭裝置還包括驅(qū)動(dòng)部件，所述控制裝置能夠在所述感應(yīng)線圈定位在焊接部位后控制所述驅(qū)動(dòng)部件將至少兩個(gè)所述線圈部打開。

進(jìn)一步地，所述機(jī)器人包括機(jī)械手部件，所述機(jī)械手部件能夠帶動(dòng)所述感應(yīng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)以按照需要的角度進(jìn)行焊接。

進(jìn)一步地，所述視覺裝置還能夠在所述感應(yīng)線圈對(duì)焊接部位進(jìn)行釬焊后對(duì)焊接部位的焊接質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，所述控制裝置能夠在所述視覺裝置檢測(cè)到焊接部位的焊接質(zhì)量不滿足要求時(shí)再控制所述感應(yīng)線圈進(jìn)行補(bǔ)充焊接。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第二方面提供了一種基于感應(yīng)釬焊系統(tǒng)的焊接方法，包括：

將所述感應(yīng)線圈打開并使所述待焊接件到達(dá)所述感應(yīng)線圈內(nèi)的加熱位置；

將所述感應(yīng)線圈收合以包圍在所述焊接部位的外周；

對(duì)所述感應(yīng)線圈以通電加熱的方式對(duì)焊接部位進(jìn)行釬焊。

進(jìn)一步地，所述感應(yīng)釬焊系統(tǒng)包括控制裝置、機(jī)器人和視覺裝置，在將所述感應(yīng)線圈打開并使所述待焊接件到達(dá)所述感應(yīng)線圈內(nèi)的加熱位置的步驟之前，還包括：

所述控制裝置控制所述機(jī)器人按照預(yù)設(shè)的路徑運(yùn)動(dòng)至焊接部位所在位置以對(duì)所述感應(yīng)線圈進(jìn)行首次定位；

所述控制裝置根據(jù)所述視覺裝置檢測(cè)的焊接部位對(duì)所述感應(yīng)線圈進(jìn)行二次定位，以使所述感應(yīng)線圈到達(dá)焊接部位。

進(jìn)一步地，所述感應(yīng)釬焊系統(tǒng)包括控制裝置，所述感應(yīng)線圈包括至少兩個(gè)線圈部，所述焊接頭裝置還包括驅(qū)動(dòng)部件，將所述感應(yīng)線圈打開或?qū)⑺龈袘?yīng)線圈收合的步驟具體包括：

所述控制裝置控制所述驅(qū)動(dòng)部件將至少兩個(gè)所述線圈部打開或收合。

進(jìn)一步地，在對(duì)所述感應(yīng)線圈以通電加熱的方式對(duì)焊接部位進(jìn)行釬焊的步驟之后，還包括：

對(duì)焊接部位進(jìn)行保溫，并在保溫預(yù)設(shè)時(shí)間后再對(duì)焊接部位進(jìn)行冷卻。

進(jìn)一步地，所述感應(yīng)釬焊系統(tǒng)包括控制裝置、機(jī)器人和視覺裝置，在對(duì)焊接部位進(jìn)行冷卻的步驟之后，所述焊接方法還包括：

所述視覺裝置對(duì)焊接部位的焊接質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)；

所述控制裝置在所述視覺裝置檢測(cè)到焊接部位的焊接質(zhì)量不滿足要求時(shí)控制所述感應(yīng)線圈進(jìn)行補(bǔ)充焊接。

進(jìn)一步地，所述待焊接件包括多個(gè)焊接部位，所述焊接方法包括：

在對(duì)其中一個(gè)焊接部位焊接完畢后，所述控制裝置控制所述機(jī)器人將所述感應(yīng)線圈移動(dòng)至下一個(gè)焊接部位。

基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明的感應(yīng)釬焊系統(tǒng)，通過將感應(yīng)線圈設(shè)計(jì)為可開合結(jié)構(gòu)，能夠在打開時(shí)形成使待焊接件到達(dá)感應(yīng)線圈內(nèi)加熱位置的通道，并在收合后包圍在焊接部位的外周對(duì)焊接部位進(jìn)行釬焊。此種感應(yīng)線圈可通過調(diào)整感應(yīng)線圈的收合程度來適應(yīng)一定范圍內(nèi)不同尺寸的待焊接件，能夠拓寬感應(yīng)線圈應(yīng)用的尺寸范圍，從而提高感應(yīng)釬焊系統(tǒng)的通用性；而且在將感應(yīng)線圈打開后可使不同形狀的待焊接件方便地到達(dá)感應(yīng)線圈內(nèi)的加熱位置，不受待焊接件形狀的限制，能夠提高感應(yīng)釬焊系統(tǒng)的使用便捷性和適應(yīng)性，從而提高焊接效率。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1a和圖1b為現(xiàn)有技術(shù)中感應(yīng)釬焊系統(tǒng)采用的感應(yīng)線圈的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明感應(yīng)釬焊系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的主視圖；

圖3為圖2所示感應(yīng)釬焊系統(tǒng)的俯視圖；

圖4為本發(fā)明感應(yīng)釬焊系統(tǒng)中焊接頭裝置的一個(gè)實(shí)施例的主視圖；

圖5為圖4所示焊接頭裝置的俯視圖；

圖6為本發(fā)明感應(yīng)釬焊系統(tǒng)的工作原理示意圖；

圖7至圖10為本發(fā)明感應(yīng)釬焊系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)例示意圖。

具體實(shí)施方式

以下詳細(xì)說明本發(fā)明。在以下段落中，更為詳細(xì)地限定了實(shí)施例的不同方面。如此限定的各方面可與任何其他的一個(gè)方面或多個(gè)方面組合，除非明確指出不可組合。尤其是，被認(rèn)為是優(yōu)選的或有利的任何特征可與其他一個(gè)或多個(gè)被認(rèn)為是優(yōu)選的或有利的特征組合。

本發(fā)明中出現(xiàn)的“第一”、“第二”等用語僅是為了方便描述，以區(qū)分具有相同名稱的不同組成部件，并不表示先后或主次關(guān)系。

在本發(fā)明的描述中，采用了“上”、“下”、“左”和“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明，而不是指示或暗示所指的裝置必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

考慮到現(xiàn)有技術(shù)中的感應(yīng)線圈在使用時(shí)存在一定的限制，不能靈活地適用于不同形狀和尺寸的待焊接件，本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的感應(yīng)釬焊系統(tǒng)，如圖2至圖5所示，包括焊接頭裝置，焊接頭裝置包括感應(yīng)線圈1，感應(yīng)線圈1為可開合結(jié)構(gòu)，能夠在打開時(shí)形成使待焊接件到達(dá)感應(yīng)線圈1內(nèi)加熱位置的通道，一種可采用的方式是待焊接件保持不動(dòng)，使感應(yīng)線圈1打開并運(yùn)動(dòng)至待焊接件從通道進(jìn)入感應(yīng)線圈1內(nèi)，另一種可采用的方式是感應(yīng)線圈1打開后保持不動(dòng)，使待焊接件運(yùn)動(dòng)并從通道進(jìn)入感應(yīng)線圈1內(nèi)。

而且，感應(yīng)線圈1還可在收合后包圍在焊接部位的外周并以通電加熱的方式對(duì)焊接部位進(jìn)行釬焊。在進(jìn)行釬焊時(shí)，向感應(yīng)線圈1通入交變電流，就能利用交變的電流產(chǎn)生磁場(chǎng)再耦合在金屬工件上形成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并在金屬待焊接件上形成閉環(huán)電流，并轉(zhuǎn)化為焦?fàn)枱崾勾附蛹郎?，直至加熱到釬焊溫度，從而實(shí)現(xiàn)感應(yīng)釬焊功能。

該實(shí)施例中感應(yīng)線圈1的收合程度可根據(jù)待焊接件的尺寸差異進(jìn)行調(diào)整，因而處于收合狀態(tài)的感應(yīng)線圈1既可以是外周封閉的結(jié)構(gòu)，也可以是為了適應(yīng)待焊接件的尺寸而帶有局部開口的非封閉結(jié)構(gòu)，因而，此種感應(yīng)線圈1能夠適應(yīng)一定范圍內(nèi)不同尺寸的待焊接件。

在一個(gè)待焊接件上存在多個(gè)焊接部位，或者需要對(duì)不同尺寸的待焊接件進(jìn)行焊接時(shí)，也不需要更換感應(yīng)線圈1和工裝，能夠拓寬感應(yīng)線圈1的應(yīng)用范圍，從而提高感應(yīng)釬焊系統(tǒng)的通用性以及釬焊工藝的柔性。而且，通過改變感應(yīng)線圈1的收合程度還能自由調(diào)節(jié)與待焊接部位之間的間隙，以調(diào)整焊接效果，具有較好的兼容性，而現(xiàn)有技術(shù)中的U形和閉合的感應(yīng)線圈均不具有調(diào)整加熱間隙的功能。

例如，在制冷設(shè)備中，待焊接件的焊接部位的尺寸差異較大。圖9為分流器組件的結(jié)構(gòu)示意圖，其上焊點(diǎn)多，且焊接部位的直徑差異大，毛細(xì)管101的焊接直徑普遍在而連接管102焊接直徑采用可開合式的感應(yīng)線圈1就可以根據(jù)管路中待焊接部位的直徑調(diào)整開合程度。圖10為在小殼管機(jī)封頭上焊接進(jìn)出管的結(jié)構(gòu)示意圖，因進(jìn)出管直徑不一，而且結(jié)構(gòu)上帶彎管，尺寸基本在采用可開合式的感應(yīng)線圈1就可以方便地使感應(yīng)線圈1到達(dá)各個(gè)焊接部位，并根據(jù)管路中待焊接部位的直徑調(diào)整開合程度。

進(jìn)一步地，此種感應(yīng)線圈1可使不同形狀的待焊接件方便地到達(dá)感應(yīng)線圈內(nèi)的加熱位置，不受待焊接件形狀的限制，能夠提高感應(yīng)釬焊系統(tǒng)的使用便捷性和適應(yīng)性，從而提高焊接效率。

在制冷設(shè)備中，待焊接件的形狀各異，例如，圖6為對(duì)一種管路組件進(jìn)行焊接的示意圖，焊接部位A的上下方均帶有U形的彎折結(jié)構(gòu)；圖7為分液器組件的結(jié)構(gòu)示意圖，焊接部位B處于彎管接頭處，焊接部位B的兩端均有直徑較大的容器；圖8為另一種管路組件的結(jié)構(gòu)示意圖，焊接部位C的上下端均帶有異型結(jié)構(gòu)。對(duì)于圖6至圖8給出的應(yīng)用情形，如果采用現(xiàn)有技術(shù)中封閉的圓形感應(yīng)線圈套在焊接部位就難以實(shí)現(xiàn)，而采用可開合式的感應(yīng)線圈1則可在打開時(shí)，從焊接部位的側(cè)面直接使焊接部位進(jìn)入感應(yīng)線圈1內(nèi)的加熱位置。

為了實(shí)現(xiàn)感應(yīng)線圈1的打開與收合，感應(yīng)線圈1可包括至少兩個(gè)線圈部11，至少兩個(gè)線圈部11能夠通過向遠(yuǎn)離待焊接件的加熱位置的方向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)打開，并通過向靠近待焊接件的加熱位置的方向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)收合，以圍合形成與焊接部位的形狀和尺寸相適配的感應(yīng)線圈1。

優(yōu)選地，感應(yīng)線圈1包括兩個(gè)線圈部11，這樣可簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，并降低控制難度，且更容易保證不同線圈部11在徑向上的位置統(tǒng)一，從而使得焊接部位各處的加熱程度更均勻。

在一種結(jié)構(gòu)形式中，兩個(gè)線圈部11的一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，另一端為自由端，能夠在線圈部11圍繞連接端向外轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)打開，并在線圈部11圍繞連接端向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)收合。

在另一種結(jié)構(gòu)形式中，如圖5所示，兩個(gè)線圈部11均具有兩個(gè)自由端，能夠通過反向平移實(shí)現(xiàn)打開或收合。當(dāng)兩個(gè)線圈部11均向遠(yuǎn)離待焊接件的加熱位置的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，即相對(duì)于感應(yīng)線圈1所在圓周向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)線圈1實(shí)現(xiàn)打開，當(dāng)兩個(gè)線圈部11均向靠近待焊接件的加熱位置的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，即相對(duì)于感應(yīng)線圈1所在圓周向內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)線圈1實(shí)現(xiàn)收合。通過平移方式實(shí)現(xiàn)開合的優(yōu)點(diǎn)在于，容易驅(qū)動(dòng)線圈部11運(yùn)動(dòng)并保證運(yùn)動(dòng)精度。

為了實(shí)現(xiàn)感應(yīng)線圈1的供電，感應(yīng)釬焊系統(tǒng)還包括電源。在一種設(shè)置形式中，兩個(gè)線圈部11采用共同的電源供電，兩個(gè)線圈部11遠(yuǎn)離電源的自由端相互接觸以形成供電流經(jīng)過的回路，這種設(shè)置形式可以減少電源的數(shù)量，降低成本。在另一種設(shè)置形式中，兩個(gè)線圈部11采用獨(dú)立的電源供電，每個(gè)線圈部11自身能夠形成供電流經(jīng)過的回路，因而兩個(gè)線圈部11不需要接觸。這種設(shè)置形式可減少線圈部11在收合時(shí)產(chǎn)生碰撞或磨損，從而提高感應(yīng)線圈1的使用壽命。

進(jìn)一步地，焊接頭裝置還包括驅(qū)動(dòng)部件，驅(qū)動(dòng)部件用于驅(qū)動(dòng)線圈部11實(shí)現(xiàn)自動(dòng)打開或收合。對(duì)于線圈部11通過反向平移實(shí)現(xiàn)打開或收合的感應(yīng)線圈1，驅(qū)動(dòng)部件可以選擇直線電機(jī)、液壓缸或者氣缸等。圖5中給出了通過氣缸4驅(qū)動(dòng)線圈部11運(yùn)動(dòng)的實(shí)施例，氣缸4安裝在固定平臺(tái)5上，通過氣缸的動(dòng)作帶動(dòng)連桿運(yùn)動(dòng)就能實(shí)現(xiàn)線圈部11的開合。通過控制進(jìn)氣量就能控制感應(yīng)線圈1的開合程度，控制簡(jiǎn)單，而且成本較低。

由于感應(yīng)線圈1是與待焊接件進(jìn)行磁場(chǎng)耦合的關(guān)鍵零件，在提高感應(yīng)線圈1的適應(yīng)性和通用性的基礎(chǔ)上，發(fā)明人注意到感應(yīng)線圈1的形狀對(duì)加熱方式起著決定性的作用。

圖1a所示U形感應(yīng)線圈由于存在開口，漏磁比較嚴(yán)重，在焊接直徑大于的工件時(shí)焊接用時(shí)較長(zhǎng)，失去了感應(yīng)加熱升溫快的特點(diǎn)?？紤]到U形感應(yīng)線圈所存在的缺陷，本發(fā)明的感應(yīng)線圈1可使兩個(gè)線圈部11的自由端向靠近待焊接件的加熱位置的方向彎曲。這樣即使由于待焊接件尺寸較大使兩個(gè)線圈部11的自由端之間存在間隙，由于線圈部11的自由端相對(duì)于待焊接件的加熱位置呈向內(nèi)彎曲的形狀，可盡量減小開口的大小，從而減小漏磁現(xiàn)象，改善在加熱過程中在開口處升溫滯后的現(xiàn)象，同時(shí)還可縮短加熱時(shí)間，提高焊接效率，并提高釬焊質(zhì)量。

優(yōu)選地，感應(yīng)線圈1收合后在周向上各處與焊接部位的間距保持一致。例如，待焊接件的焊接部位的截面為圓形時(shí)，感應(yīng)線圈1收合后也形成圓形，就可以使感應(yīng)線圈1周向上的各處與焊接部位的間距保持一致。此種形狀的感應(yīng)線圈1能夠使焊接部位各處的加熱程度較為均勻，避免感應(yīng)線圈1與焊接部位間隙過大造成無法加熱的問題，還能縮短焊接時(shí)間，并節(jié)約電力，符合現(xiàn)代精益設(shè)計(jì)的理念。

由于待焊接件在體積較大時(shí)不便于進(jìn)行移動(dòng)，因而在實(shí)際中大多通過移動(dòng)感應(yīng)線圈1使其到達(dá)焊接位置。為了能夠?qū)崿F(xiàn)感應(yīng)線圈1的移動(dòng)和定位，如圖2、圖3和圖6所示，本發(fā)明實(shí)施例的感應(yīng)釬焊系統(tǒng)還可包括控制裝置6、機(jī)器人2和安裝在機(jī)器人2前端的視覺裝置3，控制裝置6能夠控制機(jī)器人2按照預(yù)設(shè)的路徑運(yùn)動(dòng)至焊接部位所在位置以對(duì)感應(yīng)線圈1進(jìn)行首次定位，并根據(jù)視覺裝置3檢測(cè)的焊接部位對(duì)感應(yīng)線圈1進(jìn)行二次定位，以使感應(yīng)線圈1準(zhǔn)確到達(dá)焊接部位。機(jī)器人2與視覺裝置3定位結(jié)合的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化定位感應(yīng)線圈1，并實(shí)現(xiàn)焊接位置切換，能夠提高感應(yīng)釬焊的自動(dòng)化程度以及感應(yīng)釬焊系統(tǒng)的通用性，從而縮短焊接時(shí)間，提高焊接質(zhì)量，提高焊接效率。

如圖6所示，控制裝置6中設(shè)有圖像處理單元，在對(duì)感應(yīng)線圈1進(jìn)行二次定位時(shí)，在光源9的照射下，視覺裝置3將被檢測(cè)的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，通過圖像采集卡7傳送給圖像處理單元，根據(jù)像素分布和亮度等信息轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，圖像處理單元對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)特征，如長(zhǎng)度、寬度、位置，再根據(jù)預(yù)設(shè)的允許度和其他條件輸出結(jié)果，再次由控制裝置6通過輸入/輸出接口8控制機(jī)器人2走位，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別空間位置，進(jìn)行二次定位。

通過兩次定位設(shè)計(jì)，可極大地減少感應(yīng)釬焊系統(tǒng)中工裝夾具的設(shè)計(jì)難度，提高工裝夾具的通用性，最大程度的發(fā)揮機(jī)器人2的柔性功能。而且，由于感應(yīng)釬焊對(duì)定位精度要求非常高，所以對(duì)感應(yīng)線圈1的定位要求非常嚴(yán)格，尤其在涉及平焊時(shí)更加重要，通過視覺裝置3進(jìn)行二次校準(zhǔn)定位，可避免設(shè)計(jì)復(fù)雜工裝并提高感應(yīng)線圈1的切換的速度。

如圖3所示，機(jī)器人2包括機(jī)械手部件21，機(jī)械手部件21能夠帶動(dòng)感應(yīng)線圈1轉(zhuǎn)動(dòng)以按照需要的角度進(jìn)行焊接。由此，只需通過機(jī)械手部件21的旋轉(zhuǎn)就能使感應(yīng)線圈1實(shí)現(xiàn)平焊、立焊和倒焊，能夠適應(yīng)于不同放置角度的待焊接件，調(diào)整非常靈活。

其中，控制裝置6除了控制機(jī)器人2運(yùn)動(dòng)的功能，還能夠控制驅(qū)動(dòng)部件以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)線圈部1的自動(dòng)打開和收合。在感應(yīng)線圈1定位在焊接部位后控制驅(qū)動(dòng)部件將至少兩個(gè)線圈部11打開。對(duì)于驅(qū)動(dòng)部件為氣缸4的情況，可由控制裝置6向電磁閥發(fā)送指令以調(diào)節(jié)進(jìn)氣量，從而控制氣缸4的伸縮，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)感應(yīng)線圈1的打開和收合。

視覺裝置3除了對(duì)視覺定位的功能，還能夠在感應(yīng)線圈1對(duì)焊接部位進(jìn)行釬焊后對(duì)焊接部位的焊接質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，焊接質(zhì)量包括是否有氣孔、未熔合、外觀缺釬料等缺陷，控制裝置6能夠在視覺裝置3檢測(cè)到焊接部位的焊接質(zhì)量不滿足要求時(shí)再控制感應(yīng)線圈1進(jìn)行補(bǔ)充焊接，能夠省去人工檢測(cè)的環(huán)節(jié)。

本發(fā)明的感應(yīng)釬焊系統(tǒng)，可以適用于同一待焊接件上存在一個(gè)或多個(gè)焊接部位的情形。當(dāng)有多個(gè)焊接部位時(shí)，可將每個(gè)焊接部位對(duì)應(yīng)的位置參數(shù)預(yù)先存儲(chǔ)在控制裝置6中，以使控制裝置6控制機(jī)器人2按照預(yù)設(shè)的路徑運(yùn)動(dòng)至焊接部位所在位置，從而對(duì)感應(yīng)線圈1進(jìn)行首次定位，再結(jié)合視覺裝置3可對(duì)感應(yīng)線圈1進(jìn)行二次定位。在對(duì)其中一個(gè)焊接部位焊接完畢后，控制裝置6控制機(jī)器人2將感應(yīng)線圈1移動(dòng)至下一個(gè)焊接部位。這種自動(dòng)化定位感應(yīng)線圈1的方式可使同一待焊接件上的多個(gè)焊點(diǎn)由機(jī)器人2通過一個(gè)完整的過程全部完成焊接。

進(jìn)一步地，焊接參數(shù)也可以預(yù)先存儲(chǔ)在控制裝置6中，焊接參數(shù)可包括電源的輸出功率、電流和供電時(shí)間等。優(yōu)選地，根據(jù)視覺裝置3檢測(cè)的焊接部位圖像，控制裝置6可對(duì)圖像進(jìn)行參數(shù)提取，獲得焊接部位的直徑參數(shù)等，從而根據(jù)焊接部位的直徑參數(shù)由驅(qū)動(dòng)部件帶動(dòng)感應(yīng)線圈1收合至與待焊接件保持合適的間隙，再配合以不同的焊接參數(shù)，以為不同的焊接部位選擇合適的焊接參數(shù)和補(bǔ)焊參數(shù)，真正實(shí)現(xiàn)無人焊接，對(duì)焊接工藝進(jìn)行了革新。

同時(shí)，在焊接的過程中，各個(gè)待焊接件的焊接部位的位置參數(shù)信息、焊接參數(shù)、感應(yīng)線圈1的間隙調(diào)整參數(shù)、視覺裝置3采集的信息以及焊接質(zhì)量信息都可以存儲(chǔ)在控制裝置6中，并可實(shí)現(xiàn)輸出功能，例如通過設(shè)備上的RS485或RS232總線輸出。這樣可便于后期追溯，當(dāng)需要對(duì)焊接工藝進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，可以提取存儲(chǔ)的焊接信息，為優(yōu)化工藝和信息化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

其次，本發(fā)明還提供了一種基于上述感應(yīng)釬焊系統(tǒng)的焊接方法，在一個(gè)實(shí)施例中，包括如下步驟：

步驟101、將感應(yīng)線圈1打開并使待焊接件到達(dá)感應(yīng)線圈1內(nèi)的加熱位置；

步驟102、將感應(yīng)線圈1收合以包圍在焊接部位的外周；

步驟103、對(duì)感應(yīng)線圈1以通電加熱的方式對(duì)焊接部位進(jìn)行釬焊。

基于本發(fā)明感應(yīng)釬焊系統(tǒng)的焊接方法可通過調(diào)整感應(yīng)線圈的收合程度來適應(yīng)一定范圍內(nèi)不同尺寸的待焊接件，能夠拓寬感應(yīng)線圈應(yīng)用的尺寸范圍，從而提高感應(yīng)釬焊系統(tǒng)的通用性；而且在將感應(yīng)線圈1打開后可使不同形狀的待焊接件方便地到達(dá)感應(yīng)線圈1內(nèi)的加熱位置，從而提高感應(yīng)釬焊系統(tǒng)的使用便捷性和適應(yīng)性，從而提高焊接效率。

進(jìn)一步地，感應(yīng)釬焊系統(tǒng)包括控制裝置6、機(jī)器人2和視覺裝置3，在步驟101之前，還可包括如下步驟：

步驟100A、控制裝置6控制機(jī)器人2按照預(yù)設(shè)的路徑運(yùn)動(dòng)至焊接部位所在位置以對(duì)感應(yīng)線圈1進(jìn)行首次定位；

步驟100B、控制裝置6根據(jù)視覺裝置3檢測(cè)的焊接部位對(duì)感應(yīng)線圈1進(jìn)行二次定位，以使感應(yīng)線圈1到達(dá)焊接部位。

在通過步驟100A和100B使感應(yīng)線圈1到達(dá)焊接部位之后，即可執(zhí)行步驟101。

在一個(gè)具體的實(shí)施例中，感應(yīng)釬焊系統(tǒng)包括控制裝置6，感應(yīng)線圈1包括至少兩個(gè)線圈部11，焊接頭裝置還包括驅(qū)動(dòng)部件，步驟101中將感應(yīng)線圈1打開以及步驟102中將感應(yīng)線圈1收合的步驟具體包括：控制裝置6控制驅(qū)動(dòng)部件將至少兩個(gè)線圈部11打開或收合。

為了優(yōu)化焊接效果，在步驟103之后，本發(fā)明的焊接方法還可包括：

步驟104、對(duì)焊接部位進(jìn)行保溫，并在保溫預(yù)設(shè)時(shí)間后再對(duì)焊接部位進(jìn)行冷卻。

其中，在步驟104中，保溫過程可以向感應(yīng)線圈1通入較小的電流，以利用較少的熱量強(qiáng)化焊接質(zhì)量。

進(jìn)一步地，為了保證焊接質(zhì)量，在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，感應(yīng)釬焊系統(tǒng)包括控制裝置6、機(jī)器人2和視覺裝置3，在步驟104之后，本發(fā)明的焊接方法還包括：

步驟105、視覺裝置3對(duì)焊接部位的焊接質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)；

步驟106、控制裝置6在視覺裝置3檢測(cè)到焊接部位的焊接質(zhì)量不滿足要求時(shí)控制感應(yīng)線圈1進(jìn)行補(bǔ)充焊接。

其中，步驟105中，視覺裝置3可將焊接質(zhì)量檢測(cè)的信息存儲(chǔ)到控制裝置6中，并依據(jù)焊接質(zhì)量選取合適的補(bǔ)焊參數(shù)。步驟106中在焊接部位的焊接質(zhì)量不滿足要求時(shí)控制感應(yīng)線圈1進(jìn)行補(bǔ)充焊接時(shí)，即按照匹配的補(bǔ)焊參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)焊，從而提高焊接的靈活性，并提高焊接質(zhì)量。在焊接質(zhì)量滿足要求后，控制裝置6可以控制感應(yīng)線圈1打開，打開后可結(jié)束焊接過程或者切換至下一個(gè)焊接部位。

在完成一個(gè)焊接部位的焊接之后，還可以執(zhí)行以下步驟：

步驟107、控制裝置6控制感應(yīng)線圈1打開。

其中，完成一個(gè)焊接部位的焊接包括兩種情況：其一是焊接完成既可無需檢測(cè)焊接質(zhì)量；其二是焊接完成并檢測(cè)到焊接部位的焊接質(zhì)量滿足要求。如果是第二種情況，優(yōu)選地，在執(zhí)行步驟106直至焊接質(zhì)量滿足要求之后才執(zhí)行步驟107，這種操作順序便于進(jìn)行補(bǔ)焊，避免將感應(yīng)線圈1移開后，如果發(fā)現(xiàn)需要補(bǔ)焊還需要重新移回?？商娲?，步驟107也可在步驟104對(duì)焊接部位保溫預(yù)設(shè)時(shí)間后執(zhí)行，這樣能夠使各個(gè)焊接部位的焊接過程更加緊湊，節(jié)約冷卻等待時(shí)間。

在本發(fā)明的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例中，待焊接件包括多個(gè)焊接部位，此種焊接方法包括：在對(duì)其中一個(gè)焊接部位焊接完畢后，控制裝置6控制機(jī)器人2將感應(yīng)線圈1移動(dòng)至下一個(gè)焊接部位。這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)不同焊接部位的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種感應(yīng)釬焊系統(tǒng)及焊接方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。