專利名稱：火焰釬焊機的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種火焰釬焊機的控制方法，特別是一種批量焊接換熱器的火焰釬焊機的控制方法。
背景技術(shù)：
目前傳統(tǒng)的焊接換熱器的火焰釬焊機普遍都是開環(huán)控制模式，由人工調(diào)節(jié)，一般設定參數(shù)后便不再輕易調(diào)整，其火焰溫度隨氣體流量變化而波動，差異較大，不具有自動調(diào)節(jié)功能。這種傳統(tǒng)的焊接模式對于管材與焊料熔點溫度相差很大的換熱器而言，具有結(jié)構(gòu)簡單、投資成本低的優(yōu)點。但是，對于管材與焊料熔點溫度相差很小的換熱器而言，如鋁管換熱器的焊接，鋁管與鋁焊料熔點僅相差70度左右，合適的焊接區(qū)間的溫度差只有20度左右，傳統(tǒng)的焊接模式完全不適用了。焊接溫度高，容易導致?lián)Q熱器長U管材燒壞；焊接溫度低，容易導致焊料無法熔化。由于管道與環(huán)境溫度的波動，導致焊機的燃燒溫度、火焰形狀不斷變化波動，從而造成頻繁的調(diào)試機器，且焊接質(zhì)量無法保證，生產(chǎn)效率低。近年來有一些新焊機對此進行了一定改進，如中國專利文獻號CN102259220A于2011年11月30日公開了一種數(shù)顯精密流量可控可調(diào)多列鋁熱交換器火焰釬焊設備，在軌道上直線移動的用于全鋁熱交換器的U型管釬焊的火焰焊接設備，它由一個電氣控制單元、上料區(qū)、焊接加熱區(qū)、下料區(qū)和氣動控制單元組成。在液化石油氣LPG和空氣、冷卻水、電源等按要求開通的情況下，再選擇已存在的產(chǎn)品規(guī)格(已選好運輸鏈速度、火焰大小等工藝參數(shù))后，點火、開動輸送機，輸送鏈以恒定的速度運轉(zhuǎn)。在上料區(qū)不斷擺放需要焊接的工件(已按要求裝配好零件和焊環(huán))到輸送鏈板上，輸送鏈板以恒定的速度自動把產(chǎn)品送到焊接區(qū)兩邊對稱的火排火焰加熱焊接，再輸送到下料區(qū)。在下料區(qū)不斷地從輸送鏈下料，同時監(jiān)控焊接效果。這種火焰釬焊設備通過監(jiān)控溫度變化而調(diào)節(jié)焊接流水線速度來改善焊接質(zhì)量，但是，其火焰品質(zhì)沒有根本的改善，流水線速度的變化相當緩慢，生產(chǎn)效率比較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種操作靈活、火焰品質(zhì)好、燃燒溫度變化小、焊接質(zhì)量好的火焰釬焊機的控制方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。按此目的設計的一種火焰釬焊機的控制方法，其特征是包括以下步驟步驟一，開機啟動初始化；步驟二，用戶進行參數(shù)設置，參數(shù)包括預設空燃比Rs以及偏差r，和預設燃燒溫度Ts以及偏差t ；步驟三，點火開始燃燒，運行M分鐘；
步驟四，通過流量傳感器分別檢測助燃氣體和燃氣的流量，并計算出實際空燃比R；
步驟五，對比實際空燃比R與預設空燃比Rs，當Rs_r < R < Rs+r成立時,進入步驟六，當Rs-rRs+r不成立時，首先進入空燃比調(diào)節(jié)子程序，然后再返回步驟四；步驟六，通過溫度傳感器檢測得到實際燃燒溫度T ；步驟七，對比實際燃燒溫度T與預設燃燒溫度Ts ；當Ts-t < T < Ts+t成立時,進入步驟七，當Ts-t ( T ( Ts+t不成立時，首先進入燃燒溫度調(diào)節(jié)子程序，然后再返回步驟四；步驟八，再次運行N分鐘，并從步驟四開始，反復循環(huán)，直到關(guān)機。所述空燃比調(diào)節(jié)子程序是通過改變助燃氣體的流量來進行調(diào)節(jié)，當R < Rs-r時，則加大助燃氣體的流量，當R > Rs+r時,則減小助燃氣體的流量；其中，每次助燃氣體的流量的變化量不超出預設空燃比的上偏差值R的一半。所述0 < M ≤ 5,0. 5 ≤ N ≤ 3。所述燃燒溫度調(diào)節(jié)子程序是通過改變?nèi)細獾牧髁縼磉M行調(diào)節(jié)，當T < Ts-t時，則加大燃氣的流量，當T > Ts+t時，則減小燃氣的流量；其中，每次燃氣的流量的變化量不超出預設燃燒溫度的偏差t的一半。所述助燃氣體為空氣或氧氣。所述燃氣為液化石油氣、甲烷、丙烷、乙炔或煤氣。所述燃燒溫度為為火焰槍中間位置的火焰溫度。所述溫度傳感器為接觸式溫度傳感器或非接觸式溫度傳感器。本發(fā)明采用上述的技術(shù)方案后，利用流量傳感器分別檢測助燃氣體和燃氣的流量，利用溫度傳感器檢測實際燃燒溫度T，同時控制助燃氣體與燃氣的比率和燃燒溫度來控制焊機的燃燒，根據(jù)預設的參數(shù)控制火焰模式及實際燃燒溫度，自動且快速調(diào)整火焰釬焊機運行在最佳模式下并穩(wěn)定運行，實現(xiàn)了穩(wěn)定控制焊接質(zhì)量。本發(fā)明具有1)反應快，開機設置參數(shù)運行后，首先根據(jù)預設空燃比Rs以及偏差r，自動調(diào)節(jié)助燃氣體與燃氣的流量比，達到需要的火焰形狀，接著，再根據(jù)預設燃燒溫度Ts以及偏差t，自動調(diào)節(jié)燃氣的流量，達到需要的火焰溫度，并保持火焰形狀。完成前述的初始調(diào)節(jié)后，燃燒基本穩(wěn)定，只進行微調(diào)；2)操作性好，僅進行簡單的焊接參數(shù)的調(diào)整，實現(xiàn)了火焰釬焊機的傻瓜式操作；3)適應性強，參數(shù)既可出廠時固化，也可由用戶自行設置并儲存，故可適應于不同的實際要求，可焊接區(qū)間的大小均能很好適應；4)易于開發(fā)，本發(fā)明控制邏輯簡潔，所有的操作任務既能通過軟件完成，也能通過硬件完成；5)便于擴展，同一火焰釬焊機可根據(jù)需要分多段控制，靈活擴展。本發(fā)明采用閉環(huán)控制，以改善火焰品質(zhì)及穩(wěn)定性作為根本途徑，使焊機能夠根據(jù)需要自動快速調(diào)整到最佳模式并穩(wěn)定運行，具有操作靈活、溫度控制精確、火焰品質(zhì)好、燃燒溫度變化小和焊接質(zhì)量高的特點。


圖I為本發(fā)明一實施例的流程圖。圖2為空燃比調(diào)節(jié)子程序的流程圖。圖3為燃燒溫度調(diào)節(jié)子程序的流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述。參見圖1，本火焰釬焊機的控制方法，包括以下步驟
步驟一，開機啟動初始化；也就是說，火焰釬焊機上電復位，火焰釬焊機初始化系統(tǒng)。步驟二，用戶進行參數(shù)設置，參數(shù)包括預設空燃比Rs以及偏差r，和預設燃燒溫度Ts以及偏差t。用戶進行焊接參數(shù)的預置，主要是預設空燃比Rs以及偏差r，和預設燃燒溫度Ts以及偏差t、助燃氣體的流量固定比例X、燃氣的流量固定比例y和運行時間N。預設燃燒溫度Ts根據(jù)焊接的換熱器類型而不同，根據(jù)實際經(jīng)驗確定，如銅管換熱器為700 ^ Ts ^ 1100，鋁管換熱器為500 ^ Ts ^ 700。預設空燃比Rs由所使用的燃氣決定，預設空燃比Rs的下限必須大于所用燃氣的理論化學當量比。液化石油氣的Rs-r > 15.6,預設空燃比Rs的偏差+r，有0 < r彡I。預設燃燒溫度Ts的偏差t，有銅管換熱器的t ( 100，鋁管換熱器的t ( 20。流量的變化比例是相對于前一次的測試值而言，如
0.5彡N彡3。以上參數(shù)除了直接設置外，也可以調(diào)用原先儲存的參數(shù)表，本次設定的也可儲存為一組參數(shù)。步驟三，點火開始燃燒，運行M分鐘；步驟四，通過流量傳感器分別檢測助燃氣體和燃氣的流量，并計算出實際空燃比R ;所謂的空燃比是指助燃氣體的質(zhì)量除以燃氣的質(zhì)量。步驟五，對比實際空燃比R與預設空燃比Rs，當Rs-r < R < Rs+r成立時，進入步驟六，當Rs-rRs+r不成立時，首先進入空燃比調(diào)節(jié)子程序，然后再返回步驟四；直到實際空燃比符合要求，進入進入步驟六。步驟六，通過溫度傳感器檢測得到實際燃燒溫度T ；步驟七，對比實際燃燒溫度T與預設燃燒溫度Ts ；當Ts-t < T < Ts+t成立時,進入步驟七，當Ts-t ( T ( Ts+t不成立時，首先進入燃燒溫度調(diào)節(jié)子程序，然后再返回步驟四；直到實際燃燒溫度符合要求，進入步驟八。步驟八，再次運行N分鐘，并從步驟四開始，反復循環(huán)，以保證焊接穩(wěn)定，直到關(guān)機。所述助燃氣體包括空氣或氧氣。所述燃氣為液化石油氣、甲烷、丙烷、乙炔或煤氣。所述燃燒溫度為火焰槍中間位置的火焰溫度。
所述溫度傳感器既可以是接觸式溫度傳感器，如熱電偶，也可以是非接觸式溫度傳感器，如紅外溫度傳感器。參見圖2，空燃比調(diào)節(jié)子程序是通過改變助燃氣體的流量來進行調(diào)節(jié)，當R < Rs-r時，則加大助燃氣體的流量，當R > Rs+r時,則減小助燃氣體的流量；其中，每次助燃氣體的流量的變化量不超出預設空燃比的上偏差值!■的一半。在實際操作時，可以在R < Rs-r時，加大空氣的流量固定比例X ;可以在R > Rs+r時，減小空氣的流量固定比例X。參見圖3，燃燒溫度調(diào)節(jié)子程序是通過改變?nèi)細獾牧髁縼磉M行調(diào)節(jié)，當T < Ts-t時，則加大燃氣的流量，當T > Ts+t時，則減小燃氣的流量；其中，每次燃氣的流量的變化量不超出預設燃燒溫度的偏差t的一半。在實際操作時，可以在T < Ts-t時，加大燃氣的流量固定比例I ;可以在T > Ts+t時，減小燃氣的流量固定比例I。 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，均應視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種火焰釬焊機的控制方法，其特征是包括以下步驟 步驟一,開機啟動初始化； 步驟二，用戶進行參數(shù)設置，參數(shù)包括預設空燃比Rs以及偏差r，和預設燃燒溫度Ts以及偏差t ； 步驟三，點火開始燃燒，運行M分鐘； 步驟四，通過流量傳感器分別檢測助燃氣體和燃氣的流量，并計算出實際空燃比R ； 步驟五，對比實際空燃比R與預設空燃比Rs ； 當Rs_r ^ R ^ Rs+r成立時,進入步驟六， 當Rs-r ^ R ^ Rs+r不成立時，首先進入空燃比調(diào)節(jié)子程序，然后再返回步驟四； 步驟六，通過溫度傳感器檢測得到實際燃燒溫度T ； 步驟七，對比實際燃燒溫度T與預設燃燒溫度Ts ； 當Ts_t ^ T ^ Ts+t成立時,進入步驟七， 當Ts-t ( T ( Ts+t不成立時，首先進入燃燒溫度調(diào)節(jié)子程序，然后再返回步驟四； 步驟八，再次運行N分鐘，并從步驟四開始，反復循環(huán)，直到關(guān)機。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的火焰釬焊機的控制方法，其特征是所述空燃比調(diào)節(jié)子程序是通過改變助燃氣體的流量來進行調(diào)節(jié)， 當R < Rs-r時，則加大助燃氣體的流量， 當R > Rs+r時，則減小助燃氣體的流量； 其中，每次助燃氣體的流量的變化量不超出預設空燃比的上偏差值r的一半。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的火焰釬焊機的控制方法，其特征是所述燃燒溫度調(diào)節(jié)子程序是通過改變?nèi)細獾牧髁縼磉M行調(diào)節(jié)， 當T < Ts-t時，則加大燃氣的流量， 當T > Ts+t時，則減小燃氣的流量； 其中，每次燃氣的流量的變化量不超出預設燃燒溫度的偏差t的一半。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的火焰釬焊機的控制方法，其特征是所述O<M< 5，0.5 ^ N ^ 30
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一所述的火焰釬焊機的控制方法，其特征是所述助燃氣體為空氣或氧氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一所述的火焰釬焊機的控制方法，其特征是所述燃氣為液化石油氣、甲烷、丙烷、乙炔或煤氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一所述的火焰釬焊機的控制方法，其特征是所述燃燒溫度為火焰槍中間位置的火焰溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一所述的火焰釬焊機的控制方法，其特征是所述溫度傳感器為接觸式溫度傳感器或非接觸式溫度傳感器。
全文摘要
一種火焰釬焊機的控制方法，包括以下步驟步驟一，開機啟動初始化；步驟二，用戶進行參數(shù)設置，參數(shù)包括預設空燃比Rs以及偏差r，和預設燃燒溫度Ts以及偏差t；步驟三，點火開始燃燒，運行M分鐘；步驟四，通過流量傳感器分別檢測助燃氣體和燃氣的流量，并計算出實際空燃比R；步驟五，對比實際空燃比R與預設空燃比Rs，當Rs-r≤R≤Rs+r成立時，進入步驟六，當Rs-r≤R≤Rs+r不成立時，首先進入空燃比調(diào)節(jié)子程序，然后再返回步驟四；步驟六，通過溫度傳感器檢測得到實際燃燒溫度T。本發(fā)明具有操作靈活、溫度控制精確、火焰品質(zhì)好、燃燒溫度變化小和焊接質(zhì)量高的特點。
文檔編號B23K101/14GK102615368SQ201210087419
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者程志明, 郭芳程 申請人:廣東美的電器股份有限公司