专利名称：火焰钎焊机的控制方法
技术领域：
本发明涉及一种火焰钎焊机的控制方法，特别是一种批量焊接换热器的火焰钎焊机的控制方法。
背景技术：
目前传统的焊接换热器的火焰钎焊机普遍都是开环控制模式，由人工调节，一般设定参数后便不再轻易调整，其火焰温度随气体流量变化而波动，差异较大，不具有自动调节功能。这种传统的焊接模式对于管材与焊料熔点温度相差很大的换热器而言，具有结构简单、投资成本低的优点。但是，对于管材与焊料熔点温度相差很小的换热器而言，如铝管换热器的焊接，铝管与铝焊料熔点仅相差70度左右，合适的焊接区间的温度差只有20度左右，传统的焊接模式完全不适用了。焊接温度高，容易导致换热器长U管材烧坏；焊接温度低，容易导致焊料无法熔化。由于管道与环境温度的波动，导致焊机的燃烧温度、火焰形状不断变化波动，从而造成频繁的调试机器，且焊接质量无法保证，生产效率低。近年来有一些新焊机对此进行了一定改进，如中国专利文献号CN102259220A于2011年11月30日公开了一种数显精密流量可控可调多列铝热交换器火焰钎焊设备，在轨道上直线移动的用于全铝热交换器的U型管钎焊的火焰焊接设备，它由一个电气控制单元、上料区、焊接加热区、下料区和气动控制单元组成。在液化石油气LPG和空气、冷却水、电源等按要求开通的情况下，再选择已存在的产品规格(已选好运输链速度、火焰大小等工艺参数)后，点火、开动输送机，输送链以恒定的速度运转。在上料区不断摆放需要焊接的工件(已按要求装配好零件和焊环)到输送链板上，输送链板以恒定的速度自动把产品送到焊接区两边对称的火排火焰加热焊接，再输送到下料区。在下料区不断地从输送链下料，同时监控焊接效果。这种火焰钎焊设备通过监控温度变化而调节焊接流水线速度来改善焊接质量，但是，其火焰品质没有根本的改善，流水线速度的变化相当缓慢，生产效率比较低。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种操作灵活、火焰品质好、燃烧温度变化小、焊接质量好的火焰钎焊机的控制方法，以克服现有技术中的不足之处。按此目的设计的一种火焰钎焊机的控制方法，其特征是包括以下步骤步骤一，开机启动初始化；步骤二，用户进行参数设置，参数包括预设空燃比Rs以及偏差r，和预设燃烧温度Ts以及偏差t ；步骤三，点火开始燃烧，运行M分钟；
步骤四，通过流量传感器分别检测助燃气体和燃气的流量，并计算出实际空燃比R；
步骤五，对比实际空燃比R与预设空燃比Rs，当Rs_r < R < Rs+r成立时,进入步骤六，当Rs-rRs+r不成立时，首先进入空燃比调节子程序，然后再返回步骤四；步骤六，通过温度传感器检测得到实际燃烧温度T ；步骤七，对比实际燃烧温度T与预设燃烧温度Ts ；当Ts-t < T < Ts+t成立时,进入步骤七，当Ts-t ( T ( Ts+t不成立时，首先进入燃烧温度调节子程序，然后再返回步骤四；步骤八，再次运行N分钟，并从步骤四开始，反复循环，直到关机。所述空燃比调节子程序是通过改变助燃气体的流量来进行调节，当R < Rs-r时，则加大助燃气体的流量，当R > Rs+r时,则减小助燃气体的流量；其中，每次助燃气体的流量的变化量不超出预设空燃比的上偏差值R的一半。所述0 < M ≤ 5,0. 5 ≤ N ≤ 3。所述燃烧温度调节子程序是通过改变燃气的流量来进行调节，当T < Ts-t时，则加大燃气的流量，当T > Ts+t时，则减小燃气的流量；其中，每次燃气的流量的变化量不超出预设燃烧温度的偏差t的一半。所述助燃气体为空气或氧气。所述燃气为液化石油气、甲烷、丙烷、乙炔或煤气。所述燃烧温度为为火焰枪中间位置的火焰温度。所述温度传感器为接触式温度传感器或非接触式温度传感器。本发明采用上述的技术方案后，利用流量传感器分别检测助燃气体和燃气的流量，利用温度传感器检测实际燃烧温度T，同时控制助燃气体与燃气的比率和燃烧温度来控制焊机的燃烧，根据预设的参数控制火焰模式及实际燃烧温度，自动且快速调整火焰钎焊机运行在最佳模式下并稳定运行，实现了稳定控制焊接质量。本发明具有1)反应快，开机设置参数运行后，首先根据预设空燃比Rs以及偏差r，自动调节助燃气体与燃气的流量比，达到需要的火焰形状，接着，再根据预设燃烧温度Ts以及偏差t，自动调节燃气的流量，达到需要的火焰温度，并保持火焰形状。完成前述的初始调节后，燃烧基本稳定，只进行微调；2)操作性好，仅进行简单的焊接参数的调整，实现了火焰钎焊机的傻瓜式操作；3)适应性强，参数既可出厂时固化，也可由用户自行设置并储存，故可适应于不同的实际要求，可焊接区间的大小均能很好适应；4)易于开发，本发明控制逻辑简洁，所有的操作任务既能通过软件完成，也能通过硬件完成；5)便于扩展，同一火焰钎焊机可根据需要分多段控制，灵活扩展。本发明采用闭环控制，以改善火焰品质及稳定性作为根本途径，使焊机能够根据需要自动快速调整到最佳模式并稳定运行，具有操作灵活、温度控制精确、火焰品质好、燃烧温度变化小和焊接质量高的特点。
图I为本发明一实施例的流程图。图2为空燃比调节子程序的流程图。图3为燃烧温度调节子程序的流程图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。参见图1，本火焰钎焊机的控制方法，包括以下步骤
步骤一，开机启动初始化；也就是说，火焰钎焊机上电复位，火焰钎焊机初始化系统。步骤二，用户进行参数设置，参数包括预设空燃比Rs以及偏差r，和预设燃烧温度Ts以及偏差t。用户进行焊接参数的预置，主要是预设空燃比Rs以及偏差r，和预设燃烧温度Ts以及偏差t、助燃气体的流量固定比例X、燃气的流量固定比例y和运行时间N。预设燃烧温度Ts根据焊接的换热器类型而不同，根据实际经验确定，如铜管换热器为700 ^ Ts ^ 1100，铝管换热器为500 ^ Ts ^ 700。预设空燃比Rs由所使用的燃气决定，预设空燃比Rs的下限必须大于所用燃气的理论化学当量比。液化石油气的Rs-r > 15.6,预设空燃比Rs的偏差+r，有0 < r彡I。预设燃烧温度Ts的偏差t，有铜管换热器的t ( 100，铝管换热器的t ( 20。流量的变化比例是相对于前一次的测试值而言，如
0.5彡N彡3。以上参数除了直接设置外，也可以调用原先储存的参数表，本次设定的也可储存为一组参数。步骤三，点火开始燃烧，运行M分钟；步骤四，通过流量传感器分别检测助燃气体和燃气的流量，并计算出实际空燃比R ;所谓的空燃比是指助燃气体的质量除以燃气的质量。步骤五，对比实际空燃比R与预设空燃比Rs，当Rs-r < R < Rs+r成立时，进入步骤六，当Rs-rRs+r不成立时，首先进入空燃比调节子程序，然后再返回步骤四；直到实际空燃比符合要求，进入进入步骤六。步骤六，通过温度传感器检测得到实际燃烧温度T ；步骤七，对比实际燃烧温度T与预设燃烧温度Ts ；当Ts-t < T < Ts+t成立时,进入步骤七，当Ts-t ( T ( Ts+t不成立时，首先进入燃烧温度调节子程序，然后再返回步骤四；直到实际燃烧温度符合要求，进入步骤八。步骤八，再次运行N分钟，并从步骤四开始，反复循环，以保证焊接稳定，直到关机。所述助燃气体包括空气或氧气。所述燃气为液化石油气、甲烷、丙烷、乙炔或煤气。所述燃烧温度为火焰枪中间位置的火焰温度。
所述温度传感器既可以是接触式温度传感器，如热电偶，也可以是非接触式温度传感器，如红外温度传感器。参见图2，空燃比调节子程序是通过改变助燃气体的流量来进行调节，当R < Rs-r时，则加大助燃气体的流量，当R > Rs+r时,则减小助燃气体的流量；其中，每次助燃气体的流量的变化量不超出预设空燃比的上偏差值!■的一半。在实际操作时，可以在R < Rs-r时，加大空气的流量固定比例X ;可以在R > Rs+r时，减小空气的流量固定比例X。参见图3，燃烧温度调节子程序是通过改变燃气的流量来进行调节，当T < Ts-t时，则加大燃气的流量，当T > Ts+t时，则减小燃气的流量；其中，每次燃气的流量的变化量不超出预设燃烧温度的偏差t的一半。在实际操作时，可以在T < Ts-t时，加大燃气的流量固定比例I ;可以在T > Ts+t时，减小燃气的流量固定比例I。 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明的权利要求的前提下，还可以作出若干改进和润饰，均应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种火焰钎焊机的控制方法，其特征是包括以下步骤 步骤一,开机启动初始化； 步骤二，用户进行参数设置，参数包括预设空燃比Rs以及偏差r，和预设燃烧温度Ts以及偏差t ； 步骤三，点火开始燃烧，运行M分钟； 步骤四，通过流量传感器分别检测助燃气体和燃气的流量，并计算出实际空燃比R ； 步骤五，对比实际空燃比R与预设空燃比Rs ； 当Rs_r ^ R ^ Rs+r成立时,进入步骤六， 当Rs-r ^ R ^ Rs+r不成立时，首先进入空燃比调节子程序，然后再返回步骤四； 步骤六，通过温度传感器检测得到实际燃烧温度T ； 步骤七，对比实际燃烧温度T与预设燃烧温度Ts ； 当Ts_t ^ T ^ Ts+t成立时,进入步骤七， 当Ts-t ( T ( Ts+t不成立时，首先进入燃烧温度调节子程序，然后再返回步骤四； 步骤八，再次运行N分钟，并从步骤四开始，反复循环，直到关机。
2.根据权利要求I所述的火焰钎焊机的控制方法，其特征是所述空燃比调节子程序是通过改变助燃气体的流量来进行调节， 当R < Rs-r时，则加大助燃气体的流量， 当R > Rs+r时，则减小助燃气体的流量； 其中，每次助燃气体的流量的变化量不超出预设空燃比的上偏差值r的一半。
3.根据权利要求I所述的火焰钎焊机的控制方法，其特征是所述燃烧温度调节子程序是通过改变燃气的流量来进行调节， 当T < Ts-t时，则加大燃气的流量， 当T > Ts+t时，则减小燃气的流量； 其中，每次燃气的流量的变化量不超出预设燃烧温度的偏差t的一半。
4.根据权利要求I所述的火焰钎焊机的控制方法，其特征是所述O<M< 5，0.5 ^ N ^ 30
5.根据权利要求I至4任一所述的火焰钎焊机的控制方法，其特征是所述助燃气体为空气或氧气。
6.根据权利要求I至4任一所述的火焰钎焊机的控制方法，其特征是所述燃气为液化石油气、甲烷、丙烷、乙炔或煤气。
7.根据权利要求I至4任一所述的火焰钎焊机的控制方法，其特征是所述燃烧温度为火焰枪中间位置的火焰温度。
8.根据权利要求I至4任一所述的火焰钎焊机的控制方法，其特征是所述温度传感器为接触式温度传感器或非接触式温度传感器。
全文摘要
一种火焰钎焊机的控制方法，包括以下步骤步骤一，开机启动初始化；步骤二，用户进行参数设置，参数包括预设空燃比Rs以及偏差r，和预设燃烧温度Ts以及偏差t；步骤三，点火开始燃烧，运行M分钟；步骤四，通过流量传感器分别检测助燃气体和燃气的流量，并计算出实际空燃比R；步骤五，对比实际空燃比R与预设空燃比Rs，当Rs-r≤R≤Rs+r成立时，进入步骤六，当Rs-r≤R≤Rs+r不成立时，首先进入空燃比调节子程序，然后再返回步骤四；步骤六，通过温度传感器检测得到实际燃烧温度T。本发明具有操作灵活、温度控制精确、火焰品质好、燃烧温度变化小和焊接质量高的特点。
文档编号B23K101/14GK102615368SQ201210087419
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日
发明者程志明, 郭芳程 申请人:广东美的电器股份有限公司