一种用于感应钎焊的半自动双三轴感应焊机的制作方法

本技术涉及感应钎焊技术相关，尤其涉及一种用于感应钎焊的半自动双三轴感应焊机。

背景技术：

1、感应加热技术因其加热速度快、温度控制精准以及加热均匀性高等特点，在钎焊领域得到了广泛且成熟的应用，尤其适用于小型精密产品的局部焊接。该技术能够在有效焊接焊点的同时，避免改变母材的金属特性，从而保证焊接质量。感应钎焊通过调节电源输出电流的大小和加热时间，能够实现对焊接温度的精确控制，并可结合红外温控反馈进一步提升温度控制的精度。相比传统的火焰钎焊，感应钎焊不仅具有更高的焊接质量和成品率，其能量转化效率也显著优于火焰钎焊。感应钎焊的能量转化率可达85%以上，而火焰钎焊的能量转化率仅为5%左右，因此感应钎焊能够节约至少三分之一的能源。此外，感应钎焊在加热过程中不会产生污染气体，对环境更加友好，同时避免了火焰钎焊中大量热量散发到周围空气中的问题，从而改善了工人的操作环境，降低了工作区域温度升高的风险。

2、然而，尽管感应钎焊技术具有诸多优势，现有设备在实际应用中仍存在一些不足之处。例如，传统感应钎焊设备通常难以兼顾自动化生产与手动操作的需求，导致设备利用率不高，影响整体工作效率。此外，现有设备在感应线圈设计和高频电源技术方面仍有改进空间，尤其是在如何实现更精准的能量输入和更小范围的加热区域控制上存在挑战。为了进一步提升感应钎焊的效率和精度，需要开发一种能够实现三轴自由度运动控制的感应焊接设备，以满足不同工件厚度和形状的焊接需求。同时，通过引入伺服电机驱动和高频逆变技术，可以进一步优化加热过程的稳定性和可控性，从而实现快速、局部、精准的加热效果。针对上述问题，本发明旨在提供一种半自动双三轴感应焊机，以解决现有技术在能耗、效率和操作灵活性方面的不足，同时提升焊接质量和生产效率。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种用于感应钎焊的半自动双三轴感应焊机，以克服现有技术中存在的不足。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种用于感应钎焊的半自动双三轴感应焊机。该焊机通过结合高精度伺服控制技术和高频电源技术，实现了对焊接过程的精准控制和高效作业。

4、所述焊机包括机座、高频机、三轴直线模组、感应器、悬挂式控制柜以及安全光栅。其中，机座作为设备的基础框架，内部放置高频机以提供高频电流；三轴直线模组镜像布置在机座上方，每个模组包括升降、前后横移以及左右横移的功能，输出端固定有感应器；感应器通过涡流效应实现焊接位置的加热；悬挂式控制柜集成控制系统，统一管理三轴直线模组、高频机及感应器的启停操作；安全光栅布置在手动焊接工位处，用于检测工人手部位置，确保操作安全。

5、进一步地，本实用新型采用三轴直线模组调速技术，以伺服电机为动力源，通过plc或运动控制器实现对三轴直线模组的精确控制。所述三轴直线模组包括升降、前后横移以及左右横移三个自由度，能够灵活调整感应器的位置，确保焊接位置的精确定位。速度稳定性误差≤±1%，保证焊接过程中运动的平稳性和一致性，从而提高焊接质量。

6、特别地，本实用新型采用高频电源技术，以igbt高频逆变器为核心元件，输出频率范围为10-500khz，且频率和功率连续可调，满足不同焊接需求。通过谐振电路设计，将电源效率提升至85%以上，显著减少能量损耗，相比传统火焰钎焊节能至少1/3。利用高频电流的集肤效应和邻近效应，使电流集中于工件表层，并在焊缝接口区域形成最高电流密度，实现“局部快速升温”，避免母材金属特性的改变。

7、进一步地，本实用新型通过优化感应线圈的几何形状和布置方式，约束高频磁场的范围，确保热量仅集中于焊缝接口区域，避免热量扩散到非焊接部位。感应线圈与工件之间的距离可通过伺服机构进行微调，适配不同厚度的工件，进一步提高加热的精确性。

8、特别地，本实用新型采用双工位布局设计，其中一个三轴直线模组配合自动流水线或机械手进行自动化焊接，适用于大规模生产；另一个三轴直线模组朝向相反方向，供人工操作使用，满足小批量或特殊工件的焊接需求。双工位布局实现了人机协同作业，避免设备空闲时间，显著提升整体工作效率。

9、进一步地，本实用新型的安全防护措施包括安全光栅保护和悬挂式控制柜设计。安全光栅布置在手动焊接工位处，通过红外线检测工人手部是否伸入机器内部，防止误操作导致的安全事故。悬挂式控制柜集成控制系统，方便用户操作和维护，同时通过集中管理各部件的启停操作，提升设备的整体安全性。

10、与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

11、通过三轴直线模组的精准定位和高频电源的精确控制，实现焊接温度和位置的高精度控制；高频电源的能量转化率高达85%以上，相比火焰钎焊节能至少1/3；焊接过程中不产生污染气体，避免对大气和工作环境造成不良影响；双工位布局兼顾自动化和手动操作需求，适应不同生产场景；安全光栅和悬挂式控制柜的设计有效保障了操作人员的安全。

12、本实用新型的应用领域主要集中在感应钎焊领域，特别适用于小而精的产品局部焊接，如紫铜与紫铜、紫铜与不锈钢等材料的高银焊环钎焊工艺，广泛应用于电子、航空航天、汽车制造等行业。

13、综上所述，本实用新型通过创新的三轴直线模组调速技术、高频电源技术以及加热区域控制技术，结合双工位布局和安全防护措施，提供了一种高效、精准、节能、安全的感应钎焊解决方案。所述焊机的结构设计和功能实现均经过详细优化，确保其在实际应用中具备优异的性能表现和技术优势。

1.一种用于感应钎焊的半自动双三轴感应焊机，包括机座（6）、高频机（5）、三轴直线模组（3）、感应器（4）、悬挂式控制柜（1）以及安全光栅（2），其特征在于：机座（6）作为设备的基础框架，内部放置高频机（5）；三轴直线模组（3）镜像布置在机座（6）上方，每个模组包括升降、前后横移以及左右横移的功能，输出端固定有感应器（4）；悬挂式控制柜（1）集成控制系统，统一管理三轴直线模组（3）、高频机（5）及感应器（4）的启停操作；安全光栅（2）布置在手动焊接工位处，用于检测工人手部位置。

2.根据权利要求1所述的半自动双三轴感应焊机，其特征在于：三轴直线模组（3）以伺服电机为动力源，通过plc或运动控制器实现对升降、前后横移以及左右横移三个自由度的精确控制。

3.根据权利要求2所述的半自动双三轴感应焊机，其特征在于：三轴直线模组（3）的输出端通过伺服机构微调感应器（4）与工件之间的距离，适配不同厚度的工件。

4.根据权利要求1所述的半自动双三轴感应焊机，其特征在于：高频机（5）采用igbt高频逆变技术，且频率和功率连续可调。

5.根据权利要求1所述的半自动双三轴感应焊机，其特征在于：焊机采用双工位布局设计，其中一个三轴直线模组（3）配合自动流水线或机械手进行自动化焊接，另一个三轴直线模组（3）朝向相反方向供人工操作使用。