一种带氮气保护的感应钎焊治具的制作方法

本技术涉及焊接设备相关，尤其涉及一种带氮气保护的感应钎焊治具。

背景技术：

1、感应加热技术因其加热速度快、加热精准以及加热均匀度高的特点，已在钎焊领域得到了广泛且成熟的应用，尤其适用于小而精的产品局部焊接。该技术能够在有效焊接焊点位置的同时，避免对母材金属特性的改变，从而满足高精度焊接需求。在感应钎焊过程中，通过控制电源输出的电流，可以结合加热时间和功率精确调控焊接温度。为进一步提升温度控制的精准性，还可配备红外温控作为反馈机制，以动态调整加热电流的大小和时间，从而实现更高质量的焊接效果。与传统的火焰钎焊相比，感应钎焊不仅具有更高的成品率和焊接质量，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远高于火焰钎焊，这使得其在能耗上能够节约大量能源，特别是在涉及产品固定工装或外部密封机构的应用场景中表现尤为突出。此外，感应钎焊在加热过程中不会产生污染气体，对环境友好，也不会将大量热量散发到周围空气中，从而避免了工作环境温度的升高，为操作人员提供了更为舒适的工作条件。

2、然而，在实际钎焊过程中，为了防止焊接区域氧化或受到其他外界因素的影响，通常需要填充保护气体进行焊接保护。现有的感应钎焊设备在这一方面存在明显不足，难以满足高效、精准的气体保护需求。尤其是在需要形成密闭腔体以充入保护气体的场景中，现有设备往往无法实现良好的密闭性，同时也缺乏灵活的气体输送和焊接协同操作能力。这些问题限制了感应钎焊技术在某些高要求焊接场景中的应用。因此，亟需一种新型设备，能够在实现高效感应加热的同时，提供可靠的气体保护功能，并确保焊接过程的精准性和稳定性。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种带氮气保护的感应钎焊治具，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、一种带氮气保护的感应钎焊治具，包括产品固定工装、机器人头部模组、外部密封机构及内部通气工装。所述产品固定工装用于固定待焊接工件，并在其上布置一对相对设置的内部通气工装和机器人头部模组，其中机器人头部模组架设于内部通气工装上方，内部通气工装安装在产品固定工装上。进一步地，外部密封机构安装在机器人头部模组的底部一端，能够相对于机器人头部模组进行上下滑移，以确保在罩设于内部通气工装对应位置时保持良好的密闭性并避免刚性碰撞干涉。

4、所述机器人头部模组包括安装板、高频变压器、感应器及密闭罩。安装板与上下竖直布置的直线模组输出端连接或安装在工业机器人的输出端上，以实现移动功能。高频变压器安装在安装板顶部，并与感应器电连接，为感应器提供交变电流。感应器的底部末端绕设成一个开口线圈，当接近待焊接工件时通过涡流效应产生热量以完成加热和钎焊操作。特别地，密闭罩罩设在感应器底部末端，贯穿感应器中部，并与产品固定工装围设形成密闭腔，用于确保焊接过程中的气体保护效果。

5、进一步地，所述内部通气工装包括中继滑块、水平导向柱、推送气缸、送料治具及输气孔。中继滑块与产品固定工装滑动连接，并套设在水平导向柱上进行往复移动。推送气缸控制中继滑块的移动，从而带动送料治具将焊材送至指定位置。送料治具滑设在产品固定工装上，其开口处设置有输气孔，与中继滑块内部的气道连通。快速接头位于中继滑块顶部，用于通入保护气体或氮气，经过中继滑块内部气道从输气孔通入密闭腔，从而实现焊接过程中的氮气保护。

6、特别地，本实用新型还包括温度检测与焊接质量监控装置。红外探头安装在安装板一侧，用于实时检测焊接温度，并将检测数据反馈至控制系统以调整感应器的加热参数，从而实现对焊接温度的精确控制。视觉相机安装在安装板另一侧，其底部下方装设补光环灯，为焊接完成的工件提供稳定的光照条件。视觉相机通过图像识别技术判断焊接后的工件是否存在漏焊或缺焊情况，从而确保焊接质量。

7、弹性导向销被工业机器人向下推送时用于精确定位焊接位置，同时配合上述各部件协同工作，确保焊接过程的可靠性与稳定性。

8、本实用新型通过以下方式实现高效加热与精准控温：高频变压器与感应器配合，利用涡流效应在短时间内生成均匀的热量，从而快速达到焊接所需的温度范围。红外探头实时采集焊接区域的温度数据，并将数据传输至控制系统，控制系统根据预设参数动态调整高频变压器的输出功率，从而实现对焊接温度的精确调控。

9、进一步地，本实用新型通过内部通气工装和密闭罩的设计实现了高效的氮气保护功能。具体地，快速接头通入氮气后，氮气经由中继滑块内部气道流向输气孔，并最终进入由密闭罩和产品固定工装围设形成的密闭腔内。氮气在密闭腔内形成稳定的保护气氛，防止焊接区域发生氧化或污染，从而显著提升焊接质量。

10、特别地，本实用新型采用自动化程度较高的设计方案，通过机器人头部模组、推送气缸和视觉相机的协同工作实现了焊接过程的全自动化操作。机器人头部模组负责移动感应器至焊接位置，推送气缸控制焊材的输送，视觉相机则对焊接结果进行实时监控，确保焊接质量符合要求。

11、与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

12、通过高频变压器与感应器的配合以及涡流效应的应用，实现了快速、均匀的加热，同时结合红外探头的实时温度检测，确保了焊接温度的精确控制。通过内部通气工装和密闭罩的设计，在焊接过程中充入保护气体如氮气，形成了稳定的密闭腔体，有效防止了焊接区域的氧化和污染，显著提升了焊接质量。相比传统火焰钎焊，本实用新型的能量转化率更高，显著节约了能源，同时不会产生污染气体，对环境友好。此外，自动化程度高的设计通过机器人头部模组、推送气缸和视觉相机的协同工作，实现了焊接过程的自动化操作和焊接质量的实时监控，提高了生产效率和成品率。各部件布局合理，外部密封机构和内部通气工装的设计避免了刚性碰撞干涉，操作安全可靠。

13、综上所述，本实用新型提供了一种结构合理、功能完善的感应钎焊治具，特别适用于小而精的产品局部焊接，具有广泛的应用前景。

1.一种带氮气保护的感应钎焊治具，其特征在于：包括产品固定工装（1）、机器人头部模组（2）、外部密封机构（3）及内部通气工装（4），所述产品固定工装（1）用于固定待焊接工件，所述机器人头部模组（2）架设于内部通气工装（4）上方并安装在工业机器人的输出端上，所述外部密封机构（3）安装在机器人头部模组（2）底部一端并能够相对于机器人头部模组（2）进行上下滑移，所述内部通气工装（4）安装在产品固定工装（1）上并与外部密封机构（3）配合形成密闭腔。

2.如权利要求1所述的一种带氮气保护的感应钎焊治具，其特征在于：所述机器人头部模组（2）包括安装板（8）、高频变压器（7）、感应器（6）及密闭罩（11），所述安装板（8）连接工业机器人的输出端，所述高频变压器（7）安装在安装板（8）顶部并与感应器（6）电连接，所述感应器（6）的底部末端绕设成开口线圈，所述密闭罩（11）罩设在感应器（6）底部末端并贯穿感应器（6）中部，与产品固定工装（1）围设形成密闭腔。

3.如权利要求2所述的一种带氮气保护的感应钎焊治具，其特征在于：进一步包括红外探头（5）和视觉相机（9），所述红外探头（5）安装在安装板（8）一侧，所述视觉相机（9）安装在安装板（8）另一侧且其底部下方装设补光环灯（10）。

4.如权利要求1所述的一种带氮气保护的感应钎焊治具，其特征在于：所述内部通气工装（4）包括中继滑块（15）、水平导向柱（16）、推送气缸（17）、送料治具（13）及输气孔（14），所述中继滑块（15）与产品固定工装（1）滑动连接并套设在水平导向柱（16）上，所述推送气缸（17）控制中继滑块（15）移动，所述送料治具（13）滑设在产品固定工装（1）上，其开口处设置有输气孔（14）并与中继滑块（15）内部的气道连通。

5.如权利要求4所述的一种带氮气保护的感应钎焊治具，其特征在于：进一步包括快速接头，所述快速接头位于中继滑块（15）顶部并与中继滑块（15）内部气道连通，气体通过输气孔（14）进入密闭腔。

6.如权利要求1所述的一种带氮气保护的感应钎焊治具，其特征在于：所述外部密封机构（3）包括弹性导向销（12），所述弹性导向销（12）被工业机器人向下推送时用于精确定位焊接位置。

7.如权利要求1所述的一种带氮气保护的感应钎焊治具，其特征在于：所述机器人头部模组（2）与内部通气工装（4）之间通过滑移结构保持相对密闭性并避免刚性碰撞干涉。