发明名称 电子式高频焊接系统
摘要 一种供管件用之高频焊接系统,施加高频电流I于间隙上以造成一交变磁场。依据此交变磁场之磁通量,在本焊接装置之传导部分内产生一相对电流i。当极为靠近时,焊接电流I与响应电流i间即产生感应。一输出电路用以产生高频电流来建立焊接热量,且会抑制输出中之涟波电流。焊接程序由与影像处理部连通之CCD摄影机予以观察,俾分析影像资料来判定焊接状况良窳。信号自影像处理部分输出到监测部分,由后者连续监视焊接动作并在焊接状况超出预定值时启动警报。一个校正处理部分亦接收来自影像处理部分之信号,而进行对电力电路之调节工作,俾维持焊接热量于预期水准。
申请公布号 TW199872 申请公布日期 1993.02.11
申请号 TW081106486 申请日期 1992.08.17
申请人 明电舍股份有限公司 发明人 石雄二
分类号 B23K15/00 主分类号 B23K15/00
代理机构 代理人 陈文郎 台北巿南京东路三段二四八号七楼
主权项 1﹒一种焊接系统,包含有:被馈送至一处焊接工作点而在该处让其上所出现之一个V形喉部被融合成焊缝的一个工作件;一部配有CCD之摄影机,供连续扫描一个焊接动作并输出表示该动作之一第一信号;遮罩装置,介设于该摄影机与该焊接工作点之间,以提供用以将一摄影机影像区分成多个区域之一视觉参考图样;转换装置,供接收来自该摄影机之一输出,并将该输出转换成数位形式,再输出表示该输出之一第二信号;用以依据该数位信号储存数位式焊接影像资料之第一记忆体装置;用以储存参考影像资料之第二记忆体装置;处理装置,供存取该等第一与第二记忆体装置、比较该参考影像资料与该焊接影像资料、及产生代表该比较结果之一第三信号;监测装置,供接收该第三信号并依据它来监视一个焊接状况,该监测装置依据该第三信号输出依序被更新之影像资料来显示当时之焊接状况,并在该焊接状况超出该等预定状况时输出表示包括上与下热度値等不希望之焊接状况的一个警报信号接收该等依序被更新之影像资料的显示装置;接收该警报信号之警报装置;校正调整装置,接收该第三倍号并依该第三倍号算出该焊接系统输出电力之调整程度,及输出表示该调整程度之一第四信号;第二转换装置,接收并转换该第四信号,以输出对应于该调整程度之一第五类比信号;信号调节装置,接收该第五信号并接收表示一种参考电力准位之一个第六信号,该信号调节装置比较该等第五与第六信号并输出表示电力变动値之一第七信号;电力输出装置,接收该第七信号并调整该焊接系统之一加热部分之电力准位;一个传导构件,位于正被焊接之一管状构件之一V形喉部内,供在该V形喉部处建立起足以对该管状构件之一焊接点加热之一股感应电流,俾依据由该影像处理部分、该监测部@﹞击P该电力控制部分所执行之控制动作沿该管状构件执行一道接缝之连纂@缲k接工作。2﹒依据申请专利范围第1项所述之焊接系统,其中该第六信号之诸参数至少表示高频电力准位、高频阻抗、焊接速度、材料宽度、材料厚度、材料电阻、V形喉部边缘位置变动量、及挤压滚子旋转偏差量等等数値当中的一种。3﹒依据申请专利范围第1项所述之焊接系统,其中各像素之亮度被该摄影机检出以提供该影资料内之一幅完整亮度分布图型。4﹒依据申请专利范围第1项所述之焊接系统,其中来自该摄影机之该第一信号系输出到该转换装置,以转换成数位信号,该转换装置输出包括有自该第一信号引出之亮度分布资料、及该影像资料之X、Y座标的该第二信号。5﹒依据申请专利范围第4项所述之焊接系统,其中该处理装置藉由比较来自该第一记忆体装置之亮度图型与来自该第二记忆体装置之充度图型而进行焊接状况是否适当的判定;该影像资料被区分成多个扫描区域,且该处理装置分析在进行中之焊接物的V形喉部与其二边缘,并判定焊接热量是否过大、不足或适当,且输出表示该判定结果之该第三信号到该校正部分及该监测部分。6﹒依据申请专利范围第1项所述之焊接系统,其中该遮罩系以透明材质制成,且具有一个窗口贯穿之;该窗口具有标示于其上而与该摄影电之CCD的话扫描线对应之扫描线。7﹒依据申请专利范围第1项所述之焊接系统,其中该等区域包含:在一焊接点上游之一第一区域,其中该V形喉部之二边缘尚呈分离状,且该等边缘之一加热状况被判定;对应于该V形喉部之该等边缘已合并之该焊接点的一个第二区域,其中一个焊珠之状况正被判定;以及在其中一个已焊接部分之状况被判定的该焊接点下游之一个第三区域。8﹒依据申请专利范围第1项所述之焊接系统,其中设置有上与下热量范围値之滞后区。9﹒依据申请专利范围第1项所述之焊接系统,其中被该摄影机扫描之一区域系受遮蔽而隔绝外来光线。10﹒依据申请专利范围第1项所述之焊接系统,其中该传导部分系以带有低电阻之一种金属制成,且更包含有冷却装置,该冷却装置内之一种冷媒经由与该传导部分之内部相通之一条供应/排放管循环通过该传导部分。11﹒依据申请专利范围第10项所述之焊接系统,其中系用一种惰性还原气体供冷却之用。12﹒依据申请专利范围第1项所述之焊接系统,其中该传导装置包含供射出一股离子化气体之输出喷嘴,且被设置于该工作件之该V形喉部内;该离子化气体系自该喷嘴射入该工作件之该V形喉部,使一道焊接电流I形成一个交变磁场,而由此产生之磁通量则造成该离子化气体内引发产生一道感应电流i。13﹒依据申请专利范围第12项所述之焊接系统,其中该传导装置系运用一种惰性可燃气体。14﹒依据申请专利范围第12项所述之焊接系统,其中该传导装置系运用一种惰性电浆气体。15﹒依据申请专利范围第14项所述之焊接系统,其中该电浆气体被预先加热达燃烧温度数倍大的一个温度。16﹒依据申请专利范围第1项所述之焊接系统,其中该电力输出装置包含一种较高谐波率产生器电路,该较高谐波频率产生器电路包括有与一主电压连接之一个全波整流器、透过接在该整流器电路一个一次侧之一第一变压器而供应加热作用之一电子管的一条灯丝、接在该全波整流器电路之一个二次侧以经由一个栅极电阻器提供一股二次电压给该电子管之一栅极偏压电路的一个第二变压器、以及用来隔除送往该第二变压器之dc电压成份的一个dc滤波器。17﹒依据申请专利范围第1项所述之焊接系统,其中该电力输出装置包含有为一电子管之一条灯丝供应主电压俾对该工作件提供加热作用之一电嚔@楖`器,该电压调节器之一个二次侧系接于一个全波整流器;另有二活@]极电阻器被连接成用以提供一栅极电阻,以使该等栅极电阻器中之一饱@q阻器系由该单相全波整流器在其两端供以一道电流。图示简单说明第1图系本发明高频焊接系统之影像监测与焊接配置之概图;第2图系第1图之该焊接配置由该影像监测部分予以监测时所见之平面图;第3图系为本发明之系统所用之焊接部分测量公式的一个解说图;第4图系一个焊接处之型样量测图;第5图系显示本发明系统之品质监别动作的一个解说图;第6图系供解说本发明之一焊接模式的平面图;第7图系本发明之高频焊接配置之一引导部分的立体图;第8图系一种传统焊缝配置之立体图;第9图系第8图之完整传统式焊接系统之扩大立体图;第10图系本发明焊接系统之一传导部分的概图;第11(A)图系第10图所示之该高频焊接传导部分之解说用立体图;第11(B)图系本发明之一高频焊接传导部分之概图,绘示焊接电流与感应电流间之关系;第12图系依据本发明之一高频焊接传导部分之一种替换结构的概图;第13(A)与13(B)图系显示离子化气流与感应电流间之关系的一个解说图;第14(A)、14(B)与14(C)图系解说一道高频感应焊接程序用之概图;第15图系具涟波电流抑制特性之一高频电压输出电路的概图;第16图系显示依据本发明抑制高速电压不规则状况的图表;第17图系供品质监测焊接与加热处理所需温度与灯丝电压之全部监测动作的图表,第18图系具涟波电流抑制特性之一高频电压输出电路之一种替换结构的概图;以及第19图系一种传统式高频电压输出电路的概图。
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