使用火焰和检测火焰颜色进行铜焊铝工件的方法和系统技术方案

一种铜焊具有在接合处耦合的至少两个铝工件的总成(202)的方法，其包括：施加火焰到所述铝工件的所述接合处；监测火焰颜色；和在检测到火焰颜色变化时维持所述接合处的温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文公开的主旨涉及工件的铜焊，且更明确地说，涉及一种用于铜焊铝工件的方法和系统。
技术介绍
铜焊用来通过加热工件的接合处(例如通过喷枪)并且一旦工件已经达到合适温度就施加填料到接合处来接合金属工件。填料熔化到接合处中，且当冷却时在工件之间建立机械附接。当用某些材料工作时，在铜焊期间控制热量会具备挑战性。在铝铜焊时，难以知道工件何时是足够热来施加填料，这是因为铝工件在受热时不会经受颜色变化。通常，操作者会熔化并且破坏工件，因为工件过热且熔化接合处。铜焊温度可与工件的熔化温度仅相差100度至200度，使操作者在铜焊铝时几乎不能犯错。这样，在本领域中将充分接受铜焊铝的改良方案。专利技术概要根据本专利技术的一个方面，一种铜焊具有在接合处耦合的至少两个铝工件的总成的方法包括:施加火焰到所述铝工件的所述接合处；监测火焰颜色；和在检测到火焰颜色变化时维持所述接合处的温度。根据本专利技术的另一方面，一种用于铜焊具有在接合处耦合的至少两个铝工件的总成的系统包括:火焰单元，其用于施加火焰到耦合所述铝工件的所述接合处；光学检测单元，其用于监测所述火焰；用于控制所述火焰与所述总成之间的相对位置的机器；和控制器，其耦合至所述火焰单元和所述机器，所述控制器响应所述光学检测单元来控制火焰强度和所述火焰与所述总成的相对位置的至少一个。将结合附图从下文描述更显而易知这些和其它优点以及特征。附图简述在说明书结论处的权利要求书中明确指出并且清楚地要求被认为是本专利技术的主旨。将结合附图从下文详细描述中显而易知本专利技术的前述和其它特征以及优点，其中:附图说明图1图示了示例性实施方案中的工件的铜焊；图2是示例性实施方案中的工件的铜焊过程的流程图；图3图不了不例性实施方案中的自动铜焊系统；和图4图不了另一不例性实施方案中的自动铜焊系统。详细的描述通过参考附图举实例解释了本专利技术的实施方案以及优点和特征。具体实施例方式图1图示了示例性实施方案中的工件的铜焊。如图1中所示，总成包括通过铜焊接合的工件10和12。工件10可为铝热交换体且工件12可为铝u形装配件。火焰20被施加到工件10和12的接合处直到所述接合处达到足以熔化填充材料的热度。火焰20的源可以是使用已知燃料种类(例如，丙烷、氧乙炔、丙烯、天然气、MAPP、氢、LP、乙炔)的喷枪。燃料种类可以是任何燃料-空气/氧气组合，其产生蓝色型火焰，以便如本文所述在用于铝时产生颜色变化。一旦达到合适温度，填充材料22就被施加到所述接合处。或者，填充材料可以呈环、线、薄片或膏体预先组装到接合处中。填充材料熔化到工件10与工件12之间的接合处中，且一旦冷却就固定工件10和12。在施加热量之前可将焊剂施加到所述接合处，或者填充材料22可包含焊剂涂层或芯体。图2是用于铜焊铝工件以防止工件的过热和破坏的过程的流程图。所述过程开始于100，其中工件组装在接合处，诸如图1的工件10与工件12之间的接合处。在102中，通过施加火焰到接合处来将热量施加到所述接合处。在104中，监测火焰的颜色来检测颜色变化。最初，火焰颜色是蓝绿色。随着铝受热，铝工件周围的火焰的吸收光谱改变以吸收火焰的更多蓝绿色。这由使用者观察到是火焰颜色改变成红橙色。如果在104中未观察到火焰颜色变化，那么所述过程回到102并且继续到在104中检测到火焰颜色变化为止。一旦检测到火焰颜色变化，流程就进入到106，其中维持接合处的温度但不提高。这可通过物理移动喷枪使其更远离接合处或降低火焰的强度(例如通过调整喷枪上的旋钮)来执行。颜色变化表明铝工件处于足以熔化填料的温度。在106中降低热量防止接合处的过热并且防止损坏工件，但仍使接合处维持在足以熔化填充材料的温度。在这个阶段，填料可在108中被施加到接合处。图3描绘示例性实施方案中的自动铜焊系统。所述系统包括机器200，其呈用于传输总成202的传送带的形式。总成202包括填充材料(例如环、线、薄片或膏体)，其定位在两个铝工件之间的接合处。火焰单元204施加火焰到所述总成以将接合处加热到熔化填充材料的温度。光学检测单元206监测所述火焰并且提供输出至控制器208。光学检测单元206可以是产生图像的相机或产生火焰光谱的光谱仪。光学检测单元206的输出被提供到控制器208。控制器208处理来自光学检测单元206的输出以控制传送带200和/或火焰单元204。控制器208可以是基于通用微处理器的控制器，其响应存储在电脑可读存储媒体中的指令来执行本文所述的处理。如果光学检测单元206是相机，那么控制器208使用图像处理来检测从蓝绿到红橙的颜色改变。举例而言，来自图像中的像素的像素值(例如RGB、HSL、HSV, HSI)可以与已知红橙像素值进行比较来检测颜色改变。如果光学检测单元206是光谱仪，那么控制器可检测与红橙波长互补的已知波长强度的降低，所述降低作为强度的绝对测量或在不会发生吸收作用的情况下相对于光谱带进行测量。控制器208响应光学检测单元206的输出而提供控制信号到传送带200和/或火焰单元204。如果在预定时间量内未发生颜色改变，那么控制器208会通过减慢传送带200来调整火焰与总成202之间的相对位置。此外，控制器208可提高来自火焰单元204的火焰强度。一旦由控制器208检测到颜色变化，控制器208就会提高传送带200的速度来调整火焰与总成202之间的相对位置和/或降低来自火焰单元204的火焰强度。这维持了接合处的温度。颜色变化表明总成202已经达到合适温度来熔化填充材料。降低热量防止接合处过热并且防止损坏工件，同时仍使所述接合处维持在足以熔化填充材料的温度。这样，控制器208防止对铝总成202造成损坏。图4描绘示例性实施方案中的自动铜焊系统。将被铜焊的总成250包括如上所述在接合处连接的两个铝工件。第一机器252包括火焰单元253，其产生将被施加到总成250的火焰。火焰单元253可被电子地控制以调整火焰强度。机器252可以是机械臂，或能够电子地三维控制运动的其它装置。机器254操作填充材料255 (例如填充材料棒)以将填充材料255放置在接合处。机器254可以是机械臂，或能够电子地三维控制运动的其它装置。在替代实施方案中，接合处用填充材料预先封装，且不使用机器254。光学检测单元256监测火焰且提供输出给控制器258。学检测单元256可以是产生图像的相机或产生火焰光谱的光谱仪。控制器258处理来自光学检测单元256的输出以控制机器252和254。如果光学检测单元256是相机，那么控制器258使用图像处理来检测从蓝绿到红橙的颜色改变。举例而言，来自图像中的像素的像素值(例如RGB、HSL、HSV、HSI)可以与已知红橙像素值进行比较来检测颜色改变。如果光学检测单元256是光谱仪，那么控制器258可检测与红橙波长互补的已知波长强度的降低，所述降低作为强度的绝对测量或在不会发生吸收作用的情况下相对于光谱带进行测量。控制器258响应来自光学检测单元256的输出而提供控制信号到机器252和254。如果在预定时间量内未发生颜色改变，那么控制器258可定位机器252以通过移动火焰使其靠近总成250来改变所述火焰与总成250之间的相对位置。控制器258还可提高火焰单元253产生的火焰强度。一旦由控制器258检测到颜色本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T安德雷彻克，MR贾沃罗斯基，LJ约克，
申请(专利权)人：开利公司，
类型：
国别省市：