阅读说明：本技术 一种电池包冷却管高频感应自动焊接装置及工艺 (High-frequency induction automatic welding device and process for battery pack cooling pipe ) 是由 程传峰 唐永亮 金茂文 王项如 刘青云 刘帅 于 2021-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种电池包冷却管高频感应自动焊接装置及工艺,包括高频钎焊机构、冷却管固定机构以及视觉检测机构,该焊接装置包括高频发生器和馈电模块,所述馈电模块包括电极触头、感应圈和阻抗器；所述固定机构包括设置在感应线圈正下方用于固定冷却管接头的真空吸气底座以及与高频钎焊机构连接的用于固定冷却管管体的固定支架；所述视觉检测机构包括钎焊成像采集装置以及图像处理装置。本发明通过自动钎焊装置对冷却管进行焊接,并通过真空吸气底座对接头进行吸附式固定,保证管件的一致性及稳定性,避免因位置偏差而影响局部焊接温度影响焊接效果,基于视觉检测机构检测焊接情况,焊接完成可以自动关闭装置,提高了冷却管焊接的质量和效率。(The invention provides a high-frequency induction automatic welding device and a high-frequency induction automatic welding process for a cooling pipe of a battery pack, wherein the high-frequency induction automatic welding device comprises a high-frequency brazing mechanism, a cooling pipe fixing mechanism and a visual detection mechanism, the welding device comprises a high-frequency generator and a feed module, and the feed module comprises an electrode contact, an induction coil and an impedor; the fixing mechanism comprises a vacuum suction base which is arranged under the induction coil and used for fixing the cooling pipe joint and a fixing support which is connected with the high-frequency brazing mechanism and used for fixing the cooling pipe body; the visual detection mechanism comprises a brazing imaging acquisition device and an image processing device. According to the invention, the cooling pipe is welded through the automatic brazing device, and the joint is fixed in an adsorption manner through the vacuum suction base, so that the consistency and stability of the pipe fitting are ensured, the influence of local welding temperature on the welding effect due to position deviation is avoided, the welding condition is detected based on the visual detection mechanism, the device can be automatically closed after the welding is finished, and the welding quality and efficiency of the cooling pipe are improved.)

一种电池包冷却管高频感应自动焊接装置及工艺

技术领域

本发明涉及新能源汽车电池包冷却管焊接技术领域，具体涉及一种电池包冷却管高频感应自动焊接装置及工艺。

背景技术

现有技术下，电池冷却系统常用的焊接成型工艺主要有激光焊、摩擦焊、氩弧焊、爆炸焊、高频感应钎焊、气氛隧道炉焊等，其中高频感应焊接(频率在300～450kHz)因加热速度快、热影响区小、能够避免或减少焊接面脆性化合物的形成等优点而得到广泛的应用。

高频焊接是利用高频电流所产生的集肤效应和相邻效应，将钢板和其它金属材料对接起来的新型焊接工艺，高频焊接技术是直缝焊管生产的关键工序之一，焊接质量的好坏，直接影响到焊管产品的整体强度、质量和生产效率，为了满足焊接行业对高质量、高效率生产的需求，焊接柔性化、智能化、自动化成为焊接行业的发展趋势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池包冷却管高频感应自动焊接装置及工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电池包冷却管高频感应自动焊接装置，包括：

高频钎焊机构，该焊接装置包括高频发生器和馈电模块，所述馈电模块包括电极触头、感应圈和阻抗器；

冷却管固定机构，所述固定机构包括设置在感应线圈正下方用于固定冷却管接头的真空吸气底座以及位于真空吸气底座正上方与高频钎焊机构连接的用于固定冷却管管体的固定支架；以及

视觉检测机构，所述视觉检测机构包括钎焊成像采集装置以及图像处理装置。

优选地，所述高频发生器内置有连接电源并将电源输入的低频交流电转变成高频交流电的电路。

进一步地，所述真空吸气底座包括内部开设有空腔的底座以及两个并排设置在该底座上端的定位凸起，所述凸起的中心位置向下开设有与底座空腔相连通的气孔，每个气孔的下端均水平设置有一组与空腔相连通的进气嘴和消音器，所述进气嘴与压缩空气高速喷射装置的出气端连接。

优选地，所述底座下端面设置有滑块并通过滑轨与高频钎焊机构连接，所述滑轨上还设置有用于调节底座与高频钎焊机构间距的螺栓。

优选地，所述钎焊成像采集装置包括光源以及用于实时采集焊接区域图像的相机。

一种电池包冷却管高频感应自动焊接工艺，基于上述所述的电池包冷却管高频感应自动焊接装置实现的，所述自动焊接工艺包括以下步骤：

步骤一、将待焊接冷却管的接头和管体固定装夹，并在焊接面上预制焊料；

步骤二、开启高频钎焊机构进行焊接，同时开启光源通过相机实时采集焊接区域的图像传输至图像处理系统；

步骤三、图像处理系统对接收到的图像进行分析处理，直到图像处理系统判断焊接完成后自动关闭焊接装置。

进一步地，所述步骤一具体通过以下方法实现：

将待焊接的冷却管接头放置在真空吸气底座上，使真空吸气底座上的凸起与接头的凹槽卡合，同时开启压缩空气高速喷射装置；

将待焊接的冷却管管体装夹在固定支架上；

调节底座使接头和管体的焊接面对齐，并在焊接面上预制焊丝。

进一步地，所述步骤三具体通过以下方法实现：

在图像处理系统中预制标准焊接面的图像；

图像处理系统将相机实时采集到的焊接面图像与标准焊接面的图像进行对比，当达到标准焊接面的成像效果即为焊接完成。

本发明通过自动钎焊装置对冷却管进行焊接，并通过真空吸气底座对接头进行吸附式固定，保证管件的一致性及稳定性，避免因位置偏差而影响局部焊接温度影响焊接效果，基于视觉检测机构检测焊接情况，焊接完成可以自动关闭装置，提高了冷却管焊接的质量和效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明真空吸气底座的结构示意图；

图3为本发明的步骤流程示意图；

图中：1、高频发生器；2、感应线圈；3、真空吸气底座；31、底座；32、定位凸起；33、气孔；34、进气嘴；35、消音器；36、滑块；37、滑轨；38、螺栓；4、固定支架；5、光源；6、相机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种优选实施方式做详细的说明。

如图1所示的电池包冷却管高频感应自动焊接装置，包括高频钎焊机构、冷却管固定机构以及视觉检测机构，该焊接装置包括高频发生器和馈电模块，所述馈电模块包括电极触头、感应圈和阻抗器；所述固定机构包括设置在感应线圈正下方用于固定冷却管接头的真空吸气底座以及与高频钎焊机构连接的用于固定冷却管管体的固定支架；所述视觉检测机构包括钎焊成像采集装置以及图像处理装置。

本优选实施例所述的高频发生器内置有连接电源并将电源输入的低频交流电转变成高频交流电的电路，此高频电流加到电感线圈后，利用电磁感应原理转换成高频磁场，并作用在处于磁场中的焊接物料上产生涡流效应，即在冷却管管件内生成与磁场强度成正比的感生电流，此涡流受集肤效应影响，频率越高，越集中于管体的表层；同时涡流在管体内流动时，会借助于内部所固有的电阻值，利用电流热效应原理生成热量；这种热量直接在物体内部生成的，加热速度快、效率高。

如图2所示，为了保证管件的一致性及稳定性，避免因位置偏差而影响局部焊接温度影响焊接效果，本优选实施例所述的真空吸气底座包括内部开设有空腔的底座以及两个并排设置在该底座上端的定位凸起，所述凸起的中心位置向下开设有与底座空腔相连通的气孔，每个气孔的下端均水平设置有一组与空腔相连通的进气嘴和消音器，所述进气嘴与压缩空气高速喷射装置的出气端连接；所述底座下端面设置有滑块并通过滑轨与高频钎焊机构连接，所述滑轨上还设置有用于调节底座与高频钎焊机构间距的螺栓，方便在焊接前调整接头和管体焊接面对齐。

在具体的使用中，所述管件的接头通过定位凸起进行限位，然后高速喷射的压缩气体从进气嘴通入，从消音器流出，从而在底座的空腔内持续产生向下的负压，使冷却管接头向正下方吸引，避免对接头进行挤压产生变形，同时能够保证管件加工的一致性及稳定性，避免因位置偏差而影响局部焊接温度影响焊接效果；同时可以抽取空腔内的热空气，迅速将气孔内的温度降低达到快速冷却的效果。

本发明所述的视觉检测机构主要是为了采集焊接面的反光点成像，焊接效果较好地焊接面成像几乎没有反光点，为了得到清晰的成像数据，本优选实施例所述的钎焊成像采集装置包括光源以及用于实时采集焊接区域图像的相机。

如图3所示的电池包冷却管高频感应自动焊接工艺，基于上述所述的电池包冷却管高频感应自动焊接装置实现的，所述自动焊接工艺包括以下步骤：

S1、将待焊接冷却管的接头和管体固定装夹，并在焊接面上预制焊料；具体的，先将待焊接的冷却管接头放置在真空吸气底座上，使真空吸气底座上的凸起与接头的凹槽卡合，同时开启压缩空气高速喷射装置；再将待焊接的冷却管管体装夹在固定支架上；然后调节底座使接头和管体的焊接面对齐，并在焊接面上预制焊丝。

S2、开启高频钎焊机构进行焊接，同时开启光源通过相机实时采集焊接区域的图像传输至图像处理系统；

S3、图像处理系统对接收到的图像进行分析处理，直到图像处理系统判断焊接完成后自动关闭焊接装置；在具体的操作中，需要先在图像处理系统中预制标准焊接面的图像；焊接过程中，图像处理系统将相机实时采集到的焊接面图像与标准焊接面的图像进行对比，当达到标准焊接面的成像效果即为焊接完成。

以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。