感應加熱器、制造方法及焊接的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種感應加熱器、制造方法及焊接機，感應加熱器包括感應加熱線圈，所述感應加熱線圈形成有加熱待釬焊工件的焊縫的感應加熱區(qū)和引導所述待釬焊工件進入所述感應加熱區(qū)的半封閉開口。本發(fā)明感應加熱器利用高頻感應電源輸出低電壓高電流作用在待釬焊工件的焊縫，在焊縫表面產生高頻電子進行移動，形成渦流，而這些高頻電子的移動產生熱量，使焊縫本體表面溫度上升到焊接溫度，熔化焊環(huán)，實現(xiàn)工件上焊料流動填充的目的，消除了手工火焰釬焊的缺陷；而采用具有半封閉開口的半封閉線圈結構，能夠將形狀復雜的待釬焊工件引導到感應加熱區(qū)進行加熱，因此擴大了感應加熱釬焊的適用范圍。
【專利說明】感應加熱器、制造方法及焊接機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及焊接領域，尤其涉及一種感應加熱器、制造方法及焊接機。
【背景技術】
[0002]在空調管路釬焊領域，目前普通管路組件的釬焊均采用火焰釬焊的方式進行加熱，這種手工火焰釬焊的方式存在著一系列的缺陷，包括釬焊參數(shù)不受控、產生的噪音和光亮強烈、存在燒傷或爆炸的安全隱患，以及釬焊工人技能要求較高等。為了解決這些手工火焰釬焊的問題，目前已出現(xiàn)了通過感應加熱的方式進行釬焊加熱的傳統(tǒng)感應加熱器，這些傳統(tǒng)感應加熱器能夠有效地解決手工火焰釬焊的上述問題。
[0003]傳統(tǒng)感應加熱器目前通常為封閉環(huán)形，如圖1所示，只適合長度方向的截面尺寸相近、結構簡單的“I”型管接頭組件、管路組件等工件進行感應釬焊，而不適合外形較復雜的工件的批量釬焊。從圖1可以看到，“I”型工件al在長度方向上的各個截面的尺寸相同，因此能夠從封閉式傳統(tǒng)感應加熱器a2的中心進入感應加熱區(qū)a3。如果待釬焊的工件在長度方向上尺寸不一致，例如兩邊寬而較窄的中間部位為焊縫的情形，則難以將其待焊接的部位準確的放到感應加熱區(qū)。除此之外，其它形狀例如環(huán)形工件、多彎形狀的工件等也難以采用傳統(tǒng)感應加熱器進行加熱。另外，在傳統(tǒng)感應加熱器對工件進行感應加熱時通常需要操作人員通過一段夾持工件來進行釬焊，這就會導致工件的定位不準，傳統(tǒng)感應加熱器對其加熱不均勻，進而導致釬焊質量不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提出一種感應加熱器及焊接機，能夠替代手工火焰釬焊，并且適合于外形較復雜的工件的批量釬焊。
[0005]本發(fā)明的另一目的是提出一種感應加熱器的制造方法，能夠實現(xiàn)替代手工火焰釬焊，并且適合于外形較復雜的工件的批量釬焊的感應加熱器的制造。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種感應加熱器，包括感應加熱線圈，其中，所述感應加熱線圈形成有加熱待釬焊工件的焊縫的感應加熱區(qū)和引導所述待釬焊工件進入所述感應加熱區(qū)的半封閉開口。
[0007]進一步的，還包括所述待釬焊工件的定位結構，所述定位結構設置在所述感應加熱線圈上，位于感應加熱區(qū)的一側，且在所述感應加熱線圈對所述待釬焊工件感應加熱的狀態(tài)下與所述待釬焊工件表面接觸，用于使所述待釬焊工件在所述感應加熱區(qū)位于居中的位置。
[0008]進一步的，所述定位結構包括至少一個第一定位塊和至少一個第二定位塊，所述第一定位塊固定設置在所述感應加熱線圈的外側，所述第二定位塊固定設置在所述感應加熱線圈的內側，所述第一定位塊和第二定位塊的定位平面一致，在所述感應加熱線圈對所述待釬焊工件感應加熱的狀態(tài)下共同對所述待釬焊工件進行支撐和定位。
[0009]進一步的，所述第一定位塊和第二定位塊均采用高溫耐火材料。[0010]進一步的，在所述感應加熱線圈中對應于所述感應加熱區(qū)的位置還固定設置有導磁體。
[0011 ] 進一步的，所述感應加熱線圈的感應加熱區(qū)和半封閉開口形成U型結構、V型結構或L型結構。
[0012]進一步的，所述感應加熱線圈為多段線圈焊接而成的單一線圈或一體制造而成的
單一線圈。
[0013]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種焊接機，包括高頻感應電源，其中，還包括與所述高頻感應電源電連接的前述感應加熱器。
[0014]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種感應加熱器的制造方法，包括以下步驟:
[0015]加工感應加熱線圈，使所述感應加熱線圈形成有加熱待釬焊工件的焊縫的感應加熱區(qū)和引導所述待釬焊工件進入所述感應加熱區(qū)的半封閉開口。
[0016]進一步的，還包括在所述感應加熱線圈上位于感應加熱區(qū)的一側設置所述待釬焊工件的定位結構的步驟，使所述定位結構在所述感應加熱線圈對所述待釬焊工件感應加熱時與所述待釬焊工件表面接觸，以使所述待釬焊工件在所述感應加熱區(qū)位于居中的位置。
[0017]進一步的，所述定位結構包括至少一個第一定位塊和至少一個第二定位塊，在設置所述定位結構的過程中，將所述第一定位塊固定設置在所述感應加熱線圈的外側，將所述第二定位塊固定設置在所述感應加熱線圈的內側，使所述第一定位塊和第二定位塊的定位平面保持一致，以便所述第一定位塊和第二定位塊在所述感應加熱線圈對所述待釬焊工件感應加熱時共同對所述待釬焊工件進行支撐和定位。
[0018]進一步的，還包括在所述感應加熱線圈中對應于所述感應加熱區(qū)的位置固定設置導磁體的步驟。
[0019]進一步的，在使所述感應加熱線圈形成有加熱待釬焊工件的焊縫的感應加熱區(qū)和引導所述待釬焊工件進入所述感應加熱區(qū)的半封閉開口的過程中，使所述感應加熱線圈的感應加熱區(qū)和半封閉開口形成U型結構、V型結構或L型結構。
[0020]進一步的，還包括由多段線圈焊接而成的單一線圈或一體制造而成的單一線圈形成所述感應加熱線圈的步驟。
[0021 ] 基于上述技術方案，本發(fā)明感應加熱器利用高頻感應電源輸出低電壓高電流作用在待釬焊工件的焊縫，在焊縫表面產生高頻電子進行移動，形成渦流，而這些高頻電子的移動產生熱量(通過集膚效應和鄰近效應)，使焊縫本體表面溫度上升到焊接溫度，熔化焊環(huán)，實現(xiàn)工件上焊料流動填充的目的，消除了手工火焰釬焊的缺陷；而采用具有半封閉開口的半封閉線圈結構，能夠將形狀復雜的待釬焊工件引導到感應加熱區(qū)進行加熱，因此擴大了感應加熱釬焊的適用范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0023]圖1為封閉式傳統(tǒng)感應加熱器的結構示意圖。
[0024]圖2A-2C分別為本發(fā)明感應加熱器的第一實施例的正視圖、俯視圖和左視圖。
[0025]圖3A-3C分別為本發(fā)明感應加熱器的第二實施例的正視圖、俯視圖和左視圖。[0026]圖4A-4C分別為本發(fā)明感應加熱器的第二實施例的工作示意圖。
[0027]圖5為本發(fā)明感應加熱器的第二實施例中的第一定位塊的結構示意圖。
[0028]圖6為本發(fā)明感應加熱器的第二實施例中的第二定位塊的結構示意圖。
[0029]圖7為本發(fā)明感應加熱器的第三實施例的結構示意圖。
[0030]圖8為本發(fā)明感應加熱器的第四實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0031]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。
[0032]如圖2A-2C所示，分別為本發(fā)明感應加熱器的第一實施例的正視圖、俯視圖和左視圖。在本實施例中，感應加熱器包括與高頻感應電源(圖中未示出)電連接的感應加熱線圈1，感應加熱線圈I形成有加熱待釬焊工件的焊縫的感應加熱區(qū)A和引導待釬焊工件進入感應加熱區(qū)A的半封閉開口 B。
[0033]本實施例的感應加熱器利用高頻感應電源輸出低電壓高電流來作用在待釬焊工件的焊縫，在焊縫表面產生高頻電子進行移動，形成渦流，而這些高頻電子的移動產生熱量(通過集膚效應和鄰近效應)，使焊縫本體表面溫度上升到焊接溫度，熔化焊環(huán)，實現(xiàn)工件上焊料流動填充的目的，消除了手工火焰釬焊的缺陷。
[0034]在本發(fā)明中，感應加熱區(qū)是指感應加熱線圈對待釬焊工件進行感應加熱的空間，通常是指待釬焊工件的焊縫所在的空間位置。半封閉開口是指工件從感應加熱線圈的外部到感應加熱區(qū)所需經過的凹入結構的開口部分，以待釬焊工件的焊縫所在平面來看，半封閉開口和感應加熱區(qū)在該平面共同形成了凹入結構，該半封閉開口能夠適合待釬焊工件的尺寸以方便待釬焊工件的放入和釬焊后工件的取出。
[0035]在圖2A所示的實施例中，感應加熱線圈I包括四個線圈段,分別為線圈段11、線圈段12、線圈段13和線圈段14。感應加熱線圈I的多段線圈可以通過焊接形成單一線圈，也可以為一體制造而成的單一線圈。而線圈段11和線圈段12組成半封閉的U型結構，感應加熱區(qū)A就設置在U型結構靠近底部的位置，而作為U型結構的兩個側邊的線圈段11形成了半封閉開口 B。
[0036]當需要使用本發(fā)明感應加熱器對待釬焊工件進行加熱時，可以從半封閉開口 B指向感應加熱區(qū)A的方向上，先使待釬焊工件進入半封閉開口 B直至到達感應加熱區(qū)A，該方向基本與待釬焊工件的焊縫所在平面平行。傳統(tǒng)的封閉式的感應加熱器所加熱的工件只能在工件焊縫所在平面的垂直方向上通過封閉線圈所包圍的空腔進入，因此只適合“I”型的工件，如果是其他形狀，例如局部較粗大的工件或橢圓形工件等，則可能會出現(xiàn)無法將待釬焊的焊縫引導到感應加熱區(qū)的情況，而本實施例中的半封閉開口可以很方便的使這些形狀比較復雜的工件的待釬焊的焊縫引導到感應加熱區(qū)，即便是“I”型工件，其通過半封閉開口引導進入感應加熱區(qū)也比封閉式感應線圈的引導方式更為方便，因此本實施例適用范圍更廣，使用也更方便。
[0037]如圖3A-3C所示，分別為本發(fā)明感應加熱器的第二實施例的正視圖、俯視圖和左視圖。結合圖4A-4C的工作示意圖，與上一實施例相比，本實施例還包括待釬焊工件的定位結構，定位結構設置在感應加熱線圈I上，位于感應加熱區(qū)A的一側，當需要對待釬焊工件4進行感應加熱時，先將待釬焊工件從半封閉開口 B沿圖中箭頭所示方向引導進入感應加熱區(qū)A。在感應加熱線圈I對待釬焊工件4感應加熱的狀態(tài)下與待釬焊工件4表面接觸，用于使待釬焊工件4在感應加熱區(qū)A位于居中的位置。定位結構的使用可以確保工件在加熱時處于居中位置，避免因加熱位置偏差而導致溫度偏差，進而確保工件的焊縫周圍加熱均勻一致，提升焊縫質量。在另一個實施例中，也可以在感應加熱器中不專門設置定位結構，而是由工件附近的其他外部定位結構來定位工件。
[0038]在圖3A-3C中，定位結構包括至少一個第一定位塊2和至少一個第二定位塊3，第一定位塊2固定設置在感應加熱線圈I的外側，第二定位塊3固定設置在感應加熱線圈I的內側，這里的外側和內側是相對于感應加熱線圈I的整體而言的外側和內側。第一定位塊2和第二定位塊3的定位平面一致，在感應加熱線圈I對待釬焊工件4感應加熱的狀態(tài)下共同對待釬焊工件4進行支撐和定位。圖5和圖6分別為第一定位塊2和第二定位塊3的結構示意圖。從圖中可以看到，第一定位塊2包括呈V字型的定位平面21和固定平面22(即從紙背向紙面方向的平面)，通過固定平面22固定在感應加熱線圈I的外側，從圖中可以看到第一定位塊2的輪廓尺寸與感應加熱線圈I的部分尺寸一致，因此能夠使固定平面22與感應加熱線圈I之間形成更大面積的接觸，進而獲得更牢固和穩(wěn)定的固定效果。而第二定位塊3也包括呈V字型的定位平面31和固定平面32，固定平面32與線圈段14的上下部分所形成的空間相配合，第二定位塊3通過固定平面32固定在線圈段14的上下部分所形成的空間內，而第一定位塊2的定位平面21與第二定位塊3的定位平面31共同對待釬焊工件4進行支撐和定位。從圖中可以看到V字型的定位平面較適合于圓形輪廓的工件的定位，而對于其他形狀輪廓的工件來說，還可以選擇其它適合的定位平面形狀。
[0039]在材料的選擇上，由于第一定位塊和第二定位塊均臨近感應加熱區(qū)，因此優(yōu)選采用高溫耐火材料，例如石棉、蛭石、氧化鋁、耐火纖維等。在第一定位塊和第二定位塊的使用上，考慮到不同工件的結構、形狀存在差異，并不僅限于本實施例中所采用的單一的第一定位塊和單一的第二定位塊的定位結構。為適應更多種類的工件，定位結構中的第一定位塊和第二定位塊可以分別包括至少一個，例如設置兩個第一定位塊和三個第二定位塊等，第一定位塊和第二定位塊還可以根據(jù)需要選擇合適的數(shù)量進行裝卸。
[0040]如圖7所示，為本發(fā)明感應加熱器的第三實施例的結構示意圖。與上一實施例相t:匕，本實施例在感應加熱線圈I中(參考圖2B所示位置C)、對應于感應加熱區(qū)A的位置還固定設置有導磁體5，導磁體5可以通過耐高溫膠進行粘接固定。導磁體5的作用是強化臨近工件表面的磁場分布，提升感應釬焊加熱效果和加熱的均勻性。
[0041 ] 在上述各實施例中，本發(fā)明感應加熱器的感應加熱線圈的感應加熱區(qū)和半封閉開口形成為U型結構，實際上按照此發(fā)明思路，V型結構或L型結構均可適用于本發(fā)明，圖8所示的本發(fā)明感應加熱器的第四實施例中，感應加熱線圈I’的線圈段12’較短，因此感應加熱區(qū)和半封閉開口就形成為V型結構。這里的U型結構中U型開口、V型結構中的V型開口以及L型結構中的L型開口均為半封閉開口。
[0042]本發(fā)明感應加熱器可適用于各類管路釬焊工作，尤其適合應用在釬焊效率、質量和可靠性較高的空調管路組件的釬焊工作。而本發(fā)明感應加熱器幾乎可適合所有空調管路組件的釬焊工作，適用范圍非常廣泛，而且使用起來方便靈活，不容易受工件位置或規(guī)格的限制，加熱過程無需操作人員手動操作，對操作人員的要求較低，這進一步提高了適用范圍。[0043]本發(fā)明的上述感應加熱器實施例可適用于各類包括高頻感應電源的焊接機，高頻感應電源與感應加熱器電連接，為感應加熱器提供低電壓高電流，以便感應加熱器的感應加熱線圈作用在待釬焊工件的焊縫上，在焊縫表面產生高頻電子進行移動，形成渦流，而這些高頻電子的移動產生熱量(通過集膚效應和鄰近效應)，使焊縫本體表面溫度上升到焊接溫度，熔化焊環(huán)，實現(xiàn)工件上焊料流動填充的目的，消除了手工火焰釬焊的缺陷。本發(fā)明的焊接機可制造成便攜式焊接機，以方便操作人員靈活使用。
[0044]對于上述的各個感應加熱器實施例，本發(fā)明還提供了感應加熱器的制造方法，包括以下步驟:加工感應加熱線圈，使所述感應加熱線圈形成有加熱待釬焊工件的焊縫的感應加熱區(qū)和引導所述待釬焊工件進入所述感應加熱區(qū)的半封閉開口。
[0045]對于設置有定位結構的感應加熱器實施例，則制造方法還可以進一步包括在所述感應加熱線圈上位于感應加熱區(qū)的一側設置所述待釬焊工件的定位結構的步驟，使所述定位結構在所述感應加熱線圈對所述待釬焊工件感應加熱時與所述待釬焊工件表面接觸，以使所述待釬焊工件在所述感應加熱區(qū)位于居中的位置。
[0046]對于定位結構包括至少一個第一定位塊和至少一個第二定位塊的感應加熱器實施例，制造方法還可以在設置所述定位結構的過程中，將所述第一定位塊固定設置在所述感應加熱線圈的外側，將所述第二定位塊固定設置在所述感應加熱線圈的內側，使所述第一定位塊和第二定位塊的定位平面保持一致，以便所述第一定位塊和第二定位塊在所述感應加熱線圈對所述待釬焊工件感應加熱時共同對所述待釬焊工件進行支撐和定位。
[0047]對于設置有導磁體的感應加熱器實施例，制造方法還可以進一步包括在所述感應加熱線圈中對應于所述感應加熱區(qū)的位置固定設置導磁體的步驟。
[0048]對于感應加熱區(qū)和半封閉開口形成有特別形狀的感應加熱器實施例，制造方法還包括在使所述感應加熱線圈形成有加熱待釬焊工件的焊縫的感應加熱區(qū)和引導所述待釬焊工件進入所述感應加熱區(qū)的半封閉開口的過程中，使所述感應加熱線圈的感應加熱區(qū)和半封閉開口形成U型結構、V型結構或L型結構。
[0049]在另一個感應加熱器實施例中，還可以進一步包括由多段線圈焊接而成的單一線圈或一體制造而成的單一線圈形成所述感應加熱線圈的步驟。
[0050]上述各感應加熱器的制造方法實施例所產生的技術效果均可參考前述感應加熱器實施例所產生的技術效果，這里不再贅述。
[0051]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發(fā)明請求保護的技術方案范圍當中。
【權利要求】
1.一種感應加熱器，包括感應加熱線圈，其特征在于，所述感應加熱線圈形成有加熱待釬焊工件的焊縫的感應加熱區(qū)和引導所述待釬焊工件進入所述感應加熱區(qū)的半封閉開口。
2.根據(jù)權利要求1所述的感應加熱器，其特征在于，還包括所述待釬焊工件的定位結構，所述定位結構設置在所述感應加熱線圈上，位于感應加熱區(qū)的一側，且在所述感應加熱線圈對所述待釬焊工件感應加熱的狀態(tài)下與所述待釬焊工件表面接觸，用于使所述待釬焊工件在所述感應加熱區(qū)位于居中的位置。
3.根據(jù)權利要求2所述的感應加熱器，其特征在于，所述定位結構包括至少一個第一定位塊和至少一個第二定位塊，所述第一定位塊固定設置在所述感應加熱線圈的外側，所述第二定位塊固定設置在所述感應加熱線圈的內側，所述第一定位塊和第二定位塊的定位平面一致，在所述感應加熱線圈對所述待釬焊工件感應加熱的狀態(tài)下共同對所述待釬焊工件進行支撐和定位。
4.根據(jù)權利要求3所述的感應加熱器，其特征在于，所述第一定位塊和第二定位塊均采用高溫耐火材料。
5.根據(jù)權利要求1~4任一所述的感應加熱器，其特征在于，在所述感應加熱線圈中對應于所述感應加熱區(qū)的位置還固定設置有導磁體。
6.根據(jù)權利要求1所述的感應加熱器，其特征在于，所述感應加熱線圈的感應加熱區(qū)和半封閉開口形成U型結構、V型結構或L型結構。
7.根據(jù)權利要求1所述的感應加熱器，其特征在于，所述感應加熱線圈為多段線圈焊接而成的單一線圈或一體制造而成的單一線圈。
8.一種焊接機，包括高頻感應電源，其特征在于，還包括與所述高頻感應電源電連接的權利要求1~7任一所述的感應加熱器。
9.一種感應加熱器的制造方法，其特征在于，包括以下步驟: 加工感應加熱線圈，使所述感應加熱線圈形成有加熱待釬焊工件的焊縫的感應加熱區(qū)和引導所述待釬焊工件進入所述感應加熱區(qū)的半封閉開口。
10.根據(jù)權利要求9所述的制造方法，其特征在于，還包括在所述感應加熱線圈上位于感應加熱區(qū)的一側設置所述待釬焊工件的定位結構的步驟，使所述定位結構在所述感應加熱線圈對所述待釬焊工件感應加熱時與所述待釬焊工件表面接觸，以使所述待釬焊工件在所述感應加熱區(qū)位于居中的位置。
11.根據(jù)權利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述定位結構包括至少一個第一定位塊和至少一個第二定位塊，在設置所述定位結構的過程中，將所述第一定位塊固定設置在所述感應加熱線圈的外側，將所述第二定位塊固定設置在所述感應加熱線圈的內側，使所述第一定位塊和第二定位塊的定位平面保持一致，以便所述第一定位塊和第二定位塊在所述感應加熱線圈對所述待釬焊工件感應加熱時共同對所述待釬焊工件進行支撐和定位。
12.根據(jù)權利要求9-11任一所述的制造方法，其特征在于，還包括在所述感應加熱線圈中對應于所述感應加熱區(qū)的位置固定設置導磁體的步驟。
13.根據(jù)權利要求9所述的制造方法，其特征在于，在使所述感應加熱線圈形成有加熱待釬焊工件的焊縫的感應加熱區(qū)和引導所述待釬焊工件進入所述感應加熱區(qū)的半封閉開口的過程中，使所述感應加熱線圈的感應加熱區(qū)和半封閉開口形成U型結構、V型結構或L型結構。
14.根據(jù)權利要求9所述的制造方法，其特征在于，還包括由多段線圈焊接而成的單一線圈或一體制造而 成的單一線圈形成所述感應加熱線圈的步驟。
【文檔編號】B23K3/047GK103862130SQ201410098151
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月17日 優(yōu)先權日:2014年3月17日
【發(fā)明者】張觀軍, 柳永剛, 鐘明生, 侯紀波, 李德華, 熊龍元 申請人:珠海格力電器股份有限公司