本發明涉及分子擴散焊技術領域，特別涉及一種銅鋁兩用型分子擴散焊機、其控制系統及控制方法，結構簡單，設計新穎、合理。

背景技術：

分子擴散焊是導電帶軟連接設備，主要由主機與控制兩部分組成，實現分子材料間的擴散焊接，使金屬物體在一定的溫度和一定壓力下，相同的金屬物體通過高溫使接觸面之間的分子擴散后形成接合的焊接方法，分子擴散焊機由主機與控制兩部分組成，主要功能是實現材料分子間的擴散焊接，該設備主要生產電力、化工、冶煉行業急需的母線伸縮節和軟連接導電帶產品，可實現軟母線、軟母線與硬母線、硬母線之間的擴散焊接。分子擴散焊與其他焊接方法相比，可以進行內部及多點大面積構件連接，焊接后工件基本不變形等諸多優點。分子擴散焊對工件被連接面制備及裝配質量要求較高，上下焊接壓頭平行度，將影響到接觸面上的壓力分布、工件焊后的變形量等。現有分子焊機上下焊接壓頭平行度不夠，或焊接工藝操作不當，均易引起變形誤差，導致許多精密工件的二次加工焊接，合格率較低、參數控制誤差較大，返工率高，且由于鋁材質的特性，極易在鋁表面產生氧化膜，現有分子擴散焊機不適用于鋁工件的擴散焊接，且自動化程度低。

技術實現要素：

針對現有技術中的不足，本發明提供一種銅鋁兩用型分子擴散焊機、其控制系統及控制方法，結構簡單、設計新穎合理，提高工件批量生產的自動化程度，工藝參數易于控制，適用于批量生產，且產品質量穩定，合格率高。

按照本發明所提供的設計方案，一種銅鋁兩用型分子擴散焊機，包含加壓油箱，設置在加壓油箱上部的支撐機構，及與支撐機構連接的焊接機構，所述焊接機構包含上焊接組件和下焊接組件，支撐機構包含平行設置的支撐上梁、支撐下梁，及分別與支撐上梁和支撐下梁兩端固定的平行立柱，支撐下梁與加壓油箱上部固定，上焊接組件與支撐上梁固定，平行立柱上設置有活動支撐梁，下焊接組件與活動支撐梁固定，活動支撐梁底部與加壓油箱輸出軸固定，平行立柱上套裝有導向套，活動支撐梁通過導向套與平行立柱滑動設置，活動支撐梁一端還垂直設有用于測量上焊接組件、下焊接組件工作時焊接處溫度的溫度測量儀；加壓油箱上設置有壓力調節閥和壓力測量儀；上焊接組件、下焊接組件上分別設置有用于與電控模塊電連接的連接端子。

上述的，所述的溫度測量儀為紅外測溫儀，紅外測溫儀通過可調支架與活動支撐梁一端固定；所述可調支架包含水平支架、豎直支架，水平支架一端與活動支撐梁固定，水平支架與活動支撐梁兩者中心線在一條直線上，水平支架上設置有用于固定豎直支架的限位孔，豎直支架通過限位孔與水平支架垂直固定。

上述的，所述的上焊接組件包含依次平行疊加設置的上焊接絕緣板、上焊接墊板、上焊接電極、上焊接壓板、上焊接壓頭，上焊接絕緣板與支撐上梁固定；所述的下焊接組件包含依次平行疊加設置的下焊接絕緣板、下焊接墊板、下焊接電極、下焊接壓板、下焊接壓頭，下焊接絕緣板與活動支撐梁固定；上焊接電極上設置有上連接端子，下焊接電極上設置有下連接端子，所述的上連接端子、下連接端子、溫度測量儀、壓力調節閥、壓力測量儀均與電控模塊相電連接。

一種銅鋁兩用型分子擴散焊控制系統，包含控制模塊，及與控制模塊相連的顯示模塊，控制模塊與電控模塊相連，還包含用于采集實際溫度及壓力數據的信號采集模塊，及上述的銅鋁兩用型分子擴散焊機，銅鋁兩用型分子擴散焊機的溫度測量儀、壓力測量儀分別與信號采集模塊輸入端相信號連接，信號采集模塊輸出端與控制模塊輸入端連接，控制模塊輸出端與上焊接組件、下焊接組件相電連接。

上述的控制系統中，所述顯示模塊包含電壓顯示單元、電流顯示單元、觸摸屏單元和控制面板單元，控制面板單元包含上升按鍵、下降按鍵、加熱按鍵、停熱按鍵、急停按鍵、報警模塊及功率調整旋鈕。

優選的，觸摸屏單元包含工藝參數預設模塊、工藝參數保存模塊、工藝參數調用模塊、及整定模塊，其中，工藝參數預設模塊用于預先設定工藝序號，工藝對應的焊接步驟和焊接電壓參數，及每個焊接步驟中的焊接參數；工藝參數保存模塊用于對工藝參數預設模塊中預先設定數據進行保存；工藝參數調用模塊用于通過工藝序號調用工藝參數保存模塊中保存的工藝；整定模塊用于對工藝參數保存模塊中保存的工藝數據進行修訂；其中，焊接電壓參數包含初始焊接電壓及焊接工作電壓，焊接參數包含焊接溫度、焊接壓力及焊接時間。

上述的控制系統中，控制模塊為可編程控制器。

一種銅鋁兩用型分子擴散焊控制方法，基于上述的銅鋁兩用型分子擴散焊控制系統，該控制方法的實現包含如下步驟：

步驟1、預先設定焊接工藝，焊接工藝對應點的焊接電壓參數、焊接步驟，及焊接步驟所對應的焊接參數，并進行保存；

步驟2、根據待焊接工件類型，選取步驟1中所保存的焊接工藝，啟動銅鋁兩用型分子擴散焊機，按照焊接工藝所對應的焊接步驟對待焊接工件進行焊接。

上述的控制方法中，焊接電壓參數包含初始焊接電壓及焊接工作電壓；焊接參數包含焊接溫度、焊接壓力及焊接時間。

上述的控制方法中，待焊接工件材質為銅，或為鋁。

本發明的有益效果：

1、本發明中，銅鋁兩用型分子擴散焊接機結構簡單，設計新穎、合理，解決現有技術中焊接合格率低、不適合批量生產等缺陷，活動支撐梁通過導向套與平行立柱滑動設置，活動支撐梁一端還垂直設有用于測量上焊接組件、下焊接組件工作時焊接處溫度的溫度測量儀；加壓油箱上設置有壓力調節閥和壓力測量儀；上焊接組件、下焊接組件上分別設置有用于與電控模塊電連接的連接端子，通過導向套與加壓油箱的配合，控制更加精準，拆卸、更換、維護更加方便，有較好的社會推廣價值和市場前景。

2、本發明中，銅鋁兩用型分子擴散焊控制系統通過控制模塊、及顯示模塊，控制模塊與電控模塊相連，實現分子擴散焊接的自動化控制，信號采集模塊用于采集實際溫度及壓力數據，銅鋁兩用型分子擴散焊機的溫度測量儀、壓力測量儀分別與信號采集模塊輸入端相信號連接，控制模塊控制上焊接組件、下焊接組件的工作；通過預設參數數據，實現銅鋁多種工件的分子擴散焊接，工藝參數易于控制，更加適合于工件產品的批量生產，且焊接質量穩定。

3、本發明中，銅鋁兩用型分子擴散焊控制方法實現分子擴散焊接的高精密控制，通過調用保存的工藝參數數據，來控制工件的分子擴散焊接，使用更加便捷，設計合理，安全可靠，非常利于推廣實施。

附圖說明：

圖1為本發明的銅鋁兩用型分子擴散焊機結構示意圖；

圖2為本發明中銅鋁兩用型分子擴散焊機與電控模塊連接示意圖；

圖3為本發明的控制系統示意圖；

圖4為本發明的顯示模塊示意圖；

圖5為本發明的控制系統電氣連接示意圖；

圖6為本發明的控制模塊連接示意圖；

圖7為本發明的控制方法流程示意圖。

具體實施方式：

圖中標號，標號1代表加壓油箱，標號2代表加壓油箱輸出軸，標號3代表平行立柱，標號4代表支撐上梁，標號5代表支撐下梁，標號6代表活動支撐梁，標號7代表上焊接組件，標號71代表上焊接絕緣板，標號72代表上焊接墊板，標號73代表上焊接電極，標號74代表上焊接壓板，標號75代表上焊接壓頭，標號8代表下焊接組件，標號81代表下焊接絕緣板，標號82代表下焊接墊板，標號83代表下焊接電極，標號84代表下焊接壓板，標號85代表下焊接壓頭，標號9表示導向套，標號10代表溫度測量儀，標號101代表可調支架，標號11代表連接端子，標號12代表壓力調節閥，標號13代表電控模塊，標號14代表變頻器，標號21代表觸摸屏，標號22代表電壓顯示單元，標號23代表電流顯示單元，標號24代表上升按鍵，標號25代表下降按鍵，標號26代表加熱按鍵，標號27代表停熱按鍵，標號28代表急停按鍵，標號29代表報警模塊，標號30代表功率調整旋鈕。

下面結合附圖和技術方案對本發明作進一步詳細的說明，并通過優選的實施例詳細說明本發明的實施方式，但本發明的實施方式并不限于此。

實施例一，參見圖1和2所示，一種銅鋁兩用型分子擴散焊機，包含加壓油箱，設置在加壓油箱上部的支撐機構，及與支撐機構連接的焊接機構，所述焊接機構包含上焊接組件和下焊接組件，支撐機構包含平行設置的支撐上梁、支撐下梁，及分別與支撐上梁和支撐下梁兩端固定的平行立柱，支撐下梁與加壓油箱上部固定，上焊接組件與支撐上梁固定，平行立柱上設置有活動支撐梁，下焊接組件與活動支撐梁固定，活動支撐梁底部與加壓油箱輸出軸固定，平行立柱上套裝有導向套，活動支撐梁通過導向套與平行立柱滑動設置，活動支撐梁一端還垂直設有用于測量上焊接組件、下焊接組件工作時焊接處溫度的溫度測量儀；加壓油箱上設置有壓力調節閥和壓力測量儀；上焊接組件、下焊接組件上分別設置有用于與電控模塊電連接的連接端子；結構簡單，設計新穎、合理，解決現有技術中焊接合格率低、不適合批量生產等缺陷，通過導向套與加壓油箱的配合，控制更加精準，拆卸、更換、維護更加方便，有較好的社會推廣價值和市場前景。

優選的，所述的溫度測量儀為紅外測溫儀，紅外測溫儀通過可調支架與活動支撐梁一端固定；所述可調支架包含水平支架、豎直支架，水平支架一端與活動支撐梁固定，水平支架與活動支撐梁兩者中心線在一條直線上，水平支架上設置有用于固定豎直支架的限位孔，豎直支架通過限位孔與水平支架垂直固定；通過可調支架實現溫度測量儀的調節，實現焊接處溫度數據的高精準測量，有效保證焊接過程的精準控制，滿足高精準工件焊接加工的需求。

優選的，所述的上焊接組件包含依次平行疊加設置的上焊接絕緣板、上焊接墊板、上焊接電極、上焊接壓板、上焊接壓頭，上焊接絕緣板與支撐上梁固定；所述的下焊接組件包含依次平行疊加設置的下焊接絕緣板、下焊接墊板、下焊接電極、下焊接壓板、下焊接壓頭，下焊接絕緣板與活動支撐梁固定；上焊接電極上設置有上連接端子，下焊接電極上設置有下連接端子，所述的上連接端子、下連接端子、溫度測量儀、壓力調節閥、壓力測量儀均與電控模塊相電連接。焊接組件平行疊加設置，保證焊接壓頭的平整度，進一步保障工件焊接加工的高精度需求；通過在上、下焊接電極上設置連接端子，通過導線與電控模塊的變頻器連接，維護更加方便，更加安全可靠。

實施例二，參見圖3~6所示，一種銅鋁兩用型分子擴散焊控制系統，包含控制模塊，及與控制模塊相連的顯示模塊，控制模塊與電控模塊相連，還包含用于采集實際溫度及壓力數據的信號采集模塊，及上述的銅鋁兩用型分子擴散焊機，銅鋁兩用型分子擴散焊機的溫度測量儀、壓力測量儀分別與信號采集模塊輸入端相信號連接，信號采集模塊輸出端與控制模塊輸入端連接，控制模塊輸出端與上焊接組件、下焊接組件相電連接，實現分子擴散焊接的自動化控制，適合工件的大批量焊接加工生產。

上述的控制系統中，所述顯示模塊包含電壓顯示單元、電流顯示單元、觸摸屏單元和控制面板單元，控制面板單元包含上升按鍵、下降按鍵、加熱按鍵、停熱按鍵、急停按鍵、報警模塊及功率調整旋鈕。通過控制面板的上升按鍵、下降按鍵，實現對活動支撐梁的上下滑動；當放入工件后，上升加壓，通過加熱按鍵，開始加熱；當加熱進行時，通過停熱按鍵，停止加熱；在任何狀態下，可以通過急停按鍵，停止一切動作，且急停按鍵通過軟件控制，實現手動/自動焊接模式的切換，例如，可以設置按住急停按鍵，保持5s，來實現焊接模式切換；當工作過程中出現傳感器或者設備故障，或缺水、超溫等情況，報警模塊通過蜂鳴器，實現警示提醒，通知工作人員進行相應維護作業，可通過軟件設置，例如通過按急停按鍵，解除報警；在加熱過程中，通過功率調整旋鈕，順時針旋轉來實現變頻器初級電壓增加，最大可增加至電網電壓，實現功率增加；通過逆時針旋轉實現變頻器初級電壓減小，最小可至0，功率相應減小，通過旋轉功率調整旋鈕，來限制變頻器加熱功率，控制更加精準，自動化程度高。

優選的，觸摸屏單元包含工藝參數預設模塊、工藝參數保存模塊、工藝參數調用模塊、及整定模塊，其中，工藝參數預設模塊用于預先設定工藝序號，工藝對應的焊接步驟和焊接電壓參數，及每個焊接步驟中的焊接參數；工藝參數保存模塊用于對工藝參數預設模塊中預先設定數據進行保存；工藝參數調用模塊用于通過工藝序號調用工藝參數保存模塊中保存的工藝；整定模塊用于對工藝參數保存模塊中保存的工藝數據進行修訂；其中，焊接電壓參數包含初始焊接電壓及焊接工作電壓，焊接參數包含焊接溫度、焊接壓力及焊接時間；通過預設焊接工藝等數據參數，對每條工藝數據進行保存，下次相同工件進行作業，可通過調用相應工藝，來實現工件的分子擴散焊接加工，提升分子擴散焊接作業的作業化流程，操作更加便捷。優選，控制模塊為可編程控制器，控制精準。

實施例三，參見圖7所示，一種銅鋁兩用型分子擴散焊控制方法，基于上述的銅鋁兩用型分子擴散焊控制系統，該控制方法的實現包含如下步驟：

步驟1、預先設定焊接工藝，焊接工藝對應點的焊接電壓參數、焊接步驟，及焊接步驟所對應的焊接參數，并進行保存；

步驟2、根據待焊接工件類型，選取步驟1中所保存的焊接工藝，啟動銅鋁兩用型分子擴散焊機，按照焊接工藝所對應的焊接步驟對待焊接工件進行焊接。

實現分子擴散焊接的高精密控制，通過調用保存的工藝參數數據，來控制工件的分子擴散焊接，使用更加便捷，設計合理，安全可靠，非常利于推廣實施。

上述的控制方法中，焊接電壓參數包含初始焊接電壓及焊接工作電壓；焊接參數包含焊接溫度、焊接壓力及焊接時間。優選的，待焊接工件材質為銅，或為鋁。

通過對設定的分子擴散焊接工藝進行保存，下次進行相同工件焊接時，可直接通過調用相關工藝流程，來實現工件的分子擴散焊接。對不同焊接工件、不同材質工件，通過設定或修改工藝數據，來實現工件分子擴散焊接工藝的控制；自動化程度更高，實現更加穩定、可靠、便捷。

本發明并不局限于上述具體實施方式，本領域技術人員還可據此做出多種變化，但任何與本發明等同或者類似的變化都應涵蓋在本發明權利要求的范圍內。