CN103737177A - 电子雷管脚线激光焊接校正装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子雷管脚线焊接装置技术领域，是一种电子雷管脚线激光焊接校正装置及方法，该焊接校正装置包括激光发生器、光缆、振镜系统、CCD图像采集装置和图像处理模块，所述振镜系统上设有光缆接头和振镜系统信号输入端子，激光发生器通过光缆与光缆接头相连接，CCD图像采集装置固定安装在振镜系统上，CCD图像采集装置的信号输出端子通过信号线缆与图像处理模块的信号输入端子相连接，图像处理模块的信号输出端子与振镜系统信号输入端子相连接。本发明结构合理而紧凑，使用方便，其将CCD图像采集装置应用于激光焊接系统，有效的解决了激光焊接定位偏差的问题，具有省力、简便、高效的特点。

Description

电子雷管脚线激光焊接校正装置及方法

技术领域

本发明涉及电子雷管脚线焊接技术领域，是一种电子雷管脚线激光焊接校正装置及方法。

背景技术

电子雷管脚线激光焊接工序是，通过专用的芯片与脚线焊接夹具1先将芯片与脚线固定好后，然后将夹具放到激光焊接机平台上定位后进行焊接。由于激光束的位置一旦调整好后，焊点位置是固定不变的，而在焊接细小的整版零件时，由于零件本身的一致性、工装夹具的重复定位精度等方面因素，都使焊点的精度在自动化批量生产中难以得到有效的保证，致使产品的合格率不够高，难以满足产品的工艺要求，表现在如下几点：1.对夹具与芯片焊脚精度要求较高，使得夹具与模具的加工维护成本非常高；2.由于夹具与芯片焊脚微小的位置偏差，使得焊接废品率居高不下；3.综合生产效率较低。

发明内容

本发明提供了一种电子雷管脚线激光焊接校正装置及方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有电子雷管脚线激光焊接存在的夹具与模具加工维护成本高、焊接废品率高、生产效率低的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种电子雷管脚线激光焊接校正装置，用于通过脚线焊接夹具将脚线焊接到电子雷管延期芯片上，包括激光发生器、光缆、振镜系统、CCD图像采集装置和图像处理模块，所述振镜系统上设有光缆接头和振镜系统信号输入端子，激光发生器通过光缆与光缆接头相连接，CCD图像采集装置固定安装在振镜系统上，CCD图像采集装置的信号输出端子通过信号线缆与图像处理模块的信号输入端子相连接，图像处理模块的信号输出端子与振镜系统信号输入端子相连接。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述振镜系统的下方可设有焊接平台，焊接平台上固定安装有脚线焊接夹具，脚线焊接夹具上安装有电子雷管延期芯片和待焊接脚线，待焊接脚线与相应的电子雷管延期芯片的待焊点紧密接触。

振镜系统可设置在脚线焊接夹具的正上方，CCD图像采集装置设置在脚线焊接夹具的上方一侧。

本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种电子雷管脚线激光焊接校正的方法，包括以下步骤：

首先，挑选脚线与电子雷管延期芯片的焊接点位置准确的焊接成品作为标准模板，将标准模板固定在脚线焊接夹具上，将脚线焊接夹具放置在焊接平台上并固定好后，通过CCD图像采集装置将脚线焊接夹具连同标准模板上各焊接点一起进行拍照，获取各焊接点的图像数据；

其次，将脚线焊接夹具上的标准模板取下，将待焊接脚线穿在相应的电子雷管延期芯片的待焊点上，将多个穿好脚线的电子雷管延期芯片固定在脚线焊接夹具上，将脚线焊接夹具放置在焊接平台上并固定好；

接着，通过CCD图像采集装置将脚线焊接夹具连同各待焊点一起进行拍照，获取各待焊点的图像数据；

然后，利用图像处理模块根据各待焊点的图像数据计算得到各待焊点的位置坐标，并将所述各待焊点的位置坐标信息传送到振镜系统；振镜系统将各待焊点的位置坐标信息与标准模板的焊接点位置坐标信息比对，计算出偏差值；

之后，振镜系统通过X轴振镜电机和Y轴振镜电机分别对X轴振镜和Y轴振镜位置进行校正，发射激光脉冲至相应各待焊点的位置，如果各待焊点的图像数据与标准模板的焊接点的图像数据差别较大，比如待焊点上没有穿入脚线，则不予焊接；

最后，激光脉冲将脚线材料熔化并与电子雷管延期芯片的待焊点焊接在一起。

本发明结构合理而紧凑，使用方便，其将CCD图像采集装置应用于激光焊接系统，有效的解决了激光焊接定位偏差的问题，具有省力、简便、高效的特点。

附图说明

附图1为本发明最佳实施例的结构示意图。

附图中的编码分别为：1为脚线焊接夹具，2为激光发生器，3为光缆，4为振镜系统，5为CCD图像采集装置，6为图像处理模块，7为光缆接头，8为偏振光镜片，9为X轴振镜，10为Y轴振镜，11为X轴振镜电机，12为Y轴振镜电机，13为聚焦镜头，14为微机系统。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例一：

如附图1所示，该电子雷管脚线激光焊接校正装置，用于通过脚线焊接夹具1将脚线焊接到电子雷管延期芯片上，包括激光发生器2、光缆3、振镜系统4、CCD图像采集装置5和图像处理模块6，所述振镜系统4上设有光缆接头7和振镜系统信号输入端子，激光发生器2通过光缆3与光缆接头7相连接，CCD图像采集装置5固定安装在振镜系统4上，CCD图像采集装置5的信号输出端子通过信号线缆与图像处理模块6的信号输入端子相连接，图像处理模块6的信号输出端子与振镜系统信号输入端子相连接。振镜系统4为现有公知公用技术，振镜系统4包括偏振光镜片8、X轴振镜9、Y轴振镜10、X轴振镜电机11、Y轴振镜电机12、聚焦镜头13和微机系统14，激光通过偏振光镜片8后投射到X轴振镜9和Y轴振镜10上，X轴振镜9和Y轴振镜10为由X轴振镜电机11和Y轴振镜电机12驱动的偏振镜，X轴振镜电机11和Y轴振镜电机12为高精度伺服电机， X轴振镜电机11和Y轴振镜电机12在微机系统14的控制下分别转动X轴振镜9和Y轴振镜10的角度，激光通过X轴振镜9和Y轴振镜10的校正后，通过聚焦镜头13聚焦到工件的不同位置。通过加装CCD图像采集装置5，并与振镜系统4的微机系统14通过线缆连接，将相关控制软件输入微机系统14进行控制，使用时，先将脚线与电子雷管延期芯片焊接点位置准确的焊接成品作为标准模板，通过CCD图像采集装置5将脚线焊接夹具1连同标准模板上各焊接点一起进行拍照，获取各焊接点的图像数据，取下标准模板后，再将穿好脚线的电子雷管延期芯片通过脚线焊接夹具1固定好，使待焊接脚线与相应的电子雷管延期芯片的待焊点紧密接触，所述CCD图像采集装置5用于获取电子雷管延期芯片上各待焊点图像数据并与标准模板的焊接点图像数据对比，所述图像处理模块6根据所述各待焊点图像数据和标准模板的焊接点图像数据计算得到各待焊点位置坐标，并将所述各待焊点位置坐标信息传送到所述振镜系统4，所述振镜系统4根据图像处理模块6传来的各待焊点位置坐标信息发射激光脉冲至相应位置，激光脉冲将脚线焊接到电子雷管延期芯片的待焊点上。由CCD图像采集装置5和图像处理模块6实现待焊点和标准模板的影像自动比对，并对焊接激光光束自动纠偏，能够避免芯片焊脚偏差造成焊接废品，对脚线焊接夹具1及芯片焊脚精度要求相对较低，能够识别焊脚穿线与否，提高了产品的焊接质量，降低了废品率。

可根据实际需要，对上述电子雷管脚线激光焊接校正装置及方法作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，振镜系统4的下方设有焊接平台，焊接平台上固定安装有脚线焊接夹具1，脚线焊接夹具1上安装有电子雷管延期芯片和待焊接脚线，待焊接脚线与相应的电子雷管延期芯片的待焊点紧密接触。

如附图1所示，振镜系统4设置在脚线焊接夹具1的正上方，CCD图像采集装置5设置在脚线焊接夹具1的上方一侧。对于焊接位置有一定的位置偏差或者角度偏差的工件，且在一定的偏差范围内，CCD图像采集装置5可以通过对产品特定点拍照、图像处理模块6处理相关数据计算出实际偏差量，然后通过振镜系统4补偿此偏差量，待偏差补偿程序完成后，系统通知激光焊接机发射激光脉焊接，这样就实现了视觉捕捉定位焊接，即实现了焊点的自动纠偏；产品位置允许的偏差范围、视觉捕捉定位的精度等参数可以根据产品焊接需要，通过光学、软件等方面调整大小。

实施例二：

如附图1所示，该电子雷管脚线激光焊接校正的方法，包括以下步骤：

首先，挑选脚线与电子雷管延期芯片的焊接点位置准确的焊接成品作为标准模板，将标准模板固定在脚线焊接夹具1上，将脚线焊接夹具1放置在焊接平台上并固定好后，通过CCD图像采集装置5将脚线焊接夹具1连同标准模板上各焊接点一起进行拍照，获取各焊接点的图像数据；其次，将脚线焊接夹具1上的标准模板取下，将待焊接脚线穿在相应的电子雷管延期芯片的待焊点上，将多个穿好脚线的电子雷管延期芯片固定在脚线焊接夹具1上，将脚线焊接夹具1放置在焊接平台上并固定好；接着，通过CCD图像采集装置5将脚线焊接夹具1连同各待焊点一起进行拍照，获取各待焊点的图像数据；然后，利用图像处理模块6根据各待焊点的图像数据计算得到各待焊点的位置坐标，并将所述各待焊点的位置坐标信息传送到振镜系统4；振镜系统4将各待焊点的位置坐标信息与标准模板的焊接点位置坐标信息比对，计算出偏差值；之后，振镜系统4通过X轴振镜电机11和Y轴振镜电机12分别对X轴振镜9和Y轴振镜10位置进行校正，发射激光脉冲至相应各待焊点的位置，如果各待焊点的图像数据与标准模板的焊接点的图像数据差别较大，比如待焊点上没有穿入脚线，则不予焊接；最后，激光脉冲将脚线材料熔化并与电子雷管延期芯片的待焊点焊接在一起。脚线焊接夹具1上的各电子雷管延期芯片的待焊点逐个焊接完毕后，将脚线焊接夹具1从焊接平台上取出送入下道工序。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

Claims (4)

1.一种电子雷管脚线激光焊接校正装置，用于通过脚线焊接夹具将脚线焊接到电子雷管延期芯片上，其特征在于包括激光发生器、光缆、振镜系统、CCD图像采集装置和图像处理模块，所述振镜系统上设有光缆接头和振镜系统信号输入端子，激光发生器通过光缆与光缆接头相连接，CCD图像采集装置固定安装在振镜系统上，CCD图像采集装置的信号输出端子通过信号线缆与图像处理模块的信号输入端子相连接，图像处理模块的信号输出端子与振镜系统信号输入端子相连接。

2.根据权利要求1所述的电子雷管脚线激光焊接校正装置，其特征在于振镜系统的下方设有焊接平台，焊接平台上固定安装有脚线焊接夹具，脚线焊接夹具上安装有电子雷管延期芯片和待焊接脚线，待焊接脚线与相应的电子雷管延期芯片的待焊点紧密接触。

3.根据权利要求2所述的电子雷管脚线激光焊接校正装置，其特征在于振镜系统设置在脚线焊接夹具的正上方，CCD图像采集装置设置在脚线焊接夹具的上方一侧。

4.一种采用权利要求2或3所述的电子雷管脚线激光焊接校正装置的电子雷管脚线激光焊接校正方法，其特征在于按如下步骤进行：

首先，挑选脚线与电子雷管延期芯片的焊接点位置准确的焊接成品作为标准模板，将标准模板固定在脚线焊接夹具上，将脚线焊接夹具放置在焊接平台上并固定好后，通过CCD图像采集装置将脚线焊接夹具连同标准模板上各焊接点一起进行拍照，获取各焊接点的图像数据；

其次，将脚线焊接夹具上的标准模板取下，将待焊接脚线穿在相应的电子雷管延期芯片的待焊点上，将多个穿好脚线的电子雷管延期芯片固定在脚线焊接夹具上，将脚线焊接夹具放置在焊接平台上并固定好；

接着，通过CCD图像采集装置将脚线焊接夹具连同各待焊点一起进行拍照，获取各待焊点的图像数据；

然后，利用图像处理模块根据各待焊点的图像数据计算得到各待焊点的位置坐标，并将所述各待焊点的位置坐标信息传送到振镜系统；振镜系统将各待焊点的位置坐标信息与标准模板的焊接点位置坐标信息比对，计算出偏差值；

之后，振镜系统通过X轴振镜电机和Y轴振镜电机分别对X轴振镜和Y轴振镜位置进行校正，发射激光脉冲至相应各待焊点的位置，如果各待焊点的图像数据与标准模板的焊接点的图像数据差别较大，比如待焊点上没有穿入脚线，则不予焊接；

最后，激光脉冲将脚线材料熔化并与电子雷管延期芯片的待焊点焊接在一起。

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