CN105458446A - 锡球焊接装置 - Google Patents

Abstract

一种锡球焊接装置，包括锡球植入机构、锡球保持机构及焊接激光头，锡球保持机构设置在焊接激光头的一端，锡球植入机构用于将锡球送至该锡球保持机构中。锡球植入机构包括锡球放置座、锡球分离组件及锡球导向管，锡球放置座开设有用于放置锡球的收容槽，锡球分离组件包括分离轴及旋转驱动件，分离轴绕其圆周对应该收容槽间隔开设有多个分离孔，锡球导向管连接分离孔及锡球保持机构。当旋转驱动件驱动该分离轴旋转时，锡球落入该分离孔内从而被逐一分离并经该锡球导向管送至该锡球保持机构中。本发明的锡球焊接装置加工难度较小，分离精度较高，只需保证分离轴的加工精度，即可实现高精度分离，卡球故障较少。

Description

锡球焊接装置

技术领域

本发明属于激光焊接领域，尤其涉及一种用于焊接锡球的焊接装置。

背景技术

目前，锡焊在工业生产中非常普及，主要采用的是手工烙铁焊，操作人员需要掌握好加热时间，焊点的结合层由于长时间加热而超过合适的厚度引起焊点性能劣化，印制板，塑料等材料受热过多会变形变质，元器件受热后性能变化甚至失效，焊点表面由于焊剂挥发，失去保护而氧化；还需要保持合适的温度，如果为了缩短加热时间而采用高温烙铁焊校焊点，则会带来另一方面的问题：焊锡丝中的焊剂没有足够的时间，在被焊面上漫流而过早挥发失效；焊料熔化速度过快影响焊剂作用的发挥；由于温度过高虽加热时间短也造成过热现象；烙铁头还可能产生对焊点的施力，会导致对焊件的损伤，甚至失效，还需要人为控制焊锡量。

现有的一种锡球焊接装置中，锡球植入机构包括依次连接的第一通道和第二通道，该第一通道和第二通道的连接处设有推动机构和限位机构。上述结构较复杂，对推动机构及限位机构的加工精度要求较高，且植入锡球时机构易卡死。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种结构较简单，锡球植入不易卡死的锡球焊接装置。

一种锡球焊接装置，包括锡球植入机构、锡球保持机构及焊接激光头，该锡球保持机构设置在该焊接激光头的一端，该锡球植入机构用于将锡球送至该锡球保持机构中。该锡球植入机构包括锡球放置座、锡球分离组件及锡球导向管，该锡球放置座开设有用于放置锡球的收容槽，该锡球分离组件包括分离轴及与该分离轴连接以驱动该分离轴旋转的旋转驱动件，该分离轴绕其圆周对应该收容槽间隔开设有多个分离孔，该锡球导向管连接该分离孔及该锡球保持机构，当该旋转驱动件驱动该分离轴旋转时，锡球落入该分离孔内从而被逐一分离并经该锡球导向管送至该锡球保持机构中。

进一步地，分离孔的孔径大于或等于锡球的直径。

进一步地，该锡球分离组件还包括感应片及感应开关，该感应片装设在该分离轴的一端，用于感应该分离轴是否回复预设的初始位置，该感应开关装设在该锡球放置座的一侧，并邻近该感应片设置，以接受该感应片的信息。

进一步地，该锡球分离组件还包括固定环，该感应片通过该固定环固定装设在该分离轴远离该旋转驱动件的一端。

进一步地，该锡球分离组件还包括安装座、轴承及锁紧螺母，该安装座固定装设在该锡球放置座的一侧，该分离轴通过该轴承及锁紧螺母可转动地插设在该安装座内。

进一步地，该收容槽邻近该分离轴的端部呈圆锥形。

进一步地，该锡球植入机构还包括锡球检测机构，该锡球检测机构设置在该锡球分离组件与该锡球保持机构之间，用于检测锡球是否通过该锡球导向管。

进一步地，该锡球检测机构还可对通过的锡球计数。

进一步地，该锡球放置座还开设有下球孔、落球口及旁路口，该落球口与该锡球导向管连通，该分离轴位于该收容槽及该下球孔之间，该下球孔用于接收分离后的锡球，该锡球分离组件还包括分离杆及与该分离杆连接用于驱动该分离杆运动的线性驱动件，该分离杆上开设有分离孔，当该线性驱动件驱动该分离杆时，该分离孔与该落球口或该旁路口连通。

进一步地，该锡球保持机构包括保持壳，该保持壳中间形成有激光通道，一侧开设有与该锡球导向管连通并用于导入锡球的落料孔，端部形成卡持孔。

本发明的锡球焊接装置加工难度较小，分离精度较高，只需保证分离轴的加工精度，即可实现高精度分离,卡球故障较少。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明锡球焊接装置的结构示意图。

图2是图1中锡球植入机构的剖面示意图。

图3是图1中锡球植入机构的另一方向剖面示意图。

图4是图3中分离杆及线性驱动件的结构示意图。

图5是图3中分离轴的放大结构示意图。

图6是图1中锡球保持机构的结构示意图。

对附图标记进行说明：10-锡球植入机构、30-锡球保持机构、50-焊接激光头、20-锡球、11-锡球放置座、13-锡球分离组件、15-锡球导向管、17-锡球检测组件、111-主体、113-盖体、1110-收容槽、1113-安装孔、1115-下球孔、1117-落球口、1118-旁路口、131-分离轴、130-安装座、132-旋转驱动件、133-联轴器、134-轴承、135-感应片、136-感应开关、137-固定环、138-锁紧螺母、141-分离杆、143-线性驱动件、1311-端部、1312-轴承套设部、1313-分离部、1310-分离孔、1120-中空通槽、1410-分离孔、1412-气孔、31-保持壳、33-保护镜、35-保护镜压圈、315-落料孔、313-通气孔、310-卡持孔

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式的锡球焊接装置作进一步地描述。

如图1所示，本发明实施例的锡球焊接装置包括锡球植入机构10、锡球保持机构30及焊接激光头50。锡球植入机构10与焊接激光头50大致并排设置，锡球保持机构30设置在焊接激光头50的一端。锡球植入机构10将锡球20(参阅图5)送至锡球保持机构30中，焊接激光头50发射激光使锡球20融化，锡球保持机构30将融化的锡球按垂直方向吹至焊接处。

图1为本发明锡球焊接装置的整体结构示意图，锡球植入机构10包括锡球放置座11、锡球分离组件13、锡球导向管15及锡球检测组件17。

请参阅图3所示，锡球放置座11大致呈方形，其包括主体111及盖体113。主体111上开设有收容槽1110、安装孔1113、下球孔1115、落球口1117及旁路口1118。收容槽1110用于收容锡球20，其上部为圆锥形开口，中部呈圆柱形，下部呈圆锥形。安装孔1113用于安装锡球分离组件13的分离轴131，下球孔1115与安装孔1113连通。落球口1117及旁路口1118并排间隔设置，并位于下球孔1115的下方。盖体113可拆卸地封盖收容槽1110的开口。通过旋转分离轴131，能够将收容于收容槽1110中的锡球20进行分离，并将锡球20导向至落球口1117或旁路口1118中。

请同时参阅图2所示，锡球分离组件13包括安装座130、分离轴131、旋转驱动件132、联轴器133、两个轴承134、感应片135、感应开关136、固定环137、锁紧螺母138、分离杆141及线性驱动件143(图4)。安装座130固定装设在锡球放置座11的一侧。分离轴131通过两个轴承134及锁紧螺母138可转动地插设在锡球放置座11的安装孔1113及安装座130内，以逐一分离收容于收容槽1110内的锡球20。旋转驱动件132通过联轴器133与分离轴131的一端连接，从而可驱动分离轴131相对锡球放置座11转动。感应片135通过固定环137固定装设在分离轴131远离旋转驱动件132的一端，用于感应分离轴131是否回复预设的初始位置。感应开关136装设在锡球放置座11的一侧，并邻近感应片135设置，以接受感应片135的信息。感应片135通过感应开关136的感应区域时候，控制系统即能确定分离轴131处于初始位置。

请再参阅图2，分离轴131包括两个端部1311、分别邻近两个端部1311的两个轴承套设部1312及分离部1313。旋转驱动件132及感应片135分别与两个端部1311连接，两个轴承134分别套设在两个轴承套设部1312上。分离部1313呈圆柱状，位于两个轴承套设部1312之间，且其直径大于轴承套设部1312的直径。请一并参阅图3及图5，分离部1313对应收容槽1110的下部设置，并围绕分离部1313的圆周间隔开设有多个分离孔1310，分离孔1310的直径略大于或等于锡球20的直径，以保证锡球20很容易落入分离孔1310之中。

分离锡球20时，旋转驱动件132带动分离轴131相对锡球放置座11转动，当其中一个分离孔1310正对收容槽1110时，收容于收容槽1110内的锡球20落入该分离孔1310内；分离轴131继续转动，则该锡球随分离轴131转动，从而与收容槽1110内的其他锡球20分离；分离轴131继续转动，当转至该分离孔1310正对下球孔1115时，锡球20落入下球孔1115内并脱离分离轴131；重复上述步骤，则可实现逐一分离锡球20。

请参阅图2-图4所示，锡球放置座11的主体111进一步包括一个中空通槽1120，分离杆141可移动的设置在所述中空通槽1120中，分离杆141设置在下球孔1115与落球口1117之间，其上开设有分离孔1410及气孔1412，气孔1412用于导入外部气体，以保护分离后的锡球20不被氧化。线性驱动件143与分离杆141连接，以驱动分离杆141在中空通槽1120中前后移动，从而使分离孔1410与落球口1117连通，或者使旁路口1118通过中空通槽1120连通，从而使锡球20可沿斜面1122下落至落球口1117。

在分离锡球20时，如锡球焊接装置使用预设时间后，分离轴131的旋转角度可能存在累积误差，为消除累积误差可在启动时，使线性驱动件143驱动分离杆141移动，从而使分离孔1410与旁路口1118连通。

为防止锡球20卡在锡球放置座11与分离轴131配合的缝隙内，当分离轴131处于初始位置时，即，预设的一个分离孔1310(可为任意一分离孔1310)正对收容槽1110时，锡球放置座11的左倾斜面1102与分离轴131的相贯线比最邻近的收容槽1110的外圆低0.2mm左右，锡球放置座11的右倾斜面1104与分离轴131的相贯线处于两个相邻的分离孔1310。分离锡球20时，分离轴131沿顺时针方向旋转，以防止锡球20卡在锡球放置座11的左倾斜面与分离轴131的相贯线所形成的尖角处1106。

在本实施例中，旋转驱动件132为步进电机，可以理解，依实际需求，旋转驱动件132也可为其他旋转驱动机构。轴承134为双列角接触轴承和单列滚动轴承，可以理解，依实际需求，轴承134并不限于上述类型。感应片135也可采用其他形式固定在分离轴131上。线性驱动件为气缸，可以理解，依实际需求，线性驱动件也可为其他线性驱动机构。

锡球导向管15连接落球口1117及锡球保持机构30以将锡球20导入锡球保持机构30中。另一回收导向管(图未示)与旁路口1118连通，从而回收从旁路口1118下落的锡球20。锡球检测组件17设置在锡球分离组件13与锡球保持机构30之间，用于检测锡球20是否通过锡球导向管15，并可计数。本实施例中，锡球检测组件17采用的是欧姆龙传感器，可以检测0.3mm直径的物料通过，并且计数，稳定性可靠。可以理解，锡球检测组件17也可采用其他传感器，只要其可锡球20是否通过锡球导向管15，并可计数。

请参阅图6，锡球保持机构30装设在焊接激光头50的端部，锡球保持机构30包括保持壳31、保护镜33及保护镜压圈35。保持壳31中间形成有激光通道，其一侧还开设有与锡球导向管15连通并用于导入锡球20的落料孔315，两侧开设有用于与外部气源连接的通气孔313，端部形成卡持孔310。落料孔315与锡球导向管15连通，从而可将锡球20导入保持壳31。通气孔313与外部气源连接，从而导入保护气体。卡持孔310的直径比锡球20的直径稍小，这样锡球20在焊接前无法通过卡持孔310，激光融化锡球20后，通过保护气体将锡球20吹出卡持孔310，从而实现焊接。保护镜33通过保护镜压圈35装设在保持壳31上，并封盖激光通道，以保护焊接激光头50。

本实施例的锡球焊接装置，只需更换分离轴131、保持壳31两个零件即可适应不同规格的锡球20。另外，本实施例的锡球焊接装置加工难度较小，分离精度较高，只需保证分离轴131的加工精度，即可实现高精度分离。同时，本实施例的锡球焊接装置卡球故障较少。

在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锡球焊接装置，包括锡球植入机构、锡球保持机构及焊接激光头，该锡球保持机构设置在该焊接激光头的一端，该锡球植入机构用于将锡球送至该锡球保持机构中，其特征在于：该锡球植入机构包括锡球放置座、锡球分离组件及锡球导向管，该锡球放置座开设有用于放置锡球的收容槽，该锡球分离组件包括分离轴及与该分离轴连接以驱动该分离轴旋转的旋转驱动件，该分离轴绕其圆周对应该收容槽间隔开设有多个分离孔，该锡球导向管连接该分离孔及该锡球保持机构，当该旋转驱动件驱动该分离轴旋转时，锡球落入该分离孔内从而被逐一分离并经该锡球导向管送至该锡球保持机构中。

2.如权利要求1所述的锡球焊接装置，其特征在于：分离孔的孔径大于或等于锡球的直径。

3.如权利要求1所述的锡球焊接装置，其特征在于：该锡球分离组件还包括感应片及感应开关，该感应片装设在该分离轴的一端，用于感应该分离轴是否回复预设的初始位置，该感应开关装设在该锡球放置座的一侧，并邻近该感应片设置，以接受该感应片的信息。

4.如权利要求3所述的锡球焊接装置，其特征在于：该锡球分离组件还包括固定环，该感应片通过该固定环固定装设在该分离轴远离该旋转驱动件的一端。

5.如权利要求1所述的锡球焊接装置，其特征在于：该锡球分离组件还包括安装座、轴承及锁紧螺母，该安装座固定装设在该锡球放置座的一侧，该分离轴通过该轴承及锁紧螺母可转动地插设在该安装座内。

6.如权利要求1所述的锡球焊接装置，其特征在于：该收容槽邻近该分离轴的端部呈圆锥形。

7.如权利要求1所述的锡球焊接装置，其特征在于：该锡球植入机构还包括锡球检测机构，该锡球检测机构设置在该锡球分离组件与该锡球保持机构之间，用于检测锡球是否通过该锡球导向管。

8.如权利要求5所述的锡球焊接装置，其特征在于：该锡球检测机构还可对通过的锡球计数。

9.如权利要求1所述的锡球焊接装置，其特征在于：该锡球放置座还开设有下球孔、落球口及旁路口，该落球口与该锡球导向管连通，该分离轴位于该收容槽及该下球孔之间，该下球孔用于接收分离后的锡球，该锡球分离组件还包括分离杆及与该分离杆连接用于驱动该分离杆运动的线性驱动件，该分离杆上开设有分离孔，当该线性驱动件驱动该分离杆时，该分离孔与该落球口或该旁路口连通。

10.如权利要求1所述的锡球焊接装置，其特征在于：该锡球保持机构包括保持壳，该保持壳中间形成有激光通道，一侧开设有与该锡球导向管连通并用于导入锡球的落料孔，端部形成卡持孔。