CN107999917B - 一种激光软钎焊设备 - Google Patents
一种激光软钎焊设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107999917B CN107999917B CN201810021564.1A CN201810021564A CN107999917B CN 107999917 B CN107999917 B CN 107999917B CN 201810021564 A CN201810021564 A CN 201810021564A CN 107999917 B CN107999917 B CN 107999917B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser
- seat
- axis
- head
- coaxial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005476 soldering Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 90
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 35
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 26
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 27
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 12
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 11
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 8
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 5
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/005—Soldering by means of radiant energy
- B23K1/0056—Soldering by means of radiant energy soldering by means of beams, e.g. lasers, E.B.
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
- B23K26/0853—Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane
- B23K26/0861—Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane in at least in three axial directions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
- B23K3/06—Solder feeding devices; Solder melting pans
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K3/00—Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
- B23K3/08—Auxiliary devices therefor
Abstract
一种激光软钎焊设备，包括机架、X轴移动平台、Z轴升降平台和Y轴送料移载平台；Y轴送料移载平台设置在机架的加工平面上，以沿Y轴方向移载焊接产品；Z轴升降平台设置在X轴移动平台上，X轴移动平台横向设置在Y轴送料移载平台的侧面，带动Z轴升降平台沿X轴方向移动；Z轴升降平台的侧面安装有激光焊接头，激光焊接头的激光出射头采用同轴光束对焊点位置进行激光焊接、红外测温和视觉定位；激光出射头上套设有出丝对准机构，出丝对准机构的出丝口对准同轴光束的焦点处，且该出丝口可围绕该焦点为中心进行旋转；激光焊接头的侧面还设有将锡丝传送至出丝口的自动送丝机构，本发明温度控制精准，焊接定位精度高，焊接效率高，且操作稳定可靠。
Description
技术领域
本发明涉及激光自动焊接设备领域，具体涉及一种激光软钎焊设备。
背景技术
在激光焊接设备中，激光自动焊锡机是利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散，将材料熔化后形成特定熔池。传统的电烙铁焊采用的是接触性焊接工艺，其容易和器件产生干涉，无法满足微小精密器件的焊接，而市场上现有的新型激光焊接也存在稳定性不高，温度控制不准，送丝精度不高等现象，造成焊接定位精度差，焊接效率低，操作较麻烦。
发明内容
本发明为了解决现有技术存在的上述问题，提供了一种激光软钎焊设备，以解决现有激光焊接设备存在稳定性不高，温度控制不准，送丝精度不高，存在焊接定位精度差，焊接效率低，且操作较麻烦的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种激光软钎焊设备，包括机架、X轴移动平台、Z轴升降平台和Y轴送料移载平台；所述Y轴送料移载平台设置在机架的加工平面上，用于沿Y轴方向移载焊接产品；所述Z轴升降平台设置在X轴移动平台上，所述X轴移动平台横向设置在Y轴送料移载平台的侧面，用于带动Z轴升降平台沿X轴方向移动；所述Z轴升降平台的侧面安装有激光焊接头，所述激光焊接头的激光出射头采用由激光光束、红外测温光束和视觉定位光束三合一的同轴光束，对焊点位置进行激光焊接、红外测温和视觉定位；所述激光出射头上套设有出丝对准机构，所述出丝对准机构的出丝口对准同轴光束的焦点处，且该出丝口可围绕该焦点为中心进行旋转；所述激光焊接头的侧面还设有用于将锡丝传送至出丝口的自动送丝机构。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述激光焊接头由激光出射头、设置于激光出射头上端的光路腔体，以及分别连接于所述光路腔体上的用于提供激光光束的激光光纤、用于提供红外测温光束的红外测温光纤、用于提供视觉定位光束的相机组成；所述光路腔体将激光光束、红外测温光束和视觉定位光束合并成三合一的同轴光束，所述同轴光束通过激光出射头射出到焊点位置。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述光路腔体内设有与激光光束的入射方向呈45度设置的第一合束镜，所述第一合束镜用于反射激光光纤发射的激光光束和透射相机发射的视觉定位光束，并将反射的激光光束与透射的视觉定位光束进行第一次同轴合束；所述光路腔体内还设有与红外测温光束的入射方向呈45度设置的第二合束镜，所述第二合束镜用于透射红外测温光纤发射的红外测温光束，以及反射第一次同轴合束后的激光光束和视觉定位光束，并将透射的红外测温光束与反射的第一次同轴合束后的激光光束和视觉定位光束进行第二次同轴合束，以得到三合一的同轴光束；所述激光出射头内设有用于同轴传输同轴光束，以及对激光光束进行聚焦的激光聚焦透镜。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述第一合束镜与激光光纤的发射端之间的光路上还设有间距可调的第一激光透镜和第二激光透镜，所述光路腔体内还设有用于调节所述第一激光透镜和所述第二激光透镜间距的驱动装置；所述第一合束镜与相机之间设有用于对视觉定位光束进行调焦的视觉聚焦透镜，所述视觉聚焦透镜与所述第一合束镜之间的光路上还设可调光阑；所述视觉聚焦透镜与相机之间的光路上还设有用于调节相机发射角度的反射镜；所述第二合束镜与红外测温光纤的发射端之间的光路上设有用于对红外测温光束进行调焦的测温透镜。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述激光聚焦透镜的外侧设有辅助照明光源，所述辅助照明光源的波段为可见光。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述出丝对准机构由旋转单元、出丝调节单元和旋转驱动单元组成，所述旋转单元包括固定圈和同轴配合连接在所述固定圈上的旋转座，所述旋转座与用于激光焊接的同轴光束同轴且套接在激光出射口上；所述出丝调节单元包括调整座和角度可调节地设置于所述调整座上的出锡头，所述调整座调节所述出锡头，以使出锡头的出锡口对准同轴光束的焦点处；所述出丝调节单元安装于旋转座的侧外壁上，旋转座通过旋转以带动出锡头的出锡口以同轴光束的焦点为中心进行旋转；所述旋转驱动单元与旋转单元相连，以带动旋转单元的旋转座，以及连接于旋转座上的出丝调节单元进行旋转；所述旋转驱动单元包括旋转电机、小同步带轮、同步带和大同步带轮，所述小同步带轮连接于旋转电机的转轴上，所述大同步带轮套装于旋转座上，所述大同步带轮与小同步带轮由同步带连接传动。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述出丝调节单元还包括锁紧座、调节杆、固定座和万向节，所述锁紧座固定安装于旋转座的侧面，所述调节杆方向竖直且高度可调节的安装于锁紧座的下方，所述固定座连接于所述调节杆的下端，所述固定座、万向节和调整座依次配合呈一定角度相连，以使连接于调整座上的出锡头对准激光光束的焦点处。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述自动送丝机构由送丝驱动单元、压紧单元和导向单元组成；所述送丝驱动单元包括送丝电机和连接于送丝电机转轴上的主动轮；所述压紧单元包括压杆和采用旋转轴设置于所述压杆中间的从动轮，且从动轮与主动轮相外切，以夹压住用于传送的锡丝于该外切点；所述压杆的一端设有转动轴，其另一端设有用于拉紧或压紧拉杆的弹簧，以使从动轮的外弧面弹性压紧在主动轮的外弧面上；所述导向单元设置于主动轮与从动轮的公共切线上，用于传送的锡丝穿设于所述导向单元上，以使锡丝沿所述公共切线方向传送，并将锡丝穿送至出丝口。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述送丝驱动单元还包括一U形固定座和一电机安装板，所述U形固定座贴设于电机安装板的一侧，送丝电机安装于电机安装板的另一侧，所述主动轮设置于U形固定座的两臂之间；所述转动轴设置于电机安装板上，所述压杆可转动的连接在转动轴上，以使压杆和从动轮位于U形固定座的U形口前端；所述压杆上用于连接弹簧的端部还设有用于调节弹簧弹力的调整螺钉。
作为本发明的进一步优选技术方案，所述U形固定座的两臂顶端均设有沿所述公共切线方向的传送孔；所述导向单元包括导向嘴和出射嘴，所述导向嘴和出射嘴分别安装在U形固定座的两臂的传送孔上。
本发明的激光软钎焊设备可以达到如下有益效果：
本发明的激光软钎焊设备，通过包括机架、X轴移动平台、Z轴升降平台和Y轴送料移载平台；所述Y轴送料移载平台设置在机架的加工平面上，用于沿Y轴方向移载焊接产品；所述Z轴升降平台设置在X轴移动平台上，所述X轴移动平台横向设置在Y轴送料移载平台的侧面，用于带动Z轴升降平台沿X轴方向移动；所述Z轴升降平台的侧面安装有激光焊接头，所述激光焊接头的激光出射头采用由激光光束、红外测温光束和视觉定位光束三合一的同轴光束，对焊点位置进行激光焊接、红外测温和视觉定位；所述激光出射头上套设有出丝对准机构，所述出丝对准机构的出丝口对准同轴光束的焦点处，且该出丝口可围绕该焦点为中心进行旋转；所述激光焊接头的侧面还设有用于将锡丝传送至出丝口的自动送丝机构，采用三合一的同轴光束配合XYZ三个维度的精密配合，使得温度控制精准，焊接定位精度更高，焊接效率高，操作稳定可靠。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明激光软钎焊设备提供的一实例的结构示意图；
图中：1、机架，2、Y轴送料移载平台，3、X轴移动平台，4、Z轴升降平台，5、激光焊接头，6、出丝对准机构，7、自动送丝机构。
图2为本发明的激光焊接头提供的一实例的结构示意图；
图中：501、第一激光透镜，502、第二激光透镜，503、驱动装置，504、相机，505、反射镜，506、视觉聚焦透镜，507、可调光阑，508、第一合束镜，509、半环形槽口，510、激光出射头，511、激光聚焦透镜，52、第二合束镜，513、测温透镜，514、红外测温光纤，515、激光光纤，516、光路腔体。
图3为本发明的出丝对准机构提供的一实例的结构示意图；
图中：601、大同步带轮，602、旋转座，603、锁紧座，604、调节杆，605、固定座，606、万向节，607、调整座，608、出锡头，609、固定圈，610、旋转电机，611、小同步带轮，612、同步带。
图4为本发明的自动送丝机构提供的一实例的结构示意图；
图5为本发明主动轮提供的一实例的结构示意图；
图6为本发明从动轮提供的一实例的结构示意图。
图中：701、电机安装板，702、送丝电机，703、U形固定座，704、主动轮，705、导向嘴，706、调整螺钉，707、弹簧，708、从动轮，709、旋转轴，710、氟胶O型圈，711、压杆，712、转动轴，713、出射嘴。
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
图1为本发明激光软钎焊设备提供的一实例的结构示意图，如图1所示，激光软钎焊设备包括机架1、X轴移动平台3、Z轴升降平台4和Y轴送料移载平台2；所述Y轴送料移载平台2设置在机架1的加工平面上，用于沿Y轴方向移载焊接产品；所述Z轴升降平台4设置在X轴移动平台3上，所述X轴移动平台3横向设置在Y轴送料移载平台2的侧面，用于带动Z轴升降平台4沿X轴方向移动；所述Z轴升降平台4的侧面安装有激光焊接头5，所述激光焊接头5的激光出射头510采用由激光光束、红外测温光束和视觉定位光束三合一的同轴光束，对焊点位置进行激光焊接、红外测温和视觉定位；所述激光出射头510上套设有出丝对准机构6，所述出丝对准机构6的出丝口对准同轴光束的焦点处，且该出丝口可围绕该焦点为中心进行旋转；所述激光焊接头5的侧面还设有用于将锡丝传送至出丝口的自动送丝机构7。
其中，X轴移动平台3、Z轴升降平台4带动激光焊接头5沿产品的焊接处，可沿X轴和Z轴移动，以用于激光焊接头5的位置调整，另外Y轴送料移载平台2带动产品移动，以实现自动焊接。整个焊接过程，采用软件、电气、机械相互精确配合，以达到温度控制精准，焊接定位精度更高，焊接效率高，操作稳定可靠。
作为本发明的一优选实施例，如图2所示，所述激光焊接头5由激光出射头510、设置于激光出射头510上端的光路腔体516，以及分别连接于所述光路腔体516上的用于提供激光光束的激光光纤515、用于提供红外测温光束的红外测温光纤514、用于提供视觉定位光束的相机504组成；所述光路腔体516将激光光束、红外测温光束和视觉定位光束合并成三合一的同轴光束，所述同轴光束通过激光出射头510射出到焊点位置。在焊接过程中，焊接点的红外线经过激光出射头510和红外测温光纤514耦合到连接于红外测温光纤514的红外测温传感器上，红外测温传感器对焊点红外线以采样周期为40μS～2mS的高速采样，并转换为电信号给激光焊接焊接系统的温控器，温控器根据预设的温度变化曲线，输出变化的功率控制信号给激光焊接焊接系统的激光发生器，使得焊点温度按预设的温度曲线变化，实现精准焊接控制。
具体实施中，所述光路腔体516内设有与激光光束的入射方向呈45度设置的第一合束镜508，所述第一合束镜508用于反射激光光纤515发射的激光光束和透射相机504发射的视觉定位光束，并将反射的激光光束与透射的视觉定位光束进行第一次同轴合束；所述光路腔体516内还设有与红外测温光束的入射方向呈45度设置的第二合束镜52，所述第二合束镜52用于透射红外测温光纤514发射的红外测温光束，以及反射第一次同轴合束后的激光光束和视觉定位光束，并将透射的红外测温光束与反射的第一次同轴合束后的激光光束和视觉定位光束进行第二次同轴合束，以得到三合一的同轴光束；所述激光出射头510内设有用于同轴传输同轴光束，以及对激光光束进行聚焦的激光聚焦透镜511。
具体实施中，所述第一合束镜508与激光光纤515的发射端之间的光路上还设有间距可调的第一激光透镜501和第二激光透镜502，所述光路腔体516内还设有用于调节所述第一激光透镜501和所述第二激光透镜502间距的驱动装置503；所述第一合束镜508与相机504之间设有用于对视觉定位光束进行调焦的视觉聚焦透镜506，所述视觉聚焦透镜506与所述第一合束镜508之间的光路上还设可调光阑507；所述视觉聚焦透镜506与相机504之间的光路上还设有用于调节相机504发射角度的反射镜505；所述第二合束镜52与红外测温光纤514的发射端之间的光路上设有用于对红外测温光束进行调焦的测温透镜513。
具体实施中，所述激光聚焦透镜511的外侧设有辅助照明光源，所述辅助照明光源的波段为可见光。所述激光出射头510的出射口上设有半环形槽口509，所述半环形槽口509的开口方向与激光聚焦透镜511出射的激光光束方向重直，且半环形槽口509上还连接有用于吸气和/或吹气的气管。
本发明中经过光路方向的调整和改变，实现激光，温控，相机504视觉的同轴。当进行产品焊接时，需先调整使零件焊点在激光的焦点位置，打开相机504，激光焊接系统进行产品焊点处的位置进行定位标定，激光焊接系统的视觉软件可清楚的看到焊接点和激光的焦点达到重合后，即可进行下一步的焊接工作。
激光焊接系统的激光发生器的能量高低是由红外温控检测后，通过反馈的温度信号进行实时控制。在焊接过程中，焊点的红外线经过出射头和红外测温光纤5144耦合到红外测温传感器，红外传感器对焊点的红外线进行采样周期为40μS～20mS的高速采样，并转换为电信号给温控器，温控器根据预设的温度变化曲线，输出变化的功率控制信号给激光器，使得焊点温度按预设的温度曲线变化，实现精准焊接控制。
另外，当零件焊盘很小时，可选用聚焦点小的激光光斑来进行焊接；当焊盘大时，小的激光光斑会焊接不均匀，可通过改变驱动装置503来进行改变第一激光透镜501和第二激光透镜502的间距来改变聚焦光斑的大小，从而达到焊盘和激光光斑的匹配。
作为本发明的一优选实施例，如图3所示，所述出丝对准机构6由旋转单元、出丝调节单元和旋转驱动单元组成，所述旋转单元包括固定圈609和同轴配合连接在所述固定圈609上的旋转座602，所述旋转座602与用于激光焊接的同轴光束同轴且套接在激光出射口上；所述出丝调节单元包括调整座607和角度可调节地设置于所述调整座607上的出锡头608，所述调整座607调节所述出锡头608，以使出锡头608的出锡口对准同轴光束的焦点处；所述出丝调节单元安装于旋转座602的侧外壁上，旋转座602通过旋转以带动出锡头608的出锡口以同轴光束的焦点为中心进行旋转；所述旋转驱动单元与旋转单元相连，以带动旋转单元的旋转座602，以及连接于旋转座602上的出丝调节单元进行旋转；所述旋转驱动单元包括旋转电机610、小同步带612轮611、同步带612和大同步带612轮601，所述小同步带612轮611连接于旋转电机610的转轴上，所述大同步带612轮601套装于旋转座602上，所述大同步带612轮601与小同步带612轮611由同步带612连接传动，这样使得用于激光焊接的光路部分可固定不旋转，仅将焊接点的出锡头608和用于该出锡头608的微调部分进行旋转，可在保证激光不受任何影响的情况下，可有效的从不同角度对焊接产品的焊点位置进行精准焊接，且整个结构更加轻便、精准可靠。
具体实施中，所述出丝调节单元还包括锁紧座603、调节杆604、固定座605和万向节606，所述锁紧座603固定安装于旋转座602的侧面，所述调节杆604方向竖直且高度可调节的安装于锁紧座603的下方，所述固定座605连接于所述调节杆604的下端，所述固定座605、万向节606和调整座607依次配合呈一定角度相连，以使连接于调整座607上的出锡头608对准激光光束的焦点处。
本发明的出丝对准机构6的调节过程如下：
首先，确定好激光焊接的中心焦点，根据中心焦点的位置高度将调节杆604高度及角度调整好，使下端连接的出锡头608能大概对到激光焦点处，锁紧锁紧座603使调节位置保持不变；
其次，再微调节固定座605、万向节606和调整座607，固定座605、万向节606和调整座607上均设有用于调节的螺丝，先通过螺丝推动万向节606进行弹性斜面调向，改变锡丝的一个方向，再通过螺丝推动调整座607进行另一弹性斜面调向，改变锡丝的另一个方向，以达到组合调节锡丝的上下左右方向，通过微调整很方便的就能达到出锡头608高度、角度的调节，以对准激光焦点的目的。
最后，出锡口和激光焦点对准后就可以进行零件的焊接了，当遇到焊接点特殊，旁边有凸起影响准确送丝时，则可以用软件通过控制旋转电机610的转动带动整个送丝头部分绕激光焦点选转，转动到一个可以避开送丝干扰的位置进行送丝焊接即可，其旋转角度范围可达0180度。
作为本发明的一优选实施例，如图4所示，所述自动送丝机构7由送丝驱动单元、压紧单元和导向单元组成；所述送丝驱动单元包括送丝电机702和连接于送丝电机702转轴上的主动轮704；所述压紧单元包括压杆711和采用旋转轴709设置于所述压杆711中间的从动轮708，且从动轮708与主动轮704相外切，以夹压住用于传送的锡丝于该外切点；所述压杆711的一端设有转动轴712，其另一端设有用于拉紧或压紧拉杆的弹簧707，以使从动轮708的外弧面弹性压紧在主动轮704的外弧面上；所述导向单元设置于主动轮704与从动轮708的公共切线上，用于传送的锡丝穿设于所述导向单元上，以使锡丝沿所述公共切线方向在主动轮704转动所产生的摩擦力的带动下实现传送，并将锡丝穿送至出丝口。
具体实施中，所示主动轮704和从动轮708的外弧面均设有凹槽，其中，如图5所示，主动轮704的外弧面的凹槽为V型槽，如图6所示，从动轮708的外弧面的凹槽为圆弧槽，所述圆弧槽内套设有氟胶O型圈710，采用V型槽、套有氟胶O型圈710的圆弧槽能更好的夹持不同规格尺寸的锡丝，以满足不同的使用需求。
根据不同的大小的焊盘，所用锡丝的规格从0.2mm到1.0mm跨度大，为满足不同规格的锡丝传送，所对应的主动轮704的V型槽深度、从动轮708的直径及氟胶O型圈710的规格在实际使用过程中，需根据需求进行选择。
具体实施中，所述送丝驱动单元还包括一U形固定座703和一电机安装板701，所述U形固定座703贴设于电机安装板701的一侧，送丝电机702安装于电机安装板701的另一侧，所述主动轮704设置于U形固定座703的两臂之间；所述转动轴712设置于电机安装板701上，所述压杆711可转动的连接在转动轴712上，以使压杆711和从动轮708位于U形固定座703的U形口前端；所述压杆711上用于连接弹簧707的端部还设有用于调节弹簧707弹力的调整螺钉706。
具体实施中，所述U形固定座703的两臂顶端均设有沿所述公共切线方向的传送孔；所述导向单元包括导向嘴705和出射嘴713，所述导向嘴705和出射嘴713分别安装在U形固定座703的两臂的传送孔上，导向单元用于对传送的锡丝起导向作用，锡丝经导向嘴705进入主动轮704的V型槽里面，再向经过出射嘴713穿出，并将锡丝传送到出丝口。虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。
Claims (5)
1.一种激光软钎焊设备，其特征在于，包括机架、X轴移动平台、Z轴升降平台和Y轴送料移载平台；所述Y轴送料移载平台设置在机架的加工平面上，用于沿Y轴方向移载焊接产品；所述Z轴升降平台设置在X轴移动平台上，所述X轴移动平台横向设置在Y轴送料移载平台的侧面，用于带动Z轴升降平台沿X轴方向移动；所述Z轴升降平台的侧面安装有激光焊接头，所述激光焊接头的激光出射头采用由激光光束、红外测温光束和视觉定位光束三合一的同轴光束，对焊点位置进行激光焊接、红外测温和视觉定位；所述激光出射头上套设有出丝对准机构，所述出丝对准机构的出丝口对准同轴光束的焦点处，且该出丝口可围绕该焦点为中心进行旋转；所述激光焊接头的侧面还设有用于将锡丝传送至出丝口的自动送丝机构；其中，
所述激光焊接头由激光出射头、设置于激光出射头上端的光路腔体，以及分别连接于所述光路腔体上的用于提供激光光束的激光光纤、用于提供红外测温光束的红外测温光纤、用于提供视觉定位光束的相机组成；所述光路腔体将激光光束、红外测温光束和视觉定位光束合并成三合一的同轴光束，所述同轴光束通过激光出射头射出到焊点位置；
所述光路腔体内设有与激光光束的入射方向呈45度设置的第一合束镜，所述第一合束镜用于反射激光光纤发射的激光光束和透射相机发射的视觉定位光束，并将反射的激光光束与透射的视觉定位光束进行第一次同轴合束；所述光路腔体内还设有与红外测温光束的入射方向呈45度设置的第二合束镜，所述第二合束镜用于透射红外测温光纤发射的红外测温光束，以及反射第一次同轴合束后的激光光束和视觉定位光束，并将透射的红外测温光束与反射的第一次同轴合束后的激光光束和视觉定位光束进行第二次同轴合束，以得到三合一的同轴光束；所述激光出射头内设有用于同轴传输同轴光束，以及对激光光束进行聚焦的激光聚焦透镜；
所述第一合束镜与激光光纤的发射端之间的光路上还设有间距可调的第一激光透镜和第二激光透镜，所述光路腔体内还设有用于调节所述第一激光透镜和所述第二激光透镜间距的驱动装置；所述第一合束镜与相机之间设有用于对视觉定位光束进行调焦的视觉聚焦透镜，所述视觉聚焦透镜与所述第一合束镜之间的光路上还设可调光阑；所述视觉聚焦透镜与相机之间的光路上还设有用于调节相机发射角度的反射镜；所述第二合束镜与红外测温光纤的发射端之间的光路上设有用于对红外测温光束进行调焦的测温透镜；
所述出丝对准机构由旋转单元、出丝调节单元和旋转驱动单元组成，所述旋转单元包括固定圈和同轴配合连接在所述固定圈上的旋转座，所述旋转座与用于激光焊接的同轴光束同轴且套接在激光出射口上；所述出丝调节单元包括调整座和角度可调节地设置于所述调整座上的出锡头，所述调整座调节所述出锡头，以使出锡头的出锡口对准同轴光束的焦点处；所述出丝调节单元安装于旋转座的侧外壁上，旋转座通过旋转以带动出锡头的出锡口以同轴光束的焦点为中心进行旋转；所述旋转驱动单元与旋转单元相连，以带动旋转单元的旋转座，以及连接于旋转座上的出丝调节单元进行旋转；所述旋转驱动单元包括旋转电机、小同步带轮、同步带和大同步带轮，所述小同步带轮连接于旋转电机的转轴上，所述大同步带轮套装于旋转座上，所述大同步带轮与小同步带轮由同步带连接传动；
所述自动送丝机构由送丝驱动单元、压紧单元和导向单元组成；所述送丝驱动单元包括送丝电机和连接于送丝电机转轴上的主动轮；所述压紧单元包括压杆和采用旋转轴设置于所述压杆中间的从动轮，且从动轮与主动轮相外切，以夹压住用于传送的锡丝于该外切点；所述导向单元设置于主动轮与从动轮的公共切线上，用于传送的锡丝穿设于所述导向单元上，以使锡丝沿所述公共切线方向传送，并将锡丝穿送至出丝口；所述主动轮和从动轮的外弧面均设有凹槽；
所述送丝驱动单元还包括一U形固定座和一电机安装板，所述U形固定座的两臂顶端均设有沿所述公共切线方向的传送孔；所述导向单元包括导向嘴和出射嘴，所述导向嘴和出射嘴分别安装在U形固定座的两臂的传送孔上。
2.根据权利要求1所述的激光软钎焊设备，其特征在于，所述激光聚焦透镜的外侧设有辅助照明光源，所述辅助照明光源的波段为可见光。
3.根据权利要求1所述的激光软钎焊设备，其特征在于，所述出丝调节单元还包括锁紧座、调节杆、固定座和万向节，所述锁紧座固定安装于旋转座的侧面，所述调节杆方向竖直且高度可调节的安装于锁紧座的下方，所述固定座连接于所述调节杆的下端，所述固定座、万向节和调整座依次配合呈一定角度相连，以使连接于调整座上的出锡头对准激光光束的焦点处。
4.根据权利要求1所述的激光软钎焊设备，其特征在于，所述压杆的一端设有转动轴，其另一端设有用于拉紧或压紧拉杆的弹簧，以使从动轮的外弧面弹性压紧在主动轮的外弧面上。
5.根据权利要求4所述的激光软钎焊设备，其特征在于，所述U形固定座贴设于电机安装板的一侧，送丝电机安装于电机安装板的另一侧，所述主动轮设置于U形固定座的两臂之间；所述转动轴设置于电机安装板上，所述压杆可转动的连接在转动轴上，以使压杆和从动轮位于U形固定座的U形口前端；所述压杆上用于连接弹簧的端部还设有用于调节弹簧弹力的调整螺钉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810021564.1A CN107999917B (zh) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | 一种激光软钎焊设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810021564.1A CN107999917B (zh) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | 一种激光软钎焊设备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107999917A CN107999917A (zh) | 2018-05-08 |
| CN107999917B true CN107999917B (zh) | 2023-11-17 |
Family
ID=62049957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810021564.1A Active CN107999917B (zh) | 2018-01-09 | 2018-01-09 | 一种激光软钎焊设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107999917B (zh) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110508948A (zh) * | 2018-05-22 | 2019-11-29 | 佛山市嘉实和生物科技有限公司 | 一种多功能组合激光设备 |
| CN109367028A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-02-22 | 武汉博联特科技有限公司 | 一种用于塑料焊接的激光软钎焊自动化加工装置 |
| CN109332905B (zh) * | 2018-11-06 | 2023-09-22 | 广东鼎泰机器人科技有限公司 | 一种激光打标组件 |
| CN109365936A (zh) * | 2018-12-04 | 2019-02-22 | 威克锐光电科技（苏州）有限公司 | 一种激光焊接的自动送锡丝装置 |
| CN109452975A (zh) * | 2018-12-07 | 2019-03-12 | 杭州法博激光科技有限公司 | 适用于软镜的手术辅助系统 |
| CN109352115A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-02-19 | 武汉雷英激光科技有限公司 | 一种恒温高速精密激光锡焊机及其控制方法 |
| CN109773337A (zh) * | 2019-01-21 | 2019-05-21 | 深圳市华瀚激光科技有限公司 | 激光焊接装置及焊接防护罩 |
| CN110280861A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-09-27 | 深圳市升达康科技有限公司 | 焊接机 |
| CN112894045B (zh) * | 2019-11-19 | 2022-07-29 | 北京航天控制仪器研究所 | 一种导电滑环精密自动焊接装置 |
| CN110948079B (zh) * | 2019-12-24 | 2023-10-10 | 武汉嘉铭激光股份有限公司 | 一种双激光锡焊的组合装置及其焊接方法 |
| CN112719499B (zh) * | 2021-01-05 | 2022-09-27 | 柳州柳新汽车冲压件有限公司 | 对中检测装置及激光焊丝校准设备 |
| CN113275689B (zh) * | 2021-05-17 | 2023-06-16 | 深圳市艾雷激光科技有限公司 | 激光焊出丝机构、激光焊设备及激光焊的方法 |
| CN115922021A (zh) * | 2021-08-12 | 2023-04-07 | 台达电子工业股份有限公司 | 自动焊锡加工系统及自动焊锡加工方法 |
| CN114388418B (zh) * | 2021-12-28 | 2022-12-13 | 凌波微步半导体设备(常熟)有限公司 | 一种半导体焊线机的闭环位置补偿方法及系统 |
| CN114260607A (zh) * | 2022-01-18 | 2022-04-01 | 上海发那科机器人有限公司 | 一种激光焊接头送丝转向机构 |
| CN114713924A (zh) * | 2022-01-29 | 2022-07-08 | 武汉比天科技有限责任公司 | 一种密集针脚连接器激光软钎焊装置 |
| CN115255547B (zh) * | 2022-09-06 | 2023-07-21 | 重庆电子工程职业学院 | 一种计算机主板电子元件的定位锡焊设备 |
| CN115533256B (zh) * | 2022-12-01 | 2023-03-28 | 快克智能装备股份有限公司 | 一种送丝焊接装置 |
| CN116493698B (zh) * | 2023-06-26 | 2023-09-29 | 杭州凯龙医疗器械有限公司 | 一种x射线管阳极钨板钎焊用激光快速熔合装置 |
| CN117073550B (zh) * | 2023-10-12 | 2023-12-15 | 太原理工大学 | 非接触式金属管壁厚测量装置 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008000814A (ja) * | 2006-06-26 | 2008-01-10 | Hirotec Corp | レーザブレージング加工方法及び装置 |
| CN201408289Y (zh) * | 2009-04-23 | 2010-02-17 | 北京世纪桑尼科技有限公司 | 一种带有与激光同轴指示光的激光扫描头 |
| CN204075451U (zh) * | 2014-09-18 | 2015-01-07 | 苏州迅镭激光科技有限公司 | 全自动激光焊锡机 |
| CN104439629A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-03-25 | 广西大学 | 送丝机构 |
| CN104942404A (zh) * | 2015-07-15 | 2015-09-30 | 广东工业大学 | 双波长双目视觉焊缝跟踪方法及跟踪系统 |
| CN204818380U (zh) * | 2015-07-15 | 2015-12-02 | 广东工业大学 | 近红外与结构光双波长双目视觉焊缝跟踪系统 |
| CN106475649A (zh) * | 2015-08-24 | 2017-03-08 | 科洛德激光设备(深圳)有限公司 | 一种激光焊锡机 |
| CN207787899U (zh) * | 2018-01-09 | 2018-08-31 | 深圳市海目星激光智能装备股份有限公司 | 一种激光软钎焊设备 |
-
2018
- 2018-01-09 CN CN201810021564.1A patent/CN107999917B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008000814A (ja) * | 2006-06-26 | 2008-01-10 | Hirotec Corp | レーザブレージング加工方法及び装置 |
| CN201408289Y (zh) * | 2009-04-23 | 2010-02-17 | 北京世纪桑尼科技有限公司 | 一种带有与激光同轴指示光的激光扫描头 |
| CN204075451U (zh) * | 2014-09-18 | 2015-01-07 | 苏州迅镭激光科技有限公司 | 全自动激光焊锡机 |
| CN104439629A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-03-25 | 广西大学 | 送丝机构 |
| CN104942404A (zh) * | 2015-07-15 | 2015-09-30 | 广东工业大学 | 双波长双目视觉焊缝跟踪方法及跟踪系统 |
| CN204818380U (zh) * | 2015-07-15 | 2015-12-02 | 广东工业大学 | 近红外与结构光双波长双目视觉焊缝跟踪系统 |
| CN106475649A (zh) * | 2015-08-24 | 2017-03-08 | 科洛德激光设备(深圳)有限公司 | 一种激光焊锡机 |
| CN207787899U (zh) * | 2018-01-09 | 2018-08-31 | 深圳市海目星激光智能装备股份有限公司 | 一种激光软钎焊设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107999917A (zh) | 2018-05-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107999917B (zh) | 一种激光软钎焊设备 | |
| CN207787899U (zh) | 一种激光软钎焊设备 | |
| CN108044231A (zh) | 一种同轴光路的激光焊接头 | |
| US6596961B2 (en) | Method and apparatus for monitoring and adjusting a laser welding process | |
| CN210412960U (zh) | 恒温激光锡焊装置 | |
| CN110405338B (zh) | 一种激光光路系统及双头激光打标机 | |
| CN218362721U (zh) | 实时监测的动态聚焦激光打标机 | |
| CN108274119A (zh) | 一种可多角度调节的焊接装置 | |
| CN105583486A (zh) | 一种光纤与光源对焊装置 | |
| CN109683329A (zh) | 用于光纤拉锥的激光系统以及拉锥系统 | |
| CN207787973U (zh) | 一种同轴光路的激光焊接头 | |
| CN112958924A (zh) | 一种万向调节成像装置及激光打孔设备 | |
| CN210731347U (zh) | 一种基于温度检测的激光加工设备 | |
| US4792079A (en) | Apparatus for ultrasonic wire bonding | |
| CN208780433U (zh) | 半导体激光器数值孔径自动测试设备 | |
| CN210412959U (zh) | 激光锡焊光学镜头 | |
| CN205614211U (zh) | 一种用于激光熔覆的激光光内送丝装置 | |
| CN100442096C (zh) | 基于相干光辐射的固化封装光电转换组件的设备及其方法 | |
| CN207710083U (zh) | 一种多功能焊接出射头装置 | |
| CN111992871A (zh) | 飞秒激光微加工的同步监测装置 | |
| CN217019022U (zh) | 激光焊接装置 | |
| CN220498068U (zh) | 一种可调节出光角度的激光焊接头 | |
| CN203414397U (zh) | 可调节激光气体遥测仪 | |
| CN209681424U (zh) | 一种多功能方位调节激光焊接设备 | |
| CN219026301U (zh) | 一种用于光伏焊带的激光焊接装置和激光焊接系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 518000 301, Building B, Kemlong Science Park, Guansheng 5th Road, Luhu Community, Guanhu Street, Longhua District, Shenzhen, Guangdong Province (one photo and multiple address enterprises) Applicant after: Haimuxing Laser Technology Group Co.,Ltd. Address before: 518000 Longhua New District, Shenzhen, Guangdong, 26 guanhuan Road, Guanlong street, Jun long community. Applicant before: SHENZHEN HYMSON LASER INTELLIGENT EQUIPMENTS Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |