CN110605450A - 一种自动化快速准确分离锡球以及激光锡球焊接装置及焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动化快速准确分离锡球以及激光锡球焊接装置及焊接方法，自动化快速准确分离锡球以及激光锡球焊接装置，包括锡球储罐组件、移栽组件、锡球分离组件、支架组件、激光出射组件、喷射组件和激光靶向调节组件,所述锡球储罐组件固定在支架组件上，且所述锡球储罐组件用于锡球储存以及锡球分离，所述支架组件顶部安装有移栽组件，所述移栽组件主要为锡球吸取后将锡球快速放置于导管末端的上方；本发明，可以快速稳定的实现锡球分离和焊接，可以有效的降低锡球分离组件的机械加工的高精度要求和提高生产效率；可以用于二维平面内的运动，也可以配合机械手等三维运动来实现产品的焊接，操作简单易行，可有效降低人工劳动成本。
Description
技术领域
本发明涉及激光应用技术领域，具体为一种自动化快速准确分离锡球以及激光锡球焊接装置及焊接方法。
背景技术
激光锡球焊接是利用高能量密度的激光束作为热源将锡球熔化从而对适用产品进行精密连接的一种高效精密钎焊焊接方法。激光锡焊是电子元器件(SMT)加工技术应用的重要方面之一。多年以来激光工业在全球发展迅猛，激光锡球焊接装置及方法已经被广泛成功应用于微、小型零件的精密焊接中，为微电子发展及现代通讯技术做出了不可磨灭的贡献。目前关于激光锡球焊接的装置主要是圆盘式单通道锡球焊接装置，将大量锡球放入到锡球桶内，锡球通过第一通道到达厚度比锡球直径稍大的分球盘上部，其中有一颗锡球落入到A分球孔的位置，随着转轴的转动，当这颗锡球被传送到B分球孔的位置的时候，通过控制气压的方式使单颗锡球依次通过第二通道、第三通道、第四通道后到达喷嘴，等待激光照射将其熔化，并迅速将熔化的锡球吹向需要焊接的物体进行焊接。此种结构的优点是通传统的锡焊相比提高了加工的精密度，同时因为锡球的质量相对稳定，因此比传统的锡焊更容易控制锡焊的锡量,可以焊接十分微小型的零件。此种结构的缺点是分球盘的厚度有单颗锡球的直径来决定，由于通常情况下的锡球的直径都很小，分球盘呈薄片形，为了保证分球盘的刚度及两平面的平面度，对加工要求就极其高，增加了加工难度及加工成本。由于锡球喷出需要调节气压来控制，整个密封性就要求非常严格，上下盖体及垫圈的配合就要求十分紧密，配合后不允许透气，整个设备加工要求都极其高。另一方面此装置一次只能喷出单个锡球，进行单个焊点的焊接，比较浪费工时，不能有效提高生产效率，从而提高人工劳动成本；针对这些缺陷，所以我们设计一种自动化快速准确分离锡球以及激光锡球焊接装置及焊接方法是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动化快速准确分离锡球以及激光锡球焊接装置及焊接方法，可以快速稳定的实现锡球分离和焊接，可以有效的降低锡球分离组件的机械加工的高精度要求和提高生产效率；可以用于二维平面内的运动，也可以配合机械手等三维运动来实现产品的焊接，操作简单易行，可有效降低人工劳动成本。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种自动化快速准确分离锡球以及激光锡球焊接装置，包括锡球储罐组件、移栽组件、锡球分离组件、支架组件、激光出射组件、喷射组件和激光靶向调节组件,所述锡球储罐组件固定在支架组件上，且所述锡球储罐组件用于锡球储存以及锡球分离，所述支架组件顶部安装有移栽组件，所述移栽组件主要为锡球吸取后将锡球快速放置于导管末端的上方，所述锡球分离组件固定在支架组件内部用于锡球的快速分离，所述支架组件主要是将锡球储罐组件和锡球分离组件按照一定的尺寸精度连接，所述支架组件一侧通过激光靶向调节组件安装有激光出射组件，所述激光出射组件的底端安装有喷射组件，所述激光出射组件主要是运用合理的光学组件将激光聚焦起来并且能导入到喷射组件内作用于锡球，所述喷射组件主要是储存锡球以及高纯氮气后通过激光作用后将锡液喷射到需要焊接的焊盘上，所述激光靶向调节组件主要是通过位置调节使激光返回更好的效果。
作为本发明进一步的方案：所述支架组件包括基准底座、激光出射组件连接件、检测传感器、侧向固定板、锡球储罐固定座和锡球导管组件，所述基准底座顶部安装有顶部两侧对称设置有各一个侧向固定板的底板，两个所述侧向固定板顶部之间通过锡球储罐固定座连接，且所述锡球储罐固定座顶部安装有两组锡球储罐组件，两个所述侧向固定板侧面通过激光出射组件连接件连接，所述激光出射组件连接件内侧安装有检测传感器，所述锡球储罐固定座上安装有锡球导管组件，所述锡球导管组件包括锡球接收管和锡球流动导管，所述锡球储罐固定座顶部中间位置处安装有锡球接收管，所述锡球流动导管一端贯穿锡球储罐固定座板面与锡球接收管联通，所述锡球流动导管另一端穿过检测传感器与外部空气接触。
作为本发明进一步的方案：所述支架组件包括基准底座、激光出射组件连接件、检测传感器、侧向固定板、锡球储罐固定座和锡球导管组件，所述基准底座顶部安装有顶部两侧对称设置有各一个侧向固定板的底板，两个所述侧向固定板顶部之间通过锡球储罐固定座连接，且所述锡球储罐固定座顶部安装有两组锡球储罐组件，两个所述侧向固定板侧面通过激光出射组件连接件连接，所述激光出射组件连接件内侧安装有检测传感器，所述锡球储罐固定座上安装有锡球导管组件，所述锡球导管组件包括锡球接收管和锡球流动导管，所述锡球储罐固定座顶部中间位置处安装有锡球接收管，所述锡球流动导管一端贯穿锡球储罐固定座板面与锡球接收管联通，所述锡球流动导管另一端穿过检测传感器与外部空气接触。
作为本发明进一步的方案：所述锡球储罐组件包括锡球分离孔、环型气刀、锡球储罐上盖和锡球储存室，所述锡球储罐上盖顶部中心位置处开设有锡球分离孔，所述锡球储存室固定安装在锡球储罐固定座顶部，所述锡球储罐上盖安装在锡球储存室顶部，且所述锡球储罐上盖外侧等角度环设有多个环型气刀，所述锡球储存室沿轴线方向设置有锡球分离轴导孔，所述锡球分离轴导孔内放置有锡球。
作为本发明进一步的方案：所述移栽组件包括移栽组件固定架、精密Z运动轴、精密X运动轴、笔形真空吸头组件和移栽组件底座，所述移栽组件底座安装在基准底座顶部一端，所述移栽组件底座顶部安装有移栽组件固定架，所述移栽组件固定架上安装有可移动的精密X运动轴，且所述精密X运动轴上安装有精密Z运动轴，所述精密Z运动轴上通过科移动式连接块的两端对称安装有各一个笔形真空吸头组件，所述笔形真空吸头组件包括笔形真空吸头、真空吸嘴连接头和真空吸嘴，所述笔形真空吸头与真空吸嘴之间通过真空吸嘴连接头连接。
作为本发明进一步的方案：所述锡球分离组件包括气管入口、精密分离轴、驱动组件气管接头、驱动组件、精密分离轴固定座、位置传感器和连接板，所述精密分离轴固定座通过连接板固定连接在底板顶部，所述精密分离轴固定座顶部两端对称设置有各一个精密分离轴，且每个所述气管入口对应一个精密分离轴的中心孔联通，所述连接板一侧安装有驱动组件，所述驱动组件一侧上下两端斜对称安装有各一个驱动组件气管接头，所述驱动组件上安装有位置传感器，所述连接板板面顶部两端对称开设有各一个固定孔a，所述连接板板面上均匀设置有四个固定孔b，所述精密分离轴固定座顶部两端对称设置有各一个分离轴气孔入口，且所述精密分离轴固定座侧面两端对称开设有各一个固定板气孔入口，每个所述固定板气孔入口与一个分离轴气孔入口联通，每个所述固定板气孔入口连接有一个气管入口，每个所述分离轴气孔入口连接有一个精密分离轴，所述精密分离轴顶端设置有锡球分离孔，所述精密分离轴底端通过分离轴固定孔与安装座连接，所述驱动组件包括驱动组件下底座、驱动组件上底座、驱动组件上限位块、驱动组件下限位块和驱动轴，所述驱动组件下底座通过螺丝固定在连接板上，所述驱动组件下底座顶部安装有驱动组件上底座，所述驱动组件下底座侧面上下两端分别安装有驱动组件上限位块和驱动组件下限位块，所述驱动组件下底座底部安装有驱动轴。
作为本发明进一步的方案：所述激光靶向调节组件包括喷射组件连接件、X轴精密调节机构、Y轴精密调节机构、固定底座、Z向导向轴和调节手柄，所述固定底座顶部安装有Y轴精密调节机构，所述Y轴精密调节机构的一侧安装有调节手柄，且所述Y轴精密调节机构上安装有X轴精密调节机构，所述固定底座顶部安装有多个Z向导向轴，所述X轴精密调节机构顶部安装有喷射组件连接件，所述喷射组件连接件顶部连接有激光出射组件，所述激光出射组件包括CCD检测组件、激光器光纤插头、激光全反射光学组件、激光聚焦光学组件和可见光滤光组件，所述激光聚焦光学组件固定安装在喷射组件连接件顶部，且所述激光聚焦光学组件顶部安装有可见光滤光组件，所述可见光滤光组件顶部安装有CCD检测组件，所述激光聚焦光学组件一侧安装有激光全反射光学组件，所述激光全反射光学组件顶部安装有激光器光纤插头，所述喷射组件包括惰性气体进入接头、锡球导管入口、喷射组件和激光出射组件连接件、惰性气室和高精密喷头，所述喷射组件和激光出射组件连接件安装在喷射组件连接件上，所述喷射组件和激光出射组件连接件底部安装有惰性气室，所述惰性气室一侧安装有锡球导管入口，且所述惰性气室底部安装有高精密喷头，所述惰性气室一侧安装有惰性气体进入接头，所述惰性气室与激光聚焦光学组件同轴线联通。
一种自动化快速准确分离锡球以及激光锡球焊接装置的焊接方法，包括如下步骤：
S1、将适量锡球放入锡球储罐组件内；
S2、精密分离轴在驱动组件的驱动下向上精确运动一个位移，在移动的同时气管入口会回抽，导致精密分离轴上端的通孔有大量气流回抽，最终将一个锡球吸取在精密分离轴上端；
S3、精密X运动轴运动带动笔形真空吸头移动到锡球储罐组件上方，精密Z运动轴带动笔形真空吸头组件快速向下微量运动，笔形真空吸头吸取一个锡球；
S4、精密Z运动轴带动笔形真空吸头组件快速向上微量运动，同时，精密X运动轴也将笔形真空吸头移动到锡球接收管的上面，完成锡球的吸取过程；
S5、笔形真空吸头内的气体从抽气变换成吹气，将吸取的锡球竖直吹向锡球接收管内，通过锡球流动导管传送到喷射组件的高精密喷头内；
S6、当锡球从锡球流动导管传送到喷射组件的高精密喷头内的过程中，由检测传感器检查锡球经过的时间，并将时间计算好，传递信号给到激光器；
S7、激光器光纤通过激光器光纤插头进入激光出射组件，通过激光全反射光学组件、激光聚焦光学组件和可见光滤光组件会将激光聚焦到一点照射到喷射组件的高精密喷头内的锡球上让锡球瞬间成为液体状态，同时，惰性气室中有通过惰性气体进入接头进来的高惰性气体，高压气体会将被激光熔化的锡液喷出去，精确的附着到要产品需要焊接的位置；
S8、与此同时，继续快速进行S2-S5步骤，完成双工位的锡球分离动作，确保喷射组件的高速工作。
本发明的有益效果：S1、将适量锡球放入锡球储罐组件内；
S2、精密分离轴在驱动组件的驱动下向上精确运动一个位移，在移动的同时气管入口会回抽，导致精密分离轴上端的通孔有大量气流回抽，最终将一个锡球吸取在精密分离轴上端；
S3、精密X运动轴运动带动笔形真空吸头移动到锡球储罐组件上方，精密Z运动轴带动笔形真空吸头组件快速向下微量运动，笔形真空吸头吸取一个锡球；
S4、精密Z运动轴带动笔形真空吸头组件快速向上微量运动，同时，精密X运动轴也将笔形真空吸头移动到锡球接收管的上面，完成锡球的吸取过程；
S5、笔形真空吸头内的气体从抽气变换成吹气，将吸取的锡球竖直吹向锡球接收管内，通过锡球流动导管传送到喷射组件的高精密喷头内；
S6、当锡球从锡球流动导管传送到喷射组件的高精密喷头内的过程中，由检测传感器检查锡球经过的时间，并将时间计算好，传递信号给到激光器；
S7、激光器光纤通过激光器光纤插头进入激光出射组件，通过激光全反射光学组件、激光聚焦光学组件和可见光滤光组件会将激光聚焦到一点照射到喷射组件的高精密喷头内的锡球上让锡球瞬间成为液体状态，同时，惰性气室中有通过惰性气体进入接头进来的高惰性气体，高压气体会将被激光熔化的锡液喷出去，精确的附着到要产品需要焊接的位置；
S8、与此同时，继续快速进行S2-S5步骤，完成双工位的锡球分离动作，确保喷射组件的高速工作；
该结构，可以快速稳定的实现锡球分离和焊接，可以有效的降低锡球分离组件的机械加工的高精度要求和提高生产效率；可以用于二维平面内的运动，也可以配合机械手等三维运动来实现产品的焊接，操作简单易行，可有效降低人工劳动成本。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明锡球储罐组件结构示意图；
图3为本发明锡球储存室结构示意图；
图4为本发明移栽组件结构示意图；
图5为本发明笔形真空吸头组件结构示意图；
图6为本发明锡球分离组件结构示意图；
图7为本发明精密分离轴结构示意图；
图8为本发明精密分离轴固定座结构示意图；
图9为本发明驱动组件结构示意图；
图10为本发明连接板结构示意图；
图11为本发明支架组件结构示意图
图12为本发明锡球导管组件结构示意图；
图13为本发明激光出射组件结构示意图；
图14为本发明喷射组件结构示意图；
图15为本发明激光靶向调节组件结构示意图；
图中：1、锡球储罐组件；1001、锡球分离孔；1002、环型气刀；1003、锡球储罐上盖；1004、锡球储存室；1004-1、锡球分离轴导孔；1004-2、锡球；2、移栽组件；2001、移栽组件固定架；2002、精密Z运动轴；2003、精密X运动轴；2004、笔形真空吸头组件；2004-1、笔形真空吸头；2004-2、真空吸嘴连接头；20004-3、真空吸嘴；2005、移栽组件底座；3、锡球分离组件；3001、气管入口；3002、精密分离轴；3002-1、锡球分离孔；3002-2、分离轴固定孔；3003、驱动组件气管接头；3004、驱动组件；3004-1、驱动组件下底座；3004-2、驱动组件上底座；3004-3、驱动组件上限位块；3004-4、驱动组件下限位块；3004-5、驱动轴；3005、精密分离轴固定座；3005-1、分离轴气孔入口；3005-2、固定板气孔入口；3006、位置传感器；3007、连接板；3007-1、固定孔a；3007-2、固定孔b；4、支架组件；4002、基准底座；4003、激光出射组件连接件；4004、检测传感器；4005、侧向固定板；4006、锡球储罐固定座；4007、锡球导管组件；4007-1、锡球接收管；4007-2、锡球流动导管；5、激光出射组件；5001、CCD检测组件；5002、激光器光纤插头；5003、激光全反射光学组件；5004、激光聚焦光学组件；5005、可见光滤光组件；6、喷射组件；6001、惰性气体进入接头；6002、锡球导管入口；6003、喷射组件和激光出射组件连接件；6004、惰性气室；6005、高精密喷头；7、激光靶向调节组件；7001、喷射组件连接件；7002、X轴精密调节机构；7003、Y轴精密调节机构；7004、固定底座；7005、Z向导向轴；7006、调节手柄。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-15所示，一种自动化快速准确分离锡球以及激光锡球焊接装置，包括锡球储罐组件1、移栽组件2、锡球分离组件3、支架组件4、激光出射组件5、喷射组件6和激光靶向调节组件7,锡球储罐组件1固定在支架组件4上，且锡球储罐组件1用于锡球储存以及锡球分离，支架组件4顶部安装有移栽组件2，移栽组件2主要为锡球吸取后将锡球快速放置于导管末端的上方，锡球分离组件3固定在支架组件4内部用于锡球的快速分离，支架组件4主要是将锡球储罐组件1和锡球分离组件3按照一定的尺寸精度连接，支架组件4一侧通过激光靶向调节组件7安装有激光出射组件5，激光出射组件5的底端安装有喷射组件6，激光出射组件5主要是运用合理的光学组件将激光聚焦起来并且能导入到喷射组件6内作用于锡球，喷射组件6主要是储存锡球以及高纯氮气后通过激光作用后将锡液喷射到需要焊接的焊盘上，激光靶向调节组件7主要是通过位置调节使激光返回更好的效果；
支架组件4包括基准底座4002、激光出射组件连接件4003、检测传感器4004、侧向固定板4005、锡球储罐固定座4006和锡球导管组件4007，基准底座4002顶部安装有顶部两侧对称设置有各一个侧向固定板4005的底板，两个侧向固定板4005顶部之间通过锡球储罐固定座4006连接，且锡球储罐固定座4006顶部安装有两组锡球储罐组件1，两个侧向固定板4005侧面通过激光出射组件连接件4003连接，激光出射组件连接件4003内侧安装有检测传感器4004，锡球储罐固定座4006上安装有锡球导管组件4007，锡球导管组件4007包括锡球接收管4007-1和锡球流动导管4007-2，锡球储罐固定座4006顶部中间位置处安装有锡球接收管4007-1，锡球流动导管4007-2一端贯穿锡球储罐固定座4006板面与锡球接收管4007-1联通，锡球流动导管4007-2另一端穿过检测传感器4004与外部空气接触，检测传感器4004为“凹”字结构，可以实时监测到锡球导管中是否有锡球通过，用于记录信号和发出信号；
锡球储罐组件1包括锡球分离孔1001、环型气刀1002、锡球储罐上盖1003和锡球储存室1004，锡球储罐上盖1003顶部中心位置处开设有锡球分离孔1001，锡球储存室1004固定安装在锡球储罐固定座4006顶部，锡球储罐上盖1003安装在锡球储存室1004顶部，且锡球储罐上盖1003外侧等角度环设有多个环型气刀1002，锡球储存室1004沿轴线方向设置有锡球分离轴导孔1004-1，锡球分离轴导孔1004-1内放置有锡球1004-21，锡球储罐上盖1003同锡球储存室1004通过螺纹连接紧固，锡球储存室1004里可以一次放置一万多个锡球1004-2，用完后可以打开锡球储罐上盖1003后人工添加，锡球储罐上盖1003上部均布有6个精密空位，用于安装环型气刀1002，用于吹掉精密分离轴3002上部停留的多余的锡球；
移栽组件2包括移栽组件固定架2001、精密Z运动轴2002、精密X运动轴2003、笔形真空吸头组件2004和移栽组件底座2005，移栽组件底座2005安装在基准底座4002顶部一端，移栽组件底座2005顶部安装有移栽组件固定架2001，移栽组件固定架2001上安装有可移动的精密X运动轴2003，且精密X运动轴2003上安装有精密Z运动轴2002，精密Z运动轴2002上通过科移动式连接块的两端对称安装有各一个笔形真空吸头组件2004，笔形真空吸头组件2004包括笔形真空吸头2004-1、真空吸嘴连接头2004-2和真空吸嘴2004-3，笔形真空吸头2004-1与真空吸嘴2004-3之间通过真空吸嘴连接头2004-2连接；
锡球分离组件3包括气管入口3001、精密分离轴3002、驱动组件气管接头3003、驱动组件3004、精密分离轴固定座3005、位置传感器3006和连接板3007，精密分离轴固定座3005通过连接板3007固定连接在底板顶部，精密分离轴固定座3005顶部两端对称设置有各一个精密分离轴3002，且每个气管入口3001对应一个精密分离轴3002的中心孔联通，连接板3007一侧安装有驱动组件3004，驱动组件3004一侧上下两端斜对称安装有各一个驱动组件气管接头3003，驱动组件3004上安装有位置传感器3006，连接板3007板面顶部两端对称开设有各一个固定孔a3007-1，连接板3007板面上均匀设置有四个固定孔b3007-2，精密分离轴固定座3005顶部两端对称设置有各一个分离轴气孔入口3005-1，且精密分离轴固定座3005侧面两端对称开设有各一个固定板气孔入口3005-2，每个固定板气孔入口3005-2与一个分离轴气孔入口3005-1联通，每个固定板气孔入口3005-2连接有一个气管入口3001，每个分离轴气孔入口3005-1连接有一个精密分离轴3002，精密分离轴3002顶端设置有锡球分离孔3002-1，精密分离轴3002底端通过分离轴固定孔3002-2与安装座连接，驱动组件3004包括驱动组件下底座3004-1、驱动组件上底座3004-2、驱动组件上限位块3004-3、驱动组件下限位块3004-4和驱动轴3004-5，驱动组件下底座3004-1通过螺丝固定在连接板3007上，驱动组件下底座3004-1顶部安装有驱动组件上底座3004-2，驱动组件下底座3004-1侧面上下两端分别安装有驱动组件上限位块3004-3和驱动组件下限位块3004-4，驱动组件下底座3004-1底部安装有驱动轴3004-5；
激光靶向调节组件7包括喷射组件连接件7001、X轴精密调节机构7002、Y轴精密调节机构7003、固定底座7004、Z向导向轴7005和调节手柄7006，固定底座7004顶部安装有Y轴精密调节机构7003，Y轴精密调节机构7003的一侧安装有调节手柄7006，且Y轴精密调节机构7003上安装有X轴精密调节机构7002，固定底座7004顶部安装有多个Z向导向轴7005，X轴精密调节机构7002顶部安装有喷射组件连接件7001，喷射组件连接件7001顶部连接有激光出射组件5，激光出射组件5包括CCD检测组件5001、激光器光纤插头5002、激光全反射光学组件5003、激光聚焦光学组件5004和可见光滤光组件5005，激光聚焦光学组件5004固定安装在喷射组件连接件7001顶部，且激光聚焦光学组件5004顶部安装有可见光滤光组件5005，可见光滤光组件5005顶部安装有CCD检测组件5001，激光聚焦光学组件5004一侧安装有激光全反射光学组件5003，激光全反射光学组件5003顶部安装有激光器光纤插头5002，CCD检测组件5001用于将产品焊接的图像进行放大便于操作人员观察，也用于调试人员方便调试，同可见光滤光组件5005配合使用，可见光滤光组件5005主要是处理外部的可见光，将一些杂光或对成像无用的光进行吸收和处理，激光器光纤插头5002为激光器光纤端部的插座，是激光器的激光进入此装置的唯一入口；激光全反射光学组件5003，激光聚焦光学组件5004和可见光滤光组件5005用于光学设计中对激光器导入进来的激光进行一系列的处理，反射和聚焦作用，最终从激光聚焦光学组件5004发射出来将聚焦后的激光射入到喷射组件6内，喷射组件6包括惰性气体进入接头6001、锡球导管入口6002、喷射组件和激光出射组件连接件6003、惰性气室6004和高精密喷头6005，喷射组件和激光出射组件连接件6003安装在喷射组件连接件7001上，喷射组件和激光出射组件连接件6003底部安装有惰性气室6004，惰性气室6004一侧安装有锡球导管入口6002，且惰性气室6004底部安装有高精密喷头6005，惰性气室6004一侧安装有惰性气体进入接头6001，惰性气室6004与激光聚焦光学组件5004同轴线联通。
一种自动化快速准确分离锡球以及激光锡球焊接装置的焊接方法，包括如下步骤：
S1、将适量锡球1004-2放入锡球储罐组件1内；
S2、精密分离轴3002在驱动组件3004的驱动下向上精确运动一个位移，在移动的同时气管入口3001会回抽，导致精密分离轴3002上端的通孔有大量气流回抽，最终将一个锡球吸取在精密分离轴3002上端；
S3、精密X运动轴2003运动带动笔形真空吸头2004-1移动到锡球储罐组件1上方，精密Z运动轴2002带动笔形真空吸头组件2004快速向下微量运动，笔形真空吸头2004-1吸取一个锡球1004-2；
S4、精密Z运动轴2002带动笔形真空吸头组件2004快速向上微量运动，同时，精密X运动轴2003也将笔形真空吸头2004-1移动到锡球接收管4007-1的上面，完成锡球1004-2的吸取过程；
S5、笔形真空吸头2004-1内的气体从抽气变换成吹气，将吸取的锡球1004-2竖直吹向锡球接收管4007-1内，通过锡球流动导管4007-2传送到喷射组件6的高精密喷头6005内；
S6、当锡球1004-2从锡球流动导管4007-2传送到喷射组件6的高精密喷头6005内的过程中，由检测传感器4004检查锡球1004-2经过的时间，并将时间计算好，传递信号给到激光器；
S7、激光器光纤通过激光器光纤插头5002进入激光出射组件5，通过激光全反射光学组件5003、激光聚焦光学组件5004和可见光滤光组件5005会将激光聚焦到一点照射到喷射组件6的高精密喷头6005内的锡球1004-2上让锡球瞬间成为液体状态，同时，惰性气室6004中有通过惰性气体进入接头6001进来的高惰性气体，高压气体会将被激光熔化的锡液喷出去，精确的附着到要产品需要焊接的位置；
S8、与此同时，继续快速进行S2-S5步骤，完成双工位的锡球分离动作，确保喷射组件6的高速工作。
本发明的工作原理：S1、将适量锡球1004-2放入锡球储罐组件1内；
S2、精密分离轴3002在驱动组件3004的驱动下向上精确运动一个位移，在移动的同时气管入口3001会回抽，导致精密分离轴3002上端的通孔有大量气流回抽，最终将一个锡球吸取在精密分离轴3002上端；
S3、精密X运动轴2003运动带动笔形真空吸头2004-1移动到锡球储罐组件1上方，精密Z运动轴2002带动笔形真空吸头组件2004快速向下微量运动，笔形真空吸头2004-1吸取一个锡球1004-2；
S4、精密Z运动轴2002带动笔形真空吸头组件2004快速向上微量运动，同时，精密X运动轴2003也将笔形真空吸头2004-1移动到锡球接收管4007-1的上面，完成锡球1004-2的吸取过程；
S5、笔形真空吸头2004-1内的气体从抽气变换成吹气，将吸取的锡球1004-2竖直吹向锡球接收管4007-1内，通过锡球流动导管4007-2传送到喷射组件6的高精密喷头6005内；
S6、当锡球1004-2从锡球流动导管4007-2传送到喷射组件6的高精密喷头6005内的过程中，由检测传感器4004检查锡球1004-2经过的时间，并将时间计算好，传递信号给到激光器；
S7、激光器光纤通过激光器光纤插头5002进入激光出射组件5，通过激光全反射光学组件5003、激光聚焦光学组件5004和可见光滤光组件5005会将激光聚焦到一点照射到喷射组件6的高精密喷头6005内的锡球1004-2上让锡球瞬间成为液体状态，同时，惰性气室6004中有通过惰性气体进入接头6001进来的高惰性气体，高压气体会将被激光熔化的锡液喷出去，精确的附着到要产品需要焊接的位置；
S8、与此同时，继续快速进行S2-S5步骤，完成双工位的锡球分离动作，确保喷射组件6的高速工作；
该结构，可以快速稳定的实现锡球分离和焊接，可以有效的降低锡球分离组件的机械加工的高精度要求和提高生产效率；可以用于二维平面内的运动，也可以配合机械手等三维运动来实现产品的焊接，操作简单易行，可有效降低人工劳动成本。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.一种自动化快速准确分离锡球以及激光锡球焊接装置，其特征在于，包括锡球储罐组件(1)、移栽组件(2)、锡球分离组件(3)、支架组件(4)、激光出射组件(5)、喷射组件(6)和激光靶向调节组件(7),所述锡球储罐组件(1)固定在支架组件(4)上，且所述锡球储罐组件(1)用于锡球储存以及锡球分离，所述支架组件(4)顶部安装有移栽组件(2)，所述移栽组件(2)主要为锡球吸取后将锡球快速放置于导管末端的上方，所述锡球分离组件(3)固定在支架组件(4)内部用于锡球的快速分离，所述支架组件(4)主要是将锡球储罐组件(1)和锡球分离组件(3)按照一定的尺寸精度连接，所述支架组件(4)一侧通过激光靶向调节组件(7)安装有激光出射组件(5)，所述激光出射组件(5)的底端安装有喷射组件(6)，所述激光出射组件(5)主要是运用合理的光学组件将激光聚焦起来并且能导入到喷射组件(6)内作用于锡球，所述喷射组件(6)主要是储存锡球以及高纯氮气后通过激光作用后将锡液喷射到需要焊接的焊盘上，所述激光靶向调节组件(7)主要是通过位置调节使激光返回更好的效果。
2.根据权利要求1所述的自动化快速准确分离锡球以及激光锡球焊接装置，其特征在于，所述支架组件(4)包括基准底座(4002)、激光出射组件连接件(4003)、检测传感器(4004)、侧向固定板(4005)、锡球储罐固定座(4006)和锡球导管组件(4007)，所述基准底座(4002)顶部安装有顶部两侧对称设置有各一个侧向固定板(4005)的底板，两个所述侧向固定板(4005)顶部之间通过锡球储罐固定座(4006)连接，且所述锡球储罐固定座(4006)顶部安装有两组锡球储罐组件(1)，两个所述侧向固定板(4005)侧面通过激光出射组件连接件(4003)连接，所述激光出射组件连接件(4003)内侧安装有检测传感器(4004)，所述锡球储罐固定座(4006)上安装有锡球导管组件(4007)，所述锡球导管组件(4007)包括锡球接收管(4007-1)和锡球流动导管(4007-2)，所述锡球储罐固定座(4006)顶部中间位置处安装有锡球接收管(4007-1)，所述锡球流动导管(4007-2)一端贯穿锡球储罐固定座(4006)板面与锡球接收管(4007-1)联通，所述锡球流动导管(4007-2)另一端穿过检测传感器(4004)与外部空气接触。
3.根据权利要求1所述的自动化快速准确分离锡球以及激光锡球焊接装置，其特征在于，所述锡球储罐组件(1)包括锡球分离孔(1001)、环型气刀(1002)、锡球储罐上盖(1003)和锡球储存室(1004)，所述锡球储罐上盖(1003)顶部中心位置处开设有锡球分离孔(1001)，所述锡球储存室(1004)固定安装在锡球储罐固定座(4006)顶部，所述锡球储罐上盖(1003)安装在锡球储存室(1004)顶部，且所述锡球储罐上盖(1003)外侧等角度环设有多个环型气刀(1002)，所述锡球储存室(1004)沿轴线方向设置有锡球分离轴导孔(1004-1)，所述锡球分离轴导孔(1004-1)内放置有锡球(1004-2)。
4.根据权利要求1所述的自动化快速准确分离锡球以及激光锡球焊接装置，其特征在于，所述移栽组件(2)包括移栽组件固定架(2001)、精密Z运动轴(2002)、精密X运动轴(2003)、笔形真空吸头组件(2004)和移栽组件底座(2005)，所述移栽组件底座(2005)安装在基准底座(4002)顶部一端，所述移栽组件底座(2005)顶部安装有移栽组件固定架(2001)，所述移栽组件固定架(2001)上安装有可移动的精密X运动轴(2003)，且所述精密X运动轴(2003)上安装有精密Z运动轴(2002)，所述精密Z运动轴(2002)上通过科移动式连接块的两端对称安装有各一个笔形真空吸头组件(2004)，所述笔形真空吸头组件(2004)包括笔形真空吸头(2004-1)、真空吸嘴连接头(2004-2)和真空吸嘴(2004-3)，所述笔形真空吸头(2004-1)与真空吸嘴(2004-3)之间通过真空吸嘴连接头(2004-2)连接。
5.根据权利要求1所述的自动化快速准确分离锡球以及激光锡球焊接装置，其特征在于，所述锡球分离组件(3)包括气管入口(3001)、精密分离轴(3002)、驱动组件气管接头(3003)、驱动组件(3004)、精密分离轴固定座(3005)、位置传感器(3006)和连接板(3007)，所述精密分离轴固定座(3005)通过连接板(3007)固定连接在底板顶部，所述精密分离轴固定座(3005)顶部两端对称设置有各一个精密分离轴(3002)，且每个所述气管入口(3001)对应一个精密分离轴(3002)的中心孔联通，所述连接板(3007)一侧安装有驱动组件(3004)，所述驱动组件(3004)一侧上下两端斜对称安装有各一个驱动组件气管接头(3003)，所述驱动组件(3004)上安装有位置传感器(3006)，所述连接板(3007)板面顶部两端对称开设有各一个固定孔a(3007-1)，所述连接板(3007)板面上均匀设置有四个固定孔b(3007-2)，所述精密分离轴固定座(3005)顶部两端对称设置有各一个分离轴气孔入口(3005-1)，且所述精密分离轴固定座(3005)侧面两端对称开设有各一个固定板气孔入口(3005-2)，每个所述固定板气孔入口(3005-2)与一个分离轴气孔入口(3005-1)联通，每个所述固定板气孔入口(3005-2)连接有一个气管入口(3001)，每个所述分离轴气孔入口(3005-1)连接有一个精密分离轴(3002)，所述精密分离轴(3002)顶端设置有锡球分离孔(3002-1)，所述精密分离轴(3002)底端通过分离轴固定孔(3002-2)与安装座连接，所述驱动组件(3004)包括驱动组件下底座(3004-1)、驱动组件上底座(3004-2)、驱动组件上限位块(3004-3)、驱动组件下限位块(3004-4)和驱动轴(3004-5)，所述驱动组件下底座(3004-1)通过螺丝固定在连接板(3007)上，所述驱动组件下底座(3004-1)顶部安装有驱动组件上底座(3004-2)，所述驱动组件下底座(3004-1)侧面上下两端分别安装有驱动组件上限位块(3004-3)和驱动组件下限位块(3004-4)，所述驱动组件下底座(3004-1)底部安装有驱动轴(3004-5)。
6.根据权利要求1所述的自动化快速准确分离锡球以及激光锡球焊接装置，其特征在于，所述激光靶向调节组件(7)包括喷射组件连接件(7001)、X轴精密调节机构(7002)、Y轴精密调节机构(7003)、固定底座(7004)、Z向导向轴(7005)和调节手柄(7006)，所述固定底座(7004)顶部安装有Y轴精密调节机构(7003)，所述Y轴精密调节机构(7003)的一侧安装有调节手柄(7006)，且所述Y轴精密调节机构(7003)上安装有X轴精密调节机构(7002)，所述固定底座(7004)顶部安装有多个Z向导向轴(7005)，所述X轴精密调节机构(7002)顶部安装有喷射组件连接件(7001)，所述喷射组件连接件(7001)顶部连接有激光出射组件(5)，所述激光出射组件(5)包括CCD检测组件(5001)、激光器光纤插头(5002)、激光全反射光学组件(5003)、激光聚焦光学组件(5004)和可见光滤光组件(5005)，所述激光聚焦光学组件(5004)固定安装在喷射组件连接件(7001)顶部，且所述激光聚焦光学组件(5004)顶部安装有可见光滤光组件(5005)，所述可见光滤光组件(5005)顶部安装有CCD检测组件(5001)，所述激光聚焦光学组件(5004)一侧安装有激光全反射光学组件(5003)，所述激光全反射光学组件(5003)顶部安装有激光器光纤插头(5002)，所述喷射组件(6)包括惰性气体进入接头(6001)、锡球导管入口(6002)、喷射组件和激光出射组件连接件(6003)、惰性气室(6004)和高精密喷头(6005)，所述喷射组件和激光出射组件连接件(6003)安装在喷射组件连接件(7001)上，所述喷射组件和激光出射组件连接件(6003)底部安装有惰性气室(6004)，所述惰性气室(6004)一侧安装有锡球导管入口(6002)，且所述惰性气室(6004)底部安装有高精密喷头(6005)，所述惰性气室(6004)一侧安装有惰性气体进入接头(6001)，所述惰性气室(6004)与激光聚焦光学组件(5004)同轴线联通。
7.根据权利要求1所述一种自动化快速准确分离锡球以及激光锡球焊接装置的焊接方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、将适量锡球(1004-2)放入锡球储罐组件(1)内；
S2、精密分离轴(3002)在驱动组件(3004)的驱动下向上精确运动一个位移，在移动的同时气管入口(3001)会回抽，导致精密分离轴(3002)上端的通孔有大量气流回抽，最终将一个锡球吸取在精密分离轴(3002)上端；
S3、精密X运动轴(2003)运动带动笔形真空吸头(2004-1)移动到锡球储罐组件(1)上方，精密Z运动轴(2002)带动笔形真空吸头组件(2004)快速向下微量运动，笔形真空吸头(2004-1)吸取一个锡球(1004-2)；
S4、精密Z运动轴(2002)带动笔形真空吸头组件(2004)快速向上微量运动，同时，精密X运动轴(2003)也将笔形真空吸头(2004-1)移动到锡球接收管(4007-1)的上面，完成锡球(1004-2)的吸取过程；
S5、笔形真空吸头(2004-1)内的气体从抽气变换成吹气，将吸取的锡球(1004-2)竖直吹向锡球接收管(4007-1)内，通过锡球流动导管(4007-2)传送到喷射组件(6)的高精密喷头(6005)内；
S6、当锡球(1004-2)从锡球流动导管(4007-2)传送到喷射组件(6)的高精密喷头(6005)内的过程中，由检测传感器(4004)检查锡球(1004-2)经过的时间，并将时间计算好，传递信号给到激光器；
S7、激光器光纤通过激光器光纤插头(5002)进入激光出射组件(5)，通过激光全反射光学组件(5003)、激光聚焦光学组件(5004)和可见光滤光组件(5005)会将激光聚焦到一点照射到喷射组件(6)的高精密喷头(6005)内的锡球(1004-2)上让锡球瞬间成为液体状态，同时，惰性气室(6004)中有通过惰性气体进入接头(6001)进来的高惰性气体，高压气体会将被激光熔化的锡液喷出去，精确的附着到要产品需要焊接的位置；
S8、与此同时，继续快速进行S2-S5步骤，完成双工位的锡球分离动作，确保喷射组件(6)的高速工作。
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