CN111992836A - 一种光纤激光烙铁焊接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光纤激光烙铁焊接装置，包括控制面板，所述控制面板的上方一侧设有前后设置的自动送丝机和锡丝架，所述控制面板上自动送丝机的侧方设有电烙架，其上架设有光纤激光烙铁，所述控制面板的侧边设有与光纤激光烙铁相连接的激光器。本发明的有益效果是：光纤激光烙铁具有操作简单，安全性能高，对工作环境安全环保，焊接效果好，使用寿命长的优点，在电子行业的电路板焊接的效果尤为显著，光能非接触式焊接电子元件的效果好，可焊接体积小、焊接点位小的电子元件，同时该装置不会烫伤、损坏焊接产品，降低了焊接产品的报废率，提高了生产质量。

Description

一种光纤激光烙铁焊接装置
技术领域
本发明涉及激光焊接技术领域，具体为一种光纤激光烙铁焊接装置。
背景技术
目前市场上对应电路板焊接的常规设备有锡丝焊接机、锡球焊接机以及人工手动电洛铁焊接。对于中小型企业以及个人而言，不会选择锡丝焊接机、锡球焊接机，更愿意选择人工手动电烙铁焊接，所以在电子行业，人工手动电烙铁的需求量很大，无论是产品做样还是中小批量的生产，都离不开电烙铁。但是传统的电烙铁存在很大的缺陷，焊接产品的合格率以及使用寿命都大打折扣。对于操作人员来说，电烙铁存在“吃锡”困难；电烙铁温度调节不能立即焊接；焊接过程中会烫伤操作人员，存在安全隐患；焊接时需要使用松香作为焊接机，但是松香会带来大量烟尘，对空气产生污染，同时对操作人员的呼吸系统有所损伤，这些都是传统电烙铁在焊接过程中存在的问题。同时，传统电烙铁对操作人员的焊接熟练程度也提出了要求，一般操作人员的焊接的合格率比较低，报废率高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光纤激光烙铁焊接装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光纤激光烙铁焊接装置，包括控制面板，所述控制面板的上方一侧设有前后设置的自动送丝机和锡丝架，所述控制面板上自动送丝机的侧方设有电烙架，其上架设有光纤激光烙铁，所述控制面板的侧边设有与光纤激光烙铁相连接的激光器；
所述光纤激光烙铁包含固定套、镜片安装座、光纤固定座，所述固定套的左端侧边设有送丝口，所述固定套的左端面上设有探针，所述镜片安装座螺接于固定套的右端，所述镜片安装座内安装有凸透镜，所述光纤固定座的左端和镜片安装座的右端螺接，且二者的螺接处设有调焦固定环，所述光纤固定座的右端为大小径外螺纹结构，其大径部位螺接有连接套，其小径部位螺接有光纤衔接头，所述连接套套设于光纤衔接头上，所述光纤衔接头的右端连接有光缆，所述光缆上套设有与连接套螺接的尾部安装件。
进一步优选，所述凸透镜的数量为1-2个。
进一步优选，所述调焦固定环与光纤固定座之间设有塑胶套。
进一步优选，所述尾部安装件与光纤衔接头之间设有角度感应传感器。
进一步优选，所述尾部安装件与连接套的螺接处设有玻璃环，所述玻璃环上安装有LED灯。
进一步优选，所述激光器包含安装座及其上安装的电源、PCB板、泵源，所述电源与PCB板同侧设置，所述PCB板与泵源同侧设置，所述PCB板连接有红外测温笔，其设置于安装座的侧边。
进一步优选，所述安装座上靠近泵源的侧边设有风扇，所述安装座上靠近电源的侧边设有散热齿。
进一步优选，所述散热齿的上方设有激光烙铁插口，其与泵源通过光纤相连接，所述激光烙铁插口设有与PCB板相连接的角度感应线。
进一步优选，所述探针的数量不少于1个，所述探针为可弯折的弹性元器件。
进一步优选，所述电烙架上设有蝶型丝鱼尾手拧，所述激光器上设有显示屏。
有益效果
本发明的光纤激光烙铁焊接装置，光纤激光烙铁具有操作简单，安全性能高，对工作环境安全环保，焊接效果好，使用寿命长的优点，在电子行业的电路板焊接的效果尤为显著，光能非接触式焊接电子元件的效果好，可焊接体积小、焊接点位小的电子元件，同时，该装置不会烫伤、损坏焊接产品，降低了焊接产品的报废率，提高了生产质量；对于部分塑料件与塑料件、金属件与金属件、金属件与非金属件的焊接，无需锡丝作为填充料，即可直接焊接。
附图说明
图1为本发明实施例所公开的光纤激光烙铁焊接装置的结构示意图；
图2为本发明实施例所公开的单镜片光纤激光烙铁的结构示意图；
图3为本发明实施例所公开的单镜片光路原理示意图；
图4为本发明实施例所公开的双镜片光纤激光烙铁的结构示意图；
图5为本发明实施例所公开的双镜片光路原理示意图；
图6为本发明实施例所公开的激光器的结构示意图。
附图标记
1-控制面板，2-自动送丝机，21-主动轮，22-从动轮，3-锡丝架，4-电烙架，5-光纤激光烙铁，501-送丝口，502-探针，503-固定套，504-凸透镜，505-镜片安装座，506-调焦固定环，507-塑胶套，508-光纤固定座，509-连接套，510-光纤衔接头，511-角度感应传感器，512-玻璃环，513-LED灯，514-尾部安装件，515-光缆，6-激光器，601-安装座，602-电源，603-PCB板，604-PCB通讯插口，605-泵源，606-风扇，607-红外测温笔，608-角度感应线，609-激光烙铁插口，610-散热齿，611-显示屏，612-旋钮。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1-6所示，一种光纤激光烙铁焊接装置，包括控制面板1，所述控制面板1的上方一侧设有前后设置的自动送丝机2和锡丝架3，所述控制面板1上自动送丝机2的侧方设有电烙架4，其上架设有光纤激光烙铁5，所述控制面板1的侧边设有与光纤激光烙铁5相连接的激光器6；
所述光纤激光烙铁5包含固定套503、镜片安装座505、光纤固定座508，所述固定套503的左端侧边设有送丝口501，所述固定套503的左端面上设有探针502，所述镜片安装座505螺接于固定套503的右端，所述镜片安装座505内安装有凸透镜504，所述光纤固定座508的左端和镜片安装座505的右端螺接，且二者的螺接处设有调焦固定环506，所述光纤固定座508的右端为大小径外螺纹结构，其大径部位螺接有连接套509，其小径部位螺接有光纤衔接头510，所述连接套509套设于光纤衔接头510上，所述光纤衔接头510的右端连接有光缆515，所述光缆515上套设有与连接套509螺接的尾部安装件514。
优选的，所述凸透镜504的数量为1-2个。
其中，所述凸透镜504的数量为1个时，该凸透镜504为聚焦镜，用于将从光纤衔接头510发出的激光聚焦到锡丝上，所述光纤衔接头510到凸透镜504间的焦距在光学模拟的距离范围之内，通过旋动螺旋连接的镜片安装座505与光纤固定座508来调节焦距，当确定旋点位为焦点时，调节调焦固定环506，采用双螺母防松法将镜片安装座505与光纤固定座508锁紧，实现精确聚焦。如图2、图3所示，所述图2为凸透镜504为1个的光纤激光烙铁的结构示意图，即单镜片光纤激光烙铁结构示意图；所述图3为该单镜片光纤激光烙铁的单镜片光路原理示意图。
所述凸透镜504为2个时，其中，靠近光纤衔接头510的凸透镜504为准直镜，从光纤衔接头510发出的激光经该准直镜后由发散状变为平行状；另一个远离光纤衔接头510的凸透镜504为聚焦镜，可将经准直镜转换后的平行光聚焦到锡丝上。所述光纤衔接头510到准直镜的凸透镜504间的焦距在光学模拟的距离范围之内，通过旋动螺旋连接的镜片安装座505与光纤固定座508来调节焦距，当确定旋点位为焦点时，调节调焦固定环506，采用双螺母防松法将镜片安装座505与光纤固定座508锁紧，实现精确聚焦。如图4、图5所示，所述图4为凸透镜504为2个的光纤激光烙铁的结构示意图，即双镜片光纤激光烙铁结构示意图；所述图5为该双镜片光纤激光烙铁的双镜片光路原理示意图。
优选的，所述调焦固定环506与光纤固定座508之间设有塑胶套507，提高调焦固定环506与光纤固定座508连接的紧密性。
优选的，所述尾部安装件514与光纤衔接头510之间设有角度感应传感器511。所述角度感应传感器511用于感应光纤激光烙铁5在水平面的角度，如果光纤激光烙铁5不在垂直于水平面的±45°范围内，则光纤激光烙铁5的触发线为断开状态，只有当光纤激光烙铁5在垂直水平面的±45°范围内，所述角度感应传感器511才能感应到，然后将信号通过角度感应线608传递给PCB板603，所述PCB板603在收到信号后将指令传递给泵源605，然后泵源605发送光源，此时光纤激光烙铁5才启动，对操作人员起到保护的作用。
优选的，所述尾部安装件514与连接套509的螺接处设有玻璃环512，所述玻璃环512上安装有LED灯513。所述LED灯513为可见指示光灯，具有多种颜色显示，并通过玻璃环512传递出来。
在本实施例中，当光纤激光烙铁5在垂直于水平面±45°范围内时，所述LED灯513亮绿灯，当激光器6同步开启时，所述LED灯513亮起，提醒工作人员以及周围人员，该光纤激光烙铁5已触发，请注意操作安全。所述LED灯513为多色指示灯，即当光纤激光烙铁5在角度感应范围内但未焊接时，亮一个颜色的灯光，当开始焊接时，亮另一个颜色的灯光，且焊接过程中LED灯513处于常亮状态，能够更加精准的焊接小型产品，不仅起到保护人员的作用，同时提高焊接精度。
优选的，所述激光器6包含安装座601及其上安装的电源602、PCB板603、泵源605，所述电源602与PCB板603同侧设置，所述PCB板603与泵源605同侧设置，所述PCB板603连接有红外测温笔607，其设置于安装座601的侧边。
在本实施例中，所述泵源605用于为光纤激光烙铁5提供光源，所述红外测温笔607用于检测产品的焊接温度，将测量的温度传递到显示屏611上，便于工作人员观察，当未焊接时，所述红外测温笔607传递给显示屏611的显示温度为0度，告知工作人员，此时光纤激光烙铁5为工作，对工作人员起到保护效果。所述PCB板603与电源602、泵源605、红外测温笔607、角度感应传感器511均相连接。所述激光器6上设有PCB通讯插口604、旋钮612，所述PCB通讯插口604用于对自动送丝机2与激光器6的触发通讯，所述旋钮612用于调节激光器6的功率，实现激光触发达到焊接作业时产品所需的焊接温度。
其中，本实施例中的泵源605可调换，其功率范围为10-1000W，可实现波长从400-1000nm的对应调整。
优选的，所述安装座601上靠近泵源605的侧边设有风扇606，所述安装座601上靠近电源602的侧边设有散热齿610，所述风扇606与散热齿610用于对电源602、PCB板603及泵源605的散热，降低工作时的温度，提高使用寿命。
优选的，所述散热齿610的上方设有激光烙铁插口609，其与泵源605通过光纤相连接，所述激光烙铁插口609设有与PCB板603相连接的角度感应线608。所述激光烙铁插口609用于连接光纤激光烙铁5，所述角度感应线608用于将光纤激光烙铁5内的角度感应传感器511与PCB板603相连接。
优选的，所述探针502的数量不少于1个，所述探针502为可弯折的弹性元器件，用于支撑光纤激光烙铁5，让送丝口501上的锡丝能够与产品接触，使锡丝在聚焦点位上，方便人员操作。
本实施例中，所述锡丝架3为圆桶式送丝架，通过自动送丝机2的主动轮21和从动轮22的相对转动，带动锡丝传送，结构简单，且传送顺畅。同时，所述自动送丝机2通过脚踏方式控制，无需使用人手，提高了焊接效率，同时显示屏611上显示脚踏次数，每次脚踏代表一个产品的焊接，故实现了焊接产品的计数。
优选的，所述电烙架4上设有蝶型丝鱼尾手拧，便于光纤激光烙铁5的放置与固定，所述激光器6上设有显示屏611，用于将PCB板603汇集的信息显示出来，便于人员观看和操作。
本实施例所述的光纤激光烙铁焊接装置的工作原理为：旋动旋钮612，调节泵源605的发出功率，将激光通过光缆515传递到光纤衔接头510处，然后通过单镜片或双镜片的凸透镜504的聚焦，将激光聚焦于自动送丝机2送出的位于送丝口501处的锡丝上，通过手动操作，使光纤激光烙铁5在垂直于水平面±45°范围内，对准产品的焊接位进行焊接。
本实施例所述的光纤激光烙铁焊接装置不仅应用于3C行业中电子产品内部电路板的电器元件的焊接，用于样品或小批量生产焊接，家用电器产品的电子元件的焊接。同时，可应用于玻璃与玻璃、亚克力板与亚克力板的堆叠焊接，使得玻璃、亚克力板达到熔融状态后的弯折；可用于铜箔薄板堆叠的无填料非接触式焊接，使得电子元件连接导通；也可运用于玻璃与铜箔的无填料非接触式焊接，用于半导体产品的焊接，在不破坏产品的基本性能的前提下，保证产品的外观完整。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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，均应包含在本发明性的保护范围之内的发明内容。

Claims (10)

1.一种光纤激光烙铁焊接装置，其特征在于：包括控制面板(1)，所述控制面板(1)的上方一侧设有前后设置的自动送丝机(2)和锡丝架(3)，所述控制面板(1)上自动送丝机(2)的侧方设有电烙架(4)，其上架设有光纤激光烙铁(5)，所述控制面板(1)的侧边设有与光纤激光烙铁(5)相连接的激光器(6)；
所述光纤激光烙铁(5)包含固定套(503)、镜片安装座(505)、光纤固定座(508)，所述固定套(503)的左端侧边设有送丝口(501)，所述固定套(503)的左端面上设有探针(502)，所述镜片安装座(505)螺接于固定套(503)的右端，所述镜片安装座(505)内安装有凸透镜(504)，所述光纤固定座(508)的左端和镜片安装座(505)的右端螺接，且二者的螺接处设有调焦固定环(506)，所述光纤固定座(508)的右端为大小径外螺纹结构，其大径部位螺接有连接套(509)，其小径部位螺接有光纤衔接头(510)，所述连接套(509)套设于光纤衔接头(510)上，所述光纤衔接头(510)的右端连接有光缆(515)，所述光缆(515)上套设有与连接套(509)螺接的尾部安装件(514)。
2.根据权利要求1所述的一种光纤激光烙铁焊接装置，其特征在于：所述凸透镜(504)的数量为1-2个。
3.根据权利要求1所述的一种光纤激光烙铁焊接装置，其特征在于：所述调焦固定环(506)与光纤固定座(508)之间设有塑胶套(507)。
4.根据权利要求1所述的一种光纤激光烙铁焊接装置，其特征在于：所述尾部安装件(514)与光纤衔接头(510)之间设有角度感应传感器(511)。
5.根据权利要求1所述的一种光纤激光烙铁焊接装置，其特征在于：所述尾部安装件(514)与连接套(509)的螺接处设有玻璃环(512)，所述玻璃环(512)上安装有LED灯(513)。
6.根据权利要求1所述的一种光纤激光烙铁焊接装置，其特征在于：所述激光器(6)包含安装座(601)及其上安装的电源(602)、PCB板(603)、泵源(605)，所述电源(602)与PCB板(603)同侧设置，所述PCB板(603)与泵源(605)同侧设置，所述PCB板(603)连接有红外测温笔(607)，其设置于安装座(601)的侧边。
7.根据权利要求6所述的一种光纤激光烙铁焊接装置，其特征在于：所述安装座(601)上靠近泵源(605)的侧边设有风扇(606)，所述安装座(601)上靠近电源(602)的侧边设有散热齿(610)。
8.根据权利要求7所述的一种光纤激光烙铁焊接装置，其特征在于：所述散热齿(610)的上方设有激光烙铁插口(609)，其与泵源(605)通过光纤相连接，所述激光烙铁插口(609)设有与PCB板(603)相连接的角度感应线(608)。
9.根据权利要求1所述的一种光纤激光烙铁焊接装置，其特征在于：所述探针(502)的数量不少于1个，所述探针(502)为可弯折的弹性元器件。
10.根据权利要求1所述的一种光纤激光烙铁焊接装置，其特征在于：所述电烙架(4)上设有蝶型丝鱼尾手拧，所述激光器(6)上设有显示屏(611)。
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