CN113305389A - 一种激光焊接装置及激光焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种激光焊接装置及激光焊接方法,其中激光焊接装置包括焊接机构,所述焊接机构包括多个并排设置的激光焊接头组件,至少一个所述激光焊接头组件连接有摆动机构,所述摆动机构用于带动所述激光焊接头组件转动以调节出光方向。本发明通过在焊接机构上设置多个激光焊接头组件,实现对散热慢,不耐高温只需要单一较小激光束照射的产品的焊接;在至少一个激光焊接头组件连接有摆动机构,通过摆动机构改变激光焊接头组件的出光的方向,使多个激光焊接头组件对一个位置进行照射,进而实现对散热速度快,需要超大功率照射的产品的焊接。这种装置结构简单,操作灵活,且可以实现焊接要求差异较大的不同产品的焊接。
Description
技术领域
本发明涉及激光焊接技术领域,尤其涉及一种激光焊接装置及激光焊接方法。
背景技术
激光锡膏焊接是目前最先进制造方法之一,属于精密加工领域,其焊接质量稳定可靠,激光焊接与传统焊接方式相比,如烙铁焊、高频焊、电阻焊等,激光焊接速度快、深度大、变形小;能在室温或特殊条件下进行焊接;可焊接难以接近的部位,施行非接触远距离焊接,具有很大的灵活性;同时激光束易实现光束按时间与空间分光,能进行多光束同时加工及多工位加工,为更精密的焊接提供了条件。
随着激光焊接应用越来越广泛,生产工艺要求越来越高,加工设备使用条件也越来越严苛。目前现有焊接设备大部分功能较为单一,同一个设备一般焊接对象比较接近,跨度较小,且采用单一光束垂直焊接,不够灵活。
发明内容
本发明提供一种激光焊接装置及激光焊接方法,用以解决现有技术中同一个设备焊接对象比较接近,跨度较小,且采用单一光束垂直焊接,不够灵活的问题。
本发明提供一种激光焊接装置,包括焊接机构,所述焊接机构包括多个并排设置的激光焊接头组件,至少一个所述激光焊接头组件连接有摆动机构,所述摆动机构用于带动所述激光焊接头组件转动以调节出光方向。
根据本发明提供的一种的激光焊接装置,还包括框架本体、第一Z轴组件、第二Z轴组件、Y轴组件和点锡机构,所述第一Z轴组件和所述第二Z轴组件分别连接于所述框架本体的顶部,所述Y轴组件沿Y轴方向对应设于所述第一Z轴组件和所述第二Z轴组件的下方,所述Y轴组件用于连接待焊接产品,所述焊接机构连接于所述第一Z轴组件,所述点锡机构连接于所述第二Z轴组件,用于对待焊接产品进行点锡操作。
根据本发明提供的一种的激光焊接装置,所述焊接机构包括第一背板,所述第一背板分别连接于所述第一Z轴组件和所述激光焊接头组件,所述激光头焊接组件包括同轴视觉定位系统以及设于所述同轴视觉定位系统两侧的出光头和红外测温传感器。
根据本发明提供的一种的激光焊接装置,连接有所述摆动机构的所述激光焊接头组件还匹配设有角度传感器。
根据本发明提供的一种的激光焊接装置,所述点锡机构包括第二背板、伸缩结构和锡膏管,所述第二背板连接于所述第二Z轴组件,所述伸缩结构沿Z轴方向连接于所述第二背板,所述锡膏管可拆卸连接于所述伸缩结构。
根据本发明提供的一种的激光焊接装置,所述点锡机构还包括直线位移结构,所述锡膏管设有两个,分别为固定锡膏管和活动锡膏管,所述直线位移结构沿X轴方向连接于所述第二背板,所述活动锡膏管通过所述伸缩结构连接于所述直线位移结构。
根据本发明提供的一种的激光焊接装置,还包括第一X轴组件和第二X轴组件,所述第一X轴组件和所述第二X轴组件分别沿X轴方向并排连接于所述框架本体的顶部,所述第一Z轴组件连接于所述第一X轴组件,所述第二Z轴组件连接于所述第二X轴组件,所述框架本体的底部设有多个所述Y轴组件。
本发明还提供一种基于上述激光焊接装置的激光焊接方法,包括:在待焊接产品的焊接所需能量小于预设焊接能量时,控制单个激光焊接头组件对单个待焊接产品的点锡位置进行激光焊接,或者控制多个激光焊接头组件对多个待焊接产品的点锡位置一一对应进行激光焊接;在待焊接产品的焊接所需能量大于等于预设焊接能量时,控制多个激光焊接头组件对待焊接产品的点锡位置进行激光焊接,并调节多个所述激光焊接头组件的出光方向使得多个所述激光焊接头组件的出光方向同时汇聚于待焊接产品的点锡位置。
根据本发明提供的一种激光焊接方法,还包括:通过调节激光焊接头组件的出光方向,实现垂直固定照射、垂直拖焊或者斜射焊接。
根据本发明提供的一种激光焊接方法,还包括:控制所述焊接机构和所述点锡机构在不同Y轴组件上的待焊接产品之间分别进行交替工作,以实现所述焊接机构和所述点锡机构的同时工作。
本发明提供的一种激光焊接装置及激光焊接方法,通过在焊接机构上设置多个激光焊接头组件,实现对散热慢,不耐高温只需要单一较小激光束照射的产品的焊接;在至少一个激光焊接头组件连接有摆动机构,通过摆动机构改变激光焊接头组件的出光方向,使多个激光焊接头组件对一个位置进行照射,进而实现对散热速度快,需要超大功率照射的产品的焊接。这种装置结构简单,操作灵活,且可以实现焊接要求差异较大的不同产品的焊接。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的激光焊接装置结构示意图之一;
图2是本发明提供的激光焊接装置结构示意图之二;
图3是本发明提供的点锡机构的结构示意图;
图4是本发明提供的激光焊接头组件垂直状态下焊接机构的结构示意图;
图5是本发明提供的激光焊接头组件旋转一定角度时焊接机构的结构示意图;
附图标记:
1:框架本体; 1-1:第二Z轴组件; 1-2:第一Z轴组件;
1-3:第二X轴组件; 1-4:第一X轴组件; 1-5:第一Y轴组件;
1-6:第二Y轴组件; 2:点锡机构; 3:焊接机构;
4:待焊接产品; 5-1:固定锡膏管; 5-2:活动锡膏管;
6:锁定组件; 7:点锡针头; 8:伸缩结构;
9:直线位移结构; 10:调节电机; 11:第二背板;
12:点锡控制器; 13:第一背板; 14:激光焊接头组件;
15:摆动机构; 16:角度传感器; 17:激光控制器;
18:出光头; 19:同轴视觉定位系统; 20:红外测温传感器。
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,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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他实施例,都属于本发明保护的范围。
下面结合图1至图5描述本发明提供的一种激光焊接装置及激光焊接方法。
参考图1和图2,本实施例提供一种激光焊接装置,包括焊接机构3,焊接机构3包括多个并排设置的激光焊接头组件14,至少一个激光焊接头组件14连接有摆动机构15,摆动机构15用于带动激光焊接头组件14转动以调节出光方向。
目前市场上的激光焊接设备功能单一,焊接跨度较小,如激光焊接PCB材料时,其散热较慢,不耐高温,只需单一较小激光束照射即可焊好,当功率过高等便会使焊点烧伤或基材报废;焊接金属等散热速度块产品时,又因其散热太快,需采用超大功率激光器照射焊接,但超大功率激光器制造成本高,且焊接功率过大,单一光束照射时易损坏焊接产品;部分焊接产品因需特殊的焊接工艺生产,如焊点受到阻挡时需进行斜射焊接,但目前的焊接设备仅能完成其中一种应用场景的焊接。
基于此,本实施例提出一款适用于多场景多功能的激光焊接装置,采用多个激光器多光束照射焊点工艺,既可多光束分别照射多焊点,加快生产效率;又可多光束照射同一焊点,可分散单一焊点的受热能量提高焊接良率,又因激光器及其相关系统的成本较高,一次性投资较大,开发该装置可降低投资成本,因此开发出一款多功能且适用于多场合的激光焊接装置是未来发展的趋势。
具体的,参考图1所示,本实施例提供的一种激光焊接装置包括焊接机构3,焊接机构3包含多个激光焊接头组件14,多个激光焊接头组件14设置成一排,其中至少一个激光焊接头组件14连接有摆动机构15,摆动机构15可以带动激光焊接头组件14转动,即连接有摆动机构15的激光焊接头组件14可以转动改变出光方向,没有连接摆动机构15的激光焊接头组件14的出光保持不变,进而可以实现多个激光焊接头组件14对一个位置的照射。
在一个优选实施例中,参考图4和图5,焊接机构3设有三个激光焊接头组件14,三个激光焊接头组件14并排设置,两端的激光焊接头组件14可根据需求进行旋转调节;当仅需要单光束垂直照射单一焊点时,可将两端的激光焊接头组件14调节至垂直向下出光;当需要多光束照射单一焊点时,可旋转两端的激光焊接头组件14的角度,将焊接光斑调整到同一焊点处,三个激光焊接镜头组件14同时出光;当特殊焊接点位需要斜射的焊接工艺,分别旋转两端的激光焊接头组件14的角度,照射到需斜射工艺的点位,完成特殊点位的焊接。
本实施例通过在焊接机构上设置多个激光焊接头组件,实现对散热慢,不耐高温只需要单一较小激光束照射的产品的焊接;在至少一个激光焊接头组件连接有摆动机构,通过摆动机构改变激光焊接头组件的出光方向,使多个激光焊接头组件对一个位置进行照射,进而实现对散热速度快,需要超大功率照射的产品的焊接。这种装置结构简单,操作灵活,且可以实现焊接要求差异较大的不同产品的焊接。
进一步地,本实施例提供的激光焊接装置,还包括框架本体1、第一Z轴组件1-2、第二Z轴组件1-1、Y轴组件和点锡机构2,第一Z轴组件1-2和第二Z轴组件1-1分别连接于框架本体1的顶部,Y轴组件沿Y轴方向对应设于第一Z轴组件1-2和第二Z轴组件1-1的下方,Y轴组件用于连接待焊接产品4,焊接机构3连接于第一Z轴组件1-2,点锡机构2连接于第二Z轴组件1-1,用于对待焊接产品4进行点锡操作。
参考图2,第一Z轴组件1-2和第二Z轴组件1-1分别连接于框架本体1的顶部的不同位置;Y轴组件是沿框架本体1的Y轴方向设置,且Y轴组件设于第一Z轴组件1-2和第二Z轴组件1-1的下方,Y轴组件用于连接待焊接产品4,待焊接产品4可以沿Y轴组件的Y轴方向移动;焊接机构3连接于第一Z轴组件1-2,在Y轴上的待焊接产品4移动到第一Z轴组件焊接机构3的位置时,可对设于Y轴组件上的待焊接产品4的焊接;进一步地,可以根据待焊接产品4的要求,采用单一照射;或者通过摆动机构15带动激光焊接头组件14转动,进而实现多个激光焊接头组件14对一个待焊接产品4的照射。另外,点锡机构2连接于第二Z轴组件1-1,在Y轴上的待焊接产品4移动到第二Z轴组件点锡机构2的位置时,可对设于Y轴组件上的待焊接产品4进行点锡操作。
在上述实施例的基础上,焊接机构3包括第一背板13,第一背板13分别连接于第一Z轴组件1-2和激光焊接头组件14,激光焊接头组件14包括同轴视觉定位系统19以及设于同轴视觉定位系统19两侧的出光头18和红外测温传感器20。其中出光头18连接有光纤线,红外测温传感器20连接有数据线。
具体的,激光焊接头组件14设于焊接机构3的第一背板13上,其包括位于中间位置的同轴视觉定位系统19,位于同轴视觉定位系统19的左侧的激光焊接出光头18,位于同轴视觉定位系统19的右侧的红外测温传感器20,通过调节激光出光光斑点位,温度反馈中心点,视觉同轴点位,三点合一,从而可准确的调整焊接点位,进行精准焊接产品。
本实施例中,对于出光头18和红外测温传感器20的位置不做具体限定,出光头18可以在同轴视觉定位系统19的左侧,也可以在同轴视觉定位系统19的右侧。
本实施例提供的激光焊接装置,通过在激光焊接头组件14设置同轴视觉定位系统19、出光头18以及红外测温传感器20,采用红外测温传感器20实时检测温度变化,准确控制激光的出光时间和功率,保证合适的焊接温度;采用同轴视觉定位系统19,通过视觉补偿可更精确进行对点焊接,同时可清晰观察焊接过程。
进一步,焊接机构3包括多个并排设置的激光焊接头组件14,连接有摆动机构15的激光焊接头组件14还匹配设有角度传感器16,角度传感器16连接于第一背板13,可以通过角度传感器16实时监测连接有摆动机构15的激光焊接头组件14的旋转角度,进而提高焊接的准确性。
本实施例中,关于角度传感器16的位置不做具体限定,可以在第一背板13的任一位置。
在一个实施例中,参考图1,焊接机构3包括三个激光焊接头组件14、两个角度传感器16、两个摆动机构15,一个激光控制器17,其中激光焊接头组件14又包括:出光头18、同轴视觉定位系统19、红外测温传感器20。其中三个激光焊接头组件14位于第一Z轴组件1-2上,两端的激光焊接头组件14可根据需求进行旋转调节;当仅需要单光束照射单一焊点时,可仅使用中间的激光焊接头组件14工作,完成单点焊接工作;当需要多光束照射多个焊点时,可将两端的激光焊接头组件14调节至垂直向下出光,三个激光焊接头组件14同时出光,完成多点焊接工作,当需要多光束照射同一焊点时,可旋转两端的激光焊接头组件14的角度,将焊接光斑调整到同一焊点处,三个激光焊接头组件14同时出光,完成单点焊接工作;同时也可根据特殊焊接点位需斜射的工艺,旋转两端的激光焊接头组件14的角度,照射到需斜射工艺的点位,完成特殊点位的焊接。
本实施例提供的焊接机构3,还包括激光控制器17,激光控制器17通过线缆分别对应连接于激光焊接头组件14。
在一个实施例中,焊接机构3设于第一Z轴组件1-2上,设于Y轴上的待焊接产品4移动到第一Z轴组件1-2上的焊接机构3时,对待焊接产品4进行焊接。其中焊接机构3上设有三个激光焊接头组件14,其中中间激光焊接头组件14固定在第一背板13上,两端激光焊接头组件14与两个摆动机构15相连接,摆动机构15固定在第一背板13上,通过摆动机构15的旋转,带动激光焊接头组件14的旋转,从而调节光束照射路径;两个角度传感器16,角度传感器16设于第一背板13,监控两端激光焊接头组件14旋转的角度;位于整体机构外部的激光控制器17,通过光纤及线缆与激光焊接头组件14相连,可实时控制激光出光的功率及测试激光焊接表面温度。
进一步地,点锡机构2包括第二背板11、伸缩结构8和锡膏管,第二背板11连接于第二Z轴组件1-1,伸缩结构8沿Z轴方向连接于第二背板11,锡膏管可拆卸连接于伸缩结构8。
具体的,第二背板11分别连接于第二Z轴组件1-1和伸缩结构8,伸缩结构8是沿Z轴方向设置,锡膏管可拆卸连接于伸缩结构8,具体的伸缩结构8连接有卡箍板,锡膏管通过卡箍板连接于伸缩结构,伸缩结构8可控制锡膏管上下运动。进一步地,伸缩结构8连接于锁定组件6,锁定组件6可以锁定锡膏管的位置。
在上述实施例的基础上,点锡机构2还包括直线位移结构9,锡膏管设有两个,分别为固定锡膏管5-1和活动锡膏管5-2,直线位移结构9沿X轴方向连接于第二背板11,活动锡膏管5-2通过伸缩结构8连接于直线位移结构9。
参考图1和图3,点锡机构2设于第二Z轴组件1-1,Y轴组件上的待焊接产品4移动到第二Z轴组件点锡机构2的位置时,开始点锡工作。其中点锡机构2包括两个锡膏管,分别为固定锡膏管5-1和活动锡膏管5-2,固定锡膏管5-1和活动锡膏管5-2分别固定在锁定组件6上,且可拆卸连接于伸缩结构8,直线位移结构9沿X轴方向连接于第二背板11,活动锡膏管5-2通过伸缩结构8连接于直线位移结构9,其中直线位移结构9可以是皮带组件,皮带组件设于第二背板11上,皮带组件的一端连接于伸缩结构8,另一端连接于设于第二背板11的调节电机10,通过控制调节电机10带动皮带组件控制活动锡膏管5-2的移动,进而改变活动锡膏管5-2和固定锡膏管5-1之间的距离。点锡机构2还包括点锡针头7和点锡控制器12,点锡控制器12通过气管对应连接于活动锡膏管5-2和固定锡膏管5-1,可精确控制点锡针头7的出锡量。
在一个实施例中,点锡机构2包括两个锡膏管其中一个锡膏管为固定位置,一个活动锡膏管5-2可随锁定组件6左右运转,从而调整两个锡膏管之间的距离,位于锡膏管下方的点锡针头7,可通过调整点锡针头7的大小调整点锡精度及点锡速度,位于锡膏管上方的两个伸缩结构8,连接锡膏管锁定组件6,可单独控制单个锡膏管的上下运动;与活动锡膏管5-2相连的皮带组件,可控制活动锡膏管5-2的左右移动;位于整体设备外部的点锡控制器12,与锡膏管通过气管相连,可通过精确控制出气量来精确控制锡膏的出锡量。
在一个实施例中,如图3所示,点锡机构2包括两个锡膏管,两个伸缩气缸、两个点锡针头7,一个皮带组件,一个调节电机10、一个点锡控制器12。其中当锡膏管上方的伸缩结构8仅一个气缸伸出时,为单点焊接,实现单数焊点的点锡;而当锡膏管上方的伸缩气缸同时伸出时,可进行双点同时出锡,快速完成点锡工作,且两点锡针头7之间距离可根据两焊点之间的距离随时调节。当X轴方向焊接点数为一个时,进行单点出锡工作,完成单个焊点的点锡工作;当X轴方向焊接点数为偶数N时,则可使用双点同时出锡,完成N个焊点的点锡工作;当X轴方向焊接点数为奇数N+1(大于1)时,可先使用双点同时出锡,完成N个焊点的点锡工作,后使用单点点锡,完成最后一个焊点的点锡工作。本实施例对于如何完成点锡工作不做具体限定,也可以是其他点锡方式,如单点点锡和双电点锡交叉进行。
进一步地,本实施例提供的激光焊接装置,还包括第一X轴组件1-4和第二X轴组件1-3,第一X轴组件1-4和第二X轴组件1-3分别沿X轴方向并排连接于框架本体1的顶部,第一Z轴组件1-2连接于第一X轴组件1-4,第二Z轴组件1-1连接于第二X轴组件1-3,框架本体1的底部设有多个Y轴组件。
在一个实施例中,如图1和图2所示,激光焊接装置包括焊接机构3、点锡机构2、第一Z轴组件1-2、第二Z轴组件1-1、第一X轴组件1-4、第二X轴组件1-3以及Y轴组件,其中第一X轴组件1-4和第二X轴组件1-3分别沿X轴方向并排连接于框架本体1的顶部,第一Z轴组件1-2通过第一连接杆连接于第一X轴组件1-4,具体的,第一连接杆的一端连接于第一Z轴组件1-2,第一连接杆的另一端连接于第一X轴组件1-4;且焊接机构3设于第一Z轴组件,也就是说,设于第一Z轴的焊接机构3可以在第一X轴组件1-4上沿X轴方向移动;第二Z轴组件1-1通过第二连接杆连接于第二X轴组件1-3,具体的,第二连接杆的一端连接于第二Z轴组件1-1,第二连接杆的另一端连接于第二X轴组件1-3;且点锡机构2设于第二Z轴组件1-1,即设于第二Z轴上的点锡机构2可以在第二X轴组件1-3上沿X轴方向移动;进一步,框架本体1底部连接有底板,Y轴组件设于底板,且Y轴组件连接有待焊接产品4,待焊接产品4可以在Y轴组件上沿Y轴方向移动。
本发明中实施例中提供的激光焊接方法,当焊接产品时,将待焊接产品4放置在Y轴组件的焊接平台上,Y轴装置运转,将焊接产品运送到点锡工位,点锡机构2运动到点锡工位上方,点锡控制器12控制锡膏管在焊接点位点上所需数量的锡膏,点完焊接产品所有焊点后,Y轴组件继续运转,将焊接产品运送到焊接工位处,焊接装置运动到焊接工位上方,激光控制器17控制激光焊接头组件14照射出的出光时间及出光功率,融化焊接点位上的锡膏,完成焊接点位的焊接,完成焊接产品上所有点位的焊接后,Y轴组件反方向运转,将焊接完成的产品运送到工位处,将产品取下,再次放置待焊接产品4。
在一个实施例中,Y轴组件包括第一Y轴组件1-5和第二Y轴组件1-6,本实施例中关于Y轴组件的个数不做具体限定,可根据实际需求进行限定。
本实施例提供的激光焊接装置,还具有这样的特征,双Y轴组件上的焊接平台分别放置两个焊接产品,设置各个相关运动点位,两个Y轴组件相互独立运动,又相互配合;第二X轴组件1-3与第二Z轴组件1-1带动点锡机构2在两个点锡点位之间来回运动,第一X轴组件1-4与第一Z轴组件1-2则带动焊接机构3在两个焊接点位之间来回运动,当点锡机构2位于第一Y轴组件1-5的点锡工位上时,焊接机构3位于第二Y轴组件1-6的焊接工位上;当点锡机构2又运转到第二Y轴组件1-6的点锡工位上时,焊接机构3运转到第一Y轴组件1-5的焊接工位上,点锡机构2与焊接机构3同样相互独立运动,又相互配合。
本实施例提供的激光焊接装置,采用锡膏加激光焊接方式,锡膏可快速更换,方便便捷,焊接精度高;点锡机构2采用双头点锡操作,点锡速度快,亦可单独控制单管锡膏实现单点位点锡功能;通过实时监测温度变化,准确控制激光出光时间及功率,保证合适焊接温度;采用同轴视觉定位系统19,通过视觉补偿可更精确进行对点焊接,同时可清晰观察焊接过程;焊接机构3采用多个激光器并行工作,可实线单光束对单焊点、多光束对多焊点、多光束对单焊点三种焊接方式,适应不同功能需求;焊接机构3采用摆动机构15控制激光焊接头组件14旋转,可实现垂直固定照射、垂直拖焊及斜射三种焊接工艺。该激光焊接装置可以完成多种应用场景下的焊接,为用户提供丰富且可靠便捷的服务,具有整体运行可靠、功能丰富的优点。
本实施例还提供一种基于上述激光焊接装置的激光焊接方法,包括:在待焊接产品的焊接所需能量小于预设焊接能量时,控制单个激光焊接头组件对单个待焊接产品的点锡位置进行激光焊接,或者控制多个激光焊接头组件对多个待焊接产品的点锡位置一一对应进行激光焊接;具体的,在待焊接产品的焊接所需要的能量小于预设的焊接能量时,且有且只有一个待焊接产品时,控制一个激光焊接头组件启动,完成单点焊接工作;当有多个待焊接产品时,控制多个激光焊接头组件启动,且多个激光焊接头组件与多个待焊接产品一一对应,进而同时实现对多个待焊接产品的焊接。
在待焊接产品的焊接所需能量大于等于预设焊接能量时,控制多个激光焊接头组件对待焊接产品的点锡位置进行激光焊接,并调节多个激光焊接头组件的出光方向使得多个激光焊接头组件的出光方向同时汇聚于待焊接产品的点锡位置。具体的,在待焊接产品的焊接所需要的能量大于等于预设焊接能量时,可以控制多个激光焊接头组件启动,并调节一个或者多个激光焊接头组件的出光方向,进而使得多个激光焊接头组件的出光方向同时集中到待焊接产品的点锡位置,进点锡位置进行照射,完成焊接。
进一步地,本实施例提供的激光焊接方法,还包括:通过调节激光焊接头组件的出光方向,实现垂直固定照射、垂直拖焊或者斜射焊接。其中,垂直固定照射、垂直拖焊以及斜射焊接可以相互独立,也可以相互配合完成。
进一步地,本实施例提供的激光焊接方法,还包括:控制焊接机构和点锡机构在不同Y轴组件上的待焊接产品之间分别进行交替工作,以实现所述焊接机构和所述点锡机构的同时工作。
在一个实施例中,人工将两个焊接产品分别放置在第一Y轴组件1-5和第二Y轴组件1-6焊接平台上,当第一Y轴组件1-5带动第一焊接产品运动到第一点锡点位时,第二X轴组件1-3及第二Z轴组件1-1运转,带动点锡机构2运动到第一点锡点位上方,点锡控制器12启动,点出适量锡膏在第一产品焊点上;第一Y轴继续运转,将第一焊接产品运动到第一焊接点位处,第二Y轴组件1-6带动第二焊接产品运动到第二焊接点位,第一X轴组件1-4及第一Z轴组件1-2带动焊接组件运转到第一焊接点位上方,激光控制器17启动,完成第一焊接产品的焊接;与此同时,第二X轴组件1-3及第二Z轴组件1-1也将点锡机构2运转到第二点锡点位上方,点锡控制器12再次启动,点出适量锡膏在第二产品焊点上;第二Y轴组件1-6继续运转,将第二焊接产品运动到第二焊接点位处,第一X轴组件1-4及第一Z轴组件1-2再次带动焊接机构3运转到第二焊接点位上方,激光控制器17再次启动,完成第二焊接产品的焊接;此时第一Y轴组件1-5将焊接好的第一焊接产品运转到工位上,取下焊好的产品,并再次更换上未焊接的第三产品,再次运转,开始下一批次的焊接;设备进行往复运动,可连续不断的完成各个产品焊接,各机构分工明确,最大化利用设备的产能。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解: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;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种激光焊接装置,其特征在于,包括焊接机构,所述焊接机构包括多个并排设置的激光焊接头组件,至少一个所述激光焊接头组件连接有摆动机构,所述摆动机构用于带动所述激光焊接头组件转动以调节出光方向。
2.根据权利要求1所述的激光焊接装置,其特征在于,还包括框架本体、第一Z轴组件、第二Z轴组件、Y轴组件和点锡机构,所述第一Z轴组件和所述第二Z轴组件分别连接于所述框架本体的顶部,所述Y轴组件沿Y轴方向对应设于所述第一Z轴组件和所述第二Z轴组件的下方,所述Y轴组件用于连接待焊接产品,所述焊接机构连接于所述第一Z轴组件,所述点锡机构连接于所述第二Z轴组件,用于对待焊接产品进行点锡操作。
3.根据权利要求2所述的激光焊接装置,其特征在于,所述焊接机构包括第一背板,所述第一背板分别连接于所述第一Z轴组件和所述激光焊接头组件,所述激光头焊接组件包括同轴视觉定位系统以及设于所述同轴视觉定位系统两侧的出光头和红外测温传感器。
4.根据权利要求1所述的激光焊接装置,其特征在于,连接有所述摆动机构的所述激光焊接头组件还匹配设有角度传感器。
5.根据权利要求2所述的激光焊接装置,其特征在于,所述点锡机构包括第二背板、伸缩结构和锡膏管,所述第二背板连接于所述第二Z轴组件,所述伸缩结构沿Z轴方向连接于所述第二背板,所述锡膏管可拆卸连接于所述伸缩结构。
6.根据权利要求5所述的激光焊接装置,其特征在于,所述点锡机构还包括直线位移结构,所述锡膏管设有两个,分别为固定锡膏管和活动锡膏管,所述直线位移结构沿X轴方向连接于所述第二背板,所述活动锡膏管通过所述伸缩结构连接于所述直线位移结构。
7.根据权利要求6所述的激光焊接装置,其特征在于,还包括第一X轴组件和第二X轴组件,所述第一X轴组件和所述第二X轴组件分别沿X轴方向并排连接于所述框架本体的顶部,所述第一Z轴组件连接于所述第一X轴组件,所述第二Z轴组件连接于所述第二X轴组件,所述框架本体的底部设有多个所述Y轴组件。
8.一种基于上述权利要求1至7任一所述的激光焊接装置的激光焊接方法,其特征在于,包括:
在待焊接产品的焊接所需能量小于预设焊接能量时,控制单个激光焊接头组件对单个待焊接产品的点锡位置进行激光焊接,或者控制多个激光焊接头组件对多个待焊接产品的点锡位置一一对应进行激光焊接;
在待焊接产品的焊接所需能量大于等于预设焊接能量时,控制多个激光焊接头组件对待焊接产品的点锡位置进行激光焊接,并调节多个所述激光焊接头组件的出光方向使得多个所述激光焊接头组件的出光方向同时汇聚于待焊接产品的点锡位置。
9.根据权利要求8所述的激光焊接方法,其特征在于,还包括:通过调节激光焊接头组件的出光方向,实现垂直固定照射、垂直拖焊或者斜射焊接。
10.根据权利要求8所述的激光焊接方法,其特征在于,还包括:控制所述焊接机构和所述点锡机构在不同Y轴组件上的待焊接产品之间分别进行交替工作,以实现所述焊接机构和所述点锡机构的同时工作。
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Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030080099A1 (en) * | 2001-10-25 | 2003-05-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation method, laser irradiation apparatus, and method of manufacturing a semiconductor device |
CN101159303A (zh) * | 2007-11-20 | 2008-04-09 | 哈尔滨工业大学 | 双束激光辅助led芯片与热沉直接键合的方法 |
JP2013103264A (ja) * | 2011-11-16 | 2013-05-30 | Panasonic Corp | レーザ半田付け装置及びその方法 |
CN206122838U (zh) * | 2016-09-27 | 2017-04-26 | 武汉锐泽科技发展有限公司 | 一种可调式激光焊接装置 |
CN106935491A (zh) * | 2015-12-30 | 2017-07-07 | 上海微电子装备有限公司 | 一种激光退火装置及其退火方法 |
CN107309517A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-11-03 | 温州职业技术学院 | 一种整流二极管装配件的激光锡焊方法及装置 |
CN208132154U (zh) * | 2017-12-29 | 2018-11-23 | 东莞市宏先自动化设备有限公司 | 一种双头锡焊机 |
CN110234457A (zh) * | 2016-11-16 | 2019-09-13 | Csm机械有限公司 | 激光压焊 |
CN110899885A (zh) * | 2018-09-18 | 2020-03-24 | 镭射希股份有限公司 | 与微米级厚度的电子部件有关的激光回流焊装置 |
CN212704873U (zh) * | 2020-07-13 | 2021-03-16 | 深圳市紫宸激光设备有限公司 | 双y式激光焊锡机 |
CN112584962A (zh) * | 2017-12-07 | 2021-03-30 | 吉凯恩航空圣路易斯有限责任公司 | 同轴金属丝进给多激光金属沉积装置 |
-
2021
- 2021-06-08 CN CN202110638907.0A patent/CN113305389A/zh active Pending
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030080099A1 (en) * | 2001-10-25 | 2003-05-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Laser irradiation method, laser irradiation apparatus, and method of manufacturing a semiconductor device |
CN101159303A (zh) * | 2007-11-20 | 2008-04-09 | 哈尔滨工业大学 | 双束激光辅助led芯片与热沉直接键合的方法 |
JP2013103264A (ja) * | 2011-11-16 | 2013-05-30 | Panasonic Corp | レーザ半田付け装置及びその方法 |
CN106935491A (zh) * | 2015-12-30 | 2017-07-07 | 上海微电子装备有限公司 | 一种激光退火装置及其退火方法 |
CN206122838U (zh) * | 2016-09-27 | 2017-04-26 | 武汉锐泽科技发展有限公司 | 一种可调式激光焊接装置 |
CN110234457A (zh) * | 2016-11-16 | 2019-09-13 | Csm机械有限公司 | 激光压焊 |
CN107309517A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-11-03 | 温州职业技术学院 | 一种整流二极管装配件的激光锡焊方法及装置 |
CN112584962A (zh) * | 2017-12-07 | 2021-03-30 | 吉凯恩航空圣路易斯有限责任公司 | 同轴金属丝进给多激光金属沉积装置 |
CN208132154U (zh) * | 2017-12-29 | 2018-11-23 | 东莞市宏先自动化设备有限公司 | 一种双头锡焊机 |
CN110899885A (zh) * | 2018-09-18 | 2020-03-24 | 镭射希股份有限公司 | 与微米级厚度的电子部件有关的激光回流焊装置 |
CN212704873U (zh) * | 2020-07-13 | 2021-03-16 | 深圳市紫宸激光设备有限公司 | 双y式激光焊锡机 |
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