CN113770468A - 光束焊接设备、方法、装置、存储介质和电子装置 - Google Patents

光束焊接设备、方法、装置、存储介质和电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种光束焊接设备、方法、装置、存储介质和电子装置，其中，该光束焊接设备包括：光束生成器，处理器和送丝装置，其中，光束生成器，用于生成第一光束和第二光束，并将第一光束和第二光束射入处理器；处理器，用于控制第一光束在焊盘的目标焊点聚焦，并控制第二光束在目标焊点对应的目标位置聚焦，其中，目标焊点是焊盘上待焊接的位置，目标位置是焊盘上方允许熔化的焊丝熔液滴落到目标焊点的位置；送丝装置，用于向目标位置传输焊丝。通过本发明，解决了相关技术中存在的激光焊接的焊接效率较低的问题，进而达到了提高激光焊接的焊接效率的效果。

Description

光束焊接设备、方法、装置、存储介质和电子装置
技术领域
本发明实施例涉及激光加工领域，具体而言，涉及一种光束焊接设备、方法、装置、存储介质和电子装置。
背景技术
在工业生产中，常用到焊接技术，通过加热焊点熔化焊丝，以通过熔化后的焊丝对焊点进行焊接，传统的焊丝焊接是使用电烙铁进行焊接，电烙铁热输入量较大，高的温度容易导致产品内部器件失效，电烙铁需要与焊盘接触，对于焊盘周围有干涉的产品无法进行焊接施工，激光焊接具有热影响范围小，加工效率高，与工件非接触，容易实现自动化焊接等优势，在锡焊等行业应用越来越广泛，激光锡焊项目中，传统的激光自动送锡丝焊接加工方式为：激光加热焊盘位置，让目标焊盘升温达到锡丝熔化温度，送锡丝装置将锡丝送往焊盘上，锡丝熔化在焊盘上饱满附着，送锡丝抽回，焊接位置继续保温，使得液态锡流动至焊盘底部，最终完成焊接，这种方法锡丝在焊盘上铺展性差，容易烧焊盘、有虚焊的问题。
针对相关技术中存在的激光焊接的焊接效率较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种光束焊接设备、方法、装置、存储介质和电子装置，以至少解决相关技术中存在的激光焊接的焊接效率较低的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种光束焊接设备，包括：光束生成器，处理器和送丝装置，其中，所述光束生成器，用于生成第一光束和第二光束，并将所述第一光束和所述第二光束射入所述处理器；所述处理器，用于控制所述第一光束在焊盘的目标焊点聚焦，并控制所述第二光束在所述目标焊点对应的目标位置聚焦，其中，所述目标焊点是所述焊盘上待焊接的位置，所述目标位置是所述焊盘上方允许熔化的焊丝熔液滴落到所述目标焊点的位置；所述送丝装置，用于向所述目标位置传输焊丝。
可选地，所述处理器用于：控制所述第一光束的焦点落在所述目标焊点；控制所述第二光束的焦点落在所述目标位置，其中，所述目标位置与所述目标焊点之间的距离大于目标距离。
可选地,所述送丝装置用于：将焊丝按照目标送丝速度沿所述第二光束的同轴方向传输至所述目标位置，其中，所述目标送丝速度与所述目标位置处的目标温度匹配。
可选地，所述光束生成器包括：激光器，扩束装置，分束装置和聚焦装置，所述激光器，用于向所述扩束装置发射第一光斑面积的激光；所述扩束装置，用于将所述第一光斑面积的激光扩束成第二光斑面积的激光，其中，所述第二光斑面积的激光大于所述第一光斑面积的激光；将所述第二光斑面积的激光摄入所述分束装置；所述分束装置，用于对所述第二光斑面积的激光进行分束，得到第三光束和第四光束；将所述第三光束和所述第四光束射入所述聚焦装置；所述聚焦装置，用于将所述第三光束进行聚焦得到所述第一光束，以及将所述第四光束进行聚焦得到所述第二光束。
根据本发明的一个实施例，提供了一种光束焊接方法，包括：获取第一光束和第二光束；控制所述第一光束在焊盘的目标焊点聚焦，并控制所述第二光束在所述目标焊点对应的目标位置聚焦，其中，所述目标焊点是所述焊盘上待焊接的位置，所述目标位置是所述焊盘上方允许熔化的焊丝熔液滴落到所述目标焊点的位置；向所述目标位置传输焊丝。
可选地，控制所述第一光束在焊盘的所述目标焊点聚焦，并控制所述第二光束在所述目标焊点对应的所述目标位置聚焦包括：确定所述目标位置和所述目标焊点；控制所述第一光束的焦点落在所述目标焊点，以及控制所述第二光束的焦点落在所述目标位置，其中，所述目标位置与所述目标焊点之间的距离大于目标距离。
可选地，向所述目标位置传输焊丝包括：将焊丝按照目标送丝速度沿所述第二光束的同轴方向传输至所述目标位置，其中，所述目标送丝速度与所述目标位置处的目标温度匹配。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种光束焊接装置，包括：获取模块，用于获取第一光束和第二光束；控制模块，用于控制所述第一光束在焊盘的目标焊点聚焦，并控制所述第二光束在所述目标焊点对应的目标位置聚焦，其中，所述目标焊点是所述焊盘上待焊接的位置，所述目标位置是所述焊盘上方允许熔化的焊丝熔液滴落到所述目标焊点的位置；传输模块，用于向所述目标位置传输焊丝。
可选地,所述控制模块包括：确定单元，用于确定所述目标位置和所述目标焊点；控制单元，用于控制所述第一光束的焦点落在所述目标焊点，以及控制所述第二光束的焦点落在所述目标位置，其中，所述目标位置与所述目标焊点之间的距离大于目标距离。
可选地,所述传输模块包括：传输单元，用于将焊丝按照目标送丝速度沿所述第二光束的同轴方向传输至所述目标位置，其中，所述目标送丝速度与所述目标位置处的目标温度匹配。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
通过本发明，通过光束生成器，处理器和送丝装置，其中，所述光束生成器，用于生成第一光束和第二光束，并将所述第一光束和所述第二光束射入所述处理器；所述处理器，用于控制所述第一光束在焊盘的目标焊点聚焦，并控制所述第二光束在所述目标焊点对应的目标位置聚焦，其中，所述目标焊点是所述焊盘上待焊接的位置，所述目标位置是所述焊盘上方允许熔化的焊丝熔液滴落到所述目标焊点的位置；所述送丝装置，用于向所述目标位置传输焊丝。即在得到第一光束和第二光束后，控制第一光束聚焦在焊盘上待焊接的目标焊点，从而通过第一光束对目标焊点进行加热，同时处理器控制第二光束聚焦在目标焊点对应的目标位置上，从而第二光束对目标位置进行加热，当焊丝被传输至目标位置时，第二光束就可以对焊丝进行加热并熔化，由于目标位置位于焊盘上方，使得熔化的焊丝熔液会滴落在目标焊点上，从而避免了高温加热焊盘使焊盘达到焊丝熔化的温度，因此，解决了相关技术中存在的激光焊接的焊接效率较低的问题，达到了提高激光焊接的焊接效率的效果。
附图说明
图1是本发明实施例的光束焊接方法的移动终端硬件结构框图；
图2是根据本发明实施例的光束焊接设备的结构框图；
图3是根据本申请实施例的一种可选的激光焊接设备的示意图；
图4是根据本发明实施例的光束焊接方法的流程图；
图5是根据本发明实施例的一种可选的焊盘预热温度反馈过程的示意图；
图6是根据本发明实施例的一种可选的焊丝加热温度反馈过程的示意图；
图7是根据本发明实施例的一种可选的激光焊接过程的示意图；
图8是根据本发明实施例的一种可选的焊盘温度变化折线的示意图；
图9是根据本发明实施例的一种可选的锡丝温度变化折线的示意图；
图10是根据本发明实施例的光束焊接装置的结构框图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明的实施例。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本申请实施例中所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的光束焊接方法的移动终端硬件结构框图。如图1所示，移动终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，其中，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的光束焊接方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(Network Interface Control ler，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
在本实施例中提供的一种光束焊接设备，图2是根据本发明实施例的光束焊接设备的结构框图，如图2所示，包括：光束生成器22，处理器24和送丝装置26，其中，
所述光束生成器22，用于生成第一光束和第二光束，并将所述第一光束和所述第二光束射入所述处理器；
所述处理器24，用于控制所述第一光束在焊盘的目标焊点聚焦，并控制所述第二光束在所述目标焊点对应的目标位置聚焦，其中，所述目标焊点是所述焊盘上待焊接的位置，所述目标位置是所述焊盘上方允许熔化的焊丝熔液滴落到所述目标焊点的位置；
所述送丝装置26，用于向所述目标位置传输焊丝。
通过以上步骤，在得到第一光束和第二光束后，控制第一光束聚焦在焊盘上待焊接的目标焊点，从而通过第一光束对目标焊点进行加热，同时处理器控制第二光束聚焦在目标焊点对应的目标位置上，从而第二光束对目标位置进行加热，当焊丝被传输至目标位置时，第二光束就可以对焊丝进行加热并熔化，由于目标位置位于焊盘上方，使得熔化的焊丝熔液会滴落在目标焊点上，从而避免了高温加热焊盘使焊盘达到焊丝熔化的温度，因此，解决了相关技术中存在的激光焊接焊接效率较低的问题，达到了提高激光焊接的焊接效率的效果。
可选地，在本实施方式中，第一光束可以但不限于包括平行光束、锥形光束、环锥形光束等，第二光束可以但不限于包括平行光束、锥形光束、环锥形光束等。
可选地，在本实施方式中，光束生成器可以是通过对一束光进行整形处理得到第一光束和第二光束，还可以是通过对多束光进行整形处理得到第一光束和第二光束的，本方案对此不做限定。
可选地，在本实施方式中，处于目标位置处的焊丝可以和目标焊点接触，还可以在目标焊点上方的目标距离处，本方案对此不做限定。
可选地，在本实施方式中，对焊丝的材质不做限定，比如可以是锡丝、铝丝等材质的焊丝。
可选地，在本实施方式中，焊丝可以是和第二光束同轴输送至目标位置处，还可以是旁轴输送至目标位置处，本方案对此不做限定。
作为一种可选地实施方式，所述处理器用于：
控制所述第一光束的焦点落在所述目标焊点；
控制所述第二光束的焦点落在所述目标位置，其中，所述目标位置与所述目标焊点之间的距离大于目标距离。
可选地，在本实施方式中，处理器可以控制第一光束和第二光束的焦点位置，处理器可以是根据待焊接的焊点和目标位置的相对位置从而调节两束光束的焦点，使得第一光束的焦点和第二光束的焦点满足该相对位置关系。
可选地，在本实施方式中，处理器可以但不限于通过调节聚焦装置配置参数等从而控制第一光束和第二光束的焦点位置，比如该聚焦装置可以是光学元件，通过调节光学元件配置参数(如：属性参数、角度、位置等)并通过反射原理、折射原理等调节第一光束和第二光束焦点位置。
可选地，在本实施例中，目标距离可以根据需求或者是焊丝材质设置，目标距离的取值可以但不限于包括0cm、0.1cm、1cm、4cm、10cm等等。
作为一种可选地实施方式，所述送丝装置用于：
将焊丝按照目标送丝速度沿所述第二光束的同轴方向传输至所述目标位置，其中，所述目标送丝速度与所述目标位置处的目标温度匹配。
可选地，在本实施方式中，目标位置处的温度不同，焊丝的熔化速率也不同，进而送丝速度不同。
可选地，在本实施方式中，目标送丝速度可以是根据目标温度和焊丝的熔点计算得到的，还可以是在预先配置好的对应关系中匹配得到的，该对应关系中存储不同材质的焊丝在不同目标温度的目标送丝速度，本方案对此不做限定。
作为一种可选地实施方式，所述光束生成器包括：激光器，扩束装置，分束装置和聚焦装置，
所述激光器，用于向所述扩束装置发射第一光斑面积的激光；
所述扩束装置，用于将所述第一光斑面积的激光扩束成第二光斑面积的激光，其中，所述第二光斑面积的激光大于所述第一光斑面积的激光；将所述第二光斑面积的激光摄入所述分束装置；
所述分束装置，用于对所述第二光斑面积的激光进行分束，得到第三光束和第四光束；将所述第三光束和所述第四光束射入所述聚焦装置；
所述聚焦装置，用于将所述第三光束进行聚焦得到所述第一光束，以及将所述第四光束进行聚焦得到所述第二光束。
可选地，在本实施方式中，扩束装置可以是由一个说多个光学元件组成的，通过扩束装置扩束得到的光束可以是光斑能量分布均匀的平行光束。
可选地，在本实施方式中，分束装置可以是由一个或多个光学元件组成的，通过折射、反射等光学原理将一束光分为两束光束。
可选地，在本实施方式中，第三光束可以但不限于包括平行光束、锥形光束、环锥形光束等，第四光束可以但不限于包括平行光束、锥形光束、环锥形光束等。
可选地，在本实施方式中，聚焦装置可以是由一个或多个光学元件组成的，通过折射、反射等光学原理对第三光束进行聚焦得到第一光束，以及对第四光束进行聚焦得到第二光束。本方案对聚焦装置的光学元件的形状不做限定，比如，第三光束和第四光束为锥形光束，聚焦后的第一光束和第二光束也为锥形光束时，光学可以是圆形的光学元件、中空的环形光学元件、一个或多个光学元件组成的环形元件等等，本方案对此不做限定。
图3是根据本申请实施例的一种可选的激光焊接设备的示意图，如图3所示，激光器发射一束第一光斑面积的激光，经过扩束装置进行扩束，扩束装置可以是一个或多个光学元件组成的，经过扩束装置扩束后得到第二光斑面积的平行光束，该平行光束经过分束装置后得到两束锥形光束，通过聚焦装置对两束锥形光滑进行聚焦得到第一锥形光束和第二锥形光束，该聚焦装置为中空的环形聚焦装置(可以是光学元件)，焊丝穿过聚焦装置的中空圆环后从第二锥形光束的无光区同轴输送至目标位置,在本实施例中以焊丝为锡丝为例，目标位置位于焊盘上的目标高度处，根据焊盘和目标位置的相对高度调节第一锥形光束和第二锥形光束的焦点，使得第一锥形光束的焦点聚焦在焊点处，第二锥形光束的焦点聚焦在目标位置处，第一锥形光束的焦点用于加热焊盘位置的焊点，第二光束的焦点用于加热目标位置处的锡丝，锡丝熔化得到锡滴，锡滴滴落在焊点处，使得锡滴在焊盘上的延展度更好，从而焊接焊点。
在本实施例中提供了一种光束焊接方法，图4是根据本发明实施例的光束焊接方法的流程图，如图4所示，该流程包括如下步骤：
步骤S402，获取第一光束和第二光束；
步骤S404，控制所述第一光束在焊盘的目标焊点聚焦，并控制所述第二光束在所述目标焊点对应的目标位置聚焦，其中，所述目标焊点是所述焊盘上待焊接的位置，所述目标位置是所述焊盘上方允许熔化的焊丝熔液滴落到所述目标焊点的位置；
步骤S406，向所述目标位置传输焊丝。
通过以上步骤，在得到第一光束和第二光束后，控制第一光束聚焦在焊盘上待焊接的目标焊点，从而通过第一光束对目标焊点进行加热，同时处理器控制第二光束聚焦在目标焊点对应的目标位置上，从而第二光束对目标位置进行加热，当焊丝被传输至目标位置时，第二光束就可以对焊丝进行加热并熔化，由于目标位置位于焊盘上方，使得熔化的焊丝熔液会滴落在目标焊点上，从而避免了高温加热焊盘使焊盘达到焊丝熔化的温度，因此，解决了相关技术中存在的激光焊接焊接效率较低的问题，达到了提高激光焊接的焊接效率的效果。
在上述步骤S402提供的技术方案中，第一光束和第二光束可以是其他设备或装置生成的，还可以是都接收到的一束或多束光束进行处理得到的，本方案对此不做限定。
在上述步骤S404提供的技术方案中，处于目标位置处的焊丝可以和目标焊点接触，还可以在目标焊点上方的目标距离处，本方案对此不做限定。
在上述步骤S406提供的技术方案中，焊丝可以是和第二光束同轴输送至目标位置处，还可以是旁轴输送至目标位置处，本方案对此不做限定。
图5是根据本发明实施例的一种可选的焊盘预热温度反馈过程的示意图，如图5所示，该过程可以但不限于包括以下步骤：
步骤S501，操作人员设定焊接的温度，并将设定的温度发送至单片机。
步骤S502，单片机根据接收到的数据生成操作指令，该操作指令用于调节光束功率。
步骤S503，根据单片机的操作指令调节第一光束的功率，以使得第一光束焦点处的温度达到目标温度。
步骤S504，第一光束照射在焊盘上从而对焊盘进行预热。
步骤S505，红外温度实时监测焊盘温度并将监测到的焊盘温度实时传输至单片机，以使得单片机生成控制指令。
图6是根据本发明实施例的一种可选的焊丝加热温度反馈过程的示意图，如图6所示，该过程可以但不限于包括以下步骤：
步骤S601，操作人员设定焊接的温度，并将设定的温度发送至单片机。
步骤S602，单片机根据接收到的数据生成操作指令，该操作指令用于调节光束功率。
步骤S603，根据单片机的操作指令调节第二光束的功率，以使得第二光束焦点处温度达到目标温度。
步骤S604，第二光束照射在焊丝上从而对焊丝进行加热。
步骤S605，红外温度实时监测焊丝温度并将监测到的焊丝温度实时传输至单片机，以使得单片机生成控制指令。
作为一种可选地实施方式，控制所述第一光束在焊盘的所述目标焊点聚焦，并控制所述第二光束在所述目标焊点对应的所述目标位置聚焦包括：
S11，确定所述目标位置和所述目标焊点；
S12，控制所述第一光束的焦点落在所述目标焊点，以及控制所述第二光束的焦点落在所述目标位置，其中，所述目标位置与所述目标焊点之间的距离大于目标距离。
可选地，在本实施例中，目标位置和目标焊点可以是获取的其他设备识别得到的结果，还可以是对焊丝和焊点进行检测得到的，本方案对此不做限定。
作为一种可选地实施方式,向所述目标位置传输焊丝包括：
将焊丝按照目标送丝速度沿所述第二光束的同轴方向传输至所述目标位置，其中，所述目标送丝速度与所述目标位置处的目标温度匹配。
可选地，在本实施例中，焊锡还可以按照目标送丝速度沿与第二光束非同轴的方向传输至目标位置。
图7是根据本发明实施例的一种可选的激光焊接过程的示意图，如图7所示，该过程可以但不限于包括以下步骤：
步骤S701，在进行焊接前将待焊的焊盘用酒精擦拭其表面，祛除其表面污染物和氧化层，调整焊盘与激光焦点相对高度，使得第二光束在焦点处的光斑尺寸与锡丝直径基本相同，同时第二光束落在焊盘上的光斑大小可以覆盖焊盘。
步骤S702，调整预热时间和温度，图8是根据本发明实施例的一种可选的焊盘温度变化折线的示意图，如图8所示，加热时间0-300ms内，温度从20摄氏度(室温)升高至100摄氏度，300-1000ms范围内，温度为100摄氏度，焊后降至室温。
步骤S703，调整焊接时间和温度，图9是根据本发明实施例的一种可选的锡丝温度变化折线的示意图，如图9所示，焊接加热时间0-50ms内，温度从20摄氏度(室温)升高至100摄氏度，50-100ms内，温度从100升至200摄氏度，100-400ms，温度保持200摄氏度，焊后降至室温。
步骤S704，调节送锡丝速度，使得焊接饱满，还需要控制回抽锡丝的时间与激光加热的时间，保证先回抽锡丝，再关闭激光。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
在本实施例中还提供了一种光束焊接装置，图10是根据本发明实施例的光束焊接装置的结构框图，如图10所示，该装置包括：
获取模块1002，用于获取第一光束和第二光束；
控制模块1004，用于控制所述第一光束在焊盘的目标焊点聚焦，并控制所述第二光束在所述目标焊点对应的目标位置聚焦，其中，所述目标焊点是所述焊盘上待焊接的位置，所述目标位置是所述焊盘上方允许熔化的焊丝熔液滴落到所述目标焊点的位置；
传输模块1006，用于向所述目标位置传输焊丝。
可选地，所述控制模块包括：
确定单元，用于确定所述目标位置和所述目标焊点；
控制单元，用于控制所述第一光束的焦点落在所述目标焊点，以及控制所述第二光束的焦点落在所述目标位置，其中，所述目标位置与所述目标焊点之间的距离大于目标距离。
可选地,所述传输模块包括：
传输单元，用于将焊丝按照目标送丝速度沿所述第二光束的同轴方向传输至所述目标位置，其中，所述目标送丝速度与所述目标位置处的目标温度匹配。
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，该计算机程序被设置为运行时执行上述任一项方法实施例中的步骤。
在一个示例性实施例中，上述计算机可读存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储计算机程序的介质。
本发明的实施例还提供了一种电子装置，包括存储器和处理器，该存储器中存储有计算机程序，该处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任一项方法实施例中的步骤。
在一个示例性实施例中，上述电子装置还可以包括传输设备以及输入输出设备，其中，该传输设备和上述处理器连接，该输入输出设备和上述处理器连接。
本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及示例性实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，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)

1.一种光束焊接设备，其特征在于，包括：光束生成器，处理器和送丝装置，其中，
所述光束生成器，用于生成第一光束和第二光束，并将所述第一光束和所述第二光束射入所述处理器；
所述处理器，用于控制所述第一光束在焊盘的目标焊点聚焦，并控制所述第二光束在所述目标焊点对应的目标位置聚焦，其中，所述目标焊点是所述焊盘上待焊接的位置，所述目标位置是所述焊盘上方允许熔化的焊丝熔液滴落到所述目标焊点的位置；
所述送丝装置，用于向所述目标位置传输焊丝。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述处理器用于：
控制所述第一光束的焦点落在所述目标焊点；
控制所述第二光束的焦点落在所述目标位置，其中，所述目标位置与所述目标焊点之间的距离大于目标距离。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于,所述送丝装置用于：
将焊丝按照目标送丝速度沿所述第二光束的同轴方向传输至所述目标位置，其中，所述目标送丝速度与所述目标位置处的目标温度匹配。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述光束生成器包括：激光器，扩束装置，分束装置和聚焦装置，
所述激光器，用于向所述扩束装置发射第一光斑面积的激光；
所述扩束装置，用于将所述第一光斑面积的激光扩束成第二光斑面积的激光，其中，所述第二光斑面积的激光大于所述第一光斑面积的激光；将所述第二光斑面积的激光摄入所述分束装置；
所述分束装置，用于对所述第二光斑面积的激光进行分束，得到第三光束和第四光束；将所述第三光束和所述第四光束射入所述聚焦装置；
所述聚焦装置，用于将所述第三光束进行聚焦得到所述第一光束，以及将所述第四光束进行聚焦得到所述第二光束。
5.一种光束焊接方法，其特征在于，包括：
获取第一光束和第二光束；
控制所述第一光束在焊盘的目标焊点聚焦，并控制所述第二光束在所述目标焊点对应的目标位置聚焦，其中，所述目标焊点是所述焊盘上待焊接的位置，所述目标位置是所述焊盘上方允许熔化的焊丝熔液滴落到所述目标焊点的位置；
向所述目标位置传输焊丝。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于,控制所述第一光束在焊盘的所述目标焊点聚焦，并控制所述第二光束在所述目标焊点对应的所述目标位置聚焦包括：
确定所述目标位置和所述目标焊点；
控制所述第一光束的焦点落在所述目标焊点，以及控制所述第二光束的焦点落在所述目标位置，其中，所述目标位置与所述目标焊点之间的距离大于目标距离。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于,向所述目标位置传输焊丝包括：
将焊丝按照目标送丝速度沿所述第二光束的同轴方向传输至所述目标位置，其中，所述目标送丝速度与所述目标位置处的目标温度匹配。
8.一种光束焊接装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取第一光束和第二光束；
控制模块，用于控制所述第一光束在焊盘的目标焊点聚焦，并控制所述第二光束在所述目标焊点对应的目标位置聚焦，其中，所述目标焊点是所述焊盘上待焊接的位置，所述目标位置是所述焊盘上方允许熔化的焊丝熔液滴落到所述目标焊点的位置；
传输模块，用于向所述目标位置传输焊丝。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现所述权利要求1至7任一项中所述的方法的步骤。
10.一种电子装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述权利要求1至7任一项中所述的方法的步骤。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114378430A (zh) * 2021-12-31 2022-04-22 深圳泰德激光技术股份有限公司 激光焊接方法、装置及计算机可读存储介质
CN114535799A (zh) * 2022-01-30 2022-05-27 扬州市亚普仪表厂 一种加热管的激光对准及焊接系统
CN114654120A (zh) * 2022-05-17 2022-06-24 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 焊接材料的焊接方法和装置、存储介质及电子装置

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07211424A (ja) * 1994-01-21 1995-08-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半田付け方法および半田付け装置
US5998758A (en) * 1996-08-20 1999-12-07 Mta Automation Ag Laser soldering head in an automatic soldering installation
US20050218127A1 (en) * 2004-02-28 2005-10-06 Andreas Kettner-Reich Laser processing machine
DE102006038422A1 (de) * 2006-08-17 2008-02-21 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum Verbinden mindestens zweier Werkstücke
CN101386111A (zh) * 2007-09-14 2009-03-18 苏州大学 激光光内送丝熔覆方法与光内送丝装置
CN101745711A (zh) * 2009-12-18 2010-06-23 深圳市大族激光科技股份有限公司 一种激光软钎焊方法
CN103192149A (zh) * 2013-04-07 2013-07-10 常州大学 X80管线钢激光钎焊的焊接方法
CN104400168A (zh) * 2014-10-17 2015-03-11 武汉凌云光电科技有限责任公司 一种自动送锡激光焊接方法
CN104439587A (zh) * 2014-07-25 2015-03-25 乐辉 一种激光焊接方法
CN105772939A (zh) * 2016-03-24 2016-07-20 中国商用飞机有限责任公司 激光双光束焊接设备及方法
CN106270877A (zh) * 2016-09-28 2017-01-04 深圳市艾贝特电子科技有限公司 基于fpc金手指激光锡焊装置及焊接方法
CN106583920A (zh) * 2017-01-24 2017-04-26 苏州大学 激光熔覆装置
CN106757014A (zh) * 2017-01-24 2017-05-31 苏州大学 激光多光束送料熔覆及预热装置
CN206643500U (zh) * 2017-03-09 2017-11-17 桂林电子科技大学 一种含低介电常数介质晶圆片的激光划片系统
CN110860751A (zh) * 2018-08-16 2020-03-06 台达电子工业股份有限公司 多光束焊锡系统及多光束焊锡方法
CN110948079A (zh) * 2019-12-24 2020-04-03 武汉嘉铭激光股份有限公司 一种大尺寸双激光锡焊的组合装置及其焊接方法
CN112404729A (zh) * 2020-11-16 2021-02-26 北京工业大学 一种送丝式双光束激光增材制造方法
US20210197318A1 (en) * 2019-12-31 2021-07-01 Huazhong University Of Science & Technology Optical path/beam splitting unit and coaxial-wire-feed cladding head thereof

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07211424A (ja) * 1994-01-21 1995-08-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半田付け方法および半田付け装置
US5998758A (en) * 1996-08-20 1999-12-07 Mta Automation Ag Laser soldering head in an automatic soldering installation
US20050218127A1 (en) * 2004-02-28 2005-10-06 Andreas Kettner-Reich Laser processing machine
DE102006038422A1 (de) * 2006-08-17 2008-02-21 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum Verbinden mindestens zweier Werkstücke
CN101386111A (zh) * 2007-09-14 2009-03-18 苏州大学 激光光内送丝熔覆方法与光内送丝装置
CN101745711A (zh) * 2009-12-18 2010-06-23 深圳市大族激光科技股份有限公司 一种激光软钎焊方法
CN103192149A (zh) * 2013-04-07 2013-07-10 常州大学 X80管线钢激光钎焊的焊接方法
CN104439587A (zh) * 2014-07-25 2015-03-25 乐辉 一种激光焊接方法
CN104400168A (zh) * 2014-10-17 2015-03-11 武汉凌云光电科技有限责任公司 一种自动送锡激光焊接方法
CN105772939A (zh) * 2016-03-24 2016-07-20 中国商用飞机有限责任公司 激光双光束焊接设备及方法
CN106270877A (zh) * 2016-09-28 2017-01-04 深圳市艾贝特电子科技有限公司 基于fpc金手指激光锡焊装置及焊接方法
CN106583920A (zh) * 2017-01-24 2017-04-26 苏州大学 激光熔覆装置
CN106757014A (zh) * 2017-01-24 2017-05-31 苏州大学 激光多光束送料熔覆及预热装置
CN206643500U (zh) * 2017-03-09 2017-11-17 桂林电子科技大学 一种含低介电常数介质晶圆片的激光划片系统
CN110860751A (zh) * 2018-08-16 2020-03-06 台达电子工业股份有限公司 多光束焊锡系统及多光束焊锡方法
CN110948079A (zh) * 2019-12-24 2020-04-03 武汉嘉铭激光股份有限公司 一种大尺寸双激光锡焊的组合装置及其焊接方法
US20210197318A1 (en) * 2019-12-31 2021-07-01 Huazhong University Of Science & Technology Optical path/beam splitting unit and coaxial-wire-feed cladding head thereof
CN112404729A (zh) * 2020-11-16 2021-02-26 北京工业大学 一种送丝式双光束激光增材制造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114378430A (zh) * 2021-12-31 2022-04-22 深圳泰德激光技术股份有限公司 激光焊接方法、装置及计算机可读存储介质
CN114378430B (zh) * 2021-12-31 2024-02-20 深圳泰德激光技术股份有限公司 激光焊接方法、装置及计算机可读存储介质
CN114535799A (zh) * 2022-01-30 2022-05-27 扬州市亚普仪表厂 一种加热管的激光对准及焊接系统
CN114654120A (zh) * 2022-05-17 2022-06-24 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 焊接材料的焊接方法和装置、存储介质及电子装置
CN114654120B (zh) * 2022-05-17 2022-08-26 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 焊接材料的焊接方法和装置、存储介质及电子装置

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