CN115194282B - 一种智能定量的激光锡焊机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光锡焊领域，尤其涉及一种智能定量的激光锡焊机。技术问题：现有激光焊接机无法很好地控制熔融锡液流动的方向，导致焊点位置焊接不均匀，焊点不饱满，甚至出现拉尖。本发明的技术实施方案是：一种智能定量的激光锡焊机，包括有激光锡焊机构和锡液牵引系统等；激光锡焊机构上连接有锡液牵引系统。本发明根据焊接点的外形选择合适的下料器，环形下料器面向焊接点为环形的焊接环境，直条下料器面向焊接点为短直条的焊接环境，滴落式下料器面向焊接点要求不高且可以快速焊接时的焊接环境，聚集式下料器面向焊接点较小且具有一定深度的焊接环境，同时利用拉线器对锡丝拉扯的长度进行智能监控，将定量的锡液暂存在暂存箱内。

Description

一种智能定量的激光锡焊机

技术领域

本发明涉及激光锡焊领域，尤其涉及一种智能定量的激光锡焊机。

背景技术

现有的激光锡焊机将锡丝定位至需要焊接的位置，随后利用激光产生的高热量将锡丝瞬间融化至需要焊接的位置。

对于电路板的激光锡焊操作来说，由于电路板的板面材质特殊，激光焊接中激光直射电路板会对板面造成伤害，且现有设备中无法很好地控制熔融锡液流动的方向，导致焊点位置焊接不均匀，尤其是焊接的外形是弧形或者环形时，锡液难以均匀流动，现有设备难以对锡液进行牵引，导致焊点不饱满，甚至出现拉尖，严重影响焊接质量。

发明内容

为了克服现有激光焊接机无法很好地控制熔融锡液流动的方向，导致焊点位置焊接不均匀，焊点不饱满，甚至出现拉尖的缺点，本发明提供一种智能定量的激光锡焊机。

本发明的技术实施方案是：一种智能定量的激光锡焊机，包括有脚撑；脚撑设置有四个，且四个脚撑上部固接有机架；机架上表面固接有工作台；工作台上表面外侧固接有罩壳；工作台上表面安装有移动导向机构；移动导向机构上连接有激光锡焊机构；还包括有物料固定系统、锡液牵引系统、适应性固接系统和暂存箱；工作台上表面中部连接有用于固定电路板的物料固定系统；激光锡焊机构上连接有用于对锡液牵引实现包裹式流动的锡液牵引系统；激光锡焊机构下侧上连接有用于对锡液进行预承接定量再依据固接条件释放锡液的适应性固接系统；适应性固接系统上安装有暂存箱。

可选地，暂存箱为锥形，且中部开有用于流通锡液的通孔。

可选地，移动导向机构包括有第一固定架、导轨、电动移动块、支撑板、第二电动滑轨和第二电动滑块；工作台上表面左部和上表面右部各固接有一个第一固定架；两个第一固定架上各固接有一个导轨；每个导轨上各滑动连接有一个电动移动块；两个电动移动块之间固接有支撑板；支撑板上表面固接有第二电动滑轨；第二电动滑轨上滑动连接有第二电动滑块。

可选地，激光锡焊机构包括有连接架、激光筒、电动放丝器、导线架、拉线器和定向卡线接头；第二电动滑块上固接有连接架；连接架前部固接有激光筒；连接架前部上侧固接有电动放丝器，且电动放丝器位于激光筒右方；电动放丝器右部固接有用于实现锡丝张紧的导线架；电动放丝器下部固接有用于实现定量输送锡丝的拉线器；电动放丝器下部固接有定向卡线接头，且定向卡线接头位于拉线器左下方。

可选地，物料固定系统包括有第一电动滑轨、第一电动滑块、承载台和定位块；工作台上表面中部固接有两个第一电动滑轨；每个第一电动滑轨上各滑动连接有一个第一电动滑块；两个第一电动滑块上表面共同固接有一个承载台；承载台上部固接有四个用于辅助电路板定位的定位块。

可选地，定位块为L形，且L形的定位块内直角弯折部开有用于保护电路板边角的圆孔。

可选地，锡液牵引系统包括有风箱、伺服电机、叶轮、连接管、环形滑轨、第三电动滑块和进气接头；连接架左部固接有风箱；风箱后部固接有伺服电机；风箱内部转动连接有叶轮；伺服电机输出轴固接叶轮；风箱前部固接有连接管；暂存箱下部固接有环形滑轨；环形滑轨内部滑动连接有第三电动滑块；第三电动滑块固接有进气接头；进气接头固接连接管。

可选地，适应性固接系统包括有连接板、电动伸缩件、第二固定架、微型电机、搭载盘、连接杆、环形下料器、直条下料器、滴落式下料器和聚集式下料器；激光筒下部固接有四个周向均布的连接板；四个连接板共同固接一个暂存箱；前侧的连接板上固接有电动伸缩件；电动伸缩件伸缩部固接有第二固定架；第二固定架上固接有微型电机；微型电机输出轴固接有搭载盘；搭载盘下部固接有四个周向均布的连接杆；四个连接杆分别固接有环形下料器、直条下料器、滴落式下料器和聚集式下料器。

可选地，环形下料器是半球和锥形引流管组成。

可选地，聚集式下料器是半球和锥形引流针组成。

本发明具有如下优点：本发明根据焊接点的外形选择合适的下料器，环形下料器面向焊接点为环形的焊接环境，直条下料器面向焊接点为短直条的焊接环境，滴落式下料器面向焊接点要求不高且可以快速焊接时的焊接环境，聚集式下料器面向焊接点较小且具有一定深度的焊接环境，同时利用拉线器对锡丝拉扯的长度进行智能监控，将定量的锡液暂存在暂存箱内，下料器对激光进行阻挡，减小了激光对电路板的伤害；

在锡液到达焊接点的位置时，根据锡液流动的方向进行适应性地调节，控制第三电动滑块在环形滑轨上移动，此时第三电动滑块带动进气接头移动，使得进气接头定位至焊接点锡液较少的方向，同样地控制伺服电机低功率运行，伺服电机带动叶轮转动，进气接头吸引锡液进行流动，使得焊接点处的焊接液保持圆润。

附图说明

图1为本发明智能定量的激光锡焊机的第一种立体结构示意图；

图2为本发明智能定量的激光锡焊机的第二种立体结构示意图；

图3为本发明智能定量的激光锡焊机的第一种局部结构示意图；

图4为本发明智能定量的激光锡焊机的第二种局部结构示意图；

图5为本发明智能定量的激光锡焊机的第三种局部结构示意图；

图6为本发明智能定量的激光锡焊机的第四种局部结构示意图；

图7为本发明适应性焊接系统的立体结构示意图。

图中附图标记的含义：1-脚撑，2-机架，3-工作台，4-罩壳，5-第一电动滑轨，6-第一电动滑块，7-承载台，8-定位块，9-第一固定架，10-导轨，11-电动移动块，12-支撑板，13-第二电动滑轨，14-第二电动滑块，15-连接架，16-激光筒，17-电动放丝器，18-导线架，19-拉线器，20-定向卡线接头，21-连接板，22-暂存箱，23-风箱，24-伺服电机，25-叶轮，26-连接管，27-环形滑轨，28-第三电动滑块，29-进气接头，30-电动伸缩件，31-第二固定架，32-微型电机，33-搭载盘，34-连接杆，35-环形下料器，36-直条下料器，37-滴落式下料器，38-聚集式下料器。

具体实施方式

在本文中提及实施例意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

实施例

一种智能定量的激光锡焊机，如图1-7所示，包括有脚撑1、机架2、工作台3、罩壳4、移动导向机构和激光锡焊机构；脚撑1设置有四个，且四个脚撑1上部固接有机架2；机架2上表面螺栓连接有工作台3；工作台3上表面外侧固接有罩壳4；工作台3上表面安装有移动导向机构；移动导向机构上连接有激光锡焊机构；

还包括有物料固定系统、锡液牵引系统、适应性焊接系统和暂存箱22；工作台3上表面中部连接有物料固定系统；激光锡焊机构上连接有锡液牵引系统；激光锡焊机构下侧上连接有适应性焊接系统；适应性焊接系统上安装有暂存箱22。

暂存箱22为锥形，且中部开有用于流通锡液的通孔。

移动导向机构包括有第一固定架9、导轨10、电动移动块11、支撑板12、第二电动滑轨13和第二电动滑块14；工作台3上表面左部和上表面右部各螺栓连接有一个第一固定架9；两个第一固定架9上各固接有一个导轨10；每个导轨10上各滑动连接有一个电动移动块11；两个电动移动块11之间固接有支撑板12；支撑板12上表面螺栓连接有第二电动滑轨13；第二电动滑轨13上滑动连接有第二电动滑块14。

激光锡焊机构包括有连接架15、激光筒16、电动放丝器17、导线架18、拉线器19和定向卡线接头20；第二电动滑块14上螺栓连接有连接架15；连接架15前部固接有激光筒16；连接架15前部上侧固接有电动放丝器17，且电动放丝器17位于激光筒16右方；电动放丝器17右部螺栓连接有用于实现锡丝张紧的导线架18；电动放丝器17下部固接有用于实现定量输送锡丝的拉线器19；电动放丝器17下部固接有定向卡线接头20，且定向卡线接头20位于拉线器19左下方。

物料固定系统包括有第一电动滑轨5、第一电动滑块6、承载台7和定位块8；工作台3上表面中部螺栓连接有两个第一电动滑轨5；每个第一电动滑轨5上各滑动连接有一个第一电动滑块6；两个第一电动滑块6上表面共同螺栓连接有一个承载台7；承载台7上部固接有四个用于辅助电路板定位的定位块8。

定位块8为L形，且L形的定位块8内直角弯折部开有用于保护电路板边角的圆孔。

锡液牵引系统包括有风箱23、伺服电机24、叶轮25、连接管26、环形滑轨27、第三电动滑块28和进气接头29；连接架15左部固接有风箱23；风箱23后部固接有伺服电机24；风箱23内部转动连接有叶轮25；伺服电机24输出轴固接叶轮25；风箱23前部固接有连接管26；暂存箱22下部固接有环形滑轨27；环形滑轨27内部滑动连接有第三电动滑块28；第三电动滑块28固接有进气接头29；进气接头29固接连接管26。

进气接头29为双管式接头。

适应性焊接系统包括有连接板21、电动伸缩件30、第二固定架31、微型电机32、搭载盘33、连接杆34、环形下料器35、直条下料器36、滴落式下料器37和聚集式下料器38；激光筒16下部螺栓连接有四个周向均布的连接板21；四个连接板21共同固接一个暂存箱22；前侧的连接板21上固接有电动伸缩件30；电动伸缩件30伸缩部固接有第二固定架31；第二固定架31上固接有微型电机32；微型电机32输出轴固接有搭载盘33；搭载盘33下部固接有四个周向均布的连接杆34；四个连接杆34分别固接有环形下料器35、直条下料器36、滴落式下料器37和聚集式下料器38。

电动伸缩件30是电动推杆。

环形下料器35是半球和锥形引流管组成。

聚集式下料器38是半球和锥形引流针组成。

在使用智能定量的激光锡焊机前，需要将电路板安装固定在承载台7上，根据电路板的大小将一端定位至定位块8处，将电路板的一角与定位块8相对应，完成电路板的定位之后将电路板进行固定，控制两个第一电动滑块6在对应的第一电动滑轨5上移动，跟随移动的承载台7将电路板定位至进行激光锡焊的位置。

每个型号的电路板上的焊接点都是一致的，工作人员对焊接点进行分析，控制第二电动滑块14在第二电动滑轨13上移动，第二电动滑块14带动其上的相关零件一并移动，此时跟随移动的暂存箱22定位至焊接点的位置，依据焊接点的特点控制微型电机32运行，微型电机32输出轴带动搭载盘33转动，搭载盘33带动四个连接杆34进行转动，根据焊接点的外形选择合适的下料器，当焊接点为环形时，将环形下料器35定位至暂存箱22的底部；当焊接点为短直条时，将直条下料器36定位至暂存箱22的底部；当焊接点的焊接要求不高，且可以快速焊接时，将滴落式下料器37定位至暂存箱22的底部；当焊接点较小且具有一定深度时，将聚集式下料器38定位至暂存箱22的底部。

在焊接之前，控制风箱23后部的伺服电机24运行，伺服电机24输出轴带动叶轮25转动，转动的叶轮25在风箱23内部形成空气流动，因此进气接头29开始对焊接点进行清洁，带走电路板焊接点周围的颗粒性物质，避免影响锡液与电路板之间的粘连；完成清洁之后，以滴落式下料器37的锡焊操作为例，此时滴落式下料器37与暂存箱22底部接触形成底部密封，控制电动放丝器17和拉线器19运行，拉线器19对锡丝拉扯的长度进行智能监控，导线架18始终使得锡丝保持张紧，锡丝从定向卡线接头20内部出来并进入到暂存箱22内，在这个过程中，激光筒16上激光所带的高热量将锡丝融化，同时将需要使用到的定量锡液存在暂存箱22内；随后控制两个电动移动块11在对应的导轨10上向下移动，使得暂存箱22抵达焊接点的焊接高度，随后控制电动伸缩件30运行，电动伸缩件30带动第二固定架31向下移动，依据焊接点的大小控制滴落式下料器37脱离的高度，此时继续控制激光筒16发射激光，锡液在暂存箱22内保持流动性并向下流动，锡液从滴落式下料器37的外表面向下流动至焊接点的位置形成焊接，在这个过程中滴落式下料器37对激光进行了阻挡，保证了激光不会直接接触到电路板的表面；在锡液到达焊接点的位置时，根据锡液流动的方向进行适应性地调节，控制第三电动滑块28在环形滑轨27上移动，此时第三电动滑块28带动进气接头29移动，使得进气接头29定位至焊接点锡液较少的方向，同样地控制伺服电机24低功率运行，伺服电机24带动叶轮25转动，进气接头29吸引锡液进行流动，使得焊接点处的焊接液保持圆润，完整；同样地操作方式，减小环形下料器35与暂存箱22的距离，环形下料器35则是将锡液引导至环形焊接点的边缘；聚集式下料器38的操作方式则是将聚集式下料器38深入到焊接点的内部，随后在引导锡液的同时将聚集式下料器38及暂存箱22整体抬起，避免焊接点内部出现孔洞，提高锡液填充的质量；直条下料器36的操作方式与环形下料器35一致，所不相同的是直条下料器36会将锡液进行预聚集，随后再控制第二电动滑块14在第二电动滑轨13上的移动，暂存箱22及直条下料器36在引导锡液下流的同时也进行了横向的移动，使得短直的焊接点处的锡液厚度均匀一致。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (6)

1.一种智能定量的激光锡焊机，包括有脚撑（1）；脚撑（1）设置有四个，且四个脚撑（1）上部固接有机架（2）；机架（2）上表面固接有工作台（3）；工作台（3）上表面外侧固接有罩壳（4）；工作台（3）上表面安装有移动导向机构；移动导向机构上连接有激光锡焊机构；其特征是：还包括有物料固定系统、锡液牵引系统、适应性固接系统和暂存箱（22）；工作台（3）上表面中部连接有用于固定电路板的物料固定系统；激光锡焊机构上连接有用于对锡液牵引实现包裹式流动的锡液牵引系统；激光锡焊机构下侧上连接有用于对锡液进行预承接定量再依据固接条件释放锡液的适应性固接系统；适应性固接系统上安装有暂存箱（22）；

移动导向机构包括有第一固定架（9）、导轨（10）、电动移动块（11）、支撑板（12）、第二电动滑轨（13）和第二电动滑块（14）；工作台（3）上表面左部和上表面右部各固接有一个第一固定架（9）；两个第一固定架（9）上各固接有一个导轨（10）；每个导轨（10）上各滑动连接有一个电动移动块（11）；两个电动移动块（11）之间固接有支撑板（12）；支撑板（12）上表面固接有第二电动滑轨（13）；第二电动滑轨（13）上滑动连接有第二电动滑块（14）；

激光锡焊机构包括有连接架（15）、激光筒（16）、电动放丝器（17）、导线架（18）、拉线器（19）和定向卡线接头（20）；第二电动滑块（14）上固接有连接架（15）；连接架（15）前部固接有激光筒（16）；连接架（15）前部上侧固接有电动放丝器（17），且电动放丝器（17）位于激光筒（16）右方；电动放丝器（17）右部固接有用于实现锡丝张紧的导线架（18）；电动放丝器（17）下部固接有用于实现定量输送锡丝的拉线器（19）；电动放丝器（17）下部固接有定向卡线接头（20），且定向卡线接头（20）位于拉线器（19）左下方；

锡液牵引系统包括有风箱（23）、伺服电机（24）、叶轮（25）、连接管（26）、环形滑轨（27）、第三电动滑块（28）和进气接头（29）；连接架（15）左部固接有风箱（23）；风箱（23）后部固接有伺服电机（24）；风箱（23）内部转动连接有叶轮（25）；伺服电机（24）输出轴固接叶轮（25）；风箱（23）前部固接有连接管（26）；暂存箱（22）下部固接有环形滑轨（27）；环形滑轨（27）内部滑动连接有第三电动滑块（28）；第三电动滑块（28）固接有进气接头（29）；进气接头（29）固接连接管（26）；

适应性固接系统包括有连接板（21）、电动伸缩件（30）、第二固定架（31）、微型电机（32）、搭载盘（33）、连接杆（34）、环形下料器（35）、直条下料器（36）、滴落式下料器（37）和聚集式下料器（38）；激光筒（16）下部固接有四个周向均布的连接板（21）；四个连接板（21）共同固接一个暂存箱（22）；前侧的连接板（21）上固接有电动伸缩件（30）；电动伸缩件（30）伸缩部固接有第二固定架（31）；第二固定架（31）上固接有微型电机（32）；微型电机（32）输出轴固接有搭载盘（33）；搭载盘（33）下部固接有四个周向均布的连接杆（34）；四个连接杆（34）分别固接有环形下料器（35）、直条下料器（36）、滴落式下料器（37）和聚集式下料器（38）。

2.按照权利要求1所述的一种智能定量的激光锡焊机，其特征是：暂存箱（22）为锥形，且中部开有用于流通锡液的通孔。

3.按照权利要求1所述的一种智能定量的激光锡焊机，其特征是：物料固定系统包括有第一电动滑轨（5）、第一电动滑块（6）、承载台（7）和定位块（8）；工作台（3）上表面中部固接有两个第一电动滑轨（5）；每个第一电动滑轨（5）上各滑动连接有一个第一电动滑块（6）；两个第一电动滑块（6）上表面共同固接有一个承载台（7）；承载台（7）上部固接有四个用于辅助电路板定位的定位块（8）。

4.按照权利要求2所述的一种智能定量的激光锡焊机，其特征是：定位块（8）为L形，且L形的定位块（8）内直角弯折部开有用于保护电路板边角的圆孔。

5.按照权利要求1所述的一种智能定量的激光锡焊机，其特征是：环形下料器（35）是半球和锥形引流管组成。

6.按照权利要求1所述的一种智能定量的激光锡焊机，其特征是：聚集式下料器（38）是半球和锥形引流针组成。

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