CN116275481A - 一种激光焊接机及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种激光焊接机，该激光焊接机包括调整板、掩膜板和固定板。调整板设置第一通光孔，掩膜板设置第二通光孔，光路先后通过调整板和掩膜板，沿光路传递方向，第一通光孔在垂直于光路传递方向的平面上有第一投影，第二通光孔在垂直于光路传递方向的平面上有第二投影，第二投影位于第一投影内部，且掩膜板连接于调整板，调整板面对掩膜板的表面平行于掩膜板面对调整板的表面，固定板沿厚度方向的截面为矩形，固定板设置条形孔，条形孔沿固定板长度方向开口，固定板连接调整板和掩膜板。本发明的激光焊接机及焊接方法，能够在加快MiniLED生产速度的同时保障焊接精度，通过线扫焊接的方式大大提高生产效率。

Description

一种激光焊接机及焊接方法

技术领域

本发明涉及但不限于加工设备领域，特别是一种激光焊接机及焊接方法。

背景技术

焊接设备作为一种加工设备，广泛应用于将其中一个部件(例如焊接对象物)固定到另一个部件(例如被焊对象物)中。

例如，LED作为一种发光的光源，已经广泛应用于显示领域。通过使用焊接设备等将LED芯片焊接到电路板中从而使用。随着对显示质量、显示设备的尺寸等的要求的不断提高，对于LED芯片的要求也不断提高。因此，出现了使LED芯片小型化的趋势。随着LED芯片的小型化，能够实现使LED芯片阵列具有更高的像素密度，并提高显示质量等。

LED芯片小型化之后，较正常尺寸的LED芯片，同样尺寸显示设备需要的LED芯片会变得更多。并且，为了满足精度要求，小型化的LED芯片在生产加工上本身具有一定难度，导致小型化的LED芯片产量难以满足需求。因此，如何在保障小型化LED精度要求的前提下，加快小型化LED芯片的生产速度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种激光焊接机及焊接方法，该激光焊接机及激光焊接方法通过掩膜板对光束进行整形，移动平台承载着装有固晶的焊盘按照预先设计好的移动轨迹移动，最终在被整形后的光束的作用下完成MiniLED的线扫焊接，能够在加快MiniLED生产速度的同时保障焊接精度。

为了解决上述问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种激光焊接机，包括调整板、掩膜板和固定板。调整板设置第一通光孔，掩膜板设置第二通光孔，光路先后通过调整板和掩膜板，沿光路传递方向，第一通光孔在垂直于光路传递方向的平面上有第一投影，第二通光孔在垂直于光路传递方向的平面上有第二投影，第二投影位于第一投影内部，且掩膜板连接于调整板，调整板面对掩膜板的表面平行于掩膜板面对调整板的表面，固定板沿厚度方向的截面为矩形，固定板设置条形孔，条形孔沿固定板长度方向开口，固定板连接调整板和掩膜板。

在一些实施例中，激光焊接机还包括第一紧固件，调整板设置第一定位孔，掩膜板设置第二定位孔，第二定位孔和第一定位孔的位置对应，第一紧固件贯穿第一定位孔和第二定位孔。

在一些实施例中，第一定位孔围绕第一通光孔周向布置，第二定位孔围绕第二通光孔周向布置。

在一些实施例中，掩膜板还包括进水口、出水口和用来打通水路的交换口。

在一些实施例中，沿调整板长度方向，调整板远离第一通光孔的一端连接激光焊接机。

在一些实施例中，激光焊接机还包括第二紧固件和第三紧固件，固定板设置第三定位孔，掩膜板侧壁设置第一定位槽，第二紧固件贯穿第三定位孔并连接第一定位槽，调整板侧壁设置第二定位槽，第三紧固件贯穿条形孔并连接第二定位槽。

在一些实施例中，第二通光孔轮廓线到掩膜板外轮廓线之间设置辅助孔，辅助孔沿掩膜板厚度方向贯穿掩膜板，辅助孔靠近掩膜板外轮廓线的一侧向掩膜板外轮廓线突出，辅助孔靠近第二通光孔轮廓线的一侧向地二通光孔轮廓线突出。

在一些实施例中，沿光路传递方向，调整板外轮廓在垂直于光路传递方向的平面上有第三投影，掩膜板外轮廓在垂直于光路传递方向平面上有第四投影，第四投影位于第三投影内部。

在一些实施例中，激光焊接机还包括光路模块、机器视觉系统、载物台、移动平台和大理石平台。光路模块位于调整板背离掩膜板的一侧，光路模块发射形成光路的光束，光束为平顶光束；机器视觉系统包括位于光路模块旁侧的CCD相机；载物台安置激光焊接机焊接用的焊盘；移动平台安置载物台；移动平台设置在大理石平台上。

本发明还提供了一种采用上述激光焊接机进行焊接的焊接方法，步骤如下：

提供需要焊接的焊盘；

将焊盘固定于载物台上；

机器视觉系统定位焊盘上的标记点；

定位焊接初始位置；

设定焊接长度、行数、列数及间距；

以焊接初始位置、焊接长度、行数、列数及间距为依据，设定激光焊接机的轨迹；

移动平台按照轨迹移动，完成焊接。

根据本发明实施例的一种激光机及焊接方法，至少具有如下有益效果：

本发明中的激光焊接机，包括调整板、掩膜板和固定板。调整板直接与激光焊接机连接，掩膜板连接于调整板上，间接实现对于激光焊接机位置的固定。这样的配合关系，先调节调整板的布置使调整板的上表面和下表面垂直于光路，再调节掩膜板的上表面和下表面平行于调整板，便可实现掩膜板的上表面和下表面垂直于光路。调整板上设置第一通光孔，掩膜板上设置第二通光孔，第一通光孔110和第二通光孔210的侧壁均平行于光路传递方向布置。沿光路传递方向，第一通光孔在垂直于光路传递方向的平面上有第一投影，第二通光孔在垂直于光路传递方向的平面上有第二投影，且第二投影位于第一投影内部。光路依次通过调整板上的第一通光孔，再通过掩膜板上的第二通光孔，第一通光孔的开口长度和宽度均大于产生光路的光束长度和宽度，即第一通光孔不具有光束的整形作用。第二通光孔的开口长度和宽度均小于产生光路的光束长度和宽度，即第二通光孔对光束进行整形。考虑到光束被第二通光孔整形后，离开第二通光孔的时候会有些许发散，所以具有第二通光孔的掩膜板距离加工件越近越好。因为不同的加工件高度不同，需要灵活调整掩膜板的高度。本方案的掩膜板安装在调整板上，调整板固定于激光焊接机，掩膜板和调整板通过固定板连接，只需要调节掩膜板和调整板之间的距离即可实现调节掩膜板到工件的距离，固定板设有与光路传递方向平行的条形孔，方便调节掩膜板和调整板之间的距离。

故然，采用掩膜板连接调整板的结构，更方便调整掩膜板的位置、高度和掩膜板对于光束的垂直程度，并且如此设置的掩膜板方便拆卸、方便更换，更换具有不同开口大小第二通光孔的掩膜板，以满足焊接不同尺寸MiniLED芯片的需要，提高焊接精度。

移动平台安置装有焊盘的载物台，移动平台按照预设轨迹在来回通过被整形的光束，实现激光焊接机对MiniLED芯片的线扫焊接，保障MiniLED芯片焊接精度的同时，加快MiniLED的焊接速度。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的激光焊接机结构示意图；

图2是图1所示激光焊接机中光束整形装置的结构示意图；

图3是图2所示光束整形装置的爆炸图；

图4是图2所示光束整形装置中调整板的结构示意图；

图5是图2所示光束整形装置中掩膜板的结构示意图；

图6是图2所示光束整形装置中固定板的结构示意图；

图7是图2所示光束整形装置中第一紧固件的结构示意图；

图8是图1所示激光焊接机的光路模块结构示意图；

图9是图1所示激光焊接机的机器视觉系统结构示意图；

图10是图1所示激光焊接机的载物台结构示意图；

图11是具有辅助孔的掩膜板结构示意图；

图12是本发明焊接方法的流程图。

在附图中，各附图标记表示：

调整板100；第一通光孔110；第一定位孔120；第二定位槽130；第四定位孔140；第五定位孔150；

掩膜板200；第二通光孔210；第二定位孔220；进水口230；出水口240；交换口250；第一定位槽260；辅助孔270；

固定板300；第三定位孔310；条形孔320；

第一紧固件400；直线轴承410；第六定位孔411；

光路模块500；光束510；

机器视觉系统600；机械手610；CCD相机620；

移动平台700；x轴调节平台710；y轴调节平台720；

载物台800；焊盘810；

温控表900；

大理石平台1000。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、左、右、前、后等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

可以理解的是，相关技术中，LED芯片小型化之后，较正常尺寸的LED芯片，同样尺寸显示设备需要的LED芯片会变得更多。并且，为了满足精度要求，小型化的LED芯片在生产加工上本身具有一定难度，这使得小型化的LED芯片产量难以满足需求。

下面参考图1至图12来描述根据本发明实施例的一种激光焊接机及焊接方法。

参照图1至图4，本发明提供一种可分型光束510并进行线扫焊接的激光焊接机。本发明的激光焊接机器包括调整板100，调整板100的上、下表面外轮廓为矩形，调整板100的上下表面外轮廓均设置成矩形，方便加工且利于焊接机零件的布置。

沿调整板100外轮廓的长度方向，调整板100的一端连接激光焊接机。背离调整板100连接激光焊接机的一侧，调整板100设置第一通光孔110。调整板100背离连接激光焊接机的一侧设置第一通光孔110，即调整板100连接激光焊接机的一侧为实心结构，如此设置提高了调整板100的刚度。并且，光束510需要沿垂直于调整板100表面方向穿过第一通光孔110，第一通光孔110设置在距离焊接机较远侧，方便光路模块500的布置。

第一通光孔110的开口为矩形，第一通光孔110布置于调整板100沿宽度方向居中位置，且形成第一通光孔110开口矩形的长度方向与调整板100的长度方向平行，形成第一通光孔110开口矩形的宽度方向与调整板的宽度方向平行，第一通光孔110的壁面与光路传递方向平行。

第一通光孔110设置成矩形方便第一通光孔110的加工，第一通光孔110布置于调整板100沿宽度方向居中位置使调整板100沿宽度方向发生形变的可能性一致，进一步保障了调整板100的刚度。形成第一通光孔110开口矩形的长度方向与调整板100的长度方向平行，形成第一通光孔110开口矩形的宽度方向与调整板的宽度方向平行，如此设置方便第一通光孔110和调整板100同时加工，并且契合沿光路垂直方向的平面所截截面为矩形的光束510。

参照图1至图4，本发明的掩膜板200外轮廓为矩形，掩膜板200连接调整板100时，掩膜板200所成矩形的长度方向与调整板100所成矩形的长度方向一直。沿掩膜板200所成矩形的中间位置设置第二通光孔210，第二通光孔210的开口呈矩形，第二通光孔210开口所呈矩形的长度方向与掩膜板200的长度方向一致，第二通光孔210所呈矩形的宽度方向与掩膜板200的宽度方向一致。

设置第二通光孔210开口呈矩形，且第二通光孔210开口所呈现的矩形长度小于通过掩膜板200光束510的长度，第二通光孔210开口所呈现的矩形的宽度小于通过掩膜板200光束510的宽度，实现了第二通光孔210对通过掩膜板200光束510的整形。第二通光孔210把通过掩膜板200的光束510整形成沿光路垂直方向的平面所截截面为矩形的光束510，即被本发明掩膜板200整形后的光束510轮廓线为矩形。沿光路垂直方向的平面所截截面为矩形的光束510作用在焊接面上的轮廓平整，方便调控，且平整的轮廓线保障了焊接的精度。

本发明的激光焊接机采用掩膜板200对光束510整形，配合移动平台700的移动完成线扫焊接。

综上，本发明中的激光焊接机，包括调整板100和掩膜板200。调整板100通过第四定位孔140直接与激光焊接机连接，掩膜板200连接于调整板100上，间接实现对于激光焊接机位置的固定。这样的配合关系，先调节调整板100的布置使调整板100的上表面和下表面垂直于光路，再调节掩膜板200的上表面和下表面平行于调整板100，便可实现掩膜板200的上表面和下表面垂直于光路。调整板100上设置第一通光孔110，掩膜板上设置第二通光孔210，第一通光孔110和第二通光孔210的侧壁均平行于光路传递方向布置。沿光路传递方向，第一通光孔110在垂直于光路传递方向的平面上有第一投影，第二通光孔210在垂直于光路传递方向的平面上有第二投影，且第二投影位于第一投影内部。光路依次通过调整板100上的第一通光孔110，再通过掩膜板上的第二通光孔210，第一通光孔110的开口长度和宽度均大于产生光路的光束510长度和宽度，即第一通光孔110不具有光束510的整形作用。第二通光孔210的开口长度和宽度均小于产生光路的光束510长度和宽度，即第二通光孔210对光束510进行整形。

考虑到光束510被第二通光孔210整形后，离开第二通光孔210的时候会有些许发散，所以具有第二通光孔210的掩膜板200距离加工件越近越好。因为不同的加工件高度不同，需要灵活调整掩膜板200的高度。掩膜板200安装在调整板100上，调整板100固定于激光焊接机，只需要调节掩膜板200和调整板100之间的距离即可实现调节掩膜板200到工件的距离。故然，采用掩膜板200连接调整板100的结构，更方便调整掩膜板200的位置、调整掩膜板200对于光束510的垂直程度，并且如此结构方便拆卸、更换具有不同开口大小第二通光孔210的掩膜板200，以满足焊接不同尺寸MiniLED芯片的需要，提高焊接精度。

应当理解的是，在其他一些实施例中，具体的，为了满足激光焊接机各个装置的空间布置，使激光焊接机的结构更加紧凑，调整板100的轮廓可以设置为三角形、椭圆形或其他多种类型的图形，掩膜板200的轮廓可以设置为三角形、椭圆形或其他多种类型的图形。

应当理解的是，在其他一些实施例中，具体的，在保证不阻挡光路的前提下，第一通光孔110可以是圆形、三角形或其他多种类型的图形。为了符合实际需求中对光束510的整形，第二通光孔210可以是圆形、三角形或其他多种类型的图形。

为了完成调整板100和掩膜板200的连接，本发明调整板100设置第一定位孔120，掩膜板200设置第二定位孔220，设置直线导轨贯穿第一定位孔120和第二定位孔220，最终实现调整板100和掩膜板200的连接。参照图2至图5以及图7，调整板100设置多个第一定位孔120，掩膜板200设置多个第二定位孔220，且沿垂直于调整板100背离掩膜板200的表面方向观察，第一定位孔120和第二定位孔220均对应布置，即沿垂直于调整板100背离掩膜板200的表面方向观察，视线不会被第二定位孔220或第一定位孔120的边缘阻挡。

设置多个第一定位孔120和多个第二定位孔220，保障了调整板100和掩膜板200连接的稳定性。多个第一定位孔120和多个第二定位孔220均对应设置，通过直线导轨完成调整板100和掩膜板200的连接，保障了调整板100和掩膜板200连接的精度。

实际使用中，整形后的光束510与焊盘810尺寸不匹配时会在焊接过程中出现重叠问题，故需要根据不同的尺寸的焊盘810整形出不同尺寸的光束510。

采用上述方式设置的调整板100和掩膜板200，方便掩膜板200的拆卸，方便根据实际需要更换具有不同尺寸或不同形状第二通光孔210的掩膜板200。故然，本发明的激光焊接机能够满足线扫焊接的多样化，即对不同尺寸、形状的焊接件进行线扫焊接，生产效率高、操作方便且成本经济。

需要说明的是，线扫焊接指本发明的激光焊接机采用移动平台700带动载物台800(载物台800上的焊盘810上事先做好固晶)在光路模块500作用的位置沿x轴、y轴方向逐次往复移动，实现整形后的光束510以扫描的形式对待焊接件进行焊接。配合移动平台700沿x轴、y轴方向逐次往复移动，该光束510的扫描可覆盖待焊接件的全部区域。例如，整形后的光束510为矩形，该矩形的长度方向为y方向，移动平台700先沿x方向移动，此次移动使待焊接件与所述整形光束510等长的部分沿x方向从头至尾依次被整形光束510作用，之后移动平台700沿y方向移动，移动平台700沿y方向移动的距离与整形光束510所呈矩形的长度相等，紧接着，移动平台700沿上述步骤中x方向的反方向移动，此次移动使待焊接件与所述整形光束510等长的部分相邻的另一部分被整形光束510作用。依照上述步骤往复进行，即可完成激光焊接机以扫描形式覆盖待焊接件的焊接。因为移动平台700在此焊接过程中的每一段移动路径都是直线，故称本发明的激光焊接机所进行的焊接方式为线扫焊接。

参照图2至图5，第一定位孔120沿第一通光孔110的轮廓，分别布置于第一通光孔110轮廓所呈矩形的四个角的旁侧，第二定位孔220沿第二通光孔210的轮廓，分别布置于第二通光孔210轮廓所呈矩形的四个角的旁侧。

如此布置的第一定位孔120和第二定位孔220，方便第一定位孔120和第二定位孔220的对位易于调整板和掩膜板200的连接，且第一定位孔120的开孔数量合理，保障了调整板100的刚度。因为第一定位孔120沿第一通光孔110所呈矩形轮廓的周向布置，第二定位孔220沿第二通光孔210所呈矩形轮廓的周向布置，提高了掩膜板200连接到调整板100后的平行度，同时保障了掩膜板200和调整板100连接的稳定性。

当然可以理解的是，在其他一些实施例中，具体的，第一定位孔120和第二定位孔220可以布置多个，第一定位孔120不局限于围绕第一通光孔110轮廓线的周向布置，第二定位孔220不局限于围绕第二通光孔210轮廓线的周向布置，只需要满足第一定位孔120和第二定位孔220的位置对应即可。

参照图2、图3和图7，第一紧固件400为直线导轨，该直线导轨配合直线轴承410和第六定位孔411共同完成调整板100和掩膜板200的连接。其中，直线轴承410环绕直线导轨布置，直线轴承410的第六定位孔411设置于直线轴承410位于直线导轨轴线的相对两侧，调整板100设置与第六定位孔411对应的第五定位孔150，其中第六定位孔411为通孔，第五定位孔150为螺纹孔，通过螺纹连接完成调整板100和第一紧固件400的固定，使直线轴承410面对调整板100的表面贴合在调整板100面对直线轴承410的表面上，从而提高直线导轨对于调整板100的垂直程度和直线导轨与调整板装配的稳定性。

直线导轨远离直线轴承410的一端固定连接掩膜板200，掩膜板200在直线导轨的带动下改变位置，方便调整掩膜板200距离调整板100的距离远近，从而方便调整掩膜板200距离工件的距离远近。

直线导轨背离直线轴承410的一端通过螺纹连接完成直线导轨和掩膜板200的连接，螺纹连接的方式一方面保障直线导轨和掩膜板200连接的稳定性，另一方面方便对掩膜板200的拆卸，便于根据不同的焊接需求更换具有不同尺寸第二通光孔210的掩膜板。

本发明掩膜板200的第二通光孔210长50-150mm，宽5-15mm，本发明调整板100的第一通光孔110大小约为掩膜板200的第二通光孔210大小的两倍。当然，在其他一些实施例中，为了满足焊接需求，可设置具有其他口径第二通光孔210和第一通光孔110。

掩膜板200对激光进行整形，即掩膜板200挡住光束510的一部分，使光束510的另一部分从第二通光孔210中穿过，即部分激光会直接照射在掩膜板上，造成掩膜板200局部过热，从而引发掩膜板的变形，降低焊接精度甚至损坏掩膜板200。为了减缓如此情况对焊接的影响，即减少掩膜板200在焊接过程中发生形变量或降低掩膜板200在焊接过程中产生形变的可能性，本发明的掩膜板200设置水冷系统。

参照图3，掩膜板200侧壁上设置进水口230和出水口240，以及用于连通水路的交换口250。进水口230注入用于冷却的液体，出水口240排出用于排出冷却的液体，交换口250连通掩膜板200内部的水路，这些结构完成掩膜板200的冷却系统，实现掩膜板200整体的冷却。故然，本发明的掩膜板在焊接过程中发生的形变更小，采用本发明掩膜板200的激光焊接机精度更高，采用本发明激光焊接机焊接而成的产品质量更高。

参照图11，掩膜板200设置辅助孔270，辅助孔270设置在第二通光孔210轮廓线到掩膜板200外轮廓线之间，辅助孔270沿掩膜板200厚度方向贯穿掩膜板200，辅助孔270靠近掩膜板200外轮廓线的一侧向掩膜板200外轮廓线突出，辅助孔270靠近第二通光孔210的一侧向第二通光孔210轮廓线突出。如此设置的辅助孔270可以把部分第二通光孔210受热发生的形变转移到辅助孔270上，即通过拉伸辅助孔270而缓解第二通光孔210受热发生的形变，进一步提高焊接精度。

可以理解的是，激光穿过掩膜板200的第二通光孔210后会有些许发散，为了提高焊接精度，掩膜板200距离待焊接件的距离越短越好，而不同的焊接件高度不同，为了方便调节掩膜板200到待焊接件的距离，参照图1、图2、图3和图6，本发明设置固定板300，固定板300沿厚度方向的截面是矩形，固定板300设置第三定位孔310，第三定位孔310沿固定板300宽度方向对称设置，掩膜板200侧壁设置第一定位槽260，第一定位槽260和第三定位孔310对应，通过第二紧固件贯穿第三定位孔310并连接第一定位槽260，实现掩膜板200相对于固定板300位置的固定。固定板300设置条形孔320，条形孔320沿固定板300长度方向设置，且条形孔320关于固定板300宽度方向对称设置，调整板100侧壁设置第二定位槽130，第二定位槽130和条形孔320对应，通过第三紧固件贯穿条形孔320并连接第二定位槽130，实现调整板100相对于固定板300位置的固定。

其中，第一定位槽260可以是螺纹槽，第二紧固件可以是螺钉，第二定位槽130可以是螺纹槽，第三紧固件可以是螺钉。第二紧固件先穿过布置于固定板300的第三定位孔310，再连接到掩膜板200的第一定位槽260，实现固定板300和掩膜板200之间的固定。第三紧固件先穿过布置于固定板300的条形孔320，再连接到调整板100的第二定位槽130，实现固定板300和调整板100的固定，由于条形孔320的存在，第三紧固件松动后，即第三紧固件不再进行对固定板300和调整板100紧压的作用，此时第三紧固件可在条形孔320内沿条形孔320长度方向移动，即第三紧固件保持不动时，固定板300可以沿着条形孔320长度方向移动。第三紧固件松动时(第三紧固件仍连接调整板100，只是不产生对固定板300调整板100之间的压紧作用)，由于掩膜板200和固定板300在第二紧固件的作用下仍保持固定，所以掩膜板200可以随着固定板300沿条形孔320长度方向移动。因为条形孔320的长度方向与光路传递方向平行，掩膜板200随着固定板300沿条形孔320长度方向移动的同时改变了掩膜板200到待焊接件之间的距离。

通过设置固定板300，实现了调整板100位置不动的前提下，改变掩膜板200到待焊接件之间的距离。在调整掩膜板200到待焊接件距离的过程中，掩膜板200进行的移动主要是沿条形孔320长度方向的移动，即垂直于光路方向的移动，在此过程中，仍能较好保障掩膜板200和调整板100之间的平行程度。由于只需要松动对称设置的第三紧固件便可以完成固定板300带动掩膜板200的移动，故本发明的方案能够在较好维持掩膜板200和调整板100之间平行度的前提下，方便、快捷地调节掩膜板200到调整板100之间的距离，即调节掩膜板200到待焊接件之间的距离。

沿光路传递方向，调整板100外轮廓在垂直于光路传递方向的平面上有第三投影，掩膜板200外轮廓在垂直于光路传递方向平面上有第四投影，第四投影位于第三投影内部。

参照图1至图5，可以理解的是，沿光路传递方向，调整板100外轮廓在垂直于光路传递方向的平面上的投影面积大于掩膜板200外轮廓在垂直于光路传递方向平面上的投影面积，即调整板100外轮廓所呈矩形的表面积大于掩膜板200外轮廓所呈矩形的表面积。

设置调整板100外轮廓所呈矩形的表面积大于掩膜板200外轮廓所呈矩形的表面积，方便掩膜板200连接到调整板100上。同时，由于需要调整板100直接连接到激光焊接机主体，如此方便调整板100连接到激光焊接机。

参照图1和图8，激光焊接机还包括光路模块500，光路模块500位于调整板100背离掩膜板200的一侧。

光路模块500发射用于焊接的光束510，光束510垂直于调整板100和掩膜板200，光束510先穿过设置于调整板100的第一通光孔110，接着被设置于掩膜板200的第二通光孔210整形后作用于待焊接件。

可以理解的是，为了提高焊接质量，本发明采用平顶光束510。在其他实施例中，所采用的光束510特性满足焊接要求即可。

参照图1和图9，激光焊接机还包括机器视觉系统600，机器视觉系统600位于光路模块500旁侧，机器视觉系统600对焊盘810上的标记点进行定位，用来监测焊接过程中的位置参数。

可以理解的是，作为一种实施例，机器视觉系统600由CCD相机620和机械手610组成，通过机械手610灵活调整CCD相机620的位置和角度，实现对焊接过程更为全面的监控。

参照图1和图10，激光焊接机还包括载物台800、移动平台700和大理石平台。载物台800上安置激光焊接机焊接用的焊盘810，焊盘810上已事先做好固晶，激光焊接机根据芯片数量和芯片尺寸，选择相应尺寸的焊盘810。

载物台800使用气动吸附的方式吸附上述焊盘810，采用气动吸附方便焊盘810的更换。

本发明的载物台800设置有预热装置，用于在激光焊接机启动焊接前先对焊盘810进行预热，一方面可以防止焊盘810变形，另一方面可以预熔化焊盘810上的锡膏。锡膏充分熔化能够减少锡膏的温度梯度，提高焊接质量和良率。

参照图1，整个激光焊接机以大理石平台作为基台，保障激光焊接机的平稳。

参照图1，按照图1坐标系，移动平台700可在x轴调节平台710和y轴调节平台720的作用下沿x轴所在的方向和y轴所在的方向移动。具体的，x轴调节平台710布置于大理石平台上，y轴调节平台720布置于x轴调节平台710上，x轴调节平台710的移动直接带动y轴调节平台720的移动，移动平台700布置于y轴调节平台720上，y轴调节平台720的移动直接带动移动平台700的移动，故然，移动平台700在x轴调节平台710和y轴调节平台720的共同作用下，实现沿x轴所在的方向和沿y轴所在方向的移动。

x轴调节平台710朝向移动平台700的表面为楔形结构，y轴调节平台720的两边插于楔形结构中，如此设置使y轴调节平台720和x轴调节平台710的配合更加稳定，且方便拆卸y轴调节平台720。x轴调节平台710靠近大理石平台的一侧设置滑轨，x轴调节平台710与滑轨的配合，实现带动y轴调节平台720平台沿x轴方向的移动。y轴调节平台720设置滑轨，在滑轨的作用下，实现带动移动平台700沿y轴方向的移动。从而，移动平台700在x轴调节平台710和y轴调节平台720的共同作用下，实现沿x轴方向的运动和沿y轴方向的运动。

在本发明的实施例中，具体的，整形后的光束510为矩形，该矩形的长度方向沿y轴方向，x轴调节平台710先沿x轴方向移动，x轴调节平台710沿x轴方向移动时，带动y轴调节平台720沿x轴方向移动，从而带动移动平台700沿x轴方向移动，此次移动使待焊接件与所述整形光束510等长的部分沿x方向从头至尾依次被整形光束510作用，之后y轴调节平台720调节移动平台700沿y轴方向移动，移动平台700沿y轴方向移动的距离与整形光束510所呈矩形的长度相等，紧接着，移动平台700沿上述步骤中x轴方向移动的反方向移动，此次移动使待焊接件与所述整形光束510等长的部分相邻的另一部分被整形光束510作用。依照上述步骤往复进行，即可完成激光焊接机以扫描形式覆盖待焊接件的线扫焊接。采用线扫焊接焊接MiniLED，大大提高了加工效率。

可以理解的是，本发明的激光焊接机设置温控表900，温控表900装在固定平台上，用来监测焊接过程中的温度，以及时对机构进行调整。

本发明另一方面的实施例，还包括一种利用上述激光焊接机进行焊接的焊接方法，参照图12，上述焊接方法包括以下步骤,

S101：提供需要焊接的焊盘810；

S103：将焊盘810固定于载物台800上；

S105：机器视觉系统600定位焊盘810上的标记点；

S107：定位焊接初始位置；

S109：设定焊接长度、行数、列数及间距；

S111：以焊接初始位置、焊接长度、行数、列数及间距为依据，设定激光焊接机的轨迹；

S113：移动平台700按照轨迹移动，完成焊接。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种激光焊接机，可分型光束并进行线扫焊接，其特征在于，包括：

调整板，所述调整板设置第一通光孔；

掩膜板，所述掩膜板设置第二通光孔，光路先后通过所述调整板和所述掩膜板，沿光路传递方向，所述第一通光孔在垂直于所述光路传递方向的平面上有第一投影，所述第二通光孔在垂直于所述光路传递方向的平面上有第二投影，所述第二投影位于所述第一投影内部，且所述掩膜板连接于所述调整板，所述调整板面对所述掩膜板的表面平行于所述掩膜板面对所述调整板的表面；

固定板，所述固定板沿厚度方向的截面为矩形，所述固定板设置条形孔，所述条形孔沿所述固定板长度方向开口，所述固定板连接所述调整板和所述掩膜板。

2.根据权利要求1所述的一种激光焊接机，其特征在于，所述激光焊接机还包括第一紧固件，所述调整板设置第一定位孔，所述掩膜板设置第二定位孔，所述第二定位孔和所述第一定位孔的位置对应，所述第一紧固件贯穿所述第一定位孔和所述第二定位孔。

3.根据权利要求2所述的一种激光焊接机，其特征在于，所述第一定位孔围绕所述第一通光孔周向布置，所述第二定位孔围绕所述第二通光孔周向布置。

4.根据权利要求1所述的一种激光焊接机，其特征在于，所述掩膜板还包括进水口、出水口和用来打通水路的交换口。

5.根据权利要求1所述的一种激光焊接机，其特征在于，沿所述调整板长度方向，所述调整板远离所述第一通光孔的一端连接所述激光焊接机。

6.根据权利要求1所述的一种激光焊接机，其特征在于，所述激光焊接机还包括第二紧固件和第三紧固件，所述固定板设置第三定位孔，所述掩膜板侧壁设置第一定位槽，所述第二紧固件贯穿所述第三定位孔并连接所述第一定位槽，所述调整板侧壁设置第二定位槽，所述第三紧固件贯穿所述条形孔并连接所述第二定位槽。

7.根据权利要求1所述的一种激光焊接机，其特征在于，所述第二通光孔轮廓线到所述掩膜板外轮廓线之间设置辅助孔，所述辅助孔沿掩膜板厚度方向贯穿所述掩膜板，所述辅助孔靠近所述掩膜板外轮廓线的一侧向所述掩膜板外轮廓线突出，所述辅助孔靠近所述第二通光孔轮廓线的一侧向所述地二通光孔轮廓线突出。

8.根据权利要求1所述的一种激光焊接机，其特征在于，沿所述光路传递方向，所述调整板外轮廓在垂直于所述光路传递方向的平面上有第三投影，所述掩膜板外轮廓在垂直于所述光路传递方向平面上有第四投影，所述第四投影位于所述第三投影内部。

9.根据权利要求1所述的一种激光焊接机，其特征在于，所述激光焊接机还包括：

光路模块，所述光路模块位于所述调整板背离所述掩膜板的一侧，所述光路模块发射形成所述光路的光束，所述光束为平顶光束；

机器视觉系统，所述机器视觉系统包括位于所述光路模块旁侧的CCD相机；

载物台，所述载物台安置所述激光焊接机焊接用的焊盘；

移动平台，所述移动平台安置所述载物台；

大理石平台，所述移动平台设置在所述大理石平台上。

10.一种利用权利要求9所述的激光焊接机进行焊接的焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供需要焊接的焊盘；

将所述焊盘固定于所述载物台上；

所述机器视觉系统定位所述焊盘上的标记点；

定位焊接初始位置；

设定焊接长度、行数、列数及间距；

以所述焊接初始位置、所述焊接长度、行数、列数及间距为依据，设定所述激光焊接机的轨迹；

所述移动平台按照所述轨迹移动，完成焊接。

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