CN202114398U - 一种焊接材料单输出的焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种焊接材料单输出的焊接装置。该包括储存单元，传输单元，焊接单元，底座，储存单元包括进料通道，进气孔，储料室和材料输出口，进料通道与储料室相通且固定在上底座；传输单元包括传动马达，转动轴和传输圆盘。传输圆盘与转动相连；焊接单元包括激光传输通道，焊接底板，焊嘴。焊嘴设置在焊嘴底板上，焊嘴底板安装在下底座上，上下底座之间有环形垫片，三者用固定螺钉连接。传输圆盘安装在环形垫片圆槽内。该装置具有构思新颖，工艺规范，结构紧凑，轻巧；将储料，传输和焊接等功能集于一身且能实现连续自动化焊接，节省取料和焊接时间，提高效益和焊接精度。该装置广泛应用于微电子加工，精密焊接等领域，尤其适用于锡球焊接。

Description

一种焊接材料单输出的焊接装置

技术领域

本实用新型涉及一种焊接装置，特别是涉及一种焊接材料单输出的焊接装置。

背景技术

在焊接材料熔化焊接的单一应用领域，也是大家所知的单点焊接过程。各输出装置中，焊接材料的输出至今还是由焊接材料的单摄取方式来实现，即摄取和放置的应用方法。基于上述简单的描述，可以清晰得知，从摄取焊接材料到将其放置于焊接点并焊接所需要的时间完全取决于焊接材料的送料动作。现有的从摄取到放置的应用方法，在设备的生产过程所需要的时间太长，效率不高，结构复杂，稳定性不高，以至于不能满足工业生产的要求。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，弥补不足，提供一种节省取料和焊接时间、提高效益、它可以实现连续单输出焊接材料及其焊接、并能精确控制时间的焊接材料单输出的焊接装置。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是这样的：

一种焊接材料单输出的焊接装置，包括焊接材料储存单元，传输单元，焊接单元和底座。其特征是，所述的焊接材料储存单元包括进料通道，进气孔，储料室和材料输出口，所述的进气孔设置在进料通道一侧，进料通道与设置在上底座内的储料室一端相通，进料通道与上底座固定连接，储料室另一端为材料输出口；所述的传输单元包括传动马达，转动轴连接。传动轴和传输圆盘，传动马达通过衔接头与转动轴连接。转动轴通过传输圆盘上的定位孔与转动轴上的定位销相互连接。衔接头与上底座固定连接；所述焊接单元的包括特制的透明密封玻璃，激光传输通道，焊嘴底板，焊嘴，焊嘴尖端，进气孔，出料通道，出气孔，导气管和压力感应器，进气孔设置在上底座内，出料通道设置在下底座内，进气孔和出料通道相通，且与出料口相通，出气孔设置在下底座内，激光传输通道设置在上底座和下底座内并与出料通道和出气孔相通，压力感应器通过导气管与出气孔相连，焊嘴通过焊嘴底板固定在下底座底部；所述的底座包括上底座和下底座，上底座与下底座之间设置环形垫片并通过螺钉固定；在上底座与下底座内设置有光电感应器通道，所述的光电感应器通道的一端为发射光输入口，另一端为接受光输入口；所述的传输圆盘安装在环形垫片的圆槽内。

所述的传输圆盘内设置有两圈等距排列的若干个圆孔，所述的两圈等距排列的的相对应的两个圆孔的圆心与传输圆盘的圆心三者必须在同一直线上。

所述的两圈等距的排列的若干个圆孔，外圈排列的圆孔为取料孔，内圈排列的圆孔为旋转定位孔，取料孔的孔径要大于旋转定位孔的孔径，但二者的孔数相等，其中取料孔的数量和孔径大小由焊接材料大小而定。

所述的取料孔和旋转定位孔的数量为50个，取料孔的孔径大于焊接材料的直径。

所述的储料室的材料输出口为环形状的沟槽，沟槽的宽度要大于焊接材料的直径。

本实用新型设计有一个传输焊接材料单元，它是依据要被单输出的焊接材料的尺寸来设计的，该单元是可以移动的，可以从焊接材料的焊接材料储料室的位置移动到焊接位置，这种方法可以在既定的空间里实现单输出并送料至焊接位置。如果采用传统的摄取和放置的方法将材料从材料室传输到焊接点所需要的时间会很长，而本实用新型可以极大的减少这一时间，典型优势就是圆盘传输焊接材料的设计，传输圆盘由传动轴带动。将焊接材料盒的材料转移到一个可以将焊接材料熔化的焊嘴。

本实用新型所述的储存单元的材料输入口带有密封盖，当向材料储存室加入焊接材料之后就需盖上，使通入装置的气体不会向外泄漏。在焊接材料储料室下部的出口是设计成一段环形状的沟槽，该沟槽的宽度比焊接材料要宽，且环形状沟槽和取料孔移动的轨迹重合。

本实用新型所述的焊接单元，是利用高能量的激光将传输到焊嘴尖端的焊接材料熔化，利用激光作为能量源，便于控制。

本实用新型所述的传输单元，焊接材料储存单元和焊接单元合并到一个装置中，则这个设备不仅可以沿用固定的焊接方式，还可以实现一轴或多轴的可移动方式，即焊接材料的供给点可以随工件上的焊接点而移动。且不用频繁的给材料储存室供给焊接材料。

本实用新型所述的焊接材料单输出的焊接装置有两个惰性气体输入口，一个惰性气体输出口，利用导气管和压力感应器相连。输入惰性气体有四个作用：其一：该能量装置可以由气压触发，气压由气体压力感应器检测。当传输圆盘向焊嘴传入一个焊接材料堵在焊嘴尖端之后，压力感应器检测到装置内部已经形成静态过压，判断已经有焊接材料在焊嘴位置，此时可以触发激光，实现自动焊接。其二，有利于被激光熔化的焊接材料喷向工件焊点。其三：由于气体压力作用于焊接材料上，有助于焊接材料的摄取和放置。本实用新型的装置在进料通道底部有一个惰性气体输入口，有利于焊接材料的摄取。在出料口的顶端有一个惰性气体输入口，有利于焊接材料放置于焊嘴。其四，对于有的焊接材料而言，当放入焊接材料室的时间过长之后就会被氧化，影响焊接效果，输入惰性气体后，可以防止氧化作用，从而提高焊接效果。

本实用新型的工作过程：是通过进料通道2把焊接材料3放入焊接材料储料室5，再通过传动马达8的转动带动转动轴10及其传输圆盘21旋转，传输圆盘21的旋转依赖于转动轴10上的定位销22，由于传输圆盘21的转动可以将焊接材料3从焊接材料储料室5取出放在取料孔18内。当传输圆盘21把取到的焊接材料3旋转到出料口23，在重力的作用下，焊接材料3通过出料通道24进入焊接嘴26，由于焊接嘴的尖端28的直径比焊接材料3的直径小，所以焊接材料3被堵在焊接嘴尖端28，在激光和气压的作用下，焊接材料3被熔化并被喷射在焊点上。

本实用新型所述的焊接材料储料室5是为储存大量的焊接材料3，为了提高传输圆盘21从焊接材料储料室5取焊接材料3的效率，在焊接材料储料室3下部的出口是设计成一段环形状焊接材料输出口33，焊接材料输出口33的沟槽的宽度比焊接材料3直径要宽，沟槽和取料孔18移动的轨迹重合。沟槽的宽度要比取料孔18的孔径大。

本实用新型所述的传输圆盘21是传动单元中很重要的部件，它上面设置有两圈等距排列的圆孔，外面一圈大孔是取料孔18，该孔的大小和数量由焊接材料3的大小而定，内圈的小孔(数量和取料孔相等，孔的大小需比取料孔小)是旋转定位孔20。光电感应器的发射光的端子插入发射光输入口19，接收光的端子插入接收光入口7，通过接收光的强度输出信号，判定传输圆盘21旋转多少角度可以把焊接材料3刚好传移到出料口23位置。取料孔18，旋转定位孔20和传输圆盘21三者的圆心必须在同一直线上。

本实用新型所述的焊嘴26是固定在焊嘴底板27上，由于高能量的激光在焊嘴尖端28熔化焊接材料时会产生很高的温度，所以焊嘴尖端28需用耐高温的材料加工。

本实用新型所述的压力感应器13是检测整个装置内的压力大小，用导气管14和焊接材料单输出形成的焊接装置内的气体连通，当焊接材料3堵在焊嘴尖端28时，装置内形成静态过压。当装置内产生静态过压时压力感应器13则发出一个信号，表明焊嘴尖端28已经有焊接材料3。另外，可以利用产生静态过压的气体将被激光熔化的焊接材料3喷射到工件29上。

本实用新型所述的特制的透明密封玻璃12，其作用是便于激光从密封玻璃12的上部射入焊接材料单输出的焊接装置内，再通过激光传输通道25，在焊嘴尖端28将焊接材料3熔化。

本实用新型所述的环状垫片15，起密封作用，使该装置内部的惰性气体不会向外泄漏。将上底座6和下底17座通过螺钉32固定在一起。传输圆盘21安装在环形垫片15的圆槽16内。当输入气体时，这个圆槽16内也会充满气体。

本装置的有益效果：该装置具有构思新颖、工艺规范、结构紧凑、轻巧、将储料、传输和焊接等功能集于一身且能实现连续自动化焊接、节省取料和焊接时间、提高效益和焊接精度。该装置可以广泛应用于微电子加工，精密焊接等领域，尤其适用于锡球焊接。

附图说明

图1：焊接材料单输出的焊接装置的示意图；

图2：如图1所示的焊接材料单输出的焊接装置的传输圆盘的俯视图；

图3：如图1所示的焊接材料单输出的焊接装置的上底座的仰视图。

具体实施方式

本实用新型所述的焊接材料单输出的焊接装置，具体实施方式结合图1至图3叙述如下：

实施例1，本实用新型所述的焊接材料单输出的焊接装置，包括焊接材料储存单元，传输单元，焊接单元和底座。其特征是，所述的焊接材料储存单元包括进料通道2、进气孔4、储料室5和材料输出口33，所述的进气孔4设置在进料通道2一侧，进料通道2与设置在上底座6内的储料室5一端相通，进料通道2与上底座6固定连接，储料室5另一端为材料输出口33；所述的传输单元包括传动马达8，传动轴10和传输圆盘21，传动马达8通过衔接头9与转动轴10连接，转动轴10通过传输圆盘21上的定位孔31与转动轴10上的定位销22相互连接，衔接头9与上底座6固定连接；所述焊接单元的包括特制的透明玻璃12，激光传输通道25、焊嘴底板27、焊嘴26、焊嘴尖端28、进气孔11、出料通道24、出气孔30、导气管14和压力感应器13，进气孔11设置在上底座6内，出料通道24设置在下底座17内，进气孔11和出料通道24相通，且与出料口23相通，出气孔30设置在下底座17内，激光传输通道25设置在上底座6和下底座内并与出料通道24和出气孔30相通，压力感应器13通过导气管14与出气孔30相连，焊嘴26通过焊嘴底板27固定在下底座17底部；所述的底座包括上底座6和下底座17，上底座6与下底座17之间设置环形垫片15并通过螺钉32固定；在上底座6与下底座17内设置有光电感应器通道，所述的光电感应器通道的一端为发射光输入口19，另一端为接受光输入口7；所述的传输圆盘21安装在环形垫片15的圆槽16内。

实施例2，本实用新型所述的的传输圆盘21内设置有两圈等距排列的若干个圆孔，所述的两圈等距排列的的相对应的两个圆孔的圆心与传输圆盘21的圆心三者必须在同一直线上。

实施例3，本实用新型所述的两圈等距的排列的若干个圆孔，外圈排列的圆孔为取料孔18，内圈排列的圆孔为旋转定位孔20，取料孔18的孔径要大于旋转定位孔20的孔径，但二者的孔数相等，其中取料孔18的数量和孔径大小由焊接材料大小而定。

实施例4，本实用新型所述的取料孔18和旋转定位孔20的数量为50个，取料孔18的孔径大于焊接材料3的直径。假设锡球3直径为760微米，则传输圆盘21上的取料孔18孔径为800微米，一共50个孔，焊嘴尖端28的口径为730微米，这几个参数必须匹配，不然会给整个装置的运行带来影响。当从进料管道2把锡球3放入焊接材料储料室5内，并盖上密封盖1。利用程序控制运动控制卡，再控制马达8带动转动轴10上的传输圆盘21转动，将从焊接材料储料室5中取出锡球即焊接材料3并传送到出料口23位置，在惰性气体输入口11通入的惰性气体和重力的作用下，锡球即焊接材料3顺着出料通道24滚入焊嘴26的焊嘴尖端28处。当锡球即焊接材料3堵在焊嘴尖端28时，装置内的会产生静态过压。设定压力感应器13的参数后，当过压的差值为0.02兆帕时，压力感应器13则发出一个信号可以触发激光器产生激光，激光的能量为6.8焦耳时，激光将从特制的透明密封玻璃12通过激光传输通道25把锡球即焊接材料3熔化，被熔化的锡球即焊接材料3在内部气压的作用下，锡球即焊接材料3被喷射到工件29的焊点上。

实施例5，本实用新型所述的储料室5的材料输出口33为环形状的沟槽，沟槽的宽度要大于焊接材料3的直径。

Claims (5)

1.一种焊接材料单输出的焊接装置，包括焊接材料储存单元，传输单元，焊接单元和底座，其特征是，所述的焊接材料储存单元包括进料通道(2)、进气孔(4)、储料室(5)和材料输出口(33)，所述的进气孔(4)设置在进料通道(2)一侧，进料通道(2)与设置在上底座(6)内的储料室(5)一端相通，进料通道(2)与上底座(6)固定连接，储料室(5)另一端为材料输出口(33)；所述的传输单元包括传动马达(8)，传动轴(10)和传输圆盘(21)，传动马达通过衔接头(9)与转动轴(10)连接，转动轴(10)通过传输圆盘(21)上的定位孔(31)与转动轴(10)上的定位销(22)相互连接，衔接头(9)与上底座(6)固定连接；所述焊接单元包括特制的透明玻璃(12)、激光传输通道(25)、焊嘴底板(27)、焊嘴(26)、焊嘴尖端(28)、进气孔(11)、出料通道(24)、出气孔(30)、导气管(14)和压力感应器(13)，进气孔(11)设置在上底座(6)内，出料通道(24)设置在下底座(17)内，进气孔(11)和出料通道(24)相通，且与出料口(23)相通，出气孔(30)设置在下底座(17)内，激光传输通道(25)设置在上底座(6)和下底座内并与出料通道(24)和出气孔(30)相通，压力感应器(13)通过导气管(14)与出气孔(30)相连，焊嘴(26)通过焊嘴底板(27)固定在下底座(17)底部；所述的底座包括上底座(6)和下底座(17)，上底座(6)与下底座(17)之间设置环形垫片(15)并通过螺钉(32)固定；在上底座(6)与下底座(17)内设置有光电感应器通道，所 述的光电感应器通道的一端为发射光输入口(19)，另一端为接受光输入口(7)；所述的传输圆盘(21)安装在环形垫片(15)的圆槽(16)内。

2.根据权利要求1所述的焊接材料单输出的焊接装置，其特征是，所述的传输圆盘(21)内设置有两圈等距排列的若干个圆孔，所述的两圈等距排列的相对应的两个圆孔的圆心与传输圆盘(21)的圆心三者必须在同一直线上。

3.根据权利要求1或2所述的焊接材料单输出的焊接装置，其特征是，所述的两圈等距排列的若干个圆孔，其外圈排列的圆孔为取料孔(18)，内圈排列的圆孔为旋转定位孔(20)，取料孔(18)的孔径要大于旋转定位孔(20)的孔径，但二者的孔数相等，其中取料孔(18)的数量和孔径大小由焊接材料(3)的大小而定。

4.根据权利要求3所述的焊接材料单输出的焊接装置，其特征是，所述的取料孔(18)和旋转定位孔(20)的数量为50个，取料孔(18)的孔径大于焊接材料(3)的直径。

5.根据权利要求1所述的焊接材料单输出的焊接装置，其特征是，所述的储料室(5)的材料输出口(33)为环形状的沟槽，沟槽的宽度要大于焊接材料(3)的直径。 

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