CN207858020U - 激光焊锡装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种激光焊锡装置，包括机台和主控模块、驱动机构、焊接机构和焊点定位组件；三轴驱动机构包括设置在机台上的X轴驱动组件、与X轴驱动组件正交设置的Y轴驱动组件和Z轴驱动组件；焊接机构包括设置在Z轴上的激光发射头和焊锡进给组件；焊点定位组件包括设置在Z轴上的CCD相机和红外测距仪，CCD相机用于对工件上的焊点水平坐标进行精定位，红外测距仪用于对焊点与Z轴在竖直方向的距离进行精定位。本实用新型通过设置可对焊点进行水平坐标精准定位的CCD相机以及对焊点与Z轴进行测距的红外测距仪，可准确定位焊点与Z轴的相对位置，提高激光焊锡装置对于治具和工件的容错度，从而解决接的良率得不到保障的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及激光焊锡领域，具体涉及一种激光焊锡装置。
背景技术
随着技术的进步，大量的电子设备运用到人们的生活中。在电子设备的制造过程中，往往涉及电子元器件或者模组的焊接过程。常见的焊接工序一般使用激光焊锡装置进行焊接。目前市面上的激光焊锡装置在焊接过程中，一般通过CCD相机可在水平(X-Y轴)方向对焊点进行精准定位。在竖直(Z 轴)方向的定位，一般通过竖直方向的运动组件进行机械定位。但是工件和治具的在竖直方向都是存在一定误差，在焊接过程中，单靠机械定位并不能考虑到上述误差，焊接的良率得不到保障。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种激光焊锡装置，旨在解决现有技术中，在竖直(Z轴)方向采用运动组件进行机械定位的激光焊锡装置，在焊接过程中，不能考虑到工件和治具在竖直方向的误差，焊接的良率得不到保障的问题。
为实现上述目的，本实用新型提出一种激光焊锡装置，包括机台和主控模块，以及分别与所述主控模块连接的驱动机构、焊接机构和焊点定位组件；所述驱动机构包括水平设置在所述机台上的X轴驱动组件、水平设置在所述 X轴驱动组件上并与所述X轴驱动组件相互垂直的Y轴驱动组件，以及竖直设置在所述Y轴驱动组件上的Z轴驱动组件；所述焊接机构包括设置在所述 Z轴驱动组件上的激光发射头和焊锡进给组件，所述激光发射头的发射方向竖直朝下；所述焊点定位组件包括设置在所述Z轴驱动组件上的CCD相机和红外测距仪，所述CCD相机用于对工件上的焊点水平坐标进行定位，所述红外测距仪用于对焊点与Z轴驱动组件在竖直方向的距离进行测量。
优选地，所述激光焊锡装置还包括与所述主控模块连接的显示模块，用于显示所述焊点的图像、水平坐标信息和焊点与Z轴驱动组件在竖直方向的距离信息。
优选地，所述焊点定位组件还包括设置在所述激光焊接机顶部并与所述主控模块连接的全景相机接，用于获取所述工件的焊接面上的整体图像信息。
优选地，所述激光焊锡装置还包括与所述主控模块连接的交互模块，所述交互模块包括用于向所述主控模块发送控制指令的控制面板，控制所述激光发射头运动到所述工件的正上方。优选地，所述激光焊锡装置还包括设置在所述Z轴驱动组件和所述焊锡进给组件之间的V轴转动组件，所述V轴转动组件的转轴与激光发射头的激光光柱共轴。
优选地，所述焊锡进给组件包括与所述主控模块连接的传送电机以及与所述传送电机连接的传送轮组。
优选地，所述Z轴驱动组件上还设置有位于所述激光发射头下方并与所述主控模块连接的吹气组件，所述吹气组件包括设置在激光发射头一侧的气嘴，以及与所述气嘴连接的气泵。
本实用新型通过设置可对焊点进行水平坐标精准定位的CCD相机以及对焊点与Z轴驱动组件进行测距的红外测距仪，可准确定位焊点与Z轴驱动组件的相对位置，提高激光焊锡装置对于治具和工件的容错度，从而解决接的良率得不到保障的问题。
附图说明
图1为本实用新型激光焊锡装置一实施例的结构示意图；
图2为本实用新型激光焊锡装置一实施例中焊点定位组件的结构示意图。
附图标号说明：
具体实施方式
下面将详细描述本实用新型的实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
为解决上述技术问题，本实用新型提出一种激光焊锡装置，参照图1和图2，该激光焊锡装置包括机台和主控模块10，以及分别与主控模块10连接的驱动机构、焊接机构和焊点定位组件；驱动机构
驱动机构包括水平设置在机台上的X轴驱动组件21、水平设置在X轴驱动组件21上并与X轴驱动组件21相互垂直的Y轴驱动组件22，以及竖直设置在Y轴驱动组件22上的Z轴驱动组件23；
焊接机构包括设置在Z轴驱动组件23上的激光发射头32和焊锡进给组件31，激光发射头32的发射方向竖直朝下；焊点定位组件包括设置在Z轴驱动组件上的CCD相机41和红外测距仪42，CCD相机41用于对工件上的焊点水平坐标进行定位，红外测距仪42用于对焊点与Z轴驱动组件在竖直方向的距离进行测量。
在本实施例中，激光焊接装置包括机台和主控模块10，以及分别与主控模块10连接的驱动机构、焊接机构和焊点定位组件。驱动机构包括水平设置在机台上的X轴驱动组件21、水平设置在X轴驱动组件21上的Y轴驱动组件22，以及设置在Y轴驱动组件22上的Z轴驱动组件23。上述X轴驱动组件21、Y轴驱动组件22和Z轴驱动组件23优选电动缸。
焊接机构包括设置在Z轴驱动组件23上的激光发射头32和焊锡进给组件31，激光发射头32可竖直向下发射激光，以融化焊锡进行焊接。为适应各种类型PCB板的焊接，本激光发射头32可分别发射三色激光。焊锡进给组件31设置在Z轴驱动组件23上，包括锡丝传送器和位于在激光发射头32下方中空的锡嘴，锡丝传送器可将锡丝从锡嘴中传送出来至激光的焊接光斑处。
焊点定位组件包括设置在Z轴驱动组件23上的CCD相机41和红外测距仪42，CCD相机41用于对工件上的焊点水平坐标进行定位，根据CCD相机 41获取的图像信息可获得CCD相机41与焊点在水平方向的相对位置关系，再根据CCD相机41与激光发射头32在Z轴驱动组件23上的水平位置关系，由此主控模块10可计算出焊点与激光发射头32的水平位置关系。进一步主控模块10可精准控制X轴驱动组件21、Y轴驱动组件22的进给，使激光发射头32位于焊点的正上方，以便进行焊接。红外测距仪42与激光发射头32 之间可设置分束器使激光发射头32的发射的激光与红外测距仪42的测距路线共轴，以便激光发射头32运动到焊点正上方时便可直接进行测距，并得出焊点与Z轴驱动组件23在竖直方向的距离参数，主控模块10可根据距离参数控制Z轴驱动组件23运动，使锡嘴上的锡丝与焊点刚好接触，以便进行激光焊接。
本实用新型通过设置可对焊点进行水平坐标精准定位的CCD相机41以及对焊点与Z轴驱动组件23进行测距的红外测距仪42，可准确定位焊点的水平坐标以及焊点与Z轴驱动组件在竖直方向上的距离参数。尽管工件和治具在竖直方向存在尺寸公差以及配合公差，该距离参数是针对每个工件上的焊点测出的实际数值，提高激光焊锡装置对于治具和工件的容错度，由此解决了焊接的良率得不到保障的问题。
在本实用新型一较佳实施例中，参照图1和图2，激光焊锡装置还包括与主控模块10连接的显示模块50，用于显示焊点的图像、水平坐标信息和焊点与Z轴驱动组件在竖直方向的距离信息。在本实施例中，显示模块50包括与主控模块10连接的液晶显示屏，CCD相机41所获取的焊点图像、以及焊点的坐标参数，焊点的坐标参数包括焊点的水平坐标信息以及焊点与Z轴驱动组件23的距离信息，以上信息由主控模块10处理后，显示在液晶显示屏上。本实用新型通过设置与主控模块10连接的显示模块50，使焊点的焊接过程经 CCD相机41拍摄后在液晶屏上放大可视，方便对焊点的焊接品质进行判断，以及对焊点的坐标参数的可视化查看。
在上述实施例中，焊点定位组件还包括设置在激光焊接机顶部并与主控模块10连接的全景相机60，用于获取工件的焊接面上的整体图像信息。在本实施例中，全景相机60设置在激光焊接机的顶部，其镜头向下拍摄用于获取工件整体的图像信息，该图像信息经主控模块10处理可在液晶显示屏上显示出来。本实用新型通过在主控模块10上设置全景相机60，可获取工件整体的图像信息，方便用户查看工件的焊接进度。
在本实用新型一较佳实施例中，参照图1和图2，激光焊锡装置还包括与主控模块10连接的交互模块70，交互模块70包括用于向主控模块发送控制指令的控制面板，控制激光发射头32运动到工件的正上方。在本实施中，交互模块70可选择与主控模块连接的按键式控制面板，也可选择与液晶显示屏结合的触控面板，本实施例优选具有电容触控功能的液晶显示屏。在进行编辑焊接程序或者需要对焊点进行定位时，用户可直接在液晶显示屏上的工件整体图像中点选需焊接的焊点，主控模块10根据用户在液晶显示屏幕上点选的区域，定位到工件上对应的区域，主控模块10控制激光发射头32运动到该区域的上方，实现对含对焊点的初定位。液晶显示屏继而显示CCD相机41 获取的焊点的放大图片，由此可经一步在液晶屏幕上点选焊点位，实现对焊点的精准定位。本实用新型通过设置与主控模块10连接的控制面板，可实现对焊点的快速精准定位，方便获取焊点的坐标参数以及焊接程序的编辑。
在本实用新型一较佳实施例中，激光焊锡装置还包括设置在Z轴驱动组件23和焊锡进给组件31之间的V轴转动组件24，V轴转动组件24的转轴与激光发射头的激光光柱共轴。在本实施例中，V轴转动组件24设置在Z轴驱动组件23上，其旋转轴与Y轴共轴。吸嘴设置在V轴上，在对焊点进行焊接时，特别是拖焊时，主控模块可控制吸嘴进行旋转，避免吸嘴与其他元器件进行碰撞而损坏工件。
在本实用新型另一实施例中，参照图1和图2，焊锡进给组件31包括与主控模块10连接的传送电机以及与传送电机连接的传送轮组。在本实施例中焊锡进给组件31包括锡丝传送器和位于在激光发射头32下方中空的锡嘴。锡丝传送器包括传送电机以及与传送电机连接的传送轮组，传送轮组包括与传送电机连接的主传动轮，以及与从传动轮，锡丝设置在主传动轮及从传动轮之间，由传动电机控制锡丝的进给，此外在传动组件的一侧和锡嘴之间还设置有传送通道，该传送通道优选透明软管，以便锡丝在传动轮组以及吸嘴之间的传送。本实用新型通过设置与主控模块10连接的传送电机和传送轮组，可实现对锡丝的自动传送。
在本实用新型再一实施例中，参照图1和图2，Z轴驱动组件23上还设置有位于激光发射头32下方并与主控模块10连接的吹气组件80，吹气组件 80包括设置在激光发射头32一侧的气嘴，以及与气嘴连接的气泵。在本实施例中，吹气组件80设置在Z轴驱动组件23上，包括气嘴以及与气嘴连接的气泵，气嘴位于激光发射头32下发一侧，其吹气口为一条细缝，可产生一道“风墙”。该“风墙”可用于将焊接时向上升起的松香烟雾隔离，避免沾染到激光发射头32上而影响焊接质量。本实用新型通过设置吹气组件80可隔离焊接时的松香烟雾，保持激光发射头32的洁净。
以上的仅为本实用新型的部分或优选实施例，无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围，凡是在与本实用新型一个整体的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型保护的范围内。
Claims (7)
1.一种激光焊锡装置，其特征在于，包括机台和主控模块，以及分别与所述主控模块连接的驱动机构、焊接机构和焊点定位组件；
所述驱动机构包括水平设置在所述机台上的X轴驱动组件、水平设置在所述X轴驱动组件上并与所述X轴驱动组件相互垂直的Y轴驱动组件，以及竖直设置在所述Y轴驱动组件上的Z轴驱动组件；
所述焊接机构包括设置在所述Z轴驱动组件上的激光发射头和焊锡进给组件，所述激光发射头的发射方向竖直朝下；
所述焊点定位组件包括设置在所述Z轴驱动组件上的CCD相机和红外测距仪，所述CCD相机用于对工件上的焊点水平坐标进行定位，所述红外测距仪用于对焊点与Z轴驱动组件在竖直方向的距离进行测量。
2.如权利要求1所述的激光焊锡装置，其特征在于，还包括与所述主控模块连接的显示模块，用于显示所述焊点的图像、水平坐标信息和焊点与Z轴驱动组件在竖直方向的距离信息。
3.如权利要求2所述的激光焊锡装置，其特征在于，所述焊点定位组件还包括设置在所述机台顶部并与所述主控模块连接的全景相机，用于获取所述工件的焊接面上的整体图像信息。
4.如权利要求3所述的激光焊锡装置，其特征在于，还包括与所述主控模块连接的交互模块，所述交互模块包括用于向所述主控模块发送控制指令的控制面板，控制所述激光发射头运动到所述工件的正上方。
5.如权利要求4所述的激光焊锡装置，其特征在于，还包括设置在所述Z轴驱动组件和所述焊锡进给组件之间的V轴转动组件，所述V轴转动组件的转轴与激光发射头的激光光柱共轴。
6.如权利要求5所述的激光焊锡装置，其特征在于，所述焊锡进给组件包括与所述主控模块连接的传送电机以及与所述传送电机连接的传送轮组。
7.如权利要求6所述的激光焊锡装置，其特征在于，所述Z轴驱动组件上还设置有位于所述激光发射头下方并与所述主控模块连接的吹气组件，所述吹气组件包括设置在激光发射头一侧的气嘴，以及与所述气嘴连接的气泵。
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