CN217775876U - 激光焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种激光焊接装置，包括激光器、若干个第一透镜、转动件、驱动件以及控制器，若干个第一透镜设置在激光器的激光出射光路上，通过控制器输出电信号，使驱动件驱动转动件带动第一透镜转动，利用若干个第一透镜选择性折射、反射激光器发射的激光，而改变激光的出射方向。可以根据待焊接物件的焊接位置需求，选择性调整某一些第一透镜的角度，而使照射至待焊接物件不同位置的激光能量不同，可以更好地实现对待焊接物件进行激光焊接。

Description

激光焊接装置

技术领域

本实用新型涉及激光焊接技术领域，具体涉及一种激光焊接装置。

背景技术

在显示模块的制作过程中，需要将发光芯片焊接在基板上(例如PCB板)，具体可以是通过激光焊接技术等实现发光芯片与基板的焊接，但是激光能量高，激光焊接时可能会损伤发光芯片，因此，亟需一种激光焊接装置，能够尽量减少对发光芯片的损伤。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种激光出射方向可调的激光焊接装置，从而可以通过调节激光出射方向以尽量减少焊接时对发光芯片的损伤。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种激光焊接装置，包括激光器、若干个第一透镜、转动件、驱动件以及控制器，其中，所述激光器用于发射激光；所述若干个第一透镜设置在所述激光器的激光出射光路上，并连接所述转动件；所述转动件与所述驱动件的输出端连接；所述驱动件与所述控制器电连接，所述驱动件接收所述控制器输出的电信号，以驱动所述转动件带动所述第一透镜转动，而改变所述激光的出射方向。

在一些实施例中，所述转动件连接至少两个所述第一透镜，所述转动件带动所连接的每一所述第一透镜独立转动。

在一些实施例中，所述转动件包括至少两个转轴，所述至少两个转轴套设在一起，每一所述转轴分别连接所述驱动件，每一所述转轴具有暴露在其它转轴外的连接部，每一所述转轴的连接部连接至少一所述第一透镜，所述驱动件驱动各所述转轴独立转动，以连动连接在各所述连接部的第一透镜独立转动。

在一些实施例中，所述转动件具有相互远离的两端，所述转动件的至少一端连接有至少一所述第一透镜。

在一些实施例中，所述若干个第一透镜分布成至少两层，在所述激光器的激光出射方向上，所述至少两层第一透镜呈前后排布。

在一些实施例中，所述激光焊接装置还包括第二透镜，在所述激光器的激光出射方向上，所述第二透镜设置在所述若干个第一透镜的前侧，所述第二透镜为凹透镜。

在一些实施例中，所述激光焊接装置还包括遮光件，所述遮光件用于阻止所述激光器发射的激光从所述若干个第一透镜之间的间隙透过。

在一些实施例中，所述遮光件包括不透光的遮光部和允许激光透过的透光部，所述遮光部与所述若干个第一透镜之间的间隙正对，所述透光部与所述第一透镜正对。

在一些实施例中，所述激光器发射的激光为面激光。

本实用新型提供的激光焊接装置，设置有若干个第一透镜、转动件、驱动件以及控制器，若干个第一透镜设置在激光器的激光出射光路上，通过控制器输出电信号，使驱动件驱动转动件带动第一透镜转动，利用若干个第一透镜选择性折射、反射激光器发射的激光，而改变激光的出射方向。可以根据待焊接物件的焊接位置需求，选择性调整某一些第一透镜的角度，而使照射至待焊接物件不同位置的激光能量不同，可以更好地实现对待焊接物件进行激光焊接。

附图说明

图1是本实用新型一实施例激光焊接装置及待焊接物件的示意图；

图2是本实用新型一实施例转动件的示意图；

图3是本实用新型第一实施例激光焊接装置的局部结构俯视图；

图4是本实用新型第二实施例激光焊接装置的局部结构俯视图；

图5是本实用新型第三实施例激光焊接装置的局部结构及待焊接物件的主视图；

图6是图5所示激光焊接装置的局部结构的俯视图；

图7是本实用新型第四实施例激光焊接装置的局部结构及待焊接物件的主视图；

图8是图7所示激光焊接装置的局部结构的俯视图；

图9是本实用新型第五实施例激光焊接装置的局部结构及待焊接物件的主视图；

图10是未通过第一透镜调整的激光光路示意图；

图11是本实用新型一实施例的激光光路示意图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的内容、构造特征、所实现目的及效果，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“内”、“外”、“横”、“纵”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，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。

请参阅图1至图9，本实用新型的焊接装置包括激光器1、若干个第一透镜2、转动件3、驱动件4以及控制器(图未示)，其中，激光器1用于发射激光；若干个第一透镜2设置在激光器1的激光出射光路上，并连接转动件3；转动件3与驱动件4的输出端连接；驱动件4与控制器电连接，驱动件4接收控制器输出的电信号，以驱动转动件3带动第一透镜2转动，而改变激光的出射方向。

将若干个第一透镜2设置在激光器1的激光出射光路上，通过控制器输出电信号，使驱动件4驱动转动件3转动而带动第一透镜2转动，利用若干个第一透镜2选择性折射、反射激光器1发射的激光，而改变激光的出射方向。在实际应用时，可以根据待焊接物件9的具体焊接位置需求，选择性调整某一些第一透镜2的角度，而使照射至待焊接物件9不同位置的激光能量不同，可以通过配置照射至待焊接物件9各个位置的激光能量，实现使待焊接物件9需要焊接的位置能够与目标物件稳定焊接，而无需焊接的位置所对应的激光能量较低，可以在实现焊接待焊接物件9需要焊接的位置的同时，保护待焊接物件9无需焊接的位置。在实际应用时，还可以根据待焊接物件9相对于激光器1的设置角度，选择性调整某一些或全部第一透镜2的角度，从而使激光器1发射的激光能够照射到待焊接物件9，进而实现将待焊接物件9与目标物件焊接。

例如，将本实用新型应用于将发光芯片焊接在基板上时，由于仅需要将发光芯片的引脚与基板上的对应焊盘焊接，发光芯片的其它位置无需焊接，因此，在实施本实用新型时，可以通过配置各个第一透镜2的转动角度，使更多的激光朝向对应于发光芯片引脚的位置出射，而较少的激光或没有激光朝向对应于发光芯片引脚位置以外的位置出射，使得对应发光芯片引脚位置的激光能量高，而对应于发光芯片引脚位置以外的位置的激光能量低。例如，在引脚设置在发光芯片的边缘位置的实施例中，使对应发光芯片边缘位置的激光能量高，而对应于发光芯片中间位置的激光能量低；借此，可以防止在焊接发光芯片引脚与基板焊盘的过程中损伤发光芯片，尤其是应用在发光面设有量子点的发光芯片时，可以防止量子点在激光影响下淬灭。

将本实用新型应用于将发光芯片焊接在基板上时，首先，利用相机识别发光芯片的放置位置，根据激光光斑的覆盖位置确定激光光斑将会覆盖的发光芯片，并确定激光光斑将会覆盖的发光芯片的引脚位置和非引脚位置(没有设置引脚的位置)；控制器根据激光光斑将会覆盖的发光芯片的引脚位置和非引脚位置，输出相应的控制信号使驱动件4驱动相应的转动件3转动而带动相应的第一透镜2旋转一定角度，使对应照射发光芯片的非引脚位置的激光能量小于对应照射发光芯片的引脚位置的激光能量；最终，利用激光器1发射的激光能量将发光芯片的引脚与基板上的相应焊盘焊接，从而实现将发光芯片焊接在基板上。

在确定激光光斑将会覆盖的发光芯片的引脚位置和非引脚位置时，可以是通过获取激光光斑将会覆盖的发光芯片的尺寸，根据激光光斑将会覆盖的发光芯片的尺寸和发光芯片的引脚设置规则，确定激光光斑将会覆盖的发光芯片的引脚位置和非引脚位置。

以下，结合附图对本实用新型实施例的技术方案进行详细说明：

在一个实施例中，激光器1发射的激光为面激光，出光面积更大，能同时焊接多个发光芯片。激光器1发射的激光也可以为点激光，点激光的光斑较小，更好控制激光的出射方向。当然，具体实施中不以此为限制，例如，激光器为线激光器，激光器发射的激光为线激光。

在一个实施例中，驱动件4为电机，当然，驱动件4也可以为其它驱动结构。驱动件4可以是设置在激光器1的壳体外侧。控制器可以是任何可以输出电信号以使驱动件4能够驱动转动件3转动的电子器件，例如，单片机等。控制器可以是设置在激光器1内部。转动件3可以是呈可转动地设置在激光器1的壳体上。

在一个实施例中，设置有多个第一透镜2和多个转动件3，每一转动件3连接至少两个第一透镜2，转动件3带动所连接的每一第一透镜2独立转动。可以根据待焊接物件9的具体设置位置，独立转动各个第一透镜2，实现对激光的选择性折射、反射，而使对应照射待焊接物件9的不同位置的激光能量不同。

在一个实施例中，每一转动件3包括至少两个转轴，该至少两个转轴套设在一起，每一转轴分别连接驱动件4，每一转轴具有暴露在其它转轴外的连接部，每一转轴的连接部连接至少一第一透镜2，驱动件4驱动各转轴独立转动，以连动连接在各连接部的第一透镜2独立转动。

在图2所示实施例中，每一转动件3包括有三个转轴，为便于描述，以下将三个转轴分别命名为第一转轴31、第二转轴32和第三转轴33，其中，第二转轴32套设在第一转轴31外，第三转轴33套设在第二转轴32外，第一转轴31、第二转轴32、第三转轴33可独立转动，第一转轴31具有伸出于第二转轴32外的连接部，第二转轴32具有伸出于第三转轴33外的连接部，第三转轴33的整个外壁的任何区域均可以作为连接部，第一转轴31、第二转轴32、第三转轴33的连接部分别连接一第一透镜2，通过第一转轴31、第二转轴32、第三转轴33带动其所连接的各个第一透镜2独立转动。

其中，如何实现第二转轴32在可以相对于第一转轴31独立转动的同时，又可以与第一转轴31设置为一个整体结构，为现有技术；同样的，如何实现第三转轴33在可以相对于第二转轴32独立转动的同时，又可以与第二转轴32设置为一个整体结构，为现有技术，在此不再赘述。

在一个实施例中，转动件3具有相互远离的两端，转动件3的至少一端连接有一第一透镜2，如图3、图4所示。在转动件3的端部装设第一透镜2，转动件3既可以带动第一透镜2旋转，还可以带动第一透镜2翻转。其中，在图3所示实施例中，设置有四个连接臂5，四个连接臂5沿对角线方向设置，四个连接臂5分别连接在第一透镜2的边缘位置，以实现稳定地带动第一透镜2转动。在图4所示实施例中，设置四个连接臂5，其中两个连接臂5沿横向设置，其中两个连接臂5沿纵向设置，四个连接臂5分别连接在第一透镜2的边缘位置，以实现稳定地带动第一透镜2转动。

在一个实施例中，若干个第一透镜2分布成一层，如图5所示。在一个实施例中，若干个第一透镜2分布成至少两层，在激光器1的激光出射方向上，至少两层第一透镜2呈前后排布，如图7所示，若干个第一透镜2分布成两层。

在一个实施例中，若干个第一透镜2分布成一层，激光焊接装置100还包括有第二透镜6，在激光器1的激光出射方向上，第二透镜6设置在该一层第一透镜2的前侧(如图5所示)，第二透镜6可以是设置在激光器1的壳体内侧，并与激光器1的壳体固定(如图5所示)，第二透镜6为凹透镜。凹透镜可以对激光器1发射的激光束进行发散，使得激光可以对应照射到各个第一透镜2。

在一个实施例中，若干个第一透镜2分布成两层，激光焊接装置100还包括有第二透镜6，在激光器1的激光出射方向上，第二透镜6设置在该两层第一透镜2的前侧，第二透镜6为凹透镜。凹透镜可以对激光器1发射的激光束进行发散，使得激光可以对应照射到各个第一透镜2。

在一个实施例中，激光焊接装置100还包括遮光件7，遮光件7用于阻止激光器1发射的激光从若干个第一透镜2之间的间隙透过。其中，遮光件7可以是包括不透光的遮光部和允许激光透过的透光部，遮光部与若干个第一透镜2之间的间隙正对，利用遮光部遮挡激光，避免部分光线从第一透镜2之间的间隙透过，透光部与第一透镜2正对。其中，透光部可以例如为通孔、透明结构等；例如，在一个实施例中，遮光件7为黑色的遮光板，遮光件7上开设多个通孔，通孔的尺寸与第一透镜2的尺寸适配，每一通孔分别正对一个第一透镜2。

进一步地，在一个实施例中，多个转动件3可转动地装设在安装框架81上，安装框架81装设在遮光件7的后侧，通过安装框架81承载多个转动件3，实现一体式设置。安装框架81可以是设置在激光器1的壳体内侧，并与激光器1的壳体固定，在图1所示实施例中，安装框架81固定在激光器1的激光出射口处。其中，“安装框架装设在遮光件的后侧”，可以是安装框架81装设在遮光件7外部，具体可以是安装框架81与遮光件7的后侧表面相贴，也可以是安装框架81与遮光件7的后侧表面具有一定距离；安装框架装设在遮光件的后侧”，也可以是安装框架81装设在遮光件7内部后侧，具体可以是遮光件7包括有第一板、与第一板正对设置的第二板以及支撑在第一板和第二板之间的侧板，第一板包括不透光的遮光部和允许激光透过的透光部，第二板为允许激光透过的透明板，多个转动件3可转动地装设在安装框架81上，安装框架81设置在第一板和第二板之间。遮光件7可以是设置在激光器1的壳体内侧，并与激光器1的壳体固定。

在一个实施例中，如图9所示，在激光器1的激光出射方向上，在若干个第一透镜2的后侧设置固定件82，固定件82允许激光透过，多个转动件3的一端分别固定在固定件82上，多个转动件3的另一端分别连接有第一透镜2。在图9所示实施例中，若干个第一透镜2分布成一层，当然，在其它实施例中，若干个第一透镜2可以是分布成例如两层，通过在每一层第一透镜2的后侧设置一固定件82，来实现将与该层第一透镜2连接的各个转动件3固定。固定件82可以是设置在激光器1的壳体内侧，并与激光器1的壳体固定。

在一个实施例中，如图1所示，激光器1的壳体包括有内壳12和外壳11，外壳11围设在内壳12外侧，且外壳11与内壳12之间形成腔体13。通过设置该腔体13，可以起到隔热作用，避免激光器1的外壳温度过高。在一个实施例中，可以进一步在腔体13内设置冷却液，利用冷却液辅助降温。更进一步地，激光器1还可以设置冷却液循环通道，将腔体13中的冷却液排出，进行降温之后，再将冷却液重新输入至腔体13中，可以更好地实现降温。其中，激光器1具体包括哪些结构，以可以实现发射激光为现有技术，在此不再赘述。

接下来参阅图10、图11，如图10所示，未通过第一透镜2调整的激光光路为竖直的光路；如图11所示，选择性旋转部分第一透镜2后，通过第一透镜2进行折射、反射后的激光，更多的是朝待焊接物件9的边缘位置照射。

以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实例而已，不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，均属于本实用新型所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种激光焊接装置，其特征在于，包括激光器、若干个第一透镜、转动件、驱动件以及控制器，其中，

所述激光器用于发射激光；

所述若干个第一透镜设置在所述激光器的激光出射光路上，并连接所述转动件；

所述转动件与所述驱动件的输出端连接；

所述驱动件与所述控制器电连接，所述驱动件接收所述控制器输出的电信号，以驱动所述转动件带动所述第一透镜转动，而改变所述激光的出射方向。

2.如权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述转动件连接至少两个所述第一透镜，所述转动件带动所连接的每一所述第一透镜独立转动。

3.如权利要求2所述的激光焊接装置，其特征在于，所述转动件包括至少两个转轴，所述至少两个转轴套设在一起，每一所述转轴分别连接所述驱动件，每一所述转轴具有暴露在其它转轴外的连接部，每一所述转轴的连接部连接至少一所述第一透镜，所述驱动件驱动各所述转轴独立转动，以连动连接在各所述连接部的第一透镜独立转动。

4.如权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述转动件具有相互远离的两端，所述转动件的至少一端连接有至少一所述第一透镜。

5.如权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述若干个第一透镜分布成至少两层，在所述激光器的激光出射方向上，所述至少两层第一透镜呈前后排布。

6.如权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，还包括第二透镜，在所述激光器的激光出射方向上，所述第二透镜设置在所述若干个第一透镜的前侧，所述第二透镜为凹透镜。

7.如权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，还包括遮光件，所述遮光件用于阻止所述激光器发射的激光从所述若干个第一透镜之间的间隙透过。

8.如权利要求7所述的激光焊接装置，其特征在于，所述遮光件包括不透光的遮光部和允许激光透过的透光部，所述遮光部与所述若干个第一透镜之间的间隙正对，所述透光部与所述第一透镜正对。

9.如权利要求1所述的激光焊接装置，其特征在于，所述激光器发射的激光为面激光。

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