[發(fā)明專利]一種網(wǎng)絡(luò)變壓器的無釬料激光焊接方法及裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810029856.6
• 申請日: 2008-07-31
• 公開（公告）號: CN101327549A
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊永強;吳偉輝;師文慶
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學
• 主分類號: B23K26/20
• 分類號: B23K26/20;B23K26/04;B23K26/12;B23K37/053;H01F41/00;B23K101/36
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 李衛(wèi)東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無釬料激光精密焊接技術(shù)，具體是指網(wǎng)絡(luò)變壓器的無釬料激光焊接方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著計算機技術(shù)及通信技術(shù)的發(fā)明、因特網(wǎng)的普及，網(wǎng)絡(luò)變壓器得到了廣泛的應用，目前已成為計算機、通訊、路由器、交換機、電源等網(wǎng)絡(luò)及通訊領(lǐng)域必不可少的器件。網(wǎng)絡(luò)變壓器由磁環(huán)線圈2、管腳架1相應的連接管腳1-1及封裝外殼3組成，磁環(huán)線圈2由鐵芯2-1及圍繞在鐵芯上的導線2-2組成(如圖1～5所示)，磁環(huán)線圈2的導線2-2與連接管腳1-1通過焊接連成一體，磁環(huán)線圈2與連接管腳1-1焊好，采用塑料外殼3封裝成網(wǎng)絡(luò)變壓器產(chǎn)品。

磁環(huán)線圈的導線很細微，導線線徑0.05～0.18mm，并且連接管腳寬度為0.4～0.8mm。通常先采用人工方法將磁環(huán)線圈固定在連接管腳上(將磁環(huán)線圈的導線繞纏在連接管腳上，需多重纏繞)，然后再將管腳泡到熔融的釬料液槽中，取出后液態(tài)釬料凝固后可得到磁環(huán)線圈與管腳焊為一體的網(wǎng)絡(luò)變壓器。

這一傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)變壓器釬焊法存在需采用人工將導線纏繞到焊接管腳、焊接需要釬料、生產(chǎn)效率低下、焊點不牢固、焊件表面不美觀等缺點，無法滿足當前網(wǎng)絡(luò)變壓器需規(guī)模化、無鉛化、自動化生產(chǎn)的實際需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種網(wǎng)絡(luò)變壓器的無釬料激光焊接方法，其焊接速度快、焊點牢固美觀、無需人工將導線多重纏繞到管腳、無需釬料及人工釬焊操作，既提高了生產(chǎn)效率，也提高了焊接質(zhì)量，還節(jié)省了焊接材料，順應了當前電子器件焊接無鉛化的趨勢，能完全滿足當前網(wǎng)絡(luò)變壓器大規(guī)模自動化生產(chǎn)需要。

本發(fā)明的目的還在于提供實現(xiàn)上述網(wǎng)絡(luò)變壓器的無釬料激光焊接方法的裝置。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：本網(wǎng)絡(luò)變壓器的無釬料激光焊接方法，包括以下步驟：

(1)將磁環(huán)線圈的導線采用人工壓入夾具上的定位槽中(由于磁環(huán)線圈的導線柔軟，很難自動化壓入夾具，采用人工壓入，但比先前需將導線多重纏繞到管腳簡單得多)，使磁環(huán)線圈固定在夾具內(nèi)(由于管腳架很薄，且材料極易變形，如直接采用人工將導線多重纏繞到管腳架上，一方面將增加工人勞動強度，另一方面，也易使管腳架變形，后續(xù)激光掃描難以準確定位；引入夾具，起到保證定位精度、減輕工人勞動強度的作用)；將管腳架固定在工作平臺上；

(2)通過微機控制夾具由上至下運動，夾具與管腳嵌合，使磁環(huán)線圈定位到所述管腳架上：即磁環(huán)線圈上的導線貼壓到相應管腳上；

(3)微機控制掃描振鏡將激光束定位到管腳架的第一個管腳處，先后發(fā)出兩類激光，第一類激光將導線的包漆氣化去除，第二類激光將導線與管腳焊接起來，所述導線與管腳焊接過程需氣體保護焊點；

由于導線直徑極為細微(0.05～0.18mm)，并且管腳的寬度及管腳的間距為0.4～0.8mm，為牢固地將導線與管腳焊起來，又不損傷到焊點以外地方，應使激光在工作平面上的光斑直徑滿足大于導線直徑，且小于管腳寬度的要求，因而在焊接過程中，需要用到細微的激光束，因此，采用高光束質(zhì)量的激光作為成型能量源，并經(jīng)擴束處理，可獲得細微的聚焦激光光斑；所述激光束為光束質(zhì)量因子為M2≤1.1，波長為1.09μm，功率25～200W的光纖激光，經(jīng)擴束鏡擴束(3～5倍)，動態(tài)聚焦單元聚焦以及離焦量調(diào)節(jié)(通過調(diào)節(jié)光纖激光頭、動態(tài)聚焦單元以及掃描振鏡在垂直方向的位置實現(xiàn)，這些器件都會裝在一個光路盒里，光路盒安放到可升降調(diào)節(jié)的絲桿上)后，在工作平面上獲得的激光聚焦光斑直徑為60～200μm，為焊接可靠，激光功率密度為8×104～7×106W/cm2，完全滿足網(wǎng)絡(luò)變壓器微焊接需要；

(4)微機控制掃描振鏡將激光束定位到管腳架的本排下一個管腳處，重復步驟(3)的包漆氣化去除及焊接操作，如此完成各個管腳的焊接；

(5)微機控制掃描振鏡將激光束定位到焊點靠近夾具外邊導線處，發(fā)出第三類激光將未焊接前用于固定磁環(huán)線圈的多余導線切除，從而完成一個網(wǎng)絡(luò)變壓器的焊接。

為實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，本網(wǎng)絡(luò)變壓器的無釬料激光焊接方法，還可以將多個所述網(wǎng)絡(luò)變壓器的管腳依次固定在傳送帶上，進行流水線式激光焊接操作，其包括以下步驟：

(1)將磁環(huán)線圈的導線采用人工壓入夾具上的定位槽中，使磁環(huán)線圈固定在夾具內(nèi)；將多個管腳架依次固定在傳送帶上；

(2)當傳送帶上的管腳架傳送到焊接工位時，通過微機控制夾具由上至下運動，夾具與管腳嵌合，使磁環(huán)線圈定位到所述管腳架上：即磁環(huán)線圈上的導線貼壓到相應管腳上；