[發明專利]一種自動化板材激光焊接裝置及其焊接方法

有效

• 申請號: 202110860291.1
• 申請日: 2021-07-28
• 公開（公告）號: CN113385816B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 王秋
• 申請（專利權）人: 深圳市眾心原激光科技有限公司
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/70
• 代理公司: 杭州君和專利代理事務所(特殊普通合伙) 33442
• 代理人: 包雪雷

本發明涉及激光焊技術領域，且公開了一種自動化板材激光焊接裝置，包括上座、分球盤、底座和主控制器，所述分球盤位于上座和底座之間且相對于上座、底座轉動，所述分球盤上開設有球槽，所述上座上設有激光發生器，所述底座的底端安裝有焊嘴。本發明通過檢測進氣道和檢測腔在錫球進入焊嘴前檢測錫球的大小和形狀，并利用剔除組件剔除有瑕疵的錫球，避免重量不良錫球造成熔融錫液量超出正常范圍導致焊點短路或者斷路，另外通過剔除形狀不良的錫球可避免由于錫球形狀不良導致焊嘴內氣壓不符合要求的情況，減少停機修復的頻率，因此該激光焊接裝置大大降低了焊接的瑕疵，提高了焊接的質量和焊接的效率。

技術領域

本發明涉及激光焊技術領域，具體為一種自動化板材激光焊接裝置及其焊接方法。

背景技術

激光焊接是將高強度的激光束輻射至金屬面，通過激光與金屬的相互作用，金屬吸收激光轉化為熱能使金屬熔化后冷卻結晶形成焊接。在電子電路板材焊接、封裝領域中，激光噴射錫球焊接的技術應用廣泛，焊接精度非常高，激光噴錫焊接系統能有效保證焊接精密度，焊接錫量可控，單個錫球焊接時間在0.3s以內，效率高、速度快，且在加工過程中，激光不與焊接的電路板材有任何接觸，因而不會產生機械應力，極大的削弱了熱效應對電路板材的損壞。

激光噴射錫球焊機的激光通過管線傳輸，輸出口安裝于噴嘴上方，且在噴嘴上方設置有供高氣壓進入的入口，錫球掉落在噴嘴內后，先通過保護氣系統檢測噴嘴內的氣壓是否在正常范圍，若在正常范圍，則在錫球熔融后保護氣系統噴射保護氣流將錫球吹出噴嘴內，若不在正常范圍，則需要人工將噴嘴拆卸，取出錫球，檢測噴嘴后沒問題后再安裝噴嘴進行焊接。

在激光錫球焊接機的焊接過程中，錫球的形狀和大小均會對焊點的質量造成影響，例如：錫球過小，焊接是兩焊盤上的焊錫不足，錫液表面張力使焊錫分離和收縮形成獨立的兩個錫團，容易造成錫球斷路，反之，錫球過大，則會造成焊點凸起，造成錫球過流；而錫球若在生產或者運輸過程中形狀存在較大瑕疵，保護氣系統檢測到的氣壓則存在較大可能不符合噴射要求，就需要拆卸噴嘴檢測，從而降低了焊接的效率，而現有的激光噴射錫球焊接機在焊接過程中不存在對錫球的檢測過程，因此往往導致上述的焊接問題，造成焊接不良率增高；

另外熔融的錫液從噴嘴中噴出時，噴嘴存在沾錫的情況，這種錫球的損耗也會造成焊點大小不均勻，從而降低了焊接的質量。

發明內容

針對背景技術中提出的現有激光焊接裝置在使用過程中存在的不足，本發明提供了一種自動化板材激光焊接裝置及其焊接方法，具備剔除瑕疵錫球以及減少焊嘴內壁沾附錫液的優點，解決了上述背景技術中提出的由于錫球瑕疵導致的焊點斷路、短路的問題、由于錫球形狀不良導致的焊嘴內氣壓不符合要求的問題以及焊嘴沾附錫液造成的焊點大小不均勻的問題問題。

本發明提供如下技術方案：一種自動化板材激光焊接裝置，包括上座、分球盤、底座和主控制器，所述分球盤位于上座和底座之間且相對于上座、底座轉動，所述分球盤上開設有球槽，所述上座上設有激光發生器，所述底座的底端安裝有焊嘴，所述底座內開設有保護氣體通道，所述上座上安裝有料筒，所述料筒的出口端與球槽的位置對應，所述底座上開設有進球道，所述進球道與焊嘴的內腔相連通，所述底座內開設有與球槽位置相對應的檢測進氣道，所述檢測進氣道的進氣端通過進氣管連接有檢測氣泵，所述檢測氣泵與主控制器電性連接，所述上座內開設有與檢測進氣道位置相對應的檢測腔，所述檢測進氣道和檢測腔的中心軸均傾斜且傾斜的方向和角度均一致，所述底座上設有用于剔除不良錫球的剔除組件。

優選的，所述檢測腔包括錐形腔和出氣道，所述出氣道位于錐形腔的上端，所述錐形腔為上小下大的錐狀，所述錐形腔的內壁設有氣壓測量器和輔助檢測件，所述輔助檢測件呈環形且與錐形腔同軸，所述輔助檢測件為網狀結構。

優選的，所述剔除組件包括托盤、液壓氣缸和落球通道，所述落球通道開設于底座內且位于托盤的下方，所述托盤的頂面與底座的頂面相齊平且托盤相對于底座滑動，所述托盤位于底座外端的一側固定安裝有液壓氣缸，所述液壓氣缸與主控制器電性連接。