CN110948079B - 一种双激光锡焊的组合装置及其焊接方法 - Google Patents

一种双激光锡焊的组合装置及其焊接方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双激光锡焊的组合装置，包括带有三个镜筒的基件、控制***、A激光***、B激光***、送丝机构，所述基件的三个镜筒分别为左轴镜筒、中轴镜筒和右轴镜筒，所述控制***安装在中轴镜筒中，用于智能识别焊盘的大小、进行区域温度检测和锡焊参数控制，所述A激光***安装在左轴镜筒中，A激光***包括从上到下依次布置的A激光锡焊头、A激光光斑调节机构和聚焦机构，所述B激光***包括从上到下依次布置的B激光***锡焊头、B激光光斑调节机构、振镜机构和场镜，能进行超大直径焊盘的锡焊工作。

Description

一种双激光锡焊的组合装置及其焊接方法
技术领域
本发明属于激光焊接领域，尤其涉及一种双激光锡焊的组合装置及其焊接方法。
背景技术
激光焊接正在取代传统焊接，越来越多地得到广泛运用。因为普通激光锡焊受激光光斑直径的制约无法同时加热大尺寸焊盘和焊点使得激光锡焊在例如汽车电器中，超大直径焊盘(焊点大于2毫米，焊盘大于5毫米)的锡焊工作无法完成。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足之处，本发明提供一种双激光锡焊的组合装置及其焊接方法，能进行超大直径焊盘的锡焊工作。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种双激光锡焊的组合装置，包括带有三个镜筒的基件、控制***、A激光***、B激光***、送丝机构，所述基件的三个镜筒分别为左轴镜筒、中轴镜筒和右轴镜筒，所述控制***安装在中轴镜筒中，用于智能识别焊盘的大小、进行区域温度检测和锡焊参数控制，所述A激光***安装在左轴镜筒中，A激光***包括从上到下依次布置的A激光锡焊头、A激光光斑调节机构和聚焦机构，所述B激光***包括从上到下依次布置的B激光***锡焊头、B激光光斑调节机构、振镜机构和场镜，送丝机构连接在中轴镜筒下部，所述A激光***、B激光***、送丝机构均与控制***电连接。
在上述技术方案中，所述控制***包括智能识别模块、区域温度检测模块和锡焊参数控制模块。
在上述技术方案中，所述送丝机构包括焊丝卷、送丝移动机构、送丝管，所述焊丝卷连接在送丝移动机构上，送丝移动机构底部与送丝管连接，送丝移动机构与中轴镜筒下部连接。
在上述技术方案中，所述送丝移动机构包含电控二维装置，按送丝要求移动、送丝。
一种双激光锡焊的组合装置的焊接方法：包括以下步骤：
(1)设置焊接工艺代号，包括焊接类型、A激光***焊接参数编号、B激光***锡焊头的工作模式及焊接参数编号；
(2)通过控制***的智能识别模块进行工作形状确认、识别当前焊盘类型、测量焊盘尺寸和焊脚尺寸；
(3)针对不同焊脚尺寸，通过控制***自动匹配A激光***的工艺代号、参数编号，并记录该工艺代号和参数编号；
(4)根据焊盘尺寸，通过控制***自动匹配B激光***的工艺代号，生成B激光***的激光运动轨迹，并生成送丝机构的送丝轨迹；
(5)开始焊接；
(6)焊接前通过控制***的区域温度检测模块实时的对焊接区测温，并将温度数据反馈到控制***，通过锡焊控制模块控制A激光***、B激光***的功率输出，达到送丝条件时通过送丝机构开始对焊盘送丝，同时B激光***按激光运动轨迹运动，送丝机构按送丝轨迹运动；
(7)完成运动轨迹，焊接结束。
在上述技术方案中，步骤(1)中，A激光***和B激光***的焊接参数均包括焊接时间分段、焊接保持时间、升高温度、送丝速度或长度、退锡速度或长度、轨迹运行参数。
本发明的有益效果是：该装置与根据锡焊的不同要求，可以选择任意一个激光***或两个激光***工作，使用范围广；结合使用时，A激光***主要用于对焊点进行加热，B激光***主要通过振镜快速扫描对焊盘进行加热，使焊锡融化、浸润良好，保证焊接质量，特别适合电器的大焊点焊接。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的工作时激光的照射示意图。
图3为本发明的工作流程框图。
图4为本发明的控制***获取焊脚、焊盘的形状和尺寸示意图。
图5为本发明中B激光***的振镜扫描运动轨迹图。
图6为本发明中送丝机构的运动轨迹图。
其中：1.控制***，2.A激光***锡焊头，2a.A激光光斑调节机构，2b.聚焦机构，3.B激光***锡焊头，3a.B激光光斑调节机构，3b.振镜机构，3c.场镜，4.送丝机构，4a.焊丝卷，4b.送丝移动机构，4c.送丝管，4d.锡丝，5.基件，6.电控二维装置。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1图2所示的一种双激光锡焊的组合装置，包括带有三个镜筒的基件5、控制***1、A激光***、B激光***、送丝机构4，所述基件5的三个镜筒分别为左轴镜筒、中轴镜筒和右轴镜筒，所述控制***1安装在中轴镜筒中，用于智能识别焊盘的大小、进行区域温度检测和锡焊参数控制，所述A激光***安装在左轴镜筒中，A激光***包括从上到下依次布置的A激光锡焊头2、A激光光斑调节机构2a和聚焦机构2b，所述B激光***包括从上到下依次布置的B激光***锡焊头3、B激光光斑调节机构3a、振镜机构3b和场镜3c，送丝机构4连接在中轴镜筒下部，所述A激光***、B激光***、送丝机构4均与控制***1电连接。
在上述技术方案中，所述控制***1包括智能识别模块、区域温度检测模块和锡焊参数控制模块。
在上述技术方案中，所述送丝机构4包括焊丝卷4a、送丝移动机构4b、送丝管4c，所述焊丝卷连接在送丝移动机构上，送丝移动机构底部与送丝管连接，送丝移动机构与中轴镜筒下部连接。焊丝卷经过送丝移动机构后最后经过送丝管将锡丝4d送出来。
在上述技术方案中，所述送丝移动机构含电控二维装置6，按送丝要求运动、送丝，电控二维装置6可在平面内任意运动，因此，可以带动送丝机构在平面内移动。
如图3所示的一种双激光锡焊的组合装置的焊接方法：包括以下步骤：
(1)设置焊接工艺代号，包括焊接类型、A激光***焊接参数编号、B激光***锡焊头的工作模式及焊接参数编号；
(2)如图4所示，通过控制***的智能识别模块进行工作形状确认、识别当前焊盘类型、测量焊盘尺寸和焊脚尺寸，焊盘外径为D、焊盘内径为D1、焊脚直径为D2；
(3)针对不同焊脚尺寸，通过控制系自动匹配A激光***的工艺代号、参数编号，并记录该工艺代号和参数编号；
(4)根据焊盘尺寸，通过控制***自动匹配B激光***的工艺代号，生成B激光***的激光运动轨迹，如图5所示，M代表B激光***的光斑，光斑从中间移动到左下角处，并开始发出激光，光斑沿着中间带箭头的圆弧运动，直至左上端处并停止出光，并生成送丝机构的送丝轨迹，如图6所示，送丝轨迹为从中间的焊丝起始位置X点送丝，并向下运动，然后向左运动，再向右运动，接着沿圆弧段运动，并向左运动，再次向右运动，最后向下运动回到起始位置，即中间位置；
(5)开始焊接；
(6)焊接前通过控制***的区域温度检测模块实时的对焊接区测温，并将温度数据反馈到控制***，通过锡焊控制模块控制A激光***、B激光***的功率输出，达到送丝条件时通过送丝机构开始对焊盘送丝，同时B激光***按激光运动轨迹运动，送丝机构按送丝轨迹运动；
(7)完成运动轨迹，焊接结束。
在上述技术方案中，步骤1中，A激光***和B激光***的焊接参数均包括焊接时间分段、焊接保持时间、升高温度、送丝速度或长度、退锡速度或长度、轨迹运行参数。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种双激光锡焊的组合装置，其特征是：包括带有三个镜筒的基件、控制***、A激光***、B激光***、送丝机构，所述基件的三个镜筒分别为左轴镜筒、中轴镜筒和右轴镜筒，所述控制***安装在中轴镜筒中，该控制***包括智能识别模块、区域温度检测模块和锡焊参数控制模块，用于智能识别焊盘的大小、进行区域温度检测和锡焊参数控制，所述A激光***安装在左轴镜筒中，A激光***包括从上到下依次布置的A激光锡焊头、A激光光斑调节机构和聚焦机构，所述B激光***包括从上到下依次布置的B激光***锡焊头、B激光光斑调节机构、振镜机构和场镜，送丝机构连接在中轴镜筒下部，所述A激光***、B激光***、送丝机构均与控制***电连接，所述送丝机构包括焊丝卷、送丝移动机构、送丝管，所述焊丝卷连接在送丝移动机构上，送丝移动机构底部与送丝管连接，送丝移动机构与中轴镜筒下部连接，所述送丝移动机构包含电控二维装置，按送丝要求运动、送丝，A激光***、B激光***结合使用时，A激光***主要用于对焊点进行加热，B激光***主要通过振镜快速扫描对焊盘进行加热，使焊锡融化、浸润良好。
2.如权利要求1所述的一种双激光锡焊的组合装置的焊接方法，其特征是：包括以下步骤：
(1)设置焊接工艺代号，包括焊接类型、A激光***焊接参数编号、B激光***锡焊头的工作模式及焊接参数编号；
(2)通过控制***的智能识别模块进行工作形状确认、识别当前焊盘类型、测量焊盘尺寸和焊脚尺寸；
(3)针对不同焊脚尺寸，通过控制系自动匹配A激光***的工艺代号、参数编号，并记录该工艺代号和参数编号；
(4)根据焊盘尺寸，通过控制***自动匹配B激光***的工艺代号，生成B激光***的激光运动轨迹，并生成电控二维送丝机构的送丝轨迹；
(5)开始焊接；
(6)焊接前通过控制***的区域温度检测模块实时的对焊接区测温，并将温度数据反馈到控制***，通过锡焊控制模块控制A激光***、B激光***的功率输出，达到送丝条件时通过电控二维送丝机构开始对焊盘送丝，同时B激光***按激光运动轨迹运动，电控二维送丝机构按送丝轨迹运动；
(7)完成运动轨迹，焊接结束。
3.根据权利要求2所述的双激光锡焊的组合装置的焊接方法，其特征是：步骤1中，A激光***和B激光***的焊接参数均包括焊接时间分段、焊接保持时间、升高温度、送丝速度或长度、退锡速度或长度、轨迹运行参数。
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