CN112828462A - 一种用于电子器件封装的激光焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于电子器件封装的激光焊接设备，包括激光头、升降平台、设于升降平台上的第一直线运动模组、设于第一直线运动模组上的第二直线运动模组、设于第二直线运动模组上的夹具平台、以及设于夹具平台上的旋转夹具，所述激光头位于所述旋转夹具上方，所述第一直线运动模组和所述第二直线运动模组垂直布置，所述夹具平台上设有用于调节旋转夹具俯仰角度的调节机构。本发明具有结构简单、能够适用于复杂零件、兼容性好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及电子器件封装技术领域，尤其涉及一种用于电子器件封装的激光焊接设备。
背景技术
随着激光焊接技术的持续发展及全球市场对激光焊接设备需求的不断增长，目前激光焊接已经广泛应用于航空航天、集成电路制造、汽车制造等领域。与传统焊接相比，激光焊接具有能量高度集中和热影响区小、热影响区窄、接头变形小、低能耗、高效、清洁等优点，既可以对大型构件作深熔焊，又可以进行微形元件精密焊接。激光焊接技术正加速向着各个应用领域渗透，逐渐成为了现代高端制造的基础性技术之一。随着电子器件，如小型传感器、红外器件、微波组件等逐步向小型化、微型化方向发展，为了保证器件封装的产品质量和使用性能，往往需要借助激光焊接设备完成器件的封装，一般激光封焊机采用的是激光头固定不动，通过工件在激光头下的二维平台上运动来达到焊接的目的，这种方式只能对一些简单的盒子类零件进行顶部封盖焊接，对一些侧壁需要焊接的复杂零件难以适用，设备兼容性差(通常最多只能兼容几种不同产品)，给制造厂商增加采购、使用和维护成本，不能满足大批中小型企业的生产需求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、能够适用于复杂零件、兼容性好的用于电子器件封装的激光焊接设备。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种用于电子器件封装的激光焊接设备，包括激光头、升降平台、设于升降平台上的第一直线运动模组、设于第一直线运动模组上的第二直线运动模组、设于第二直线运动模组上的夹具平台、以及设于夹具平台上的旋转夹具，所述激光头位于所述旋转夹具上方，所述第一直线运动模组和所述第二直线运动模组垂直布置，所述夹具平台上设有用于调节旋转夹具俯仰角度的调节机构。
作为上述技术方案的进一步改进：所述旋转夹具设于一安装板上，所述安装板与所述夹具平台铰接，所述调节机构包括调节板及调节把手，所述调节板设于所述夹具平台上且与所述安装板垂直布置，所述调节板上开设有弧形调节槽，所述调节把手贯穿所述弧形调节槽后与所述安装板相连。
作为上述技术方案的进一步改进：所述调节板上侧为弧形，所述安装板上设有沿调节板上侧滑动的定位部。
作为上述技术方案的进一步改进：所述调节板上侧设有角度刻度，所述定位部上设有角度指针。
作为上述技术方案的进一步改进：所述升降平台配设有升降导轨。
作为上述技术方案的进一步改进：所述激光头配设有吸尘装置。
作为上述技术方案的进一步改进：还包括防护门，所述防护门上设有用于装夹被焊接器件的手套装置。
作为上述技术方案的进一步改进：所述手套装置包括手套盒、设于手套盒上的滑动导轨和护筒、以及可沿滑动导轨滑动的挡板，所述护筒内形成手套孔。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的用于电子器件封装的激光焊接设备，升降平台可实现工件Z轴方向的运动，用于在Z轴方向具有台阶轨迹类器件焊接，第一直线运动模组和第二直线运动模组可实现工件X、Y二维方向的平面运动，旋转夹具可带动器件绕轴线360°旋转，通过调节机构改变旋转夹具的俯仰角度来完成复杂的焊接工作；使用时，根据被焊接电子器件的焊接轨迹的复杂程度，为被焊接器件选择合适的安装方式，如被焊接器件的焊接仅需要夹具平台与激光头在X、Y、Z三个方向的相对运动，则只需将被焊接器件固定在夹具平台上，设备根据被焊接器件的焊接轨迹运动方程参数，连续向X、Y、Z三个方向运动伺服控制器发出对应控制命令，其中X、Y二维平台方向的运动主要通过两个直线运动模组来完成，控制精度高，Z方向的运动主要通过升降平台推动夹具平台在Z方向的往复运动，从而实现被焊接器件与固定的激光焊接头在X、Y、Z三个方向上的相对复合运动；对于复杂焊接工作，由于一般激光封焊机激光头固定不动，只能对一些简单的盒子类电子器件进行顶部封盖焊接，对一些侧壁需要焊接的复杂零件难以适用，为了增加激光焊接设备对不同结构类型电子器件焊接的兼容性，本发明的激光焊接设备增设了一个旋转夹具使得被焊接器件可以沿着旋转夹具的轴线360°自动旋转，同时还可以通过调节机构改变俯仰角度来完成多个自由度的复杂焊接工作，结构简单、兼容性好。
附图说明
图1是本发明用于电子器件封装的激光焊接设备的立体结构示意图。
图2是图1去掉部分防护门后的结构示意图。
图3是图2的侧视图。
图4是本发明中的升降平台的立体结构示意图。
图5是本发明中的调节机构的立体结构示意图。
图中各标号表示：1、激光头；11、吸尘装置；2、升降平台；21、升降导轨；3、第一直线运动模组；4、第二直线运动模组；5、夹具平台；6、旋转夹具；61、安装板；62、定位部；63、角度指针；7、调节机构；71、调节板；72、调节把手；73、弧形调节槽；74、角度刻度；8、防护门；9、手套装置；91、手套盒；92、滑动导轨；93、护筒；94、挡板。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1至图5示出了本发明用于电子器件封装的激光焊接设备的一种实施例，本实施例的用于电子器件封装的激光焊接设备，包括激光头1、升降平台2、设于升降平台2上的第一直线运动模组3、设于第一直线运动模组3上的第二直线运动模组4、设于第二直线运动模组4上的夹具平台5、以及设于夹具平台5上的旋转夹具6，激光头1位于旋转夹具6上方，第一直线运动模组3和第二直线运动模组4垂直布置，夹具平台5上设有用于调节旋转夹具6俯仰角度的调节机构7。
该用于电子器件封装的激光焊接设备，升降平台2可实现被焊接器件Z轴方向的运动，用于在Z轴方向具有台阶轨迹类器件焊接，第一直线运动模组3和第二直线运动模组4可实现被焊接器件X、Y二维方向的平面运动，旋转夹具6可带动被焊接器件绕轴线360°旋转，通过调节机构7改变旋转夹具6的俯仰角度来完成复杂的焊接工作；使用时，根据被焊接电子器件的焊接轨迹的复杂程度，为被焊接器件选择合适的安装方式，如被焊接器件的焊接仅需要夹具平台5与激光头1在X、Y、Z三个方向的相对运动，则只需将被焊接器件固定在夹具平台5上，焊接设备根据被焊接器件的焊接轨迹运动方程参数，连续向X、Y、Z三个方向运动伺服控制器发出对应控制命令，其中X、Y二维平台方向的运动主要通过第一直线运动模组3和第二直线运动模组4来完成，控制精度高，Z轴方向的运动主要通过升降平台2推动夹具平台5在Z方向的往复运动，从而实现被焊接器件与固定的激光头1在X、Y、Z三个方向上的相对复合运动；对于复杂焊接工作，由于一般激光封焊机激光头1固定不动，只能对一些简单的盒子类电子器件进行顶部封盖焊接，对一些侧壁需要焊接的复杂零件难以适用，为了增加激光焊接设备对不同结构类型电子器件焊接的兼容性，本发明的激光焊接设备增设了一个旋转夹具6使得被焊接器件可以沿着旋转夹具6的轴线360°自动旋转，同时还可以通过调节机构7改变俯仰角度来完成多个自由度的复杂焊接工作，结构简单、兼容性好。
进一步地，本实施例中，旋转夹具6设于一安装板61上，安装板61与夹具平台5铰接，使得安装板61可相对夹具平台5摆动，调节机构7包括调节板71及调节把手72，调节板71设于夹具平台5上且与安装板61垂直布置，调节板71上开设有弧形调节槽73，调节把手72贯穿弧形调节槽73后与安装板61相连，弧形调节槽73可对调节把手72进行定位和导向。调节时，拉动调节把手72沿弧形调节槽73滑动，从而带动安装板61相对夹具平台5摆动，进而改变旋转夹具6的俯仰角度，结构简单，调节方便、易操作。
更进一步地，本实施例中，调节板71上侧为弧形，安装板61上设有沿调节板71上侧滑动的定位部62。调节把手72带动安装板61摆动时，定位部62沿着调节板71上侧滑动，可使得安装板61及旋转夹具6的运动更平稳、顺畅，可靠性更高。
更进一步地，本实施例中，调节板71上侧设有角度刻度74，定位部62上设有角度指针63。通过角度刻度74和角度指针63，操作人员可直观地得知旋转夹具6俯仰角度的大小，使用更方便。
作为优选的技术方案，本实施例中，升降平台2配设有升降导轨21。升降导轨21可对升降平台2的升降运动提供导向作用，保证升降平台2及安装于升降平台2上的各部件升降过程中的稳定性。
作为优选的技术方案，本实施例中，激光头1配设有吸尘装置11。吸尘装置11有利于保证焊接作业区域的清洁。
作为优选的技术方案，本实施例中，用于电子器件封装的激光焊接设备还包括防护门8，防护门8上设有用于装夹被焊接器件的手套装置9。防护门8用于形成密闭的焊接作业空间，设置手套装置9，便于作业人员通过手套装置9便捷、快速地安装被焊接器件。
更进一步地，本实施例中，手套装置9包括手套盒91、设于手套盒91上的滑动导轨92和护筒93、以及可沿滑动导轨92滑动的挡板94，护筒93内形成手套孔。手套孔用于提供通道，便于作业人员通过手套装置9便捷、快速地安装被焊接器件，焊接过程中，挡板94沿滑动导轨92滑动至护筒93前方遮挡住手套孔，保证内部环境的清洁，结构简单、可靠。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (8)
1.一种用于电子器件封装的激光焊接设备，其特征在于：包括激光头(1)、升降平台(2)、设于升降平台(2)上的第一直线运动模组(3)、设于第一直线运动模组(3)上的第二直线运动模组(4)、设于第二直线运动模组(4)上的夹具平台(5)、以及设于夹具平台(5)上的旋转夹具(6)，所述激光头(1)位于所述旋转夹具(6)上方，所述第一直线运动模组(3)和所述第二直线运动模组(4)垂直布置，所述夹具平台(5)上设有用于调节旋转夹具(6)俯仰角度的调节机构(7)。
2.根据权利要求1所述的用于电子器件封装的激光焊接设备，其特征在于：所述旋转夹具(6)设于一安装板(61)上，所述安装板(61)与所述夹具平台(5)铰接，所述调节机构(7)包括调节板(71)及调节把手(72)，所述调节板(71)设于所述夹具平台(5)上且与所述安装板(61)垂直布置，所述调节板(71)上开设有弧形调节槽(73)，所述调节把手(72)贯穿所述弧形调节槽(73)后与所述安装板(61)相连。
3.根据权利要求2所述的用于电子器件封装的激光焊接设备，其特征在于：所述调节板(71)上侧为弧形，所述安装板(61)上设有沿调节板(71)上侧滑动的定位部(62)。
4.根据权利要求3所述的用于电子器件封装的激光焊接设备，其特征在于：所述调节板(71)上侧设有角度刻度(74)，所述定位部(62)上设有角度指针(63)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于电子器件封装的激光焊接设备，其特征在于：所述升降平台(2)配设有升降导轨(21)。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的用于电子器件封装的激光焊接设备，其特征在于：所述激光头(1)配设有吸尘装置(11)。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的用于电子器件封装的激光焊接设备，其特征在于：还包括防护门(8)，所述防护门(8)上设有用于装夹被焊接器件的手套装置(9)。
8.根据权利要求7所述的用于电子器件封装的激光焊接设备，其特征在于：所述手套装置(9)包括手套盒(91)、设于手套盒(91)上的滑动导轨(92)和护筒(93)、以及可沿滑动导轨(92)滑动的挡板(94)，所述护筒(93)内形成手套孔。
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