CN114749745B - 自动化激光锡焊方法、装置及*** - Google Patents

Abstract

本发明适用于焊接技术领域，提供了一种自动化激光锡焊方法、装置及***，该方法包括自动送料；自动排料；自动分选；自动点锡；自动激光焊接；焊接缺陷检测；及自动收料。本发明提供的自动化激光锡焊方法，通过自动化的送料、排料、分选、点锡、激光焊接、缺陷检测、及收料工序，使得可实现全程自动化，智能化，节省了人工成本，提高了稳定性和工作效率，解决了现有无法高效的针对各种不同类型待焊件进行焊接的问题。

Description

自动化激光锡焊方法、装置及***

技术领域

本发明属于焊接技术领域，尤其涉及一种自动化激光锡焊方法、装置及***。

背景技术

激光锡焊属于激光加工的一种，它是以激光作为加热源，利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，使得激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散而辐射加热引线（或无引线器件的连接焊盘），通过激光锡焊专用焊料（激光焊锡膏/锡丝/锡球或者预制焊料片）向基板传热，当温度达到锡焊料熔点温度时，焊料熔化，基板、引线被焊料润湿，从而形成焊点。由于激光锡焊采用的是非接触式的，局部快速发热，在热能还未完全被传导至不需要焊接点时完成焊接，具有效率快、无机械应力损伤，升温速度快，热影响区小的特点。因此广泛应用于电子工业、汽车电子制造业、智能电器、电子元器件、电机电子、ccm模组、vcm马达线圈等多个领域中。

然而现有通常使用激光焊接设备针对同一型号的各个待焊件进行统一批量的自动化焊锡处理，此时工作人员在根据待焊件的元器件类型及其引线类型后确定出所需实施的焊接工艺参数并进行配置，以使对同一型号的各个待焊件均可获得一致的锡焊焊点质量，然而当对不同型号的待焊件进行锡焊处理时，由于不同型号的待焊件的焊盘尺寸、焊点大小、间距、高度等都各不相同，因此其无法存在普适性的焊接工艺参数使得对各个不同型号的待焊件进行锡焊处理，因此每当对不同型号的待焊件进行锡焊处理时，均需要工作人员调试确定出所需实施的焊接工艺参数，使得焊接效率较低，智能化程度较低。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种自动化激光锡焊方法，旨在解决现有无法高效的针对各种不同类型待焊件进行焊接的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种自动化激光锡焊方法，所述方法包括：

自动送料，将待焊件逐一运送至生产线；

自动排料，将生产线上的待焊件进行逐一有序排布；

自动分选，根据第一视觉检测机构对待焊件所检测采集的图像信息进行形状和图像的匹配，获取识别到依序排布的待焊件的型号并分选至对应的待焊工位；

自动点锡，根据第二视觉检测机构及测距机构检测待焊工位中的待焊件的焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距；根据待焊件的类型、焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定焊接点所对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量；在焊接点所确定的坐标位置上，根据焊接点所对应确定的焊锡点及焊锡量控制点锡机构对焊接点进行点锡；

自动激光焊接，在焊接点所确定的坐标位置上，根据焊接点所对应确定的光斑尺寸及光斑类型控制焊锡机构对焊锡点进行激光焊接，并通过传感器机构实时监测焊接点的焊接温度、及输出激光能量，其中焊接光斑的照射中心作用于焊接点的中心；根据所监测的焊接温度和输出激光能量相应的控制焊锡机构调节激光输出参数对焊接点进行焊接，以使焊接温度处于目标温度范围内直至完成焊接；

焊接缺陷检测，在对待焊件完成焊接后，根据第二视觉检测机构检测待焊件的焊接是否存在焊接缺陷；并当检测到存在焊接缺陷时，将待焊件运送至预留工位，以使工作人员对放置在预留工位的待焊件进行缺陷处理；

自动收料，将待焊工位中完成焊接的待焊件进行收料。

更进一步地，所述自动点锡的步骤之前还包括：

自动激光祛漆，根据第二视觉检测机构检测待焊工位中的待焊件的漆包线的坐标位置，并根据漆包线的坐标位置控制焊锡机构对漆包线的漆面进行激光祛除。

更进一步地，所述根据第二视觉检测机构及测距机构检测待焊工位中的待焊件的焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距的步骤包括：

根据测距机构检测与待焊件的焊接点之间的高度；

根据第二视觉检测机构对待焊件所检测采集的图像信息、及测距机构所检测的与焊接点之间的高度，检测确定出焊接点的坐标位置和尺寸、及各相邻焊接点之间的边距。

更进一步地，所述根据待焊件的类型、焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定焊接点所对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量的步骤包括：

根据待焊件的类型、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的光斑类型；

根据焊接点的尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的光斑尺寸；

根据焊接点的坐标位置、及与焊接点之间的高度确定出焊接点所对应激光焊接时的焊锡点；

根据焊接点的尺寸、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的焊锡量。

更进一步地，所述激光输出参数包括激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率；

所述根据所监测的焊接温度和输出激光能量相应的控制焊锡机构调节激光输出参数对焊接点进行焊接的步骤包括：

根据所监测的焊接温度与目标温度范围之间的差值动态调节激光脉冲的宽度、能量、峰值功率及重复频率，以使焊接温度处于目标温度范围内；

根据所监测的输出激光能量的波动动态调节激光脉冲的宽度、能量、峰值功率及重复频率，以使焊接温度处于目标温度范围内时稳定所输出的激光能量。

更进一步地，所述光斑类型包括圆形、方形、椭圆形、环形、双焦点型、及一字型。

更进一步地，所述自动激光焊接的步骤还包括：

当监测到焊接温度无法保持预设温度范围内的恒定或与目标温度范围之间的差值超过预设阈值时，发出报警提醒并调节激光输出参数以使停止激光输出。

本发明另一实施例的目的还在于提供一种自动化激光锡焊装置，所述装置包括：

自动送料单元，用于将待焊件逐一运送至生产线；

自动排料单元，用于将生产线上的待焊件进行逐一有序排布；

自动分选单元，用于根据第一视觉检测机构对待焊件所检测采集的图像信息进行形状和图像的匹配，获取识别到依序排布的待焊件的型号并分选至对应的待焊工位；

自动点锡单元，用于根据第二视觉检测机构及测距机构检测待焊工位中的待焊件的焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距；根据待焊件的类型、焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定焊接点所对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量；在焊接点所确定的坐标位置上，根据焊接点所对应确定的焊锡点及焊锡量控制点锡机构对焊接点进行点锡；

自动激光焊接单元，用于在焊接点所确定的坐标位置上，根据焊接点所对应确定的光斑尺寸及光斑类型控制焊锡机构对焊锡点进行激光焊接，并通过传感器机构实时监测焊接点的焊接温度、及输出激光能量，其中焊接光斑的照射中心作用于焊接点的中心；根据所监测的焊接温度和输出激光能量相应的控制焊锡机构调节激光输出参数对焊接点进行焊接，以使焊接温度处于目标温度范围内直至完成焊接；

焊接缺陷检测单元，用于在对待焊件完成焊接后，根据第二视觉检测机构检测待焊件的焊接是否存在焊接缺陷；并当检测到存在焊接缺陷时，将待焊件运送至预留工位，以使工作人员对放置在预留工位的待焊件进行缺陷处理；

自动收料单元，用于将待焊工位中完成焊接的待焊件进行收料。

本发明另一实施例的目的还在于提供一种自动化激光锡焊***，所述***包括：

送料机构，用于将待焊件逐一运送至生产线；

排料机构，用于将送料机构所运送的待焊件进行逐一有序排布；

第一视觉检测机构，用于对排料机构所排布的待焊件进行图像信息的采集，并根据检测采集的图像信息进行形状和图像的匹配，以识别出待焊件的型号；

分选机构，用于将第一视觉检测机构所识别出型号的待焊件分选至对应的待焊工位；

测距机构，用于检测与分选机构所分选出的待焊件的焊接点之间的高度；

第二视觉检测机构，用于与测距机构共同检测待焊件的焊接点的坐标位置和尺寸、及各相邻焊接点之间的边距，并在对待焊件完成焊接后，检测待焊件的焊接是否存在焊接缺陷；

点锡机构，用于对待焊件的焊接点进行点锡；

焊锡机构，用于对待焊件的焊接点进行激光焊接；

传感器机构，用于实时监测焊接点的焊接温度、及输出激光能量；

控制机构，用于根据测距机构及第二视觉检测机构检测的待焊件的类型、焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量，并根据焊接点所对应确定的焊锡点和焊锡量控制点锡机构对焊接点进行点锡，以及根据焊接点所对应确定的光斑尺寸及光斑类型控制焊锡机构对焊接点进行焊接，及根据传感器机构所监测的焊接温度和输出激光能量相应的控制焊锡机构调节激光输出参数对焊接点进行焊接，以使焊接温度处于目标温度范围内直至完成焊接；

收料机构，用于将待焊工位中完成焊接的待焊件进行收料，及将第二视觉检测机构所检测的存在焊接缺陷的待焊件运送至预留工位。

本发明实施例提供的自动化激光锡焊方法，通过自动化的送料、排料、分选、点锡、激光焊接、缺陷检测、及收料工序，使得可实现全程自动化，节省了人工成本，提高了稳定性和工作效率，同时由于前期的自动排料及分选工序，使得可将不同类型的待焊件分选至对应的待焊工位，使得实现对不同类型的待焊件可在所对应的待焊工位进行更良好的焊接，以及通过对待焊件的类型筛选减少待焊工位上的焊接工艺参数的各种变化。而点锡及激光焊接工序中，通过获取检测待焊件的类型，及其待焊件的待焊区域的坐标位置和尺寸、与待焊区域之间的高度、及各相邻待焊区域之间的边距相应的确定出所具体对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量，并根据光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量对待焊区域进行相应的点锡及焊接，同时在焊接过程中实时监测待焊区域的焊接温度、及输出激光能量，使得根据所监测的焊接温度和输出激光能量动态的调节激光输出参数，从而使焊接温度维持在目标设定范围内，使得可针对各种不同类型的待焊件进行有效的焊接。而对待焊件焊接完成后进行缺陷检测工序，使得可实现锡多锡少、连锡、漏焊、烧伤等不良状态的检测，避免待焊件焊接不良而直接投入后续使用所可能造成的不良影响，使得最终收料工序所接收的待焊件均实现有效的焊接，解决了现有无法高效的针对各种不同类型待焊件进行焊接的问题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的自动化激光锡焊方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的自动化激光锡焊方法的又一流程图；

图3是本发明实施例提供的自动化激光锡焊装置的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的自动化激光锡焊装置的又一结构示意图；

图5是本发明实施例提供的自动化激光锡焊***的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

请参阅图1，是本发明第一实施例提供的自动化激光锡焊方法的流程示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，该方法包括如下步骤：

步骤S10，自动送料；

其中，本发明实施例中，自动送料具体包括将待焊件逐一运送至生产线；

步骤S20，自动排料；

其中，本发明实施例中，自动排料具体包括将生产线上的待焊件进行逐一有序排布；

其中，其自动送料及自动排料工序可以为工作人员手动将各个待焊件逐一传送到生产线上并有序排布，也可以为利用自动上板设备取代人工，将存储在周转箱内的待焊件（例如PCB板、线束产品等）逐一有序的传送到生产线上，当周转箱内的待焊件全部传送完毕后，空周转箱自动下载，而代之以下一个满载的周转箱。需要指出的是，在本发明的其他实施例中，其还可以通过其他机器设备及其他控制方式实现待焊件的自动送料及自动排料，其根据实际使用需要进行设置，在此不作具体限定。

步骤S30，自动分选；

其中，本发明实施例中，自动分选具体包括根据第一视觉检测机构对待焊件所检测采集的图像信息进行形状和图像的匹配，获取识别到依序排布的待焊件的型号并分选至对应的待焊工位；

其中，其自动分选工序可以为工作人员手动选择当前所需分选的待焊件的具体型号，并使之根据工作人员所选择的型号相应的分选至对应的待焊工位；也可以为利用第一视觉检测机构对待当前所需分选的待焊件进行图像信息的采集，并根据所采集的图像信息与预先存储在数据库中的各个不同类型的元器件进行形状和图像的匹配，以使在所预先存储的数据库中匹配查找出所对应的待焊件的类型，从而相应识别出该待焊件的具体型号，进而根据所识别到待焊件的型号自动分选至对应的待焊工位。具体实施时，其第一视觉检测机构可采用CCD相机，其可进行摄像实现图像采集，使得可采集到待焊件的整体或局域的图像信息，从而识别到待焊件的型号。

进一步的，其根据第一视觉检测机构对待焊件所检测采集的图像信息进行形状和图像的匹配，自动化确定出待焊件的类型后，工作人员还可再对所识别的待焊件的类型进行复核，以确定所识别的待焊件的类型是否正确（也即检测自动识别的准确率），同时根据工作人员所复核的结果反馈修正其后续的识别，从而提高所自动化识别的正确率。

其中，需要指出的是，其相同类型的待焊件在进行后续的点锡焊接工艺中，其焊接工艺参数并非完全相同，其相同类型的待焊件还可存在各个焊接点的坐标位置、尺寸、各相邻焊接点之间的边距、及焊接高度等相关参数并不相同，因此其还需要根据待焊件的实际相关参数配置相对应的焊接工艺参数。

而对待焊件进行自动分选的工艺用于实现对不同类型的待焊件可在所对应的待焊工位进行更良好的点锡及焊接，以及通过对待焊件的类型筛选减少待焊工位上的焊接工艺参数的变化种类。例如，在未经过待焊件分选的待焊工位中，为满足各种类型的待焊件的激光锡焊，其需要配置对应数量的焊接工艺参数；而在经过待焊件分选后的待焊工位中，其待焊工位对所需激光锡焊的待焊件的匹配性更佳，因此可实现更良好的点锡及焊接，且其待焊工位针对具体对应类型的待焊件，由于待焊件的类型数量相应减少，使得待焊工位所需配置焊接工艺参数的数量也相应减少。

步骤S40，自动点锡；

其中，本发明实施例中，自动点锡具体包括根据第二视觉检测机构及测距机构检测待焊工位中的待焊件的焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距；根据待焊件的类型、焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定焊接点所对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量；在焊接点所确定的坐标位置上，根据焊接点所对应确定的焊锡点及焊锡量控制点锡机构对焊接点进行点锡；

其中，其自动化激光锡焊方法所应用的设备***中配备有光学***（也即激光器）、第二视觉检测机构及运动单元，具体实施时，其第二视觉检测机构可采用CCD同轴摄像定位及加工监视***，其可进行摄像实现图像采集，使得可采集到待焊件的整体或局域的图像信息；同时其第二视觉检测机构可与光学***所输出的激光同轴，使得可用于定位待焊件的焊接点，从而使激光实现对所同轴定位的焊接点进行锡焊；需要指出的是，其待焊件上存在有多个焊接点，其同一待焊件上的各个焊接点的尺寸、高度等参数信息根据实际使用需要可相同也可不同。同时其第二视觉检测机构还可对激光焊接过程进行加工监视，使得可清晰呈现焊点并及时矫正对位，保证加工精度和自动化生产。而运动单元可用于驱动光学***和第二视觉检测机构的运动。

进一步的，在现有技术中，其通常对同一型号的各个待焊件进行统一批量的自动化焊锡处理，因此其工作人员在根据待焊件的元器件类型及其引线类型确定出所需实施的焊接工艺参数并进行配置，以使对同一型号的各个待焊件均可获得一致的锡焊焊点质量，因此其现有技术不需获取待焊件的型号，而本发明实施例中，为实现在焊锡过程中对各种不同类型的待焊件均进行适应性的焊接工艺参数的调整及配置后进行焊接，因此本发明实施例中，其首先需要获取当前所待焊接的待焊件的类型，以使根据当前待焊件的类型确定出对应的加热参数并进行激光锡焊处理。

进一步的，需要指出的是，同时由于不同类型的待焊件的焊接点不同以及待焊件中元器件的类型及位置布局的不同，因此若按照现有统一高度进行激光焊接时，不同类型的待焊件存在各不相同的干涉情况，此时有的待焊件在该高度下存在干涉情况，而有的待焊件在该高度下不存在干涉情况，因此不同类型的待焊件所焊接高度也各不相同。或者在足够高的焊接高度情况下，由于不同类型的待焊件焊接表面高度不同，使得有的待焊件在该高度下与光学***距离较近，而有的待焊件在该高度下与光学***又距离较远。因此本发明实施例中，其运动单元带动第二视觉检测机构在足够高的高度下运动，此时确定出一不会与该待焊件发生干涉的高度，并控制运动单元运动至该高度。或者根据所有预先存储在数据库中的各个类型的元器件确定出不会发生干涉的最低高度，并控制运动单元一直保持在该最低高度进行运动。或者根据所确定的待焊件的类型所对应的具体参数信息调整至相对应的运动高度。

进一步的，其自动化激光锡焊方法所应用的设备***中还配备有与光学***所输出的激光同轴的测距机构，具体实施时，其测距机构可以采用激光测距传感器，此时运动单元根据所获取的待焊件的类型带动第二视觉检测机构运动依次至焊接点的各个中心位置，其测距机构首先测量出与各个焊接点的高度，然后其第二视觉检测机构根据该高度所对应的比例检测出各个焊接点的坐标位置和尺寸，以及各相邻焊接点之间的边距。具体例如该待焊件为一焊盘，其各个焊接点的高度一致，此时第二视觉检测机构可直接对焊盘的各个焊接点进行坐标位置、尺寸以及各相邻焊接点之间的边距进行检测。而当焊接点的高度发生变化时，由于透视现象而使得其第二视觉检测机构所采集图像中的焊接点在整体图像中的大小发生变化，此时第二视觉检测机构若直接根据所采集的图像信息确定焊接点的尺寸时，则其在点锡及焊接过程中，其由于高度位置所发生的改变而使得无法实现准确的点锡高度进行点锡、无法准确的提供焊锡量进行点锡、以及无法准确的配置激光焊接参数进行焊接。

因此本发明实施例中，其需要确定与该焊接点之间的高度，从而实现高度位置补偿，即使当高度位置发生改变时，也可以实现准确点锡而不会产生高度偏移，防止点锡不良；同时根据所确定的与该焊接点之间的高度可准确的检测出焊接点的坐标位置和尺寸，以及各相邻焊接点之间的边距，使得可相应的精确提供焊锡量，以及配置精准的激光焊接参数，从而不会产生由于过量提供焊锡量而导致连焊及堆焊，或由于少量提供焊锡量而导致虚焊的问题。

进一步的，本发明实施例中，在获取到待焊件的类型、待焊件中各个焊接点的坐标位置和尺寸、与各个焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距后，其相应的根据上述各个参数确定出焊接点所对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量。

其中，现有激光通常采用圆形光斑，然而其圆形光斑并不适用于所有类型的待焊件，例如待焊件为细长的矩形焊盘与线束产品时，如果使用圆形光斑，线材和焊盘都无法均匀加热，导致局部温度较高，要么烧毁产品，要么熔锡不彻底，无法覆盖整个焊盘。同时在焊点在高度发生变化时，如果还按照现有的焊锡点高度进行点锡或按照现有的光斑尺寸进行焊接，其均可能产生点锡不良或焊接不良的问题。同时不同的焊点的尺寸大小以及相邻焊点边距也相应的影响其焊锡量，因此如果按照现有的焊锡量进行点锡及焊接，其可能产生连焊、虚焊等问题。

因此需要根据不同尺寸类型的待焊件、不同高度及尺寸的焊接点、相邻焊接点的不同边距，设定不同的焊接工艺参数，建立其与焊接工艺参数一一对应的关系；此时通过第二视觉检测机构拍照，进行形状和图像匹配，从而识别当前待焊件的尺寸类型；根据第二视觉检测机构识别的待焊件以及与测距机构共同检测出的待焊件上各个焊接点的坐标位置、尺寸大小、相邻焊接点的边距、及焊接点的高度，选择对应的焊接工艺参数，具体的焊接工艺参数包括光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量。其中，需要指出的是，其光斑类型也即光学设备照射在待焊件上的焊接点时所呈现的图形类型，其具体例如圆形，矩形等各种形状。其光斑尺寸也即光学设备照射在待焊件上的焊接点时的尺寸大小。其焊锡点也即点锡机构对待焊件上的焊接点进行点锡时的点锡高度。其焊锡量也即点锡机构对待焊件上的焊接点进行点锡时所需的锡料用量。

其中，需要指出的是，其激光焊接方式包括锡丝焊接、锡丝焊接、以及锡球焊接。

其中锡丝焊接主要包括预热阶段、焊接阶段、及冷却阶段，其中预热阶段中激光出光，对焊盘位置进行预热、实现焊点升温；焊接阶段中送锡装置传送锡丝到焊盘，激光将低于焊件温度高于焊料熔点的能量送到焊盘上，此时在激光和焊盘热量的作用下锡丝融化；冷却阶段中锡丝回抽与焊点脱离，激光逐步减弱到停止，完成焊点成型冷却。

其中锡膏焊接主要包括点锡阶段、焊接阶段、及冷却阶段，其中点锡阶段中点锡控制器通过气压精确控制，将锡膏从针筒里挤出并经过针头涂覆到焊点上；焊接阶段中激光缓慢加热锡膏使之融化，并渗透到焊点各部位；冷却阶段中激光逐步减弱到停止，完成焊点成型冷却。

其中锡球焊接主要包括上球阶段、喷球阶段、及焊接阶段，其中上球阶段中分球盘转动，锡球从锡球容器掉入到喷嘴里，喷嘴口尺寸略小于锡球，锡球堵住喷嘴口，喷嘴内氮气气压上升；喷球阶段中输出激光，通过激光的高脉冲能量，瞬间熔化置于喷嘴上的锡球，再利用惰性气体的压力作用将熔化后的锡球喷射到焊盘表面，形成互联焊点，同时惰性气体还用于防止锡球在喷出到焊盘过程中氧化；焊接阶段中锡球喷射到焊盘上，在锡球热量与激光的作用下，锡球和焊盘完成融合，惰性气体持续作用，防止锡球和焊盘氧化。

其中，本发明实施例中的激光焊接方式具体采用上述所述的锡膏焊接方式，因此其需经上述所述的点锡阶段及焊接阶段，其中由于上述确定有焊接点所对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量，因此在点锡阶段中，其运动单元控制运动至焊接点的坐标位置上，此时根据焊锡点及焊锡量相应的通过点锡控制器控制针筒的点锡高度（也即焊锡点）以及通过气压精确控制锡膏用量（也即焊锡量），也即控制点锡机构对焊接点进行点锡，从而实现对待焊接点的点锡。此时由于点锡高度的确定，使得可以实现高度位置补偿，从而准确点注锡膏，防止点锡不良；同时由于锡膏用量的确定，使得可以实现点注锡膏的精准用量，防止后续的连焊、虚焊等问题的发生。因此其根据上述各种参数所确定焊锡点及焊锡量，以及根据所确定的各种信息对相对应的焊接点进行点锡，使得即使同一待焊件上的焊锡点的尺寸或高度都不相同的情况下也可实现准确的焊锡点及焊锡量进行点锡，使得其自动化程度高，而现有技术中只能固定程序化的进行固定高度及固定锡料用量的点锡，使得其在焊接点尺寸不同的情况下由于固定锡料用量而可能产生连焊或虚焊等问题，其在焊接点高度不同的情况下由于固定高度而可能产生点锡不良的问题。

步骤S50，自动激光焊接；

其中，本发明实施例中，自动激光焊接具体包括在焊接点所确定的坐标位置上，根据焊接点所对应确定的光斑尺寸及光斑类型控制焊锡机构对焊锡点进行激光焊接，并通过传感器机构实时监测焊接点的焊接温度、及输出激光能量，其中焊接光斑的照射中心作用于焊接点的中心；根据所监测的焊接温度和输出激光能量相应的控制焊锡机构调节激光输出参数对焊接点进行焊接，以使焊接温度处于目标温度范围内直至完成焊接。

其中，其根据上述各种参数所确定光斑类型及光斑尺寸，以及根据所确定的各种信息对相对应的焊接点进行焊接，使得即使同一待焊件上的待焊区域的尺寸或高度都不相同的情况下也可实现所需准确的光斑类型、光斑尺寸进行焊接，使得其自动化程度高，而现有技术中只能固定程序化的进行固定光斑类型及光斑尺寸的焊接，使得其在焊接点高度不同的情况下由于固定激光参数输出而使得激光所照射至焊接点时出现离焦而改变光斑尺寸的问题。

其中，其自动化激光锡焊方法所应用的设备***中还配备有与光学***所输出的激光同轴的传感器机构，具体实施时，其传感器机构包括但不限于红外温度传感器、能量检测装置，其中能量检测装置设置于该光学***的输出端，用于检测输出激光能量的大小。此时在焊接阶段中，其根据光斑类型及光斑尺寸相应的通过光学***控制相对应的光斑类型及光斑尺寸的激光进行输出，也即控制焊锡机构（也即光学***）对焊接点进行焊接，以对焊接点进行焊接。其中焊接光斑的照射中心作用于焊接点的中心。其中在焊接的过程中，其传感器机构还实时检测焊接点的焊接温度、及输出激光能量。

此时，需要指出的是，其光学***、第二视觉检测机构、测距机构、及传感器机构中多光路同轴设置，避免复杂调试，且光学***、第二视觉检测机构、测距机构、及传感器机构均完全独立设置，使得根据实际使用需要选择不同的模块化组合方式。

进一步的，其根据所监测的焊接温度和输出激光能量相应的调节激光输出参数，具体的，其采用PID温度调节反馈方式进行调节，例如，当监测到的实时焊接温度高于焊接工艺参数对应的设定温度区间的上限值时，控制降低激光输出功率，直到实时焊接温度回到焊接工艺参数对应的设定温度区间内为止，反之当监测到的实时焊接温度低于焊接工艺参数对应的设定温度区间的下限值时，控制升高激光输出功率，直到实时焊接温度回到焊接工艺参数对应的设定温度区间内为止。可以理解的，其激光输出参数除输出功率外还可以包括激光脉冲的宽度、重复频率、占空比等，其主要通过反馈调节方式实现自动调节激光输出参数从而使得焊接温度处于目标设定范围内（也即控制恒温焊接）即可，其调节方式在此不做具体限定。

进一步的，在本发明的一个实施例中，其自动化激光锡焊方法可采用单激光焊接方式或复合激光焊接方法，其中复合激光焊接可解决单激光焊接存在的一些焊接缺陷，如表面成形质量、焊接熔池内的裂纹、气孔等。具体的，复合激光焊接是指采用不同波长的或者不同热源的激光焊接方式，具体采用的是半导体激光和光纤激光复合的方式。其中，在本发明实施例中，其激光锡焊的方式可根据实际使用需要选择上述任一种方式，在此不做具体限定。

步骤S60，焊接缺陷检测；

其中，本发明实施例中，焊接缺陷检测具体包括在对待焊件完成焊接后，根据第二视觉检测机构检测待焊件的焊接是否存在焊接缺陷；并当检测到存在焊接缺陷时，将待焊件运送至预留工位，以使工作人员对放置在预留工位的待焊件进行缺陷处理；

其中，焊接缺陷包括连焊、漏焊、堆焊、虚焊等，其可通过第二视觉检测机构对待焊件进行图像信息的采集，并根据所采集的图像信息检测判断是否存在焊接缺陷，例如连焊通常为焊锡过程中紧邻的几个焊点桥接在一起的现象，此时第二视觉检测机构检测到相邻的焊接点连接一体时，则可确定该待焊件存在连焊缺陷，造成此种现象的原因可能是锡量太多或是两个焊点之间的间距太小所造成的，因此后续缺陷处理过程中，则需要工作人员减少锡量进行重新焊接。

而漏焊通常焊接过程中焊点上没有锡的现象，此时视觉检测机构检测到存在焊接点没有锡时，则可确定该待焊件存在漏焊缺陷，造成此种现象的原因可能是锡膏或者锡丝没有接触到焊点或者焊盘表面氧化比较严重导致锡无法粘在焊盘上面所造成的，因此后续缺陷处理过程中，则需要工作人员对焊接点进行重新焊接。若再次锡焊完成后依旧检测到漏焊缺陷时，则工作人员需对该待焊件的焊盘表面进行处理。

相应的，堆焊为焊接过程中焊料过多，而虚焊为焊接过程中焊料过少，或激光点在焊盘上的停留时间不够或是温度过低造成的。此外还可通过如下检测方式进行焊接缺陷的检测：

一、PCB三角测量法

通过光扩散性原理对物体进行检验，使得能够检出其立体形状的截面形状的方法，其通过现有利用的三角测量法设计出的设备进行检测。

二、光反射分布测量法

利用焊接部位检测装饰，从倾斜方向向内入射光，在上方设置TV摄像，然后对其进行检查。这种操作方法最重要的部分就是如何知道PCB焊料的表面角度，尤其是如何知道照射光度信息等，必须要通过各种灯光色彩来捕捉角度信息。相反，如果是从上方照射，测量的角度则是反射光分布，检查焊料倾斜表面即可。

三、变换角度进行摄像检查法

利用一个具有变换角度的装置，这个装置一般拥有至少5台摄像机，多个LED照明设备，会使用多个图像，采用目测条件进行检查，可靠度比较高。

四、焦点检出利用法

对于一些高密度的电路板，经过PCB焊接之后，上述三种方法很难检测出最终的结果，因而需要采用第四种方法，也就是焦点检出利用法。这种方法分为多个，比如多段焦点法，这个可以直接检测出焊料表面的高度，实现高精度检测法，同时设置10个焦点面检测器的话，可以通过求最大输出获得焦点面，检测出焊料表面的位置。如果是通过微细激光束照射对象方法去检测，只要在Z方向上错开配置的10个具体针孔，就能成功检测出0．3mm的节距引线装置。

因此，在本发明实施例中，通过在对待焊件焊接完成后进行缺陷检测，使得可实现锡多锡少、连锡、漏焊、烧伤等不良状态的检测，避免待焊件焊接不良而直接投入后续使用所可能造成的不良影响。同时在检测到待焊件存在焊接缺陷时，通过将其转移至预留工位，使得工作人员可以手动的对预留工位的待焊件进行处理，从而可消除该待焊件的焊接缺陷而实现正常使用。

步骤S70，自动收料；

其中，本发明实施例中，自动收料具体包括将待焊工位中完成焊接的待焊件进行收料。

本实施例中，通过自动化的送料、排料、分选、点锡、激光焊接、缺陷检测、及收料工序，使得可实现全程自动化，智能化，节省了人工成本，提高了稳定性和工作效率，同时由于前期的自动排料及分选工序，使得可将不同类型的待焊件分选至对应的待焊工位，使得实现对不同类型的待焊件可在所对应的待焊工位进行更良好的焊接，以及通过对待焊件的类型筛选减少待焊工位上的焊接工艺参数的变化种类。而点锡及激光焊接工序中，通过获取检测待焊件的类型，及其待焊件的待焊区域的坐标位置和尺寸、与待焊区域之间的高度、及各相邻待焊区域之间的边距相应的确定出所具体对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量，并根据光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量对待焊区域进行相应的点锡及焊接，同时在焊接过程中实时监测待焊区域的焊接温度、及输出激光能量，使得根据所监测的焊接温度和输出激光能量动态的调节激光输出参数，从而使焊接温度维持在目标设定范围内，使得可针对各种不同类型的待焊件进行有效的焊接。而对待焊件焊接完成后进行缺陷检测工序，使得可实现锡多锡少、连锡、漏焊、烧伤等不良状态的检测，避免待焊件焊接不良而直接投入后续使用所可能造成的不良影响，使得最终收料工序所接收的待焊件均实现有效的焊接，解决了现有无法高效的针对各种不同类型待焊件进行焊接的问题。

实施例二

请参阅图2，是本发明第二实施例提供的一种自动化激光锡焊方法的流程示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，该第二实施例与第一实施例的方法大抵相同，为简要描述，本实施例中未提及之处，可参考第一实施例中相应内容，具体该方法包括：

步骤S11，自动送料；

其中，本发明实施例中，自动送料具体包括将待焊件逐一运送至生产线。

步骤S21，自动排料；

其中，本发明实施例中，自动收料具体包括将生产线上的待焊件进行逐一有序排布。

步骤S31，自动分选；

其中，本发明实施例中，自动收料具体包括根据第一视觉检测机构对待焊件所检测采集的图像信息进行形状和图像的匹配，获取识别到依序排布的待焊件的型号并分选至对应的待焊工位。

步骤S41，自动激光祛漆；

其中，本发明实施例中，自动激光祛漆具体包括根据第二视觉检测机构检测待焊工位中的待焊件的漆包线的坐标位置，并根据漆包线的坐标位置控制焊锡机构对漆包线的漆面进行激光祛除；

其中，由于现有存在一部分的待焊件的漆包线外层包覆有绝缘涂层，因此在对待焊件进行锡焊时，需要去除部分漆皮，才能进行焊接，因此在上述步骤S31对待焊件进行分选完成后，此时其第二视觉检测机构对位于待焊工位的待焊件进行图像信息的采集，并通过图像识别算法检测识别出待焊件的漆包线的坐标位置，此时控制运动单元运动至该漆包线的坐标位置，并通过光学***控制激光输出，也即控制焊锡机构（也即光学***）对漆包线的漆面进行激光祛除，使表层漆包线材料因激光高能冲击汽化从而达到祛除漆面的效果。其中由于激光聚焦光斑极小，因此祛漆过程不产生机械挤压或机械应力，因此不会损坏待焊件，且由于激光聚焦后的尺寸很小，因此热影响区域较小。

步骤S51，自动点锡；

其中，本发明实施例中，自动点锡具体包括根据第二视觉检测机构及测距机构检测待焊工位中的待焊件的焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距；根据待焊件的类型、焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定焊接点所对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量；在焊接点所确定的坐标位置上，根据焊接点所对应确定的焊锡点及焊锡量控制点锡机构对焊接点进行点锡；

其中，本发明实施例中，上述根据第二视觉检测机构及测距机构检测待焊工位中的待焊件的焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距的步骤包括：

根据测距机构检测与待焊件的焊接点之间的高度；

根据第二视觉检测机构对待焊件所检测采集的图像信息、及测距机构所检测的与焊接点之间的高度，检测确定出焊接点的坐标位置和尺寸、及各相邻焊接点之间的边距。

其中，视觉检测机构对待焊件采集图像信息，而测距机构对焊接点采集高度信息，此时根据图像信息以及高度信息可相应的确定出其图像中焊接点的坐标位置和尺寸、及各相邻焊接点之间的边距。

进一步的，本发明实施例中，上述根据待焊件的类型、焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定焊接点所对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量可通过如下步骤实现：

根据待焊件的类型、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的光斑类型；

根据焊接点的尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的光斑尺寸；

根据焊接点的坐标位置、及与焊接点之间的高度确定出焊接点所对应激光焊接时的焊锡点；

根据焊接点的尺寸、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的焊锡量。

其中，上述光斑类型包括圆形、方形、椭圆形、环形、双焦点型、及一字型。进一步的，上述的环形光斑还可由一个中心光斑及环绕于该中心光斑外边的一个环形的外环光斑组成，而且两个光斑都可以实现激光功率和出光时间的实时独立调整。此时可以使用外环光斑的前端对待焊件进行预热，而用中心光斑来进行焊接，然后用外环光斑的后端来稳定熔池，从而减少飞溅、气孔等缺陷，实现更加完美的焊接。

其中，上述的双焦点型光斑是通过将光学***组合透镜进行一系列的改变，光纤发射出来发散的光经过透镜的一系列整形，将一束光分成两束单独的光束，通过机构的精调***，调节透镜的间距，以此来调节两个光斑的间距。需要指出的是，双焦点型光斑的双光点设计对于规则成对出现的焊点比用单光点焊接效率更高。

其中，现有激光通常采用圆形光斑，然而其圆形光斑并不适用于所有类型的待焊件，例如细长的矩形焊盘与线束产品的焊接，如果使用圆形光斑，线材和焊盘都无法均匀加热，导致局部温度较高，要么烧毁产品，要么熔锡不彻底，无法覆盖整个焊盘。而矩形光斑形态可以使得矩形焊盘在加热过程让锡条首位同时受热，因此不会产生锡条变形扭曲而导致的无方位翘曲，使得熔锡的整个过程一蹴而就，可顺利覆盖了整个焊盘；同时矩形光斑形态对于矩形焊点加热填充效果将会更加均匀。比如，方形镀金焊盘，如果用圆形光斑加热，焊盘周边容易脱落，因为热量的不均匀性，可能导致镀金焊盘整个脱落。

而在焊接微小焊盘时，如果微小焊盘排列成长长的一排时，不管圆形光斑还是矩形光斑效率都比较低。或者在激光焊接软板密集排线的时候，如果使用单点焊接一个一个去熔锡无疑效率会很低，并且密集型焊点的阻锡带非常窄小，稍有不慎就会连锡，烧毁。因此此时就需要用到一字型光斑，其将激光形状整形成细长的一字，使得可以一口气焊接完十几个焊点。

因此，并非所有的待焊件均适用于圆形光斑，此时根据待焊件的类型、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的光斑类型，使得可以更好的实现对焊接点的焊接。如上述所述的微小焊盘排列成长长的一排（也即边距较近）时，则可确定采用一字型光斑，使得可有效的提高焊接效率，

而根据焊接点的尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的光斑尺寸，其具体为首先根据与焊接点之间的高度确定出预设激光所照射在焊接点时对应的实际光斑大小，而根据焊接点的尺寸及各相邻焊接点之间的边距确定所需照射在焊接点时的目标光斑大小，此时根据目标光斑大小相应的调节光学***的相关参数，使得可将所照射在焊接点时对应的实际光斑大小最终调整至所需的目标光斑大小。

而根据焊接点的坐标位置、及与焊接点之间的高度确定出焊接点所对应激光焊接时的焊锡点，其具体为根据该焊接点的位置及高度相应的确定其针筒的点锡高度，使得实现高度补偿以防止点锡不良，当高度位置发生改变时，也可以实现准确点注锡膏；而根据焊接点的尺寸、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的焊锡量，其具体为根据该焊接点的尺寸大小及相邻焊接点边距相应的确定所不会连焊及虚焊的焊锡量，使得保证使用该焊锡量精准焊接时，不会产生虚焊、连焊的问题。

其中，在点锡阶段中，其运动单元控制运动至焊接点的坐标位置上，此时根据焊锡点及焊锡量相应的通过点锡控制器控制针筒的点锡高度（也即焊锡点）以及通过气压精确控制锡膏用量（也即焊锡量），也即控制点锡机构对焊接点进行点锡，从而实现对焊接点的点锡。

步骤S61，自动激光焊接；

其中，本发明实施例中，自动激光焊接具体包括在焊接点所确定的坐标位置上，根据焊接点所对应确定的光斑尺寸及光斑类型控制焊锡机构对焊锡点进行激光焊接，并通过传感器机构实时监测焊接点的焊接温度、及输出激光能量，其中焊接光斑的照射中心作用于焊接点的中心；根据所监测的焊接温度和输出激光能量相应的控制焊锡机构调节激光输出参数对焊接点进行焊接，以使焊接温度处于目标温度范围内直至完成焊接；

其中，在焊接阶段中，其根据光斑类型及光斑尺寸相应的通过光学***控制相对应的光斑类型及光斑尺寸的激光进行输出，也即控制焊锡机构（也即光学***）对焊接点进行焊接，以对焊接点进行焊接。其中焊接光斑的照射中心作用于焊接点的中心。其中在焊接的过程中，其传感器机构还实时检测焊接点的焊接温度、及输出激光能量。

进一步的，激光输出参数包括激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率；

上述根据所监测的焊接温度和输出激光能量相应的控制焊锡机构调节激光输出参数对焊接点进行焊接的步骤包括：

根据所监测的焊接温度与目标温度范围之间的差值动态调节激光脉冲的宽度、能量、峰值功率及重复频率，以使焊接温度处于目标温度范围内；

根据所监测的输出激光能量的波动动态调节激光脉冲的宽度、能量、峰值功率及重复频率，以使焊接温度处于目标温度范围内时稳定所输出的激光能量。

具体的，温度反馈控制原理为：通过红外检测方式，实时检测激光对待焊件的红外热辐射，形成激光焊接温度和检测温度的闭环控制，通过PID的计算调节，可以有效控制激光焊接温度在设定范围波动。具体例如，当监测到的实时焊接温度高于焊接工艺参数对应的设定温度区间的上限值时，控制降低激光峰值功率，直到实时焊接温度回到焊接工艺参数对应的设定温度区间内为止，反之当监测到的实时焊接温度低于焊接工艺参数对应的设定温度区间的下限值时，控制升高激光峰值功率，直到实时焊接温度回到焊接工艺参数对应的设定温度区间内为止。当然其还可通过负反馈动态调节激光脉冲的宽度、能量、重复频率等其他参数中的任意一个或其组合，使得焊接温度处于目标设定范围内（也即控制恒温焊接）即可，其调节方式在此不做具体限定。

其中，上述温度反馈控制中可以选择温度和功率两种模式同时控制，也可以选择分段混合模式控制，可根据温度曲线数据追踪温度过载的时候所使用的功率，然后在通过功率对这个时间点进行限制，能有效的避免温度过载的情况出现。

同时，在光学***的输出端增加一个能量检测装置，用来检测输出激光能量的大小，并将该信号实时的反馈到控制端，与理论设定的能量进行比较，形成一个闭环控制***，达到准确控制激光能量输出的目的。使得在焊接温度处于目标温度范围内时，其还可以控制激光能量的稳定输出，使得能量输出更加稳定。

同时其第二视觉检测机构还可以观察激光与引线的对位情况以及焊接的过程，可对焊锡过程录像或拍照，实现焊接过程的全程监控，并当检测到点锡或焊接位置与焊接点的中心坐标位置发生偏移时，立刻控制停止点锡或焊接，并控制运动单元驱动光学***运动至焊接点的准确坐标位置后，再一次进行上述的点锡及焊接工序。

进一步的，自动激光焊接的步骤还包括：

当监测到焊接温度无法保持预设温度范围内的恒定或与目标温度范围之间的差值超过预设阈值时，发出报警提醒并调节激光输出参数以使停止激光输出。

进一步的，其传感器机构能使待焊件在一定焊接温度范围内焊接，更好地保证焊接效果的一致性，同时还可监测焊接点温度，以此间接判断焊接效果，当焊接点温度无法恒定或与目标温度范围之间的差值超过预设阈值时，发出报警提醒并停止输出激光，避免产品过烧，同时兼具焊中检测的效果，解决焊接检测难的问题。

步骤S71，焊接缺陷检测；

其中，本发明实施例中，焊接缺陷检测具体包括在对待焊件完成焊接后，根据第二视觉检测机构检测待焊件的焊接是否存在焊接缺陷；并当检测到存在焊接缺陷时，将待焊件运送至预留工位，以使工作人员对放置在预留工位的待焊件进行缺陷处理。

步骤S81，自动收料；

其中，本发明实施例中，自动收料具体包括将待焊工位中完成焊接的待焊件进行收料。

实施例三

请参阅图3，是本发明第三实施例提供的自动化激光锡焊装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，该装置包括：

自动送料单元11，用于将待焊件逐一运送至生产线；

自动排料单元12，用于将生产线上的待焊件进行逐一有序排布；

自动分选单元13，用于根据第一视觉检测机构对待焊件所检测采集的图像信息进行形状和图像的匹配，获取识别到依序排布的待焊件的型号并分选至对应的待焊工位；

自动点锡单元14，用于根据第二视觉检测机构及测距机构检测待焊工位中的待焊件的焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距；根据待焊件的类型、焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定焊接点所对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量；在焊接点所确定的坐标位置上，根据焊接点所对应确定的焊锡点及焊锡量控制点锡机构对焊接点进行点锡；

自动激光焊接单元15，用于在焊接点所确定的坐标位置上，根据焊接点所对应确定的光斑尺寸及光斑类型控制焊锡机构对焊锡点进行激光焊接，并通过传感器机构实时监测焊接点的焊接温度、及输出激光能量，其中焊接光斑的照射中心作用于焊接点的中心；根据所监测的焊接温度和输出激光能量相应的控制焊锡机构调节激光输出参数对焊接点进行焊接，以使焊接温度处于目标温度范围内直至完成焊接；

焊接缺陷检测单元16，用于在对待焊件完成焊接后，根据第二视觉检测机构检测待焊件的焊接是否存在焊接缺陷；并当检测到存在焊接缺陷时，将待焊件运送至预留工位，以使工作人员对放置在预留工位的待焊件进行缺陷处理；

自动收料单元17，用于将待焊工位中完成焊接的待焊件进行收料。

本发明实施例所提供的自动化激光锡焊装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

实施例四

请参阅图4，是本发明第四实施例提供的自动化激光锡焊装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，该第四实施例与第三实施例的结构大抵相同，其区别在于，本实施例中，该***还包括：

自动激光祛漆单元18，用于根据第二视觉检测机构检测待焊工位中的待焊件的漆包线的坐标位置，并根据漆包线的坐标位置控制焊锡机构对漆包线的漆面进行激光祛除。

进一步的，在本发明的一个实施例中，自动点锡单元14包括：

高度参数获取子单元，用于根据测距机构检测与待焊件的焊接点之间的高度；

参数检测获取子单元，用于根据第二视觉检测机构对待焊件所检测采集的图像信息、及测距机构所检测的与焊接点之间的高度，检测确定出焊接点的坐标位置和尺寸、及各相邻焊接点之间的边距。

进一步的，在本发明的一个实施例中，自动点锡单元14还包括：

光斑类型确定子单元，用于根据待焊件的类型、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的光斑类型；

光斑尺寸确定子单元，用于根据焊接点的尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的光斑尺寸；

焊锡点确定子单元，用于根据焊接点的坐标位置、及与焊接点之间的高度确定出焊接点所对应激光焊接时的焊锡点；

焊锡量确定子单元，用于根据焊接点的尺寸、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的焊锡量。

进一步的，在本发明的一个实施例中，激光输出参数包括激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率；

其中，自动激光焊接单元15包括：

第一焊接调节子单元，用于根据所监测的焊接温度与目标温度范围之间的差值动态调节激光脉冲的宽度、能量、峰值功率及重复频率，以使焊接温度处于目标温度范围内；

第二焊接调节子单元，用于根据所监测的输出激光能量的波动动态调节激光脉冲的宽度、能量、峰值功率及重复频率，以使焊接温度处于目标温度范围内时稳定所输出的激光能量。

进一步的，在本发明的一个实施例中，光斑类型包括圆形、方形、椭圆形、环形、双焦点型、及一字型。

进一步的，在本发明的一个实施例中，自动激光焊接单元15还包括：

警报子单元，用于当监测到焊接温度无法保持预设温度范围内的恒定或与目标温度范围之间的差值超过预设阈值时，发出报警提醒并调节激光输出参数以使停止激光输出。

本发明实施例所提供的自动化激光锡焊装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

实施例五

请参阅图5，是本发明第五实施例提供的自动化激光锡焊***的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，该***包括：

送料机构100，用于将待焊件逐一运送至生产线；

排料机构200，用于将送料机构100所运送的待焊件进行逐一有序排布；

第一视觉检测机构300，用于对排料机构200所排布的待焊件进行图像信息的采集，并根据检测采集的图像信息进行形状和图像的匹配，以识别出待焊件的型号；

分选机构400，用于将第一视觉检测机构300所识别出型号的待焊件分选至对应的待焊工位；

测距机构500，用于检测与分选机构400所分选出的待焊件的焊接点之间的高度；

第二视觉检测机构600，用于与测距机构500共同检测待焊件的焊接点的坐标位置和尺寸、及各相邻焊接点之间的边距，并在对待焊件完成焊接后，检测待焊件的焊接是否存在焊接缺陷；

点锡机构700，用于对待焊件的焊接点进行点锡；

焊锡机构800，用于对待焊件的焊接点进行激光焊接；

传感器机构900，用于实时监测焊接点的焊接温度、及输出激光能量；

控制机构1000，用于根据测距机构500及第二视觉检测机构600检测的待焊件的类型、焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量，并根据焊接点所对应确定的焊锡点和焊锡量控制点锡机构700对焊接点进行点锡，以及根据焊接点所对应确定的光斑尺寸及光斑类型控制焊锡机构800对焊接点进行焊接，及根据传感器机构900所监测的焊接温度和输出激光能量相应的控制焊锡机构800调节激光输出参数对焊接点进行焊接，以使焊接温度处于目标温度范围内直至完成焊接；

收料机构1100，用于将待焊工位中完成焊接的待焊件进行收料，及将第二视觉检测机构600所检测的存在焊接缺陷的待焊件运送至预留工位。

进一步的，其焊锡机构800还用于对待焊件的漆包线的漆面进行激光祛除。

本发明实施例所提供的自动化激光锡焊***，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

本发明实施例还提供了一种可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如上述实施例所述的自动化激光锡焊方法步骤。所述可读存储介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元或模块完成，即将存储装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施方式中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。

本领域技术人员可以理解，图3及图4中示出的组成结构并不构成对本发明的自动化激光锡焊装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置，而图1-2中的自动化激光锡焊方法亦采用图3或图4中所示的更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置来实现。本发明所称的单元、模块等是指一种能够被自动化激光锡焊装置中的处理器（图未示）所执行并功能够完成特定功能的一系列计算机程序，其均可存储于自动化激光锡焊装置的存储设备（图未示）内。

本领域技术人员还可以理解，图5中示出的组成结构并不构成对本发明的自动化激光锡焊***的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置，而图1-2中的自动化激光锡焊方法亦采用图5中所示的更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置来实现。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动化激光锡焊方法，其特征在于，所述方法包括：

自动送料，将待焊件逐一运送至生产线；

自动排料，将生产线上的待焊件进行逐一有序排布；

自动分选，根据第一视觉检测机构对待焊件所检测采集的图像信息进行形状和图像的匹配，获取识别到依序排布的待焊件的型号并分选至对应的待焊工位；

自动点锡，根据第二视觉检测机构及测距机构检测待焊工位中的待焊件的焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距；根据待焊件的类型、焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定焊接点所对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量；在焊接点所确定的坐标位置上，根据焊接点所对应确定的焊锡点及焊锡量控制点锡机构对焊接点进行点锡；

自动激光焊接，在焊接点所确定的坐标位置上，根据焊接点所对应确定的光斑尺寸及光斑类型控制焊锡机构对焊锡点进行激光焊接，并通过传感器机构实时监测焊接点的焊接温度、及输出激光能量，其中焊接光斑的照射中心作用于焊接点的中心；根据所监测的焊接温度和输出激光能量相应的控制焊锡机构调节激光输出参数对焊接点进行焊接，以使焊接温度处于目标温度范围内直至完成焊接；

焊接缺陷检测，在对待焊件完成焊接后，根据第二视觉检测机构检测待焊件的焊接是否存在焊接缺陷；并当检测到存在焊接缺陷时，将待焊件运送至预留工位，以使工作人员对放置在预留工位的待焊件进行缺陷处理；

自动收料，将待焊工位中完成焊接的待焊件进行收料；

所述根据待焊件的类型、焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定焊接点所对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量的步骤包括：

根据待焊件的类型、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的光斑类型；

根据焊接点的尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的光斑尺寸；

根据焊接点的坐标位置、及与焊接点之间的高度确定出焊接点所对应激光焊接时的焊锡点；

根据焊接点的尺寸、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的焊锡量；

所述光斑类型包括圆形、方形、椭圆形、环形、双焦点型、及一字型。

2.如权利要求1所述的自动化激光锡焊方法，其特征在于，所述自动点锡的步骤之前还包括：

自动激光祛漆，根据第二视觉检测机构检测待焊工位中的待焊件的漆包线的坐标位置，并根据漆包线的坐标位置控制焊锡机构对漆包线的漆面进行激光祛除。

3.如权利要求1所述的自动化激光锡焊方法，其特征在于，所述根据第二视觉检测机构及测距机构检测待焊工位中的待焊件的焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距的步骤包括：

根据测距机构检测与待焊件的焊接点之间的高度；

根据第二视觉检测机构对待焊件所检测采集的图像信息、及测距机构所检测的与焊接点之间的高度，检测确定出焊接点的坐标位置和尺寸、及各相邻焊接点之间的边距。

4.如权利要求1所述的自动化激光锡焊方法，其特征在于，所述激光输出参数包括激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率；

所述根据所监测的焊接温度和输出激光能量相应的控制焊锡机构调节激光输出参数对焊接点进行焊接的步骤包括：

根据所监测的焊接温度与目标温度范围之间的差值动态调节激光脉冲的宽度、能量、峰值功率及重复频率，以使焊接温度处于目标温度范围内；

根据所监测的输出激光能量的波动动态调节激光脉冲的宽度、能量、峰值功率及重复频率，以使焊接温度处于目标温度范围内时稳定所输出的激光能量。

5.如权利要求1所述的自动化激光锡焊方法，其特征在于，所述自动激光焊接的步骤还包括：

当监测到焊接温度无法保持预设温度范围内的恒定或与目标温度范围之间的差值超过预设阈值时，发出报警提醒并调节激光输出参数以使停止激光输出。

6.一种自动化激光锡焊装置，其特征在于，所述装置包括：

自动送料单元，用于将待焊件逐一运送至生产线；

自动排料单元，用于将生产线上的待焊件进行逐一有序排布；

自动分选单元，用于根据第一视觉检测机构对待焊件所检测采集的图像信息进行形状和图像的匹配，获取识别到依序排布的待焊件的型号并分选至对应的待焊工位；

自动点锡单元，用于根据第二视觉检测机构及测距机构检测待焊工位中的待焊件的焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距；根据待焊件的类型、焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定焊接点所对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量；在焊接点所确定的坐标位置上，根据焊接点所对应确定的焊锡点及焊锡量控制点锡机构对焊接点进行点锡；

自动激光焊接单元，用于在焊接点所确定的坐标位置上，根据焊接点所对应确定的光斑尺寸及光斑类型控制焊锡机构对焊锡点进行激光焊接，并通过传感器机构实时监测焊接点的焊接温度、及输出激光能量，其中焊接光斑的照射中心作用于焊接点的中心；根据所监测的焊接温度和输出激光能量相应的控制焊锡机构调节激光输出参数对焊接点进行焊接，以使焊接温度处于目标温度范围内直至完成焊接；

焊接缺陷检测单元，用于在对待焊件完成焊接后，根据第二视觉检测机构检测待焊件的焊接是否存在焊接缺陷；并当检测到存在焊接缺陷时，将待焊件运送至预留工位，以使工作人员对放置在预留工位的待焊件进行缺陷处理；

自动收料单元，用于将待焊工位中完成焊接的待焊件进行收料；

自动点锡单元还包括：

光斑类型确定子单元，用于根据待焊件的类型、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的光斑类型；

光斑尺寸确定子单元，用于根据焊接点的尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的光斑尺寸；

焊锡点确定子单元，用于根据焊接点的坐标位置、及与焊接点之间的高度确定出焊接点所对应激光焊接时的焊锡点；

焊锡量确定子单元，用于根据焊接点的尺寸、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的焊锡量；

所述光斑类型包括圆形、方形、椭圆形、环形、双焦点型、及一字型。

7.一种自动化激光锡焊***，其特征在于，所述***包括：

送料机构，用于将待焊件逐一运送至生产线；

排料机构，用于将送料机构所运送的待焊件进行逐一有序排布；

第一视觉检测机构，用于对排料机构所排布的待焊件进行图像信息的采集，并根据检测采集的图像信息进行形状和图像的匹配，以识别出待焊件的型号；

分选机构，用于将第一视觉检测机构所识别出型号的待焊件分选至对应的待焊工位；

测距机构，用于检测与分选机构所分选出的待焊件的焊接点之间的高度；

第二视觉检测机构，用于与测距机构共同检测待焊件的焊接点的坐标位置和尺寸、及各相邻焊接点之间的边距，并在对待焊件完成焊接后，检测待焊件的焊接是否存在焊接缺陷；

点锡机构，用于对待焊件的焊接点进行点锡；

焊锡机构，用于对待焊件的焊接点进行激光焊接；

传感器机构，用于实时监测焊接点的焊接温度、及输出激光能量；

控制机构，用于根据测距机构及第二视觉检测机构检测的待焊件的类型、焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量，并根据焊接点所对应确定的焊锡点和焊锡量控制点锡机构对焊接点进行点锡，以及根据焊接点所对应确定的光斑尺寸及光斑类型控制焊锡机构对焊接点进行焊接，及根据传感器机构所监测的焊接温度和输出激光能量相应的控制焊锡机构调节激光输出参数对焊接点进行焊接，以使焊接温度处于目标温度范围内直至完成焊接；

收料机构，用于将待焊工位中完成焊接的待焊件进行收料，及将第二视觉检测机构所检测的存在焊接缺陷的待焊件运送至预留工位。