专利名称：以凸透镜焦点为焊接热源的方法及其焊接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及焊接技术，特别涉及以凸透镜焦点为焊接热源的方法及其焊接装置。
背景技术：
焊接，是电子设备元器件组装、金属物件之间连接、或塑料制品拼接中的必要工艺 技术。而烙铁则是焊接所用的常规工具。烙铁焊接是通过对烙铁头加热，烙铁头作为热传 导的载体，熔化焊接剂料，达到焊接物件相互的熔合连接。对烙铁头最为传统的加热方式 是电加热，但是电加热有可能发生漏电，不够安全。目前，有人提出采用激光或光辐射作为 焊接烙铁的热源，此类热源也各有利弊，而有一点是相同的、它们均须要以烙铁头为受热载 体，熔化焊剂进行焊接。这些烙铁工具未能针对烙铁头表面易于氧化，所导致的烙铁头热效 率低、直接影响焊接工艺等问题而作出改进。
发明内容
本发明提出了一种以凸透镜焦点为焊接热源的方法及其焊接装置，目的在于通过 改变焊接热源，进而改变焊接工具，彻底克服现有烙铁头表面易氧化等系列问题。本发明技术解决方案本发明方法是根据平行光穿过凸透镜形成聚焦点的原理，设计平行光发生器，将 平行光发生器所所产生的平行光透过与其匹配的凸透镜，以聚焦点的强光、强热作为焊接 热源，而直接熔化焊接剂，实现焊接物件之间熔合连接。本发明装置主要由筒状壳体、及设置在壳体内的凸透镜和平行光发生器组成。其 中凸透镜、平行光发生器各分设在筒状壳体的两端，并与筒状壳体作固定连接。平行光发生 器主要由盒体、及设置在盒体内的可发出平行光的光源、和供电源、电源开关组成。其中，可 发出平行光的光源包括发光二极管或激光二极管；供电源或为电池、或为充电电池、或为外 接电源。本发明的有益效果(一)本发明方法原理成熟，所采用的光学热源，完全替代了电烙铁或其它热源的 烙铁焊接，完全不存在烙铁头的氧化问题，而是由凸透镜聚焦点的强光强热直接作用于焊 接剂，节约能源，焊接效果明显。(二)本发明装置结构简单、操作简易，不存在任何安全隐患，而且易于制作、成本 低、使用寿命较长。
附图为本发明装置的结构示意图。
具体实施例方式如图所示，
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本发明装置也可称之为〃焊接笔〃，完全依据本发明方法制作而成。主要由筒状 壳体1、凸透镜2、平行光发生器3组成。所述凸透镜、连同凸透镜架体21，连接在筒状壳体1 的下端；所述平行光发生器设置在筒状壳体1的上端。凸透镜架体21或固定式、或接插式、 或旋接式、连接在筒状壳体上；平行光发生器也或呈固定式、或接插式、或旋接式、连接在筒 状壳体上。所述由盒体31、及设置在盒体内的多个发光二极管或激光二极管32和供电源 33、电源开关34组成。发光(激光)二极管所发光线在筒状壳体空腔内直射至凸透镜(图 中的曲线分开的三段、上下段表示筒状壳体腔内)，形成聚焦点4。所述筒状壳体内壁光滑， 外壁设有手握凹凸棱11 (图中的中段表示筒状壳体表面)。实施例一取发光波长为615nm的发光二极管10只，整齐地呈同心圆状排列于平行光发生器 的盒体内，连接充电电池、电源开关；选直径为20mm焦距为20mm的凸透镜、固定于架体上， 将平行光发生器及凸透镜各安装在相应大小的筒状壳体的两端，制成焊接笔。该焊接笔聚 焦点所产生的热量可在2s时间内熔化焊锡，可对铜质线路板的一个焊点完成焊接操作。实施例二取功率为80mW，波长为532nm的激光二极管10个整齐排列于平行光发生器的盒体 内，连接充电电池、电源开关；选直径为20mm焦距为20mm的凸透镜、固定于架体上，将平行 光发生器及凸透镜各安装在相应大小的筒状壳体的两端，制成焊接笔。该焊接笔聚焦点所 产生的热量可在2s时间内熔化焊锡，可对铜质线路板的一个焊点完成焊接操作。实施例三取功率为100mW，波长为532nm的激光二极管125个整齐排列于平行光发生器的盒 体内，连接充电电池、电源开关；选直径为60mm焦距为60mm的凸透镜、固定于架体上，将平 行光发生器及凸透镜各安装在相应大小的筒状壳体的两端，制成焊接笔。该焊接笔聚焦点 所产生的热量可在20s时间内熔化2g塑料，可对相关塑料进行焊接操作。综上，本发明装置可以根据不同焊接物件所需的焊接温度，设定凸透镜的规格大 小、及与之匹配的平行光发生器中发光光源的发光波长和功率，所制成的各种多规格的焊 接笔均为本发明保护范围之列。
权利要求
以凸透镜焦点为焊接热源的方法，其特征在于该方法是根据平行光穿过凸透镜形成聚焦点的原理，设计平行光发生器，将平行光发生器所产生的平行光透过与其匹配的凸透镜，以聚焦点的强光、强热作为焊接热源，而直接熔化焊接剂，实现焊接物件之间熔合连接。
2.以凸透镜焦点为焊接热源的焊接装置，其特征在于该焊接装置主要由筒状壳体、 及设置在壳体内的凸透镜和平行光发生器组成，其中凸透镜、平行光发生器各分设在筒状 壳体的两端，并与筒状壳体作固定连接。
3.根据权利要求2所述的以凸透镜焦点为焊接热源的焊接装置，其特征在于所述平 行光发生器主要由盒体、及设置在盒体内的可发出平行光的光源和供电源、电源开关组成。
4.根据权利要求3所述的以凸透镜焦点为焊接热源的焊接装置，其特征在于所述的 可发出平行光的光源包括多个发光二极管或激光二极管；供电源或为电池、或为充电电池、 或为外接电源。
5.根据权利要求2所述的以凸透镜焦点为焊接热源的焊接装置，其特征在于所述凸 透镜、连同凸透镜架体，连接在筒状壳体的下端；所述平行光发生器设置在筒状壳体的上端。
6.根据权利要求5所述的以凸透镜焦点为焊接热源的焊接装置，其特征在于所述凸 透镜架体或固定式、或接插式、或旋接式、连接在筒状壳体上；平行光发生器也或呈固定式、 或接插式、或旋接式、连接在筒状壳体上。
7.根据权利要求2所述的以凸透镜焦点为焊接热源的焊接装置，其特征在于所述筒 状壳体内壁光滑，外壁设有手握凹凸棱。
全文摘要
本发明提供一种以凸透镜焦点为焊接热源的方法及其焊接装置。本方法是根据平行光穿过凸透镜形成聚焦点的原理，设计平行光发生器，将所产生的平行光透过与其匹配的凸透镜，以聚焦点的强光、强热作为焊接热源，而直接熔化焊接剂，实现焊接物件之间熔合连接；本装置主要由筒状壳体、及设置在壳体内的凸透镜和平行光发生器组成。凸透镜、平行光发生器各分设在筒状壳体的两端，并与筒状壳体作固定连接。平行光发生器主要由盒体、及设置在盒体内的多个发光或激光二极管和供电源、电源开关组成。本发明原理成熟，其光学热源，替代了电烙铁或其它热源的烙铁焊接，节约能源，且消除了烙铁头的氧化问题，焊接效果明显；本装置结构简单、操作简易，不存在任何安全隐患，而且易于制作、成本低、使用寿命较长。
文档编号G02B7/02GK101850450SQ201010190879
公开日2010年10月6日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者张俊, 胡光, 袁国民, 高本领 申请人:淮阴工学院