专利名称：一种网络变压器的无钎料激光焊接方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无钎料激光精密焊接技术，具体是指网络变压器的无钎料激光 焊接方法及装置。
背景技术：
随着计算机技术及通信技术的发明、因特网的普及，网络变压器得到了广 泛的应用，目前已成为计算机、通讯、路由器、交换机、电源等网络及通讯领域必不可少的器件。网络变压器由磁环线圈2、管脚架1相应的连接管脚1-1及 封装外壳3组成，磁环线圈2由铁芯2-1及围绕在铁芯上的导线2-2组成(如 图1 5所示)，磁环线圈2的导线2-2与连接管脚1-1通过焊接连成一体，磁 环线圈2与连接管脚1-1焊好，采用塑料外壳3封装成网络变压器产品。磁环线圈的导线很细微，导线线径0.05 0.18mm，并且连接管脚宽度为 0.4 0.8mm。通常先采用人工方法将磁环线圈固定在连接管脚上(将磁环线圈 的导线绕缠在连接管脚上，需多重缠绕)，然后再将管脚泡到熔融的钎料液槽中， 取出后液态钎料凝固后可得到磁环线圈与管脚焊为一体的网络变压器。这一传统的网络变压器钎焊法存在需采用人工将导线缠绕到焊接管脚、焊 接需要钎料、生产效率低下、焊点不牢固、焊件表面不美观等缺点，无法满足 当前网络变压器需规模化、无铅化、自动化生产的实际需要。发明内容本发明克服了上述现有技术的缺点与不足，提供一种网络变压器的无钎料 激光焊接方法，其焊接速度快、焊点牢固美观、无需人工将导线多重缠绕到管 脚、无需钎料及人工钎焊操作，既提高了生产效率，也提高了焊接质量，还节 省了焊接材料，顺应了当前电子器件焊接无铅化的趋势，能完全满足当前网络 变压器大规模自动化生产需要。本发明的目的还在于提供实现上述网络变压器的无钎料激光焊接方法的装置。本发明通过下述技术方案实现本网络变压器的无钎料激光焊接方法，包括以下步骤(1) 将磁环线圈的导线采用人工压入夹具上的定位槽中(由于磁环线圈的 导线柔软，很难自动化压入夹具，采用人工压入，但比先前需将导线多重缠绕 到管脚简单得多)，使磁环线圈固定在夹具内(由于管脚架很薄，且材料极易变 形，如直接采用人工将导线多重缠绕到管脚架上， 一方面将增加工人劳动强度， 另一方面，也易使管脚架变形，后续激光扫描难以准确定位；引入夹具，起到 保证定位精度、减轻工人劳动强度的作用)；将管脚架固定在工作平台上；(2) 通过微机控制夹具由上至下运动，夹具与管脚嵌合，使磁环线圈定位 到所述管脚架上即磁环线圈上的导线贴压到相应管脚上；(3) 微机控制扫描振镜将激光束定位到管脚架的第一个管脚处，先后发出 两类激光，第一类激光将导线的包漆气化去除，第二类激光将导线与管脚焊接 起来，所述导线与管脚焊接过程需气体保护焊点；由于导线直径极为细微(0.05 0.18rnrn)，并且管脚的宽度及管脚的间距为 0.4 0.8mm，为牢固地将导线与管脚焊起来，又不损伤到焊点以外地方，应使 激光在工作平面上的光斑直径满足大于导线直径，且小于管脚宽度的要求，因 而在焊接过程中，需要用到细微的激光束，因此，采用高光束质量的激光作为 成型能量源，并经扩束处理，可获得细微的聚焦激光光斑；所述激光束为光束 质量因子为M2《1. 1，波长为1.09um，功率25 200W的光纤激光，经扩束镜 扩束(3 5倍)，动态聚焦单元聚焦以及离焦量调节(通过调节光纤激光头、动 态聚焦单元以及扫描振镜在垂直方向的位置实现，这些器件都会装在一个光路盒里，光路盒安放到可升降调节的丝杆上)后，在工作平面上获得的激光聚焦 光斑直径为60 200 y m，为焊接可靠，激光功率密度为8X104 7X106W/cm2， 完全满足网络变压器微焊接需要；(4) 微机控制扫描振镜将激光束定位到管脚架的本排下一个管脚处，重复 步骤(3)的包漆气化去除及焊接操作，如此完成各个管脚的焊接；(5) 微机控制扫描振镜将激光束定位到焊点靠近夹具外边导线处，发出第 三类激光将未焊接前用于固定磁环线圈的多余导线切除，从而完成一个网络变 压器的焊接。为实现大规模生产，本网络变压器的无钎料激光焊接方法，还可以将多个 所述网络变压器的管脚依次固定在传送带上，进行流水线式激光焊接操作，其 包括以下步骤(1)将磁环线圈的导线采用人工压入夹具上的定位槽中，使磁环线圈固定在夹具内；将多个管脚架依次固定在传送带上；(2) 当传送带上的管脚架传送到焊接工位时，通过微机控制夹具由上至下 运动，夹具与管脚嵌合，使磁环线圈定位到所述管脚架上即磁环线圈上的导 线贴压到相应管脚上；(3) 微机控制扫描振镜将激光束定位到管脚架的第一个管脚处，先后发出 两类激光，第一类激光将导线的包漆气化去除，第二类激光将导线与管脚焊接 起来，所述导线与管脚焊接过程需气体保护焊点；同样，所述激光束为光束质量因子为M2《1. 1，波长为1.09ixm，功率25 200W的光纤激光，经扩束镜扩束(3 5倍)，动态聚焦单元聚焦以及离焦量调 节后，在工作平面上获得的激光聚焦光斑直径为60 200um，为焊接可靠，激 光功率密度为8 X 104 7 X 106W/cm2，完全满足网络变压器微焊接需要；(4) 微机控制扫描振镜将激光束定位到管脚架的本排下一个管脚处，重复 步骤(3)的包漆气化去除及焊接操作，如此完成各个管脚的焊接；(5) 微机控制扫描振镜将激光束定位到焊点靠近夹具外边导线处，发出第 三类激光将未焊接前用于固定磁环线圈的多余导线切除，从而完成一个网络变 压器的焊接；(6) 通过微机控制移开夹具，通过传送带将焊好的网络变压器移开，传送 带将下一个需焊接的管脚架送进焊接工位，重复步骤(1) 一 (6)，可实现多个 网络变压器的焊接；(7) 根据需要，将焊接好的各个网络变压器裁剪开，即可得到网络变压器 组或单个网络变压器。为更好地实现本发明，所述三类激光的输出参数是可以分别调节的，输出 参数包括持续时间、脉宽、平均功率、波形等。所述气体保护是指在焊接过程中，根据焊接处于开始或终结状态，通过 微机控制，向被焊接的所述管脚吹喷保护气体，从而实现气体保护；所述保护 气体为氩气、氮气或C02。采用上述网络变压器的无钎料激光焊接方法，对于单个网络变压器进行激 光焊接的装置，其包括微机及其信号连接的定位装置、激光焊接装置、保护气 装置，所述定位装置包括夹具、工作台，所述夹具在升降的最低位置处与所述 网络变压器的磁环线圈导线嵌接固定，所述网络变压器的管脚架与工作台固定 连接；所述激光焊接装置采用先动态聚焦后扫描方式，其包括依次光路连接的 激光器、扩束镜、由动态调焦单元及聚焦镜组成的动态聚焦单元、X轴扫描振镜Y轴扫描振镜；所述保护气装置包括喷嘴及其开关机构，所述两个喷嘴与所述管 脚的两个焊点平面分别相应设置；所述微机内设的控制模块与夹具的升降丝杆 的驱动电机、激光器、X轴扫描振镜、Y轴扫描振镜、两个喷嘴的幵关机构分别 信号连接；所述激光器为光束质量良好的光纤激光器，光束质量因子M2《1.1， 输出功率为25 200W，波长1.09um，通过离焦量调节取用的激光聚焦光斑直 径为60 200um,动态聚焦单元扫描范围》400mmX400mm;扩束镜倍数为3 5 倍；X轴扫描振镜、Y轴扫描振镜的扫描速度为0.1 7m/s。采用上述网络变压器的无钎料激光焊接方法对于多个网络变压器进行流水 线式激光焊接的装置，其包括微机及其信号连接的定位装置、激光焊接装置、 保护气装置，所述定位装置包括夹具、传送带，所述夹具在升降的最低位置处 与所述网络变压器的磁环线圈导线嵌接固定，多个所述网络变压器的管脚架依 次与传送带固定连接；所述激光焊接装置采用先动态聚焦后扫描方式，其包括 依次光路连接的激光器、扩束镜、由动态调焦单元及聚焦镜组成的动态聚焦单 元、、X轴扫描振镜、Y轴扫描振镜；所述保护气装置包括喷嘴及其开关机构， 所述两个喷嘴与所述管脚的两个焊点平面分别相应设置；所述微机内设的控制 模块与夹具的升降丝杆的驱动电机、传送带的驱动电机、激光器、X轴扫描振镜、 Y轴扫描振镜、两个喷嘴的开关机构分别信号连接；所述激光器为光束质量良好 的光纤激光器，光束质量因子M2《1.1，输出功率为25 200W，波长1.09um， 通过离焦量调节取用的激光聚焦光斑直径为60 200ura，动态聚焦单元扫描范 围》400mmX400mm;扩束镜倍数为3 5倍；X轴扫描振镜、Y轴扫描振镜的扫 描速度为0. 1 7m/s。为更好地实现本发明，所述夹具呈回字形，其边框内周两侧分别相应所述 管脚设有多个大凹槽，且所述大凹槽横截面为上窄下宽的敞口形，大凹槽上端 幵口的宽度及间距与所述管脚的宽度及间距分别相应；夹具的边框外周两侧分 别相应设有多个小槽，所述小槽的槽宽与所述导线的直径相应。采用动态聚焦单元，可在大范围扫描情况下，保证工作平面上激光聚焦光 斑处的激光功率密度在扫描运动过程中能保持恒定。如上所述，激光束的定位 由微机控制X轴扫描振镜、Y轴扫描振镜的摆动实现，X轴扫描振镜、Y轴扫描 振镜分别能实现X轴坐标及Y轴坐标的快速定位，扫描振镜的扫描速度为0. l 7m/s，扫描焊接速度可达200点/秒。为使夹具3在工作过程中不变形，以及不被激光束打坏，夹具3采用硬质 合金YW2制成，并且上表面进行抛光处理，上表面表面粗糙度Ra《0. 8。本发明相对于现有技术具有如下优点和效果焊接速度快、焊点牢固美观、 无需复杂的人工缠线操作、无需钎料及人工钎焊操作，既提高了生产效率，也 提高了焊接质量，还节省了焊接材料，，顺应了当前电子器件焊接无铅化的趋势, 有利于提高网络变压器的生产效率、节省生产成本，能完全满足当前网络变压 器大规模自动化生产需要，对网络变压器的自动化、规模化生产具有重大意义。
图l是现有网络变压器(已装封装外壳)的主视图； 图2是图2所示网络变压器的俯视图；图3是图2所示网络变压器的A-A向视图； 图4是图2所示网络变压器的B-B向视图； 图5是图2所示网络变压器的C-C向视图；图6是本发明无钎料网络变压器的激光焊接装置的工作原理图；图7是多个网络变压器共用一个管脚架(未装封装外壳)的俯视图；图8是保护气喷嘴与图6所示夹具、管脚、磁环线圈相互位置关系的主视图；图9是保护气喷嘴与图6所示夹具、管脚、磁环线圈相互位置关系的俯视图；图10是图6所示夹具的俯视图；图11是图10所示夹具的主视图；图12是图10所示夹具的A-A截面图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述，但本发明的实施方式 不限于此。 实施例一如图6所示，对单个网络变压器进行激光焊接，本网络变压器的无钎料激 光焊接方法的装置，其包括微机6及其信号连接的定位装置、激光焊接装置、 保护气装置，所述定位装置包括夹具3、工作台5，所述夹具3在升降的最低位 置处与所述网络变压器的磁环线圈导线2-2嵌接固定，所述网络变压器的管脚 架1与工作台5固定连接；所述激光焊接装置采用先动态聚焦后扫描方式，其 包括依次光路连接的激光器7、扩束镜8、动态调焦单元9和聚焦镜10组成的9动态聚焦单元、X轴扫描振镜ll、 Y轴扫描振镜12;所述保护气装置包括喷嘴4 及其开关机构，所述两个喷嘴4-l、 4-2与所述管脚1-1的两个焊点平面D1、 D2 (如图5所示)分别相应设置；所述微机6内设的控制模块与夹具3的升降丝 杆的驱动电机、激光器7、 X轴扫描振镜ll、 Y轴扫描振镜12、两个喷嘴4-1、 4-2的开关机构分别信号连接；所述激光器7为光束质量良好的光纤激光器，光 束质量因子M2《l. 1,输出功率为25 200W，波长1. 09 u m，通过离焦量调节(通 过调节光纤激光头、动态聚焦单元以及扫描振镜在垂直方向的位置实现，这些 器件都会装在一个光路盒里，光路盒安放到可升降调节的丝杆上)取用的激光 聚焦光斑直径60 200 U m，扩束镜8的扩束倍数3 5倍；动态聚焦单元扫描范 围》400咖X400mra;X轴扫描振镜11、Y轴扫描振镜12的扫描速度为0. 1 7m/s, 扫描焊接速度可达200点/秒。其中，如图10所示，所述夹具3呈回字形，其边框内周两侧分别相应所述 管脚1-1设有多个大凹槽3-1,且所述大凹槽3-l横截面为上窄下宽的敞口形(如 图12所示)，大凹槽3-1上端开口的宽度及间距与所述管脚1-1的宽度及间距 分别相应；如图10、 11所示，夹具3的边框外周两侧分别相应设有多个小槽3-2， 所述小槽3-2的槽宽与所述导线2-2的直径相应。为使夹具3在工作过程中不变形，以及不被激光束打坏，夹具3采用硬质 合金YW2制成，并且上表面进行抛光处理，上表面表面粗糙度Ra《0. 8。如图6、 8、 9所示，采用本网络变压器的无钎料激光焊接方法的装置对单 个网络变压器进行激光焊接的工作过程包括以下步骤(1) 将磁环线圈2的导线2-2采用人工压入夹具3的定位槽上，使磁环线 圈2固定在夹具3内；将管脚架1固定在工作台上；(2) 通过微机6控制夹具3的升降丝杆的驱动电机使夹具3由上至下运动， 夹具3的大凹槽3-1与管脚1-1嵌合，使磁环线圈2定位到管脚架1上即磁 环线圈2上的导线2-2贴压到相应管脚1-1上(如图6所示)；(3) 微机6控制X轴扫描振镜11、 Y轴扫描振镜12将激光束13定位到管 脚架1的第一个管脚1-1处，先后发出两类激光，第一类激光将导线2-2的包 漆气化去除，第二类激光将导线2-2与管脚1-1焊接起来，所述导线2-2与管 脚1-1焊接过程需保护气体保护焊点，即在焊接过程中，根据焊接处于开始或 终结状态，通过微机控制，向被焊接的所述管脚吹喷保护气体，从而实现气体 保护；所述保护气体为氩气、氮气或C02;所述激光束为光束质量因子为M2《 1.1，波长为1.09um，功率25 200W的光纤激光，经扩束镜扩束(3 5倍)，动态聚焦单元聚焦以及离焦量调节后，在工作平面上获得的激光聚焦光斑直径为60 200um，为焊接可靠，激光功率密度为8X104 7X106W/cm2。(4) 微机6控制X轴扫描振镜11、 Y轴扫描振镜12将激光束13定位到管 脚架1的本排下一个管脚1-1处，重复步骤(3)的包漆气化去除及焊接操作， 如此完成各个管脚1-1的焊接；(5) 微机6控制X轴扫描振镜11、 Y轴扫描振镜12将激光束13定位到焊 点靠近夹具3外边导线2-2处，发出第三类激光将未焊接前用于固定磁环线圈2 的多余导线2-2切除，从而完成一个网络变压器的焊接。所述三类激光的输出参数是可以分别调节的，输出参数包括持续时间、脉 宽、平均功率、波形等。实施例二如图6、 7所示，对于多个网络变压器进行流水线式激光焊接，本无钎料网 络变压器的激光焊接装置，其包括微机6及其信号连接的定位装置、激光焊接 装置、保护气装置，所述定位装置包括夹具3、传送带5，所述夹具3在升降的 最低位置处与所述网络变压器的磁环线圈导线2-2嵌接固定，多个所述网络变 压器的管脚架1依次与传送带5固定连接；所述激光焊接装置采用先动态聚焦 后扫描方式，其包括依次光路连接的激光器7、扩束镜8、动态调焦单元9和聚 焦镜10组成的动态聚焦单元、X轴扫描振镜ll、 Y轴扫描振镜12;所述保护气 装置包括喷嘴4及其幵关机构，所述两个喷嘴4-1、 4-2与所述管脚1-1的两个 焊点平面D1、 D2 (如图9所示)分别相应设置；所述微机6内设的控制模块与 夹具3的升降丝杆的驱动电机、激光器7、 X轴扫描振镜ll、 Y轴扫描振镜12、 两个喷嘴4-1、 4-2的开关机构分别信号连接；所述激光器7为光束质量良好的 光纤激光器，光束质量因子M2《1. 1，输出功率为25 200W，波长1.09um，通 过离焦量调节取用的激光聚焦光斑直径60 200 ix m，扩束镜8的扩束倍数3 5 倍；动态聚焦单元扫描范围》400mmX400mm; X轴扫描振镜11、 Y轴扫描振镜 12的扫描速度为0. 1 7m/s,扫描焊接速度可达200点/秒。其中，如图10所示，所述夹具3呈回字形，其边框内周两侧分别相应所述 管脚1-1设有多个大凹槽3-l，且所述大凹槽3-1横截面为上窄下宽的敞口形(如 图12所示)，大凹槽3-1上端开口的宽度及间距与所述管脚1-1的宽度及间距 分别相应;如图10、 11所示，夹具3的边框外周两侧分别相应设有多个小槽3-2， 所述小槽3-2的槽宽与所述导线2-2的直径相应。为使夹具3在工作过程中不变形，以及不被激光束打坏，夹具3采用硬质合金YW2制成，并且上表面进行抛光处理，上表面表面粗糙度Ra《0.8。如图6、 8、 9所示，为实现大规模生产，可以将多个所述网络变压器的管 脚依次固定在传送带上，采用本无钎料网络变压器的激光焊接装置进行流水线 式激光焊接操作，其工作过程包括以下步骤(1) )将磁环线圈2的导线2-2采用手工压入夹具3的定位槽上，使磁环 线圈2固定在夹具3内；将多个管脚1依次固定在传送带5上；(2) 当传送带5上的管脚架1传送到焊接工位时，通过微机6控制夹具3 的升降丝杆的驱动电机使夹具3由上至下运动，夹具3的大凹槽3-1与管脚l-l 嵌合，使磁环线圈2定位到管脚架1上即磁环线圈2上的导线2-2贴压到相 应管脚1-1上(如图6所示)；(3) 微机6控制X轴扫描振镜11、 Y轴扫描振镜12将激光束13定位到管 脚架1的第一个管脚1-1处，先后发出两类激光，第一类激光将导线2-2的包 漆气化去除，第二类激光将导线2-2与管脚1-1焊接起来，所述导线2-2与管 脚1-1焊接过程需保护气体保护焊点，即在焊接过程中，根据焊接处于开始或 终结状态，通过微机控制，向被焊接的所述管脚吹喷保护气体，从而实现气体 保护；所述保护气体为氩气、氮气或C02;所述激光束为光束质量因子为M2《 1.1,波长为1.09um，功率25 200W的光纤激光，经扩束镜扩束(3 5倍)，动态聚焦单元聚焦以及离焦量调节后，在工作平面上获得的激光聚焦光斑直径 为60 200um，为焊接可靠，激光功率密度为8X104 7X106W/cm2。(4) 微机6控制X轴扫描振镜11、 Y轴扫描振镜12将激光束13定位到管 脚架1的本排下一个管脚1-1处，重复步骤(3)的包漆气化去除及焊接操作， 如此完成各个管脚1-1的焊接；(5) 微机6控制X轴扫描振镜11、 Y轴扫描振镜12将激光束13定位到焊 点靠近夹具3外边导线2-2处，发出第三类激光将未焊接前用于固定磁环线圈2 的多余导线2-2切除，从而完成一个网络变压器的焊接；(6) 通过微机6控制夹具3的升降丝杆的驱动电机移幵夹具3，通过传送 带5将焊好的网络变压器移开，传送带5将下一个需焊接的管脚架1送进焊接 工位，重复步骤(1) 一 (6)，可实现多个网络变压器的焊接；(7) 根据需要，将焊接好的各个网络变压器裁剪开，即可得到网络变压器 组或单个网络变压器。所述三类激光的输出参数是可以分别调节的，输出参数包括持续时间、脉 宽、平均功率、波形等。如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰， 都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。
权利要求
1、网络变压器的无钎料激光焊接方法，其特征在于包括以下步骤(1)将磁环线圈的导线采用人工压入夹具上的定位槽中，使磁环线圈固定在夹具内；将管脚架固定在工作平台上；(2)通过微机控制夹具由上至下运动，夹具与管脚嵌合，使磁环线圈定位到所述管脚架上即磁环线圈上的导线贴压到相应管脚上；(3)微机控制扫描振镜将激光束定位到管脚架的第一个管脚处，先后发出两类激光，第一类激光将导线的包漆气化去除，第二类激光将导线与管脚焊接起来，所述导线与管脚焊接过程需气体保护焊点；所述激光束为光束质量因子为M2≤1.1，波长为1.09μm，功率25～200W的光纤激光，经扩束镜扩束3～5倍，动态聚焦单元聚焦以及离焦量调节后，在工作平面上获得的激光聚焦光斑直径为60～200μm，激光功率密度为8×104～7×106W/cm2；(4)微机控制扫描振镜将激光束定位到管脚架的本排下一个管脚处，重复步骤(3)的包漆气化去除及焊接操作，如此完成各个管脚的焊接；(5)微机控制扫描振镜将激光束定位到焊点靠近夹具外边导线处，发出第三类激光将未焊接前用于固定磁环线圈的多余导线切除，从而完成一个网络变压器的焊接。
2、 网络变压器的无钎料激光焊接方法，是指将多个所述网络变压器的管脚 依次固定在传送带上，进行流水线式激光焊接操作，其特征在于包括以下步骤(1) 将磁环线圈的导线采用人工压入夹具上的定位槽中，使磁环线圈固定 在夹具内；将多个管脚架依次固定在传送带上；(2) 当传送带上的管脚架传送到焊接工位时，通过微机控制夹具由上至下 运动，夹具与管脚嵌合，使磁环线圈定位到所述管脚架上即磁环线圈上的导 线贴压到相应管脚上；(3) 微机控制扫描振镜将激光束定位到管脚架的第一个管脚处，先后发出 两类激光，第一类激光将导线的包漆气化去除，第二类激光将导线与管脚焊接 起来，所述导线与管脚焊接过程需气体保护焊点；所述激光束为光束质量因子为M2《L 1，波长为1.09ym，功率25 200W 的光纤激光，经扩束镜扩束3 5倍，动态聚焦单元聚焦以及离焦量调节后，在 工作平面上获得的激光聚焦光斑直径为60 200 u ra，激光功率密度为8 X 104 7X106W/cm2;(4) 微机控制扫描振镜将激光束定位到管脚架的本排下一个管脚处，重复 步骤(3)的包漆气化去除及焊接操作，如此完成各个管脚的焊接；(5) 微机控制扫描振镜将激光束定位到焊点靠近夹具外边导线处，发出第 三类激光将未焊接前用于固定磁环线圈的多余导线切除，从而完成一个网络变 压器的焊接；(6) 通过微机控制移开夹具，通过传送带将焊好的网络变压器移开，传送 带将下一个需焊接的管脚架送进焊接工位，重复步骤(1) (6)，可实现多个 网络变压器的焊接；(7) 根据需要，将焊接好的各个网络变压器裁剪开，即可得到网络变压器 组或单个网络变压器。
3、 根据权利要求1或2所述网络变压器的无钎料激光焊接方法，其特征在 于所述三类激光的输出参数可分别调节，输出参数包括持续时间、脉宽、平 均功率、波形。
4、 根据权利要求1或2所述网络变压器的无钎料激光焊接方法，其特征在 于所述气体保护是指在焊接过程中，根据焊接处于开始或终结状态，通过 微机控制，向被焊接的所述管脚吹喷保护气体，从而实现气体保护；所述保护 气体为氩气、氮气或C02。
5、 实现权利要求1所述网络变压器的无钎料激光焊接方法的网络变压器的 无钎料激光焊接装置，其特征在于包括微机及其信号连接的定位装置、激光 焊接装置、保护气装置，所述定位装置包括夹具、工作台，所述夹具在升降的 最低位置处与所述网络变压器的磁环线圈导线嵌接固定，所述网络变压器的管 脚架与工作台固定连接；所述激光焊接装置采用先动态聚焦后扫描方式，其包 括依次光路连接的激光器、扩束镜、由动态调焦单元及聚焦镜组成的动态聚焦 单元、X轴扫描振镜、Y轴扫描振镜；所述保护气装置包括喷嘴及其开关机构， 所述两个喷嘴与所述管脚的两个焊点平面分别相应设置；所述微机内设的控制 模块与夹具的升降丝杆的驱动电机、激光器、X轴扫描振镜、Y轴扫描振镜、两 个喷嘴的幵关机构分别信号连接；所述激光器为光束质量良好的光纤激光器， 光束质量因子M2《1. 1，输出功率为25 200W,波长l,09um,通过离焦量调节 取用的激光聚焦光斑直径为60 200 nm，动态聚焦单元扫描范围》400mraX 400mm;扩束镜倍数为3 5倍；X轴扫描振镜、Y轴扫描振镜的扫描速度为0. l 7m/s。
6、 实现权利要求2所述网络变压器的无钎料激光焊接方法的网络变压器的无钎料激光焊接装置，其特征在于包括微机及其信号连接的定位装置、激光 焊接装置、保护气装置，所述定位装置包括夹具、传送带，所述夹具在升降的 最低位置处与所述网络变压器的磁环线圈导线嵌接固定，多个所述网络变压器 的管脚架依次与传送带固定连接；所述激光焊接装置采用先动态聚焦后扫描方式，其包括依次光路连接的激光器、扩束镜、由动态调焦单元及聚焦镜组成的动态聚焦单元、X轴扫描振镜、Y轴扫描振镜；所述保护气装置包括喷嘴及其开 关机构，所述两个喷嘴与所述管脚的两个焊点平面分别相应设置；所述微机内 设的控制模块与夹具的升降丝杆的驱动电机、传送带的驱动电机、激光器、X轴 扫描振镜、Y轴扫描振镜、两个喷嘴的开关机构分别信号连接；所述激光器为光 束质量良好的光纤激光器，光束质量因子M2《1.1，输出功率为25 200W，波 长L09um，通过离焦量调节取用的激光聚焦光斑直径为60 200um，动态聚 焦单元扫描范围》400mmX400mm;扩束镜倍数为3 5倍；X轴扫描振镜、Y轴 扫描振镜的扫描速度为0. 1 7m/s。
7、 根据权利要求5或6所述网络变压器的无钎料激光焊接装置，其特征在 于所述夹具呈回字形，其边框内周两侧分别相应所述管脚设有多个大凹槽， 且所述大凹槽横截面为上窄下宽的敞口形，大凹槽上端开口的宽度及间距与所 述管脚的宽度及间距分别相应；夹具的边框外周两侧分别相应设有多个小槽， 所述小槽的槽宽与所述导线的直径相应。
8、 根据权利要求7所述网络变压器的无钎料激光焊接装置，其特征在于-所述夹具的制造材料为硬质合金YW2，上表面抛光处理，上表面表面粗糙度 Ra《0.8。
全文摘要
本发明提供网络变压器的无钎料激光焊接方法，将磁环线圈的导线缠绕夹具上，使磁环线圈固定在夹具内；将管脚架固定工作平台上；将磁环线圈定位到管脚架上；微机控制扫描振镜将激光束定位到管脚架的第一个管脚处，先后发出两类激光完成包漆气化去除及焊接操作；将激光束定位到管脚架的本排下一个管脚处，重复包漆气化去除及焊接操作，如此完成各个管脚的焊接；将激光束定位到焊点靠近夹具外边导线处，发出第三类激光将未焊接前用于固定磁环线圈的多余导线切除，从而完成一个网络变压器的焊接。本发明焊接速度快、牢固美观，无需复杂人工缠线、无需钎料及人工钎焊，顺应了当前电子器件焊接无铅化的趋势，可进行流水线操作实现大规模自动化生产。
文档编号B23K101/36GK101327549SQ20081002985
公开日2008年12月24日 申请日期2008年7月31日 优先权日2008年7月31日
发明者吴伟辉, 师文庆, 杨永强 申请人:华南理工大学