可进行温度反馈的激光焊锡装置的制作方法

文档序号:15435011发布日期:2018-09-14 22:04阅读:223来源:国知局
本实用新型涉及激光焊锡领域,具体涉及一种可进行温度反馈的激光焊锡装置。
背景技术
:随着技术的进步,大量的电子设备运用到人们的生活中。在电子设备的制造过程中,往往涉及电子元器件或者模组的焊接过程。常见的焊接工序一般使用激光焊锡机进行焊接。现有技术中,激光焊锡机没有温度闭环反馈装置,激光焊锡机在焊锡生产工作时,温度得不到精确的控制,经常会烧坏焊接产品,良率和焊接品质较低。技术实现要素:本实用新型的主要目的是提出一种可进行温度反馈的激光焊锡装置,旨在解决现有技术中,激光焊锡机没有温度闭环反馈装置,激光焊锡机在焊锡生产工作时,温度得不到精确的控制,良率和焊接品质较低的问题。为实现上述目的,本实用新型提出一种可进行温度反馈的激光焊锡装置,包括机台以及与主控芯片连接的三轴正交驱动机构,所述三轴正交驱动机构包括水平设置在所述机台上的X轴驱动组件、水平设置在所述X轴驱动组件上并与X轴驱动组相互垂直的Y轴驱动组件,以及竖直设置在所述Y轴驱动组件上的Z轴驱动组件;所述可进行温度反馈的激光焊锡装置还包括分别设置在Z轴驱动组件上并与所述主控芯片连接的激光发射器和红外测温仪,以及使所述红外测温仪的红外接收光路与激光发射器的激光发射光路同轴的第一分束组件;所述主控芯片还包括用于调整所述激光发射器的输出功率的功率调节单元、用于预设焊接温度的温度设置单元。优选地,所述可进行温度反馈的激光焊锡装置还包括与所述主控芯片连接,用于获取工件图像并定位焊点坐标的CCD模块,所述CCD模块的拍摄方向与所述激光的发射方向平行且竖直向下;还包括使CCD模块的拍摄光路与所述红外接收光路同轴的第二分束组件。优选地,所述可进行温度反馈的激光焊锡装置还包括与所述主控芯片连接的显示模块,用于显示所述工件图像和焊接温度测量值。优选地,所述可进行温度反馈的激光焊锡装置还包括与所述主控芯片连接,用于将所述激光发射器的输出功率值、焊接温度预设值、焊接温度测量值进行可视化处理的图像处理模块。优选地,所述可进行温度反馈的激光焊锡装置还包括与所述主控芯片连接的采样率调节模块,用于调整所述红外测温仪的测量频次。优选地,所述可进行温度反馈的激光焊锡装置还包括与所述主控芯片连接的质量监测模块,所述质量监测模块根据所述焊接温度预设值和所述焊接温度测量值判断焊接质量的质量监测模块。优选地,所述可进行温度反馈的激光焊锡装置还包括与所述主控芯片连接的报警模块,所述主控芯片根据所述质量监测模块测试到的焊接质量信息,控制报警模块进行报警。优选地,所述可进行温度反馈的激光焊锡装置还包括与所述主控芯片连接的存储模块,所述存储模块还用于存储所述工件图像以及焊接质量信息。本实用新型通过设置主控芯片以及与主控芯片连接的激光发射器和红外测温仪,使主控芯片可根据预设的焊接温度和焊接温度测量值,调整激光发射器的输出功率,形成温度闭环反馈,解决激光焊锡装置在焊锡生产工作时,温度得不到精确的控制,良率和焊接品质较低的问题。附图说明图1为本实用新型可进行温度反馈的激光焊锡装置一实施例的结构示意图;图2为本实用新型可进行温度反馈的激光焊锡装置一实施例的光路示意图;图3为本实用新型可进行温度反馈的激光焊锡装置另一实施例的结构示意图。附图标号说明:标号名称标号名称1第一分束镜2第二分束镜3第三分束镜4第四分束镜5聚光镜10主控芯片11功率调节单元12温度设置单元20三轴驱动机构21X轴驱动组件22Y轴驱动组件23Z轴驱动组件31激光发射器32红外测温仪33CCD模块40显示模块50图像处理模块60采样率调节模块70质量监测模块80报警模块90存储模块具体实施方式下面将详细描述本实用新型的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制,基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。为解决上述技术问题,本实用新型提出一种可进行温度反馈的激光焊锡装置,参照图1至图3,可进行温度反馈的激光焊锡装置包括机台以及与主控芯片10连接的三轴正交驱动机构,三轴正交驱动机构包括水平设置在机台上的X轴驱动组件21、水平设置在X轴驱动组件21上且相互垂直的Y轴驱动组件22、竖直设置在的Y轴驱动组件22上的Z轴驱动组件23;可进行温度反馈的激光焊锡装置还包括分别设置在Z轴驱动组件23上并与主控芯片10连接的激光发射器31和红外测温仪32,以及使红外测温仪32的红外接收光路与激光发射器31的激光发射光路同轴的第一分束组件;主控芯片10还包括用于调整激光发射器31的输出功率的功率调节单元11、用于预设焊接温度的温度设置单元12。在本实施例中,三轴正交驱动机构中,X轴驱动组件21水平设置在机台上,Y轴驱动组件22水平设置在X轴驱动组件21上且与垂直,Z轴驱动组件23竖直设置在Y轴驱动组件22上。X轴驱动组件21、Y轴驱动组件22、Z轴驱动组件23相互正交设置,其驱动方向同样相互正交。三轴正交驱动机构中的动力源为分别设置在各驱动组件的驱动电机,且驱动电机分别与主控芯片10连接。用于焊接的激光发射器31和用于测量温度的红外测温仪32都设置在Z轴驱动组件23上,且激光发射方向和温度探测方向都竖直向下。在激光发射器31和红外探测仪的下方还设置有用于将红外测温仪32的红外接收光路与激光发射器31的激光发射光路保持同轴的第一分束组件。第一分述组件包括设置在激光发射器31的正下方,用于将竖直向下照射的一级激光分出水平向右的二级激光的第一分束镜1,以及设置在红外测温仪32下方的第二分束镜2,用于接受将水平射入的二级激光分束并将其再次分出竖直向下照射在工件上的三级激光。第二分束镜2,还用于接受从工件激光光斑处上发射的竖直向上的一级红外光,并将其分出竖直向上的二级红外光。至此,激光光路和红外光光路在第二分束镜2和工件(焊点)段保持同轴。通过设置第一分束组件使红外测温的位置就是激光加热的位置,红外测温仪32可随时监控激光焊接光路下方的照射处的温度,获取焊接温度测量值并传送至主控芯片10。在本实施例中,主控芯片10还包括用于调整激光发射器31的输出功率的功率调节单元11,以及用于预设焊接温度的温度设置单元12。用户可通过温度设置单元12,设置焊接温度。不同的焊接温度对应不同的激光输出功率,功率调节单元11根据焊接温度预设值,控制激光发射器31以对应的功率发出激光。同时在焊接过程中,在相同的激光输出功率下,由于工件的结构和元器件的类型以及焊点的大小等因素的影响,不同的焊点的焊接温度可能不会在预设值的范围内,由此影响焊接质量。主控芯片10根据红外测温仪32获取的焊接温度测量值对激光发射器31的输出功率进行实时调整,以实现对焊接温度的闭环控制。第一分束组件还包括设置在第二分束镜2的下方的聚光镜5,用于控制激光光斑的大小以应对不同尺寸的焊点。本实用新型通过设置主控芯片10以及与主控芯片10连接的激光发射器31和红外测温仪32,使主控芯片10可根据预设的焊接温度和焊接温度测量值,调整激光发射器31的输出功率,形成温度闭环反馈,解决激光焊锡机在焊锡生产工作时,温度得不到精确的控制,良率和焊接品质较低的问题。在本实用新型另一实施例中,参照图1和图2,可进行温度反馈的激光焊锡装置还包括与主控芯片10连接,用于获取工件图像并定位焊点坐标的CCD模块33;还包括使CCD模块33的拍摄光路与红外接收光路同轴的第二分束组件。在本实施例中,CCD模块33与主控芯片10连接,其拍摄方向竖直向下,用于获取工件的图像信息,以及。主控芯片10根据图像信息和焊点之间的相对的位置信息控制三轴正交驱动机构,使激光发射器31运动到焊点上方。CCD模块33设置在红外测温仪32的一侧,其拍摄方向与激光发射光路以及红外接收光路保持共面。第二分束组件包括设置在红外测温仪32与第二分束镜2之间的第三分束镜3。第三分束镜3用于将竖直向上的二级红外光分出竖直向上且被红外测温仪32接收的三级红外光。第三分束镜3用于将竖直向上的二级可见光分出水平向右的三级可见光。第二分束组件还包括设置在第三分束镜3右方及CCD模块33下方的第四分束镜4,用于将水平向右的三级可见光分出竖直向上且被CCD模块33接收的四级可见光。CCD模块33接收到四级可见光后形成工件的图像信息,且图像的中心的光线在工件与第二分束镜2之间与激光光路和红外接收光路保持同轴。本实用新型通过设置第二分束组件及CCD模块33使拍摄到的图像的中心的光线在工件与第二分束镜2之间与激光光路和红外接收光路保持同轴,避免了焊点之间的位置信息的数据转换,提高了焊接时的位置精确度。在本实用新型又一实施例中,参照图1,可进行温度反馈的激光焊锡装置还包括与主控芯片10连接的显示模块40,用于显示工件图像和焊接温度测量值。在本实施例中,显示模块40优选液晶显示器。CCD模块33获取的图像信息可显示在液晶显示器中,用户可通过液晶显示器实时监控焊接过程。此外焊接温度测量值、焊点温度预设值以及激光发射器31的功率等实时信息可显示在液晶显示器上,方便用户进行监控。在本实用新型再一实施例中,参照图1,可进行温度反馈的激光焊锡装置还包括与主控芯片10连接,用于将激光发射器31的输出功率值、焊接温度预设值、焊接温度测量值进行可视化处理的图像处理模块50。在本实施例中,图像处理模块50根据实时的输出功率值、焊接温度测量值和焊接温度预设值与时间坐标形成曲线图,并在显示模块40中显示出来,方便用户对以上信息进行直观的查看,提升本实用新型的用户体验。在上述实施例中,可进行温度反馈的激光焊锡装置还包括与主控芯片10连接的采样率调节模块60,用于调整红外测温仪32的测量频次。在实施例中,采样率调节模块60用于调整红外测温仪32的测量频次。本实施例中红外测温仪32的测量频次为每秒10000次,根据采集到的温度,来反馈给激光器,激光器根据温度的高低来控制功率的输出,让温度在一个极小的范围内波动,以提高焊接质量。在本实用新型另一实施例中,参照图1,可进行温度反馈的激光焊锡装置还包括与主控芯片10连接的质量监测模块70,质量监测模块70根据焊接温度预设值和焊接温度测量值判断焊接质量的质量监测模块70。在本实施例中,质量监控模块用于根据焊接温度预设值和焊接温度测量值的差值进行评估,根据差值对焊接质量进行评估,以获取每个焊点的焊接质量信息。质量监测模块70还包括比对单元,比对单元将CCD模块33获取的焊接好的焊点图像信息与内置的假焊、虚焊、漏焊等不良焊点以及优质焊点的图像信息进行比对,实现对焊点质量的自动判断。本实施例通过设置质量监测模块70对焊接质量进行监测,减少了人工的参与,使可进行温度反馈的激光焊锡装置更加智能。在本实用新型又一实施例中,参照图1,可进行温度反馈的激光焊锡装置还包括与主控芯片10连接的报警模块80,主控芯片10根据质量监测模块70测试到的焊接质量信息,控制报警模块80进行报警。在本实施例中,报警模块80包括与主控芯片10连接的蜂鸣器,当焊接温度不在预设的温度区间时,主控芯片10可控制蜂鸣器发出报警,以便用户及时查看。在本实用新型一较佳实施例中,参照图1,可进行温度反馈的激光焊锡装置还包括与主控芯片10连接的存储模块90,存储模块90还用于存储工件图像以及焊接质量信息。在本实施例中,工件上一般会设有唯一的编码,在焊接时CCD模块33获取工件上的编码信息、每个焊点的焊接图像以及对应的焊接时间点,并将上述信息自动保存至存储模块90,方便对不良产品进行追溯。需要说明,在本实用新型实施例中凡是涉及方向性的指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性的指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示或一般状态)下各特征之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性的指示也应相应地随之改变。在本实用新型实施例中凡是涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于起区分技术特征的作用,而不能理解为明示或暗示其相对重要性、先后顺序,以及所指示技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的技术特征可以理解为至少包括一个该技术特征。以上的仅为本实用新型的部分或优选实施例,无论是文字还是附图都不能因此限制本实用新型保护的范围,凡是在与本实用新型一个整体的构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的
技术领域
均包括在本实用新型保护的范围内。当前第1页1 2 3 
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