接装置进行多余的动作造成时间浪费。另外，当连续多次判断料孔5内无球类焊料时，上位机会通过显示器或报警装置提示料仓部的料槽2中无球类焊料，需要补充。连接判断料孔5内无球类焊料的次数根据实际情况来确定，例如由弧形通孔与吹气检测孔之间料孔5的最小个数来确定。
[0100]在焊接部，压缩氮气通过第一连接接头15吹入吹气孔，将球类焊料快速吹入料道7，落到出锡嘴9处。由于出锡嘴9处的出锡孔16的直径小于球类焊料的直径，球类焊料堵在出锡孔16处。压缩氮气通过第六连接头37吹入套筒8的空腔10，因球类焊料堵住了出锡孔16，空腔10内的气压升高，与第五连接头36连接的第二气压检测装置实时监测空腔10内的压力，当压力达到设定值时，激光装置开始工作，激光的能量集中在出锡孔9处的球类焊料上，使球类焊料熔化为锡液，由于空腔10内压力作用，锡液从出出锡孔16喷出，落在焊接位置上，形成焊点，同时随球类焊料一起喷出的氮气，在焊接位置的表面形成氮气保护层，防止了锡液与空气接触氧化，且气流可加速锡液冷却，提高工作效率。锡液喷出后，第一次照射完成后，激光穿过出出锡孔16对锡液进行二次照射，确保锡液熔化状态良好。
[0101]当锡液喷出后，空腔10内压力降低，第二气压检测装置检测到压力变化后停止激光照射。
[0102]在CXD部，CXD相机30通过拍摄照片，传输到显示器或图片分析软件中，配合多轴机器手，可手动或自动精确定位焊接位置；焊接操作完成后，CCD相机30拍摄照片，通过显示器，通过人工观察焊接状态，确认焊接质量好坏，或CCD相机30拍摄照片，传输到图片分析软件中，通过软件分析，自动确认焊接质量好坏，如焊接不良，通过显示器或报警装置提示。针对不同的焊接，还可设计对应的上位机程序，实现自动校正焊接位置和/或自动判断焊接状态的功能。
[0103]本发明实施例公开的一种球类焊料的焊接装置，包括:料仓部、传输部、焊料检测部和焊接部，实现了球类焊料的存储、传输、检测和焊接的一体化，实现了以自动的方式操作焊接装置，本发明中焊锡量以球类焊料的体积为单位精确可控，避免了传统丝类焊料因进给量和温度变化导致的焊料量偏差。焊接时所用的气体为氮气，防止焊料在加热时被氧化导致焊接质量下降。采用非接触式焊接，可以在不接触焊点的基础上，快速传送球类焊料并完成焊接操作，避免烙铁对被焊件的影响。同时避免了传统烙铁更换调试，延长了设备的使用寿命。通过CCD部及上位机控制，可以实现自动或手动精确定位焊接位置和/或观察焊接状态。
[0104]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种球类焊料的焊接装置，其特征在于，所述球类焊料的焊接装置包括:料仓部、传输部、焊料检测部、焊接部和底板； 所述料仓部用于存储球类焊料； 所述传输部与所述料仓部连接，用于从所述料仓部取球类焊料并传输至所述焊料检测部和所述焊接部； 所述焊料检测部用于检测所述传输部是否传输有球类焊料； 所述焊接部用于接收所述传输部传输的球类焊料，并执行焊接操作； 所述底板用于固定所述料仓部、所述传输部、所述焊料检测部和所述焊接部。
2.根据权利要求1所述的球类焊料的焊接装置，其特征在于，所述料仓部包括:料槽；所述料槽固定在所述底板上； 所述传输部包括:取料盘；所述底板中与所述取料盘对应的部分为相互固定的上底板和下底板，所述取料盘设于所述上底板和所述下底板之间； 所述取料盘上设置有周向均匀分布的多个料孔，用于暂存从所述料仓部的料槽中所取的球类焊料；所述下底板用于保证所述取料盘上的球类焊料随取料盘一起转动； 所述焊料检测部包括:第一检测孔、第二检测孔以及传感器检测装置； 所述第一检测孔设置在所述上底板上，所述第二检测孔设置在所述下底板上，且所述第一检测孔与所述第二检测孔的上下位置相对应且位于所述料孔运动轨迹的上下方； 所述传感器检测装置安装于所述第一检测孔和/或所述第二检测孔上； 所述焊接部包括:料道、套筒、出锡嘴、第二气压检测孔、调压孔、第二气压检测装置、调压阀和激光装置； 所述套筒的上部与所述激光装置固定连接，所述套筒的下部与所述出锡嘴固定连接；所述料道设置在所述套筒上，且通向所述出锡嘴，用于将取料盘上的球类焊料输送到所述出锡嘴处； 所述出锡嘴的顶端设置有出锡孔，且出锡孔的直径小于球类焊料的直径； 所述第二气压检测孔和调压孔分别设置在所述套筒的侧面且均与所述套筒的空腔相通； 所述第二气压检测孔与第二气压检测装置相连，所述调压孔通过调压阀与保护气吹入装置相连。
3.根据权利要求2所述的球类焊料的焊接装置，其特征在于，所述传输部还包括:电机、料盘安装板和压板； 所述料盘安装板、所述取料盘和所述压板依次叠加固定在一起，且固定安装在所述电机的轴上； 所述电机固定在所述底板上。
4.根据权利要求2所述的球类焊料的焊接装置，其特征在于，所述焊接部还包括:吹气孔，所述吹气孔设置在上底板上，用于将所述料孔内的球类焊料吹入所述料道，使球类焊料落到出锡嘴处； 所述吹气孔分为孔径大的部分和孔径小的部分； 所述吹气孔的孔径大的部分固定有第一连接头，并通过第一连接头与保护气吹入装置连接； 所述吹气孔的孔径小的部分对应于所述取料盘； 所述料道的进口与所述吹气孔的位置相对应，所述料道的出口通向出锡嘴。
5.根据权利要求2所述的球类焊料的焊接装置，其特征在于，所述传输部还包括:定位检测装置，用于定位每次取料盘送球类焊料时所转的角度；所述定位检测装置固定在所述底板上。
6.根据权利要求2所述的球类焊料的焊接装置，其特征在于，所述料仓部还包括:料槽盖、通气孔和侧向孔；所述料槽盖固定于所述料槽上部； 所述通气孔设置在所述料槽的边缘，所述侧向孔设置在所述料槽的内壁上且靠近料槽的底部；所侧向孔与所述通气孔相连； 所述通气孔固定有第二连接头，并通过第二连接头与压缩气体吹入装置连接。
7.根据权利要求2所述的球类焊料的焊接装置，其特征在于，所述激光装置包括激光发生器、激光头、定位座；所述激光头内设置聚焦镜片； 所述激光发生器通过光纤与所述激光头连接； 所述激光装置通过所述定位座与所述底板固定连接。
8.根据权利要求5所述的球类焊料的焊接装置，其特征在于，所述料槽的底部设置有弧形通孔； 所述弧形通孔与取料盘相对应，用于将球类焊料通过弧形通孔落在取料盘的料孔内； 所述弧形通孔下方对应所述取料盘上的至少一个料孔； 所述取料盘为圆形； 所述取料盘边缘设置有均匀分布的多个检测凹槽； 所述检测凹槽的个数与所述料孔的个数相等，所述定位检测装置与所述检测凹槽的运动轨迹相对应。
9.根据权利要求1至8中任一所述的球类焊料的焊接装置，其特征在于，所述球类焊料的焊接装置还包括CCD部，用于定位焊接位置和/或观察焊接状态； 所述CCD部固定在所述底板上； 所述CXD部包括:(XD相机和CXD支架，CXD相机通过CXD支架与所述底板固定。
10.根据权利要求2-8中任一所述的球类焊料的焊接装置，其特征在于， 所述第一检测孔为吹气检测孔，所述第二检测孔为第一气压检测孔； 所述吹气检测孔和所述第一气压检测孔均分为孔径大的部分和孔径小的部分； 所述吹气检测孔和所述第一气压检测孔两者的孔径小的部分对应于取料盘，且所述第一气压检测孔的孔径小的部分的孔径小于球类焊料的直径； 所述吹气检测孔的孔径大的部分固定有第三连接头，并通过第三连接头与压缩气体吹入装置相连； 所述第一气压检测孔的孔径大的部分固定有第四连接头； 所述传感器检测装置为第一气压检测装置，所述第四连接头与所述第一气压检测装置连接。
【专利摘要】本发明涉及激光焊接技术领域，尤其涉及一种球类焊料的焊接装置。本发明公开了一种球类焊料的焊接装置，所述球类焊料的焊接装置包括：料仓部、传输部、焊料检测部、焊接部和底板；所述料仓部用于存储球类焊料；所述传输部与所述料仓部连接，用于从所述料仓部取球类焊料并传输至所述焊料检测部和所述焊接部；所述焊料检测部用于检测所述传输部是否传输有球类焊料；所述焊接部用于接收所述传输部传输的球类焊料，并执行焊接操作；所述底板用于固定所述料仓部、所述传输部、所述焊料检测部和所述焊接部。本发明实现了球类焊料的存储、传输、检测和焊接的一体化，实现了以自动的方式操作焊接装置。
【IPC分类】B23K1-005, B23K3-08, B23K3-06, B23K3-00
【公开号】CN104588812
【申请号】CN201410850887
【发明人】张睿, 闫向东, 唐洪刚
【申请人】歌尔声学股份有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月31日