真空激光封焊方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本技术涉及激光焊接的技术领域，尤其是涉及一种真空激光封焊方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.器件的封装方式通常采用真空平行封焊或激光封焊，其中，真空平行封焊属于电阻焊，在真空条件下，封焊时电机在移动的同时转动，在一定的压力下，电极之间断续通电，电极与盖板及盖板与焊框之间存在接触电阻，焊接电流将在这两个接触电阻出产生热量，使其盖板与焊框之间局部形成熔融状态，凝固后形成焊点。
3.激光焊接方法是采用激光器产生的激光束经过扩束、反射、聚焦后辐射被加工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散，使其局部温度急速上升直至融化以完成焊接。
4.在相关技术中，将真空平行封焊和激光封焊进行结合，采用真空激光封焊对常规器件进行封装，但是在使用真空激光封焊技术时，激光器通过透镜将激光照射在器件上，激光在经过透镜时，激光照射在器件的位置会发生偏移，可能导致封焊不到位，封焊失败。


技术实现要素：

5.为了提高真空激光封焊的准确性，本技术提供一种真空激光封焊方法、装置、设备及存储介质。
6.第一方面，本技术提供一种真空激光封焊方法，采用如下的技术方案：一种真空激光封焊方法，应用于真空封焊系统，所述真空激光封焊系统包括真空盒、罩设在真空盒上的透镜和激光器，所述方法包括：若所述真空盒内存在封焊器件，则获取所述封焊器件的状态信息；获取所述激光器的第一封焊角度，所述第一封焊角度为当前所述激光器与透镜形成的夹角；基于所述状态信息对所述第一封焊角度进行调整，确定所述激光器的第二封焊角度；基于所述第二封焊角度对所述封焊器件进行封焊。
7.通过采用上述技术方案，当需要对真空盒内的封焊器件进行封焊时，通过获取激光器的第一封焊角度，然后根据真空盒内封焊器件的状态信息对激光器进行调整，使激光器能够准确照射在封焊器件上，从而完成对封焊器件的焊接，通过对激光器的调整，能够更加精准的使激光器对封焊器件进行封焊。
8.可选的，所述基于所述状态信息对所述第一封焊角度调整，确定所述激光器的第二封焊角度包括：根据所述状态信息获取所述封焊器件的第一焊接点，所述状态信息包括所述封焊器件的焊接位置；获取所述激光器的姿态信息；获取所述透镜的第一属性信息，所述第一属性信息包括折射率和所述激光器发出
的激光在所述透镜的传播速度；基于所述姿态信息和所述第一属性信息确定所述激光器照射的第二焊接点；基于所述第一焊接点和所述第二焊接点对所述激光器的第二封焊角度进行调整。
9.可选的，在所述基于所述姿态信息和所述第一属性信息确定所述激光器照射的第二焊接点之前，所述方法还包括：获取所述封焊器件的第二属性信息，所述第二属性信息包括所述封焊器件的材质；基于所述第二属性信息获取所述封焊器件的承压等级；基于所述承压等级确定所述真空盒的第一真空度；基于所述第一真空度、所述姿态信息和所述第一属性信息确定所述激光器照射的第二焊接点。
10.可选的，在所述基于所述承压等级确定所述真空盒的第一真空度之后，所述方法还包括：基于所述第二属性信息和所述第一真空度构建封焊器件的真空度对照表；在每次对所述封焊器件进行封焊之前，基于所述封焊器件的真空度对照表查找是否存在与所述封焊器件相对应的第二真空度；若是，则采用第二真空度对所述真空盒进行操作；若否，则根据所述第二属性信息确定第一真空度，并将所述第二属性信息和所述第一真空度补充至所述封焊器件的真空度对照表。
11.可选的，所述真空激光封焊系统包括设置在真空盒内的红外线发射器，所述基于所述第二封焊角度对所述封焊器件进行封焊之前，所述方法还包括：基于所述第一焊接点和所述状态信息建立封焊模型；基于所述封焊模型中的所述第一焊接点确定所述红外线的移动路径；将所述移动路径作为所述激光器的封焊路径。
12.可选的，在所述基于所述第二封焊角度对所述封焊器件进行封焊之前，所述方法还包括：获取所述封焊器件的数量；获取所述激光器的位置信息；若所述封焊器件的数量大于一个，则基于所述状态信息和所述位置信息对所述封焊器件进行排序，得到第一排序结果；基于所述第一排序结果获取所述封焊器件的第一特征图像；基于所述第一特征图像判断所有所述封焊器件是否存在焊痕；若是，则删除存在所述焊痕的封焊器件在所述第一排序结果的位置，并重新对所述封焊器件进行排序，得到第二排序结果，以使所述激光器按照所述第二排序结果对所述封焊器件进行封焊。
13.可选的，所述真空激光封焊系统还包括设置在所述激光器上的摄像头，在所述基于所述第二封焊角度对所述封焊器件进行封焊之后，还包括：获取所述封焊器件的第二特征图像；对封焊器件的第二特征进行提取，并基于所述第二特征和预设特征判断所述封焊
器件是否封焊合格；若否，则对所述封焊器件重新封焊。
14.第二方面，本技术提供一种真空激光封焊装置，采用如下的技术方案：一种真空封焊装置，包括：第一获取模块，用于若所述真空盒内存在封焊器件，则获取所述封焊器件的状态信息；第二获取模块，用于获取所述激光器的第一封焊角度，所述第一封焊角度为当前所述激光器与透镜形成的夹角；调整模块，用于基于所述状态信息对所述第一封焊角度进行调整，确定所述激光器的第二封焊角度；封焊模块，用于基于所述第二封焊角度对所述封焊器件进行封焊。
15.第三方面，本技术提供一种智能终端，采用如下的技术方案：一种智能终端，包括处理器，所述处理器与存储器耦合；所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述智能终端执行如第一方面所述的方法。
16.第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，采用如下的技术方案：一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行第一方面任一项所述的真空激光封焊方法的计算机程序。
附图说明
17.图1是本技术实施例提供的一种真空封焊系统的结构示意图。
18.图2是本技术实施例提供的一种真空激光封焊方法的流程示意图。
19.图3是本技术实施例计算激光器激光进入真空盒内的折射角度的示意图。
20.图4是本技术实施例用于展示封焊器件在真空盒内状态的结构示意图。
21.图5是本技术实施例提供的一种真空激光封焊装置的结构框图。
22.图6是本技术实施例提供的智能终端的结构框图。
23.附图标记说明：1、激光器；2、真空盒；3、透镜；4、真空泵；5、摄像头。
具体实施方式
24.以下结合附图对本技术作进一步详细说明。
25.本技术实施例提供一种真空激光封焊方法，该真空激光封焊方法可由电子设备执行，该电子设备可以为服务器也可以为终端设备，其中该服务器可以使独立的物理服务器，也可以是多个物理度武器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云计算服务的云服务器。终端设备可以是智能手机、平板电脑、台式计算机等，但并不局限于此。
26.参照图1，在本实施例中，真空激光封焊系统包括可移动的激光器1、真空盒2、罩设在真空盒2上的透镜3与真空盒2管道连接的真空泵4，所述真空泵4电连接有智能终端，智能终端与激光器1电连接，在真空盒2内设置有红外线发射器和重力传感器，红外线发射器与智能终端电连接，在激光器1上固定连接有摄像头5，摄像头5与控制终端电连接。
27.在本实施例中，激光器1采用1064nm激光器1，透镜3采用透1064nm的光学玻璃。
28.如图2所示，一种真空激光封焊方法，该方法主要流程描述如下(步骤s101～s104)：步骤s101，若真空盒2内存在封焊器件，则获取封焊器件的状态信息。
29.具体的，当工作人员将封焊器件放入真空盒2内时，重力传感器检测到真空盒2内的重力发生变化，则判断出真空盒2内存在封焊器件，此时，获取封焊器件的状态信息，其中，状态信息包括封焊器件的位置信息、在真空盒2内的摆放信息和封焊器件的摆放位置。
30.步骤s102，获取激光器1的第一封焊角度，第一封焊角度为当前激光器1与透镜3形成的夹角。
31.具体的，由于在对封焊器件进行封焊之前，需要调整激光器1照射的角度，以便更好的对封焊器件进行封焊，此时首先通过人工测量或角度传感器计算出激光器1与透镜3之间的角度，得到激光器1与透镜3之间的初始角度。
32.步骤s103，基于状态信息对第一封焊角度进行调整，确定激光器1的第二封焊角度。
33.具体的，根据状态信息获取封焊器件的第一焊接点，状态信息包括封焊器件的焊接位置；获取激光器1的姿态信息；获取透镜3的第一属性信息，第一属性信息包括折射率和激光器1发出的激光在透镜3的传播速度；基于姿态信息和第一属性信息确定激光器1照射的第二焊接点；基于第一焊接点和第二焊接点对激光器1的第二封焊角度进行调整。
34.在本实施例中，工作人员将封焊器件放置在真空盒2内，然后通过摄像头5获取封焊器件在真空盒2中的位置和摆放姿态，由于封焊器件由盖板和壳体组成，故需要将盖板和壳体经过激光焊接在一起，实现盖板和壳体的封焊，通过摄像头5获取封焊器件的第一焊接点，然后根据第一焊接点的位置对封焊器件进行封焊，其中第一焊接点为封焊器件需要进行封焊的位置。
35.激光是光的一种，当光由一种介质传播到另一种介质时，激光受到光的折射的影响，会使激光照射在封焊器件上的位置发生偏移，激光器1设置在空气中，激光器1发射的激光先后经过空气、透镜3、真空才能照在封焊器件上，此时由于空气、透镜3和真空的折射率均不同，导致激光器1照射在封焊器件的位置不同，需要对激光器1照射的位置进行修正，从而达到精准封焊的目的。
36.参照图3，激光器1与透镜3表面的形成的第一封焊角度为θ1，激光在空气中的传播速度为v1；激光由空气进入透镜3的折射角度为θ2，激光在透镜3中的传播速度为v2；激光由透镜3进入真空盒2内的折射角度为θ3，激光在真空盒2中的传播速度为v3。
[0037]37.可由上述计算公式计算出激光由透镜3进入真空盒2内的折射角度θ3，其中，为透镜3的折射率。
[0038]
当需要获取激光器1与透镜3表面的形成的第一封焊角度为θ1时，需要获取激光器1的姿态信息，然后根据激光器1的姿态信息得到激光器1照射进透镜3表面的入射角即第一封焊角度θ1。
[0039]
当激光器1将激光照射在封焊器件上时，激光照射在封焊器件上的位置为第二焊接点，在对封焊器件进行焊接时，需要使第二焊接点与第一焊接点重合，当第二焊接点与第
一焊接点重合时，才能对封焊器件进行封焊。
[0040]
在本实施例中，改变激光器1的姿态，就能够改变激光器1与透镜3形成的第一封焊角度θ1，即改变激光器1的角度，从而使第二焊接点与第一焊接点重合，达到封焊的目的。
[0041]
进一步地，在基于姿态信息和第一属性信息确定激光器1照射的第二焊接点之前，还具体包括获取封焊器件的第二属性信息，第二属性信息包括封焊器件的材质；基于第二属性信息获取封焊器件的承压等级；基于承压等级确定真空盒2的第一真空度；基于第一真空度、姿态信息和第一属性信息确定激光器1照射的第二焊接点。
[0042]
在本实施例中，由于不同的封焊器件所能够承受的大气压不同，且真空盒2内的真空度受真空泵4影响，真空度不同就会影响激光的传播速度和激光由透镜3进入真空盒2内的角度，从而影响激光封焊的效果。例如，当封焊器件为石英材料时，石英材料最低能够处于绝对真空的环境，但由于真空泵4本身的特性以及真空盒2本身的密封性可能导致真空盒2内无法达到绝对真空的环境，此时需要实时获取真空盒2内的第一真空度，根据当前的第一真空度、激光器1的姿态信息以及透镜3的第一属性信息确定照射在封焊器件的第二焊接点，以便使第二焊接点和第一焊接点重合，对封焊器件精确封焊。
[0043]
进一步地，基于第二属性信息和第一真空度构建封焊器件的真空度对照表；在每次对封焊器件进行封焊之前，基于封焊器件的真空度对照表查找是否存在与封焊器件相对应的第二真空度；若是，则采用第二真空度对真空盒2进行操作；若否，则根据第二属性信息确定第一真空度，并将第二属性信息和第一真空度补充至封焊器件的真空度对照表。
[0044]
在本实施例中，可以采用真空封焊系统对不同的封焊器件进行封焊，故需要根据不同的封焊器件使真空盒2达到不同的真空度，以实现最好的封焊效果。在对大量的封焊器件时，可以根据封焊器件的第二属性信息和与封焊器件对应的第一真空度构建真空度对照表，当对具有同属性信息的封焊器件进行封焊时，可以通过真空度对照表获取相应的第二真空度，根据第二真空度控制真空泵4对真空盒2进行操作。
[0045]
当真空度对照表中不存在与当前封焊器件相对应的第二真空度时，需要根据封焊器件的第二属性信息确定第一真空度，并将当前封焊器件的第二属性信息和对应的第一真空度补充至真空度对照表中，在不断对封焊器件进行封焊的同时，完善补充真空度对照表，使后续对封焊器件进行封焊更加方便快捷。
[0046]
进一步地，基于第一焊接点和状态信息建立封焊模型；基于封焊模型中的第一焊接点确定红外线的移动路径；将移动路径作为激光器1的封焊路径。
[0047]
当真空盒2内湿度较高时，对真空盒2进行抽真空操作，水珠会吸附在透镜3内，影响摄像头5的拍摄效果，从而影响激光器1对封焊器件的封焊效果，故根据第一焊接点和封焊器件的状态信息建立封焊模型，然后通过红外线发射器发射的红外线在封焊器件上沿着第一焊接点进行移动，确定红外线的移动路径，并在显示设备上显示出红外线的移动路径，然后将红外线的移动路径作为激光器1的封焊路径，通过在封焊模型上模拟激光器1的封焊路径，可以保证在失去封焊器件视野的情况下精准对封焊器件进行焊接。
[0048]
在本实施例中，获取封焊器件的数量；获取激光器1的位置信息；若封焊器件的数量大于一个，则基于状态信息和位置信息对封焊器件进行排序，得到第一排序结果；基于第一排序结果获取封焊器件的第二特征图像；基于第二特征图像判断所有封焊器件是否存在焊痕；若是，则删除存在焊痕的封焊器件在第一排序结果的位置，并重新对封焊器件进行排
序，得到第二排序结果，以使激光器1按照第二排序结果对封焊器件进行封焊。
[0049]
具体的，在对真空盒2内的封焊器件进行封焊时，根据封焊器件的数量和激光器1的位置信息，对封焊器件进行排序，采用接近原则，以当前激光器1照射的位置为原点，比较封焊器件中心到原点的直线距离，直线距离最短的封焊器件为第一个，依次向下排列，直到所有的封焊器件全部排序为止，得到第一排序结果，然后根据第一排序结果获取所有封焊器件的第一特征图像，提取第一特征图像的第一特征，根据第一特征判断封焊器件的第一焊接点是否存在焊痕，当存在焊痕时，表示封焊器件已经进行过封焊，可以在第一排序结果中将已经存在焊痕的封焊器件代表的序号删除，然后对调整后的封焊器件进行重新排序，得到第二排序结果，根据第二排序结果对封焊器件进行封焊，提高封焊效率。
[0050]
参照图4，若封焊器件的数量为五个，分别为封焊器件a、封焊器件b、封焊器件c、封焊器件d和封焊器件e，此时激光器1的照射点靠近封焊器件a，则第一排序结果可以为abcde，若此时封焊器件c已封焊完成，则第二排序结果为abde。
[0051]
步骤s104，基于第二封焊角度对封焊器件进行封焊。
[0052]
在本实施例中，对封焊器件需要根据第二封焊角度、封焊路径和第二排序结果对封焊器件进行封焊，能够实现封焊器件的精准快速封焊。
[0053]
进一步地，获取封焊器件的第二特征图像；对封焊器件的第二特征进行提取，并基于第二特征和预设特征判断封焊器件是否封焊合格；若否，则对封焊器件重新封焊。
[0054]
具体的，在使用真空激光封焊系统对封焊器件进行封焊之后，需要自动判断封焊器件是否封焊合格，此时需要获取封焊器件的第二特征图像，通过图像识别模型对第二特征图像进行第二特征提取，然后将第二特征和预设特征进行对比，当第二特征和预设特征对比一致时，则判定封焊器件封焊合格，当第二特征与预设特征对比不一致时，则判定封焊器件不合格，此时需要对封焊器件进行重新封焊，对封焊器件进行修正，从而保证封焊器件的封焊效果。
[0055]
图5为申请实施例提供的一种真空激光封焊装置200的结构框图。
[0056]
如图5所示，一种真空激光封焊装置200主要包括：第一获取模块201，用于若真空盒2内存在封焊器件，则获取封焊器件的状态信息；第二获取模块202，用于获取激光器1的第一封焊角度，第一封焊角度为当前激光器1与透镜3形成的夹角；调整模块203，用于基于状态信息对第一封焊角度调整，确定激光器1的第二封焊角度；封焊模块204，用于基于第二封焊角度对封焊器件进行封焊。
[0057]
作为本实施例的一种可选实施方式，调整模块203还具体用于基于状态信息对第一封焊角度调整，确定激光器1的第二封焊角度包括：根据状态信息获取封焊器件的第一焊接点，状态信息包括封焊器件的焊接位置；获取激光器1的姿态信息；获取透镜3的第一属性信息，第一属性信息包括折射率和激光器1发出的激光在透镜3的传播速度；基于姿态信息和第一属性信息确定激光器1照射的第二焊接点；基于第一焊接点和第二焊接点对激光器1的第二封焊角度进行调整。
[0058]
作为本实施例的一种可选实施方式，调整模块203还具体用于在基于姿态信息和第一属性信息确定激光器1照射的第二焊接点之前，方法还包括：获取封焊器件的第二属性信息，第二属性信息包括封焊器件的材质；基于第二属性信息获取封焊器件的承压等级；基
于承压等级确定真空盒2的第一真空度；基于第一真空度、姿态信息和第一属性信息确定激光器1照射的第二焊接点。
[0059]
作为本实施例的一种可选实施方式，调整模块203还具体用于基于第二封焊角度对封焊器件进行封焊之前，方法还包括：基于第一焊接点和状态信息建立封焊模型；基于封焊模型中的第一焊接点确定红外线的移动路径；将移动路径作为激光器1的封焊路径。
[0060]
作为本实施例的一种可选实施方式，封焊模块204还具体用于在基于第二封焊角度对封焊器件进行封焊之后，还包括：获取封焊器件的第一特征图像；对封焊器件的第一特征进行提取，并基于第一特征和预设特征判断封焊器件是否封焊合格；若否，则对封焊器件重新封焊。
[0061]
作为本实施例的一种可选实施方式，调整模块203还具体用于在基于承压等级确定真空盒2的第一真空度之后，方法还包括：基于第二属性信息和第一真空度构建封焊器件的真空度对照表；在每次对封焊器件进行封焊之前，基于封焊器件的真空度对照表查找是否存在与封焊器件相对应的第二真空度；若是，则采用第二真空度对真空盒2进行操作；若否，则根据第二属性信息确定第一真空度，并将第二属性信息和第一真空度补充至封焊器件的真空度对照表。
[0062]
作为本实施例的一种可选实施方式，调整模块203还具体用于在基于第二封焊角度对封焊器件进行封焊之前，方法还包括：获取封焊器件的数量；获取激光器1的位置信息；若封焊器件的数量大于一个，则基于状态信息和位置信息对封焊器件进行排序，得到第一排序结果；基于第一排序结果获取封焊器件的第二特征图像；基于第二特征图像判断所有封焊器件是否存在焊痕；若是，则删除存在焊痕的封焊器件，并重新对封焊器件进行排序，得到第二排序结果，以使激光器1按照第二排序结果对封焊器件进行封焊。
[0063]
在一个例子中，以上任一装置中的模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个专用集成电路(application specific integratedcircuit，asic)，或，一个或多个数字信号处理器(digital signal processor，dsp)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)，或这些集成电路形式中至少两种的组合。
[0064]
再如，当装置中的模块可以通过处理元件调度程序的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(central processing unit，cpu)或其它可以调用程序的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，soc)的形式实现。
[0065]
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，上述描述的装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0066]
图6为本技术实施例提供的智能终端300的结构框图。
[0067]
如图6所示，智能终端300包括处理器301和存储器302，还可以进一步包括信息输入/信息输出(i/o)接口303、通信组件304中的一种或多种以及通信总线305。
[0068]
其中，处理器301用于控制智能终端300的整体操作，以完成上述的真空激光封焊方法的全部或部分步骤；存储器302用于存储各种类型的数据以支持在智能终端300的操作，这些数据例如可以包括用于在该智能终端300上操作的任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据。该存储器302可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者
它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(static random access memory，sram)、电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory，eeprom)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory，eprom)、可编程只读存储器(programmable read-only memory，prom)、只读存储器(read-only memory，rom)、磁存储器、快闪存储器、磁盘或光盘中的一种或多种。
[0069]
i/o接口303为处理器301和其他接口模块之间提供接口，上述其他接口模块可以是键盘，鼠标，按钮等。这些按钮可以是虚拟按钮或者实体按钮。通信组件304用于智能终端300与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如wi-fi，蓝牙，近场通信(near field communication，简称nfc)，2g、3g或4g，或它们中的一种或几种的组合，因此相应的该通信组件304可以包括：wi-fi部件，蓝牙部件，nfc部件。
[0070]
智能终端300可以被一个或多个应用专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、数字信号处理器(digital signal processor，简称dsp)、数字信号处理设备(digital signal processing device，简称dspd)、可编程逻辑器件(programmable logic device，简称pld)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述实施例给出的真空激光封焊方法。
[0071]
通信总线305可包括一通路，在上述组件之间传送信息。通信总线305可以是pci(peripheral component interconnect，外设部件互连标准)总线或eisa(extended industry standard architecture，扩展工业标准结构)总线等。通信总线305可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
[0072]
智能终端300可以包括但不限于移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、pda(个人数字助理)、pad(平板电脑)、pmp(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字tv、台式计算机等等的固定终端，还可以为服务器等。
[0073]
本技术还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的
……
方法的步骤。
[0074]
该计算机可读存储介质可以包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(r ead-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0075]
术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
[0076]
以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的申请范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中申请的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。