專利名稱：激光焊接機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及焊接設備，具體為可用于電子元器件焊接、修復、光通訊等領域的激光焊接機。
背景技術：
現代電子產品生產、光通訊、家用電器等很多領域均需要電路板提供控制與信號單元，隨著電子元器件的小型化以及大量集成電路的使用，焊點越來越小，焊點之間的間距也越來越小，這樣對電路板元器件的焊接提出了越來越高的要求。目前焊接機主要有電阻式焊接機和回流式焊接機。電阻式焊接機采用一個具有較大電阻值的材料制成的電阻頭，在電流作用下加熱，然后通過接觸焊點材料的方式實現焊接目的。電阻頭加熱速度受限制，作為易損件容易磨損，需要經常更換，更換后設備本身需要重新調校，而且電阻頭尺寸單一，無法隨機變換，這些均會影響生產線的效率。當元器件焊點越來越小時受電阻頭物理尺寸的限制，用電阻頭加熱法難以實現高質量焊接；此類設備通常通過熱電偶傳感溫度信息反饋到控制面板，反饋時間慢，電阻頭達到新溫度設定值時間長，而且溫度精度差，這些均會影響焊接質量?；亓魇胶附訖C采用熱輻射的原理，加熱整個電路板，通過熱傳導的方法加熱基板上的元器件。回流式焊接在一定程度上解決了焊接效率的問題，也降低了規模化生產的成本?；亓魇胶附拥闹饕獌瀯菰谫N片式元器件的焊接，但是越來越多的元器件屬于溫度敏感性元器件，利用回流式焊接對于溫度無法選擇性控制，同時大量插件式元器件的存在無法采用回流式焊接技術。
發明內容本實用新型的目的在于提供一種使用壽命長，維護簡單，系統穩定的高效激光焊接機，并利用光學透鏡聚焦實現非接觸式方式的高精度焊接。為了達到上述的目的，本實用新型采用如下技術方案:本實用新型提供了一種激光焊接機，包括機殼，激光發生器，與激光發生器連接的光擴束器，位于光擴束器正下方的反射鏡，分光鏡一，位于分光鏡一正下方的透鏡，所述分光鏡一與反射鏡鏡面相互平行且位置相對應，所述分光鏡一的入射面和/或出射面鍍有鍍膜。作為本實用新型的進一步改進:還設有溫度感應器，所述溫度感應器位于分光鏡一的正上方，所述溫度感應器通過其溫度控制器與激光發生器的激光控制器實現電連接。作為本實用新型的進一步改進:還增設了圖像采集系統，增加了分光鏡二，所述分光鏡二位于溫度感應器和分光鏡一之間，所述分光鏡二和圖像采集系統之間通過另一反射鏡實現光的傳輸。本實用新型中分光鏡一在激光入射面和/或出射面有鍍膜，鍍膜可以通過離子濺射等辦法實現。鍍膜后的分光鏡一具備滿足將95%到99%的光折射到透鏡中的特性。[0011]本實用新型的具體工作原理為:激光控制器輸送一定的電壓和電流到激光發生器，激光發生器產生激光并經光纖輸出，輸出后光束進入光擴束器變為平行光，然后經過反射鏡改變光路折射到分光鏡，經過分光鏡一折射至透鏡，經過透鏡的聚焦功能將光聚焦到待焊接元器件上，達到非接觸式焊接的目的。本實用新型設置的溫度感應器根據穿過分光鏡一、分光鏡二以及透鏡的紅外線波長以非接觸式方式對焊點的實際溫度進行監測并由溫度控制器將溫度信號反饋到激光控制器。如果檢測到的溫度偏離設定溫度，激光控制器自動作相應調整其輸送到激光發生器中的電壓和/或電流。本實用新型分光鏡二將從焊點反射的光，一部分直射到溫度傳感器，另一部分折射后經反射鏡進入圖像采集系統；圖像采集系統采集到焊點的圖像信號后，輸入到圖像處理器，通過圖像處理器顯示、識別，對焊接工件進行監控，并可設置報警功能。

圖1為本實用新型的原理圖。圖2為激光焊接機的結構示意圖。圖中:1.激光發生器；2.光擴束器；3.反射鏡；3’.反射鏡；4.分光鏡二；5.溫度傳感器；6.圖像采集系統；7.激光；8.分光鏡一；9.透鏡；10.紅外線；11.工件；12.工作臺。
具體實施方式
為了加深對本實用新型的理解，下面將結合附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細描述，該實施例僅用于解釋本實用新型，并不對本實用新型的保護范圍構成限定。實施例，如圖1和圖2所示:本實用新型涉及一種激光焊接機，包括機殼，激光發生器I，與激光發生器連接的光擴束器2,位于光擴束器正下方的反射鏡3,分光鏡一 8,位于分光鏡一 8正下方的透鏡9，所述分光鏡一 8與反射鏡3鏡面相互平行且位置相對應。本實施例中激光發生器I的工作電流通常控制在10到100安培，反射鏡3的材料通常為無機材料，表面光滑，其光學折射率能夠滿足光在其表面實現衰減全發射，并且該材料在激光發生器產生的激光波段無吸收或吸收很?。环止忡R一 8為無機材料經拋光形成，該材料對激光器產生的光透明；分光鏡一8在激光入射面和/或出射面有鍍膜，鍍膜可以通過離子濺射等辦法實現。鍍膜后的分光鏡一 8具備滿足將95%到99%的光折射到透鏡中的特性。透鏡9可以為一個鏡片，也可以為鏡片組。透鏡9將經過分光鏡一的激光束聚焦到工作平面12的待焊接工件11上。為了實現對激光強度的控制，提高焊接質量，如圖2所示:本實用新型設置了溫度感應器5，所述溫度感應器5位于分光鏡一 8的正上方，所述溫度感應器5通過其溫度控制器與激光發生器I的激光控制器實現電連接。溫度感應器通過非接觸式方式檢測焊接工件時產生的紅外線的波長，對焊點的實際溫度進行監測并由溫度控制器將溫度信號反饋到激光控制器。如果檢測到的溫度偏離設定溫度，激光控制器自動作相應調整其輸送到激光發生器中的電壓和/或電流。本實用新型中溫度感應器的工作頻率為不低于100赫茲，溫度感應器和溫度控制器對溫度的監測誤差一般為不大于0.05%。監測溫度對設定溫度的偏離一般控制在0.1%到0.5%。激光控制器的電壓輸出精度在不低于0.1V，電流輸出精度為不低于0.1安培。激光控制器可以控制激光發生器以連續方式、調制方式或準連續方式工作。如果在調制方式下工作，其調制頻率為50赫茲到50千赫茲。激光器的中心波長從0.5微米到20微米。為了更好的對焊接質量的監控，還包括分光鏡二 4和圖像采集系統6，所述分光鏡二 4位于溫度感應器5和分光鏡一 8之間，所述分光鏡二 4和圖像采集系統6之間通過另一反射鏡3’實現光的傳輸。分光鏡二 4將從焊點反射的光,一部分直射到溫度傳感器5,另一部分折射后經反射鏡進入圖像采集系統6，圖像采集系統6采集到焊點的圖像信號后輸入到圖像處理器，圖像處理器具備圖像顯示、識別和缺陷分析的能力，圖像處理器同時具有報警功能，如果檢測到有焊接缺陷等異常情況，圖像處理器能夠顯示焊接有異常等警示信號，該信號可以為圖形信號，動畫信號，音頻信號或它們的結合。當出現警示時，激光焊接機能夠選擇暫停工作，或者通過部件傳輸系統將有缺陷的部件取出。傳輸系統能夠載有部件在二維平面上運動。圖像采集系統可以為模擬信號采集，也可以為數字信號采集。分光鏡二通常由無機材料經拋光形成，可鍍膜，其具備滿足將45%到55%的光直射，55%到45%的光折射的特性。本實用新型中的激光焊接機利用一種固體激光器，在一定電壓和電流下受激發出相干光，該相干光通過傳輸，然后聚焦到需要焊接的位置，實現非接觸式快速加熱和焊接；在焊接的同時對焊點位置利用非接觸式方式實現溫度的高精度測量，并與激光器的控制系統形成回路，實現溫度的精確控制。激光在通過光纖傳輸后可以利用透鏡對光斑進行調節，并控制焊點大小。在每一焊點焊接完成后，通過實時影像傳輸，將焊點圖像傳輸到信號處理單元，利用軟件對焊點焊接質量進行自動智能分析，以確保焊接質量。待焊接工作部件通過二維或三維平臺傳送，實現工件的連續工作。
權利要求1.一種激光焊接機，其特征在于:包括機殼，激光發生器，與激光發生器連接的光擴束器，位于光擴束器正下方的反射鏡，分光鏡一，位于分光鏡一正下方的透鏡，所述分光鏡一與反射鏡鏡面相互平行且位置相對應，所述分光鏡一的入射面和/或出射面設有鍍膜。
2.根據權利要求1所述的激光焊接機，其特征在于:還包括溫度感應器，所述溫度感應器位于分光鏡一的正上方，所述溫度感應器通過其溫度控制器與激光發生器的激光控制器實現電連接。
3.根據權利要求1或2所述的激光焊接機，其特征在于:還包括分光鏡二和圖像采集系統，所述分光鏡二位于溫度感應器和分光鏡一之間，所述分光鏡二和圖像采集系統之間通過另一反射鏡實現光的傳輸。
專利摘要本實用新型涉及一種激光焊接機，包括機殼，激光發生器，與激光發生器連接的光擴束器，位于光擴束器正下方的反射鏡，分光鏡一，位于分光鏡一正下方的透鏡，所述分光鏡一與反射鏡鏡面相互平行且位置相對應，所述分光鏡一的入射面和/或出射面設有鍍膜。本實用新型使用壽命長，維護簡單，系統穩定的高效激光焊接機，并利用光學透鏡聚焦實現非接觸式方式的高精度焊接。
文檔編號B23K26/06GK203156233SQ20132013081
公開日2013年8月28日 申請日期2013年6月28日 優先權日2013年6月28日
發明者于宙 申請人:常州鐳賽科技有限公司