一種激光錫焊裝置及焊接方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及激光焊接技術領域，特別涉及一種激光錫焊裝置及焊接方法。
【背景技術】
[0002]激光錫焊是以激光作為熱源的一種錫焊方法，相比傳統(tǒng)錫焊工藝該方法，激光錫焊具有加熱速度快、熱輸入量及熱影響小、焊接位置可精確控制、焊接過程自動化可大幅減少釬焊過程中的揮發(fā)物對操作人員的影響；非接觸式加熱:適合復雜結構零件焊接等優(yōu)點。
[0003]激光錫焊以激光熱源為主體，對錫料填充熔融固化達到連接、導通、加固的工藝效果。按錫材料狀態(tài)來劃分可以歸納為三種主要形式:錫絲填充、錫膏填充、錫球填充，且對于不同的焊盤有其相適應的錫焊工藝。送絲焊是激光錫焊的主要的一種方式:送絲機構與自動化工作臺配套使用，通過模塊化控制方式實現(xiàn)自動送錫及出光焊接，具有結構緊湊、一次性作業(yè)的特點，送絲機構的優(yōu)勢在于一次性裝夾物料，自動完成焊接，具有廣泛的適用性。然而，相比傳統(tǒng)烙鐵錫焊，送絲錫焊的工作效率提高較小，因此對激光錫焊的應用限制很大。
[0004]錫膏填充激光焊是借助點膠機預上錫膏，然后在激光的加熱熔化并與PCB板潤濕實現(xiàn)焊接；然而，該方法激光能量的高度集中，容易導致錫膏受熱不均爆裂飛濺，濺落的錫珠造成短路。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是提出一種激光錫焊裝置及焊接方法，其能有效避免錫膏焊受熱不均的飛濺，能夠加快液態(tài)錫的流動，提高焊接工作效率及穩(wěn)定性。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明提出了一種激光錫焊裝置，包括:用于夾持待焊接的工件的夾具、激光器、連接于所述激光器的準直頭、CCD調節(jié)鏡座及聚焦頭，所述準直頭一端通過光纖連接于激光器，另一端連接于CCD調節(jié)鏡座，所述CCD調節(jié)鏡座的頂端設有CCD鏡頭，所述CCD調節(jié)鏡座的底端連接于聚焦頭，所述CCD調節(jié)鏡座上連接有可相對轉動的吹熱風組件。
[0007]進一步，在上述一種激光錫焊裝置中，所述吹熱風組件包括套設于所述C⑶調節(jié)鏡座上的連接頭、轉動連接于所述連接頭的夾持座及熱氣流管，所述熱氣流管固定于夾持座上，所述熱氣流管一端連通于熱氣流源，所述熱氣流管另一端設有熱氣流嘴。
[0008]進一步，在上述一種激光錫焊裝置中，所述熱氣流管上還套設有電阻熱套管。
[0009]進一步，在上述一種激光錫焊裝置中，所述激光錫焊裝置還包括用于送焊絲到工件處的送絲機構。
[0010]進一步，在上述一種激光錫焊裝置中，所述準直頭一端設有用于連接光纖的光纖連接頭。
[0011]另，本發(fā)明還提供一種上述的激光錫焊裝置的焊接方法，包括以下步驟:
[0012]步驟S1:將待焊接的工件放入夾具中夾緊固定，啟動激光器及熱氣流源同時對工件進行預熱；
[0013]步驟S2:通過送絲機構將錫焊絲送至工件的焊接位置，通過準直頭、C⑶調節(jié)鏡座及聚焦頭將激光器產生的激光光束會聚至工件的焊接位置進行焊接，并通過熱氣流管保持熱氣流吹向工件的焊接位置；
[0014]步驟S3:當所述工件焊接完成時，關閉所述激光器，并通過熱氣流管保持熱氣流吹向工件的焊接位置一段時間后關閉熱氣流源。
[0015]本發(fā)明一種激光錫焊裝置及焊接方法通過吹熱風組件產生熱氣流，不僅能夠提供大面積的熱量，有效避免了錫膏焊受熱不均的飛濺；同時，熱氣流能夠加快液態(tài)錫的流動，提高了焊接工作效率及穩(wěn)定性；以及能加快助焊劑的揮發(fā)，使得焊點更加牢固、美觀。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明一種激光錫焊裝置的剖面示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明激光錫焊裝置的焊接方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
[0019]請參閱圖1，本發(fā)明一種激光錫焊裝置，包括用于夾持待焊接的工件100的夾具(圖未示)、激光器(圖未示)、連接于所述激光器的準直頭1、CCD調節(jié)鏡座2及聚焦頭3，所述準直頭1 一端通過光纖(圖未示)連接于激光器，另一端連接于CCD調節(jié)鏡座2，所述CCD調節(jié)鏡座2的頂端設有CCD鏡頭4，所述CCD調節(jié)鏡座2的底端連接于聚焦頭3，所述(XD調節(jié)鏡座2上連接有可相對轉動的吹熱風組件。
[0020]其中，所述吹熱風組件包括套設于所述(XD調節(jié)鏡座2上的連接頭5、轉動連接于所述連接頭5的夾持座6及熱氣流管7，所述熱氣流管7固定于夾持座6上，所述熱氣流管7—端連通于熱氣流源(圖未示)，所述熱氣流管7另一端設有熱氣流嘴8。這樣，在工件100的焊接時，可通過夾持座6相對轉動來調整熱氣流管7相對工件100的焊接位置的傾斜角度，使得熱氣流嘴8朝向工件100的焊接位置，從而將熱氣流源產生的熱氣流吹向工件100焊接位置。
[0021]所述熱氣流管7上還套設有電阻熱套管9，用于給電阻加熱提供熱源。
[0022]所述激光錫焊裝置還包括用于送焊絲到工件100處的送絲機構(圖未示)，通過送絲機構與自動化工作臺配套使用，以模塊化控制方式實現(xiàn)自動送錫及出光焊接。
[0023]所述準直頭1 一端設有用于連接光纖的光纖連接頭11。
[0024]本發(fā)明一種激光錫焊裝置的工作過程如下:
[0025]首先，將裝配好的工件100放入夾具中夾緊固定；接著，啟動激光器對工件100進行預熱，同時啟動熱氣流源(可通過電磁閥控制)產生熱氣流吹向工件100的焊接位置，與激光一起對工件100進行預熱。這樣，通過激光和熱氣流同時對工件100提供預熱，相比僅使用激光預熱，預熱時間大大縮短，且預熱面積更大，提高了焊接效率；接著，通過送絲機構將錫焊絲送至工件100的焊接位置，激光器產生工作激光，依次經由光纖、準直頭1、C⑶調節(jié)鏡座2及聚焦頭3，最終會聚至工件100的焊接位置進行焊接，焊接過程中，始終保持熱氣流吹向工件100的焊接位置；在焊接過程中，可通過CCD鏡頭4對激光焊接位置及狀態(tài)進行成像顯示，以便調整焊接相關的激光器參數。
[0026]當工件100完成焊接后，關閉激光器，延時保持熱氣流吹向工件100的焊接位置，以加快助焊劑的揮發(fā)，使得焊點更加牢固、美觀。
[0027]請參閱圖2，本發(fā)明還提供上述激光錫焊裝置的焊接方法，包括以下步驟:
[0028]步驟S1:將待焊接的工件放入夾具中夾緊固定，啟動激光器及熱氣流源同時對工件進行預熱；
[0029]步驟S2:通過送絲機構將錫焊絲送至工件的焊接位置，通過準直頭、(XD調節(jié)鏡座及聚焦頭將激光器產生的激光光束會聚至工件的焊接位置進行焊接，并通過熱氣流管保持熱氣流吹向工件的焊接位置；
[0030]步驟S3:當所述工件焊接完成時，關閉所述激光器，并通過熱氣流管保持熱氣流吹向工件的焊接位置一段時間后關閉熱氣流源。
[0031]相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明一種激光錫焊裝置及焊接方法通過吹熱風組件產生熱氣流，不僅能夠提供大面積的熱量，有效避免了錫膏焊受熱不均的飛濺；同時，熱氣流能夠加快液態(tài)錫的流動，提高了焊接工作效率及穩(wěn)定性；以及能加快助焊劑的揮發(fā)，使得焊點更加牢固、美觀。
[0032]這里本發(fā)明的描述和應用是說明性的，并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領域的普通技術人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領域技術人員應該清楚的是，在不脫離本發(fā)明的精神或本質特征的情況下，本發(fā)明可以以其它形式、結構、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進行其它變形和改變。
【主權項】
1.一種激光錫焊裝置，其特征在于，包括:用于夾持待焊接的工件的夾具、激光器、連接于所述激光器的準直頭、CCD調節(jié)鏡座及聚焦頭，所述準直頭一端通過光纖連接于激光器，另一端連接于CCD調節(jié)鏡座，所述CCD調節(jié)鏡座的頂端設有CCD鏡頭，所述CCD調節(jié)鏡座的底端連接于聚焦頭，所述(XD調節(jié)鏡座上連接有可相對轉動的吹熱風組件。2.根據權利要求1所述的一種激光錫焊裝置，其特征在于，所述吹熱風組件包括套設于所述CCD調節(jié)鏡座上的連接頭、轉動連接于所述連接頭的夾持座及熱氣流管，所述熱氣流管固定于夾持座上，所述熱氣流管一端連通于熱氣流源，所述熱氣流管另一端設有熱氣流嘴。3.根據權利要求2所述的一種激光錫焊裝置，其特征在于，所述熱氣流管上還套設有電阻熱套管。4.根據權利要求1所述的一種激光錫焊裝置，其特征在于，所述激光錫焊裝置還包括用于送焊絲到工件處的送絲機構。5.根據權利要求1所述的一種激光錫焊裝置，其特征在于，所述準直頭一端設有用于連接光纖的光纖連接頭。6.一種如權利要求1-5任一項所述的激光錫焊裝置的焊接方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 步驟S1:將待焊接的工件放入夾具中夾緊固定，啟動激光器及熱氣流源同時對工件進行預熱； 步驟S2:通過送絲機構將錫焊絲送至工件的焊接位置，通過準直頭、(XD調節(jié)鏡座及聚焦頭將激光器產生的激光光束會聚至工件的焊接位置進行焊接，并通過熱氣流管保持熱氣流吹向工件的焊接位置； 步驟S3:當所述工件焊接完成時，關閉所述激光器，并通過熱氣流管保持熱氣流吹向工件的焊接位置一段時間后關閉熱氣流源。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種激光錫焊裝置及焊接方法，所述裝置包括：用于夾持待焊接的工件的夾具、激光器、連接于所述激光器的準直頭、CCD調節(jié)鏡座及聚焦頭，所述準直頭一端通過光纖連接于激光器，另一端連接于CCD調節(jié)鏡座，所述CCD調節(jié)鏡座的頂端設有CCD鏡頭，所述CCD調節(jié)鏡座的底端連接于聚焦頭，所述CCD調節(jié)鏡座上連接有可相對轉動的吹熱風組件。本發(fā)明不僅能夠提供大面積的熱量，有效避免了錫膏焊受熱不均的飛濺；同時，熱氣流能夠加快液態(tài)錫的流動，提高了焊接工作效率及穩(wěn)定性；以及能加快助焊劑的揮發(fā)，使得焊點更加牢固、美觀。
【IPC分類】B23K1/005, B23K3/04, B23K1/012
【公開號】CN105458445
【申請?zhí)枴緾N201410460630
【發(fā)明人】夏豐濱, 朱寶華, 肖華, 歐陽忠華, 高云峰
【申請人】大族激光科技產業(yè)集團股份有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年9月11日