[发明专利]一种自动化板材激光焊接装置及其焊接方法

说明书

本发明涉及激光焊技术领域，且公开了一种自动化板材激光焊接装置，包括上座、分球盘、底座和主控制器，所述分球盘位于上座和底座之间且相对于上座、底座转动，所述分球盘上开设有球槽，所述上座上设有激光发生器，所述底座的底端安装有焊嘴。本发明通过检测进气道和检测腔在锡球进入焊嘴前检测锡球的大小和形状，并利用剔除组件剔除有瑕疵的锡球，避免重量不良锡球造成熔融锡液量超出正常范围导致焊点短路或者断路，另外通过剔除形状不良的锡球可避免由于锡球形状不良导致焊嘴内气压不符合要求的情况，减少停机修复的频率，因此该激光焊接装置大大降低了焊接的瑕疵，提高了焊接的质量和焊接的效率。

技术领域

本发明涉及激光焊技术领域，具体为一种自动化板材激光焊接装置及其焊接方法。

背景技术

激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属面，通过激光与金属的相互作用，金属吸收激光转化为热能使金属熔化后冷却结晶形成焊接。在电子电路板材焊接、封装领域中，激光喷射锡球焊接的技术应用广泛，焊接精度非常高，激光喷锡焊接系统能有效保证焊接精密度，焊接锡量可控，单个锡球焊接时间在0.3s以内，效率高、速度快，且在加工过程中，激光不与焊接的电路板材有任何接触，因而不会产生机械应力，极大的削弱了热效应对电路板材的损坏。

激光喷射锡球焊机的激光通过管线传输，输出口安装于喷嘴上方，且在喷嘴上方设置有供高气压进入的入口，锡球掉落在喷嘴内后，先通过保护气系统检测喷嘴内的气压是否在正常范围，若在正常范围，则在锡球熔融后保护气系统喷射保护气流将锡球吹出喷嘴内，若不在正常范围，则需要人工将喷嘴拆卸，取出锡球，检测喷嘴后没问题后再安装喷嘴进行焊接。

在激光锡球焊接机的焊接过程中，锡球的形状和大小均会对焊点的质量造成影响，例如：锡球过小，焊接是两焊盘上的焊锡不足，锡液表面张力使焊锡分离和收缩形成独立的两个锡团，容易造成锡球断路，反之，锡球过大，则会造成焊点凸起，造成锡球过流；而锡球若在生产或者运输过程中形状存在较大瑕疵，保护气系统检测到的气压则存在较大可能不符合喷射要求，就需要拆卸喷嘴检测，从而降低了焊接的效率，而现有的激光喷射锡球焊接机在焊接过程中不存在对锡球的检测过程，因此往往导致上述的焊接问题，造成焊接不良率增高；

另外熔融的锡液从喷嘴中喷出时，喷嘴存在沾锡的情况，这种锡球的损耗也会造成焊点大小不均匀，从而降低了焊接的质量。

发明内容

针对背景技术中提出的现有激光焊接装置在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种自动化板材激光焊接装置及其焊接方法，具备剔除瑕疵锡球以及减少焊嘴内壁沾附锡液的优点，解决了上述背景技术中提出的由于锡球瑕疵导致的焊点断路、短路的问题、由于锡球形状不良导致的焊嘴内气压不符合要求的问题以及焊嘴沾附锡液造成的焊点大小不均匀的问题问题。

本发明提供如下技术方案：一种自动化板材激光焊接装置，包括上座、分球盘、底座和主控制器，所述分球盘位于上座和底座之间且相对于上座、底座转动，所述分球盘上开设有球槽，所述上座上设有激光发生器，所述底座的底端安装有焊嘴，所述底座内开设有保护气体通道，所述上座上安装有料筒，所述料筒的出口端与球槽的位置对应，所述底座上开设有进球道，所述进球道与焊嘴的内腔相连通，所述底座内开设有与球槽位置相对应的检测进气道，所述检测进气道的进气端通过进气管连接有检测气泵，所述检测气泵与主控制器电性连接，所述上座内开设有与检测进气道位置相对应的检测腔，所述检测进气道和检测腔的中心轴均倾斜且倾斜的方向和角度均一致，所述底座上设有用于剔除不良锡球的剔除组件。

优选的，所述检测腔包括锥形腔和出气道，所述出气道位于锥形腔的上端，所述锥形腔为上小下大的锥状，所述锥形腔的内壁设有气压测量器和辅助检测件，所述辅助检测件呈环形且与锥形腔同轴，所述辅助检测件为网状结构。

优选的，所述剔除组件包括托盘、液压气缸和落球通道，所述落球通道开设于底座内且位于托盘的下方，所述托盘的顶面与底座的顶面相齐平且托盘相对于底座滑动，所述托盘位于底座外端的一侧固定安装有液压气缸，所述液压气缸与主控制器电性连接。