用于微波组件封焊的双工作台激光封焊机制造技术

本发明专利技术公开了一种用于微波组件封焊的双工作台激光封焊机，包括：气密性封焊系统，包括气氛手套箱以及安装于气氛手套箱内的封焊组件；第一封焊系统，包括箱体以及安装于箱体内的封焊组件；所述气密性封焊系统和第一封焊系统均通过光纤与一台激光器相连；所述激光器配置有两路光路，经光纤引入封焊组件，分别由两个激光头出射激光至工作台上的工件，并通过继电器控制组件来进行分时复用的切换操作。本发明专利技术具有能够节约成本、提高整体利用率、提高整机效率等优点。

【技术实现步骤摘要】
用于微波组件封焊的双工作台激光封焊机
本专利技术主要涉及到微波组件焊接封装设备领域，特指一种用于微波组件封焊的双工作台激光封焊机。
技术介绍
随着微电子技术和SMT表面组装技术的发展，半导体芯片、器件和微波组件的内部焊点的腐蚀问题更为突出，封装内高湿气含量造成的失效占总失效数的26%以上。为了保证微波组件能够承受航空航天恶劣的使用环境，降低封装内水氧含量，在地面和空间同样具有良好的微波性能和高可靠性，必须对微波组件进行气密性封装，这对用于航空航天相控阵雷达的微波组件密封技术提出新的挑战。密封的方法有多种，共晶焊接、平行缝焊、胶封以及激光密封焊接、离子焊、电子束焊等。其中激光焊接技术相对比其他焊接技术具有无需接触工件、加热集中迅速、热应力低、可焊材质种类范围大等优点，并且由于激光的冲击韧性与净化作用，使得焊缝强度常大于壳体材料的本体，可获得较好的气密性。由于微波组件焊接封装要求高，目前传统使用的激光器价格昂贵，生产效率较为低下，且激光器利用率低，造成资源闲置，给微波组件生产单位造成了沉重的负担，不利于节约成本、扩大生产。因此迫切需要研发出一种能够提高生产效率、降低成本的微波组件焊接封装设备和提高激光器利用效率的方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种能够节约成本、提高整体利用率、提高整机效率的用于微波组件封焊的双工作台激光封焊机。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种用于微波组件封焊的双工作台激光封焊机，包括：气密性封焊系统，包括气氛手套箱以及安装于气氛手套箱内的封焊组件；第一封焊系统，包括箱体以及安装于箱体内的封焊组件；所述气密性封焊系统和第一封焊系统均通过光纤与一台激光器相连；所述激光器配置有两路光路，经光纤引入封焊组件，分别由两个激光头出射激光至工作台上的工件，并通过继电器控制组件来进行分时复用的切换操作。作为本专利技术的进一步改进：所述封焊组件包括精密工作台、激光焊接头、同轴CCD系统、旁轴视觉识别系统及CNC控制系统，所述同轴CCD系统安装在激光焊接头上，所述旁轴视觉识别系统安装在激光焊接头的旁侧；所述激光焊接头上安装的同轴CCD系统用来实时监控焊接过程，所述CNC控制系统用来控制精密工作台和激光焊接头以完成工件的封装焊接。作为本专利技术的进一步改进：所述气氛手套箱中设置真空烘箱、气体纯化系统、水分析仪和氧分析仪，所述真空烘箱用来完成工件的预先清洗、烘烤功能，所述气体纯化系统在手套箱中提供焊接所需的气氛要求，所述水分析仪和氧分析仪用来监测手套箱中的水氧含量。作为本专利技术的进一步改进：还包括电控柜，所述继电器控制组件和CNC控制系统安装于电控柜内。作为本专利技术的进一步改进：所述继电器控制组件包括第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器，所述激光器的数字量控制信号与第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器触点的公共端C相连，常闭触点NC与气密性封焊系统的第一数字量输入模块、第一数字量输出模块相连，常开触点NO与所述第一封焊系统的数字量第二输入模块、第二数字量输出模块相连。作为本专利技术的进一步改进：所述第一继电器、第二继电器、第三继电器和第四继电器的控制线包一端接0V网络，一端经继电器K3常开触点接至24V网络，继电器K1常闭触点串接继电器K2常开触点，继电器K1常开触点串接继电器K2常闭触点，两组串联电路并联后一端接24V网络，另一端接继电器K3线包，再接至0V网络；继电器K1线包一端与气密性封焊系统的第一数字量输出模块相连，另一端接至0V网络；继电器K2线包一端与第一封焊系统的第二数字量输出模块相连，另一端接至0V网络。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术用于微波组件封焊的双工作台激光封焊机，采用激光分时复用方法，这是根据电路互锁的原理，进行巧妙的电路设计，实现在气密性封焊系统和常规封焊系统之间任意切换激光器的使用，保障了双工作台激光封焊系统正常可靠运行，整个激光器的利用率得到提高，节约了设备成本。附图说明图1是本专利技术的结构原理示意图。图2是本专利技术在具体应用实例中封焊组件的结构原理示意图。图3是本专利技术在具体应用实例中继电器控制组件的控制电路示意图。图例说明：1、激光器；2、光纤；4、手套箱；5、气体纯化系统；6、电控柜；7、过渡舱；8、氧分析仪；9、水分析仪；10、真空烘箱；11、箱体；12、精密工作台；13、激光焊接头；14、同轴CCD系统；15、旁轴视觉识别系统；16、第一数字量输入模块；17、第一数字量输出模块；18、第二数字量输入模块；19、第二数字量输出模块；20、第一继电器；21、第二继电器；22、第三继电器；23、第四继电器；24、继电器K1线包；25、继电器K2线包；26、继电器K3线包；27、继电器K3常开触点；28、继电器K1常闭触点；29、继电器K2常开触点；30、继电器K1常开触点；31、继电器K2常闭触点。具体实施方式以下将结合说明书附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。如图1和图2所示，本专利技术的用于微波组件封焊的双工作台激光封焊机，包括：气密性封焊系统，包括气氛手套箱4以及安装于气氛手套箱4内的封焊组件；第一封焊系统，包括箱体11以及安装于箱体11内的封焊组件；上述气密性封焊系统和第一封焊系统均通过光纤2与一台激光器1相连；该激光器1配置有两路光路，经光纤2引入封焊组件，分别由两个激光头出射激光至工作台上的工件，并通过继电器控制组件来进行分时复用的切换操作。上述激光分时复用控制所采用方法是：通过继电器和CNC控制系统中的数字量输入、输出模块实现。参见图2，本实施例中，封焊组件包括精密工作台12、激光焊接头13、同轴CCD系统14、旁轴视觉识别系统15及CNC控制系统，同轴CCD系统14安装在激光焊接头13上，旁轴视觉识别系统15安装在激光焊接头13的旁侧。在气密性封焊系统中，激光焊接头13上安装的同轴CCD系统14用来实时监控焊接过程，CNC控制系统用来控制精密工作台12和激光焊接头13以完成工件的封装焊接；气氛手套箱4中设置真空烘箱10、气体纯化系统5、水分析仪9和氧分析仪8，真空烘箱10用来完成工件的预先清洗、烘烤功能，气体纯化系统5在手套箱4中提供焊接所需的气氛要求，水分析仪9和氧分析仪8用来监测手套箱4中的水氧含量。旁轴视觉识别系统15能够识别多个工件，一次识别的工件数量由工作台行程和工件尺寸决定，目前最多识别十六个，也就是能够一次性焊接十六个工件，实现小批量生产，相较于传统激光焊接设备一次只能焊接一个工件，大大提高了生产效率。第一封焊系统作为常规封焊系统，它的设计原理与气密性封焊系统相同，只是少了气氛要求。本实施例中，还包括电控柜6，继电器控制组件和CNC控制系统安装于电控柜6内。本实例中，还包括过渡舱7，过渡舱7用螺钉固定连接在气氛手套箱4上，期内暂存放置待焊接的工件。如图3所示，本实施例中，继电器控制组件包括第一继电器20、第二继电器21、第三继电器22和第四继电器23，激光器1的数字量控制信号与第一继电器20、第二继电器21、第三继电器22和第四继电器23触点的公共端C相连，常闭触点NC与气密性封焊系统的第一数字量输入模块16、第一数字量输出模块17相连，常开触点NO与第一封焊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于微波组件封焊的双工作台激光封焊机，其特征在于，包括：气密性封焊系统，包括气氛手套箱（4）以及安装于气氛手套箱（4）内的封焊组件；第一封焊系统，包括箱体（11）以及安装于箱体（11）内的封焊组件；所述气密性封焊系统和第一封焊系统均通过光纤（2）与一台激光器（1）相连；所述激光器（1）配置有两路光路，经光纤（2）引入封焊组件，分别由两个激光头出射激光至工作台上的工件，并通过继电器控制组件来进行分时复用的切换操作。

【技术特征摘要】
1.一种用于微波组件封焊的双工作台激光封焊机，其特征在于，包括：气密性封焊系统，包括气氛手套箱（4）以及安装于气氛手套箱（4）内的封焊组件；第一封焊系统，包括箱体（11）以及安装于箱体（11）内的封焊组件；所述气密性封焊系统和第一封焊系统均通过光纤（2）与一台激光器（1）相连；所述激光器（1）配置有两路光路，经光纤（2）引入封焊组件，分别由两个激光头出射激光至工作台上的工件，并通过继电器控制组件来进行分时复用的切换操作；所述继电器控制组件包括第一继电器（20）、第二继电器（21）、第三继电器（22）和第四继电器（23），所述激光器（1）的数字量控制信号与第一继电器（20）、第二继电器（21）、第三继电器（22）和第四继电器（23）触点的公共端C相连，常闭触点NC与气密性封焊系统的第一数字量输入模块（16）、第一数字量输出模块（17）相连，常开触点NO与所述第一封焊系统的数字量第二输入模块（18）、第二数字量输出模块（19）相连；所述第一继电器（20）、第二继电器（21）、第三继电器（22）和第四继电器（23）的控制线包一端接0V网络，一端经继电器K3常开触点（27）接至24V网络，继电器K1常闭触点（28）串接继电器K2常开触点（29），继电器K1常开触点（30）串接继电器K2常闭触点（31），两组串联电路并联后一端接24V网络，另一端接继电器K3线包（26），...

【专利技术属性】
技术研发人员：万喜新，邓斌，王学仕，周水清，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十八研究所，
类型：发明
国别省市：湖南;43