一种激光振镜自动控温自动定位焊锡系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种激光振镜自动控温自动定位焊锡系统及方法，包括总控系统、激光单元、温控单元、振镜单元和视觉单元，所述激光单元、温控单元、振镜单元和视觉单元分别与所述总控系统相连接，所述激光单元和振镜单元相连接。本发明专利技术解决了焊锡点之间的切换方式，提高焊接效率；并通过温度传感器自动实时温度反馈来控制控制激光的开合和能量功率，提高焊锡质量；采用CCD摄像对来料进行精准定位，并对来料不良和焊后的不良进行识别反馈。

A Laser Galvanometer automatic temperature control and automatic positioning soldering system and method

【技术实现步骤摘要】
一种激光振镜自动控温自动定位焊锡系统及方法
本专利技术涉适用于PCB板，电子电路、电气元器件、各种线路等锡焊应用领域，具体涉及一种激光振镜自动控温自动定位焊锡系统及方法。
技术介绍
目前，PCB生产厂家焊接PCB板、电子电路、电气元器件、各种线路主要手段采用波峰焊、回流焊、人工手工焊接、自动破焊锡机及普通激光焊等方法，这些方法主要通过提供一种加热环境，使焊锡膏受热融化，从而让表面贴装元器件和PCB焊盘通过焊锡膏合金可靠地结合在一起，或是采用将熔化的软钎焊料，经电动泵或电磁泵喷流成设计要求的焊料波峰，亦可通过向焊料池注入氮气来形成，使预先装有元器件的印制板通过焊料波峰，实现元器件焊端或引脚与印制板焊盘之间机械与电气连接的软钎焊。PCB板经过波峰焊及回流焊焊后，PCB板板面会出现有很多残留物，造成PCB板脏、易燃、PCB表面被腐蚀、漏焊、虚焊、连焊、烟大、味大，特别是对于部分元器件在大面积高温情况下极容易出现损坏失效等情况，而且PCB板在这种情况下修补太复杂、太困难；而手工焊及自动焊锡机虽然破坏小，精度良好但无法作为大规模生产使用，手工焊也因人而异个体有差别，自动焊锡机又因为焊枪要频繁跟换，且焊接有一定死角，而存在许多问题。普通激光锡焊焊接时，来料要求高，单点焊接，效率低，瞬时温度过高，容易损坏线路板。具体的，现有激光焊接一般将激光固定在三轴移栽载具上，进行焊接具体步骤如下：(1)对来料锡焊盘精确定位；(2)激光镜头通过移栽移动至第一个焊接点位置；(3)激光输出预设能量，加热预设时间对锡点熔化焊接；(4)激光镜头通过移栽移动至第二个焊接点位置；(5)激光输出预设能量，加热预设时间对锡点熔化焊接；(6)循环重复(4)-(5)步骤，直至锡焊盘上所需焊点焊接完成。普通激光焊接，对来料位置要求高，并需要对来料进行精定位；锡点之间的切换采用移栽移动，移动时间在1s以上，移动时间长；激光焊接温度通过预设激光能量和时间输出，由于锡焊盘比锡膏的吸收激光能量大，对于所需焊点位无锡膏或者少锡膏时，加热温度过高导致锡焊盘的烧伤，造成锡焊盘的不良。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种激光振镜自动控温自动定位焊锡系统及方法，本专利技术解决了焊锡点之间的切换方式，提高焊接效率；并通过温度传感器自动实时温度反馈来控制控制激光的开合和能量功率，提高焊锡质量；采用CCD摄像对来料进行精准定位，并对来料不良和焊后的不良进行识别反馈。为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：一种激光振镜自动控温自动定位焊锡系统，包括总控系统、激光单元、温控单元、振镜单元和视觉单元，所述激光单元、温控单元、振镜单元和视觉单元分别与所述总控系统相连接，所述激光单元和振镜单元相连接；所述总控系统：用于控制整个焊锡系统用于控制激光单元的开关和能量输出功率，控制振镜单元对焊锡点的切换，并用于控制与视觉单元的通讯和控制与温控单元的通讯；所述激光单元：通过总控系统的控制作用，产生激光，作用于锡焊盘；所述温控单元：用于检测锡焊盘上的焊点温度，并焊点温度的信息反馈给总控系统；所述振镜单元：通过总控系统控制，改变焊锡点的激光光路；所述视觉单元：用于对锡焊盘拍照并定位，识别来料不良和焊后不良。进一步，所述总控系统为工控机。进一步，所述激光单元包括激光发生器和激光出射头，所述激光发生器的一端连接所述总控系统，所述激光发生器的另一端连接所述激光出射头。进一步，所述振镜单元为扫描振镜。进一步，所述扫描振镜连接有反光镜装置。进一步，所述温控单元包括温感调节座和温度传感器，所述温度传感器通过温感调节座固定安装于固定板上。进一步，视觉单元包括CCD相机和CCD调节座，所述CCD相机通过CCD调节座可以调节地安装于固定板上。一种激光振镜自动控温自动定位焊锡方法，其特征在于包括以下步骤：(1)温度设定：根据锡的材质来设定特定的温度；(2)对来料通过CCD相机进行自动精准定位，并检测来料不良点，对于不良点跳过不焊接，并信息反馈给总控系统；(3)激光单元发出的激光光路通过振镜装置的作用，使激光光路偏移至锡焊盘焊点的第一点；(4)激光单元输出能量，同时温度传感器实时检测焊点温度，达到预设温度时，将数据反馈给总控系统，总控系统控制激光单元调节激光单元的输出能量功率，使焊点温度稳定在预设温度范围内，加热熔化锡；(5)激光单元发出的激光光路通过振镜装置的作用，使激光光路偏移至锡焊盘焊点的第二点；(6)激光单元输出能量，同时温度传感器实时检测焊点温度，达到预设温度时，将数据反馈给总控系统，总控系统控制激光单元调节激光单元的输出能量功率，使焊点温度稳定在预设温度范围内，加热熔化锡；(7)重复步骤(5)和步骤(6)，直至锡焊盘上的所需焊点全部焊完；(8)锡焊盘上锡点全部焊接好之后，CCD相机通过拍照，根据焊好和不良的图片对比，检测焊机后的焊点不良并反馈给总控系统。由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：本专利技术提供了激光振镜自动控温自动定位焊锡系统及方法，提高了锡焊的效率；并在前工序出现少锡膏或者无锡膏时，加热熔化焊锡稳定，不会烧伤锡焊盘，焊接质量可靠稳定；通过CCD对产品来料进行定位，并识别来料不良，全部焊接好后CCD拍照进行焊点不良的反馈。具体地，本专利技术通过将产品精定位后，激光通过振镜单元，实现焊锡点之间的切换，镜头不需移动，提高了焊点切换速度；通过温感器的实时监控反馈，通过改变激光的开关以及输出功率大小，实时改变锡点加热温度，将焊点控制在预设温度范围内，从而不烧伤焊盘；通过CCD对产品来料进行定位，并识别来料不良，全部焊接好后CCD拍照进行焊点不良的反馈。具体具有以下效果：1：采用激光振镜用于锡焊焊接，快速实现机关在焊锡点之间移动，挺高焊锡效率；2:通过温度传感器实时检测焊锡点温度并反馈给总控系统，从而调节激光输出功率控制焊点温度，确保焊盘焊透且不烧伤；3：通过CCD拍照对焊锡点进行精定位并识别来料和焊后的不良。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步说明：图1为本专利技术中一种激光振镜自动控温自动定位焊锡系统的原理图；图2为本专利技术中一种激光振镜自动控温自动定位焊锡系统的结构示意图；图3为本专利技术中一种激光振镜自动控温自动定位焊锡系统的主视结构示意图；图4为本专利技术中一种激光振镜自动控温自动定位焊锡系统的侧视结构示意图；图5为本专利技术中一种激光振镜自动控温自动定位焊锡系统的俯视结构示意图；图6为本专利技术中反光镜装置的工作结构示意图。图中：1-固定板；2-激光单元；21-激光发生器；22-激光出射头；3-振镜单元；4-视觉单元；5-反光镜装置；6-温控单元；41-CCD相机；42-CCD调节座；43-CCD调节螺母；51-反光镜壳体；52-第一滤光镜；53-第二滤光镜；54-分光板；55-分光楔；56-反光板；61-温感调节座；62-温度传感器；63-温感调节螺母。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。如图1至图6所示，一种激光振镜自动控温自动定位焊锡系统，包括总控系统、激本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光振镜自动控温自动定位焊锡系统，包括总控系统、激光单元、温控单元、振镜单元和视觉单元，所述激光单元、温控单元、振镜单元和视觉单元分别与所述总控系统相连接，所述激光单元和振镜单元相连接；所述总控系统：用于控制整个焊锡系统用于控制激光单元的开关和能量输出功率，控制振镜单元对焊锡点的切换，并用于控制与视觉单元的通讯和控制与温控单元的通讯；所述激光单元：通过总控系统的控制作用，产生激光，作用于锡焊盘；所述温控单元：用于检测锡焊盘上的焊点温度，并焊点温度的信息反馈给总控系统；所述振镜单元：通过总控系统控制，改变焊锡点的激光光路；所述视觉单元：用于对锡焊盘拍照并定位，识别来料不良和焊后不良。

【技术特征摘要】
1.一种激光振镜自动控温自动定位焊锡系统，包括总控系统、激光单元、温控单元、振镜单元和视觉单元，所述激光单元、温控单元、振镜单元和视觉单元分别与所述总控系统相连接，所述激光单元和振镜单元相连接；所述总控系统：用于控制整个焊锡系统用于控制激光单元的开关和能量输出功率，控制振镜单元对焊锡点的切换，并用于控制与视觉单元的通讯和控制与温控单元的通讯；所述激光单元：通过总控系统的控制作用，产生激光，作用于锡焊盘；所述温控单元：用于检测锡焊盘上的焊点温度，并焊点温度的信息反馈给总控系统；所述振镜单元：通过总控系统控制，改变焊锡点的激光光路；所述视觉单元：用于对锡焊盘拍照并定位，识别来料不良和焊后不良。2.根据权利要求1所述的一种激光振镜自动控温自动定位焊锡系统，其特征在于：所述总控系统为工控机。3.根据权利要求1所述的一种激光振镜自动控温自动定位焊锡系统，其特征在于：所述激光单元包括激光发生器和激光出射头，所述激光发生器的一端连接所述总控系统，所述激光发生器的另一端连接所述激光出射头。4.根据权利要求1所述的一种激光振镜自动控温自动定位焊锡系统，其特征在于：所述振镜单元为扫描振镜。5.根据权利要求4所述的一种激光振镜自动控温自动定位焊锡系统，其特征在于：所述扫描振镜连接有反光镜装置。6.根据权利要求1所述的一种激光振镜自动控温自动定位焊锡系统，其特征在于：所述温控单元包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁小云，方杰锋，黄冲，
申请(专利权)人：云智动杭州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33