自动化激光锡焊方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术适用于焊接技术领域，提供了一种自动化激光锡焊方法、装置及系统，该方法包括自动送料；自动排料；自动分选；自动点锡；自动激光焊接；焊接缺陷检测；及自动收料。本发明专利技术提供的自动化激光锡焊方法，通过自动化的送料、排料、分选、点锡、激光焊接、缺陷检测、及收料工序，使得可实现全程自动化，智能化，节省了人工成本，提高了稳定性和工作效率，解决了现有无法高效的针对各种不同类型待焊件进行焊接的问题。问题。问题。

Automatic laser soldering method, device and system

【技术实现步骤摘要】
自动化激光锡焊方法、装置及系统


[0001]本专利技术属于焊接
，尤其涉及一种自动化激光锡焊方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]激光锡焊属于激光加工的一种，它是以激光作为加热源，利用高能量的激光脉冲对材料进行微小区域内的局部加热，使得激光辐射的能量通过热传导向材料的内部扩散而辐射加热引线（或无引线器件的连接焊盘），通过激光锡焊专用焊料（激光焊锡膏/锡丝/锡球或者预制焊料片）向基板传热，当温度达到锡焊料熔点温度时，焊料熔化，基板、引线被焊料润湿，从而形成焊点。由于激光锡焊采用的是非接触式的，局部快速发热，在热能还未完全被传导至不需要焊接点时完成焊接，具有效率快、无机械应力损伤，升温速度快，热影响区小的特点。因此广泛应用于电子工业、汽车电子制造业、智能电器、电子元器件、电机电子、ccm模组、vcm马达线圈等多个领域中。
[0003]然而现有通常使用激光焊接设备针对同一型号的各个待焊件进行统一批量的自动化焊锡处理，此时工作人员在根据待焊件的元器件类型及其引线类型后确定出所需实施的焊接工艺参数并进行配置，以使对同一型号的各个待焊件均可获得一致的锡焊焊点质量，然而当对不同型号的待焊件进行锡焊处理时，由于不同型号的待焊件的焊盘尺寸、焊点大小、间距、高度等都各不相同，因此其无法存在普适性的焊接工艺参数使得对各个不同型号的待焊件进行锡焊处理，因此每当对不同型号的待焊件进行锡焊处理时，均需要工作人员调试确定出所需实施的焊接工艺参数，使得焊接效率较低，智能化程度较低。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的在于提供一种自动化激光锡焊方法，旨在解决现有无法高效的针对各种不同类型待焊件进行焊接的问题。
[0005]本专利技术实施例是这样实现的，一种自动化激光锡焊方法，所述方法包括：自动送料，将待焊件逐一运送至生产线；自动排料，将生产线上的待焊件进行逐一有序排布；自动分选，根据第一视觉检测机构对待焊件所检测采集的图像信息进行形状和图像的匹配，获取识别到依序排布的待焊件的型号并分选至对应的待焊工位；自动点锡，根据第二视觉检测机构及测距机构检测待焊工位中的待焊件的焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距；根据待焊件的类型、焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定焊接点所对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量；在焊接点所确定的坐标位置上，根据焊接点所对应确定的焊锡点及焊锡量控制点锡机构对焊接点进行点锡；自动激光焊接，在焊接点所确定的坐标位置上，根据焊接点所对应确定的光斑尺寸及光斑类型控制焊锡机构对焊锡点进行激光焊接，并通过传感器机构实时监测焊接点的焊接温度、及输出激光能量，其中焊接光斑的照射中心作用于焊接点的中心；根据所监测的
焊接温度和输出激光能量相应的控制焊锡机构调节激光输出参数对焊接点进行焊接，以使焊接温度处于目标温度范围内直至完成焊接；焊接缺陷检测，在对待焊件完成焊接后，根据第二视觉检测机构检测待焊件的焊接是否存在焊接缺陷；并当检测到存在焊接缺陷时，将待焊件运送至预留工位，以使工作人员对放置在预留工位的待焊件进行缺陷处理；自动收料，将待焊工位中完成焊接的待焊件进行收料。
[0006]更进一步地，所述自动点锡的步骤之前还包括：自动激光祛漆，根据第二视觉检测机构检测待焊工位中的待焊件的漆包线的坐标位置，并根据漆包线的坐标位置控制焊锡机构对漆包线的漆面进行激光祛除。
[0007]更进一步地，所述根据第二视觉检测机构及测距机构检测待焊工位中的待焊件的焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距的步骤包括：根据测距机构检测与待焊件的焊接点之间的高度；根据第二视觉检测机构对待焊件所检测采集的图像信息、及测距机构所检测的与焊接点之间的高度，检测确定出焊接点的坐标位置和尺寸、及各相邻焊接点之间的边距。
[0008]更进一步地，所述根据待焊件的类型、焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定焊接点所对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量的步骤包括：根据待焊件的类型、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的光斑类型；根据焊接点的尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的光斑尺寸；根据焊接点的坐标位置、及与焊接点之间的高度确定出焊接点所对应激光焊接时的焊锡点；根据焊接点的尺寸、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的焊锡量。
[0009]更进一步地，所述激光输出参数包括激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率；所述根据所监测的焊接温度和输出激光能量相应的控制焊锡机构调节激光输出参数对焊接点进行焊接的步骤包括：根据所监测的焊接温度与目标温度范围之间的差值动态调节激光脉冲的宽度、能量、峰值功率及重复频率，以使焊接温度处于目标温度范围内；根据所监测的输出激光能量的波动动态调节激光脉冲的宽度、能量、峰值功率及重复频率，以使焊接温度处于目标温度范围内时稳定所输出的激光能量。
[0010]更进一步地，所述光斑类型包括圆形、方形、椭圆形、环形、双焦点型、及一字型。
[0011]更进一步地，所述自动激光焊接的步骤还包括：当监测到焊接温度无法保持预设温度范围内的恒定或与目标温度范围之间的差值超过预设阈值时，发出报警提醒并调节激光输出参数以使停止激光输出。
[0012]本专利技术另一实施例的目的还在于提供一种自动化激光锡焊装置，所述装置包括：自动送料单元，用于将待焊件逐一运送至生产线；
自动排料单元，用于将生产线上的待焊件进行逐一有序排布；自动分选单元，用于根据第一视觉检测机构对待焊件所检测采集的图像信息进行形状和图像的匹配，获取识别到依序排布的待焊件的型号并分选至对应的待焊工位；自动点锡单元，用于根据第二视觉检测机构及测距机构检测待焊工位中的待焊件的焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距；根据待焊件的类型、焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定焊接点所对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量；在焊接点所确定的坐标位置上，根据焊接点所对应确定的焊锡点及焊锡量控制点锡机构对焊接点进行点锡；自动激光焊接单元，用于在焊接点所确定的坐标位置上，根据焊接点所对应确定的光斑尺寸及光斑类型控制焊锡机构对焊锡点进行激光焊接，并通过传感器机构实时监测焊接点的焊接温度、及输出激光能量，其中焊接光斑的照射中心作用于焊接点的中心；根据所监测的焊接温度和输出激光能量相应的控制焊锡机构调节激光输出参数对焊接点进行焊接，以使焊接温度处于目标温度范围内直至完成焊接；焊接缺陷检测单元，用于在对待焊件完成焊接后，根据第二视觉检测机构检测待焊件的焊接是否存在焊接缺陷；并当检测到存在焊接缺陷时，将待焊件运送至预留工位，以使工作人员对放置在预留工位的待焊件进行缺陷处理；自动收料单元，用于将待焊工位中完成焊接的待焊件进行收料。
[0013]本专利技术另一实施例的目的还在于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动化激光锡焊方法，其特征在于，所述方法包括：自动送料，将待焊件逐一运送至生产线；自动排料，将生产线上的待焊件进行逐一有序排布；自动分选，根据第一视觉检测机构对待焊件所检测采集的图像信息进行形状和图像的匹配，获取识别到依序排布的待焊件的型号并分选至对应的待焊工位；自动点锡，根据第二视觉检测机构及测距机构检测待焊工位中的待焊件的焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距；根据待焊件的类型、焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定焊接点所对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量；在焊接点所确定的坐标位置上，根据焊接点所对应确定的焊锡点及焊锡量控制点锡机构对焊接点进行点锡；自动激光焊接，在焊接点所确定的坐标位置上，根据焊接点所对应确定的光斑尺寸及光斑类型控制焊锡机构对焊锡点进行激光焊接，并通过传感器机构实时监测焊接点的焊接温度、及输出激光能量，其中焊接光斑的照射中心作用于焊接点的中心；根据所监测的焊接温度和输出激光能量相应的控制焊锡机构调节激光输出参数对焊接点进行焊接，以使焊接温度处于目标温度范围内直至完成焊接；焊接缺陷检测，在对待焊件完成焊接后，根据第二视觉检测机构检测待焊件的焊接是否存在焊接缺陷；并当检测到存在焊接缺陷时，将待焊件运送至预留工位，以使工作人员对放置在预留工位的待焊件进行缺陷处理；自动收料，将待焊工位中完成焊接的待焊件进行收料。2.如权利要求1所述的自动化激光锡焊方法，其特征在于，所述自动点锡的步骤之前还包括：自动激光祛漆，根据第二视觉检测机构检测待焊工位中的待焊件的漆包线的坐标位置，并根据漆包线的坐标位置控制焊锡机构对漆包线的漆面进行激光祛除。3.如权利要求1所述的自动化激光锡焊方法，其特征在于，所述根据第二视觉检测机构及测距机构检测待焊工位中的待焊件的焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距的步骤包括：根据测距机构检测与待焊件的焊接点之间的高度；根据第二视觉检测机构对待焊件所检测采集的图像信息、及测距机构所检测的与焊接点之间的高度，检测确定出焊接点的坐标位置和尺寸、及各相邻焊接点之间的边距。4.如权利要求1所述的自动化激光锡焊方法，其特征在于，所述根据待焊件的类型、焊接点的坐标位置和尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定焊接点所对应激光焊接时的光斑类型、光斑尺寸、焊锡点及焊锡量的步骤包括：根据待焊件的类型、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的光斑类型；根据焊接点的尺寸、与焊接点之间的高度、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的光斑尺寸；根据焊接点的坐标位置、及与焊接点之间的高度确定出焊接点所对应激光焊接时的焊锡点；根据焊接点的尺寸、及各相邻焊接点之间的边距确定出焊接点所对应激光焊接时的焊
锡量。5.如权利要求1所述的自动化激光锡焊方法，其特征在于，所述激光输出参数包括激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率；所述根据所监测的焊接温度和输出激光能量相应的控制焊锡机构调节激光输出参数对焊接点进行焊接的步骤包括：根据所监测的焊接温度与目标温度范围之间的差值动态调节激光脉冲的宽度、能量、峰值功率及重复频率，以使焊接温度处于目标温度范围内；根据所监测的输出激光能量的波动动态调节激光脉冲的宽度、能量、峰值功率及重复频率，以使焊接温度处于目标温度范围内时稳定所输出的激光能量。6.如权利要求1所述的自动化激光锡焊方...

【专利技术属性】
技术研发人员：许必坚，蒋海雄，易朝晖，
申请(专利权)人：深圳市紫宸激光设备有限公司，
类型：发明
国别省市：