本實(shí)用新型屬于焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種自動(dòng)限位激光焊接設(shè)備。

背景技術(shù)：

電子技術(shù)高速發(fā)展，焊接技術(shù)也隨之提高?，F(xiàn)如今電子元?dú)饧奈⑿突潭仍絹?lái)越高，空間受限，或者因由熱敏元件無(wú)法回流焊或波峰焊，傳統(tǒng)的手工焊接會(huì)對(duì)元器件本體造成一定的熱影響，因此手工焊技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越不適用。

隨著半導(dǎo)體激光器的發(fā)展，激光焊接技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，但目前激光焊接技術(shù)的自動(dòng)控制技術(shù)還不太成熟，定位還不夠精確，不能對(duì)焊接進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。

另外，在焊接過(guò)程中焊錫融化后會(huì)有鉛煙等有害物質(zhì)釋放到空氣中，被焊接人員吸收后，會(huì)對(duì)焊接人員的健康造成一定的損害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種自動(dòng)限位激光焊接設(shè)備，旨在解決現(xiàn)有焊接技術(shù)自動(dòng)化低，定位不夠精確，不能對(duì)焊接進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的問題，同時(shí)，減少焊接過(guò)程中釋放到空氣中有害氣體的量，減少對(duì)焊接人員健康的影響。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種自動(dòng)限位激光焊接設(shè)備，所述自動(dòng)激光焊接設(shè)備包括固設(shè)于地面的支撐架，所述支撐架上固設(shè)有透明工作臺(tái)面且所述工作臺(tái)面上設(shè)有孔洞，激光從所述孔洞穿過(guò)照射到電路板上，所述工作臺(tái)面上還設(shè)有控制面板和激光發(fā)生裝置，所述工作臺(tái)面下方設(shè)有電路板承載板，所述承載板下方螺接一組X軸、Y軸組合直線運(yùn)動(dòng)裝置，所述激光發(fā)生裝置和所述X軸、Y軸組合直線運(yùn)動(dòng)裝置分別與所述控制面板相連，所述控制面板獲取所述激光發(fā)生裝置上高清攝像頭的數(shù)據(jù)信息，實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)所述激光發(fā)生裝置、X軸直線運(yùn)動(dòng)裝置和Y軸直線運(yùn)動(dòng)裝置，完成自動(dòng)激光焊接。設(shè)備整體采用框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省用材，工作臺(tái)面透明可以清楚方便地觀察到焊接過(guò)程，采用控制面板配合激光使焊接過(guò)程與軟件系統(tǒng)關(guān)聯(lián)可以精確地限位，便于實(shí)時(shí)控制，高效焊接。

優(yōu)選地，所述激光發(fā)生裝置包括筒狀主體、激光發(fā)生器、第一聚光鏡、第二聚光鏡、激光焊接頭、焊接凸點(diǎn)、連接桿、伸縮桿、旋轉(zhuǎn)按鈕、吸風(fēng)罩、排風(fēng)管道、風(fēng)機(jī)、底座和高清攝像頭，所述筒狀主體外表面一側(cè)設(shè)有高清攝像頭，所述激光發(fā)生器、第一聚光鏡、第二聚光鏡、激光焊接頭、焊接凸點(diǎn)順次設(shè)于所述筒狀主體內(nèi)部，所述筒狀主體外表面另一側(cè)面通過(guò)所述連接桿與所述伸縮桿表面連接，所述伸縮桿表面還設(shè)有所述旋轉(zhuǎn)按鈕，所述伸縮桿的底部設(shè)有底座，所述底座內(nèi)部設(shè)有風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)機(jī)通過(guò)排風(fēng)管道與所述吸風(fēng)罩連接。啟動(dòng)所述激光發(fā)生器，激光經(jīng)過(guò)所述第一聚光鏡、第二聚光鏡聚焦后通過(guò)所述激光焊接頭和所述焊接凸點(diǎn)，照射在電路板待焊接焊盤上。啟動(dòng)所述風(fēng)機(jī)，則所述吸風(fēng)罩即將焊接時(shí)釋放的有害氣體吸入排風(fēng)管道。激光經(jīng)過(guò)兩次聚焦，能量被集中起來(lái)，更利于熔融焊錫；可根據(jù)待焊接電路板的焊錫熔點(diǎn)旋轉(zhuǎn)所述按鈕調(diào)整所述伸縮桿的高度，以調(diào)節(jié)激光與電路板的距離，使激光能量滿足焊接的要求；所述激光發(fā)生裝置安裝所述吸風(fēng)罩可以減少焊接過(guò)程中釋放到空氣中有害氣體的量，進(jìn)而減少對(duì)焊接人員健康的影響。

優(yōu)選地，所述激光焊接頭與所述焊接凸點(diǎn)螺紋連接，所述焊接凸點(diǎn)磨損后可更換。

優(yōu)選地，所述第一聚光鏡和第二聚光鏡間隔設(shè)于所述主體內(nèi)部。

優(yōu)選地，所述吸風(fēng)罩位于所述激光焊接頭一側(cè)且位于所述焊接凸點(diǎn)上方。在吸收焊接時(shí)釋放出的有害其他的同時(shí)又不妨礙激光照射到電路板上。

優(yōu)選地，所述X軸、Y軸組合直線運(yùn)動(dòng)裝置包括X軸直線運(yùn)動(dòng)裝置和Y軸直線運(yùn)動(dòng)裝置，所述X軸直線運(yùn)動(dòng)裝置和所述Y軸直線運(yùn)動(dòng)裝置均由滾珠絲桿、軸承座、機(jī)架和伺服電機(jī)組成，所述軸承座固設(shè)于所述機(jī)架上，所述滾珠絲桿兩端分別與所述軸承座連接，所述軸承座與所述伺服電機(jī)連接。采用滾珠絲桿來(lái)傳動(dòng)X軸直線運(yùn)動(dòng)裝置和Y軸直線運(yùn)動(dòng)裝置做直線運(yùn)動(dòng)，摩擦力小，傳動(dòng)效果好。

優(yōu)選地，所述X軸直線運(yùn)動(dòng)裝置位于所述Y軸直線運(yùn)動(dòng)裝置下方并與其通過(guò)滑槽連接，所述X軸直線運(yùn)動(dòng)裝置與所述Y軸直線運(yùn)動(dòng)裝置垂直。

優(yōu)選地，所述承載板上設(shè)有螺孔，與滑塊上的螺母配合將電路板限位和固定。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型焊接設(shè)備自動(dòng)化成都高，定位精確，能對(duì)焊接進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，同時(shí)，還減少焊接過(guò)程中釋放到空氣中有害氣體的量，減少對(duì)焊接人員健康的影響。

設(shè)備整體采用框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省用材，工作臺(tái)面透明可以清楚方便地觀察到焊接過(guò)程，采用控制面板配合激光使焊接過(guò)程與軟件系統(tǒng)關(guān)聯(lián)可以精確地限位，便于實(shí)時(shí)控制，高效焊接。

所述激光焊接頭與所述焊接凸點(diǎn)螺紋連接，所述焊接凸點(diǎn)磨損后可更換。

設(shè)有第一聚光鏡和第二聚光鏡，激光經(jīng)過(guò)兩次聚焦，能量被集中起來(lái)，更利于熔融焊錫；所述激光發(fā)生裝置安裝所述吸風(fēng)罩可以減少焊接過(guò)程中釋放到空氣中有害氣體的量，減少對(duì)焊接人員健康的影響。

所述吸風(fēng)罩位于所述激光焊接頭一側(cè)且位于所述焊接凸點(diǎn)上方。在吸收焊接時(shí)釋放出的有害其他的同時(shí)又不妨礙激光照射到電路板上。

采用滾珠絲桿來(lái)傳動(dòng)X軸直線運(yùn)動(dòng)裝置和Y軸直線運(yùn)動(dòng)裝置做直線運(yùn)動(dòng)，摩擦力小，傳動(dòng)效果好。

附圖說(shuō)明

附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中：

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的自動(dòng)限位激光焊接設(shè)備結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖2為圖1中激光發(fā)生裝置5的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)記為：支撐架1、工作臺(tái)面2、孔洞3、控制面板4、激光發(fā)生裝置5、主體51、激光發(fā)生器52、第一聚光鏡53、第二聚光鏡54、激光焊接頭55、焊接凸點(diǎn)56、連接桿57、伸縮桿58、底座513、旋轉(zhuǎn)按鈕59、吸風(fēng)罩510、排風(fēng)管道511、風(fēng)機(jī)512、底座513和高清攝像頭514、承載板6、X軸直線運(yùn)動(dòng)裝置7、Y軸直線運(yùn)動(dòng)裝置8、螺母9、滾珠絲桿10、軸承座11、機(jī)架12。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型自動(dòng)限位激光焊接設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1和圖2所示，本實(shí)施例提供的自動(dòng)激光焊接設(shè)備包括固設(shè)于地面的支撐架1，所述支撐架1上固設(shè)有透明工作臺(tái)面2且所述工作臺(tái)面2上設(shè)有孔洞3，激光從所述孔洞3穿過(guò)照射到電路板上，所述工作臺(tái)面2上還設(shè)有控制面板4和激光發(fā)生裝置5，所述工作臺(tái)面2下方設(shè)有電路板承載板6，所述承載板6上設(shè)有螺孔7，與滑塊8上的螺母9配合將電路板限位和固定。所述承載板6下方螺接一組X軸、Y軸組合直線運(yùn)動(dòng)裝置，所述激光發(fā)生裝置5和所述X軸、Y軸組合直線運(yùn)動(dòng)裝置分別與所述控制面板4相連，所述控制面板4獲取所述激光發(fā)生裝置5上高清攝像頭514的數(shù)據(jù)信息，實(shí)時(shí)驅(qū)動(dòng)所述激光發(fā)生裝置5、X軸直線運(yùn)動(dòng)裝置7和Y軸直線運(yùn)動(dòng)裝置8，完成自動(dòng)激光焊接。設(shè)備整體采用框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省用材，所述工作臺(tái)面2透明可以清楚方便地觀察到焊接過(guò)程，采用控制面板4配合激光使焊接過(guò)程與軟件系統(tǒng)關(guān)聯(lián)可以精確地限位，便于實(shí)時(shí)控制，高效焊接。

所述激光發(fā)生裝置5包括筒狀主體51、激光發(fā)生器52、第一聚光鏡53、第二聚光鏡54、激光焊接頭55、焊接凸點(diǎn)56、連接桿57、伸縮桿58、旋轉(zhuǎn)按鈕59、吸風(fēng)罩510、排風(fēng)管道511、風(fēng)機(jī)512、底座513和高清攝像頭514，所述筒狀主體51外表面一側(cè)設(shè)有高清攝像頭514，所述激光發(fā)生器52、所述第一聚光鏡53、所述第二聚光鏡54、所述激光焊接頭55、所述焊接凸點(diǎn)56順次設(shè)于所述筒狀主體51內(nèi)部，所述筒狀主體51外表面另一側(cè)面通過(guò)所述連接桿57與所述伸縮桿58表面連接，所述伸縮桿58表面還設(shè)有所述旋轉(zhuǎn)按鈕59，所述伸縮桿58的底部設(shè)有底座513，所述底座513內(nèi)部設(shè)有風(fēng)機(jī)(圖中未標(biāo)出)，所述風(fēng)機(jī)通過(guò)排風(fēng)管道511與所述吸風(fēng)罩510連接。啟動(dòng)所述激光發(fā)生器52，激光經(jīng)過(guò)所述第一聚光鏡53、第二聚光鏡54聚焦后通過(guò)所述激光焊接頭55和所述焊接凸點(diǎn)56，照射在電路板待焊接焊盤上。所述第一聚光鏡53和第二聚光鏡54間隔設(shè)于所述主體52內(nèi)部。所述激光焊接頭55與所述焊接凸點(diǎn)56螺紋連接，所述焊接凸點(diǎn)56磨損后可更換。啟動(dòng)所述風(fēng)機(jī)，則所述吸風(fēng)罩510即將焊接時(shí)釋放的有害氣體吸入所述排風(fēng)管道511。激光經(jīng)過(guò)兩次聚焦，能量被集中起來(lái)，更利于熔融焊錫；可根據(jù)待焊接電路板的焊錫熔點(diǎn)旋轉(zhuǎn)所述按鈕59調(diào)整所述伸縮58桿的高度，以調(diào)節(jié)激光與電路板的距離，使激光能量滿足焊接的要求；所述激光發(fā)生裝置5安裝所述吸風(fēng)罩510，所述吸風(fēng)罩510位于所述激光焊接頭55一側(cè)且位于所述焊接凸點(diǎn)56上方，在吸收焊接時(shí)釋放出的有害其他的同時(shí)又不妨礙激光照射到電路板上。

所述X軸、Y軸組合直線運(yùn)動(dòng)裝置包括X軸直線運(yùn)動(dòng)裝置7和Y軸直線運(yùn)動(dòng)裝置8，所述X軸直線運(yùn)動(dòng)裝置7和所述Y軸直線運(yùn)動(dòng)裝置8均由滾珠絲桿10、軸承座11、機(jī)架12和伺服電機(jī)(圖中未標(biāo)出)組成，所述軸承座11固設(shè)于所述機(jī)架12上，所述滾珠絲桿10兩端分別與所述軸承座11連接，所述軸承座11與所述伺服電機(jī)13連接。所述X軸直線運(yùn)動(dòng)裝置7位于所述Y軸直線運(yùn)動(dòng)裝置8下方并與其通過(guò)滑槽(圖中未標(biāo)出)連接，所述X軸直線運(yùn)動(dòng)裝置7與所述Y軸直線運(yùn)動(dòng)裝置8垂直。采用滾珠絲桿10來(lái)傳動(dòng)X軸直線運(yùn)動(dòng)裝置7和Y軸直線運(yùn)動(dòng)裝置8做直線運(yùn)動(dòng)，摩擦力小，傳動(dòng)效果好。

本實(shí)用新型的工作過(guò)程為：將電路板焊盤的信息存入控制面板，在高清攝像頭取像范圍內(nèi)的任意一個(gè)或多個(gè)焊盤做上標(biāo)記；以標(biāo)記為參考點(diǎn)，設(shè)置基于標(biāo)記的焊接搜索區(qū)域；調(diào)整高清攝像頭物距，并采集工作區(qū)域的圖像信息并傳輸給控制面板；在所得的圖像中使用圖像匹配搜索得到圖像中標(biāo)記的位置信息；以標(biāo)記的位置作為基準(zhǔn)，在步驟2設(shè)定的工作區(qū)域內(nèi)使用直線檢測(cè)獲得焊盤的位置和角度信息；根據(jù)步驟4得到的焊盤的位置信息，結(jié)合步驟1中預(yù)存的待焊接焊盤的信息，生成焊盤實(shí)際的位置；之后依據(jù)焊盤的實(shí)際位置通過(guò)控制面板引導(dǎo)激光發(fā)生裝置、X軸直線運(yùn)動(dòng)裝置和Y軸直線運(yùn)動(dòng)裝置，完成自動(dòng)激光焊接。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。