專利名稱:網(wǎng)絡變壓器的無釬料激光焊接裝置的制作方法
技術(shù)領域:
本實用新型涉及無釬料激光精密焊接技術(shù),具體是指網(wǎng)絡變壓器的無釬料 激光焊接裝置。
背景技術(shù):
隨著計算機技術(shù)及通信技術(shù)的實用新型、因特網(wǎng)的普及,網(wǎng)絡變壓器得到 了廣泛的應用,目前已成為計算機、通訊、路由器、交換機、電源等網(wǎng)絡及通
訊領域必不可少的器件。網(wǎng)絡變壓器由磁環(huán)線圈2、管腳架1相應的連接管腳 l-l及封裝外殼3組成,磁環(huán)線圏2由鐵芯2-1及圍繞在鐵芯上的導線2-2組成 (如圖1 5所示),磁環(huán)線圏2的導線2-2與連接管腳1-1通過焊接連成一體, 磁環(huán)線圈2與連接管腳1-1焊好,采用塑料外殼3封裝成網(wǎng)絡變壓器產(chǎn)品。
磁環(huán)線圏的導線很細微,導線線徑0.05 0.18咖,并且連接管腳寬度為 0.4 0.8mm。通常先采用人工方法將磁環(huán)線圈固定在連接管腳上(將磁環(huán)線圈 的導線繞纏在連接管腳上,需多重纏繞),然后再將管腳泡到熔融的釬料液槽中, 取出后液態(tài)釬料凝固后可得到磁環(huán)線圏與管腳焊為一體的網(wǎng)絡變壓器。
這一傳統(tǒng)的網(wǎng)絡變壓器釬焊法存在需采用人工將導線纏繞到焊接管腳、焊 接需要釬料、生產(chǎn)效率低下、焊點不牢固、焊件表面不美觀等缺點,無法滿足 當前網(wǎng)絡變壓器需規(guī)模化、無鉛化、自動化生產(chǎn)的實際需要。
實用新型內(nèi)容
本實用新型克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足,提供一種網(wǎng)絡變壓器的無 釬料激光焊接裝置,其焊接速度快、焊點牢固美觀、無需人工將導線多重纏繞 到管腳、無需釬料及人工釬焊操作,既提髙了生產(chǎn)效率,也提高了焊接質(zhì)量, 還節(jié)省了焊接材料,順應了當前電子器件焊接無鉛化的趨勢,能完全滿足當前 網(wǎng)絡變壓器大規(guī)模自動化生產(chǎn)需要。
本實用新型通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)對于單個網(wǎng)絡變壓器的無釬料激光焊 接,本網(wǎng)絡變壓器的無釬料激光焊接裝置,其包括微機及其信號連接的定位裝 置、激光焊接裝置、保護氣裝置,所述定位裝置包括夾具、工作臺,所述夾具在升降的最低位置處與所述網(wǎng)絡變壓器的磁環(huán)線圈導線嵌接固定,所述網(wǎng)絡變
壓器的管腳架與工作臺固定連接;所述激光焊接裝置采用先動態(tài)聚焦后掃描方 式,其包括依次光路連接的瀲光器、擴束鏡、由動態(tài)調(diào)焦單元及聚焦鏡組成的 動態(tài)聚焦單元、X軸掃描振鏡、Y軸掃描振鏡;所述保護氣裝置包括噴嘴及其開 關(guān)機構(gòu),所述兩個噴嘴與所述管腳的兩個焊點平面分別相應設置所述微機內(nèi) 設的控制模塊與夾具的升降絲桿的驅(qū)動電機、激光器、X軸掃描振鏡、Y軸掃描 振鏡、兩個噴嘴的開關(guān)機構(gòu)分別信號連接;所述激光器為光束質(zhì)量良好的光纖 激光器,光束質(zhì)量因子M2《1.1,輸出功率為25 200W,波長l,09um,通過離 焦量調(diào)節(jié)(通過調(diào)節(jié)光纖激光頭、動態(tài)聚焦單元以及掃描振鏡在垂直方向的位 置實現(xiàn),這些器件都會裝在一個光路盒里,光路盒安放到可升降調(diào)節(jié)的絲桿上) 取用的激光聚焦光斑直徑為60 200um,動態(tài)聚焦單元掃描范圍^400imnX 400mm;擴束鏡倍數(shù)為3 5倍X軸掃描振鏡、Y軸掃描振鏡的掃描速度為0. l
對于多個網(wǎng)絡變壓器進行流水線式無釬料激光焊接,本網(wǎng)絡變壓器的無釬 料激光焊接裝置,其包括微機及其信號連接的定位裝置、激光焊接裝置、保護 氣裝置,所述定位裝置包括夾具、傳送帶,所述夾具在升降的最低位置處與所 述網(wǎng)絡變壓器的磁環(huán)線圉導線嵌接固定,多個所述網(wǎng)絡變壓器的管腳架依次與 傳送帶固定連接所述激光焊接裝置采用先動態(tài)聚焦后掃描方式,其包括依次 光路連接的激光器、擴束鏡、由動態(tài)調(diào)焦單元及聚焦鏡組成的動態(tài)聚焦單元、、 X軸掃描振鏡、Y軸掃描振鏡;所述保護氣裝置包括噴嘴及其開關(guān)機構(gòu),所述兩 個噴嘴與所述管腳的兩個焊點平面分別相應設置;所述微機內(nèi)設的控制模塊與 夾具的升降絲桿的驅(qū)動電機、傳送帶的驅(qū)動電機、激光器、X軸掃描振鏡、Y軸 掃描振鏡、兩個噴嘴的開關(guān)機構(gòu)分別信號連接;所述激光器為光束質(zhì)量良好的 光纖激光器,光束質(zhì)量因子M2《1.1,輸出功率為25 200W,波長1.09iim,通 過離焦量調(diào)節(jié)取用的激光聚焦光斑直徑為60 200lim,動態(tài)聚焦單元掃描范圍 ^400mmX400mm;擴束鏡倍數(shù)為3 5倍;X軸掃描振鏡、Y軸掃描振鏡的掃描 速度為0.1 7m/s。
為更好地實現(xiàn)本實用新型,所述夾具呈回字形,其邊框內(nèi)周兩側(cè)分別相應 所述管腳設有多個大凹槽,且所述大凹槽橫截面為上窄下寬的敞口形,大凹槽 上端開口的寬度及間距與所述管腳的寬度及間距分別相應;夾具的邊框外周兩 側(cè)分別相應設有多個小槽,所述小槽的槽寬與所述導線的直徑相應。
采用動態(tài)聚焦單元,可在大范圍掃描情況下,保證工作平面上激光聚焦光斑處的激光功率密度在掃描運動過程中能保持恒定。如上所述,激光束的定位
由微機控制X軸掃描振鏡、Y軸掃描振鏡的擺動實現(xiàn),X軸掃描振鏡、Y軸掃描 振鏡分別能實現(xiàn)X軸坐標及Y軸坐標的快速定位,掃描振鏡的掃描速度為0. l 7m/s,掃描焊接速度可達200點/秒。
為使夾具3在工作過程中不變形,以及不被激光束打壞,夾具3采用硬質(zhì) 合金YW2制成,并且上表面進行拋光處理,上表面表面粗糙度Ra《0.8。
上述單個網(wǎng)絡變壓器的無釬料激光焊接裝置的無釬料激光焊接過程,包括 以下步驟
(1) 將磁環(huán)線圈的導線采用人工壓入夾具上的定位槽中(由于磁環(huán)線圉的 導線柔軟,很難自動化壓入夾具,采用人工壓入,但比先前需將導線多重纏繞 到管腳簡單得多),使磁環(huán)線圈固定在夾具內(nèi)(由于管腳架很薄,且材料極易變 形,如直接采用人工將導線多重纏繞到管腳架上, 一方面將增加工人勞動強度, 另一方面,也易使管腳架變形,后續(xù)激光掃描難以準確定位引入夾具,起到 保證定位精度、減輕工人勞動強度的作用);將管腳架固定在工作平臺上;
(2) 通過微機控制夾具由上至下運動,夾具與管腳嵌合,使磁環(huán)線翻定位 到所述管腳架上即磁環(huán)線圈上的導線貼壓到相應管腳上
(3) 微機控制掃描振鏡將激光束定位到管腳架的第一個管腳處,先后發(fā)出 兩類激光,第一類激光將導線的包漆氣化去除,第二類激光將導線與管腳焊接 起來,所述導線與管腳焊接過程需氣體保護焊點
由于導線直徑極為細微(0.05 0.18mm),并且管腳的寬度及管腳的間距為 0.4 0,8nm,為牢固地將導線與管腳焊起來,又不損傷到焊點以外地方,應使 激光在工作平面上的光斑直徑滿足大于導線直徑,且小于管腳寬度的要求,因 而在焊接過程中,霈要用到細微的激光束,因此,采用髙光束質(zhì)量的激光作為 成型能量源,并經(jīng)擴束處理,可獲得細微的聚焦激光光斑;所述激光束為光束 質(zhì)暈因子為M2《1.1,波長為1.09iim,功率25 200W的光纖激光,經(jīng)擴束鏡 擴束(3 5倍),動態(tài)聚焦單元聚焦以及離焦量調(diào)節(jié)后,在工作平面上獲得的激 光聚焦光斑直徑為60 200"m,為焊接可靠,激光功率密度為8X104 7X 106W/cm2,完全滿足網(wǎng)絡變壓器微焊接需要
(4) 微機控制掃描振鏡將激光束定位到管腳架的本排下一個管腳處,重復 步驟(3)的包漆氣化去除及焊接操作,如此完成各個管腳的焊接;
(5) 微機控制掃描振鏡將激光束定位到焊點靠近夾具外邊導線處,發(fā)出第 三類激光將未焊接前用于固定磁環(huán)線圈的多余導線切除,從而完成一個網(wǎng)絡變壓器的焊接。
為實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),本網(wǎng)絡變壓器的無釬料激光焊接裝置,還可以將多個 所述網(wǎng)絡變壓器的管腳依次固定在傳送帶上,進行流水線式激光焊接操作,其 包括以下步驟
(1) 將磁環(huán)線圈的導線采用人工壓入夾具上的定位槽中,使磁環(huán)線圈固定 在夾具內(nèi)將多個管腳架依次固定在傳送帶上;
(2) 當傳送帶上的管腳架傳送到焊接工位時,通過微機控制夾具由上至下 運動,夾具與管腳嵌合,使磁環(huán)線圈定位到所述管腳架上即磁環(huán)線圈上的導 線貼壓到相應管腳上;
(3) 微機控制掃描振鏡將激光束定位到管腳架的第一個管腳處,先后發(fā)出 兩類激光,第一類激光將導線的包漆氣化去除,第二類激光將導線與管腳焊接 起來,所述導線與管腳焊接過程需氣體保護焊點;
同樣,所述激光束為光束質(zhì)量因子為M2《1.1,波長為1.09iim,功率25 200W的光纖激光,經(jīng)擴束鏡擴束(3 5倍),動態(tài)聚焦單元聚焦以及離焦量調(diào) 節(jié)后,在工作平面上獲得的激光聚焦光斑直徑為60 200uni,為焊接可靠,激 光功率密度為8X104 7X106W/cm2,完全滿足網(wǎng)絡變壓器微焊接需要;
(4) 微機控制掃描振鏡將激光束定位到管腳架的本排下一個管腳處,重復 步驟(3)的包漆氣化去除及焊接操作,如此完成各個管腳的焊接;
(5) 微機控制掃描振鏡將激光束定位到焊點靠近夾具外邊導線處,發(fā)出第 三類澉光將未焊接前用于固定磁環(huán)線圈的多余導線切除,從而完成一個網(wǎng)絡變 壓器的焊接;
(6) 通過微機控制移開夾具,通過傳送帶將焊好的網(wǎng)絡變壓器移開,傳送 帶將下一個需焊接的管腳架送進焊接工位,重復步驟(1) — (6),可實現(xiàn)多個 網(wǎng)絡變壓器的焊接;
(7) 根據(jù)需要,將焊接好的各個網(wǎng)絡變壓器裁剪開,即可得到網(wǎng)絡變壓器 組或單個網(wǎng)絡變壓器。
所述三類激光的輸出參數(shù)是可以分別調(diào)節(jié)的,輸出參數(shù)包括持續(xù)時間、脈 寬、平均功率、波形等。
所述氣體保護是指在焊接過程中,根據(jù)焊接處于開始或終結(jié)狀態(tài),通過 微機控制,向被焊接的所述管腳吹噴保護氣體,從而實現(xiàn)氣體保護;所述保護 氣體為氬氣、氮氣或C02。
本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點和效果焊接速度快、焊點牢固美觀、無需復雜的人工纏線操作、無需釬料及人工釬焊操作,既提高了生產(chǎn)效 率,也提高了焊接質(zhì)量,還節(jié)省了焊接材料,,順應了當前電子器件焊接無鉛化 的趨勢,有利于提高網(wǎng)絡變壓器的生產(chǎn)效率、節(jié)省生產(chǎn)成本,能完全滿足當前 網(wǎng)絡變壓器大規(guī)模自動化生產(chǎn)需要,對網(wǎng)絡變壓器的自動化、規(guī)?;a(chǎn)具有 重大意義。
圖1是現(xiàn)有網(wǎng)絡變壓器(已裝封裝外殼)的主視圖2是圖1所示網(wǎng)絡變壓器的俯視圖3是圖2所示網(wǎng)絡變壓器的A-A向視圖4是圖2所示網(wǎng)絡變壓器的B-B向視圖5是圖1所示網(wǎng)絡變壓器的C-C向視圖(被夾具遮擋部分,如虛線所示);
圖6是本實用新型無釬料網(wǎng)絡變壓器的激光焊接裝置的工作原理圖; 圖7是多個網(wǎng)絡變壓器共用一個管腳架(未裝封裝外殼)的俯視圖; 圖8是保護氣噴嘴與圖6所示夾具、管腳、磁環(huán)線圈相互位置關(guān)系的主視
閣;
圖9是保護氣噴嘴與圖6所示夾具、管腳、磁環(huán)線圈相互位置關(guān)系的俯視
圖10是圖6所示夾具的俯視圖11是圖10所示夾具的主視圖12是圖10所示夾具的D-D截面圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步詳細描述,但本實用新型的 實施方式不限于此。 實施例一
如圖6所示,對單個網(wǎng)絡變壓器進行激光焊接,本網(wǎng)絡變壓器的無釬料激 光焊接方法的裝置,其包括微機6及其信號連接的定位裝置、.激光焊接裝萱、 保護氣裝置,所述定位裝置包括夾具3、工作臺5,所述夾具3在升降的最低位 置處與所述網(wǎng)絡變壓器的磁環(huán)線圈導線2-2嵌接固定,所述網(wǎng)絡變壓器的管腳 架1與工作臺5固定連接;所述激光焊接裝置采用先動態(tài)聚焦后掃描方式,其 包括依次光路連接的激光器7、擴束鏡8、動態(tài)調(diào)焦單元9和聚焦鏡10組成的動態(tài)聚焦單元、X軸掃描振鏡ll、 Y軸掃描振鏡12;所述保護氣裝置包括噴嘴4 及其開關(guān)機構(gòu),所述兩個噴嘴4-1、 4-2與所述管腳1-1的兩個焊點平面D1、 D2 (如圖5所示)分別相應設置;所述微機6內(nèi)設的控制模塊與夾具3的升降絲 桿的驅(qū)動電機、激光器7、 X軸掃描振鏡ll、 Y軸掃描振鏡12、兩個噴嘴4-l、 4-2的開關(guān)機構(gòu)分別信號連接;所述激光器7為光束質(zhì)量良好的光纖激光器,光 束質(zhì)量因子M2《l. 1 ,輸出功率為25 200W,波長1.09 u m,通過離焦量調(diào)節(jié)(通 過調(diào)節(jié)光纖激光頭、動態(tài)聚焦單元以及掃描振鏡在垂直方向的位置實現(xiàn),這些 器件都會裝在一個光路盒里,光路盒安放到可升降調(diào)節(jié)的絲桿上)取用的激光 聚焦光斑直徑60 200 ii m,擴束鏡8的擴束倍數(shù)3 5倍;動態(tài)聚焦單元掃描范 圍^400咖X400mm;X軸掃描振鏡11、Y軸掃描振鏡12的掃描速度為0.1 7m/s, 掃描焊接速度可達200點/秒。
其中,如圖10所示,所述夾具3呈回字形,其邊框內(nèi)周兩側(cè)分別相應所述 管腳1-1設有多個大凹槽3-1,且所述大凹槽3-1橫截面為上窄下寬的敞口形(如 圖12所示),大凹槽3-1上端開口的寬度及間距與所述管腳1-1的寬度及間距 分別相應;如圖10、 11所示,夾具3的邊框外周兩側(cè)分別相應設有多個小槽3-2, 所述小槽3-2的槽寬與所述導線2-2的直徑相應。
為使夾具3在工作過程中不變形,以及不被激光束打壞,夾具3采用硬質(zhì) 合金YW2制成,并且上表面進行拋光處理,上表面表面粗糙度Ra《0. 8。
如圖6、 8、 9所示,采用本網(wǎng)絡變壓器的無釬料激光焊接方法的裝置對單 個網(wǎng)絡變壓器進行激光焊接的工作過程包括以下步驟
(1) 將磁環(huán)線圏2的導線2-2采用人工壓入夾具3的定位槽上,使磁環(huán)線 圈2固定在夾具3內(nèi)將管腳架1固定在工作臺上
(2) 通過微機6控制夾具3的升降絲桿的驅(qū)動電機使夾具3由上至下運動, 夾具3的大凹槽3-1與管腳1-1嵌合,使磁環(huán)線圉2定位到管腳架1上即磁 環(huán)線圈2上的導線2-2貼壓到相應管腳1-1上(如圖6所示);
(3) 微機6控制X軸掃描振鏡11、 Y軸掃描振鏡12將激光束13定位到管 腳架1的第一個管腳1-1處,先后發(fā)出兩類激光,第一類激光將導線2-2的包 漆氣化去除,第二類激光將導線2-2與管腳1-1焊接起來,所述導線2-2與管 腳1-1焊接過程需保護氣體保護焊點,即在焊接過程中,根據(jù)焊接處于開始或 終結(jié)狀態(tài),通過微機控制,向被焊接的所述管腳吹噴保護氣體,從而實現(xiàn)氣體 保護;所述保護氣體為氬氣、徵氣或C02;所述激光束為光束質(zhì)量因子為M2《 1.1,波長為1.09lim,功率25 200W的光纖激光,經(jīng)擴束鏡擴束(3 5倍),動態(tài)聚焦單元聚焦以及離焦量調(diào)節(jié)后,在工作平面上獲得的激光聚焦光斑直徑
為60 200um,為焊接可靠,激光功率密度為8X104 7X106W/cm2。
(4) 微機6控制X軸掃描振鏡11、 Y軸掃描振鏡12將激光束13定位到管 腳架1的本排下一個管腳1-1處,重復步驟(3)的包漆氣化去除及焊接操作, 如此完成各個管腳1-1的焊接;
(5) 微機6控制X軸掃描振鏡11、 Y軸掃描振鏡12將激光束13定位到焊 點靠近夾具3外邊導線2-2處,發(fā)出第三類激光將未焊接前用于固定磁環(huán)線圈2 的多余導線2-2切除,從而完成一個網(wǎng)絡變壓器的焊接。
所述三類激光的輸出參數(shù)是可以分別調(diào)節(jié)的,輸出參數(shù)包括持續(xù)時間、脈 寬、平均功率、波形等。
實施例二
如圖6、 7所示,對于多個網(wǎng)絡變壓器進行流水線式激光焊接,本無釬料網(wǎng) 絡變壓器的激光焊接裝置,其包括微機6及其信號連接的定位裝置、激光焊接 裝置、保護氣裝置,所述定位裝置包括夾具3、傳送帶5,所述夾具3在升降的 最低位置處與所述網(wǎng)絡變壓器的磁環(huán)線圈導線2-2嵌接固定,多個所述網(wǎng)絡變 壓器的管腳架1依次與傳送帶5固定連接;所述激光焊接裝置采用先動態(tài)聚焦 后掃描方式,其包括依次光路連接的激光器7、擴束鏡8、動態(tài)調(diào)焦單元9和聚 焦鏡10組成的動態(tài)聚焦單元、X軸掃描振鏡ll、 Y軸掃描振鏡12;所述保護氣 裝置包括噴嘴4及其開關(guān)機構(gòu),所述兩個噴嘴4-1、 4-2與所述管腳1-1的兩個 焊點平面D1、 D2 (如圖9所示)分別相應設置;所述微機6內(nèi)設的控制模塊與 夾具3的升降絲桿的驅(qū)動電機、撖光器7、 X軸掃描振鏡ll、 Y軸掃描振鏡12、 兩個噴嘴4-l、 4-2的開關(guān)機構(gòu)分別信號連接;所述激光器7為光束質(zhì)量良好的 光纖激光器,光束質(zhì)量因子M2《1.1,輸出功率為25 200W,波長1.09iim,通 過離焦量調(diào)節(jié)取用的激光聚焦光斑直徑60 200 ii m,擴束鏡8的擴束倍數(shù)3 5 倍;動態(tài)聚焦單元掃描范圍^400mmX400mm; X軸掃描振鏡11、 Y軸掃描振鏡 12的掃描速度為0.1 7m/s,掃描焊接速度可達200點/秒。
其中,如圖10所示,所述夾具3呈回字形,其邊框內(nèi)周兩側(cè)分別相應所述 管腳1-1設有多個大凹槽3-l,且所述大凹槽3-l橫截面為上窄下寬的敞口形(如 圖12所示),大凹槽3-1上端開口的寬度及間距與所述管腳1-1的寬度及間距 分別相應;如圖10、 11所示,夾具3的邊框外周兩側(cè)分別相應設有多個小槽3-2, 所述小槽3-2的槽寬與所述導線2-2的直徑相應。
為使夾具3在工作過程中不變形,以及不被激光束打壞,夾具3采用硬質(zhì)合金YW2制成,并且上表面進行拋光處理,上表面表面粗糙度Ra《0.8。
如圖6、 8、 9所示,為實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),可以將多個所述網(wǎng)絡變壓器的管 腳依次固定在傳送帶上,采用本無釬料網(wǎng)絡變壓器的激光輝接裝置進行流水線 式激光焊接操作,其工作過程包括以下步驟
(1) )將磁環(huán)線圈2的導線2-2采用手工壓入夾具3的定位槽上,使磁環(huán) 線圈2固定在夾具3內(nèi);將多個管腳1依次固定在傳送帶5上
(2) 當傳送帶5上的管腳架1傳送到焊接工位時,通過微機6控制夾具3 的升降絲桿的驅(qū)動電機使夾具3由上至下運動,夾具3的大凹槽3-1與管腳1-1 嵌合,使磁環(huán)線圉2定位到管腳架1上即磁環(huán)線圈2上的導線2-2貼壓到相 應管腳1-l上(如圖6所示);
(3) 微機6控制X軸掃描振鏡11、 Y軸掃描振鏡12將激光束13定位到管 腳架1的第一個管腳1-1處,先后發(fā)出兩類激光,第一類激光將導線2-2的包 漆氣化去除,第二類激光將導線2-2與管腳1-1焊接起來,所述導線2-2與管 腳1-1焊接過程需保護氣體保護焊點,即在焊接過程中,根據(jù)焊接處于開始或 終結(jié)狀態(tài),通過微機控制,向被焊接的所述管腳吹噴保護氣體,從而實現(xiàn)氣體 保護;所述保護氣體為氬氣、氮氣或C02;所述激光束為光束質(zhì)量因子為M2《 1.1,波長為1.09um,功率25 200W的光纖激光,經(jīng)擴束鏡擴束(3~5倍), 動態(tài)聚焦單元聚焦以及離焦量調(diào)節(jié)后,在工作平面上獲得的激光聚焦光斑直徑 為60 200wm,為焊接可靠,激光功率密度為8X104 7X106W/cm2。
(4) 微機6控制X軸掃描振鏡11、 Y軸掃描振鏡12將激光束13定位到管 腳架1的本排下一個管腳1-1處,重復步驟(3)的包漆氣化去除及焊接操作, 如此完成各個管腳1-1的焊接;
(5) 微機6控制X軸掃描振鏡11、 Y軸掃描振鏡12將激光束13定位到焊 點靠近夾具3外邊導線2-2處,發(fā)出第三類激光將未焊接前用于固定磁環(huán)線圈2 的多余導線2-2切除,從而完成一個網(wǎng)絡變壓器的焊接;
(6) 通過微機6控制夾具3的升降絲桿的驅(qū)動電機移開夾具3,通過傳送 帶5將焊好的網(wǎng)絡變壓器移開,傳送帶5將下一個需焊接的管腳架1送進焊接 工位,重復步驟(1) — (6),可實現(xiàn)多個網(wǎng)絡變壓器的焊接;
(7) 根據(jù)需要,將焊接好的各個網(wǎng)絡變壓器裁剪開,即可得到網(wǎng)絡變壓器 組或單個網(wǎng)絡變壓器。
所述三類激光的輸出參數(shù)是可以分別調(diào)節(jié)的,輸出參數(shù)包括持續(xù)時間、脈 寬、平均功率、波形等。如上所述,便可較好地實現(xiàn)本實用新型,上述實施例僅為本實用新型的較
佳實施例,并非用來限定本實用新型的實施范圍;即凡依本實用新型內(nèi)容所作 的均等變化與修飾,都為本實用新型權(quán)利要求所要求保護的范圍所涵蓋。
權(quán)利要求1、網(wǎng)絡變壓器的無釬料激光焊接裝置,其特征在于包括微機及其信號連接的定位裝置、激光焊接裝置、保護氣裝置,所述定位裝置包括夾具、工作臺,所述夾具在升降的最低位置處與所述網(wǎng)絡變壓器的磁環(huán)線圈導線嵌接固定,所述網(wǎng)絡變壓器的管腳架與工作臺固定連接;所述激光焊接裝置采用先動態(tài)聚焦后掃描方式,其包括依次光路連接的激光器、擴束鏡、由動態(tài)調(diào)焦單元及聚焦鏡組成的動態(tài)聚焦單元、X軸掃描振鏡、Y軸掃描振鏡;所述保護氣裝置包括噴嘴及其開關(guān)機構(gòu),所述兩個噴嘴與所述管腳的兩個焊點平面分別相應設置;所述微機內(nèi)設的控制模塊與夾具的升降絲桿的驅(qū)動電機、激光器、X軸掃描振鏡、Y軸掃描振鏡、兩個噴嘴的開關(guān)機構(gòu)分別信號連接;所述激光器為光束質(zhì)量良好的光纖激光器,光束質(zhì)量因子M2≤1.1,輸出功率為25~200W,波長1.09μm,通過離焦量調(diào)節(jié)取用的激光聚焦光斑直徑為60~200μm,動態(tài)聚焦單元掃描范圍≥400mm×400mm;擴束鏡倍數(shù)為3~5倍;X軸掃描振鏡、Y軸掃描振鏡的掃描速度為0.1~7m/s。
2、 網(wǎng)絡變壓器的無釬料激光焊接裝置,其特征在于包括微機及其信號連 接的定位裝置、激光焊接裝置、保護氣裝置,所述定位裝置包括夾具、傳送帶, 所述夾具在升降的最低位置處與所述網(wǎng)絡變壓器的磁環(huán)線圈導線嵌接固定,多 個所述網(wǎng)絡變壓器的管腳架依次與傳送帶固定連接;所述激光焊接裝置采用先 動態(tài)聚焦后掃描方式,其包括依次光路連接的激光器、擴束鏡、由動態(tài)調(diào)焦單 元及聚焦鏡組成的動態(tài)聚焦單元、X軸掃描振鏡、Y軸掃描振鏡;所述保護氣裝 置包括噴嘴及其開關(guān)機構(gòu),所述兩個噴嘴與所述管腳的兩個焊點平面分別相應 設置;所述微機內(nèi)設的控制模塊與夾具的升降絲桿的驅(qū)動電機、傳送帶的驅(qū)動 電機、激光器、X軸掃描振鏡、Y軸掃描振鏡、兩個噴嘴的開關(guān)機構(gòu)分別信號連 接;所述激光器為光束質(zhì)量良好的光纖激光器,光束質(zhì)量因子M2《1.1,輸出功 率為25 200W,波長1.09 ix m,通過離焦量調(diào)節(jié)取用的激光聚焦光斑直徑為60 200 wm,動態(tài)聚焦單元掃描范圍^400咖X400咖;擴束鏡倍數(shù)為3 5倍;X軸 掃描振鏡、Y軸掃描振鏡的掃描速度為0.1 7m/s。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述網(wǎng)絡變壓器的無釬料激光焊接裝置,其特征在 于所述夾具呈回字形,其邊框內(nèi)周兩側(cè)分別相應所述管腳設有多個大凹槽, 且所述大凹槽橫截面為上窄下寬的敞口形,大凹槽上端開口的寬度及間距與所 述管腳的寬度及間距分別相應;夾具的邊框外周兩側(cè)分別相應設有多個小槽,所述小槽的槽寬與所述導線的直徑相應。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述網(wǎng)絡變壓器的無釬料激光焊接裝置,其特征在于 所述夾具的制造材料為硬質(zhì)合金YW2,上表面拋光處理,上表面表面粗糙度 Ra《0.8。
專利摘要本實用新型提供網(wǎng)絡變壓器的無釬料激光焊接裝置,包括微機及其信號連接的定位裝置、激光焊接裝置、保護氣裝置,定位裝置包括夾具、工作臺,夾具在最低位置處與網(wǎng)絡變壓器的磁環(huán)線圈導線嵌接固定,網(wǎng)絡變壓器的管腳架與工作臺固定連接;激光焊接裝置為先動態(tài)聚焦后掃描,包括依次光路連接的激光器、擴束鏡、由動態(tài)調(diào)焦單元及聚焦鏡組成的動態(tài)聚焦單元及X、Y軸掃描振鏡;保護氣裝置包括噴嘴及其開關(guān)機構(gòu),兩個噴嘴與管腳的兩個焊點平面分別相應設置;微機內(nèi)設的控制模塊與夾具的升降絲桿的驅(qū)動電機、激光器、兩個噴嘴的開關(guān)機構(gòu)及X、Y軸掃描振鏡分別信號連接。本裝置焊接速度快、無需復雜人工纏線、無需釬料及人工釬焊,可大規(guī)模自動化生產(chǎn)。
文檔編號B23K26/20GK201304547SQ20082005154
公開日2009年9月9日 申請日期2008年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
發(fā)明者吳偉輝, 師文慶, 楊永強 申請人:華南理工大學