本發(fā)明涉及激光焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于焊點(diǎn)識(shí)別自動(dòng)激光軟釬焊系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的激光焊接裝置，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)焊接，但由于焊接精度不高，無法適變于高度集成和精度要求高的PCB焊接，同時(shí)激光高精度焊接的控制難度大，激光功率大量容易出現(xiàn)燒穿PCB，而激光功率低時(shí)又容易出現(xiàn)虛焊等現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種基于焊點(diǎn)識(shí)別自動(dòng)激光軟釬焊系統(tǒng)，該基于焊點(diǎn)識(shí)別自動(dòng)激光軟釬焊系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對焊接精度或集成度較高的PCB進(jìn)行焊接，提高焊接質(zhì)量、精度和焊接效率。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于焊點(diǎn)識(shí)別自動(dòng)激光軟釬焊系統(tǒng)，該基于焊點(diǎn)識(shí)別自動(dòng)激光軟釬焊系統(tǒng)包括運(yùn)輸裝置、追蹤定位裝置、焊接裝置和控制模塊，其中，

所述運(yùn)輸裝置，將待焊接的PCB板穩(wěn)定平整地送入到焊接區(qū)域；

所述追蹤定位裝置，焊接時(shí)自動(dòng)追蹤定位每個(gè)焊接點(diǎn)位置；

所述焊接裝置，對焊接點(diǎn)進(jìn)行精確焊接；

所述控制模塊，與定位機(jī)構(gòu)、焊接機(jī)構(gòu)、運(yùn)輸機(jī)構(gòu)連接形成電氣回路，協(xié)調(diào)各機(jī)構(gòu)工作。

所述焊接裝置包括基座和與基座連接的激光頭和與激光頭配合的送錫機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地說，所述焊接裝置還包括分別與基座連接的對焊接點(diǎn)進(jìn)行預(yù)加熱的預(yù)熱機(jī)構(gòu)和對焊接點(diǎn)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集的測溫機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地說，所述測溫機(jī)構(gòu)包括測溫筒和分布于測溫筒的紅外溫度傳感器，所述測溫筒與激光同軸心。

進(jìn)一步地說，所述追蹤定位裝置還包括采集激光頭移動(dòng)位移并向控制模塊反饋的位移傳感器。

進(jìn)一步地說，所述追蹤定位裝置包括預(yù)先采集焊接區(qū)域每個(gè)焊接點(diǎn)圖像的圖像預(yù)采集模塊，實(shí)時(shí)采集待焊接區(qū)域焊接點(diǎn)圖像的焊接圖像采集模塊，以及對預(yù)先采集的圖像拼接處理和圖像比對確定焊接位置的圖像處理模塊；協(xié)調(diào)圖像預(yù)采集模、圖像處理模塊、焊接圖像采集模塊工作的定位控制模塊。

進(jìn)一步地說，所述追蹤定位裝置還包括根據(jù)控制模塊輸出的控制指令對激光頭位置調(diào)整的激光頭追蹤機(jī)構(gòu)，該激光頭追蹤機(jī)構(gòu)包括與控制模塊信號(hào)連接并使激光頭沿X軸方向移動(dòng)的X軸平移直線電機(jī)和使激光頭沿Y軸方向移動(dòng)的Y軸平移直線電機(jī)。

進(jìn)一步地說，所述圖像預(yù)采集模塊和焊接圖像采集模塊設(shè)于可轉(zhuǎn)動(dòng)的支架上，該圖像預(yù)采集模塊和焊接圖像采集模塊的光軸與支架轉(zhuǎn)動(dòng)軸距離相同。

進(jìn)一步地說，所述焊接裝置還包括對焊接裝置送來的錫絲位置進(jìn)行檢測的位置傳感器。

進(jìn)一步地說，所述焊接裝置還設(shè)有激光頭位置微調(diào)機(jī)構(gòu)，該激光頭位置微調(diào)機(jī)構(gòu)包括與基座轉(zhuǎn)動(dòng)配合的固定座和使固定座轉(zhuǎn)動(dòng)的角度的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

本發(fā)明基于焊點(diǎn)識(shí)別自動(dòng)激光軟釬焊系統(tǒng)，包括將待焊接的PCB板穩(wěn)定平整地送入到焊接區(qū)域的運(yùn)輸裝置，焊接過程中自動(dòng)追蹤定位每個(gè)焊接點(diǎn)位置的追蹤定位裝置，對焊接點(diǎn)進(jìn)行精確激光焊接的焊接裝置，與定位機(jī)構(gòu)、焊接機(jī)構(gòu)、運(yùn)輸機(jī)構(gòu)連接形成電氣回路，協(xié)調(diào)各機(jī)構(gòu)工作的控制模塊。工作時(shí)，先由追蹤定位裝置預(yù)先采集焊接的PCB板每個(gè)焊接點(diǎn)，將每個(gè)焊接點(diǎn)圖像拼接成一個(gè)完整的PCB板模板，再由運(yùn)輸裝置將待焊接的PCB板輸送至焊接位置，由追蹤定位裝置再次采集該等焊接PCB焊接點(diǎn)圖像，將采集的圖像與預(yù)采集的圖像進(jìn)行比對，確定焊接點(diǎn)在PCB板中的位置，最后由焊接裝置對確定的焊接點(diǎn)進(jìn)行激光照射，保證焊接位置精確，采用同樣方式對下一個(gè)焊接點(diǎn)位置進(jìn)行追蹤，直至PCB板完成焊接。由于可以實(shí)現(xiàn)對焊接點(diǎn)自動(dòng)精確追蹤，可以提高焊接精度，同時(shí)提高焊接自動(dòng)化程度。

該系統(tǒng)中的送錫機(jī)構(gòu)還設(shè)有缺錫和卡錫報(bào)警，該送錫機(jī)構(gòu)與焊接裝置聯(lián)動(dòng)工作，即只有送錫機(jī)構(gòu)將錫絲送至焊點(diǎn)位置時(shí)才能進(jìn)行激接工作，為了避免錫絲在輸送過程中出現(xiàn)變形，該送錫機(jī)構(gòu)還設(shè)有錫絲整直機(jī)構(gòu)。

所述焊接裝置還包括對焊接裝置送來的錫絲位置進(jìn)行檢測的位置傳感器，可以避免錫絲未到位的情況照射激光進(jìn)行焊接，損壞PCB板或電子元器件。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單介紹，顯而易見地，而描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1 是基于焊點(diǎn)識(shí)別自動(dòng)激光軟釬焊系統(tǒng)實(shí)施例電氣示意圖。

圖2 是焊接裝置實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是追蹤定位裝置實(shí)施例電氣示意圖。

圖4是追蹤定位裝置實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

下面結(jié)合實(shí)施例，并參照附圖，對本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)作進(jìn)一步說明。

具體實(shí)施方式

為了使發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1，本發(fā)明提供一種基于焊點(diǎn)識(shí)別自動(dòng)激光軟釬焊系統(tǒng)實(shí)施例

該基于焊點(diǎn)識(shí)別自動(dòng)激光軟釬焊系統(tǒng)包括運(yùn)輸裝置1、追蹤定位裝置2、焊接裝置3和控制模塊4，其中， 所述運(yùn)輸裝置1，將待焊接的PCB板穩(wěn)定平整地送入到焊接區(qū)域；所述追蹤定位裝置2，焊接時(shí)自動(dòng)追蹤定位每個(gè)焊接點(diǎn)位置；所述焊接裝置3，根據(jù)追蹤定位裝置2確定的焊接點(diǎn)位置發(fā)關(guān)激光，進(jìn)行精確焊接；所述控制模塊4，與定位機(jī)構(gòu)、焊接機(jī)構(gòu)、運(yùn)輸機(jī)構(gòu)連接形成電氣回路，協(xié)調(diào)各機(jī)構(gòu)工作。

具體地說，所述運(yùn)輸裝置1不是本發(fā)明改進(jìn)技術(shù)點(diǎn)，其具體的結(jié)構(gòu)不作限定，可以采用現(xiàn)有的運(yùn)輸裝置來實(shí)現(xiàn)。

如圖2所示，所述焊接裝置3包括帶激光頭34的激光器和與激光頭34配合的送錫機(jī)構(gòu)33，還包括對焊接點(diǎn)進(jìn)行預(yù)加熱的預(yù)熱機(jī)構(gòu)32，以及對焊接點(diǎn)的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集的測溫機(jī)構(gòu)。具體地說，所述焊接裝置3包括基座31，該基座31上設(shè)有送錫機(jī)構(gòu)33、預(yù)熱機(jī)構(gòu)32和激光頭34，以及用于實(shí)時(shí)采集焊接點(diǎn)的攝像頭36，還包括使固定有送錫機(jī)構(gòu)33、預(yù)熱機(jī)構(gòu)32和激光頭34等的固定座35轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)37，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)37與固定座35傳動(dòng)連接，具體的傳動(dòng)連接采用何種結(jié)構(gòu)不作限定，可以是常見的如齒輪或皮帶傳動(dòng)，也可以是其他的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。所述焊接裝置3還可以包括對焊接裝置送來的錫絲位置進(jìn)行檢測的位置傳感器，避免現(xiàn)在焊點(diǎn)沒有焊絲情況下進(jìn)行誤焊接動(dòng)作，損壞PCB板或元器件。

所述送錫機(jī)構(gòu)33還設(shè)有缺錫和卡錫報(bào)警，該送錫機(jī)構(gòu)與焊接裝置聯(lián)動(dòng)工作，即只有送錫機(jī)構(gòu)將錫絲送至焊點(diǎn)位置時(shí)才能進(jìn)行激接工作，為了避免錫絲在輸送過程中出現(xiàn)變形，該送錫機(jī)構(gòu)還設(shè)有錫絲整直機(jī)構(gòu)。

如圖3所示，所述追蹤定位裝置2包括：預(yù)先采集焊接區(qū)域每個(gè)焊接點(diǎn)圖像的圖像預(yù)采集模24，實(shí)時(shí)采集待焊接區(qū)域焊接點(diǎn)圖像的焊接圖像采集模塊25，以及對預(yù)先采集的圖像拼接處理和圖像比對確定焊接位置的圖像處理模塊23；對焊接點(diǎn)置進(jìn)行追蹤的焊接點(diǎn)追蹤機(jī)構(gòu)22；協(xié)調(diào)圖像預(yù)采集模、圖像處理模塊、焊接圖像采集模塊工作的追蹤定位控制模塊21。具體地說，所述焊接點(diǎn)追蹤機(jī)構(gòu)22包括根據(jù)追蹤定位控制模塊21指令使激光頭沿X軸方向移動(dòng)的X軸平移直線電機(jī)222和使激光頭沿Y軸方向移動(dòng)的Y軸平移直線電機(jī)221，如圖4所示。所述追蹤定位裝置2還包括對Y軸平移直線電機(jī)221和X軸平移直線電機(jī)222位移數(shù)據(jù)反饋給追蹤定位控制模塊21的位移傳感器（附圖示標(biāo)示），通過該位移傳感器可以保證移動(dòng)更為精準(zhǔn)，提高焊接精接。所述焊接圖像采集模塊25和圖像預(yù)采集模24可以采用現(xiàn)有的CCD或CMOS攝像頭。

在本實(shí)施例中，所述圖像預(yù)采集模塊24和焊接圖像采集模塊25設(shè)于可轉(zhuǎn)動(dòng)的支架上，該圖像預(yù)采集模塊24和焊接圖像采集模塊25的光軸與固定架轉(zhuǎn)動(dòng)軸距離相同，可以保證兩次采集的圖像是在同個(gè)一個(gè)位置采集，采集圖像時(shí)，焊接圖像采集模塊和圖像預(yù)采集模塊的光軸位于同一直線上，保證采集圖像的角度、大小等相同，減少圖像畸變，進(jìn)一步提高采集圖像的質(zhì)量，便于圖像比對的準(zhǔn)確性，提高焊接精度。所述追蹤定位裝置2還包括與控制模塊信號(hào)連接使支架轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)（附圖未標(biāo)示），通過轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)可以在圖像預(yù)采集模塊采集完成后自動(dòng)轉(zhuǎn)為焊接圖像采集模塊采集狀態(tài)，提高自動(dòng)化水平。

為了精確控制焊接溫度，避免焊接時(shí)的溫度對PCB板和電子元器件的影響，所述焊接裝置3還包括測溫機(jī)構(gòu)，該測溫機(jī)構(gòu)包括測溫筒和分布于測溫筒的紅外溫度傳感器，所述測溫筒與激光同軸心。

工作時(shí)，先由追蹤定位裝置預(yù)先采集焊接的PCB板每個(gè)焊接點(diǎn)，將每個(gè)焊接點(diǎn)圖像拼接成一個(gè)完整的PCB板模板，再由運(yùn)輸裝置將待焊接的PCB板輸送至焊接位置，由追蹤定位裝置再次采集該等焊接PCB焊接點(diǎn)圖像，將采集的圖像與預(yù)采集的圖像進(jìn)行比對，確定焊接點(diǎn)在PCB板中的位置，最后由焊接裝置對確定的焊接點(diǎn)進(jìn)行激光照射，保證焊接位置精確，采用同樣方式對下一個(gè)焊接點(diǎn)位置進(jìn)行追蹤，直至PCB板完成焊接。由于可以實(shí)現(xiàn)對焊接點(diǎn)自動(dòng)精確追蹤，可以提高焊接精度，同時(shí)提高焊接自動(dòng)化程度。

由于焊接時(shí)，每個(gè)焊點(diǎn)的元器件大小不同，因而容易在特定角度激光照射時(shí)無法照射到需要的焊點(diǎn)位置，容易出現(xiàn)焊接不良，或無法焊接情況出現(xiàn)，因此所述可以在所述焊接裝置3還設(shè)有激光頭位置微調(diào)機(jī)構(gòu)。

該激光頭位置微調(diào)機(jī)構(gòu)包括與該基座31轉(zhuǎn)動(dòng)配合的固定座35和使固定座35轉(zhuǎn)動(dòng)的角度的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)37，具體地說，所述送錫機(jī)構(gòu)33、預(yù)熱機(jī)構(gòu)32、攝像頭36和激光頭34分別與固定座35連接，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)37通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與固定座35連接，可以是常見的如齒輪或皮帶傳動(dòng)，也可以是其他的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，當(dāng)焊接點(diǎn)位置被其他元器件檔住時(shí)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)37使固定座35轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，與固定座35固定的所述送錫機(jī)構(gòu)33、預(yù)熱機(jī)構(gòu)32、攝像頭36和激光頭34同步轉(zhuǎn)動(dòng)，其在PCB板的投影位置不變，再由攝像頭36采集此時(shí)焊點(diǎn)，確定可以焊接時(shí)，再用激光照射進(jìn)行焊接。

以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。