CN109175564A - 激光锡焊焊接头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种激光锡焊焊接头，包括镜筒、及连接镜筒的转接筒；镜筒内设置有第一聚焦镜；镜筒的一端设置有连接套，连接套的周壁安装有调节杆；转接筒的两端分别设置有喷嘴和管套，管套位于连接套内，且管套的外周壁与连接管内周壁之间具有缝隙；调节杆的一端穿过连接套抵触在管套的外周壁上；管套与连接套之间设置有第一弹性件，第一弹性件与调节杆相对设置以推动管套朝向调节杆挤压。上述激光锡焊焊接头的管套位于连接套内，第一弹性件与调节杆相对设置，实现调节喷嘴与第一聚焦镜的位置对应关系，保证激光经第一聚焦镜聚焦后的焦点与喷嘴的中心对应，对位于对位于喷嘴内的锡球进行充分熔化，有效保证产品的焊接质量。
Description
技术领域
本发明涉及激光焊接技术领域，特别是涉及一种激光锡焊焊接头。
背景技术
目前，激光已被广泛应用到工业生产中，尤其是用于金属的焊接、切割、打孔、标记以及表面处理等方面。激光焊接技术正逐步取代传统的焊接技术，这主要得益于在生产中激光焊接具有焊接速度快、易于被光学系统引导、精度高、变形小、对工件产生较低热应力等特点。
激光锡焊是以激光作为热源的一种锡焊方法，也就是以激光热源为主体，对锡球熔融固化达到连接、导通、加固的工艺效果。传统的激光锡焊的激光聚焦镜与喷嘴的位置对应关系不可调节，当激光经激光聚焦镜聚焦后的焦点与喷嘴的中心不对应时，难以对位于喷嘴内的锡球进行充分熔化，从而影响产品的焊接质量。
发明内容
基于此，有必要针对目前传统技术的问题，提供一种激光锡焊焊接头。
一种激光锡焊焊接头，包括镜筒、及连接所述镜筒的转接筒；所述镜筒内设置有第一聚焦镜；所述镜筒的一端设置有连接套，所述连接套的周壁安装有调节杆；所述转接筒的两端分别设置有喷嘴和管套，所述管套位于所述连接套内，且所述管套的外周壁与所述连接管内周壁之间具有缝隙；所述调节杆的一端穿过连接套抵触在所述管套的外周壁上；所述管套与连接套之间设置有第一弹性件，所述第一弹性件与所述调节杆相对设置以推动所述管套朝向所述调节杆挤压。
上述激光锡焊焊接头的管套位于连接套内，第一弹性件与调节杆相对设置，作动调节杆朝连接套的中心运动时，调节杆推动管套朝向对应的第一弹性件方向运动时，第一弹性件压缩；作动调节杆远离连接套的中心运动时，推动管套在第一弹性件的弹性作用下朝调节杆方向运动，从而实现调节喷嘴与第一聚焦镜的位置对应关系，保证激光经第一聚焦镜聚焦后的焦点与喷嘴的中心对应，对位于喷嘴内的锡球进行充分熔化，有效保证产品的焊接质量。
在其中一个实施例中，所述第一弹性件为弹簧，该第一弹性件的一端与所述连接套的内壁抵接，该第一弹性件的另一端与所述管套抵接，该第一弹性件提供一弹性推力以推动所述管套朝向所述调节杆挤压。
在其中一个实施例中，所述调节杆上设有外螺纹，所述连接套对应该调节杆设有内螺纹，该调节杆与连接套螺纹连接并通过调节杆相对连接套的转动以改变调节杆伸入连接套的长度，从而调节所述管套相对连接套的径向的位置。
在其中一个实施例中，所述管套内设置有保护镜，所述保护镜与所述第一聚焦镜相对应。
在其中一个实施例中，所述转接筒的侧壁具有进料通道，所述进料通道与所述转接筒内连通。
在其中一个实施例中，所述进料通道内插设有进料管，所述进料管的一端穿过所述进料通道延伸至所述转接筒内。
在其中一个实施例中，所述转接筒的侧壁具有进气通道，所述进气通道与所述转接筒内连通。
在其中一个实施例中，还包括连接镜筒的激光输入组件，所述激光输入组件垂直设置于所述镜筒的一侧。
在其中一个实施例中，所述激光输入组件包括激光输入筒、安装在所述激光输入筒上的激光器、安装在所述激光输入筒内的准直镜、以及安装在所述镜筒内的反射镜，所述反射镜分别对应所述准直镜和所述第一聚焦镜设置。
在其中一个实施例中，还包括连接所述镜筒的相机，所述相机包括安装在镜筒上的套座、安装在所述套座上的CCD镜头、安装在所述套座内的固定套、以及安装在所述固定套内的第二聚焦镜，所述第二聚焦镜与所述反射镜及所述第一聚焦镜对应。
附图说明
图1为本发明的一较佳实施方式的激光锡焊焊接头的结构示意图；
图2为图1的激光锡焊焊接头的剖视图；
图3为图2的激光锡焊焊接头的A处放大图；
图4为图2的激光锡焊焊接头的B处放大图。
附图中各标号的含义为：
镜筒10，第一聚焦镜11，连接套12，垫圈13，调节杆14，安装槽15；
激光输入组件20，激光输入筒21，激光器22，准直镜23，反射镜24；
相机30，套座31，凹槽310，CCD镜头32，固定套33，限位槽330，第二聚焦镜34，紧固杆35，螺栓36，间距37，第二弹性件38；
转接筒40，喷嘴41，管套42，缝隙420，第一弹性件43，槽孔44，保护镜45，进料通道46，进气通道47，进料管48，气管接头49。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
请参考图1至图4，为本发明一较佳实施方式的激光锡焊焊接头，包括镜筒10、及连接镜筒10的激光输入组件20、相机30和转接筒40；激光输入组件20用于发射激光至镜筒10内；相机30用于通过镜筒10对转接筒40内的焊锡情况和产品的焊接位置进行监视。
镜筒10内设置有第一聚焦镜11。请参考图4，镜筒10的一端设置有连接套12，连接套12的一端连接有垫圈13，垫圈13位于连接套13远离第一聚焦镜11的一端；连接套12的周壁安装有调节杆14，且调节杆14延伸至连接套12内；进一步地，调节杆14上设有外螺纹，连接套12对应调节杆14设有内螺纹，调节杆14与连接套12螺纹连接并通过调节杆14相对连接套12的转动以改变调节杆14伸入连接套12的长度，从而调节管套42相对连接套12的径向的位置。在本实施例中，调节杆14的数量为两个，两调节杆14间隔设置；需要说的是，调节杆14的数量越多，调节的精度越高。在本实施例中，连接套12的内周壁还设有安装槽15。激光输入组件20垂直设置于镜筒10的一侧；具体地，激光输入组件20包括激光输入筒21、安装在激光输入筒21上的激光器22、安装在激光输入筒21内的准直镜23、以及安装在镜筒10内的反射镜24，反射镜24分别对应准直镜23和第一聚焦镜11设置；在本实施例中，反射镜24相对准直镜23和第一聚焦镜11和均呈45°设置，从而可将经从准直镜23穿过的平行激光全反射至第一聚焦镜11上。
请参考图1至图3，相机30设置于镜筒10远离连接套12的一端。具体地，相机30包括安装在镜筒10上的套座31、安装在套座31上的CCD(Charge Coupled Device，电荷藕合器件图像传感器)镜头32、安装在套座31内的固定套33、以及安装在固定套33内的第二聚焦镜34，第二聚焦镜34与反射镜24及第一聚焦镜11对应。
请参考图3，套座31的周壁安装有紧固杆35，且紧固杆35的一端穿过套座31抵触在固定套33的外周壁上；进一步地，紧固杆35上设有外螺纹，套座31对应紧固杆设有内螺纹，该紧固杆35与套座31螺纹连接并通过紧固杆35相对套座31的转动以改变紧固杆35伸入套座31的长度，从而调节固定套33相对套座31的径向的位置。在本实施例中，紧固杆35的数量为两个，两紧固杆35间隔设置。套座31的一端设有通孔，一螺栓36的一端架设在通孔外侧，螺栓36的另一端穿过通孔27与固定套33连接，且螺栓36穿设通孔的部位直径小于通孔的孔径，从而螺栓36可相对通孔27沿径向方向进行一定距离的移动。
固定套33的外周壁与套座31的内周壁之间具有间距37，固定套33与套座31之间设置有第二弹性件38，第二弹性件38与紧固杆35相对设置以推动固定套33朝向紧固杆35挤压；在本实施例中，第二弹性件38为弹簧，第二弹性件38的一端与套座31抵接，第二弹性件38的另一端与固定套33抵接，该第二弹性件38提供一弹性推力以推动固定套33朝向紧固杆35挤压；进一步地，套座31的内周壁设有凹槽310，固定套33的外周壁设有限位槽330，限位槽330位于凹槽310内，第二弹性件38的两端分别位于凹槽310和限位槽330内，可防止第二弹性件38偏移。通过紧固杆35与第二弹性件38的配合以对固定套33在套座31的径向的相对位置，从而实现第二聚焦镜34的焦点与CCD镜头32的位置对应关系，以清晰地拍摄焊锡和产品的焊接位置。
转接筒40的两端分别设置有喷嘴41和管套42，喷嘴41的出口内径小于锡球的直径，以防止锡球在熔化前从喷嘴41的出口掉出。管套42位于连接套12内，且管套42的外周壁与连接管12内周壁之间具有缝隙420；进一步地，垫圈13套设在转接筒40上，且当垫圈13的内径大于转接筒40的外径，从而转接筒40在可相对垫圈13沿径向进行一定距离的移动。调节杆14的一端穿过连接套12抵触在管套42的外周壁上。请再次参考图4，管套42与连接套12之间设置有第一弹性件43，第一弹性件43与调节杆14相对设置以推动管套朝向调节杆14挤压；在本实施例中，第一弹性件43为弹簧，该第一弹性件43的一端与连接套12的内壁抵接，该第一弹性件43的另一端与管套42抵接，第一弹性件43提供一弹性推力以推动管套42朝向调节杆14挤压。进一步地，套管42的外周壁设有槽孔44，槽孔44与安装槽15对应，第一弹性件43的两端分别位于槽孔44和安装槽15内，可防止第一弹性件43偏移。第一弹性件43的数量与调节杆14的数量对应，即在本实施例中，第一弹性件43的数量为两个，两第一弹性件43间隔设置。
通过调节杆14与第一弹性件43的配合以实现对管套42相对连接套12的径向的位置；具体地，调节杆41朝第一方向旋转时，调节杆14朝连接套12的中心方向运动时，调节杆14推动管套42朝向第一弹性件43方向移动时，第一弹性件43弹性压缩；调节杆41朝第二方向旋转时，第二方向与第一方向相反，调节杆14朝远离连接套12的中心方向运动时，即调节杆14远离套管42，套管42在第一弹性件43的弹性作用下朝调节杆14方向运动；由此，从而实现调节套管42在连接套12径向方向的位置调节，即实现转接筒40在镜筒10径向方向上的位置调节。
管套42内设置有保护镜45，保护镜45与第一聚焦镜11相对应，保护镜45用于保护第一聚焦镜11，防止转接筒40下端内的焊接残渣或空气中的灰尘污损第一聚焦镜11。转接筒40的侧壁具有进料通道46和进气通道47，进料通道46与转接筒40内连通，在本实施例中，进料通道46内插设有进料管48，进料管48的一端穿过进料通道46延伸至转接筒40内，进料管48的另一端用于连接外界的锡球送料装置，锡球穿过进料管48进入至转接筒40，然后落入至喷嘴41内。进气通道47与转接筒40内连通；在本实施例中，进气通道47上连接有气管接头49，气管接头49用于连接外界的气体压缩腔，保护气经气管接头49及进气通道47进入至转接筒40内，保护气用于将熔化后的焊锡从喷嘴喷出，同时保证熔化后的焊锡不被氧化，在本实施例中，保护气为氮气。
工作时，锡球从进料管48进入至转接筒40内，然后落入至喷嘴41内；保护气从气管接头49及进气通道47进入至转接筒40和喷嘴41内；激光器22发射出的激光经准直镜23后聚焦为平行光，平行光经反射镜24反射至第一聚焦镜11，再经第一聚焦镜11后在喷嘴41内聚焦于一点，即对位于喷嘴41内的锡球进行加热熔化；保护气将熔化后的焊锡从喷嘴41的出口喷向产品的焊接位置。CCD镜头32对喷嘴41内的焊锡或产品焊接位置进行照明，从喷嘴41内的焊锡或产品焊接位置反射回来的光束经第一聚焦镜11、反射镜24及第二聚焦镜34后传输至CCD镜头32，CCD镜头32将采集到的光学信号转化为图形显示，以实现对喷嘴41内的焊锡或产品焊接位置进行监视。
本发明的激光锡焊焊接头的管套42位于连接套12内，第一弹性件43与调节杆14相对设置，作动调节杆14朝连接套12的中心运动时，调节杆14推动管套42朝向对应的第一弹性件43方向运动时，第一弹性件43压缩；作动调节杆14远离连接套12的中心运动时，推动管套42在第一弹性件43的弹性作用下朝调节杆14方向运动，从而实现调节喷嘴41与第一聚焦镜11的位置对应关系，保证激光经第一聚焦镜11聚焦后的焦点与喷嘴的中心对应，对位于喷嘴内的锡球进行充分熔化，有效保证产品的焊接质量。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种激光锡焊焊接头，其特征在于，包括镜筒、及连接所述镜筒的转接筒；所述镜筒内设置有第一聚焦镜；所述镜筒的一端设置有连接套，所述连接套的周壁安装有调节杆；所述转接筒的两端分别设置有喷嘴和管套，所述管套位于所述连接套内，且所述管套的外周壁与所述连接管内周壁之间具有缝隙；所述调节杆的一端穿过连接套抵触在所述管套的外周壁上；所述管套与连接套之间设置有第一弹性件，所述第一弹性件与所述调节杆相对设置以推动所述管套朝向所述调节杆挤压。
2.根据权利要求1所述的激光锡焊焊接头，其特征在于，所述第一弹性件为弹簧，该第一弹性件的一端与所述连接套的内壁抵接，该第一弹性件的另一端与所述管套抵接，该第一弹性件提供一弹性推力以推动所述管套朝向所述调节杆挤压。
3.根据权利要求1或2所述的激光锡焊焊接头，其特征在于，所述调节杆上设有外螺纹，所述连接套对应该调节杆设有内螺纹，该调节杆与连接套螺纹连接并通过调节杆相对连接套的转动以改变调节杆伸入连接套的长度，从而调节所述管套相对连接套的径向的位置。
4.根据权利要求1所述的激光锡焊焊接头，其特征在于，所述管套内设置有保护镜，所述保护镜与所述第一聚焦镜相对应。
5.根据权利要求1所述的激光锡焊焊接头，其特征在于，所述转接筒的侧壁具有进料通道，所述进料通道与所述转接筒内连通。
6.根据权利要求5所述的激光锡焊焊接头，其特征在于，所述进料通道内插设有进料管，所述进料管的一端穿过所述进料通道延伸至所述转接筒内。
7.根据权利要求1所述的激光锡焊焊接头，其特征在于，所述转接筒的侧壁具有进气通道，所述进气通道与所述转接筒内连通。
8.根据权利要求1所述的激光锡焊焊接头，其特征在于，还包括连接镜筒的激光输入组件，所述激光输入组件垂直设置于所述镜筒的一侧。
9.根据权利要求8所述的激光锡焊焊接头，其特征在于，所述激光输入组件包括激光输入筒、安装在所述激光输入筒上的激光器、安装在所述激光输入筒内的准直镜、以及安装在所述镜筒内的反射镜，所述反射镜分别对应所述准直镜和所述第一聚焦镜设置。
10.根据权利要求1所述的激光锡焊焊接头，其特征在于，还包括连接所述镜筒的相机，所述相机包括安装在镜筒上的套座、安装在所述套座上的CCD镜头、安装在所述套座内的固定套、以及安装在所述固定套内的第二聚焦镜，所述第二聚焦镜与所述反射镜及所述第一聚焦镜对应。
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