接触式锡球焊接装置及其焊接工艺制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种接触式锡球焊接装置，其特征在于：包括焊头、气压检测机构、激光机构、及动力机构，所述焊头具有焊腔，所述焊腔连通有压缩气体供应机构以对所述焊腔内提供加压气体，所述焊腔还连通有锡球供应机构以使单一锡球进入所述焊腔，所述气压检测机构用于检测所述焊腔内的气压，所述动力机构用于控制焊头上下移动，所述焊头的下端开设有锡球出口，且所述激光机构的激光射出方向正对所述锡球出口，所述锡球出口的内径大于所述锡球的直径。本发明专利技术还提供了一种接触式锡球焊接工艺。

Contact type solder welding device and welding process

The invention discloses a contact type solder welding device, which comprises a welding head, pressure detection mechanism, laser mechanism and power mechanism, the head with a welding cavity, the welding cavity connected with compressed gas supply mechanism of pressurized gas to provide the welding cavity, the cavity is communicated with a welding the ball supply mechanism to enable single solder ball into the weld chamber, the air pressure detecting mechanism for detecting the pressure welding chamber, wherein the power mechanism is used to control the welding head to move up and down, at the lower end of the welding head is provided with a ball outlet, and the mechanism of the laser laser emitting direction is opposite to the outlet of the solder ball, the ball diameter is greater than the export of solder ball diameter. The invention also provides a contact type solder welding process.

【技术实现步骤摘要】
接触式锡球焊接装置及其焊接工艺
本专利技术属于激光焊接领域，尤其涉及于一种锡球焊接机构及其焊接工艺。
技术介绍
锡焊在工业生产中非常普及，主要采用的手工烙铁焊虽然焊接工艺简单、建立生产线成本较低。但是手工烙铁焊操作不当容易引起漏焊、虚焊等焊接不良，特别在较精密的电子部件的焊接过程中，操作不良时可能会因烙铁距离过近、温度过高而引起焊件受热变形、材质劣化，人手触碰等还可能会导致电子元器件的污染。因此，传统的手工烙铁焊一方面对操作人员的焊接技能有较高的要求，另一方面其焊接品质过多依赖操作人员的技能而使得焊接品质不稳定，不能够满足现代工业的生产需求。因此，需要一种新型的焊接装置替代传统的手工烙铁焊，以满足尺寸较小的精密电子元器件的焊接。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型的焊接装置替代传统的手工烙铁焊，以满足尺寸较小的精密电子元器件的焊接。为了实现上述目的，本专利技术公开了一种接触式锡球焊接装置，包括焊头、气压检测机构、激光机构、及动力机构，所述焊头具有焊腔，所述焊腔连通有压缩气体供应机构以对所述焊腔内提供加压气体，所述焊腔还连通有锡球供应机构以使单一锡球进入所述焊腔，所述气压检测机构用于检测所述焊腔内的气压，所述动力机构用于控制焊头上下移动，所述焊头的下端开设有锡球出口，且所述激光机构的激光射出方向正对所述锡球出口，所述锡球出口的内径大于所述锡球的直径。与现有技术相比，本专利技术提供的接触式锡球焊接装置，在应用过程中，依靠动力机构驱动焊头向下移动至工件待焊接部位后，锡球在重力作用下移动至锡球出口内，并为工件所限无法脱离锡球出口，在此过程中，锡球对锡球出口有一定的封堵作用，引起持续通入加压气体的焊腔内的气压增大，检测到气压增大的气压检测机构触发激光机构，使得在被工件和锡球出口所限位的锡球被命中而迅速液化，熔融的锡液脱离锡球出口并直接来到与之抵接的工件待焊接部位处，从而实现焊接。根据本专利技术提供的接触式锡球焊接装置，焊锡过程中锡球和待焊接的工件相抵接，一方面使得锡球封堵锡球出口进而出发激光机构发生激光熔锡，另一方面锡球和工件待焊接部位直接接触使得焊锡位置准确可靠、锡液不会发生溅射。较佳的，所述锡球出口的内径和所述锡球的直径之比大于等于1.05且小于等于1.2；该尺寸范围，使得锡球对锡球出口有明显的封堵作用，同时不影响锡球脱离焊头。较佳的，所述焊腔下侧呈自上向下内径逐渐减小的锥形结构，且所述锡球出口连通于所述锥形结构的下端；焊腔下侧的锥形结构的设置，使得进入焊腔内的锡球在重力作用下顺利进入锡球出口内。较佳的，所述焊头还包括可拆卸地连接于焊头主体的焊嘴，所述锡球出口开设于所述焊嘴内；可拆卸的焊嘴的设置，可以当锡球出口处发生堵塞时方便地将焊嘴拆下以对焊头进行维修或直接置换新的焊嘴，以使得本专利技术接触式锡球焊接装置快速恢复作业。较佳的，所述加压气体为氮气。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种用于接触式锡球焊接装置的焊头，所述焊头包括焊腔、及分别连通所述焊腔的锡球进入通道和气体通道，所述焊腔的下端竖向设置有连通所述焊腔的锡球出口，所述锡球出口的内壁呈圆柱状，所述锡球出口的内径大于所述锡球的直径。与现有技术相比，本专利技术提供的接触式锡球焊接装置的焊头，在应用过程中，依靠动力机构驱动焊头向下移动至工件待焊接部位后，锡球在重力作用下移动至锡球出口内，并为工件所限无法脱离锡球出口，在此过程中，锡球对锡球出口有一定的封堵作用，引起持续通入加压气体的焊腔内的气压增大，检测到气压增大的气压检测机构触发激光机构，使得在被工件和锡球出口所限位的锡球被命中而迅速液化，熔融的锡液脱离锡球出口并直接来到与之抵接的工件待焊接部位处，从而实现焊接。较佳的，所述锡球出口的内径和所述锡球的直径之比大于等于1.05且小于等于1.2。具体的，所述焊腔下侧呈自上向下内径逐渐减小的锥形结构，且所述锡球出口连通于所述锥形结构的下端。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种接触式锡球焊接工艺，包括步骤：a、动力机构驱动焊头向下移动至工件上方，且焊头和工件待焊接部位的距离小于锡球直径；b、锡球供应机构驱使单一锡球进入焊头的焊腔内，直径小于锡球出口的内径的锡球在重力作用下进入锡球出口，并为锡球出口和工件所限位，使得焊腔内因加压气体供应机构提供的加压气体而发生气压变化；c、检测到焊腔内气压变化的气压检测机构触发激光机构，激光机构对锡球出口射出激光融化锡球；d、融化的锡球脱离锡球出口，动力机构驱动焊头向上移动远离工件。与现有技术相比，本专利技术提供的接触式锡球焊接工艺，依靠动力机构驱动焊头向下移动至工件待焊接部位后，锡球在重力作用下移动至锡球出口内，并为工件所限无法脱离锡球出口，在此过程中，锡球对锡球出口有一定的封堵作用，引起持续通入加压气体的焊腔内的气压增大，检测到气压增大的气压检测机构触发激光机构，使得在被工件和锡球出口所限位的锡球被命中而迅速液化，熔融的锡液脱离锡球出口并直接来到与之抵接的工件待焊接部位处，从而实现焊接。根据本专利技术提供的接触式锡球焊接焊接工艺，焊锡过程中锡球和待焊接的工件相抵接，一方面使得锡球封堵锡球出口进而出发激光机构发生激光熔锡，另一方面锡球和工件待焊接部位直接接触使得焊锡位置准确可靠、锡液不会发生溅射。较佳的，步骤a中，焊头和工件待焊接部位的距离和锡球直径之比为0.4～0.6；该位置限定，使得锡球在被锡球出口和工件所限位的过程中，锡球能够封堵锡球出口较多的出口面积，同时亦不会因锡球出口和工件距离过近而导致工件对锡球出口产生封堵作用。附图说明图1为本专利技术接触式锡球焊接装置的立体图。图2为本专利技术接触式锡球焊接装置的正视图。图3为图1中A-A方向的剖视图。图4为图3中B部的放大图。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。如图1所示，本专利技术提供的接触式锡球焊接装置100，包括焊头110、气压检测机构(图中未示)、激光机构(图中未示)、及动力机构(图中未示)，焊头110具有焊腔111，焊腔111连通有压缩气体供应机构以对焊腔111内提供加压气体、焊腔111还连通有锡球供应机构以使单一锡球200进入焊腔111，气压检测机构用于检测焊腔111内的气压，动力机构用于控制焊头110上下移动。焊头110的下端开设有锡球出口114，且激光机构的激光S射出方向正对锡球出口114，锡球出口114的内径大于锡球200的直径。结合图2-图4所示，更具体的：如图1和图2所示，焊头110设置于接触式锡球焊接装置100的相对下端，且焊头110在接触式锡球焊接装置100的驱动机构的驱动下，可以上下移动，以使得焊头110向下移动靠近待焊接工件300，或向上移动远离焊接完成的工件300。请参阅图3所示，焊头110具有竖向设置的焊腔111，且加压气体供应机构和锡球供应机构分别连通于焊腔111，以便对焊腔111内供以加压气体和单一锡球200。具体的：焊头110内还分别设置有连通焊腔111的锡球进入通道112和气体通道(图中未示)，其中，锡球进入通道112用于连通锡球供应机构，而气体通道用于连通加压气体供应机构。可以理解的，焊腔111内大致为一封闭环境，仅锡球出口通道114构成焊腔111与外界的气体交换口，气体通道用于对焊腔111内供给加压气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接触式锡球焊接装置，其特征在于：包括焊头、气压检测机构、激光机构、及动力机构，所述焊头具有焊腔，所述焊腔连通有压缩气体供应机构以对所述焊腔内提供加压气体，所述焊腔还连通有锡球供应机构以使单一锡球进入所述焊腔，所述气压检测机构用于检测所述焊腔内的气压，所述动力机构用于控制焊头上下移动，所述焊头的下端开设有锡球出口，且所述激光机构的激光射出方向正对所述锡球出口，所述锡球出口的内径大于所述锡球的直径。

【技术特征摘要】
1.一种接触式锡球焊接装置，其特征在于：包括焊头、气压检测机构、激光机构、及动力机构，所述焊头具有焊腔，所述焊腔连通有压缩气体供应机构以对所述焊腔内提供加压气体，所述焊腔还连通有锡球供应机构以使单一锡球进入所述焊腔，所述气压检测机构用于检测所述焊腔内的气压，所述动力机构用于控制焊头上下移动，所述焊头的下端开设有锡球出口，且所述激光机构的激光射出方向正对所述锡球出口，所述锡球出口的内径大于所述锡球的直径。2.如权利要求1所述的接触式锡球焊接装置，其特征在于：所述锡球出口的内径和所述锡球的直径之比大于等于1.05且小于等于1.2。3.如权利要求1所述的接触式锡球焊接装置，其特征在于，所述焊腔下侧呈自上向下内径逐渐减小的锥形结构，且所述锡球出口连通于所述锥形结构的下端。4.如权利要求1所述的接触式锡球焊接装置，其特征在于，所述焊头还包括可拆卸地连接于焊头主体的焊嘴，所述锡球出口开设于所述焊嘴内。5.如权利要求1所述的接触式锡球焊接装置，其特征在于，所述加压气体为氮气。6.一种用于接触式锡球焊接装置的焊头，其特征在于，所述焊头包括焊腔、及分别连通所述焊腔的锡球进入通道和气体通...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈灿华，
申请(专利权)人：东莞市沃德精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44