[发明专利]一种锡球焊接的自动化出锡装置及方法

权利要求书

1.一种锡球焊接的自动化出锡方法，其特征在于：一种锡球焊接的自动化出锡装置，包括激光光源B(201)、聚焦镜片B(202)、喷嘴(206)、锡球传输器(213)和电控三维调节台(214)，所述激光光源B(201)用于发射融化锡球的激光，所述聚焦镜片B(202)用于将激光光源B(201)发射的激光聚焦至喷嘴(206)中心，所述电控三维调节台(214)用于控制聚焦镜片B(202)三向移动，所述锡球传输器(213)用于传输锡球(207)至喷嘴(206)，还包括

气压传感器(205)：用于检测喷嘴(206)内部的气压；

激光能量计(208)：用于测量激光通过喷嘴(206)后所剩余的能量；

电控比例阀(211)：用于为喷嘴(206)提供可控气体压力；

不断利用激光能量计(208)测量激光通过喷嘴(206)后所剩余的能量并根据测得的能量值调节激光焦点位置，使激光焦点位于喷嘴(206)中心；

利用气压传感器(205)测量喷嘴(206)内的气压，根据所述气压判断锡球是成功发射还是存在锡渣残留；

不断利用激光能量计(208)测量激光通过喷嘴(206)后所剩余的能量并根据测得的能量值调节激光焦点位置，使激光焦点位于喷嘴(206)中心包括以下步骤：

步骤1：测量喷嘴(206)内无锡球时的气压值P1；

步骤2：在水平XY方向移动激光光源B(201)和聚焦镜片B(202)，并同时利用激光能量计(208)测量激光通过喷嘴(206)后的能量，反复运行该步骤直到测量能量值达到最大值E1；

步骤3：保证水平XY方向不变，沿Z向调节激光光源B(201)和聚焦镜片B(202)，同时利用激光能量计(208)测量激光通过喷嘴(206)后的能量，直至该值达到最大值达到E2；

步骤4：保证水平XY方向不变，沿Z向向下调节激光光源B(201)和聚焦镜片B(202)，同时测量激光透过喷嘴(206)后的能量值，直至该值达到E3时停止移动，E3＝0.9*E2。

2.如权利要求1所述的锡球焊接的自动化出锡方法，其特征在于：所述利用气压传感器(205)测量喷嘴(206)内的气压，根据所述气压判断锡球是成功发射还是存在锡渣残留包括以下步骤：

步骤5：设定电控比例阀(211)使其输出的气压值等于P2，P2的范围为0.4-2kPa；

步骤6：传输锡球进入喷嘴(206)；

步骤7：通过气压传感器(205)测量锡球传输器(213)腔体内的气压值为P3；

步骤8当P3P2时判断锡球为未能正确传输，再次重复上一步骤或产生报警信号；当P3＝P2时判断锡球正确进入喷嘴；

步骤9：发射激光光源B(201)；

步骤10：通过气压传感器(205)测量锡球传输器(213)腔体内的气压值为P4；

步骤11：当气压值P4大于P1且小于P2时判断有锡渣残留；当测量气压值P4不大于P1时判断锡球正常发射；当测量气压值P4等于P2时判断激光光源B(201)故障需要人工检查。

3.如权利要求1所述的锡球焊接的自动化出锡方法，其特征在于，当判断为存在锡渣残留时还包括以下步骤：

步骤一：控制电控比例阀(211)增加锡球传输器(213)腔体内部气压使其等于P5，P5的范围为2-100kPa；

步骤二：发射激光光源A(210)对残留的锡渣进行清理；

步骤三：通过气压传感器(205)测量锡球传输器(213)空腔内气压值P6；

步骤四：当气压值P6不大于P1时锡渣残留实现自动清除；当气压值P6大于P1自动清除失败，输出报警信号。

4.如权利要求3所述的锡球焊接的自动化出锡方法，其特征在于，所述发射激光光源A(210)对残留的锡渣进行清理的过程为：发射激光光源A(210)持续时间T1后间隔T2时间再次发射激光A，重复该步骤1～3次，所述T1时间范围为10-30ms，T2时间范围为1-3秒。