[发明专利]采用动态光斑的激光焊接系统及其方法在审
申请号: | 202110711033.7 | 申请日: | 2021-06-25 |
公开(公告)号: | CN115519238A | 公开(公告)日: | 2022-12-27 |
发明(设计)人: | 黄春莲;庄芠羽;张耿宁;吕庭宇;宫春斐 | 申请(专利权)人: | 台达电子工业股份有限公司 |
主分类号: | B23K26/06 | 分类号: | B23K26/06;B23K26/073;B23K26/21;B23K26/70 |
代理公司: | 隆天知识产权代理有限公司 72003 | 代理人: | 李琛;黄艳 |
地址: | 中国台*** | 国省代码: | 台湾;71 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 采用 动态 光斑 激光 焊接 系统 及其 方法 | ||
1.一种采用动态光斑的激光焊接方法,包括以下步骤:
执行焊接,控制一激光模块朝一第一透镜与一第二透镜进行照射,来于一焊接目标上形成一光斑;及
于焊接阶段中检测任一光斑调整条件满足时,基于该光斑调整条件调整该第一透镜与该第二透镜之间的一透镜距离,来调整该光斑的一光斑尺寸。
2.如权利要求1所述的采用动态光斑的激光焊接方法,其中于执行焊接前,包括以下步骤:
取得一加工数据;及
基于该加工数据设定一加工参数,并控制该激光模块执行一预热程序;
其中,执行焊接包括基于该加工参数控制该激光模块进行加热。
3.如权利要求2所述的采用动态光斑的激光焊接方法,其中该加工数据包括一目标数据,该目标数据记录有该焊接目标的尺寸、厚度、面积、材质、散热性的至少其中之一,该加工参数包括该第一透镜与该第二透镜之间的初始的该透镜距离与该激光模块于各阶段的功率;
其中,设定该加工参数包括于一散热指标数据库查询该目标数据所对应的该加工参数;
其中,该预热程序包括基于一预热功率控制该激光模块执行预热。
4.如权利要求2所述的采用动态光斑的激光焊接方法,其中该焊接目标包括一焊接材料与电路板上的一焊盘;
其中,于执行焊接前,包括以下步骤:
控制一影像获取模块持续拍摄该焊接目标以取得连续的多个焊接前影像;及
移动该焊接材料至该焊盘的一焊接位置,并同时基于该多个焊接前影像执行一自动对位程序来检测该焊接材料是否到达该焊接位置。
5.如权利要求1所述的采用动态光斑的激光焊接方法,其中于检测任一该光斑调整条件满足时调整该激光光源的该光斑的尺寸包括以下步骤:
控制一影像获取模块持续拍摄该焊接目标以取得连续的多个焊接影像;
于基于该多个焊接影像识别该焊接目标的一焊接状态为异常时,取得该焊接状态所对应的一调整策略;及
基于该调整策略调整该第一透镜与该第二透镜之间的该透镜距离,来调整该焊接目标上的该光斑尺寸。
6.如权利要求5所述的采用动态光斑的激光焊接方法,其中基于该多个焊接影像识别该焊接状态包括:
输入连续的该多个焊接影像至一学习模型来获得该焊接状态;
其中,该学习模型是基于异常的该焊接状态所对应的该多个焊接影像与一机器学习演算法训练而成。
7.如权利要求1所述的采用动态光斑的激光焊接方法,其中该光斑调整条件包括一焊接材料于空中熔化、未熔化的该焊接材料碰撞一电子引脚、该焊接材料融成球状、该光斑烧到该焊接目标外的一电路板体的至少其中之一;
于检测任一该光斑调整条件满足时调整该激光光源的该光斑的尺寸包括以下步骤:
于该焊接材料于空中熔化时,调整该透镜距离来放大该光斑尺寸,来降低该光斑的热能密度;
于未熔化的该焊接材料碰撞该电子引脚时,调整该透镜距离来缩小该光斑尺寸,来提升该光斑的热能密度;
于该焊接材料融成球状时,调整该透镜距离来缩小该光斑尺寸,来提升该光斑的热能密度;及
于该光斑烧到该电路板体时,调整该透镜距离来放大该光斑尺寸,来降低该光斑的热能密度。
8.如权利要求1所述的采用动态光斑的激光焊接方法,其中于检测任一该光斑调整条件满足时调整该激光光源的该光斑的尺寸包括以下步骤:
通过一温度感测模块取得该焊接目标的一感测温度;
于基于该感测温度检测该焊接目标的一焊接状态为异常时,取得该焊接状态所对应的一调整策略;及
基于该调整策略调整该第一透镜与该第二透镜之间的该透镜距离,来调整该焊接目标上的该光斑尺寸。
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