[发明专利]采用动态光斑的激光焊接系统及其方法

说明书

本发明提供一种采用动态光斑的激光焊接系统及其方法。利用控制激光模块朝多个透镜照射，于焊接目标上形成光斑以执行焊接，并于检测到调整条件满足时，调整多个透镜之间的透镜距离，来调整光斑的光斑尺寸。本发明通过调整光斑的光斑尺寸可实现以一种激光功率产生分别适用于不同焊接状态的多种热能密度，进而提升焊接品质。

技术领域

本发明是与激光焊接有关，特别有关于采用动态光斑的激光焊接系统及其方法。

背景技术

于现有的激光焊接方法中，激光模块的功率必须于开始焊接前(离线状态)设定完成，且于焊接过程(上线状态)中不可任意变更功率。

此外，于现有的激光焊接方法中，镜头的焦距是固定的，这使得焊接目标上形成的光斑的尺寸也是固定的，即无法任意调整激光的有效加热范围。

因此，现有的激光焊接方法于焊接过程中仅能使用固定的热能密度来对焊接目标进行焊接，而无法针对不同的焊接状态(如焊点的温度过低或过高)来调整光斑的热能密度，往往降低焊接品质，甚至造成焊接失败。

是以，现有激光焊接方法存在上述问题，而亟待更有效的方案被提出。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种采用动态光斑的激光焊接系统及其方法，可于焊接阶段中通过调整光斑尺寸来改变热能密度。

于一实施例中，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。

于一实施例中，一种采用动态光斑的激光焊接系统，包括一镜头、一电动位移模块、一激光模块及一控制模块。该镜头包括一第一透镜与一第二透镜；该电动位移模块连接该第一透镜与该第二透镜的至少其中之一，用以通过移动来调整该第一透镜与该第二透镜之间的一透镜距离；该激光模块用以朝该镜头发出激光，来于该镜头后的一焊接目标上形成一光斑；该控制模块电性连接该激光模块与该电动位移装置，被配置来控制该激光模块进行照射，并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控制该电动位移装置调整该第一透镜与该第二透镜之间的一透镜距离，来调整使该激光光源的该光斑的一光斑尺寸。

本发明通过调整光斑的光斑尺寸可实现以一种激光功率产生分别适用于不同焊接状态的多种热能密度，进而提升焊接品质。

附图说明

图1为本发明一实施例的激光焊接系统的架构图。

图2为本发明一实施例的激光焊接系统的架构图。

图3为本发明一实施例的控制模块的架构图。

图4为本发明一实施例的激光焊接方法的流程图。

图5为本发明一实施例的激光焊接方法的部分流程图。

图6为本发明一实施例的激光焊接方法的部分流程图。

图7为本发明一实施例的激光焊接方法的部分流程图。

图8为本发明一实施例的激光焊接的示意图。

图9为本发明一实施例的激光焊接的示意图。

图10为本发明一实施例的焊接目标的示意图。

图11为本发明一实施例的焊盘总作用功率-温度响应的曲线图。

图12为本发明一实施例的光斑尺寸-温度响应的曲线图。

图13为本发明一实施例的焊盘位置-作用功率的曲线图。

附图标记说明：