自动焊接系统和自动焊接方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CN104416251A(43)申请公布日(43)申请公布日2015.03.18(21)申请号201310378467.5(22)申请日2013.08.27(71)申请人泰科电子公司地址美国宾夕法尼亚州申请人深圳市深立精机科技有限公司(72)发明人陈必诚曾庆龙鲁异(74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人孙纪泉(51)Int.Cl.B23K1/005(2006.01)B23K3/00(2006.01)B23K3/08(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图4页(54)发明名称自动焊接系统和自动焊接方法(57)摘要本发明公开一种自动焊接系统，其通过程序控制、自动执行焊接工作，其特征在于，包括：激光源，用于产生激光束；激光扫描头，用于接收来自激光源的激光束并将激光束聚焦在工作区域的目标位置处；视觉系统；和移动装置，用于在视觉系统的引导下移动待焊接的产品，使产品的待焊接部位与所述目标位置一致，以便用聚焦的激光束加热设置在产品的待焊接部位处的焊料，从而实现焊接。与现有技术相比，本发明利用激光扫描头代替了传统的烙铁头，因此，能够减小焊点的尺寸，提高焊接精度，而且，由于不需要与焊料直接物理接触，因此，不存在焊料粘附和清洗粘附的焊料的问题，提高了焊接效率和节省了焊料。CN104416251ACN104416251A权利要求书1/3页1.一种自动焊接系统，其通过程序控制、自动执行焊接工作，其特征在于，包括：激光源(100)，用于产生激光束；激光扫描头(200)，用于接收来自激光源的激光束并将激光束聚焦在工作区域的目标位置处；视觉系统(600)；和移动装置(700)，用于在视觉系统(600)的引导下移动待焊接的产品(10、20)，使产品(10、20)的待焊接部位与所述目标位置一致，以便用聚焦的激光束(201)加热设置在产品(10、20)的待焊接部位处的焊料，从而实现焊接。2.根据权利要求1所述的自动焊接系统，其特征在于，还包括：安装在移动装置(700)上的第一抓取器，用于在视觉系统(600)的引导下抓取待焊接的产品(10、20)中的一个并将它保持在适当的位置处；和安装在移动装置上的第二抓取器(400)，用于在视觉系统(600)的引导下抓取待焊接的产品(10、20)中的另一个并将它保持在适当的位置处。3.根据权利要求2所述的自动焊接系统，其特征在于，所述焊料为预先印刷在至少一个产品(10、20)上的导电浆糊、预先熔融或熔接在至少一个产品(10、20)上的合金焊料、或在焊接过程中供应到产品(10、20)上的焊丝(30)。4.根据权利要求3所述的自动焊接系统，其特征在于，所述焊料为在焊接过程中供应到产品(10、20)上的焊丝(30)；所述自动焊接系统还包括送丝装置(300)，所述送丝装置(300)安装在移动装置(700)上，用于在视觉系统(600)的引导下将焊丝(30)准确地输送到产品(10、20)的待焊接部位处。5.根据权利要求4所述的自动焊接系统，其特征在于，在用聚焦的激光束(201)加热焊料时，第一抓取器和第二抓取器(400)保持产品(10)的位置不变。6.根据权利要求5所述的自动焊接系统，还包括：用于装载至少一个待焊接的产品(10、20)的料盘；和输送机构，用于将所述料盘输送到所述自动焊接系统的操作区域中。7.根据权利要求5所述的自动焊接系统，其特征在于，所述视觉系统(600)包括至少一个摄像机。8.根据权利要求7所述的自动焊接系统，其特征在于，还包括：照明单元(800)，用于为视觉系统(600)提供照明，便于拍摄图像。9.根据权利要求8所述的自动焊接系统，其特征在于，所述照明单元(800)的光学性能能够根据待焊接的产品的不同自动调节。10.根据权利要求9所述的自动焊接系统，其特征在于，所述移动装置(700)为具有多个自由度的机器人；所述视觉系统(600)、照明单元(800)和送丝装置(300)均安装在所述机器人的末端执行臂(500)上；并且所述第一抓取器是一个工装夹具，用于将一个待焊接的产品(10)固定在一适当位置处。2CN104416251A权利要求书2/3页11.根据权利要求1所述的自动焊接系统，其特征在于，所述激光扫描头(200)的扫描振镜的方位角能够在视觉系统的引导下、采用闭环控制进行调节，以便使激光束(201)能够精确地聚焦在工作区域的目标位置处；或者所述激光扫描头(200)是固定的，激光束(201)的扫描转迹是由独立的控制系统给定的，不需要视觉系统引导。12.根据权利要求10所述的自动焊接系统，其特征在于，所述第一抓取器抓取和保持的一个产品(10)为电路板，所述第二抓取器(400)抓取和保持的另一个产品(20)