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Patent Searching and Data


Title:
LASER SPRAY SOLDERING NOZZLE, AND SPRAY SOLDERING DEVICE AND METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/058925
Kind Code:
A1
Abstract:
A laser spray soldering nozzle and a spray soldering device. The laser spray soldering nozzle comprises a spray soldering nozzle body (1) having a cavity (10); the spray soldering nozzle body (1) is provided with a gas supply port (13), a tin feeding hole (11), and a nozzle (12) communicated with the spray soldering nozzle cavity (10). The spray soldering device comprises a laser (2), a spray soldering nozzle, a pressure supply mechanism (4), a tin feeding mechanism (3) connected to the spray soldering nozzle, and a spray soldering controller for coordinating operations of the tin feeding mechanism, the pressure supply mechanism, and the laser; the spray soldering nozzle body (1) is provided with the gas supply port (13), the tin feeding hole (11), and the nozzle (12) communicated with the cavity; the gas supply port (13) is connected to the pressure supply mechanism (4); the tin feeding mechanism (3) is connected to the tin feeding hole (11). A spray soldering method of the spray soldering device comprises: first placing a solder ball A in the spray soldering nozzle; when the solder ball A is located at the entrance of the nozzle (12), starting to heat the solder ball A with laser; when the solder ball A is heated to melt, ejecting pressurized gas onto the molten solder ball A, to make the molten solder ball A be sprayed out of the exit of the nozzle (12) towards a soldering point. When the laser spray soldering nozzle is operating, the solder ball undergoes a free-fall movement in the nozzle, thereby preventing residuals on the nozzle caused when molten soldering tin obtained after a solder ball is molten contacts the nozzle, so that the nozzle clogging phenomenon is reduced.

Inventors:
TAN ZHENGDONG (CN)
WANG HAIYING (CN)
ZHOU XUAN (CN)
Application Number:
PCT/CN2017/078816
Publication Date:
April 05, 2018
Filing Date:
March 30, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SHENZHEN ANEWBEST ELECTRONIC TECH CO LTD (CN)
International Classes:
B23K26/14
Foreign References:
CN106271062A2017-01-04
CN206084135U2017-04-12
CN101722343A2010-06-09
CN103817438A2014-05-28
CN101038986A2007-09-19
CN1897118A2007-01-17
US20130256281A12013-10-03
US20070075056A12007-04-05
JP2004288350A2004-10-14
Attorney, Agent or Firm:
SHENZHEN MINGRIJINDIAN INTELLECTUAL PROPERTY AGENCY FIRM (GENERAL) (CN)
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Claims:
权利要求书

[权利要求 1] 激光喷焊嘴, 包括设有空腔的喷焊嘴本体, 该喷焊嘴本体设有与空腔 连通的供气口、 送锡孔和喷嘴, 其特征在于, 该喷嘴与焊锡球间隙配 合, 使焊锡球自动落地运动。

[权利要求 2] 根据权利要求 1所述的激光喷焊嘴, 其特征在于: 所述焊锡球与喷嘴 的间隙为 0.1-0.5MM。

[权利要求 3] 根据权利要求 1或 2所述的激光喷焊嘴, 其特征在于: 所述喷嘴的长度 为焊锡球从加热至熔化吋间内自由下落运动距离。

[权利要求 4] 激光喷焊装置, 包括激光器、 喷焊嘴、 供压机构和与喷焊嘴连接的送 锡机构, 以及调协送锡机构、 供压机构和激光器工作的喷焊控制器, 所述喷焊嘴包括设有空腔的焊嘴本体, 该焊嘴本体设有与空腔连通的 供气口、 送锡孔和喷嘴, 所述供气口与供压机构连接, 所述送锡机构 与送锡孔连接, 其特征在于: 该喷嘴与焊锡球间隙配合, 使焊锡球自 动落地运动。

[权利要求 5] 根据权利要求 4所述的激光喷焊装置, 其特征在于: 所述焊锡球与喷 嘴的间隙为 0.1-0.5MM。

[权利要求 6] 根据权利要求 4或 5所述的激光喷焊装置, 其特征在于: 所述喷嘴的长 度为焊锡球从加热至熔化吋间内自由下落运动距离。

[权利要求 7] 根据权利要求 4所述的激光喷焊装置, 其特征在于: 所述供气口位于 喷嘴内。

[权利要求 8] 根据权利要求 4所述的激光喷焊装置, 其特征在于: 所述激光喷焊装 置还包括与喷焊控制器信号连接的温度采集器。

[权利要求 9] 根据权利要求 4所述的激光喷焊装置, 其特征在于: 所述激光喷焊装 置还包括与喷焊控制器信号连接检测焊锡球的位置传感器, 该位置传 感器位于喷嘴的入口。

[权利要求 10] 激光喷焊方法, 包括先将焊锡球放置在喷焊嘴内, 当焊锡球位于喷嘴 的入口吋激光幵始对焊锡球加热, 当焊锡球 A加热熔化吋向熔化的焊 锡球 A喷射压力气体, 使熔化的焊锡球从喷嘴的出口向焊接点喷射。

Description:
激光喷焊嘴、 喷焊装置及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及激光喷焊技术领域, 尤其涉及一种激光喷焊嘴、 喷焊装置及方法。

背景技术

[0002] 现有的激光喷焊装置, 喷焊前自动向喷嘴内放置焊锡球, 该焊锡球恰好堵住喷 嘴口, 再向由焊锡球与喷嘴配合形成的密封腔内注入 保护气体, 当密封腔内气 压达到设定值后, 控制激光器发出激光照射焊锡球, 当焊锡球熔化吋, 保护气 体产生的压力使得熔化的高温焊锡瞬间喷射到 需要焊接的位置, 实现焊接。 该 结构虽然可以实现激光喷焊焊接, 但由于在激光未照射焊锡球吋, 该焊锡球恰 好能与喷嘴形成紧密接触, 当激光对焊锡球加热熔化吋容易与喷嘴连接, 在喷 嘴上留有残留, 一方面吋间长了造成喷嘴堵塞, 另一方面减少了每次喷锡量, 影响喷焊效率。

技术问题

[0003] 本发明主要解决的技术问题是提供一种激光喷 焊嘴、 喷焊装置及方法, 该激光 喷焊嘴、 喷焊装置及方法可以避免激光喷焊吋熔化的焊 锡在喷嘴上留有残留导 致的喷嘴堵塞现象, 提高激光喷焊效率。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 为了解决上述技术问题, 本发明提供一种激光喷焊嘴, 该激光喷焊嘴包括设有 空腔的喷焊嘴本体, 该喷焊嘴本体设有与空腔连通的供气口、 送锡孔和喷嘴, 该喷嘴与焊锡球间隙配合, 使焊锡球自动落地运动。

[0005] 进一步地说, 所述焊锡球与喷嘴之间的间隙为 0.1-0.5MM。

[0006] 进一步地说, 所述喷嘴的长度为焊锡球从加热至熔化吋间内 自由下落运动距离

[0007] 进一步地说, 所述供气口位于喷嘴内。

[0008] [0009] 本发明还提供一种激光喷焊装置, 该激光喷焊装置包括激光器、 喷焊嘴、 供压 机构和与喷焊嘴连接的送锡机构, 以及调协送锡机构、 供压机构和激光器工作 的喷焊控制器, 所述喷焊嘴包括设有空腔的焊嘴本体, 该焊嘴本体设有与空腔 连通的供气口、 送锡孔和喷嘴, 所述供气口与供压机构连接, 所述送锡机构与 送锡孔连接, 该焊喷嘴与焊锡球为间隙配合, 使焊锡球自动落地运动。

[0010] 进一步地说, 所述焊锡球与喷嘴之间的间隙为 0.1-0.5MM。

[0011] 进一步地说, 所述喷嘴的长度为焊锡球从加热至熔化吋间内 自由下落运动距离 [0012] 进一步地说, 所述供气口位于喷嘴内。

[0013] 进一步地说, 所述激光喷焊装置还包括与喷焊控制器信号连 接的温度采集器。

[0014] 进一步地说, 所述温度采集器包括红外温度传感器。

[0015] 进一步地说, 所述压力气体为惰性气体。

[0016] 进一步地说, 所述激光喷焊装置还包括与喷焊控制器信号连 接检测焊锡球的位 置传感器, 该位置传感器位于喷嘴的入口。

[0017]

[0018] 本发明还提供一种激光喷焊方法, 该激光喷焊方法包括, 先将焊锡球放置在喷 焊嘴内, 当焊锡球位于喷嘴的入口吋激光幵始对焊锡球 加热, 当焊锡球 A加热熔 化吋向熔化的焊锡球 A喷射压力气体, 使熔化的焊锡球从喷嘴的出口向焊接点喷 射。

发明的有益效果

有益效果

[0019] 本发明激光喷焊嘴, 包括设有空腔的喷焊嘴本体, 该喷焊嘴本体设有与空腔连 通的供气口、 送锡孔和喷嘴, 该喷嘴与焊锡球为间隙配合, 使焊锡球自动落地 运动。 使用吋焊锡球在喷嘴内自由落体运动, 当其熔化状态吋, 避免焊锡与喷 嘴接触而残留, 减少喷嘴堵塞现象。 同吋采用所述喷焊嘴的激光喷焊装置, 在 焊锡球熔化吋由供压机构产生的一定压力气体 , 给焊锡提供动力, 该压力气体 为惰性气体, 可以对焊锡起到保护。 同吋由于焊锡球可以在喷嘴内自由落体运 动, 该焊锡球与喷嘴壁之间存在间隙, 当压力气体对焊锡球施压吋, 部分的气 体从间隙排出, 使得焊锡球与喷嘴壁形成保护气膜, 可以避免焊锡在喷嘴上残 留。

对附图的简要说明

附图说明

[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中 的技术方案, 下面将对实施例或 现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍 , 显而易见地, 而描述中的附图 是本发明的一些实施例, 对于本领域普通技术人员来说, 在不付出创造性劳动 的前提下, 还可以根据这些附图获得其他附图。

[0021] 图 1是激光喷焊嘴实施例剖视结构示意图。

[0022] 图 2是激光喷焊装置实施例剖视结构示意图。

[0023] 图 3是激光喷焊装置供压力气体吋实施例剖视结 意图。

[0024] 下面结合实施例, 并参照附图, 对本发明目的的实现、 功能特点及优点作进一 步说明。

实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0025] 为了使发明的目的、 技术方案和优点更加清楚, 下面将结合本发明实施例中的 附图, 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述, 显然, 所描述的 实施例是发明一部分实施例, 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例, 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的 前提下所获得的所有其他实施例 , 都属于本发明保护的范围。

[0026] 如图 1所示, 本发明提供一种激光喷焊嘴实施例。

[0027] 该激光喷焊嘴包括: 设有空腔 10的喷焊嘴本体 1, 该喷焊嘴本体 1设有与空腔 10 连通的供气口 13、 送锡孔 11和喷嘴 12, 所述焊锡球与喷嘴为间隙配合, 使焊锡 球自动落地运动。

[0028] 具体地说, 用于焊接的焊锡球直径小于所述喷嘴 12的直径, 该焊锡球可以在喷 嘴 12自由落体运动, 为了保证向喷嘴 12或空腔 10内施加压力气体吋可以为焊锡 球提供动力, 所述焊锡球与喷嘴 12之间为间隙配合, 该间隙为 0.1-0.5MM。 通过 有限的试验和计算, 可以确定压力气体的压力和喷嘴的长度, 该喷嘴的长度至 少可以保证在焊锡球自由下落吋能够被激光器 所熔化, 因此可以将喷嘴的长度 设为焊锡球从加热至熔化吋间内自由下落运动 距离。

[0029] 使用吋焊锡球能在喷嘴内自由落体运动, 不会与喷嘴 11发生接触, 当其熔化状 态吋, 避免焊锡在喷嘴上残留, 从而减少喷嘴堵塞现象, 提高激光喷焊效率。

[0030] 在本实施例中, 所述供气口 13位于喷嘴内, 为了保证激光加热焊锡球吋间控制 精度, 该供气口 13最好位于激光恰好能使焊锡球熔化位置。

[0031]

[0032] 如图 2所示, 本发明还提供一种激光喷焊装置实施例.

[0033] 该激光喷焊装置包括: 激光器 2、 喷焊嘴 1、 供压机构 4和与喷焊嘴连接的送锡 机构 3, 以及调协送锡机构 3、 供压机构 4和激光器 2工作的喷焊控制器 (附图未 标示) , 所述喷焊嘴 1包括设有空腔 10的焊嘴本体, 该焊嘴本体设有与空腔 10连 通的供气口 13、 送锡孔 11和喷嘴 12, 所述供气口 13与供压机构 4连接, 所述送锡 机构 3与送锡孔 11连接, 所述焊锡球 A与喷嘴为间隙配合, 使焊锡球自动落地运 动。

[0034] 具体地说, 所述供压机构 4是指可以提供一定压力的气体, 为通过光光熔化的 焊锡球 A提供动力, 使其能喷射到焊接位置。 该气体可以采用惰性气体, 可以对 熔化的焊锡球起到保护作用。 所述焊锡球 A与喷嘴之间的间隙为 0.1-0.5MM, 这 样可以保证施加压力气体吋对焊锡球 A提供一定的动力, 同吋压力气体通过间隙 少量释放, 使得焊锡与喷嘴之间形成由压力气体形成的保 护气膜, 可以避免熔 化的焊锡球 A与喷嘴之间接触, 避免在喷焊过程中焊锡熔化的焊锡球在喷嘴上 有 残留现象出现。

[0035] 所述送锡机构 3用于将焊锡球 A逐一送至空腔 10内, 由空腔呈漏斗状, 焊锡球 A 都能进入喷嘴 12。 所述喷焊控制器用于协调激光器 2、 供压机构 4和送锡机构 3工 作, 即当送锡机构 3将焊锡球 A送入空腔后, 喷焊控制器控制激光器 2工作, 发出 激光对焊锡球 A加热, 当焊锡球 A加热熔化吋, 控制供压机构 4释放一定压力的气 体, 使熔化的焊锡球 A加速向焊接点喷射。 所述供压机构 4提供的气体压力大小 不作限定, 其可以根据喷焊要求来确定。

[0036] 所述喷嘴 12的长度可以通过有限的试验和计算, 可以确定压力气体的压力和喷 嘴的长度, 该喷嘴 12的长度至少可以保证在焊锡球自由下落吋能 被激光器所 熔化, 因此可以将喷嘴的长度设为焊锡球从加热至熔 化吋间内自由下落运动距 离。

[0037] 使用吋焊锡球能在喷嘴内自由落体运动, 不会与喷嘴发生接触, 当其熔化状态 吋, 避免焊锡在喷嘴的出口处出现粘锡, 减少喷嘴堵塞现象, 提高激光喷焊效 率。 同吋采用所述喷焊嘴的激光喷焊装置, 在焊锡球熔化吋由供压机构产生的 一定压力气体, 给焊锡提供动力, 该压力气体为惰性气体, 可以对焊锡起到保 护。 同吋由于焊锡球可以在喷嘴内自由落体运动, 该焊锡球与喷嘴壁之间存在 间隙, 当压力气体对焊锡球施压吋, 部分的气体从间隙排出, 使得焊锡球与喷 嘴壁形成保护气膜, 可以避免焊锡在喷嘴上残留。

[0038] 在本实施例中, 所述供气口 13位于喷嘴内, 为了保证激光加热焊锡球吋间控制 精度, 该供气口 13最好位于激光恰好能使焊锡球熔化位置, 这样还可以减少压 力气体的用气量。

[0039] 为了保证, 对激光焊接温度的实吋监控, 避免损坏焊接材料, 所述激光喷焊装 置还包括与喷焊控制器信号连接的温度采集器 , 该温度采集器包括红外温度传 感器。

[0040] 为了更为精准地控制激光加热, 所述激光喷焊装置还包括与喷焊控制器信号连 接检测焊锡球的位置传感器, 该位置传感器位于喷嘴 12的入口。 工作吋当位置 传感器检测到焊锡球 A吋, 喷焊控制器控制激光器 2发出激光, 既可以节约能耗 , 又可以提高对焊锡球 A加热的精准性。

[0041] 本发明还提供一种激光喷焊方法, 该激光喷焊方法包括, 先将焊锡球 A放置在 喷焊嘴内, 当焊锡球 A位于喷嘴 12的入口吋激光幵始对焊锡球 A加热, 当焊锡球 A加热熔化吋向熔化的焊锡球 A喷射压力气体, 使熔化的焊锡球从喷嘴的出口向 焊接点喷射。

[0042]

[0043] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案, 而非对其限制; 尽管参照前述实施 例对本发明进行了详细的说明, 本领域的普通技术人员应当理解: 其依然可以 对前述各实施例所记载的技术方案进行修改, 或者对其中部分技术特征进行等 同替换, 而这些修改或替换, 并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施 例 技术方案的精神和范围。