[科普中國]-激光焊接機(jī)器人

激光焊接機(jī)器人以半導(dǎo)體激光器作為的焊接熱源，使得其已越來越廣泛地被應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦等電子設(shè)備的攝像頭零件的焊接。

簡介半導(dǎo)體激光器（也稱激光二極管（LD））作為激光焊接機(jī)器人的焊接熱源，使得小型化、高性能的激光焊接機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。通過激光實(shí)行局部非接觸式，細(xì)小直徑加熱方式的激光焊接機(jī)器人系統(tǒng)解決了細(xì)微焊接的一大難題。例如，在電子裝置制造中，以往用的焊接機(jī)器人對電子組裝施以錫釬焊時(shí)，必須留有一定空間讓烙鐵頭能伸人至被焊部位進(jìn)行焊接。隨著電子產(chǎn)品小型化的發(fā)展，電子部件引腳的間距越來越?。?.3mm間距），集成電路芯片封裝元件的引腳間距也從當(dāng)初的1.0mm發(fā)展為0.8mm、0.65mm、0.5mm，甚至0.4mm、0.3mm都已很普遍，并且部件之間的空間也越來越小。

原理半導(dǎo)體激光錫焊機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)有位置校正系統(tǒng)，以保證焊點(diǎn)位置的精確及工藝參數(shù)的優(yōu)化。其原理是通過攝像頭對工件，上的標(biāo)記點(diǎn)照射后，經(jīng)高性能畫像處理裝置和激光變位傳感器，對焊接位置和高度進(jìn)行補(bǔ)正。通過液晶觸摸屏對輸出功率、激光照射時(shí)間、焊接溫度曲線等工藝參數(shù)進(jìn)行設(shè)定。激光頭上配有防煙霧的光學(xué)透鏡及保護(hù)系統(tǒng)，維修時(shí)只要更換透鏡前端保護(hù)玻璃即可?？梢酝ㄟ^系統(tǒng)中體積緊湊的強(qiáng)力激光發(fā)生器選擇與點(diǎn)徑相合適的激光束，激光功率最大為30W、50W （空氣冷卻）兩種，并連續(xù)可調(diào)，從而達(dá)到最佳功率的焊接。

特征1、具有非接觸性，激光形成的點(diǎn)徑最小可以到0. 1mm，送錫裝置最小可以到0.2mm，可實(shí)現(xiàn)微間距封裝（貼裝）元件的焊接。

2、因?yàn)槭嵌虝r(shí)間的局部加熱，對基板與周邊零件的熱影響很小，焊點(diǎn)質(zhì)量良好。

3、無烙鐵頭消耗，不需更換加熱器，連續(xù)作業(yè)時(shí)，具有很高的工作效率。

4、進(jìn)行無鉛焊接時(shí)，不易發(fā)生焊點(diǎn)裂紋。

5、對焊料的表面溫度用非接觸測定方式， 而不能用實(shí)際接觸焊頭的溫度測定方法。

應(yīng)用激光焊接機(jī)器人系統(tǒng)已越來越廣泛地被應(yīng)用于手機(jī)、筆記本電腦等電子設(shè)備的攝像頭零件、LCD零件及微型電動機(jī)、微型變壓器等零部件的焊接，還可用于液晶TV、高端數(shù)碼照相機(jī)、航空航天軍工制造、高端汽車零件制造等領(lǐng)域。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

黃倫先 - 副教授 - 西南大學(xué)