一種用于激光錫焊的錫球泵頭制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種用于激光錫焊的錫球泵頭，包括外套筒、安裝在外套筒上的錫球桶、設(shè)于外套筒內(nèi)的轉(zhuǎn)子、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)，轉(zhuǎn)子的圓柱面外壁向內(nèi)凹陷設(shè)有至少一圈圓周分布的錫球容池，錫球桶安裝于錫球容池所在縱向平面的上方且與錫球容池連通，外套筒下方設(shè)有落球通道，落球通道通過溜槽與噴嘴連通，當(dāng)轉(zhuǎn)子上的錫球容池轉(zhuǎn)至下方時(shí)錫球容池與落球通道連通，處在轉(zhuǎn)子上端的錫球容池用于承接錫球桶落下來的一顆錫球，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)錫球封閉在錫球容池中，并在外套筒的內(nèi)壁之間滑行，直至錫球容池運(yùn)行到轉(zhuǎn)子下方時(shí)錫球進(jìn)入外套筒的落球通道。本發(fā)明專利技術(shù)制造成本低、加工精度容易保證，而且可有效減少卡球的故障。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種用于激光錫焊的錫球泵頭
本專利技術(shù)涉及激光自動(dòng)化領(lǐng)域，具體是一種用于激光錫焊的錫球泵頭。
技術(shù)介紹
常見的激光焊接是將被焊物體經(jīng)激光照射后，讓其發(fā)生從熔化到再結(jié)晶的物理過程，術(shù)語(yǔ)稱之為“物理相變”，其再結(jié)晶過程中也包含有“合金相變”，甚至發(fā)生“化學(xué)變化”等，最后所獲得的焊接體，我們將這樣的焊接形式稱之為“激光熔接焊”，焊接機(jī)理如下：物理相變：固相→液相→固相合金相變：對(duì)于甲乙兩種不同物質(zhì)的焊接，往往會(huì)在物相變化發(fā)生的同時(shí)，也將會(huì)伴隨著化學(xué)相變的產(chǎn)生，如甲物體中的合金元素，將會(huì)在液相發(fā)生時(shí)，與乙物質(zhì)中的碳元素產(chǎn)生金屬鍵的聯(lián)合，形成一個(gè)新的分子結(jié)構(gòu)形式，這樣的重新組合，將直接導(dǎo)致焊接后的機(jī)械性能發(fā)生變化，如：脆性增加、焊接應(yīng)力、抗拉強(qiáng)度的變化等等。化學(xué)變化：兩種合金物質(zhì)在經(jīng)由”固相→液相→固相”的變化中，很有可能會(huì)產(chǎn)生出新的化合物，并新的化合物會(huì)固化于最后的成品之中，抑或成為氣態(tài)溢出，這都是有可能的，具體問題還得具體分析，但因超出本文探討范疇，所有不在本文贅述。然而，另有一種特殊的焊接，就不能用到上述的“激光熔接焊”，例如：超精細(xì)的激光焊接就不能用到激光熔接焊，舉例說明如下：電腦硬盤內(nèi)部有一個(gè)高速旋轉(zhuǎn)的磁盤，旁邊還有一個(gè)高速的掃描器，用來讀寫數(shù)據(jù)，掃描器是一個(gè)高速擺動(dòng)的精密機(jī)械機(jī)構(gòu)，掃描的擺臂上有一個(gè)很小的柔性電路板，其輸出輸入端，一端連接掃描頭，另一端輸出至硬盤出口，而對(duì)于這里的柔性電路板與掃描頭的焊接，就完全不能用激光熔接焊，不然，柔性電路板的導(dǎo)線與掃描頭上的導(dǎo)線，會(huì)在強(qiáng)大的激光束照射下化為烏有。因此，對(duì)于這類精細(xì)的激光焊接，只能用“激光錫焊”，亦稱“激光軟釬焊”。”激光軟釬焊“初級(jí)階段是”激光焊錫絲焊接”，但是，這種方式的焊接，焊點(diǎn)大小不易控制，一般焊點(diǎn)都有點(diǎn)過大，達(dá)不到精細(xì)焊接的程度。比較合適的是用一顆熔化的錫球進(jìn)行焊接，這就是“激光軟釬焊”，這種方法可以稱之為“激光錫球焊”，亦稱“激光熔滴焊”。錫球的直徑一般都比較小，適合做超精細(xì)的焊接，錫球直徑包括有……Φ0.3mm、Φ0.4mm、Φ0.45mm、Φ0.5mm、Φ0.55mm、Φ0.6mm、Φ0.76mm……等等規(guī)格，錫球的制造目前是一種成熟技術(shù)，因此，做精細(xì)的激光焊接，完全可以用一顆熔化的錫球來進(jìn)行精細(xì)的激光焊接。“激光熔滴焊”工作原理：用激光熔化錫球，同時(shí)用一定的氣壓為動(dòng)力將熔化的液態(tài)錫球噴射(滴于)于被焊物體上，液態(tài)錫球?qū)⒃跇O其短的時(shí)間內(nèi)完成軟釬焊中的”浸潤(rùn)”過程，從而將兩個(gè)物體焊接在一起。實(shí)踐證明，“激光熔滴焊”確實(shí)是一種精細(xì)的激光焊接，適合在高科技領(lǐng)域做極為精細(xì)的焊接。但是，將微細(xì)的錫球進(jìn)行分離和排序，并可控的泵送到激光噴嘴中等待焊接，是一件不太容易的事情，這種機(jī)構(gòu)，我們稱之為”錫球泵頭”。現(xiàn)有圓盤式錫球泵頭的結(jié)構(gòu)見圖1，轉(zhuǎn)軸12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤1同步轉(zhuǎn)動(dòng)，并將轉(zhuǎn)盤上分球孔1-A處所存放的一顆錫球送至分球孔1-B位置，當(dāng)這顆錫球到達(dá)1-B位置的時(shí)候，這顆錫球?qū)⒃谥亓Φ淖饔孟碌暨M(jìn)噴嘴5中，等待激光照射，將其熔化，在激光熔化這顆錫球的瞬間，工作氣體將經(jīng)過吹氣管接頭7、橫向氣道10、向下的倒錐形氣道、噴嘴5的內(nèi)道，迅速的將熔化的錫球吹向下面的被焊接物體，從而完成焊接。此種機(jī)構(gòu)所存在的問題：錫球的直徑一般都比較小，而錫球的直徑將決定轉(zhuǎn)盤的厚度，一般來說，若用Φ0.76mm的錫球的話，轉(zhuǎn)盤1的厚度將只有0.8mm-0.9mm，這將導(dǎo)致轉(zhuǎn)盤1這個(gè)薄片零件制造成本極高，為了保證機(jī)械強(qiáng)度和零件的剛度，需要進(jìn)行中間熱處理，這無疑將提高加工成本，以及提高加工難度，很難保證轉(zhuǎn)盤兩面的跳動(dòng)在設(shè)計(jì)值之內(nèi)，因?yàn)樘鴦?dòng)過大，轉(zhuǎn)盤1將摩擦上端蓋13和下端蓋2，過大摩擦將導(dǎo)致卡球檢測(cè)難以實(shí)現(xiàn)。不僅僅是轉(zhuǎn)盤1的加工成本極高，與之相配的上端蓋13、下端蓋2都會(huì)相應(yīng)的提高加工精度、加工成本，才能滿足轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)的運(yùn)行精度。由于轉(zhuǎn)盤1與上端蓋13、下端蓋2的摩擦面比較大，因此，為了保證安裝后的綜合間隙在避免摩擦的狀態(tài)，于是，機(jī)構(gòu)就人為的加大了轉(zhuǎn)盤1與上端蓋13、下端蓋2之間的間隙，但是過大間隙會(huì)將尺寸公差偏小的錫球卡在上下間隙之中，導(dǎo)致機(jī)構(gòu)失效。每遇至此，只有將整個(gè)泵頭拆卸、清洗、重新裝配調(diào)整。另外，轉(zhuǎn)盤1與上端蓋13、下端蓋2的摩擦面比較大，將會(huì)由于制造、安裝的綜合因素，導(dǎo)致摩擦阻力過大，因此，利用電機(jī)負(fù)載電流變化來判定卡球的功能將難以實(shí)現(xiàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種用于激光錫焊的錫球泵頭，致力解決上述弊端，從而保證超精細(xì)激光焊接的工業(yè)化生產(chǎn)成為可能。一種用于激光錫焊的錫球泵頭，包括外套筒、安裝在外套筒上的錫球桶、設(shè)于外套筒內(nèi)的轉(zhuǎn)子、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)，轉(zhuǎn)子圓柱面的外壁向內(nèi)凹陷設(shè)有至少一圈圓周分布的錫球容池，錫球桶安裝于錫球容池所在縱向平面的上方且與錫球容池連通，外套筒下方設(shè)有落球通道，落球通道通過溜槽與噴嘴連通，當(dāng)轉(zhuǎn)子上的錫球容池轉(zhuǎn)至下方時(shí)錫球容池與落球通道連通，處在轉(zhuǎn)子上端的錫球容池用于承接錫球桶落下來的一顆錫球，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)錫球封閉在錫球容池中，并在外套筒的內(nèi)壁之間滑行，直至錫球容池運(yùn)行到轉(zhuǎn)子下方時(shí)錫球進(jìn)入外套筒的落球通道。如上所述的用于激光錫焊的錫球泵頭，轉(zhuǎn)子內(nèi)部對(duì)應(yīng)每一錫球容池設(shè)有與錫球容池連通的橫向氣道，外套筒下方設(shè)有吹落錫球氣體氣管接頭、與吹落錫球氣體氣管接頭連通的縱向氣道，當(dāng)錫球容池轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)子下方時(shí)，錫球容池與落球通道連通，同時(shí)吹落錫球氣體氣管接頭通過縱向氣道與橫向氣道連通，吹落錫球氣體氣管接頭用于通入壓力氣體，從而將錫球容池中的錫球吹落至落球通道中。如上所述的用于激光錫焊的錫球泵頭，錫球桶底部與外套筒之間設(shè)有一個(gè)寬度小于錫球直徑且與錫球桶內(nèi)腔連通的氣隙，所述氣隙用于導(dǎo)入保護(hù)氣體。如上所述的用于激光錫焊的錫球泵頭，轉(zhuǎn)子的外壁設(shè)有三圈不同大小的錫球容池，用于三種不同規(guī)格的錫球，錫球桶可拆卸地安裝于錫球容池所在縱向平面的上方。如上所述的用于激光錫焊的錫球泵頭，轉(zhuǎn)子的兩端分別由密封端蓋和轉(zhuǎn)子端蓋密封，其中密封端蓋用于封閉橫向氣道未與錫球容池連通的一端。如上所述的用于激光錫焊的錫球泵頭，噴嘴的上端裝有激光窗片，用于透過激光熔化處在噴嘴21尖端內(nèi)的錫球。如上所述的用于激光錫焊的錫球泵頭，外套筒兩側(cè)安裝有光纖傳感器探頭，密封端蓋上設(shè)有導(dǎo)光槽，當(dāng)密封端蓋上的導(dǎo)光槽處在于傳感器發(fā)光點(diǎn)同軸狀態(tài)時(shí)，檢測(cè)光路將導(dǎo)通，另一側(cè)的光纖傳感器探頭將接收到對(duì)面發(fā)出的檢測(cè)光，此時(shí)轉(zhuǎn)子的物理位置被系統(tǒng)確定為轉(zhuǎn)子的坐標(biāo)原點(diǎn)。如上所述的用于激光錫焊的錫球泵頭，轉(zhuǎn)子與電機(jī)的電機(jī)軸通過鍵連接在一起。本專利技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、制造成本低，由于本機(jī)構(gòu)零部件數(shù)量較少，主要零部件為轉(zhuǎn)子20和外套筒18，而零部件的數(shù)量過多，將直接導(dǎo)致制造成本過高。2、零部件的加工精度較容易保證，因?yàn)闆]有極其容易變形的薄片零件，而是采用了幾何性能穩(wěn)定的圓柱體結(jié)構(gòu)，這將對(duì)于機(jī)構(gòu)的工作精度有極大的保障。3、結(jié)構(gòu)緊湊，電機(jī)軸15-A與轉(zhuǎn)子20之間沒有其它的聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)、以及外加的軸承結(jié)構(gòu)，而是直接將轉(zhuǎn)子20與電機(jī)軸15-A通過鍵27連接在一起，軸承就利用了電機(jī)的前端軸承，外套筒則緊緊與電機(jī)的外殼固連在一起，小巧而緊湊的結(jié)構(gòu)為自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)提供了方便。4、由于轉(zhuǎn)子20圓柱面的配合很容易做到精密，在工作狀態(tài)中也很難發(fā)生幾何形變，因此，卡球本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于激光錫焊的錫球泵頭，其特征在于：包括外套筒(18)、安裝在外套筒(18)上的錫球桶(28)、設(shè)于外套筒(18)內(nèi)的轉(zhuǎn)子(20)、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子(20)轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)(15)，轉(zhuǎn)子(20)的圓柱面外壁向內(nèi)凹陷設(shè)有至少一圈圓周分布的錫球容池(20?B)，錫球桶(28)安裝于錫球容池(20?B)所在縱向平面的上方且與錫球容池(20?B)連通，外套筒(18)下方設(shè)有落球通道(18?C)，落球通道(18?C)通過溜槽(22?A)與噴嘴(21)連通，當(dāng)轉(zhuǎn)子(20)上的錫球容池(20?B)轉(zhuǎn)至下方時(shí)錫球容池(20?B)與落球通道(18?C)連通，處在轉(zhuǎn)子(20)上端的錫球容池(20?B)用于承接錫球桶(28)落下來的一顆錫球，轉(zhuǎn)子(20)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)錫球封閉在錫球容池(20?B)中，并在外套筒(18)的內(nèi)壁之間滑行，直至錫球容池(20?B)運(yùn)行到轉(zhuǎn)子(20)下方時(shí)，錫球進(jìn)入外套筒(18)的落球通道(18?C)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于激光錫焊的錫球泵頭，其特征在于：包括外套筒(18)、安裝在外套筒(18)上的錫球桶(28)、設(shè)于外套筒(18)內(nèi)的轉(zhuǎn)子(20)、驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子(20)轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)(15)，轉(zhuǎn)子(20)的圓柱面外壁向內(nèi)凹陷設(shè)有至少一圈圓周分布的錫球容池(20-B)，錫球桶(28)安裝于錫球容池(20-B)所在縱向平面的上方且與錫球容池(20-B)連通，外套筒(18)下方設(shè)有落球通道(18-C)，落球通道(18-C)通過溜槽(22-A)與噴嘴(21)連通，當(dāng)轉(zhuǎn)子(20)上的錫球容池(20-B)轉(zhuǎn)至下方時(shí)錫球容池(20-B)與落球通道(18-C)連通，處在轉(zhuǎn)子(20)上端的錫球容池(20-B)用于承接錫球桶(28)落下來的一顆錫球，轉(zhuǎn)子(20)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)錫球封閉在錫球容池(20-B)中，并在外套筒(18)的內(nèi)壁之間滑行，直至錫球容池(20-B)運(yùn)行到轉(zhuǎn)子(20)下方時(shí)，錫球進(jìn)入外套筒(18)的落球通道(18-C)。2.如權(quán)利要求1所述的用于激光錫焊的錫球泵頭，其特征在于：轉(zhuǎn)子(20)內(nèi)部對(duì)應(yīng)每一錫球容池(20-B)設(shè)有與錫球容池(20-B)連通的橫向氣道(20-A)，外套筒(18)下方設(shè)有吹落錫球氣體氣管接頭(19)、與吹落錫球氣體氣管接頭(19)連通的縱向氣道(18-B)，當(dāng)錫球容池(20-B)轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)子(20)下方時(shí)，錫球容池(20-B)與落球通道(18-C)連通，同時(shí)吹落錫球氣體氣管接頭(19)通過縱向氣道(18-B)與橫向氣道(20-A)連通，吹落錫球氣體氣管接頭(19)用...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：韓小平，林卿，王鋒，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：武漢凌云光電科技有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：湖北;42