本發(fā)明屬于焊接設備,具體涉及一種計算機電路板錫焊設備及焊點檢測方法。
背景技術:
1、激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法,焊接過程屬熱傳導型,即激光輻射加熱工件表面,表面熱量通過熱傳導向內(nèi)部擴散,通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復頻率等參數(shù),使工件熔化,形成特定的熔池,由于其獨特的優(yōu)點,已成功應用于微、小型零件的精密焊接中。
2、現(xiàn)有技術存在的問題:
3、能量轉(zhuǎn)換效率低:激光焊錫機的能量轉(zhuǎn)換效率通常低于10%,這意味著在焊接過程中有很大一部分能量被浪費,具體表現(xiàn)為以下幾點,(一)材料吸收率低:材料的加熱依賴于其對激光的吸收程度,金屬對激光的吸收率受多種因素影響,如果材料的吸收率低,那么激光照射到材料上時,大部分能量會被反射或散射掉,只有少部分能量被材料吸收并轉(zhuǎn)化為熱能;(二)熱能在材料內(nèi)部的傳遞與耗散:即使材料吸收了激光能量并轉(zhuǎn)化為熱能,這些熱能在材料內(nèi)部的傳遞與耗散也會影響能量轉(zhuǎn)換效率,例如,如果材料的導熱性差,那么熱能在材料內(nèi)部傳遞的速度就會很慢,導致焊接效率降低;同時,如果焊接過程中存在大量的熱損失(如通過輻射、熱傳導等方式散發(fā)到周圍環(huán)境中),也會降低整體的能量轉(zhuǎn)換效率;
4、焊接缺陷風險:焊點快速凝固可能導致氣孔及脆化等問題的出現(xiàn),這些缺陷可能會影響焊接接頭的強度和可靠性。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種計算機電路板錫焊設備及焊點檢測方法,能夠在錫條表面制備微溝槽,提高光能量吸收率,還可解決焊點快速降溫的問題。
2、本發(fā)明采取的技術方案具體如下:
3、一種計算機電路板錫焊設備,包括機臺,所述機臺的表面固定組裝有立架,且立架頂部的一側(cè)固定組裝有軌道二,所述軌道二的一側(cè)通過軌道機滑動式組裝有滑塊,所述滑塊的外側(cè)固定組裝有軌道三,所述軌道三的外側(cè)通過軌道機滑動式組裝有側(cè)架,所述側(cè)架的下方固定組裝有用于發(fā)生激光的激光發(fā)生器,所述側(cè)架的外側(cè)固定組裝有用于輸送錫條的錫條送絲機構,所述錫條送絲機構的內(nèi)部設置有用于改變錫條表面形貌的滾壓機構,所述激光發(fā)生器的一側(cè)至底部設置有用于控制焊點降溫速度的溫控機構;
4、通過滾壓機構在錫條表面制備v字微溝槽,使激光光線在表面多次反射和吸收;
5、通過溫控機構改變焊點瞬間降溫的情況,用于消除焊接區(qū)域的殘余應力。
6、所述機臺的表面固定安裝有軌道一,且軌道一的表面通過軌道機滑動式組裝有載物臺。
7、所述錫條送絲機構的底端可拆卸式螺接有頭管,所述頭管底端的內(nèi)部嵌入式安裝有用于對錫條末端部分進行保溫的陶瓷管,所述錫條送絲機構中部的內(nèi)部轉(zhuǎn)動組裝有用于引導錫條運輸?shù)膶Ыz輥。
8、所述滾壓機構包括轉(zhuǎn)動組裝于錫條送絲機構中部內(nèi)部的管軸,管軸設置有兩根且中部外壁均固定設置有v槽滾壓輪,錫條穿過兩個v槽滾壓輪之間,且由v槽滾壓輪邊緣凹槽內(nèi)壁的v字凸起進行表面滾壓,所述管軸的兩端均套設有軸承,且軸承外圍與錫條送絲機構側(cè)壁之間套設有橡膠套管。
9、所述管軸軸線的內(nèi)部活動貫穿式安裝有穿桿,且穿桿外壁并位于v槽滾壓輪的內(nèi)部固定設置有振子,所述穿桿的兩端并位于管軸內(nèi)部的兩端均安裝有滾子軸承。
10、所述錫條送絲機構對應滾壓機構的外壁固定安裝有壁殼,所述壁殼的內(nèi)部固定安裝有電機一,且電機一的輸出端固定安裝有齒輪七,所述管軸延伸至壁殼內(nèi)部的一端均固定安裝有齒輪一,且兩個齒輪一相互嚙合,所述齒輪七與其中一個齒輪一相嚙合,所述壁殼的內(nèi)部轉(zhuǎn)動安裝有與齒輪一相嚙合的齒輪二,且兩個齒輪二的一側(cè)均同軸式固定組裝有齒輪三,所述壁殼的內(nèi)部轉(zhuǎn)動安裝有與齒輪三相嚙合的齒輪四,且兩個齒輪四的一側(cè)均同軸式固定組裝有齒輪五,所述穿桿貫穿管軸并延伸至壁殼內(nèi)部的一端均固定安裝有齒輪六,且齒輪六與對應齒輪五相嚙合。
11、所述溫控機構包括設置于激光發(fā)生器頂部一側(cè)的風機,以及設置于激光發(fā)生器底部一側(cè)的主機殼,所述風機的出風口固定連接有風管,所述風管的末端一體式連接有支管,且支管設置有三條并間隔度分布于激光發(fā)生器底部的周圍,所述支管的一端均裝配有閥門,所述支管的末端陣列式連接有熱風管,且每條支管的末端設置有三條熱風管。
12、每條所述熱風管的末端均固定設置有球接座,且均通過球接座活動連接有噴管,所述熱風管末端的外壁均固定安裝有轉(zhuǎn)心架,所述噴管的外壁均固定設置有轉(zhuǎn)臂,且轉(zhuǎn)臂與轉(zhuǎn)心架構成轉(zhuǎn)動連接,所述轉(zhuǎn)臂位于與轉(zhuǎn)心架轉(zhuǎn)接處的外壁一體式設置有調(diào)接梁一,所述熱風管的內(nèi)部均安裝有電熱絲,所述熱風管內(nèi)部電熱絲的數(shù)量,由與激光發(fā)生器的間距由近至遠逐個減少。
13、所述主機殼兩側(cè)的斜對角處均固定設置有輔殼,主機殼與兩個輔殼呈間隔度分布于激光發(fā)生器底部的周圍,所述主機殼與輔殼的內(nèi)部均陣列式轉(zhuǎn)動安裝有調(diào)角軸,每根所述調(diào)角軸的兩端均一體式設置有調(diào)接梁二,所述調(diào)接梁一兩端與對應調(diào)接梁二兩端均通過調(diào)桿相連接,與激光發(fā)生器呈同間距尺寸的調(diào)角軸之間通過傳動軸傳動連接,且調(diào)角軸與傳動軸之間通過萬向節(jié)相連接;
14、位于主機殼內(nèi)部的調(diào)角軸的一端固定安裝有齒輪八,且主機殼內(nèi)部的三個齒輪八呈交錯式排布,所述主機殼的內(nèi)部轉(zhuǎn)動安裝有與齒輪八相嚙合的齒輪九,所述主機殼的內(nèi)部固定交錯式安裝有電機二,且電機二的輸出端與對應齒輪九通過斜齒輪組嚙合傳動連接。
15、一種計算機電路板焊點檢測方法,具體步驟如下:
16、s1:采集焊點圖像:使用工業(yè)相機如ccd或3d線陣掃描相機,獲取電路板上焊點的原始圖像數(shù)據(jù);
17、s2:繞身拍攝:通過改變工業(yè)相機的拍攝角度或電路板的角度,獲取焊點在垂直拍攝時所無法識別出的缺陷;
18、s3:預處理圖像:對采集到的焊點圖像進行去噪處理,常用自適應中值濾波方法去除圖像中的噪點,同時保留邊緣信息;
19、s4:提取特征:從預處理后的焊點圖像中提取輪廓特征和區(qū)域特征;
20、s5:特征約簡:應用粗糙集理論的知識約簡算法,對提取的特征進行約簡,去除冗余信息;
21、s6:比對檢測:將約簡后的特征與特征數(shù)據(jù)庫中存儲的合格焊點特征進行比對,判斷焊點是否合格。
22、本發(fā)明取得的技術效果為:
23、本發(fā)明,位于頭管末端內(nèi)部的陶瓷管能夠阻礙錫條內(nèi)部熱量向頭管進行傳導,起到臨時保溫的效果,借助此保溫效果可同時起到預熱錫條的目的,緩解熱能在材料內(nèi)部傳遞與耗散的問題,降低熱損失,優(yōu)化整體的能量轉(zhuǎn)換效率。
24、本發(fā)明,利用滾壓過程使錫條表面形成連續(xù)彈塑性變形,從而形成微溝槽,這種粗糙表面能夠增加光的陷光作用,使光線在表面多次反射和吸收,從而顯著提高吸收率,另外,高速旋轉(zhuǎn)的振子使v槽滾壓輪同時具備振動的過程,借以提高錫條表面的粗糙度,進一步優(yōu)化光能的吸收效果。
25、本發(fā)明,三條呈間隔度分布于激光發(fā)生器周圍的支管,可在三個焊接移動路徑方向上對焊點進行控溫的工作,且每條支管末端都能噴出三種不同溫度的熱氣流,可使剛完成焊接的焊點能夠依次與溫度由高至低的氣流進行接觸,借以改變傳統(tǒng)電路板焊點瞬間降溫的情況,避免因焊點快速凝固而導致的氣孔及脆化等問題,這些缺陷都會影響焊接接頭的強度和可靠性,最后,各束氣流的方向,即噴管的角度都可根據(jù)焊點位置的變化而調(diào)節(jié)。
26、本發(fā)明,通過對焊接進行側(cè)向拍攝,可避免出現(xiàn)在垂直拍攝時無法識別某些缺陷的問題,優(yōu)化焊點檢測的準確性。