一种多用途五光同轴光学系统

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，具体涉及一种多用途五光同轴光学系统。

背景技术

在电子装联等相关生产工艺中常会用到锡焊装备，目前传统是使用传统电烙铁、波峰焊或回流焊的方式，通过电烙铁高温触头将锡丝融化到焊盘上从而达到将电容电阻等电子元器件焊接在PCB电路板上的目的，但这种方式精度很低，无法完成现代精密电子设备的焊接工作；而波峰焊和回流焊则都需要对整张PCB电路板进行加热，从而达到焊接的目的，但是电子元器件在高温环境中很容易影响精度和寿命，尤其是一些光敏，热敏传感元器件，在这一方面传统的焊接方式已经无法满足需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种多用途五光同轴光学系统，旨在解决上述技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种多用途五光同轴光学系统，包括安装座和光学整形装置一，所述安装座内部设有空腔，且所述安装座的上端和下端分别设有内外贯穿的射入口和射出口；所述光学整形装置一的下端固定安装在所述射入口处，其上端固定安装有用于固定连接激光器的激光输入接口，且其用于对所述激光输入接口输入的激光进行整形处理，整形后的激光通过所述射入口从所述射出口射出。

本发明的有益效果是：加工过程中，激光器发射激光，激光由光学整形装置一进行整形处理，然后由依次从射入口伸入安装座内，并由射出口射出，以对目标元器件进行焊接或切割处理，加工方便。本发明结构紧凑，集激光焊接和切割于一体，可实现目标元器件的焊接和激光切割，方便快捷。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述射入口位于所述安装座上端靠近其一侧的位置，所述射出口位于所述安装座下端靠近其另一侧的位置；所述空腔内固定安装有用于将所述射入口射入的激光反射至所述射出口的反射单元。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，方便安装各个部件又不会相互影响，使用方便；另外，通过反射单元改变激光的路线，以便激光顺利从射出口射出，分布合理。

进一步，所述反射单元包括两个反射镜片，两个所述反射镜片沿所述安装座一侧至另一侧的方向间隔倾斜的固定安装在所述空腔内，且互相平行的分别位于所述射入口的下方以及所述射出口的上方。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，分布合理，通过两个反射镜片改变激光的路线，使得激光由射入口射入，并由射出口射出，以便对目标元器件进行焊接或切割。

进一步，所述安装座的一侧呈坡状结构并敞口，其中一个所述反射镜片倾斜固定安装在所述安装座的敞口处。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，设计合理，方便安装各个部件，且节约材料，降低成本。

进一步，所述安装座上端位于所述射出口上方的位置设有内外贯穿的开口，所述开口处固定架设有监测相机。

采用上述进一步方案的有益效果是加工时，目标元器件的形态光束依次从射出口及开口到达监测相机，以对焊接或切割过程进行实时监控，可实现激光焊接或激光切割，通过监测相机监测焊接件位置和焊接形态是否正确，以保证焊接质量，结构简单，功能多样。

进一步，所述监测相机为CCD相机。

采用上述进一步方案的有益效果是精度大大提高，检测的效果更佳。

进一步，所述开口处固定安装有反射装置，所述反射装置的上端及远离所述光学整形装置一的一侧分别设有内外贯穿的连接口，所述监测相机固定安装在位于所述反射装置上端的所述连接口处；位于所述反射装置对应侧的所述连接口用于连接通用检测单元，所述反射装置用于将目标元器件反射的光线反射至所述通用检测单元。

采用上述进一步方案的有益效果是加工时，目标元器件的形态光束依次从射出口及开口，然后由反射装置反射到通用检测单元，上述通用检测单元可以为温度检测件，也可以为距离检测件，以对焊接或切割过程中目标元器件的温度或间距进行实时测量，测量方便，功能多样。

进一步，所述监测相机和所述反射装置之间固定安装有光学整形装置二。

采用上述进一步方案的有益效果是通过加工时，目标元器件的形态光束依次从射出口及开口，首先由光学整形装置二进行整形处理，以便获得设定形态的光斑，然后到达监测相机，监测方便。

进一步，所述射出口处固定安装有照明装置。

采用上述进一步方案的有益效果是通过照明装置为焊接或切割提供照明，提供良好的加工环境，保证焊接的质量。

进一步，所述照明装置为LED多色光学照明系统。

采用上述进一步方案的有益效果是LED多色光学照明系统能够根据所需要的照明条件定义照明色彩，例如元器件材质不同导致的CCD噪点，影响视觉检测，则可以通过定义其他照明颜色协助整套系统。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、安装座，2、光学整形装置一，3、激光输入接口，4、反射镜片，5、照明装置，6、监测相机，7、反射装置，8、连接口，9、目标元器件，10、光学整形装置二。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本发明提供一种多用途五光同轴光学系统，包括安装座1和光学整形装置一2，安装座1内部设有空腔，且安装座1的上端和下端分别设有内外贯穿的射入口和射出口；光学整形装置一2的下端通过螺栓固定安装在射入口处，其上端固定安装有用于固定连接激光器的激光输入接口3，且其用于对激光输入接口3输入的激光进行整形处理，整形后的激光通过射入口从射出口射出。加工过程中，激光器通过螺栓固定在激光输入接口3处，其发射激光，激光由光学整形装置一2进行整形处理，然后由依次从射入口伸入安装座1内，并由射出口射出，以对目标元器件9进行焊接或切割处理，加工方便。本发明结构紧凑，集激光焊接和切割于一体，可实现目标元器件9的焊接和激光切割，方便快捷。

实施例1

在上述结构的基础上，本实施例中，射入口位于安装座1上端靠近其一侧的位置，射出口位于安装座1下端靠近其另一侧的位置；空腔内固定安装有用于将射入口射入的激光反射至射出口的反射单元。该方案结构简单，设计合理，方便安装各个部件又不会相互影响，使用方便；另外，通过反射单元改变激光的路线，以便激光顺利从射出口射出，分布合理。

实施例2

在实施例一的基础上，本实施例中，反射单元包括两个反射镜片4，两个反射镜片4沿安装座1一侧至另一侧的方向间隔倾斜的固定安装在空腔内，且互相平行的分别位于射入口的下方以及射出口的上方。该方案结构简单，分布合理，通过两个反射镜片4改变激光的路线，使得激光由射入口射入，并由射出口射出，以便对目标元器件9进行焊接或切割。

上述两个反射镜片4分别通过本领域技术人员所能想到的方式例如粘胶固定于空腔内。

实施例3

在实施例二的基础上，本实施例中，安装座1的一侧呈坡状结构并敞口，其中一个反射镜片4倾斜固定安装在安装座1的敞口处，结构简单，设计合理，方便安装各个部件，且节约材料，降低成本。

实施例4

在上述结构的基础上，本实施例中，安装座1上端位于射出口上方的位置设有内外贯穿的开口，开口处固定架设有监测相机6。加工时，目标元器件9的形态光束依次从射出口及开口到达监测相机6，以对焊接或切割过程进行实时监控，可实现激光焊接或激光切割，通过监测相机6监测焊接件位置和焊接形态是否正确，以保证焊接质量，结构简单，功能多样。

应用时，上述监测相机6通过线路或无线通讯连接的方式与控制器连接。

实施例5

在实施例四的基础上，优选地，本实施例中，监测相机6为CCD相机，精度大大提高，检测的效果更佳。

上述CCD相机采用现有技术，其具体结构及原理在此不再进行赘述。

除上述实施方式外，监测相机也可以采用普通相机，但是监测的效果不如CCD相机。

实施例6

在实施例四的基础上，优选地，本实施例中，开口处通过螺栓固定安装有反射装置7，反射装置7的上端及远离光学整形装置一2的一侧分别设有内外贯穿的连接口8，监测相机6通过螺栓固定安装在位于反射装置7上端的连接口8处；位于反射装置7对应侧的连接口8用于连接通用检测单元，反射装置7用于将目标元器件9反射的光线反射至通用检测单元。加工时，目标元器件9的形态光束依次从射出口及开口，然后由反射装置7反射到通用检测单元，上述通用检测单元可以为温度检测件，也可以为距离检测件，以对焊接或切割过程中目标元器件9的温度或间距进行实时测量，测量方便，功能多样。

上述反射装置7包括外壳和反射镜片，反射镜片呈45°角固定安装在外壳内。

需要说明的是，使用过程中，目标元器件9自身形成的形态光束一部分直接穿过反射装置7，经光学整形装置二10整形后到达监测相机6，使得监测相机6能够监测目标元器件9的焊接情况，另一部分形态光束经反射装置7反射至通用检测单元，使得检测单元能够检测目标元器件9的相应指标，例如温度。

实施例7

在实施例六的基础上，本实施例中，监测相机6和反射装置7之间固定安装有光学整形装置二10，即光学整形装置二10通过螺栓固定安装在位于反射装置7顶部的连接口8处，监测相机6通过螺栓固定安装在光学整形装置二10的顶部。通过加工时，目标元器件9的形态光束依次从射出口及开口，首先由光学整形装置二10进行整形处理，以便获得设定形态的光斑，然后到达监测相机6，监测方便。

目标元器件9的形态光束一部分直接穿过反射装置7，经光学整形装置二10整形后到达监测相机6，另一部分经反射装置7反射至通用检测单元。

当监测相机6和光学整形装置二10单一存在时，此时则不需要设置反射装置7；当二者并存时需要设置反射装置7，以便满足二者检测的需求。

实施例8

在上述结构的基础上，本实施例中，射出口处固定安装有照明装置5，通过照明装置5为焊接或切割提供照明，提供良好的加工环境，保证焊接的质量。

上述照明装置5可以采用点照明件，也可以采用环状的照明件，优选后者，照明效果更佳。

实施例9

在实施例八的基础上，优选地，本实施例中，照明装置5为LED多色光学照明系统，LED多色光学照明系统能够根据所需要的照明条件定义照明色彩，例如元器件材质不同导致的CCD噪点，影响视觉检测，则可以通过定义其他照明颜色协助整套系统。

本发明的工作原理如下：

加工过程中，激光器通过螺栓固定在激光输入接口3处，其发射激光，激光由光学整形装置一2进行整形处理，然后经两个反射镜片4的反射后由依次从射入口伸入安装座1内，并由射出口射出，以对目标元器件9进行焊接或切割处理，加工方便；

同时，目标元器件9的形态光束一部分直接穿过反射装置7，经光学整形装置二10整形后到达监测相机6，另一部分经反射装置7反射至通用检测单元。

本发明结构紧凑，集激光焊接和切割于一体，可实现目标元器件的焊接和激光切割，保证了对激光在待加工元件上产生影响的实时高精度检测和控制。

需要说明的是，本发明所涉及到的电子部件均采用现有技术，并且上述各个部件与控制器电连接，控制器与各个部件之间的控制电路为现有技术。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。