以凸透鏡焦點為焊接熱源的方法及其焊接裝置的製作方法
2023-08-03 13:23:11 1
專利名稱：以凸透鏡焦點為焊接熱源的方法及其焊接裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及焊接技術，特別涉及以凸透鏡焦點為焊接熱源的方法及其焊接裝置。
背景技術：
焊接，是電子設備元器件組裝、金屬物件之間連接、或塑料製品拼接中的必要工藝 技術。而烙鐵則是焊接所用的常規工具。烙鐵焊接是通過對烙鐵頭加熱，烙鐵頭作為熱傳 導的載體，熔化焊接劑料，達到焊接物件相互的熔合連接。對烙鐵頭最為傳統的加熱方式 是電加熱，但是電加熱有可能發生漏電，不夠安全。目前，有人提出採用雷射或光輻射作為 焊接烙鐵的熱源，此類熱源也各有利弊，而有一點是相同的、它們均須要以烙鐵頭為受熱載 體，熔化焊劑進行焊接。這些烙鐵工具未能針對烙鐵頭表面易於氧化，所導致的烙鐵頭熱效 率低、直接影響焊接工藝等問題而作出改進。
發明內容
本發明提出了一種以凸透鏡焦點為焊接熱源的方法及其焊接裝置，目的在於通過 改變焊接熱源，進而改變焊接工具，徹底克服現有烙鐵頭表面易氧化等系列問題。本發明技術解決方案本發明方法是根據平行光穿過凸透鏡形成聚焦點的原理，設計平行光發生器，將 平行光發生器所所產生的平行光透過與其匹配的凸透鏡，以聚焦點的強光、強熱作為焊接 熱源，而直接熔化焊接劑，實現焊接物件之間熔合連接。本發明裝置主要由筒狀殼體、及設置在殼體內的凸透鏡和平行光發生器組成。其 中凸透鏡、平行光發生器各分設在筒狀殼體的兩端，並與筒狀殼體作固定連接。平行光發生 器主要由盒體、及設置在盒體內的可發出平行光的光源、和供電源、電源開關組成。其中，可 發出平行光的光源包括發光二極體或雷射二極體；供電源或為電池、或為充電電池、或為外 接電源。本發明的有益效果(一)本發明方法原理成熟，所採用的光學熱源，完全替代了電烙鐵或其它熱源的 烙鐵焊接，完全不存在烙鐵頭的氧化問題，而是由凸透鏡聚焦點的強光強熱直接作用於焊 接劑，節約能源，焊接效果明顯。(二)本發明裝置結構簡單、操作簡易，不存在任何安全隱患，而且易於製作、成本 低、使用壽命較長。
附圖為本發明裝置的結構示意圖。
具體實施例方式如圖所示，
3
本發明裝置也可稱之為〃焊接筆〃，完全依據本發明方法製作而成。主要由筒狀 殼體1、凸透鏡2、平行光發生器3組成。所述凸透鏡、連同凸透鏡架體21，連接在筒狀殼體1 的下端；所述平行光發生器設置在筒狀殼體1的上端。凸透鏡架體21或固定式、或接插式、 或旋接式、連接在筒狀殼體上；平行光發生器也或呈固定式、或接插式、或旋接式、連接在筒 狀殼體上。所述由盒體31、及設置在盒體內的多個發光二極體或雷射二極體32和供電源 33、電源開關34組成。發光(雷射)二極體所發光線在筒狀殼體空腔內直射至凸透鏡(圖 中的曲線分開的三段、上下段表示筒狀殼體腔內)，形成聚焦點4。所述筒狀殼體內壁光滑， 外壁設有手握凹凸稜11 (圖中的中段表示筒狀殼體表面)。實施例一取發光波長為615nm的發光二極體10隻，整齊地呈同心圓狀排列於平行光發生器 的盒體內，連接充電電池、電源開關；選直徑為20mm焦距為20mm的凸透鏡、固定於架體上， 將平行光發生器及凸透鏡各安裝在相應大小的筒狀殼體的兩端，製成焊接筆。該焊接筆聚 焦點所產生的熱量可在2s時間內熔化焊錫，可對銅質線路板的一個焊點完成焊接操作。實施例二取功率為80mW，波長為532nm的雷射二極體10個整齊排列於平行光發生器的盒體 內，連接充電電池、電源開關；選直徑為20mm焦距為20mm的凸透鏡、固定於架體上，將平行 光發生器及凸透鏡各安裝在相應大小的筒狀殼體的兩端，製成焊接筆。該焊接筆聚焦點所 產生的熱量可在2s時間內熔化焊錫，可對銅質線路板的一個焊點完成焊接操作。實施例三取功率為100mW，波長為532nm的雷射二極體125個整齊排列於平行光發生器的盒 體內，連接充電電池、電源開關；選直徑為60mm焦距為60mm的凸透鏡、固定於架體上，將平 行光發生器及凸透鏡各安裝在相應大小的筒狀殼體的兩端，製成焊接筆。該焊接筆聚焦點 所產生的熱量可在20s時間內熔化2g塑料，可對相關塑料進行焊接操作。綜上，本發明裝置可以根據不同焊接物件所需的焊接溫度，設定凸透鏡的規格大 小、及與之匹配的平行光發生器中發光光源的發光波長和功率，所製成的各種多規格的焊 接筆均為本發明保護範圍之列。
權利要求
以凸透鏡焦點為焊接熱源的方法，其特徵在於該方法是根據平行光穿過凸透鏡形成聚焦點的原理，設計平行光發生器，將平行光發生器所產生的平行光透過與其匹配的凸透鏡，以聚焦點的強光、強熱作為焊接熱源，而直接熔化焊接劑，實現焊接物件之間熔合連接。
2.以凸透鏡焦點為焊接熱源的焊接裝置，其特徵在於該焊接裝置主要由筒狀殼體、 及設置在殼體內的凸透鏡和平行光發生器組成，其中凸透鏡、平行光發生器各分設在筒狀 殼體的兩端，並與筒狀殼體作固定連接。
3.根據權利要求2所述的以凸透鏡焦點為焊接熱源的焊接裝置，其特徵在於所述平 行光發生器主要由盒體、及設置在盒體內的可發出平行光的光源和供電源、電源開關組成。
4.根據權利要求3所述的以凸透鏡焦點為焊接熱源的焊接裝置，其特徵在於所述的 可發出平行光的光源包括多個發光二極體或雷射二極體；供電源或為電池、或為充電電池、 或為外接電源。
5.根據權利要求2所述的以凸透鏡焦點為焊接熱源的焊接裝置，其特徵在於所述凸 透鏡、連同凸透鏡架體，連接在筒狀殼體的下端；所述平行光發生器設置在筒狀殼體的上端。
6.根據權利要求5所述的以凸透鏡焦點為焊接熱源的焊接裝置，其特徵在於所述凸 透鏡架體或固定式、或接插式、或旋接式、連接在筒狀殼體上；平行光發生器也或呈固定式、 或接插式、或旋接式、連接在筒狀殼體上。
7.根據權利要求2所述的以凸透鏡焦點為焊接熱源的焊接裝置，其特徵在於所述筒 狀殼體內壁光滑，外壁設有手握凹凸稜。
全文摘要
本發明提供一種以凸透鏡焦點為焊接熱源的方法及其焊接裝置。本方法是根據平行光穿過凸透鏡形成聚焦點的原理，設計平行光發生器，將所產生的平行光透過與其匹配的凸透鏡，以聚焦點的強光、強熱作為焊接熱源，而直接熔化焊接劑，實現焊接物件之間熔合連接；本裝置主要由筒狀殼體、及設置在殼體內的凸透鏡和平行光發生器組成。凸透鏡、平行光發生器各分設在筒狀殼體的兩端，並與筒狀殼體作固定連接。平行光發生器主要由盒體、及設置在盒體內的多個發光或雷射二極體和供電源、電源開關組成。本發明原理成熟，其光學熱源，替代了電烙鐵或其它熱源的烙鐵焊接，節約能源，且消除了烙鐵頭的氧化問題，焊接效果明顯；本裝置結構簡單、操作簡易，不存在任何安全隱患，而且易於製作、成本低、使用壽命較長。
文檔編號G02B7/02GK101850450SQ201010190879
公開日2010年10月6日 申請日期2010年5月28日 優先權日2010年5月28日
發明者張俊, 胡光, 袁國民, 高本領 申請人:淮陰工學院