[发明专利]一种同心焊接方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及焊接领域，尤其涉及一种同心焊接方法及装置。

背景技术

根据市场调查，从上世纪90年代以来，PCB钻头和铣刀产品需求量每年以10-15%的速度增长。随着高科技电子信息技术的发展和人民生活水平的提高，PCB钻头和铣刀产品需求量会越来越来大， 2011年我国微型钻头和铣刀的年需求量分别达到30亿支和4亿支。

PCB（集成电路）板生产使用的微型钻头和铣刀，生产原材料全部需要进口，价格昂贵，进口的碳化钨棒材的价格一直在攀升，而成品价格却在不断下降；生产厂家使用过的铣刀和钻头不能回收利用，或需重新溶炉提炼，成本高昂。如继续采用传统的生产工艺，利润空间会愈来愈小。

现有技术中，一些公司设想利用回收使用后的钻头和铣刀，通过两根对焊重新加工成产品的技术来解决上述矛盾，但多次试验都没有获得成功，存在的主要技术难题是：

1、         钨钢的可焊性不强，通过焊接后的钨钢棒材的强度达不到品质要求； 

2、         高温焊接产生的氧化发黑、焊料硬化残留等后续处理技术问题没有很好地得到解决；

3、         国内外尚无测试产品的设备，产品的同轴度和真圆度达不到品质要求；

4、         没有适合的应用于钨钢平面对焊的焊料焊剂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种同心焊接方法及装置，解决了传统对焊工艺中因半成品的同心度、直径及焊接端面垂直度不达标容易引起的焊接后钨钢棒材强度达不到品质要求的问题，还可以进一步解决高温焊接产生的氧化发黑、焊料硬化及残留的技术问题。能够保证焊接产品的同轴度、真圆度以及强度等品质要求。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种同心焊接方法，用于将PCB生产用过的废弃微型钻头和铣刀，通过平面同心焊接重新加工成产品，包括以下步骤：

步骤一，安装三片式夹爪在主要由镭射直光源和投影接收器构成的检测控制区域中，将待焊工件固定在所述三片式夹爪上；

步骤二，根据所述待焊工件在所述检测控制区域中的投影位置信息，驱动调整所述三片式夹爪的位置，直至所述待焊工件的投影达到预设的位置；

步骤三，多根待焊工件在所述检测控制区域中的投影位置相重合，焊接所述多根待焊工件间的端面。

优选的，所述步骤一包括以下步骤：

所述待焊工件包括第一待焊圆棒材，将所述第一待焊圆棒材的端面磨成与其中心轴线相垂直的平面；

将固定有所述第一待焊圆棒材的所述三片式夹爪通过联杆连接至多轴联动装置的基座和伺服电机上。

优选的，所述步骤二包括以下步骤：

所述镭射直光源发出的光透过所述第一待焊圆棒材与所述三片式夹爪间的缝隙，投影在所述投影接收器上；

根据所述第一待焊圆棒材在所述投影接收器上的投影位置信息，判断所述第一待焊圆棒材的投影边界点是否满足存储设定的相应直径尺寸的圆，如果判断为是，则执行下一步骤，如判断为否，则与所述第一待焊圆棒材相连的多轴联动装置进行相应范围内的反复搜索，直至判断所述第一待焊圆棒材的投影边界点满足存储设定的相应直径尺寸的圆。

优选的，所述步骤一还包括以下步骤：

所述待焊工件包括第二待焊圆棒材，将所述第二待焊圆棒材的端面磨成与其中心轴线相垂直的平面；

将固定有所述第二待焊圆棒材的所述三片式夹爪通过联杆连接至多轴联动装置的基座和伺服电机上；

设置所述第一待焊圆棒材和所述第二待焊圆棒材分别磨为平面的两端面相对并置于所述检测控制区域中。

优选的，所述步骤二还包括以下步骤：

所述镭射直光源发出的光透过所述第一待焊圆棒材的外轮廓、所述第二待焊圆棒材的外轮廓分别与所述三片式夹爪间的缝隙，投影在所述投影接收器上；

根据所述第一待焊圆棒材在所述投影接收器上的投影位置信息，判断所述第二待焊圆棒材的投影边界点是否与所述第一待焊圆棒材的投影边界点相重合，如果判断为是，则执行下一步骤，如判断为否，则与所述第二待焊圆棒材相连的多轴联动装置进行相应范围内的反复搜索，直至判断所述第二待焊圆棒材的投影边界点与所述第一待焊圆棒材的投影边界点相重合。

优选的，所述第一待焊圆棒材和所述第二待焊圆棒材分别磨为平面的两端面间的距离设置为2mm；

与所述第一待焊圆棒材相连的多轴联动装置进行反复搜索的范围在0.2mm；

与所述第二待焊圆棒材相连的多轴联动装置进行反复搜索的范围在0.3mm。