[发明专利]一种锡膏精密焊接的视觉识别闭环控制方法

权利要求书

1.一种锡膏精密焊接的视觉识别闭环控制方法,包括预热阶段、熔化阶段和冷却阶段，其特征在于：

所述的预热阶段的加工过程为：在焊接开始时刻t0发射激光，直到t0+Δt1时锡膏扩散至第一限定区域S1的边界处；

所述的熔化阶段的加工过程为：在Δt2时间段内激光电流迅速增加，使小锡珠逐步熔化并集中在一起形成液态锡球；然后设置图像处理参数提取焊盘上的锡的实时垂直投影面积S4，设置焊接完成后锡在焊盘上的最小覆盖面积S5，使用PID算法控制激光电流，激光继续加热焊盘，直到时间点t0+Δt1+Δt2+Δt2’，锡在焊盘上铺开面积大于等于最小覆盖面积S5，熔化第二阶段结束；

所述的冷却阶段的加工过程为：将激光电流保持在熔化阶段电流的80%±10%范围内，使锡缓慢凝固；

其中第一限定区域S1取值范围为105%至140%焊盘的垂直投影面积S0；最小覆盖面积S5取值范围为70%至100%焊盘的垂直投影面积S0。

2.根据权利要求1所述的锡膏精密焊接的视觉识别闭环控制方法，其特征在于：所述的预热阶段的加工过程还包括以下步骤：设定焊接预热阶段时间为Δt1，检测焊盘上锡膏的初始投影面积S3，如果面积为零，控制点锡装置对锡膏位置加锡，重新开始焊接；如果焊盘上的锡的实时垂直投影面积S4在t0+Δt1*50%时刻并没有扩散至初始投影面积S3的120%，则控制点锡装置对该焊点加锡，再重新开始焊接；如果连续2次计算中，焊盘上的锡的实时垂直投影面积S4无变化，则将预热电流增加1安培，如此重复，使预热阶段的激光电流尽可能大，且锡膏不超出第二限定区域S2区域范围，在t0+Δt1时刻，预热阶段结束；其中第二限定区域S2取值范围为130%至160%焊盘的垂直投影面积S0；初始投影面积S3取值范围为60%至90%焊盘的垂直投影面积S0；第二限定区域S2包容第一限定区域S1且大于第一限定区域S1。

3.根据权利要求1所述的锡膏精密焊接的视觉识别闭环控制方法，其特征在于：锡膏的垂直投影面积和焊盘的垂直投影面积采用机器视觉采集。

4.根据权利要求1所述的锡膏精密焊接的视觉识别闭环控制方法，其特征在于：以焊盘上的锡的实时垂直投影面积S4为输入，采用PID算法控制激光电流，使激光照射后锡膏在第一限定区域S1内迅速散开且无溢出；以焊盘上的锡的实时垂直投影面积S4为输入，采用PID算法控制激光电流，直到时间点t0+Δt1+Δt2+Δt2’时，锡在焊盘上铺开面积大于等于最小覆盖面积S5。

5.根据权利要求1所述的锡膏精密焊接的视觉识别闭环控制方法，其特征在于：还包括在预热阶段前点锡装置在工件焊点上均匀涂敷一层锡膏的步骤。

6.根据权利要求2所述的锡膏精密焊接的视觉识别闭环控制方法，其特征在于：所述的第一限定区域S1为120%焊盘的垂直投影面积S0；第二限定区域S2为150%焊盘的垂直投影面积S0；初始投影面积S3为75%焊盘的垂直投影面积S0；最小覆盖面积S5为90%焊盘的垂直投影面积S0。

7.根据权利要求1所述的锡膏精密焊接的视觉识别闭环控制方法，其特征在于：焊接对象包括限于印制电路板、柔性电路板的焊接。