激光焊接头保护装置论文和设计-杨庆斌

全文摘要

本实用新型涉及一种激光焊接头保护装置，其包括：第一保护组件，具有第一激光通道；第一除尘组件，沿竖直方向连接于第一保护组件的下方，其具有与第一激光通道相连通的第一除尘腔以及沿水平方向向第一除尘腔内喷射气体的喷射口；第二保护组件，沿竖直方向连接于第一除尘组件下方，其包括相互套设的内防护罩和外防护罩，内防护罩具有与第一除尘腔相连通的第二激光通道，内防护罩和外防护罩之间形成第二除尘腔；第二除尘组件，包括与第一除尘组件相连接并与第一除尘腔相连通的第一抽气管和与外防护罩相连接并与第二除尘腔相连通的第二抽气管，第一抽气管与喷射口沿水平方向间隔设置。本实施例的装置能有效防止粉尘对激光造成干扰，提高焊接质量。

主设计要求

1.一种激光焊接头保护装置，其特征在于，包括：第一保护组件，具有第一激光通道；第一除尘组件，沿竖直方向，所述第一除尘组件连接于所述第一保护组件的下方，所述第一除尘组件具有沿所述竖直方向与所述第一激光通道相连通的第一除尘腔以及用于沿水平方向向所述第一除尘腔内喷射气体的喷射口；第二保护组件，沿所述竖直方向连接于所述第一除尘组件下方，所述第二保护组件包括相互套设的内防护罩和外防护罩，所述内防护罩具有与所述第一除尘腔相连通的第二激光通道，所述内防护罩和所述外防护罩之间形成第二除尘腔；第二除尘组件，包括与第一除尘组件相连接的第一抽气管和与所述外防护罩相连接的第二抽气管，所述第一抽气管与所述喷射口沿所述水平方向间隔设置，所述第一抽气管与所述第一除尘腔相连通，所述第二抽气管与所述第二除尘腔相连通。

设计方案

1.一种激光焊接头保护装置，其特征在于，包括：

第一保护组件，具有第一激光通道；

第一除尘组件，沿竖直方向，所述第一除尘组件连接于所述第一保护组件的下方，所述第一除尘组件具有沿所述竖直方向与所述第一激光通道相连通的第一除尘腔以及用于沿水平方向向所述第一除尘腔内喷射气体的喷射口；

第二保护组件，沿所述竖直方向连接于所述第一除尘组件下方，所述第二保护组件包括相互套设的内防护罩和外防护罩，所述内防护罩具有与所述第一除尘腔相连通的第二激光通道，所述内防护罩和所述外防护罩之间形成第二除尘腔；

第二除尘组件，包括与第一除尘组件相连接的第一抽气管和与所述外防护罩相连接的第二抽气管，所述第一抽气管与所述喷射口沿所述水平方向间隔设置，所述第一抽气管与所述第一除尘腔相连通，所述第二抽气管与所述第二除尘腔相连通。

2.根据权利要求1所述的激光焊接头保护装置，其特征在于，所述第二激光通道呈锥形，所述第二激光通道具有沿所述竖直方向相对的大口端和小口端，所述大口端位于所述小口端的上方并且与所述第一除尘腔相连通。

3.根据权利要求2所述的激光焊接头保护装置，其特征在于，所述第二激光通道的锥角为12°至20°。

4.根据权利要求2所述的激光焊接头保护装置，其特征在于，所述内防护罩为锥形结构体。

5.根据权利要求1所述的激光焊接头保护装置，其特征在于，所述喷射口沿所述水平方向延伸，并且在所述竖直方向上的高度为0.8mm至1.2mm。

6.根据权利要求1所述的激光焊接头保护装置，其特征在于，所述第一激光通道具有与所述第一除尘腔相连通的开口，在所述水平方向上，所述喷射口的最大水平尺寸大于等于所述开口的最大水平尺寸，以使所述喷射口喷射的气体能够完全覆盖所述开口。

7.根据权利要求1至6任一项所述的激光焊接头保护装置，其特征在于，所述第一抽气管和所述第二抽气管相互连通。

8.根据权利要求1至6任一项所述的激光焊接头保护装置，其特征在于，所述第一保护组件包括封堵所述第一激光通道的防护镜片。

9.根据权利要求1至6任一项所述的激光焊接头保护装置，其特征在于，所述第一保护组件还包括设置于所述第一除尘组件上方并与所述第一除尘组件相连接的支撑块、设置于所述支撑块上方的锥形防护罩、设置于所述锥形防护罩上方的连接板以及设置于所述连接板上方的焊接头连接件，所述第一激光通道沿所述竖直方向依次贯穿所述焊接头连接件、所述连接板、所述锥形防护罩以及所述支撑块。

10.根据权利要求1至6任一项所述的激光焊接头保护装置，其特征在于，所述第一除尘组件包括外罩以及与所述外罩相连接的风刀部件，所述外罩的内部空间形成所述第一除尘腔，所述风刀部件的出风口为所述喷射口。

11.根据权利要求1至6任一项所述的激光焊接头保护装置，其特征在于，所述激光焊接头保护装置还包括具有中心孔的弹性密封垫，所述弹性密封垫与所述外防护罩相连接并且位于所述外防护罩下方，所述中心孔与所述第二激光通道相对应设置。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及焊接设备技术领域，特别是涉及一种激光焊接头保护装置。

背景技术

目前，在二次电池加工工序中，汇流排和极柱的焊接过程通常使用激光焊接技术。在激光焊接过程中，会不可避免地产生金属溅射物而形成微小的粉尘。粉尘容易漂浮扩散而附着于激光发射器的镜片上，从而导致激光束被阻挡，进而导致激光能量发生衰减，影响焊接质量和焊接效率。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种激光焊接头保护装置，能够有效防止粉尘对激光造成干扰，降低激光能量发生衰减的可能性，提高焊接质量和焊接效率。

一方面，本实用新型实施例提出了一种激光焊接头保护装置，其包括：

第一保护组件，具有第一激光通道；第一除尘组件，沿竖直方向，第一除尘组件连接于第一保护组件的下方，第一除尘组件具有沿竖直方向与第一激光通道相连通的第一除尘腔以及用于沿水平方向向第一除尘腔内喷射气体的喷射口；第二保护组件，沿竖直方向连接于第一除尘组件下方，第二保护组件包括相互套设的内防护罩和外防护罩，内防护罩具有与第一除尘腔相连通的第二激光通道，内防护罩和外防护罩之间形成第二除尘腔；第二除尘组件，包括与第一除尘组件相连接的第一抽气管和与外防护罩相连接的第二抽气管，第一抽气管与喷射口沿水平方向间隔设置，第一抽气管与第一除尘腔相连通，第二抽气管与第二除尘腔相连通。

根据本实用新型实施例的一个方面，第二激光通道呈锥形，第二激光通道具有沿竖直方向相对的大口端和小口端，大口端位于小口端的上方并且与第一除尘腔相连通。

根据本实用新型实施例的一个方面，第二激光通道的锥角为12°至20°。

根据本实用新型实施例的一个方面，内防护罩为锥形结构体。

根据本实用新型实施例的一个方面，喷射口沿水平方向延伸，并且在竖直方向上的高度为0.8mm至1.2mm。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一激光通道具有与第一除尘腔相连通的开口，在水平方向上，喷射口的最大水平尺寸大于等于开口的最大水平尺寸，以使喷射口喷射的气体能够完全覆盖开口。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一抽气管和第二抽气管相互连通。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一保护组件包括封堵第一激光通道的防护镜片。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一保护组件还包括设置于第一除尘组件上方并与第一除尘组件相连接的支撑块、设置于支撑块上方的锥形防护罩、设置于锥形防护罩上方的连接板以及设置于连接板上方的焊接头连接件，第一激光通道沿竖直方向依次贯穿焊接头连接件、连接板、锥形防护罩以及支撑块。

根据本实用新型实施例的一个方面，第一除尘组件包括外罩以及与外罩相连接的风刀部件，外罩的内部空间形成第一除尘腔，风刀部件的出风口为喷射口。

根据本实用新型实施例的一个方面，激光焊接头保护装置还包括具有中心孔的弹性密封垫，弹性密封垫与外防护罩相连接并且位于外防护罩下方，中心孔与第二激光通道相对应设置。

根据本实用新型实施例的激光焊接头保护装置包括第一保护组件、第一除尘组件、第二保护组件以及第二除尘组件。第一保护组件和第二保护组件能够有效地为激光提供防护屏障，降低粉尘污染激光焊接头的可能性。第一除尘组件和第二除尘组件能够及时快速地将焊接过程中产生的粉尘抽离清除，进一步降低粉尘污染激光焊接头的可能性。这样，本实施例的激光焊接头保护装置能够有效保护激光焊接头，降低激光焊接头被污染而停机清洗的可能性，避免激光焊接头射出的激光束被粉尘阻挡，进而避免激光能量发生衰减，保证焊接质量，提高焊接效率。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本实用新型一实施例的激光焊接头保护装置的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的激光焊接头保护装置的剖视结构示意图；

图3是本实用新型一实施例的激光焊接头保护装置的局部结构示意图。

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

标记说明：

10、激光焊接头保护装置；

11、第一保护组件；11a、第一激光通道；111、支撑块；112、锥形防护罩；113、连接板；114、焊接头连接件；

12、第一除尘组件；121、外罩；121a、第一除尘腔；122、风刀部件；122a、喷射口；

13、第二保护组件；131、内防护罩；131a、第二激光通道；132、外防护罩；133、第二除尘腔；

14、第二除尘组件；141、第一抽气管；142、第二抽气管；

15、防护镜片；

16、弹性密封垫；16a、中心孔；

99、激光焊接头；

α、锥角；

H、高度；

X、竖直方向；Y、水平方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本实用新型的原理，但不能用来限制本实用新型的范围，即本实用新型不限于所描述的实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了更好地理解本实用新型，下面结合图1至图3对本实用新型实施例的激光焊接头保护装置10进行详细描述。

在将多个二次电池串联或并联连接以组成电池模组的过程中，需要使用激光焊接设备将汇流排和二次电池的极柱焊接连接。在焊接过程中，会产生飞溅的焊渣粉尘，因此需要降低粉尘污染激光焊接头99而导致激光能量衰减的可能性，从而降低汇流排和极柱出现虚焊的可能性。本实用新型实施例提出一种激光焊接头保护装置10，能够有效阻挡粉尘污染激光焊接头99，以对激光焊接头99起到有效保护作用，降低激光焊接头99被粉尘污染的概率。

参见图1所示，本实用新型实施例的激光焊接头保护装置10包括沿竖直方向X分布的第一保护组件11、第一除尘组件12和第二保护组件13以及与第二保护组件13相连接的第二除尘组件14。

参见图2所示，本实施例的第一保护组件11具有第一激光通道11a。第一除尘组件12连接于第一保护组件11的下方。第一除尘组件12具有沿竖直方向X与第一激光通道11a相连通的第一除尘腔121a。第二保护组件13具有与第一除尘腔121a相连通的第二激光通道131a。激光焊接头99射出的激光可以经过第一激光通道11a、第一除尘腔121a和第二激光通道131a，然后从第二激光通道131a射出，并最终到达汇流排和极柱的待焊接区域。

本实施例的第一除尘组件12还具有沿水平方向Y向第一除尘腔121a内喷射气体的喷射口122a。在焊接过程中，有部分飞溅的粉尘会沿第二激光通道131a上升进入第一除尘腔121a。通过喷射口122a向第一除尘腔121a内喷射高速气体，以此改变粉尘运动方向，使粉尘沿水平方向Y运动，从而降低粉尘继续上升而对激光焊接头99造成污染的可能性。

本实施例的第二保护组件13沿竖直方向X连接于第一除尘组件12下方。第二保护组件13包括相互套设的内防护罩131和外防护罩132。内防护罩131具有与第一除尘腔121a相连通的第二激光通道131a。内防护罩131自身形成防护屏障，能够有效阻挡粉尘，增加粉尘直接飞溅进入到第一除尘腔121a的难度，降低粉尘直接飞溅进入到第一除尘腔121a的概率。内防护罩131和外防护罩132之间形成第二除尘腔133。在焊接过程中，大部分粉尘会进入第二除尘腔133而处于待处理状态。

本实施例的第二除尘组件14包括与第一除尘组件12相连接的第一抽气管141和与外防护罩132相连接的第二抽气管142。第一抽气管141与喷射口122a沿水平方向Y间隔设置。第一激光通道11a具有与第一除尘腔121a相连通的开口。在水平方向Y上，第一抽气管141的进口位于第一激光通道11a的开口的一侧，而喷射口122a位于第一激光通道11a的开口的另一侧。喷射口122a喷射的气体能够将粉尘吹向第一抽气管141。第一抽气管141与第一除尘腔121a相连通，从而第一抽气管141能够及时、快速地将粉尘抽离第一除尘腔121a，以保证第一除尘腔121a保持良好的洁净度。第二抽气管142与第二除尘腔133相连通，从而第二抽气管142能够及时、快速地将粉尘抽离第二除尘腔133，以保证第二除尘腔133保持良好的洁净度。在一个实施例中，第一抽气管141和第二抽气管142各自独立，并且分别连接于负压设备。在另一个实施例中，第一抽气管141和第二抽气管142相互连通，从而汇集于一根主管道，使得第二除尘组件14大致呈Y形。主管道连接于负压设备。

本实施例的喷射口122a沿水平方向Y延伸，并且在竖直方向X上的高度H为0.8mm至1.2mm。在高度H大于1.2mm时，气体出射速度相对较低，降低除尘效果，而高度H小于0.8mm时，喷射口122a的口径偏小，导致单位时间内出射的气体量偏少，降低除尘效果。在一个实施例中，第一激光通道11a具有与第一除尘腔121a相连通的开口。在水平方向Y上，喷射口122a的最大水平尺寸大于开口的最大水平尺寸，以使喷射口122a喷射的气体完全覆盖开口。具体地，本实施例的喷射口122a喷射出的高速气体沿水平方向Y会形成气流带。喷射口122a喷射出的高速气体沿水平方向Y形成的气流带的宽度大于等于第一激光通道11a的开口的最大水平尺寸，从而有效避免未被气体冲洗的粉尘上升进入第一激光通道11a。

本实施例的第二激光通道131a呈锥形。第二激光通道131a具有沿竖直方向X相对的大口端和小口端。第二激光通道131a的大口端位于小口端的上方。第二激光通道131a的大口端与第一除尘腔121a相连通。激光能够从第二激光通道131a的小口端射出。在不影响激光通过的前提下，有利于缩小第二激光通道131a上靠近汇流排和极柱的口径，从而进一步增加粉尘进入第二激光通道131a的难度，提高内防护罩131的阻挡能力。在一个实施例中，第二激光通道131a的锥角α为12°至20°。第二激光通道131a的锥角α大于20°时，小口端容易阻挡到激光。第二激光通道131a的锥角α小于12°时，小口端的口径会过大，从而会降低阻挡焊渣粉尘的能力。在一个实施例中，内防护罩131为锥形结构体。外防护罩132为直筒状结构体。这样，内防护罩131和外防护罩132之间的第二除尘腔133体积会更大，收集粉尘能力更强。可选地，第二激光通道131a为圆锥形。内防护罩131整体为圆锥形结构体。

在一个实施例中，第一激光通道11也呈锥形。第一激光通道11a的锥角与第二激光通道131a的锥角α相等。

本实施例的第一保护组件11包括封堵第一激光通道11a的防护镜片15。在使用激光焊接头99进行焊接操作时，激光焊接头99发射的激光会通过防护镜片15。防护镜片15能够阻挡粉尘以对激光焊接头99形成防护。这样，进入第一激光通道11a的粉尘仅能够污染防护镜片15，使得粉尘不能直接污染激光焊接头99，从而当防护镜片15污染程度达到预定值时，仅需要更换防护镜片15，而不需要清洗激光焊接头99，有利于缩短停机时间，提高生产效率。参见图2和图3所示，第一保护组件11还包括设置于第一除尘组件12上方并与第一除尘组件12相连接的支撑块111、设置于支撑块111上方的锥形防护罩112、设置于锥形防护罩112上方的连接板113以及设置于连接板113上方的焊接头连接件114，第一激光通道11a沿竖直方向X依次贯穿焊接头连接件114、连接板113、锥形防护罩112以及支撑块111。焊接头连接件114具有形成第一激光通道11a其中一段的中心通孔，而防护镜片15设置于中心通孔内并与焊接头连接件114相连接以封堵中心通孔。焊接头连接件114上具有用于与激光焊接头99可拆卸连接的连接位，从而能够与激光焊接头99实现快速组装或拆卸。锥形防护罩112具有形成第一激光通道11a其中一段的锥形中心通孔。锥形中心通孔具有沿竖直方向X相对设置的小口侧和大口侧，其中，锥形中心通孔的小口侧位于大口侧的下方并且与第一除尘腔121a相连通，从而锥形防护罩112能够减小防护镜片15的裸露面积，有效降低防护镜片15受到粉尘污染的概率，延长防护镜片15的使用寿命。

参见图2和图3所示，本实施例的第一除尘组件12包括外罩121以及与外罩121相连接的风刀部件122。外罩121的内部空间形成第一除尘腔121a。风刀部件122的出风口为喷射口122a。在一个实施例中，风刀部件122包括风刀和输气管道。压缩气体能够通过输气管道进入风刀，在从风刀喷出进入第一除尘腔121a。从风刀喷射出的气体的压力不低于输入输气管道内的压缩气体的压力。

参见图2所示，本实施例的激光焊接头保护装置10还包括环形的弹性密封垫16。弹性密封垫16具有中心孔16a。弹性密封垫16与外防护罩132密封连接并且位于外防护罩132下方。中心孔16a与第二激光通道131a相对应设置。弹性密封垫16的形状与外防护罩132横截面的形状相匹配。在激光焊接工序中，激光焊接头保护装置10可以通过弹性密封垫16与焊接平台的台面密封接触，从而防止粉尘和气流溢出，保证大部分的粉尘和气流进入第二除尘腔133，然后被第二除尘组件14抽离第二除尘腔133。在一个实施例中，弹性密封垫16的材质是聚四氟乙烯、橡胶或硅胶等。

本实用新型实施例的激光焊接头保护装置10包括第一保护组件11、第一除尘组件12、第二保护组件13以及第二除尘组件14。第一保护组件11和第二保护组件13能够有效地为激光提供防护屏障，降低粉尘污染激光焊接头99的可能性。第一除尘组件12和第二除尘组件14能够及时快速地将焊接过程中产生的粉尘抽离清除，进一步降低粉尘污染激光焊接头99的可能性。这样，本实施例的激光焊接头保护装置10能够有效保护激光焊接头99，降低激光焊接头99被污染而停机清洗的可能性，避免激光焊接头99射出的激光束被粉尘阻挡，进而避免激光能量发生衰减，保证焊接质量，提高焊接效率。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

设计图

激光焊接头保护装置论文和设计

激光焊接头保护装置论文和设计-杨庆斌

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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