CN111618435B - 激光焊接的气体保护与除尘装置、焊接方法及控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光焊接加工技术领域，本发明提供了一种激光焊接的气体保护与除尘装置，包括底座、尘罩、两个滑块、供气管和第一弹簧，其中所述底座包括焊接孔、激光束通道和滑槽，所述激光束通道设置在焊接孔上端，所述滑槽在焊接孔两侧呈对称设置，所述滑槽设置第一弹簧；两个所述滑块分别安装在焊接孔两侧的滑槽内，两个滑块在第一弹簧作用下相互挤靠在焊接孔处，所述滑块内设有贯穿气道，贯穿气道在滑块远离焊接孔侧连接有供气管，所述供气管延伸至滑槽外；所述尘罩包括激光口和排气接口，所述尘罩遮罩在底座上，所述激光口位于激光束通道正上方。采用本发明方案进行激光焊接，可以较快进入隔离氧气焊接状态，避免氧化，保证产品焊接质量，提高产品的良品率。

Description

激光焊接的气体保护与除尘装置、焊接方法及控制系统

技术领域

本发明涉及激光焊接加工技术领域，特别涉及一种激光焊接的气体保护与除尘装置、焊接方法及控制系统。

背景技术

激光焊接技术属于熔融焊接，以激光束为能源，使其冲击在待焊物体接头上以达到焊接目的的技术。激光焊接机技术广泛被应运在汽车、轮船、飞机、高铁等高精制造领域。

目前，在用动力电池激光振镜系统进行焊接的过程中，可采用保护气体如氮气等惰性气体辅助进行焊接，以隔离氧气避免氧化。但由于初始具有氧气，会与刚喷出的保护气体混合，为了避免影响初始焊接质量，只能推后开始焊接的时间；另外焊接中保护气体喷出分散导致隔离不充分影响焊接质量，产品焊接质量差，保护气体的保护不够好、易氧化，产品良率不高，这样会大大增加企业的生产成本，因此动力电池激光焊接方法和焊接工艺的选用，将直接影响产品的成本、质量、安全以及产品的一致性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种激光焊接的气体保护与除尘装置，包括底座、尘罩、两个滑块、供气管和第一弹簧，其中

所述底座包括焊接孔、激光束通道和滑槽，所述激光束通道设置在焊接孔上端，所述滑槽在焊接孔两侧呈对称设置，所述滑槽设置第一弹簧；

两个所述滑块分别安装在焊接孔两侧的滑槽内，两个滑块在第一弹簧作用下相互挤靠在焊接孔处，所述滑块内设有贯穿气道，贯穿气道在滑块远离焊接孔侧连接有供气管，所述供气管延伸至滑槽外；

所述尘罩包括激光口和排气接口，所述尘罩遮罩在底座上，所述激光口位于激光束通道正上方。

可选的，所述激光口设有密封连接件，所述密封连接件包括固定卡口端、活动卡口端、推板、活动腔和螺杆，所述活动卡口端和推板固定连接，所述活动卡口端和推板可移动地安装在活动腔内，所述螺杆的一端顶着推板，螺杆的另一端穿出至活动腔外，所述固定卡口端和活动卡口端在激光口上端形成卡接口。

可选的，所述固定卡口端和活动卡口端的连接端面设置有密封层。

可选的，所述尘罩为带有内腔的双层结构，所述内腔设有进气口和输出口，所述进气口与保护气体输入接头连接，所述输出口与供气管连接。

可选的，所述螺杆的一端与推板之间设有第二弹簧和第二绳索，所述内腔中在进气口位置设有管套，所述管套内设有堵头，所述密封连接件内部的第二弹簧和第二绳索位置与内腔相通，所述堵头与第一绳索的一端连接，所述第一绳索的另一端连接在第二绳索的中间。

可选的，所述供气管与保护气体输入接头连接，所述排气接口与尘渣收集器连接。

可选的，所述激光束通道呈喇叭形，其下端口径小于上端口径。

本发明还提供了一种激光焊接的气体保护与除尘焊接控制系统，所述控制系统包括数据采集模块、输入模块、运算模块和执行模块；所述激光焊接的气体保护与除尘装置的滑槽内设置滑块位置探测器，所述供气管上安装压力传感器和电动阀，所述尘罩的内侧安装红外线温度传感器，其中

所述数据采集模块分别与滑块位置探测器、压力传感器和红外线温度传感器连接，所述压力传感器采集保护气体的输送压力数据；所述红外线温度传感器测量焊接时的温度数据；

所述输入模块，用于焊接前输入预设数据，所述预设数据包括待焊接物体厚度和熔点；

所述运算模块分别与数据采集模块、输入模块和执行模块连接，接收数据采集模块的采集数据和输入模块的预设数据，结合预设数据和采集数据对焊接情况进行实时分析，生成指令发送至执行模块；

所述执行模块分别与电动阀和激光发射器连接，根据运算模块的指令对电动阀和激光发射器进行调节。

可选的，激光焊接的气体保护与除尘焊接控制系统的所述电动阀和激光发射器的调节过程如下：

第一步，先根据滑块位置探测器探测的滑块位置信息，执行模块调节电动阀开度，至两个滑块达到设定间距；

第二步，根据保护气体的输送压力数据，运算模块根据以下公式计算保护气体的输送量：

其中,q_气为保护气体的体积输送量；K_s为秒计量系数,K_s＝3.1794*10^-6；K_c为流出系数；K_e为渐近速度系数；K_g为相对密度系数，ε可膨胀系数；K_z超压缩因子；d为供气管直径；P₁为第一点的保护气体压力值；P₂为第二点的保护气体压力值；

第三步，在供气管设置温度传感器测量保护气体的初始供气温度，在排气接口内设置温度传感器测量保护气体的排出温度，温度传感器与数据采集模块连接，根据保护气体的输送量，结合预设数据和采集数据，运算模块采用以下公式计算激光发射器的激光发射能量修正值：

Q₁＝λ*R*T_m+C_v*q_气*(T₁-T₂)

其中，Q₁为激光发射能量修正值；λ为待焊物化的厚度系数；R为保护气体的摩尔常数；T_m为待焊物化的熔点；C_v为保护气体的定容比热容；T₁为保护气体的排出温度；T₂保护气体的初始供气温度；

第四步，执行模块把激光发射器的激光发射能量调节为激光发射能量修正值。

本发明还提供了一种激光焊接的气体保护与除尘焊接方法，包括以下步骤：

S10：将待焊物体的固定在激光发射器下方，把激光焊接的气体保护与除尘装置放置在待焊物体上端，焊接点对准焊接孔，激光发射器的激光头对准激光口；

S20：把供气管与保护气体输入接头连接，把排气接口与尘渣收集器连接，调整待焊物体与激光头的距离；

S30：打开保护气体的供气阀，在两个滑块分离后，启动激光发射器，以激光头发出的激光对待焊物体进行焊接；

S40：焊接完成后，关闭激光发射器停止发射激光，待焊接后的物体冷却，再关闭供气阀门。

可选的，所述保护气体为惰性气体，例如氮气等。

本发明的激光焊接的气体保护与除尘装置，设置在物体焊接点上方，焊接开始前两个滑块相互紧贴，排除该位置的空气，不会有空气与刚吹出的保护气体混合，能够较快进入实际焊接操作；准备焊接时，先通保护气体，保护气体从两个滑块的接触面对吹出来，气流使得滑块相互背向移动让出焊接点，同时保护气体在两个滑块间对焊接点形成隔离气层，流动的保护气体阻止了带有氧气的空气进入，以隔离氧气避免焊接时发生氧化，保证产品焊接质量，提高产品的良品率；焊接完成后停止供应保护气体时，滑块在第一弹簧作用下恢复到初始紧贴状态，始终不让带有氧气的空气进入焊接孔位置。另外在使用时，喷出的保护气体在尘罩内形成正压，气体在正压下从排气孔排出，焊接粉尘将随气流带出，可以把排气口与粉尘处理设备或者设施连接，引导粉尘流向进行处理；尘罩防止了焊接粉尘随意扩散，通过尘罩可以对粉尘进行定向收集处理，避免污染。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的一种激光焊接的气体保护与除尘装置实施例立面剖视示意图；

图2为激光焊接的气体保护与除尘装置实施例俯视局部剖视示意图；

图3为本发明的密封连接件实施例的立面剖视示意图；

图4为本发明的密封连接件实施例的俯视局部剖视示意图；

图5为本发明的带内腔的双层结构尘罩实施例立面剖视示意图；

图6为本发明的双层结构尘罩内腔进气口设置堵头与密封连接件连接关系立面剖视示意图；

图7为本发明的激光焊接的气体保护与除尘装置实施例采用的控制系统示意图；

图8为本发明的激光焊接的气体保护焊接方法实施例流程图。

图中：1-底座，2-滑块，3-供气管，4-第一弹簧，5-尘罩，6-密封连接件，7-激光发射器，8-第一绳索，9-第二绳索，11-焊接孔，12-激光束通道，13-滑槽，51-激光口，52-排气接口，53-内腔，54-进气口，55-输出口，56-管套，57-堵头，61-固定卡口端，62-活动卡口端，63-推板，64-活动腔，65-螺杆，66-密封层，67-第二弹簧，91-数据采集模块，92-输入模块，93-运算模块，94-执行模块，95-滑块位置探测器，96-压力传感器，97-红外线温度传感器，98-电动阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图2所示的激光焊接的气体保护与除尘装置可选实施例，包括底座1、尘罩5、两个滑块2、供气管3和第一弹簧4，其中

所述底座1包括焊接孔11、激光束通道12和滑槽13，所述激光束通道12设置在焊接孔11上端，所述滑槽13在焊接孔11两侧呈对称设置，所述滑槽13设置第一弹簧4；

两个所述滑块2分别安装在焊接孔11两侧的滑槽13内，两个滑块2在第一弹簧4作用下相互挤靠在焊接孔11处，所述滑块2内设有贯穿气道，贯穿气道在滑块2远离焊接孔11侧连接有供气管3，所述供气管3延伸至滑槽13外；

所述尘罩5包括激光口51和排气接口52，所述尘罩5遮罩在底座1上，所述激光口51位于激光束通道12正上方。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：使用时，把激光焊接的气体保护与除尘装置设置在物体焊接点上方，把供气管与保护气体供应源连接，焊接开始前两个滑块相互紧贴，排除该焊接孔位置的空气，不会有空气与刚吹出的保护气体混合，能够较快进入实际焊接操作；准备焊接时，先通保护气体，保护气体从两个滑块的接触面对吹出来，气流使得滑块相互背向移动让出焊接孔，同时保护气体在两个滑块间对焊接点形成隔离气层，流动的保护气体阻止了带有氧气的空气进入，以隔离氧气避免焊接时发生氧化，保证产品焊接质量，提高产品的良品率；焊接完成后停止供应保护气体时，滑块在第一弹簧作用下恢复到初始紧贴状态，始终不让带有氧气的空气进入焊接孔位置。另外在使用时，喷出的保护气体在尘罩内形成正压，气体在正压下从排气孔排出，焊接粉尘将随气流带出，可以把排气口与粉尘处理设备或者设施连接，引导粉尘流向进行处理；尘罩防止了焊接粉尘随意扩散，通过尘罩可以对粉尘进行定向收集处理，避免污染。

在一个可选实施中，如图3和图4所示，所述激光口51设有密封连接件6，所述密封连接件6包括固定卡口端61、活动卡口端62、推板63、活动腔64和螺杆65，所述活动卡口端62和推板63固定连接，所述活动卡口端62和推板63可移动地安装在活动腔64内，所述螺杆65的一端顶着推板63，螺杆65的另一端穿出至活动腔64外，所述固定卡口端61和活动卡口端62在激光口51上端形成卡接口；所述固定卡口端61和活动卡口端62的连接端面设置有密封层66，密封层66可以采用橡胶材料。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：在激光口51设有密封连接件6，可以与激光发射器7的激光头密封连接，通过拧紧螺杆65进行紧固，使得外部空气不会从该处进入而带入氧气，能够更好地对焊接点进行隔离保护；另外焊接粉尘也不能从该处排出，避免粉尘扩散污染；激光束完全在装置内，不会受到外面环境因素的影响，能够进一步提高焊接质量。

如图1和图2所示的激光焊接的气体保护与除尘装置可选实施例，所述供气管3与保护气体供应源的输入接头(图中未示出)连接，所述排气接口52与尘渣收集器(图中未示出)连接；所述激光束通道12呈喇叭形，其下端口径小于上端口径。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：供气管3与保护气体供应源连接为焊接提供隔离的保护气体；排气接口52与尘渣收集器连接集中收集焊接粉尘，避免粉尘扩散造成污染；激光束通道12呈喇叭形能够与激光束的形状相适应，减少周边对激光束的影响；还有利于保护气体携带走焊接粉尘，避免焊接粉尘回流沉积，减少尘渣堆集。

如图5所示的激光焊接的气体保护与除尘装置可选实施例，所述尘罩5为带有内腔53的双层结构，所述内腔53设有进气口54和输出口55，所述进气口54与保护气体供应源的输入接头连接，所述输出口55与两个滑块2的供气管3连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：使用时，喷出的保护气体会吸收部分焊接热量使得温度升高，通过设置双层结构带内腔的尘罩，让供应的保护气体先经过内腔与排出前的保护气体进行热交换，使得喷出的保护气体温度提高，形成热回收效果，减少保护气体对焊接的影响。还可以考虑把尘罩双层结构形成的内腔分隔成多条首尾连通的气体通道，增加供应的保护气体在内腔的行程与时间，使得供应气体与排出前的气体更充分地进行热交换，提高热回收效率；这样的分隔连通结构使得供应的保护气体在内腔不会产生滞留不动的死角，提高有效换热面积。

如图6所示的激光焊接的气体保护与除尘装置可选实施例，所述螺杆65的一端与推板63之间设有第二弹簧67和第二绳索9，所述内腔53中在进气口54位置设有管套56，所述管套56内设有堵头57，所述密封连接件6内部的第二弹簧67和第二绳索9位置与内腔53相通，内部设置导向滑轮，所述堵头57与第一绳索8的一端连接，第一绳索8通过拐角处的导向滑轮后，所述第一绳索8的另一端连接在第二绳索9的中间。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过第一绳索和第二绳索实现密封连接件与保护气体供应的机械式连锁。使用时，当密封连接件未与激光发射器的激光头密封连接时，第二弹簧把螺杆与推板撑开并使得第二绳索保持近似直线拉紧状态，第二绳索的绷直让连接在其中点的第一绳索把堵头沿套管拉至进气口的内端，堵住了保护气体的进气口；当密封连接件与激光发射器的激光头密封连接时，需要拧紧螺杆，第二弹簧受压变形，同时第二绳索的两端受力变得松弛，连接在第二绳索中点的第一绳索对堵头的拉力也变得松弛，堵头在重力作用下沿套管下滑，让出进气口位置，使得保护气体的供应通道贯通。采用该连锁方式可以防止没有进行密封连接件与激光发射器的激光头密封连接就进行焊接导致尘渣从激光口向外扩散造成污染，同时也减少保护气体的浪费。

如图7所示的激光焊接的气体保护与除尘焊接控制系统，所述控制系统包括数据采集模块91、输入模块92、运算模块93和执行模块94；所述激光焊接的气体保护与除尘装置的滑槽13内设置滑块位置探测器95，所述供气管3上安装压力传感器96和电动阀98，所述尘罩5的内侧安装红外线温度传感器97，其中

所述数据采集模块91分别与滑块位置探测器95、压力传感器96和红外线温度传感器97连接，所述压力传感器96采集保护气体的输送压力数据；所述红外线温度传感器97测量焊接时的温度数据；

所述输入模块92，用于焊接前输入预设数据，所述预设数据包括待焊接物体厚度和熔点；

所述运算模块93分别与数据采集模块91、输入模块93和执行模块94连接，接收数据采集模块91的采集数据和输入模块92的预设数据，结合预设数据和采集数据对焊接情况进行实时分析，生成指令发送至执行模块94；

所述执行模块94分别与电动阀98和激光发射器7连接，根据运算模块93的指令对电动阀98和激光发射器7进行调节。

上述技术方案的工作原理为：通过该焊接控制系统，在焊接前输入初始的预设数据，焊接时，实时测量各项数据，由运算器进行运算分析，找到保护气体输送的最佳压力和速度，并进行输送控制；同时根据保护气体供应情况，考虑其吸热降温影响，及时调整激光发射器所发出的激光束能量值，保证焊接需要的同时减少能量浪费与消耗。红外线温度传感器97测量焊接时的温度数据作为验证监测。

上述技术方案的有益效果为：通过控制系统控制保护气体的输送压力和速度，在确保用保护气体的局部隔离避免氧化的同时，调节激光发射器所发出的激光束，弥补保护气体对焊接点冷却的不利影响，减少浪费。

在一个可选实施中，激光焊接的气体保护与除尘焊接控制系统的所述电动阀98和激光发射器7的调节过程如下：

第一步，先根据滑块位置探测器95探测的滑块2的位置信息，执行模块94调节电动阀98的开度，至两个滑块2达到设定间距，让出焊接孔位置；

第二步，根据保护气体的输送压力数据，运算模块93根据以下公式计算保护气体的输送量：

其中,q_气为保护气体的体积输送量；K_s为秒计量系数,K_s＝3.1794*10^-6；K_c为流出系数；K_e为渐近速度系数；K_g为相对密度系数，ε可膨胀系数；K_z超压缩因子；d为供气管直径；P₁为第一点的保护气体压力值；P₂为第二点的保护气体压力值；

第三步，在供气管3设置温度传感器测量保护气体的初始供气温度，在排气接口52内设置温度传感器测量保护气体的排出温度，温度传感器与数据采集模块连接，根据保护气体的输送量，结合预设数据和采集数据，运算模块93采用以下公式计算激光发射器7的激光发射能量修正值：

Q₁＝λ*R*T_m+C_v*q_气*(T₁-T₂)

其中，Q₁为激光发射能量修正值；λ为待焊物化的厚度系数；R为保护气体的摩尔常数；T_m为待焊物化的熔点；C_v为保护气体的定容比热容；T₁为保护气体的排出温度；T₂保护气体的初始供气温度；

第四步，执行模块94把激光发射器7的激光发射能量调节为激光发射能量修正值。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过滑块位置探测器95实时探测对保护气体的供应量进行控制，使得既可以达到移动滑块让出焊接孔及形成焊接气体隔离层的目的，又能够避免供应量过多发生浪费。通过算法对保护气体带走的热量进行实现预测计算，提前调整焊接用激光束的能量数值，弥补保护气体对焊接产生的不利影响，保证焊接的顺利进行，提高焊接效率，保证焊接质量；同时不过度增加激光束的能量，防止因浪费增加能耗。

图8为本发明的激光焊接的气体保护焊接方法实施例流程，包括以下步骤：

S10：将待焊物体的固定在激光发射器下方，把激光焊接的气体保护与除尘装置放置在待焊物体上端，焊接点对准焊接孔，激光发射器的激光头对准激光口；

S20：把供气管与保护气体输入接头连接，把排气接口与尘渣收集器连接，调整待焊物体与激光头的距离；

S30：打开保护气体的供气阀，在两个滑块分离后，启动激光发射器，以激光头发出的激光对待焊物体进行焊接；

S40：焊接完成后，关闭激光发射器停止发射激光，待焊接后的物体冷却，再关闭供气阀门。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：采用该方法保护气体在两个滑块间对焊接点形成隔离气层，以隔离氧气避免焊接时发生氧化，保证产品焊接质量，提高产品的良品率。保护气体在尘罩内形成正压，气体在正压下从排气孔排出，焊接粉尘将随气流带出，可以把排气口与粉尘处理设备或者设施连接，引导粉尘流向进行处理；尘罩防止了焊接粉尘随意扩散，通过尘罩可以对粉尘进行定向收集处理，避免污染。所述保护气体为惰性气体，可以采用较为价廉的干燥氮气，以降低工艺成本。

激光焊接是以激光束的能量转化为热能，对待焊接物的焊接点局部进行融化结合，冷却后即成为一个整体。焊点精准，变形小，无需焊条媒介，被焊物体的焊接点成分与物体一致。采用本发明可以在进行激光焊接时完全排除氧气接触，避免焊接部分氧化而影响质量。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种激光焊接的气体保护与除尘装置，其特征在于，包括底座、尘罩、两个滑块、供气管和第一弹簧，其中

所述底座包括焊接孔、激光束通道和滑槽，所述激光束通道设置在焊接孔上端，所述滑槽在焊接孔两侧呈对称设置，所述滑槽设置第一弹簧；

两个所述滑块分别安装在焊接孔两侧的滑槽内，两个滑块在第一弹簧作用下相互挤靠在焊接孔处，所述滑块内设有贯穿气道，贯穿气道在滑块远离焊接孔侧连接有供气管，所述供气管延伸至滑槽外；

所述尘罩包括激光口和排气接口，所述尘罩遮罩在底座上，所述激光口位于激光束通道正上方；

还包括控制系统，所述控制系统包括数据采集模块、输入模块、运算模块和执行模块；所述激光焊接的气体保护与除尘装置的滑槽内设置滑块位置探测器，所述供气管上安装压力传感器和电动阀，所述尘罩的内侧安装红外线温度传感器，其中

所述数据采集模块分别与滑块位置探测器、压力传感器和红外线温度传感器连接，所述压力传感器采集保护气体的输送压力数据；所述红外线温度传感器测量焊接时的温度数据；

所述输入模块，用于焊接前输入预设数据，所述预设数据包括待焊接物体厚度和熔点；

所述运算模块分别与数据采集模块、输入模块和执行模块连接，接收数据采集模块的采集数据和输入模块的预设数据，结合预设数据和采集数据对焊接情况进行实时分析，生成指令发送至执行模块；

所述执行模块分别与电动阀和激光发射器连接，根据运算模块的指令对电动阀和激光发射器进行调节；

所述电动阀和激光发射器的调节过程如下：

第一步，先根据滑块位置探测器探测的滑块位置信息，执行模块调节电动阀开度，至两个滑块达到设定间距；

第二步，根据保护气体的输送压力数据，运算模块根据以下公式计算保护气体的输送量：

其中,q_气为保护气体的体积输送量；K_s为秒计量系数,K_s＝3.1794*10^-6；K_c为流出系数；K_e为渐近速度系数；K_g为相对密度系数，ε可膨胀系数；K_z超压缩因子；d为供气管直径；P₁为第一点的保护气体压力值；P₂为第二点的保护气体压力值；

第三步，在供气管设置温度传感器测量保护气体的初始供气温度，在排气接口内设置温度传感器测量保护气体的排出温度，温度传感器与数据采集模块连接，根据保护气体的输送量，结合预设数据和采集数据，运算模块采用以下公式计算激光发射器的激光发射能量修正值：

Q₁＝λ*R*T_m+C_v*q_气*(T₁-T₂)

其中，Q₁为激光发射能量修正值；λ为待焊物体的厚度系数；R为保护气体的摩尔常数；T_m为待焊物体的熔点；C_v为保护气体的定容比热容；T₁为保护气体的排出温度；T₂保护气体的初始供气温度；

第四步，执行模块把激光发射器的激光发射能量调节为激光发射能量修正值。

2.根据权利要求1所述的激光焊接的气体保护与除尘装置，其特征在于，所述激光口设有密封连接件，所述密封连接件包括固定卡口端、活动卡口端、推板、活动腔和螺杆，所述活动卡口端和推板固定连接，所述活动卡口端和推板可移动地安装在活动腔内，所述螺杆的一端顶着推板，螺杆的另一端穿出至活动腔外，所述固定卡口端和活动卡口端在激光口上端形成卡接口。

3.根据权利要求2所述的激光焊接的气体保护与除尘装置，其特征在于，所述固定卡口端和活动卡口端的连接端面设置有密封层。

4.根据权利要求2所述的激光焊接的气体保护与除尘装置，其特征在于，所述尘罩为带有内腔的双层结构，所述内腔设有进气口和输出口，所述进气口与保护气体输入接头连接，所述输出口与供气管连接。

5.根据权利要求4所述的激光焊接的气体保护与除尘装置，其特征在于，所述螺杆的一端与推板之间设有第二弹簧和第二绳索，所述内腔中在进气口位置设有管套，所述管套内设有堵头，所述密封连接件内部的第二弹簧和第二绳索位置与内腔相通，所述堵头与第一绳索的一端连接，所述第一绳索的另一端连接在第二绳索的中间。

6.根据权利要求1所述的激光焊接的气体保护与除尘装置，其特征在于，所述激光束通道呈喇叭形，其下端口径小于上端口径。

7.一种激光焊接的气体保护与除尘焊接控制系统，其特征在于，应用于权利要求1-6中任意一项所述的激光焊接的气体保护与除尘装置，所述控制系统包括数据采集模块、输入模块、运算模块和执行模块；所述激光焊接的气体保护与除尘装置的滑槽内设置滑块位置探测器，所述供气管上安装压力传感器和电动阀，所述尘罩的内侧安装红外线温度传感器，其中

所述数据采集模块分别与滑块位置探测器、压力传感器和红外线温度传感器连接，所述压力传感器采集保护气体的输送压力数据；所述红外线温度传感器测量焊接时的温度数据；

所述输入模块，用于焊接前输入预设数据，所述预设数据包括待焊接物体厚度和熔点；

所述运算模块分别与数据采集模块、输入模块和执行模块连接，接收数据采集模块的采集数据和输入模块的预设数据，结合预设数据和采集数据对焊接情况进行实时分析，生成指令发送至执行模块；

所述执行模块分别与电动阀和激光发射器连接，根据运算模块的指令对电动阀和激光发射器进行调节；

所述电动阀和激光发射器的调节过程如下：

第一步，先根据滑块位置探测器探测的滑块位置信息，执行模块调节电动阀开度，至两个滑块达到设定间距；

第二步，根据保护气体的输送压力数据，运算模块根据以下公式计算保护气体的输送量：

其中,q_气为保护气体的体积输送量；K_s为秒计量系数,K_s＝3.1794*10^-6；K_c为流出系数；K_e为渐近速度系数；K_g为相对密度系数，ε可膨胀系数；K_z超压缩因子；d为供气管直径；P₁为第一点的保护气体压力值；P₂为第二点的保护气体压力值；

第三步，在供气管设置温度传感器测量保护气体的初始供气温度，在排气接口内设置温度传感器测量保护气体的排出温度，温度传感器与数据采集模块连接，根据保护气体的输送量，结合预设数据和采集数据，运算模块采用以下公式计算激光发射器的激光发射能量修正值：

Q₁＝λ*R*T_m+C_v*q_气*(T₁-T₂)

其中，Q₁为激光发射能量修正值；λ为待焊物体的厚度系数；R为保护气体的摩尔常数；T_m为待焊物体的熔点；C_v为保护气体的定容比热容；T₁为保护气体的排出温度；T₂保护气体的初始供气温度；

第四步，执行模块把激光发射器的激光发射能量调节为激光发射能量修正值。

8.一种激光焊接的气体保护与除尘焊接方法，其特征在于，采用权利要求1-6中任意一项所述的激光焊接的气体保护与除尘装置，包括以下步骤：

S10：将待焊物体固定在激光发射器下方，把激光焊接的气体保护与除尘装置放置在待焊物体上端，焊接点对准焊接孔，激光发射器的激光头对准激光口；

S20：把供气管与保护气体输入接头连接，把排气接口与尘渣收集器连接，调整待焊物体与激光头的距离；

S30：打开保护气体的供气阀，在两个滑块分离后，启动激光发射器，以激光头发出的激光对待焊物体进行焊接；

S40：焊接完成后，关闭激光发射器停止发射激光，待焊接后的物体冷却，再关闭供气阀门。

9.根据权利要求8所述的激光焊接的气体保护与除尘焊接方法，其特征在于，所述保护气体为惰性气体。

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