CN113996922A - 一种用于激光焊接的焊烟吸附装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于激光焊接的焊烟吸附装置及控制方法，包括负压吸头、第一吹嘴、两个第二吹嘴和工作区域，工作区域用于放置焊接件，负压吸头与第一吹嘴分别设置在工作区域的前侧和后侧，两个第二吹嘴位于工作区域的两侧，且第二吹嘴靠近负压吸头设置，以使得第二吹嘴与负压吸头相配合在负压吸头的位置形成负压；负压吸头、第一吹嘴和第二吹嘴的一端均为扁平形端部，负压吸头、第一吹嘴和第二吹嘴的另一端分别对应连接通气管道，且扁平形端部的截面宽度小于通气管道管径，扁平形端部的截面长度大于通气管道管径。本发明通过设置具有扁平形端部的负压吸头、第一吹嘴和第二吹嘴形成流向统一的高速气流，有效吸附焊烟和热量，避免污染环境。

Description

一种用于激光焊接的焊烟吸附装置及控制方法

技术领域

本发明涉及激光焊接技术领域，尤其涉及一种用于激光焊接的焊烟吸附装置及控制方法。

背景技术

消费电子产品是指供日常消费者生活使用的电子产品，包括消费电子功能型器件、消费电子防护产品和消费电子保护膜等等多种多样的精密电子产品，例如手机、平板电脑和可穿戴设备等移动终端，对器件加工的精密度要求较高，而随着5G的到来，用户对消费电子产品的要求也越来越高。

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源，加热工件表面并向内部扩散，使工件熔化，产生特定的熔池后形成焊缝的技术，目前广泛应用于消费电子产品的生产加工过程中；而由于工件生产过程中表面会存在助焊剂、杂质和油污等异物，在进行激光焊接时，随着焊接热量的扩散和焊点行程的移动，这些异物遇到高温会产生大量粉尘和烟雾，而这些温度较高的烟雾和其中的有害气体密度比空气密度更轻，从而导致这些烟雾呈蘑菇云状向上流动形成扩散性烟雾，进而附着在焊接区域周围的非焊接面上，污染工件表面以及大气环境。

然而，传统焊烟抑制和吸附装置目前主要利用除尘机和吹惰性气体的方式；其中，除尘机对于焊烟产生较多、焊接区域较大的场合效果较明显，但对于焊接区域微小、焊接位置复杂的消费电子产品组装行业不太适用，且除尘机设备体积大、噪音大、吸附效果粗犷、能耗高，无法达到消费电子产品制造的精密度要求；而采用焊接区域吹氮气等惰性气体这种方式，虽然对焊烟的抑制效果较好，但当氮气充满整个设备机罩时，容易造成操作及维修人员窒息危险，而且惰性气体的生产需要购买专门的制气设备，成本较高。

因此，需要一种用于激光焊接的焊烟吸附装置及控制方法，能够有效吸附激光焊接时产生的焊烟，减少焊烟在工件上非焊接区域的附着，也减少焊烟对环境的污染。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于激光焊接的焊烟吸附装置及控制方法，能够有效吸附激光焊接时产生的焊烟，减少焊烟在工件上非焊接区域的附着，也减少焊烟对环境的污染，同时保证安全性。

本发明提供的一种用于激光焊接的焊烟吸附装置，设置于激光焊头的下方，包括负压吸头、第一吹嘴、两个第二吹嘴和工作区域，所述工作区域用于放置焊接件，所述负压吸头与所述第一吹嘴分别设置在所述工作区域的前侧和后侧，两个所述第二吹嘴位于所述工作区域的两侧，并且所述第二吹嘴设置于靠近所述负压吸头的所述工作区域上，以使得所述第二吹嘴与所述负压吸头相配合在所述负压吸头的位置形成负压；

所述负压吸头、所述第一吹嘴和所述第二吹嘴的一端均为扁平形端部，所述负压吸头、所述第一吹嘴和所述第二吹嘴的另一端分别对应连接通气管道，并且所述扁平形端部的截面宽度小于对应的所述通气管道的管径，所述扁平形端部的截面长度大于对应的所述通气管道的管径。

进一步地，所述扁平形端部的截面宽度为0.5~1mm。

进一步地，所述负压吸头和所述第一吹嘴均横向设置，所述第二吹嘴竖直设置，并且两个所述第二吹嘴在竖直方向上错位设置。

进一步地，所述负压吸头和所述第一吹嘴之间的最小间距为37~47mm，两个所述第二吹嘴之间的水平间距为45~55mm。

进一步地，所述第一吹嘴和所述第二吹嘴的流速均为10~18m/s。

进一步地，所述用于激光焊接的焊烟吸附装置还包括供气机构，所述通气管道的一端与所述扁平形端部一一对应连接，与所述第一吹嘴和所述第二吹嘴连接的所述通气管道另一端与所述供气机构连接。

进一步地，所述通气管道的长度为50~60mm。

进一步地，所述负压吸头的另一端连接真空发生器或者负压接口，所述负压吸头的流速至少大于所述第一吹嘴的流速。

进一步地，所述用于激光焊接的焊烟吸附装置中还包括过滤件，所述过滤件的一端连接所述负压吸头，所述过滤件的另一端连接所述真空发生器或者所述负压接口，且所述过滤件可拆卸设置。

本发明还提供一种用于激光焊接的焊烟吸附装置的控制方法，应用于如上所述的用于激光焊接的焊烟吸附装置，所述控制方法包括：

获取工作区域的状态；

根据所述工作区域的状态，控制第一吹嘴、第二吹嘴和负压吸头启动；

监测并判断所述工作区域内不同位置处的压力是否达到对应的压力阈值；

若不同位置处的压力均达到对应的所述压力阈值，则所述用于激光焊接的焊烟吸附装置正常工作；

若至少一处的压力未达到对应的所述压力阈值，则所述用于激光焊接的焊烟吸附装置关停并报警。

实施本发明，具有如下有益效果：

1、本发明采用负压吸头、第一吹嘴和第二吹嘴相配合包围工作区域，四个方向的高速气流使得负压吸头处形成负压，便于工作区域的气流统一流向负压吸头，保证负压吸头能够有效吸附走焊烟，避免焊烟逸散，也减少焊接件上的焊烟附着，有效提升焊接件的成品质量；同时，多方位的高速气流还有利于带走工作区域的热量，抑制由于热传导而引起的焊烟附着区域高温变色或者产生额外的烟雾。

2、本发明中的负压吸头、第一吹嘴和第二吹嘴均采用扁平形端部，能够进一步增大出口气流的流速，在节省气体流量的同时，还能够保证气流足够高速，能够减少非焊接区域80%以上的焊烟附着；并且，对于一些结构紧凑精细、外观质量要求高以及制造密集度高的产品，该用于激光焊接的焊烟吸附装置结构简单，体积小，针对性强，能够满足这些产品的精密加工要求，广泛适用于消费电子产品行业。

3、本发明采用压缩空气进行吹气，一方面成本较低，另一方面，能够有效提升设备机罩内部的安全性，避免维修人员发生窒息危险。

4、负压吸头连接过滤件，能够将吸附的焊烟收集起来，有效避免焊烟逸散对环境的污染。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所使用的附图作简单的介绍，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明的一个可能的实施方式中用于激光焊接的焊烟吸附装置的结构图；

图2为本发明的一个可能的实施方式中第一吹嘴处的气流流向示意图；

图3为图1中两个第二吹嘴的局部示意图；

图4为本发明的一个可能的实施方式中负压吸头周边的气流流向示意图；

图5为本发明的一个可能的实施方式中负压吸头的连接关系示意图；

图6为本发明的一个可能的实施方式中用于激光焊接的焊烟吸附装置的控制方法的逻辑结构图；

图7为本发明提供的一种可能的实施方式中用于激光焊接的焊烟吸附装置的控制架构示意图。

其中，图中附图标记对应为：1-负压吸头，2-第一吹嘴，3-第二吹嘴，4-焊接件，41-焊烟附着区域，5-通气管道，6-过滤件，7-负压接口，8-载具，9-激光焊头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前”、“后”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或结构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发明的限制；并且，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

为了减少和改善激光焊接过程中所产生的热量、焊烟和焊渣对产品非焊接区域可能造成的外观污染、功能性影响以及对环境的污染，本实施例提供一种用于激光焊接的焊烟吸附装置，主要用于消费电子产品这类较为精密、结构复杂的微小器件的激光焊接工艺中，如说明书附图1所示，该用于激光焊接的焊烟吸附装置包括工作区域和设置在工作区域周边的气流导向组件，其中，工作区域指的是在激光焊接过程中，需要进行焊接的焊接件4放置的区域，则该工作区域位于激光焊头9的下方，在该用于激光焊接的焊烟吸附装置所处的焊接设备中，还可以设置载具8，那么该载具8用于承载焊接件4，并将焊接件4移动到工作区域所对应的位置上，以便于进行激光焊接的操作；同时，气流导向组件用于将焊烟导向同一个方向进而远离焊接件4，以降低焊烟在焊接件4上的附着率，也便于收集焊烟；则为了保证激光焊接过程中产生的焊烟能够按照同一个方向流动进而被收集起来，气流导向组件同样设置在激光焊头9的下方，也就是说，在竖直方向上，该气流导向组件是设置在激光焊头9和载具8之间的；并且在水平方向上，气流导向组件位于工作区域的四周，即位于焊接件4的四周，以保证朝向各个方向逸散的焊烟都能够经过气流导向组件的导向作用改变流向，最大限度地减少焊烟在焊接件4表面的附着，也便于焊烟收集，避免逸散到空气中，污染环境。

具体地，如说明书附图1-4所示，该气流导向组件包括一个负压吸头1、一个第一吹嘴2和两个第二吹嘴3，其中，以最终气流的流动方向为基准，将气流的流动朝向设为前方，则负压吸头1设置在工作区域的前侧，第一吹嘴2设置在工作区域的后侧，而两个第二吹嘴3分别位于工作区域的两侧，并且两个第二吹嘴3在前后方向上更加靠近负压吸头1，以便于该第二吹嘴3与负压吸头1相配合，在负压吸头1的入口区域周围形成负压，加强焊烟吸附力，改变焊烟周边的气流流向，使得焊烟能够朝向负压吸头1的方向流动，减少对焊接件4表面的污染。

具体地，第一吹嘴2和第二吹嘴3均提供吹出气流，并在各自的气流出口处形成正压，以使得工作区域的三侧均提供吹力，共同将焊烟吹向负压吸头1的方向，则为了提供足够的吹力，第一吹嘴2和第二吹嘴3分别通过对应的通气管道5与供气机构连接；在本实施例中，供气机构提供的气体为压缩空气，能够避免焊接过程中产生的焊烟和焊渣发生意外反应影响焊接件4的品质，同时，相比于惰性气体，压缩空气的成本低廉，能够有效降低生产成本，还能够保证焊接设备机罩内部的安全性，避免发生维修人员窒息等意外危险。

具体地，负压吸头1设置在焊烟附着区域41的对立面，便于改变焊烟的扩散方向，避免焊烟污染焊接件4上的其他区域以及环境；如说明书附图5所示，负压吸头1提供吸附力，则负压吸头1同样连接有一条通气管道5，但是与负压吸头1连接的通气管道5的另一端连接真空发生器或者负压接口，以产生真空负压，保证负压吸头1的入口周围能够具有足够的负压，将尽可能多的焊烟吸附走。

具体地，如说明书附图2-4所示，负压吸头1、第一吹嘴2和第二吹嘴3上远离通气管道5的一端均为扁平形端部，并且该扁平形端部的截面宽度小于对应的通气管道5的管径，而该扁平形端部的截面长度大于对应的通气管道5的管径，以第一吹嘴2为例，扁平形端部大大降低了气流出口处的面积，即第一吹嘴2处的出口端面仅为一条缝隙，其横截面积远远小于通气管道5处的横截面积，则通过相同风量的压缩空气，第一吹嘴2出口处的实时气流流速会远大于处于通气管道5中的气流流速，从而保证提供给工作区域高速气流，将自由逸散的焊烟吹离焊烟附着区域41；而若没有进行焊烟吸附，大量焊烟往往附着于焊烟附着区域41，使得其表面大部分被焊烟遮挡，影响其外观质量甚至整个焊接件4的产品质量，本发明的负压吸头1、第一吹嘴2和第二吹嘴3相互配合，能够将大量焊烟统一吹向负压吸头1处以吸附收集起来，大大降低了焊烟附着区域41的焊烟附着率。

同时，高速气流在供气时的温度一般为室温，即该高速气流的温度远远低于焊接温度，则高速气流还能够起到快速降温的作用，使得工作区域快速降温，能够在源头上减少一部分焊烟的产生，并且高速气流能够有效抑制热传导，进而避免由此造成的焊烟吸附区域41高温变色或进一步产生焊烟的情况。

而另一方面，在需要提供的高速气流流速一定的情况下，采用扁平形端部还有利于节省压缩空气，即通气管道5中的气流流速小于扁平形端部的气流流速，则相比于一般吹嘴，本发明提供更少的压缩空气和较低的气流流速（通气管道5中的气流流速），就能够达到出口处同样流速级别的气流流速，大大节省供气成本，也降低焊接设备整体的负荷，进而降低维修成本；并且，气流导向组件整体结构简单，制造成本较低，有利于降低整体生产成本。

具体地，在本说明书的一个可能的实施方式中，第一吹嘴2和第二吹嘴3的通气管道5中的气流流速可以均设置为10~18m/s，在该流速下，即可保证出口处的气流流速足够将焊烟吹向负压吸头1；而在本说明书的另一个可能的实施方式中，该气流流速设置为14m/s，则以第一吹嘴2为例，与该第一吹嘴2连接的通气管道5的管径为8mm，而该第一吹嘴2的扁平形端部由通气管道5的端部直接压扁形成，当该扁平形端部的截面宽度为1mm时，由于其周长与通气管道5的周长相等，则该扁平形端部的截面长度约为11.6mm，该扁平形端部的出口处气流流速约为61m/s，该高速气流的流速远大于通气管道5中所提供的气流流速，能够保证足够强的除烟效果；而负压吸头1处的吸附气流流速设置为尽可能大，以保证能够吸附足够多的焊烟，本发明对此不做限定，只要保证负压吸头1所形成的吸附气流的流速大于第一吹嘴2的气流流速即可。

具体地，在本实施例中，负压吸头1和第一吹嘴2均为横向设置，而第二吹嘴3竖直设置，如图2和图4所示，此处的横向设置指的是扁平形端部的较长边与水平方向平行，则负压吸头1和第一吹嘴2能够最大限度覆盖焊接件4横向方向上的范围，保证焊接件4左右两侧宽度范围内的焊烟都能够被吹向负压吸头1，导向效果好；同样地，如图3所示，此处的竖直设置指的是扁平形端部的较长边竖直延伸，则相比于普通吹嘴，两个第二吹嘴3的扁平形端部能够覆盖焊接件高度方向上尽可能多的区域，保证竖直方向上的焊烟能够尽可能多地被集中，然后再由负压吸头1吸附；并且，两个第二吹嘴3在竖直方向上错位设置，如图3所示，这样的设置方式能够进一步扩大第二吹嘴3在竖直方向上的吹气区域，保证更多的焊烟能够随着吹出的压缩空气流动到负压吸头1处，吸附效果好；即扁平形端部除了能够提高气流流速，该扁平形端部的较长边还能够延长气流能够吹到的高度或者宽度，保证吸附的全面性，有利于最大限度地降低附着率。

具体地，在本说明书的一个可能的实施方式中，扁平形端部的截面宽度设置为0.5~1mm，而其截面长度随着焊接件4的不同设置为不同的长度，但是扁平形端部的截面长度始终设置为大于焊接件4宽度至少2mm，以保证焊烟吸附的有效性，避免焊烟在焊接件4表面的附着。

具体地，在本说明书的一个可能的实施方式中，两个第二吹嘴3之间的水平间距a为45~55mm，而负压吸头1和第一吹嘴2之间的最小间距b为37~47mm，即工作区域的大小即为a×b；此外，在本说明书的另一个可能的实施方式中，第二吹嘴3之间的水平间距为50mm，而负压吸头1和第一吹嘴2之间的最小间距可以设置为42mm。

具体地，在本说明书的一个可能的实施方式中，通气管道5的长度可以设置为50~60mm，在这一长度范围内，通气管道5不易发生晃动导致吸附力不足甚至焊烟吸附失效；此外，根据实际生产环境的限制，还可以在工作区域周围设置固定台，该固定台用于与通气管道5的中部连接，此时通气管道的长度可以超过50~60mm的长度范围，但固定台与通气管道5的固定位置与对应的第一吹嘴2或者第二吹嘴3之间的通气管道5长度始终需要小于50~60mm的最大长度范围，以避免在激光焊接时出现意外晃动。

具体地，在本实施例中，如说明书附图5所示，为了避免长时间吸附焊烟造成负压吸头1的通气管道5堵塞，在其通气管道5中还设置可拆卸的过滤件6，该过滤件6用于拦截并收集吸附到的焊烟，使得焊烟和焊渣随着过滤件6的更换而移除，方便快捷，在避免焊烟污染焊接件4的基础上，进一步避免焊烟对环境的二次污染；而在本说明书的一个可能的实施方式中，过滤件6可以设置为真空过滤棉，成本较低，更换方便；此外，经负压吸头1吸附的焊烟经通气管道5到达过滤件6时，就会被过滤件6拦截，即焊烟也不会进一步流动到真空发生器或者负压接口7，造成真空发生器或者负压接口7的污染或者损耗，有利于维持装置运行稳定性，也降低相关的设备维修成本。

本实施例还提供一种用于激光焊接的焊烟吸附装置的控制方法，控制以上所述的用于激光焊接的焊烟吸附装置的运行，如说明书附图6所示，该用于激光焊接的焊烟吸附装置的控制方法包括：

S1，获取工作区域的状态。

其中，工作区域的状态包括焊接件的到位信号，则在工作区域周围可以设置位置传感器等监测元件以监测工作区域内是否存在焊接件，当位置传感器反馈的信息表明焊接件已经到达工作区域内时，即可以认为激光焊接即将开始或者正在进行，此时可以控制用于激光焊接的焊烟吸附装置启动；在本说明书的一个可能的实施方式中，工作区域的状态还包括位于其上方的激光焊头的工作状态或者激光焊头的动作，当激光焊头处于启动状态时，即可等同于工作区域内的焊接件正在焊接，此时可以控制用于激光焊接的焊烟吸附装置启动，吸附焊烟。

此外，在本说明书的其他可能的实施方式中，工作区域的周围还可以设置温度感应元件或者烟雾感应元件，当工作区域的温度出现升温变化或者升温超过一定的温度阈值时，即可启动用于激光焊接的焊烟吸附装置吸附焊烟；而当工作区域出现烟雾或者烟雾浓度超过一定浓度阈值时，同样能够判断工作区域内部正在进行焊接，此时也需要启动用于激光焊接的焊烟吸附装置。

S2，根据所述工作区域的状态，控制第一吹嘴、第二吹嘴和负压吸头启动。

其中，第一吹嘴和第二吹嘴均吹出气流，即为工作区域提供正压，而负压吸头吸走气流，为工作区域提供负压；在本实施例中，第一吹嘴和第二吹嘴均设置对应的正压电磁阀，用于控制第一吹嘴和第二吹嘴中气流的通闭；同样地，负压吸头设置负压电磁阀，用于控制负压吸头中气流的通闭。

则在吸附过程中，主控制器控制用于激光焊接的焊烟吸附装置启动，即控制负压吸头的负压电磁阀开启，使得负压吸头连接的通气管道连通，负压吸头处形成负压便于吸附焊烟；与此同时或者在负压电磁阀开启后，主控制器控制第一吹嘴的正压电磁阀和第二吹嘴的正压电磁阀同时或者先后开启，从而在工作区域的三个方向上提供正压，三向正压与负压吸头处的负压相配合，保证高速气流的流向一致，使得工作区域中尽可能大的区域内的焊烟都被统一吹向负压吸头处，便于负压吸头将焊烟吸附走；相比于传统焊接过程中的焊烟附着区域上形成的多处肉眼可见的外观污染，甚至由此导致的功能性不良影响，这种多方位的吸附方式大大降低焊烟在焊接件表面的附着，即使存在少量附着也是肉眼不可见的，能够降低80%以上的焊烟附着率，避免对焊接件造成功能性的影响，有利于提升产品质量。

S3，监测并判断所述工作区域内不同位置处的压力是否达到对应的压力阈值。

S4，若不同位置处的压力均达到对应的所述压力阈值，则所述用于激光焊接的焊烟吸附装置正常工作。

S5，若至少一处的压力未达到对应的所述压力阈值，则所述用于激光焊接的焊烟吸附装置关停并报警。

其中，不同位置处的压力可以包括工作区域前侧形成的负压，也可以包括工作区域后侧形成的正压和工作区域两侧分别形成的正压，则监测时同时监测四个方位上的正压和负压，保证四个方向上的压力值均达到对应的压力阈值才能够认为用于激光焊接的焊烟吸附装置处于正常工作状态；而其中的正压还可以是第一吹嘴和两个第二吹嘴吹出的气流共同形成的、混合均匀的、位于工作区域中部的正压，则仅需要保证监测的正压和负压均达到对应的压力阈值即可。

另外，无论是正压的压力阈值还是负压的压力阈值，该压力阈值均可以根据实际情况进行设定，可以是一个具体的数值，也可以是数值范围，本发明对此不作具体限定；而在本说明书的一个可能的实施方式中，正压的压力阈值可以设置为0.4~0.6MPa，而负压的压力阈值可以设置为-70~-100Mpa，从而保证吸附质量。

具体地，这里的判断以及逻辑运算由用于激光焊接的焊烟吸附装置的主控制器执行，并且，在S4步骤之后，即本发明的用于激光焊接的焊烟吸附装置正常工作之后，主控制器仍然能够获取工作区域的状态，即仍能够获取焊接件是否位于工作区域的信号和激光焊头的工作状态，则当一个焊接件完成焊接后，主控制器能够监测到激光焊头停止工作，此时，主控制器能够对用于激光焊接的焊烟吸附装置发出吸附中止的指令，控制其待机或者关机，之后载具带着该焊接件离开工作区域进入下一道生产工序，而该用于激光焊接的焊烟吸附装置等待下一个焊接件流入，重复进行S1-S5步骤，实现对下一个焊接件的焊接和焊烟吸附；而在本说明书的一个可能的实施方式中，在主控制器监测到激光焊头停止工作时，还可以延后发出吸附中止的指令，或者直接发出延后中止的指令，使得在激光焊接结束后，第一吹嘴、第二吹嘴和负压吸头还能够吸附一段时间，保证更多的焊烟被吸附走，有利于提升吸附效果。

以一个具体的控制流程为例，如说明书附图7所示，可编程逻辑控制器作为主控制器对该用于激光焊接的焊烟吸附装置进行控制，采用位置传感器监测工作区域的状态，并在获取到焊接载具到位之后，将该焊接载具的到位信号发送到激光镭射机的上位机（即激光镭射控制器）中，以便于激光镭射控制器控制激光焊头进行焊接，而在这一过程中，主控制器能够在焊接载具的到位信号发送到激光镭射控制器的过程中截取到该到位信号；同时，主控制器也能够获得激光镭射控制器发出的激光焊头的启动信号，从而根据以上两个信号之中的至少一个信号进行逻辑判断，进而使得用于激光焊接的焊烟吸附装置启动，开始吸附焊烟；即在焊接件到达工作区域的同时或者之后，先后或者同时控制正压电磁阀和负压电磁阀，将负压吸头、第一吹嘴和第二吹嘴的通气管道连通，各个方向的高速气流流动，使得吸附侧的压强小于原本焊烟附着区域的压强，在负压吸头处形成负压环境，在压强差的作用下，激光焊头工作过程中产生的热量和焊烟会加速流向负压吸头一侧，减少焊烟在非焊接面等区域上的附着，而负压吸头将焊烟吸附后，经由其后方的通气管道及其中的过滤件将焊烟进行过滤和收集处理，而当焊烟积累到一定程度或者积累一定时间后，可以定时对过滤件进行更换，避免通气管道堵塞影响吸附能力。

而在以上正常吸附过程中，主控制器还获取监测工作区域中不同位置上的压力，当主控制器接收到的正压检测信号和负压检测信号均表明压力处于对应的压力阈值范围内时，即用于激光焊接的焊烟吸附装置正常工作；而当其中任一处的压力检测信号出现异常时，都无法达到所需的吸附效果，此时，用于激光焊接的焊烟吸附装置会关停并发出警报，提醒工作人员进行故障排除后才能够重新运行，整体运行稳定性好，安全性高；而在本说明书的一个可能的实施方式中，不同位置的故障还可以设置不同的警报器或者警报方式，例如正压检测信号异常，则采用蜂鸣器和红色信号灯共同报警，而负压检测信号异常仅采用蜂鸣器报警，从而有效区分出现异常的区域，便于检修排障，避免拖慢生产效率。

通过本实施例可知，本发明具有如下有益效果：

1、本发明采用负压吸头、第一吹嘴和第二吹嘴相配合包围工作区域，四个方向的高速气流使得负压吸头处形成负压，便于工作区域的气流统一流向负压吸头，保证负压吸头能够有效吸附走焊烟，避免焊烟逸散，也减少焊接件上的焊烟附着，有效提升焊接件的成品质量；同时，多方位的高速气流还有利于带走工作区域的热量，抑制由于热传导而引起的焊烟附着区域高温变色或者产生额外的烟雾。

2、本发明中的负压吸头、第一吹嘴和第二吹嘴均采用扁平形端部，能够进一步增大出口气流的流速，在节省气体流量的同时，还能够保证气流足够高速，能够减少非焊接区域80%以上的焊烟附着；并且，对于一些结构紧凑精细、外观质量要求高以及制造密集度高的产品，该用于激光焊接的焊烟吸附装置结构简单，体积小，针对性强，能够满足这些产品的精密加工要求，广泛适用于消费电子产品行业。

3、本发明采用压缩空气进行吹气，一方面成本较低，另一方面，能够有效提升设备机罩内部的安全性，避免维修人员发生窒息危险。

4、负压吸头连接过滤件，能够将吸附的焊烟收集起来，有效避免焊烟逸散对环境的污染；并且过滤件可拆卸更换，成本较低，也能够避免负压吸头通气管道的堵塞，保证焊烟的稳定吸附。

以上所描述的仅为本发明的一些实施例而已，并不用于限制本发明，本行业的技术人员应当了解，本发明还会有各种变化和改进，任何依照本发明所做的修改、等同替换和改进都落入本发明所要求的保护的范围内。

Claims (10)

1.一种用于激光焊接的焊烟吸附装置，其特征在于，设置于激光焊头（9）的下方，包括负压吸头（1）、第一吹嘴（2）、两个第二吹嘴（3）和工作区域，所述工作区域用于放置焊接件（4），所述负压吸头（1）与所述第一吹嘴（2）分别设置在所述工作区域的前侧和后侧，两个所述第二吹嘴（3）位于所述工作区域的两侧，并且所述第二吹嘴（3）设置于靠近所述负压吸头（1）的所述工作区域上，以使得所述第二吹嘴（3）与所述负压吸头（1）相配合在所述负压吸头（1）的位置形成负压；

所述负压吸头（1）、所述第一吹嘴（2）和所述第二吹嘴（3）的一端均为扁平形端部，所述负压吸头（1）、所述第一吹嘴（2）和所述第二吹嘴（3）的另一端分别对应连接通气管道（5），并且所述扁平形端部的截面宽度小于对应的所述通气管道（5）的管径，所述扁平形端部的截面长度大于对应的所述通气管道（5）的管径。

2.根据权利要求1所述的一种用于激光焊接的焊烟吸附装置，其特征在于，所述扁平形端部的截面宽度为0.5~1mm。

3.根据权利要求1所述的一种用于激光焊接的焊烟吸附装置，其特征在于，所述负压吸头（1）和所述第一吹嘴（2）均横向设置，所述第二吹嘴（3）竖直设置，并且两个所述第二吹嘴（3）在竖直方向上错位设置。

4.根据权利要求1所述的一种用于激光焊接的焊烟吸附装置，其特征在于，所述负压吸头（1）和所述第一吹嘴（2）之间的最小间距为37~47mm，两个所述第二吹嘴（3）之间的水平间距为45~55mm。

5.根据权利要求1所述的一种用于激光焊接的焊烟吸附装置，其特征在于，所述第一吹嘴（2）和所述第二吹嘴（3）的流速均为10~18m/s。

6.根据权利要求1所述的一种用于激光焊接的焊烟吸附装置，其特征在于，所述用于激光焊接的焊烟吸附装置还包括供气机构，所述通气管道（5）的一端与所述扁平形端部一一对应连接，与所述第一吹嘴（2）和所述第二吹嘴（3）连接的所述通气管道（5）另一端与所述供气机构连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于激光焊接的焊烟吸附装置，其特征在于，所述通气管道（5）的长度为50~60mm。

8.根据权利要求1所述的一种用于激光焊接的焊烟吸附装置，其特征在于，所述负压吸头（1）的另一端连接真空发生器或者负压接口（7），所述负压吸头（1）的流速至少大于所述第一吹嘴（2）的流速。

9.根据权利要求8所述的一种用于激光焊接的焊烟吸附装置，其特征在于，所述用于激光焊接的焊烟吸附装置中还包括过滤件（6），所述过滤件（6）的一端连接所述负压吸头（1），所述过滤件（6）的另一端连接所述真空发生器或者所述负压接口（7），且所述过滤件（6）可拆卸设置。

10.一种用于激光焊接的焊烟吸附装置的控制方法，应用于如权利要求1-9任一项所述的用于激光焊接的焊烟吸附装置，包括：

获取工作区域的状态；

根据所述工作区域的状态，控制第一吹嘴、第二吹嘴和负压吸头启动；

监测并判断所述工作区域内不同位置处的压力是否达到对应的压力阈值；

若不同位置处的压力均达到对应的所述压力阈值，则所述用于激光焊接的焊烟吸附装置正常工作；

若至少一处的压力未达到对应的所述压力阈值，则所述用于激光焊接的焊烟吸附装置关停并报警。

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