CN115971650A - 一种基于激光拼焊的除尘设备及焊接装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及一种基于激光拼焊的除尘设备及焊接装置，除尘设备包括：除尘部，包括分离组件和除尘箱组件，分离组件设置在移动架上，分离组件包括分离管，分离管的上方为圆柱形的第一管体、下方为锥形的第二管体，第二管体的底部开设有排出口以及抽板，第一管体的顶部通过抽风管道与除尘箱组件连接；集尘部，包括风帘组件组件和集尘通道，风帘组件设置在激光头的一侧且出风端朝向激光头，集尘通道设置在激光头的另一侧，通过除尘部的分离组件将集尘部收集输入的烟尘中较大颗粒进行分离、通过除尘部的除尘箱组件对较轻的烟尘以及空气进行净化，有效提高了对焊接过程中产生的烟尘的收集效果以及净化效果。

Description

一种基于激光拼焊的除尘设备及焊接装置

技术领域

本申请实施例涉及焊接技术领域，具体而言，涉及一种基于激光拼焊的除尘设备及焊接装置。

背景技术

激光拼焊设备是在汽车覆盖件薄板焊接工艺中常用的设备，用于将等厚或不等厚薄钢板使用激光焊接工艺，将其拼焊连接在一起。激光拼焊设备一般有两种形式，一是激光焊接头固定、工件(薄板)直线移动的形式，另一种是激光焊接头直线移动、工件(薄板)不动的形式，由于移动式激光焊接头占地面积较少，因而被应用广泛。

在相关技术中，移动式激光焊接头除尘时往往采用抽风管进行除尘，由于移动式激光焊接头的直线运动行程很长，造成抽风管路细长、风阻大，且激光焊接头处的烟尘捕集口简单且对称，未充分考虑烟尘负压抽吸时的气流特性，造成焊接烟尘收集效果极差。

发明内容

本申请实施例提供一种基于激光拼焊的除尘设备，应用于激光拼焊设备，所述激光拼焊设备包括激光头和移动架，所述除尘设备包括：

除尘部，包括分离组件和除尘箱组件，所述分离组件设置在所述移动架上，所述分离组件包括分离管，所述分离管的上方为圆柱形的第一管体、下方为锥形的第二管体，所述第二管体的底部开设有排出口以及用以启闭所述排出口的抽板，所述第一管体的顶部通过抽风管道与所述除尘箱组件连接；

集尘部，包括风帘组件组件和集尘通道，所述风帘组件沿所述激光头的移动方向设置在所述激光头的一侧且出风端朝向所述激光头，所述集尘通道设置在所述激光头的另一侧，所述集尘通道的一端朝向所述风帘组件、另一端沿所述第一管体的切线方向与所述第一管体连通。

可选地，所述分离组件还包括涡流风机，所述涡流风机设置在所述第一管体的顶部，所述涡流风机的进风口朝向所述第一管体.

可选地，所述激光头的周向设置有集尘板，所述集尘板靠近所述风帘组件一侧开设有开口，所述集尘板靠近所述除尘部一侧的侧壁上开设有与风帘组件适配的集尘口，所述集尘通道通过所述集尘口与所述集尘板连接。

可选地，所述集尘板沿竖直方向对称设置，所述集尘板的底部与待焊接的工件之间留有间隔。

可选地，所述风帘组件的出风口的朝向倾斜向上设置，所述集尘通道的底壁设置为与所述风帘组件的出风口朝向相适配的斜面。

可选地，所述集尘板的顶壁由靠近所述风帘组件向靠近所述分离组件一侧倾斜设置。

可选地，所述集尘板沿竖直方向的弯折处倒角设置。

可选地，所述激光头上水平设置有挡尘板，所述挡尘板设置在所述风帘组件下方。

可选地，所述除尘箱组件包括抽吸风机和滤芯箱，所述滤芯箱上设置有进风口和出风口，所述进风口与所述抽风管道连接，所述出风口与所述抽吸风机的进风端连接。

本申请实施例第二方面提供一种基于激光拼焊的焊接装置，包括激光拼焊设备，所述激光拼焊设备包括激光头和移动架，包括权利要求1-9任意一项所述的除尘设备。

采用本申请提供的一种基于激光拼焊的除尘设备及焊接装置，在激光拼焊设备工作时，通过激光头对两块板材进行焊接，通过风帘组件开始向激光头方向吹出高速气流，将焊接时产生的烟尘向集尘通道一侧吹送，烟尘通过集尘通道沿第一管体的切线方向进入分离管后形成旋风气流，在重力和离心力的作用下，较大的颗粒沿第一管体以及第二管体侧壁的约束下向下沉垫进入第二管体，空气以及较轻的粉尘向上进入抽风通道内，通过出除尘箱组件将空气以及较轻的粉尘吸入除尘箱组件内，通过除尘箱组件对进入的带有粉尘的空气进行净化，从而完成整个除尘工作，通过分离组件充分将产生的烟尘输送至除尘部，通过除尘部的分离组件将集尘部收集输入的烟尘中较大颗粒进行分离、通过除尘部的除尘箱组件对较轻的烟尘以及空气进行净化，有效提高了对焊接过程中产生的烟尘的收集效果以及净化效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提出的焊接装置的示意图；

图2是本申请一实施例提出的焊接头部分的放大示意图。

附图说明：1、除尘部；2、分离组件；21、分离管；211、第一管体；212、第二管体；22、排出口；23、抽板；24、涡流风机；3、除尘箱组件；31、抽吸风机；32、滤芯箱；4、抽风管道；5、集尘部；51、风帘组件；52、集尘通道；6、集尘板；7、挡尘板；8、激光头；9、移动架。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

激光拼焊设备是在汽车覆盖件薄板焊接工艺中常用的设备，用于将等厚或不等厚薄钢板使用激光焊接工艺，将其拼焊连接在一起。激光拼焊设备一般有两种形式，一是激光焊接头固定、工件(薄板)直线移动的形式，由于需要较大的占地面积，而应用较少；另一种是激光焊接头直线移动、工件(薄板)不动的形式，占地面积较少，因而应用广泛。

对于第一种形式，由于激光焊接头不动，激光焊接产生的烟尘吸附装置容易设计与实现，且容易实现高效的烟尘抽吸，而对于后一种结构，由于移动式激光焊接头的直线运动行程很长，造成抽风管路细长、风阻大，且激光焊接头处的烟尘捕集口简单且对称，未充分考虑烟尘负压抽吸时的气流特性，造成焊接烟尘收集效果极差。

实施例一

有鉴于此，参照图1和图2，本申请第一方面提供一种基于激光拼焊的除尘设备，应用于激光拼焊设备，激光拼焊设备包括激光头8和移动架9，移动架9沿某一方向水平移动，激光头8沿竖直方向设置在移动架9的底部，以使移动架9带动激光头8移动，除尘设备包括：

除尘部1，包括分离组件2和除尘箱组件3，分离组件2设置在移动架9上，分离组件2包括分离管21，分离管21的上方为圆柱形的第一管体211、下方为锥形的第二管体212，第二管体212的底部开设有排出口22以及用以启闭排出口22的抽板23，第一管体211的顶部通过抽风管道4与除尘箱组件3连接；

集尘部5，包括风帘组件51组件和集尘通道52，风帘组件51沿激光头8的移动方向设置在激光头8的一侧且出风端朝向激光头8，集尘通道52设置在激光头8的另一侧，集尘通道52的一端朝向风帘组件51、另一端沿第一管体211的切线方向与第一管体211连通。

其中，分离组件2设置在激光头8的一侧作为第一步吸入烟尘的部件，除尘箱组件3与分离组件2连接，用于将经过分离组件2分离后的烟尘和空气进一步处理，从而将洁净空气排出，具体的，将激光头8的移动路线所在的竖直平面作为基准面，风帘组件51设置在激光头8的顶部，且沿基准面对称设置，分离管21沿竖直方向设置在激光头8背离移动方向的一侧且偏离基准面，集尘通道52关于基准面对称设置，从而使集尘通道52沿第一管体211的切线方向与第一管体211连接，焊接过程中通过风帘组件51不断将产生的烟尘通过集尘通道52吹入第一管体211内，由于集尘通道52沿第一管体211的切线方向与第一管体211连接，因此吹入的气流在第一管体211内形成环流，在重力作用下质量较大的颗粒要第一管体211和第二管体212下落，空气以及较轻的烟尘在环流作用下向上进入排气管道内。

排气管道的一端跟随设置在移动架9上的分离管21同步运动，另一端与固定不懂的除尘箱组件3固定连通，在烟尘进如排气管道后，除尘箱组件3对排气管道内的烟尘提供二次吸力，以使烟尘吸入除尘箱组件3内进行净化排气。

在激光拼焊设备工作时，通过激光头8对两块板材进行焊接，通过风帘组件51开始向激光头8方向吹出高速气流，将焊接时产生的烟尘向集尘通道52一侧吹送，烟尘通过集尘通道52沿第一管体211的切线方向进入分离管21后形成旋风气流，在重力和离心力的作用下，较大的颗粒沿第一管体211以及第二管体212侧壁的约束下向下沉垫进入第二管体212，空气以及较轻的粉尘向上进入抽风通道内，通过出除尘箱组件3将空气以及较轻的粉尘吸入除尘箱组件3内，通过除尘箱组件3对进入的带有粉尘的空气进行净化，从而完成整个除尘工作，通过分离组件2充分将产生的烟尘输送至除尘部1，通过除尘部1的分离组件2将集尘部5收集输入的烟尘中较大颗粒进行分离、通过除尘部1的除尘箱组件3对较轻的烟尘以及空气进行净化，有效提高了对焊接过程中产生的烟尘的收集效果以及净化效果。

参照图1和图2，在一些实施例中，分离组件2还包括涡流风机24，涡流风机24设置在第一管体211的顶部，涡流风机24的进风口朝向第一管体211。

在烟尘通过风帘组件51吹入后，由于气流方向为第一管体211的切线方向，因此气流在第一管体211内形成环流，通过在第一管体211的顶部设置涡流风机24，从而进一步提高风帘组件51将烟尘吹入分离组件2中中形成环流的强度，进而提高分离管21中大颗粒的粉尘与烟尘气流分离的效果，同时通过涡流风机24将大颗粒杂质沉降后的烟尘抽离，进一步提高了装置的除尘效果。

涡流风机24的旋向与风帘组件51吹入第一管体211的方向相适配，涡流风机24的进风端朝向第一管体211内部，出风端朝向抽风管道4，具体的，涡流风机24的型号根据激光拼焊设备的型号以及第一管体211的型号确定。

在一些实施例中，激光头8的周向设置有集尘板6，集尘板6靠近风帘组件51一侧开设有开口，集尘板6靠近除尘部1一侧的侧壁上开设有与风帘组件51适配的集尘口，集尘通道52通过集尘口与集尘板6连接。

集尘板6包括位于激光头8两侧且平行于激光头8运动方向和靠近分离组件2一侧的三块板体，形成围设在激光头8三个方向的集尘板6，集尘板6可拆卸的设置在移动架9上，集尘板6的顶部开通设置以供激光头8伸入集尘板6内，通过集尘板6对烟尘进行阻挡收集，有效提高装置的集尘效果。

集尘口开设在集尘板6靠近除尘部1一侧的侧壁上且朝向风帘组件51的出风口，集尘通道52的边缘与集尘口的边缘密封连接，从而使烟尘顺利进入集尘通道52。

在一些实施例中，集尘板6沿竖直方向对称设置，集尘板6的底部与待焊接的工件之间留有间隔。

工作过程中部分颗粒经过风帘组件51吹入第一管体211，另一部分经过集尘板6阻拦收集下落在地面上，避免颗粒四处飞溅。

在一些实施例中，风帘组件51的出风口的朝向倾斜向上设置，集尘通道52的底壁设置为与风帘组件51的出风口朝向相适配的斜面。

通过倾斜向上设置出风口，在工作过程中给烟尘一定向上的力，从而降低烟尘在重力作用下下落的量，进而将更多烟尘吹入集尘通道52内，从而提高装置的集尘效果，集尘通道52的底壁向下延伸，底壁的边缘低于风帘组件51底部的边缘，且集尘通道52的宽度大于风帘组件51出风端的宽度，从而是风帘组件51吹向集尘通道52的烟尘能完全进入集尘通道52，进而提高装置的集尘效果。

其中，集尘通道52可以为方形截面，也可以为其他形状的截面，根据风帘组件51出风口以及其他装置的型号不同，集尘通道52的形状和尺寸可以适应性改变。

在一些实施例中，集尘板6的顶壁由靠近风帘组件51向靠近分离组件2一侧倾斜设置

在风帘组件51向集尘通道52一侧吹入烟尘时，烟尘容易发生扩散，通过将集尘板6的顶部倾斜设置，从而使集尘板6的顶部形成有由靠近风帘组件51向靠近分离组件2一侧扩张的漏斗形，避免对烟尘造成阻碍，同时对烟尘进行导向，进一步提高了装置的集尘效果。

在一些实施例中，集尘板6沿竖直方向的弯折处倒角设置。

集尘板6一体化设置，采用一整块钢材弯折而成，将弯折处设置为圆角，从而在风帘组件51将烟尘吹入集尘通道52时对烟尘进行导向，降低烟尘受到的阻力。

在一些实施例中，激光头8上水平设置有挡尘板7，挡尘板7设置在风帘组件51下方。

在焊接过程中，烟尘飞溅容易与焊接头接触，导致焊接头损伤，因此在激光头8与风帘组件51之间水平设置挡尘板7，对飞溅向激光头8的烟尘进行遮挡，从而对激光头8进行保护，然后通过风帘组件51对烟尘吹向集尘通道52。

在一些实施例中，除尘箱组件3包括抽吸风机31和滤芯箱32，滤芯箱32上设置有进风口和出风口，进风口与抽风管道4连接，出风口与抽吸风机31的进风端连接。

当分离组件2将烟尘吸入后，通过涡流风机24将烟尘输入至抽风管道4内，然而抽风管道4需要跟随激光头8进行移动，因此长度较长，烟尘容易在抽风管道4内沉积，因此设置包括抽吸风机31和滤芯箱32的除尘箱组件3，通过抽吸风机31提供二次风力，将抽风管道4内的烟尘向滤芯箱32内抽入，进一步提高对烟尘的吸入效果。

通过滤芯箱32对吸入的烟尘进行过滤，并进行二次过滤处理，消除空气中的有害气体，然后将过滤后的干净空气通过抽吸风机31排出，进而提高了对烟尘的处理效果，降低对空气产生污染。

其中，滤芯箱32的型号可以根据焊接用料以及板材进行确定，从而对不同的烟尘进行处理，提高装置的适用性。

实施例二

基于同一发明构思，本申请另一实施例提供一种基于激光拼焊的焊接装置，包括激光拼焊设备，参照图1和图2，激光拼焊设备包括激光头8和移动架9，还包括实施例一提供的除尘设备，激光头8和风帘组件51安装在移动架9底部，将集尘板6安装在激光头8底部，并将集尘通道52与分离管21进行连接，完成除尘设备与激光头8的连接。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的一种基于激光拼焊的除尘设备及焊接装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种基于激光拼焊的除尘设备，应用于激光拼焊设备，所述激光拼焊设备包括激光头(8)和移动架(9)，其特征在于，所述除尘设备包括：

除尘部(1)，包括分离组件(2)和除尘箱组件(3)，所述分离组件(2)设置在所述移动架(9)上，所述分离组件(2)包括分离管(21)，所述分离管(21)的上方为圆柱形的第一管体(211)、下方为锥形的第二管体(212)，所述第二管体(212)的底部开设有排出口(22)以及用以启闭所述排出口(22)的抽板(23)，所述第一管体(211)的顶部通过抽风管道(4)与所述除尘箱组件(3)连接；

集尘部(5)，包括风帘组件(51)组件和集尘通道(52)，所述风帘组件(51)沿所述激光头(8)的移动方向设置在所述激光头(8)的一侧且出风端朝向所述激光头(8)，所述集尘通道(52)设置在所述激光头(8)的另一侧，所述集尘通道(52)的一端朝向所述风帘组件(51)、另一端沿所述第一管体(211)的切线方向与所述第一管体(211)连通。

2.根据权利要求1所述的除尘设备，其特征在于，所述分离组件(2)还包括涡流风机(24)，所述涡流风机(24)设置在所述第一管体(211)的顶部，所述涡流风机(24)的进风口朝向所述第一管体(211)。

3.根据权利要求1所述的除尘设备，其特征在于，所述激光头(8)的周向设置有集尘板(6)，所述集尘板(6)靠近所述风帘组件(51)一侧开设有开口，所述集尘板(6)靠近所述除尘部(1)一侧的侧壁上开设有与风帘组件(51)适配的集尘口，所述集尘通道(52)通过所述集尘口与所述集尘板(6)连接。

4.根据权利要求3所述的除尘设备，其特征在于，所述集尘板(6)沿竖直方向对称设置，所述集尘板(6)的底部与待焊接的工件之间留有间隔。

5.根据权利要求3所述的除尘设备，其特征在于，所述风帘组件(51)的出风口的朝向倾斜向上设置，所述集尘通道(52)的底壁设置为与所述风帘组件(51)的出风口朝向相适配的斜面。

6.根据权利要求5所述的除尘设备，其特征在于，所述集尘板(6)的顶壁由靠近所述风帘组件(51)向靠近所述分离组件(2)一侧倾斜设置。

7.根据权利要求3所述的除尘设备，其特征在于，所述集尘板(6)沿竖直方向的弯折处倒角设置。

8.根据权利要求1所述的除尘设备，其特征在于，所述激光头(8)上水平设置有挡尘板(7)，所述挡尘板(7)设置在所述风帘组件(51)下方。

9.根据权利要求1所述的除尘设备，其特征在于，所述除尘箱组件(3)包括抽吸风机(31)和滤芯箱(32)，所述滤芯箱(32)上设置有进风口和出风口，所述进风口与所述抽风管道(4)连接，所述出风口与所述抽吸风机(31)的进风端连接。

10.一种基于激光拼焊的焊接装置，包括激光拼焊设备，所述激光拼焊设备包括激光头(8)和移动架(9)，其特征在于，还包括权利要求1-9任意一项所述的除尘设备。

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