CN215430619U - 一种超声焊接除尘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超声焊接除尘装置。克服了现有技术在超声焊接时除尘效果不好的问题。装置包括焊接设备主体和焊接除尘组件，焊接除尘组件包括下罩、上罩，下罩固定在焊接设备主体上，下罩的下端设有出风口，出风口连接到负压抽真空装置，上罩通过滑轨固定在焊接设备主体上，上罩的上端设有进风口，上罩与下罩结合形成密闭加工区，密闭加工区中设有焊头、吹尘管和底座。本实用新型采用完整的密闭体系，通过吹尘和抽真空负压吸尘的方法，实现在超声焊接中高效除尘，提高超声焊接质量。

Description

一种超声焊接除尘装置

技术领域

本实用新型涉及超声焊接设备技术领域，尤其是指一种超声焊接除尘装置。

背景技术

超声焊接是一种广泛用于将锂离子电池极耳紧密地融合在一起的焊接方式，在对锂离子电池进行超声焊接过程中，会产生高速运动的有害金属粉尘，我们需要尽可能除去这些金属粉尘。

目前国内普遍采用毛刷和吸尘的方式进行除尘，毛刷通过摩擦除去焊接区域的金属粉尘，下方用一个吸尘盒子接住粉尘，同时对吸尘盒子和毛刷抽真空形成负压，以除去焊接粉尘。中国专利公开号CN212329995U，公开日为2021年01月12日，名称为“一种动力电池超声波焊接除尘机构”公开了一种除尘机构，包括超声波焊接机、真空吸尘装置、毛刷清扫装置，能进行除尘工作，减少金属粉尘堆积。

然而，毛刷除尘效果有限，粉尘可能残留在毛刷隐蔽处，对电芯造成二次污染；毛刷寿命较短，需要频繁更换，直接接触也容易损伤电芯；毛刷运转可能会将粉尘带到空气当中，对电芯生产造成一定的安全隐患。

发明内容

本实用新型克服了现有技术在超声焊接时除尘效果不好的问题，提供了一种超声焊接除尘装置，采用完整的密闭体系，通过吹尘和抽真空负压吸尘的方法，实现在超声焊接中高效除尘，提高超声焊接质量，保障生产安全。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下方案：

一种超声焊接除尘装置，包括焊接设备主体、负压抽真空装置和焊接除尘组件，其特征在于，所述焊接除尘组件包括下罩、上罩，所述下罩固定在焊接设备主体上，下罩的底部设有出风口，出风口下端通过吸尘管连接到负压抽真空装置，所述上罩插接在焊接设备主体上，上罩的顶部设有进风口，上罩与下罩结合形成密闭加工区，密闭加工区中设有焊头、用于吹出高压气体的吹尘管和用于固定待焊接器件的底座，吹尘管的吹气口对准待焊接器件放置的位置。在焊接前，推动上罩向下滑动，上罩滑动至最低点与下罩形成密闭加工区，密闭加工区可以防止粉尘扩散至外部环境中造成二次污染，同时提高抽真空负压的效果；在焊接时，下罩出风口处开始负压抽真空，与上罩的进风口形成一个高速的对流气体，同时吹尘管释放出高压气体，对焊接部位的金属粉尘进行充分清理，防止金属粉尘残留在焊接器件附近，金属粉尘被限制在密闭加工区内，随着纵向的对流气体一起向下运动离开焊接区域，达到除尘的目的。

作为优选，所述焊头和吹尘管固定在上罩的内侧面上。在焊接完成后，将上罩滑动远离下罩，焊头和吹尘管也随之远离底座，方便取出焊接好的成品和放入新的待焊接器件，焊头和吹尘管的位置相对固定也保证了吹尘管的吹气口始终对准待焊接器件。

作为优选，所述焊头通过焊接臂固定在上罩中，焊接臂包括底盘和柱体，底盘用螺钉固定在上罩的内侧面上，焊头连接在柱体的下侧。焊头通过焊接臂进行安装，方便焊头的更换，焊接臂向前伸出一段距离，使焊头更容易对准待焊接器件。

作为优选，所述吹尘管用U型管卡固定在上罩的内侧面上，吹尘管的管体穿过上罩连接到高压供气装置。U型管卡将吹尘管的管体牢固安装在上罩中，也方便拆卸更换和清洁，管体头部卡在吹尘口中，可以转动吹尘口调整吹气方向。

作为优选，所述下罩的底部设有L型滑槽，L型滑槽位于出风口的两侧，出风口下端设有粉尘盒，粉尘盒上有与L型滑槽匹配的L型凸起部分， L型凸起部分滑动连接在L型滑槽中。在负压抽真空时，金属粉尘被收集到粉尘盒中，方便后续处理，防止造成二次污染，通过滑动连接的结构，可以方便地放入或取出粉尘盒。

作为优选，所述滑动机构包括焊接设备主体上的滑槽和上罩上的凸起部分，滑槽和凸起部分呈梯形形，凸起部分滑动连接在滑槽中。梯形的滑槽和凸起部分组成的滑动机构，结构稳固，能够保证上罩向下滑动的流畅，不会出现左右晃动的问题。上罩通过滑槽和凸起部分在焊接设备主体上进行上下移动，可以在滑槽上设置卡位，凸起部分上设置有卡体，上罩移动至滑槽上部时，卡体卡入卡位，对上罩进行固定。另外也可以采用自动升降的结构，如采用电机驱动，上罩连接移动臂，移动臂螺纹连接在丝杆上，电机通过丝杆、齿轮的传动，带动上罩进行上下移动。自动控制上罩的升降，使设备的使用更加简单方便。

作为优选，所述进风口由若干通孔组成，通孔中设有防尘网。防尘网可以防止外部杂质随着流入进气口的气体进入到密闭加工区，对焊接过程造成影响。多通孔结构在保证进气量的同时，由于单个通孔较小，能更好地支持防尘网，防止防尘网过度形变。

作为优选，所述上罩和下罩采用透明材料制成。透明的罩体方便观察密闭加工区中的焊接情况，实时把控焊接质量，及时发现可能存在的问题。

本实用新型的有益效果是：（1）采用全密闭除尘空间，防止粉尘扩散至外部环境中造成二次污染；（2）采用负压吸附，形成高速对流气体，充分有效除去焊接过程中产生的金属粉尘；（3）附加吹风装置，增加吹风管对电芯焊接区域、极耳胶等位置进行吹风，进一步清除电芯本体可能残留的金属粉尘。（4）无接触式除尘，避免对电芯造成物理损伤。

附图说明

图1是本实用新型超声焊接除尘装置示意图；

图2是本实用新型中上罩结构及其连接结构示意图；

图3是本实用新型中上罩内部器件示意图；

图4是本实用新型中防尘网示意图；

图5是本实用新型中粉尘盒连接结构示意图。

图中：下罩1，上罩2，吸尘管3，进风口4，底座5，焊头6，吹尘管7，防尘网8，焊接设备主体9，滑槽10，焊接臂11，U型管卡12，粉尘盒13，凸起部分14，出风口16。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明。

如图1所示的实施例中，一种超声焊接除尘装置，包括焊接设备主体9和焊接除尘组件，焊接除尘组件包括采用PMMA高强度透明材料制成的下罩1和上罩2，下罩1固定在焊接设备主体9上，下罩1的底部设有出风口16，出风口16下端通过吸尘管3连接到负压抽真空装置。如图5所示，下罩1的底部设有L型滑槽，L型滑槽位于出风口16的两侧，出风口16下端设有粉尘盒13，粉尘盒13上有与L型滑槽匹配的L型凸起部分， L型凸起部分滑动连接在L型滑槽中。在负压抽真空时，金属粉尘被收集到粉尘盒13中，方便后续处理，防止造成二次污染，通过滑动连接的结构，可以方便地放入或取出粉尘盒13。上罩2通过滑动机构连接在焊接设备主体9上，滑动机构的具体结构如图2所示，包括焊接设备主体9上的滑槽10和上罩2上的凸起部分14，滑槽10和凸起部分14呈梯形，凸起部分14滑动连接在滑槽10中。三角形的滑槽10和凸起部分14形成插接结构，使得上罩进行上下移动。在滑槽上设置卡位，凸起部分上设置有卡体，上罩移动至滑槽上部时，卡体卡入卡位，对上罩进行固定。上罩2的顶部设有进风口4，进风口4的结构如图2和图4所示，由多个圆孔组成，进气充足的同时上罩2有足够的结构强度，进风口4设有防尘网8，防尘网8可以防止外部杂质随着流入进气口4的气体进入到焊接区域，对焊接过程造成影响。多通孔结构在保证进气量的同时，由于单个通孔较小，能更好地支持防尘网8，防止防尘网8过度形变。

图1中为了方便展示内部结构，在上罩2和下罩1分别开了一个展示窗口，实际设计的上罩2和下罩1轮廓贴合，能够紧密结合形成密闭加工区，密闭加工区中设有焊头6、用于吹出高压气体的吹尘管7和用于固定待焊接器件的底座5。底座5固定在下罩1中，焊头6和吹尘管7与上罩2固定连接，吹尘管7的吹气口对准待焊接器件放置的位置。

如图3所示，焊头6通过焊接臂11固定在上罩2中，焊接臂11包括底盘和柱体，底盘用螺钉固定在上罩2的内侧面上，焊头6连接在柱体的下侧。吹尘管7用U型管卡12固定在上罩2的内侧面上，吹尘管7的管体穿过上罩2连接到高压供气装置。焊头6安装在焊接臂11的下侧，方便焊头6的更换，焊接臂11向前伸出一段距离，使焊头6更容易对准待焊接器件。U型管卡12将吹尘管7的管体牢固安装在上罩2中，也方便拆卸更换和清洁，管体头部卡在吹尘口中，可以转动吹尘口调整吹气方向。在焊接完成后，将上罩2滑动远离下罩1，焊头6和吹尘管7也随之远离底座5，方便取出焊接好的成品和放入新的待焊接器件，焊头6和吹尘管7的位置相对固定也保证了吹尘管7的吹气口始终对准待焊接器件。

在焊接前，电机驱动齿轮15带动上罩2向下滑至最低点与下罩1结合形成密闭加工区，密闭加工区防止粉尘扩散至外部环境中造成二次污染，焊头6和吹尘管7随上罩2滑动到与底座5结合的工作位置，吹尘管7对准待焊接器件。

在焊接时，焊头6进行超声焊接，将固定在底座5上的电芯和极耳紧密地焊接在一起，同时下罩1的出风口3处进行负压抽真空，将密闭加工区中的气体抽走，上罩2的进风口4进气，通过控制抽真空功率，使出风口16和进风口4之间形成一个流速为15m/s的对流气体，吹尘管7通过软管连接到焊接设备主体9中的高压供气装置，工作时吹尘管7的吹风口释放出流速可调的氮气，对焊接产生的金属粉尘进行充分清理，有效地将残留在焊接区域的粉尘吹走，金属粉尘被限制在密闭加工区内，随着纵向的对流气体一起向出风口16运动，最后金属粉尘被收集到粉尘盒13中，当粉尘达到一定量时，可以将吸尘管3移开，滑动取出粉尘盒13，进行后续处理，防止造成二次污染。整个焊接过程可以通过透明的上罩2和下罩1实时观察，及时发现可能存在的问题。

在焊接结束后，将上罩2向上推移，并将上罩2保持在预设的打开位置，焊头6和吹尘管7也随之远离底座5，可以方便地取出焊接好的成品，取出成品后放入新的待焊接器件继续进行焊接工作。

Claims (8)

1.一种超声焊接除尘装置，包括焊接设备主体、负压抽真空装置和焊接除尘组件，其特征在于，所述焊接除尘组件包括下罩（1）、上罩（2），所述下罩（1）固定在焊接设备主体（9）上，下罩（1）的底部设有出风口（16），出风口（16）下端通过吸尘管（3）连接到负压抽真空装置，所述上罩（2）插接在焊接设备主体（9）上，上罩（2）的顶部设有进风口（4），上罩（2）下移后与下罩（1）结合形成密闭加工区，密闭加工区中设有焊头（6）、用于吹出高压气体的吹尘管（7）和用于固定待焊接器件的底座（5），吹尘管（7）的吹气口对准底座。

2.根据权利要求1所述的一种超声焊接除尘装置，其特征在于，所述焊头（6）和吹尘管（7）固定在上罩（2）的内侧面上。

3.根据权利要求2所述的一种超声焊接除尘装置，其特征在于，所述焊头（6）通过焊接臂（11）固定在上罩（2）中，焊接臂（11）包括底盘和柱体，底盘用螺钉固定在上罩（2）的内侧面上，焊头（6）连接在柱体的下侧。

4.根据权利要求2所述的一种超声焊接除尘装置，其特征在于，所述吹尘管（7）通过U型管卡（12）固定在上罩（2）的内侧面上，吹尘管（7）的管体穿过上罩（2）连接到高压供气装置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种超声焊接除尘装置，其特征在于，所述下罩（1）的底部设有L型滑槽，L型滑槽位于出风口（16）的两侧，出风口（16）下端设有粉尘盒（13），粉尘盒（13）上有与L型滑槽匹配的L型凸起部分， L型凸起部分滑动连接在L型滑槽中。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种超声焊接除尘装置，其特征在于，滑动机构包括焊接设备主体（9）上的滑槽（10）和上罩（2）上的凸起部分（14），滑槽（10）和凸起部分（14）呈梯形，凸起部分（14）滑动连接在滑槽（10）中。

7.根据权利要求1-4任一项所述的一种超声焊接除尘装置，其特征在于，所述进风口（4）由若干通孔组成，通孔中设有防尘网（8）。

8.根据权利要求1-4任一项所述的一种超声焊接除尘装置，其特征在于，所述上罩（2）和下罩（1）采用透明材料制成。

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