CN219724980U - 激光焊接铜嘴及激光焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种激光焊接铜嘴及激光焊接设备，本实用新型的激光焊接铜嘴，包括铜嘴本体，铜嘴本体上设有贯通设置的激光通道，以及与激光通道连通的第一进气口和除尘口，第一进气口与外部保护气源连通，除尘口与外部负压设备连通；铜嘴本体上还设有与激光通道连通的第二进气口，第二进气口与外部供气部连通，以向激光通道内输送气体。本实用新型所述的激光焊接铜嘴，通过设有第二进气口向激光通道内输送气体，便于消除由于除尘而导致的激光通道内产生的负压，防止因保护气和空气形成扰流，而导致焊缝表面和内部混入空气，保证焊接效果，减少焊接缺陷。

Description

激光焊接铜嘴及激光焊接设备

技术领域

本实用新型涉及激光焊接技术领域，特别涉及一种激光焊接铜嘴。同时，本实用新型还涉及一种激光焊接设备。

背景技术

随着行业的发展，产品安全受到广泛关注，而电池模组的安全性将直接影响新能源汽车的安全性。激光焊接为电池模组在焊接时常采用的焊接方式，但在实际生产过程中，巴片与极耳的焊接常会存在气孔、炸孔、裂纹和虚焊等情况，这些问题将容易导致电池模组的过流，也会对电池模组的强度产生不良影响，严重的时候会使模组发热着火，严重影响安全。

为了提升焊接的质量，常常需要设置相关的除尘结构，以清除在焊接时产生的大量粉尘，避免粉尘污染焊接区域，对焊接效果产生不良影响。除尘功能的实现往往需要依赖外部的负压吸附设备，从而实现对粉尘的吸除。但如此设置，也会使铜嘴内产生负压，容易导致铜嘴内的保护气与空气形成扰流，并进一步使焊缝表面和内部混入空气，增加焊接缺陷。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种激光焊接铜嘴，以利于提升激光焊接的效果，减少焊接缺陷。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种激光焊接铜嘴，包括铜嘴本体，所述铜嘴本体上设有贯通设置的激光通道，以及与所述激光通道连通的第一进气口和除尘口，所述第一进气口与外部保护气源连通，所述除尘口与外部负压设备连通；

所述铜嘴本体上还设有与所述激光通道连通的第二进气口，所述第二进气口与外部供气部连通，以向所述激光通道内输送气体。

进一步的，所述第一进气口朝向焊接区域倾斜设置。

进一步的，所述铜嘴本体的内壁上设有倾斜布置的导流面，所述除尘口贯通所述导流面设置。

进一步的，所述铜嘴本体包括内部具有所述激光通道的第一分体，以及套设在所述第一分体外的第二分体，所述第一分体与所述第二分体之间形成有过气通道，所述第一进气口设于所述第二分体上，所述过气通道的底部设有与所述激光通道连通的出气口。

进一步的，所述过气通道包括环绕所述第一分体周向设置的环形通道，以及用于连通所述环形通道与所述出气口的多个导流通道；所述第一进气口为与所述环形通道连通设置的多个。

进一步的，所述第一分体和/或所述第二分体上设有位于所述过气通道中的多个凸出部，多个所述凸出部沿所述过气通道的周向间隔布置；相邻的两个所述凸出部、所述第一分体和所述第二分体限定出所述导流通道。

进一步的，所述第一分体及所述第二分体的底部均呈锥状；和/或，所述导流通道中至少与所述出气口相连的一端倾斜设置，保护气经由所述导流通道的引导从所述出气口倾斜吹出。

进一步的，所述第一分体上设有径向外凸的搭接部，所述搭接部能够与所述第二分体抵接，而限制所述第一分体和所述第二分体两者在自身轴向上的相对移动。

进一步的，所述第一分体的顶部设有第一缺口，所述第二分体的顶部设有与所述第一缺口对应的第二缺口。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的激光焊接铜嘴，通过设有第一进气口及除尘口，便于在焊接过程中向激光通道内输送保护气，以及焊接过程中的除尘。且通过设有第二进气口向激光通道内输送气体，便于消除由于除尘而导致的激光通道内产生的负压，防止因保护气和空气形成扰流，而导致焊缝表面和内部混入空气，保证焊接效果，减少焊接缺陷，使鱼鳞纹更明显。

此外，使第一进气口朝向焊接区域倾斜设置，则由第一进气口进入激光通道内的保护气可吹向焊接区域，并均匀流过焊缝表面以隔绝空气，获得更好的焊接效果。

另外，可优选的使导流通道中至少与出气口相连的一端倾斜设置，如此，保护气经由导流通道的引导，可经由出气口旋转吹出，利于提升保护气的保护效果，使熔池更加稳定，减少焊缝表面气孔。

本实用新型的另一目的在于提出一种激光焊接设备，所述激光焊接设备上设有如上所述的激光焊接铜嘴。

本实用新型所述的激光焊接设备与实施例一的激光焊接铜嘴相对于现有技术，具有相同的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的铜嘴本体为单层时的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的铜嘴本体为单层时的内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的第一分体及第二分体为圆筒状时铜嘴本体的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的第一分体为圆筒状时的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述的第二分体为圆筒状时的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所述的第一分体及第二分体为圆筒状时铜嘴本体的内部结构示意图；

图7为本实用新型实施例所述的第一分体及第二分体为长方体状时铜嘴本体的结构示意图；

图8为本实用新型实施例所述的第一分体及第二分体为长方体状时铜嘴本体的内部结构示意图；

图9为本实用新型实施例所述的第二分体为长方体状时的结构示意图；

图10为本实用新型实施例所述的第一分体为长方体状时的结构示意图。

附图标记说明：

1、铜嘴本体；1011、第一分体；1012、第二分体；1013、激光通道；2、第一进气口；3、第二进气口；4、除尘口；5、导流面；6、环形通道；7、导流通道；8、凸出部；9、搭接部；10、连接部；11、第一缺口；12、第二缺口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所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，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种激光焊接铜嘴，整体构成上，该激光焊接铜嘴包括铜嘴本体1，铜嘴本体1上设有贯通设置的激光通道1013，以及与激光通道1013连通的第一进气口2和除尘口4，第一进气口2与外部保护气源连通，除尘口4与外部负压设备连通。铜嘴本体1上还设有与激光通道1013连通的第二进气口3，第二进气口3与外部供气部连通，以向激光通道1013内输送气体。

如此设置，便于消除由于除尘而导致的激光通道1013内产生的负压，防止保护气和空气形成扰流，而导致焊缝表面和内部混入空气，保证焊接效果，减少焊接缺陷。

基于上述的整体介绍，作为一种较优的实施方式，如图1至图10所示，在本实施例中，铜嘴本体1可为单层结构，此时优选的使第一进气口2朝向焊接区域倾斜设置，则由第一进气口2进入激光通道1013内的保护气可吹向焊接区域，并均匀流过焊缝表面以隔绝空气，获得更好的焊接效果。

第二进气口3设置在第一进气口2的上方，且外部供气部可优选为现有技术中常用到的空气压缩装置，也即第二进气口3向激光通道1013内输送空气，以消除由于除尘口4吸气而造成的激光通道1013内产生的负压，从而保证焊接效果。且设置在第一进气口2上方的第二进气口3向激光通道1013内输送的空气，不会影响保护气对焊接区域的保护，有利于进一步保证焊接效果。

此外，作为进一步优选的，本实施例中第一进气口2的吹气角度可与水平面之间的夹角呈45°，也即使第一进气口2倾斜向下45°设置，便于使焊接时保护气的保护效果较好。当然，除了使第一进气口2的吹气角度与水平面之间的夹角呈45°，也可呈其它角度，如40°、43°、48°以及50°等，使第一进气口2引导保护气吹向焊接区域即可。

如图1及图2中所示，可在铜嘴本体1的两相对侧上分别设有第一进气口2和除尘口4，铜嘴本体1的内壁上设有倾斜布置的导流面5，除尘口4贯通导流面5设置。导流面5的设置便于使激光通道1013内的气体、粉尘等，经由导流面5的引导后从除尘口4排出。且相对布置的第一进气口2和除尘口4，使得保护气在从第一进气口2吹出后，均匀的流过焊接表面后，经由除尘口4排出，从而起到较好的保护效果，隔绝空气，减少焊缝氧化，使熔池更加稳定，减少焊缝表面和内部气孔。

需要注意的是，将第一进气口2及除尘口4设置在铜嘴本体1的两相对侧上仅是一种较优的实施方式，此外，也可使第一进气口2及除尘口4不设置在两相对侧上，如将第一进气口2设置在铜嘴本体1的左侧或右侧，而将除尘口4设置在铜嘴本体1的前侧或后侧上。

另外，将铜嘴本体1设为单层结构，且第一进气口2设置在铜嘴本体1的一侧的形式，在长时间使用后也不会造成粉尘将第一进气口2堵塞，利于提升该焊接铜嘴的使用寿命，且将第一进气口2设置在铜嘴本体1一侧的形式，也便于使该铜嘴用于直线轨迹的焊接，利于减少虚焊问题。如图1中所示，还可在铜嘴本体1的左右两侧设有与外部夹具连接的连接部10，并在连接部10上设有连接孔。

还需要说明的是，铜嘴本体1为单层结构的情况下，除尘口4的下端与铜嘴本体1底部之间的距离优选设置在3mm-4mm之间，其具体可为3mm、3.2mm、3.5mm以及4mm等，如此，使除尘口4的高度较低，便于将焊接时产生的烟尘吸走，具有较好的除尘效果。

铜嘴为单层结构时可用于锂离子电池的巴片和极柱之间的焊接，在焊接时，将巴片放置到极柱上，之后使该激光焊接铜嘴压紧巴片，开启外部保护气源、外部供气部以及外部负压设备，之后即可进行焊接。

当然，铜嘴本体1除了可为上述的单层结构，也可为现有技术中常用到的双层结构。铜嘴本体1呈双层结构时，其包括内部具有激光通道1013的第一分体1011，以及套设在第一分体1011外的第二分体1012，第一分体1011与第二分体1012之间形成有过气通道，第一进气口2设于第二分体1012上，过气通道的底部设有与激光通道1013连通的出气口。

并且作为进一步优选的可将第一分体1011与第二分体1012之间的间距设置在2mm-3mm之间，也即导气通道在沿第一分体1011径向上的尺寸在2mm-3mm之间，其具体可为2mm、2.3mm、2.5mm以及3mm等，如此，便于引导气体的同时，使导气通道具有足够的宽度，从而在使用过程中不容易堵塞。

具体实施时，可将第一分体1011及第二分体1012均设置成圆筒状。并且，结合图3及图4和图6中所示，过气通道包括环绕第一分体1011周向设置的环形通道6，以及用于连通环形通道6与出气口的多个导流通道7，且第一进气口2为与环形通道6连通设置的多个。

作为一种较优的实施方式，可设置有两个第一进气口2，并使两个第一进气口2分别与环形通道6的径向的两端连通，从而可以从两侧向环形通道6吹气，使气体均匀的流入各导流通道7内，保证各导流通道7内的气体流量均匀，具有较好的保护效果。当然，第一进气口2的数量并不局限于两个，其也可为三个、四个、五个等。另外，除了将第一进气口2的数量设置为多个，仅设置一个第一进气口2也是可以的。

此时，如图3及图4中所示，第二进气口3及除尘口4均可设于第一分体1011上，而直接与激光通道1013内部连通。需要说明的是，当第一分体1011及第二分体1012呈圆筒状时附图中并未给出第二进气口3的结构，在实际设计时，第二进气口3设置成与除尘口4相同的结构即可。此时，除尘口4的下端距离该焊接铜嘴底部尺寸可为16mm-20mm，其具体可为16mm、17mm、18mm、19mm以及20mm等，以便于具有较好的除尘效果。

当然，除了将第一分体1011及第二分体1012设置成圆筒状，也可将第一分体1011及第二分体1012设置为套设在一起的其它形状，如长方体状等。

当第一分体1011及第二分体1012呈长方体状时，结合图6、图7、图8以及图9中所示，第二进气口3及除尘口4可为贯通所述第一分体1011及第二分体1012，而与所述激光通道1013连通的通孔。此时，除尘口4的下端距离该铜嘴底部的尺寸可为9mm-13mm，其具体可为9mm、10mm、11mm、12mm以及13mm等，以便于具有较好的除尘效果。并且在第一分体1011及第二分体1012间亦形成有环形通道6及导流通道7，第一进气口2与环形通道6导通。

作为进一步优选的，结合图3及图4和图5中所示，第一分体1011上设有位于过气通道中的多个凸出部8，多个凸出部8沿过气通道的周向间隔布置，相邻的两个凸出部8、第一分体1011和第二分体1012限定出导流通道7。当然，除了将凸出部8设置在第一分体1011上，也可将其设置在第二分体1012上，结合图8及图9和图10中所示，凸出部8设置在第二分体1012上，且凸出部8向第一分体1011的方向延伸，而使相邻的两个凸出部8、第一分体1011及第二分体1012限定出导流通道7，

作为一种较优的实施方式，如图3及图4中所示，可使第一分体1011及第二分体1012的底部均呈锥状，如此可使导流通道7的下端朝向焊接区域倾斜设置，以便于向保护气吹送至焊接区域表面。

作为进一步优选的，可使导流通道7中至少与出气口相连的一端倾斜设置，保护气经由导流通道7的引导从出气口倾斜吹出。具体实施时，可如图4中所示，自上之下，使导流通道7沿逆时针的方向倾斜，如此，保护气经由导流通道7的引导，可经由出气口旋转吹出，利于提升保护气的保护效果，使熔池更加稳定，减少焊缝表面气孔。需要说明的是，使导流通道7整个沿逆时针的方向倾斜，仅是一种较优的实施方式，此外，也可仅使导流通道7靠近出气口的一端倾斜设置。

当然，也可不将第一分体1011及第二分体1012的底部设置成锥状，如图7及图9和图10中所示，此时，第一分体1011及第二分体1012底部未缩径设置。此外，除了使导流通道7中至少与出气口相连的一端倾斜设置，也可使导流通道7的沿铜嘴本体的轴向竖直设置。

作为一种较优的实施方式，可在第一分体1011上设有径向外凸的搭接部9，搭接部9能够与第二分体1012抵接，而限制第一分体1011和第二分体1012两者在自身轴向上的相对移动。具体实施时，当第一分体1011及第二分体1012呈圆筒状时，可参考图4及图5和图6中所示，搭接部9可为设置在第一分体1011的周侧上，当第一分体1011与第二分体1012装配好之后，搭接部9搭接在第一分体1011的顶部。

此外，当第一分体1011及第二分体1012呈长方体状时，可看参考图7及图8和图9中所示，搭接部9可为设于第一分体1011顶部的边缘向外伸出的部分，将第一分体1011及第二分体1012装配好后，搭接部9搭接在第一分体1011的顶部，而限定出第一分体1011及第二分体1012之间的相对位置。

另外，作为进一步优选的，结合图7及图9和图10中所示，第一分体1011的顶部设有第一缺口11，第二分体1012的顶部设有与第一缺口11对应的第二缺口12。通过设置的第一缺口11及第二缺口12，便于使激光通道1013与外部环境导通，增加空气进气量，防止除尘风速过大将底部保护气吸出，减弱保护气效果。此外，缺口的设置也方便将第一本体从第二本体内取出。

当然，除了如图7中所示出的形式，也可在第一分体1011及第二分体1012呈圆筒状时设有与外界环境导通的缺口，以便于空气的进入，具体实施时，可将缺口设置在第一分体1011的侧壁上，能够实现激光通道1013与外界环境的导通即可。

双层结构下的铜嘴也可用于锂离子电池的巴片和极柱之间的焊接，在焊接时，将巴片放置到极柱上，之后使该激光焊接铜嘴压紧巴片，开启外部保护气源、外部供气部以及外部负压设备，之后即可进行焊接。

需要说明的是，上述仅给出第一分体1011及第二分体1012呈圆筒状，以及第一分体1011及第二分体1012呈长方体状的形式，但在实际时，也可在第一分体1011及第二分体1012设置成套设在一起的其它形状，上述的各结构特征，也可应用在其他形状的第一分体1011及第二分体1012上。此外，如图3及图7中所示，铜嘴本体1为双层结构时，也可在铜嘴本体1上设有连接部10，以便于和外部夹具的连接。

本实施例的激光焊接铜嘴，通过设有第一进气口2及除尘口4，便于在焊接过程中向激光通道1013内输送保护气，以及焊接过程中的除尘。且通过设有第二进气口3向激光通道1013内输送气体，便于消除由于除尘而导致的激光通道1013内产生的负压，防止保护气和空气形成扰流，而导致焊缝表面和内部混入空气，保证焊接效果，减少焊接缺陷，使鱼鳞纹更明显。

实施例二

本实施例涉及一种激光焊接设备，该激光焊接设备上设有实施例一的激光焊接铜嘴。

本实施例的激光焊接设备与实施例一的激光焊接铜嘴相对于现有技术，具有相同的技术效果，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种激光焊接铜嘴，其特征在于：

包括铜嘴本体，所述铜嘴本体上设有贯通设置的激光通道，以及与所述激光通道连通的第一进气口和除尘口，所述第一进气口与外部保护气源连通，所述除尘口与外部负压设备连通；

所述铜嘴本体上还设有与所述激光通道连通的第二进气口，所述第二进气口与外部供气部连通，以向所述激光通道内输送气体。

2.根据权利要求1所述的激光焊接铜嘴，其特征在于：

所述第一进气口朝向焊接区域倾斜设置。

3.根据权利要求2所述的激光焊接铜嘴，其特征在于：

所述铜嘴本体的内壁上设有倾斜布置的导流面，所述除尘口贯通所述导流面设置。

4.根据权利要求1所述的激光焊接铜嘴，其特征在于：

所述铜嘴本体包括内部具有所述激光通道的第一分体，以及套设在所述第一分体外的第二分体，所述第一分体与所述第二分体之间形成有过气通道，所述第一进气口设于所述第二分体上，所述过气通道的底部设有与所述激光通道连通的出气口。

5.根据权利要求4所述的激光焊接铜嘴，其特征在于：

所述过气通道包括环绕所述第一分体周向设置的环形通道，以及用于连通所述环形通道与所述出气口的多个导流通道；

所述第一进气口为与所述环形通道连通设置的多个。

6.根据权利要求5所述的激光焊接铜嘴，其特征在于：

所述第一分体和/或所述第二分体上设有位于所述过气通道中的多个凸出部，多个所述凸出部沿所述过气通道的周向间隔布置；

相邻的两个所述凸出部、所述第一分体和所述第二分体限定出所述导流通道。

7.根据权利要求5所述的激光焊接铜嘴，其特征在于：

所述第一分体及所述第二分体的底部均呈锥状；

和/或，所述导流通道中至少与所述出气口相连的一端倾斜设置，保护气经由所述导流通道的引导从所述出气口倾斜吹出。

8.根据权利要求4所述的激光焊接铜嘴，其特征在于：

所述第一分体上设有径向外凸的搭接部，所述搭接部能够与所述第二分体抵接，而限制所述第一分体和所述第二分体两者在自身轴向上的相对移动。

9.根据权利要求4所述的激光焊接铜嘴，其特征在于：

所述第一分体的顶部设有第一缺口，所述第二分体的顶部设有与所述第一缺口对应的第二缺口。

10.一种激光焊接设备，其特征在于：

所述激光焊接设备上设有权利要求1至9中任一项所述的激光焊接铜嘴。