CN221019156U - 激光焊接装置及激光焊接设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种激光焊接装置及激光焊接设备。激光焊接装置包括振镜组件和风刀组件。振镜组件用于发射激光束对焊接区域的工件进行激光焊接,振镜组件包括保护镜片。风刀组件位于振镜组件和焊接区域之间,风刀组件包括第一风刀和第二风刀,第一风刀的出风口朝向焊接区域,第二风刀的出风口朝向保护镜片。本申请实施例的激光焊接装置能够通过风刀组件改变焊渣的运动轨迹,从而降低焊渣附着到保护镜片上的可能性,并且还能够降空气中的灰尘、纤维等杂质附着在保护镜片上的可能性,进而能够提高保护镜片的清洁程度,降低激光光束被遮挡的概率,提高了焊接质量。本申请实施例的激光焊接设备的焊接质量高,可靠性好。
Description
技术领域
本申请涉及电池制造技术领域,尤其涉及激光焊接装置及激光焊接设备。
背景技术
新能源电池在生活和产业中的应用越来越广泛,例如,搭载电池的新能源汽车已经被广泛使用,另外,电池还被越来越多地应用于储能领域等。
激光焊接是电池生产制造过程中较为重要的一项工艺,而在激光焊接的过程中通常会发生焊渣的飞溅,另外,空气中也会存在灰尘、纤维等杂质,因此,如何降低焊渣、杂质所产生的不良影响是业界研究的课题之一。
实用新型内容
为解决上述技术问题,本申请提供一种保护镜片不易发生污染、焊接质量好、可靠性高的激光焊接装置及激光焊接设备。
本申请通过如下技术方案实现。
本申请的第一方面提供一种激光焊接装置。该激光焊接装置包括振镜组件,用于发射激光束对焊接区域的工件进行激光焊接,所述振镜组件包括保护镜片;和风刀组件,位于所述振镜组件和所述焊接区域之间,所述风刀组件包括第一风刀和第二风刀,所述第一风刀的出风口朝向所述焊接区域,所述第二风刀的出风口朝向所述保护镜片。
由于风刀组件包括第一风刀,第一风刀的出风口朝向焊接区域,由此,焊接产生的焊渣会在第一风刀吹出的气流的作用下改变其的原本的飞溅轨迹,使得焊渣朝向远离振镜组件的方向运动,降低焊渣飞溅至振镜组件的保护镜片处而造成保护镜片污染的可能性,从而降低了振镜组件发射出的激光束被保护镜片上的焊渣阻挡,而造成焊接能量不足的不良情况发生的可能性,提高了焊接的质量和焊接的可靠性。
而且,由于风刀组件还包括第二风刀,第二风刀的出风口朝向保护镜片,由此,第二风刀吹出的气流能够将可能附着在保护镜片上的灰尘、纤维等杂质吹散,进一步降低保护镜片被污染的可能性,提高了保护镜片的清洁程度,从而提高了焊接的质量。
另外,由于风刀组件能够在激光焊接的过程中以自动化的方式对振镜组件的保护镜片起到焊渣阻挡以及一定的清洁的作用,因此,无需频繁的停止焊接工作并且人工对保护镜片进行清洁,从而能够有效的降低人工成本,提高生产效率。
在一些实施例中,所述第一风刀包括朝向所述焊接区域的第一环形出风口;所述第二风刀包括朝向所述保护镜片的第二环形出风口。
由此,经由第一风刀和/或第二风刀吹出的气流能够形成环形的风幕,从而形成沿周向覆盖焊接区域和/或覆盖整个保护镜片的风幕。这样,第一风刀能够对焊接区域内飞溅的焊渣起到更好的反向吹动作用,并且还能够使得焊渣尽可能多地封闭在环形风幕中,具有更好的焊渣拦截能力,进一步降低焊渣飞溅至保护镜片处的可能性,提高焊接的可靠性。第二风刀能够对整个保护镜片起到清洁的作用,并且还能够降低外界的灰尘等杂质穿过环形风幕附着到保护镜片上的可能性,进一步降低保护镜片发生污染的可能性,实现了良好的除尘,保障了焊接质量。
在一些实施例中,所述第一环形出风口和所述第二环形出风口沿第一方向同轴布置。
由此,能够使得第一环形出风口正对焊接区域并且使得第二环形出风口正对保护镜片,从而能够更好的拦截焊渣并且对保护镜片起到更好的清洁作用。另外,还能够降低振镜组件发射出的激光束与风刀组件发生干涉的可能性,使得激光光束能够顺利地穿过风刀组件到达焊接区域,从而进行相应的焊接操作,提高了焊接可靠性。
在一些实施例中,所述第一风刀包括第一环形部,所述第一环形部包括相互连通的第一腔和第二腔,所述第二腔内设有多个第一隔板,多个所述第一隔板将所述第二腔间隔形成多个第一出风风道;所述第二风刀包括第二环形部,所述第二环形部包括相互连通的第三腔和第四腔,所述第四腔内设有多个第二隔板,多个所述第二隔板将所述第四腔间隔形成多个第二出风风道。
由此,能够通过在第一环形部的第二腔内设置第一隔板,并且在第二环形部的第四腔内设置第二隔板而分别形成多个第一出风风道和多个第二出风风道,结构简单,设计巧妙。多个第一出风风道和多个第二出风风道能够使得第一风刀和第二风刀吹出的气流密度更大,从而形成更加致密的风幕,进而能够更好的阻挡焊渣的飞溅,并且降低保护镜片发生污染的可能性。
在一些实施例中,多个所述第一隔板沿着所述第二腔的周向方向间隔且均匀布置;和/或多个所述第二隔板沿着所述第四腔的周向方向间隔且均匀布置。
由此,分别沿着第二腔、第四腔的周向方向间隔布置的第一隔板、第二隔板能够使得多个第一出风风道和多个第二出风风道分别形成第一环形出风口和第二环形出风口,从而使得风刀组件吹出的气流能够形成环形的风幕。另外,由于第一隔板和第二隔板均匀布置,由此,能够使得第一环形出风口和第二环形出风口吹出的气流分布的更加均匀。
在一些实施例中,多个所述第一隔板沿相同的倾斜方向呈倾斜状布置;和/或多个所述第二隔板沿相同的倾斜方向呈倾斜状布置。
由此,第一环形出风口和第二环形出风口吹出的气流形成的风幕大体呈圆锥形,并且在圆锥焦点处风速最大,从而能够更好的起到阻挡焊渣飞溅以及吹散杂质的功能。
在一些实施例中,所述第一环形部背向所述焊接区域的一侧形成有第一进风口,所述第一进风口连通所述第一腔和所述第二腔;所述第二环形部的外周侧壁上形成有第二进风口,所述第二进风口连通所述第三腔和所述第四腔。
由此,能够通过第一进风口、第二进风口分别向第一风刀的第一环形部、第二风刀的第二环形部内引入气体,从而降低焊渣的飞溅,并且对保护镜片起到更好的清洁作用。另外,第一进风口形成在第一环形部背向焊接区域的一侧,第二进风口形成在第二环形部的外周侧壁上,能够使得进风口在与外部的供气装置连接时,不易与出风口产生干涉,从而不易影响到第一风刀和第二风刀的出风口的出风。
在一些实施例中,所述第一风刀产生的气体流量大于所述第二风刀产生的气体流量。
由于第一风刀的出风口面向焊接区域,目的在于阻挡焊渣的飞溅,因此第一风刀所需产生的气体流量较大,如此才能够更好的阻挡焊渣的飞溅,降低焊渣飞溅至保护镜片处的可能性。而第二风刀面向保护镜片,目的在于吹散附着于保护镜片上的灰尘等杂质,由于焊接时产生的焊渣能够被第一风刀很好的阻挡,由此,仅有少量的空气中的灰尘可能会附着于保护镜片处,灰尘与保护镜片之间的附着力较弱,无需很大的风量即可吹散,因此可以适当减少第二风刀产生的气体流量,从而降低能耗,并且减少风刀组件的耗气量,降低耗材成本。
在一些实施例中,所述激光焊接装置包括至少一个连接部,所述连接部连接所述风刀组件和所述振镜组件。
由此,风刀组件能够通过连接部稳定地连接于振镜组件,结构简单,装配容易,从而能够通过风刀组件在激光焊接装置进行焊接时,降低焊渣飞溅至振镜组件的保护镜片以及空气中的灰尘附着于保护镜片从而污染保护镜片的可能性,降低激光焊接装置发生焊接不良、虚焊等不良情况发生的可能性,提高了焊接质量和焊接可靠性。
在一些实施例中,所述激光焊接装置还包括照明组件,所述照明组件连接于所述风刀组件沿第一方向朝向所述焊接区域的一侧。
由此,能够通过照明组件对焊接区域进行照明,以便在进行焊点对位时,能够更加清楚的进行观察。另外,照明组件还能够在对激光焊接装置进行检修时提供照明,更加便于检修操作。
本申请的第二方面提供了一种激光焊接设备,激光焊接设备包括:定位装置,用于将工件定位在焊接区域;和根据本申请的第一方面所述的激光焊接装置,所述激光焊接装置对定位在所述焊接区域的工件进行激光焊接。
由于激光焊接设备的激光焊接装置包括具有第一风刀和第二风刀的风刀组件,因此,在对焊接区域的工件进行激光焊接时,风刀组件能够有效的阻挡焊接产生的焊渣飞溅至振镜组件的保护镜片处的可能性,还能够吹散附着于保护镜片上的灰尘,进一步提高保护镜片的清洁度,从而能够降低焊接时出现焊接不良或者虚焊等不良情况发生的可能性,进而提高了焊接质量和焊接可靠性。
通过本申请,提供一种保护镜片不易发生污染、焊接质量好、可靠性高的激光焊接装置及激光焊接设备。
附图说明
通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中:
图1为本申请的一些实施例提供的激光焊接装置的立体结构示意图;
图2为本申请的一些实施例提供的激光焊接设备的平面结构示意图;
图3为本申请的一些实施例提供的风刀组件、连接部及照明组件的立体结构示意图;
图4为图3提供的风刀组件、连接部及照明组件的示意性剖视图;
图5为图3提供的风刀组件的A处的局部放大图,其中,图中的虚线示意性地示出了第一出风风道;
图6为图3提供的风刀组件的B处的局部放大图,示意性地示出了第二出风风道。
附图标记说明
1-振镜组件;11-保护镜片;12-振镜头;2-风刀组件;21-第一风刀;211-第一环形出风口;22-第二风刀;221-第二环形出风口;23-第一环形部;231-第一腔;232-第二腔;2321-第一隔板;2322-第一出风风道;233-第一进风口;24-第二环形部;241-第三腔;242-第四腔;2421-第二隔板;2422-第二出风风道;243-第二进风口;3-机架;31-底座;32-横架体;33-纵架体;4-连接部;5-照明组件;51-安装架;10-焊接区域;100-激光焊接装置;200-激光焊接设备;201-定位装置。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”“第三”“第四”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是“或”的关系。
在本申请实施例的描述中,技术术语“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“周向”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申请实施例和简化描述,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、操作或使用,因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应作广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
在本申请实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“接触”应作广义理解,可以是直接接触,也可以是隔着中间媒介层的接触,可以是相接触的两者之间基本上没有相互作用力的接触,也可以是相接触的两者之间具有相互作用力的接触。
下面,对本申请进行详细说明。
目前,新能源电池在生活和产业中的应用越来越广泛。新能源电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统,而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具,以及航空航天等多个领域。随着动力电池应用领域的不断扩大,其市场的需求量也在不断地扩增。
在电池的生产制造过程中,激光焊接一直是产品生产工艺中较为重要的工序之一,有诸多的工件需要被焊接,例如,需要将极耳与转接片进行焊接、将转接片与顶盖的极柱进行焊接、将极柱与汇流部进行焊接等。
而在激光焊接作业的过程中,通常会发生焊渣的飞溅,如果焊渣飞溅至振镜组件的保护镜片处,高温的焊渣会粘附、沉积在保护镜片的表面,这样,振镜组件发射出的激光束可能会被保护镜片上的焊渣阻挡,从而会影响到激光束的透过率和功率的输出,造成焊接能量的不足,甚至严重影响焊接的质量。而且,由于焊渣的温度较高,当焊渣在保护镜片上沉积过多时,保护镜片可能会因吸热过多而引起镜片的碎裂,极大提高了耗材成本,并且造成较高的安全隐患。另外,空气中的存在的灰尘、纤维等杂质也可能会附着在保护镜片处,从而对焊接质量产生一定的影响。
相关技术中,通常会定期观察保护镜片的污染程度,并且停止焊接操作,人工对保护镜片进行清理,而高温的焊渣在保护镜片的表面冷却后,极难清理,清理不当也会使得保护镜片受到损坏。而且频繁的对保护镜片进行清理,不仅极大的提高了人工成本,还降低了生产效率。
如果能够降低焊渣、灰尘等杂质附着在振镜组件的保护镜片上的可能性,则可以降低焊渣、灰尘等对焊接作业的不良影响,还能够减少甚至省去人工清理焊渣作业所需要的时间等。
本申请针对上述相关技术中存在的问题,提出了一种激光焊接装置,该激光焊接装置包括振镜组件和风刀组件。振镜组件用于发射激光束对焊接区域的工件进行激光焊接,振镜组件包括保护镜片。风刀组件位于振镜组件和焊接区域之间,风刀组件包括第一风刀和第二风刀,第一风刀的出风口朝向焊接区域,第二风刀的出风口朝向保护镜片。
由于风刀组件包括第一风刀,第一风刀的出风口朝向焊接区域,由此,焊接产生的焊渣会在第一风刀吹出的气流的作用下改变其的原本的飞溅轨迹,使得焊渣朝向远离振镜组件的方向运动,降低焊渣飞溅至振镜组件的保护镜片处造成保护镜片污染的可能性,从而降低了振镜组件发射出的激光束被保护镜片上的焊渣阻挡,造成焊接能量不足的不良情况发生的可能性,提高了焊接的质量和焊接的可靠性。
而且,由于风刀组件还包括第二风刀,第二风刀的出风口朝向保护镜片,由此,第二风刀吹出的气流能够将可能附着在保护镜片上的灰尘等杂质吹散,进一步降低保护镜片被污染的可能性,提高了保护镜片的清洁程度,从而提高了焊接的质量。
另外,由于风刀组件能够在激光焊接的过程中以自动化的方式对振镜组件的保护镜片起到焊渣阻挡以及一定清洁的作用,无需频繁的停止焊接工作并且人工对保护镜片进行清洁,降低保护镜片由于清洁不当发生损坏而进行更换的可能性,从而能够有效的降低耗材成本,降低人工成本,并且提高生产效率。
本申请实施例的激光焊接装置可以用于电池的生产过程中,例如用于对裸电芯的转接片和顶盖的极柱进行焊接等。当然,本领域技术人员应当理解,本申请实施例提供的激光焊接装置不仅仅用于对电池生产制造过程中的裸电芯的转接片和顶盖的极柱进行焊接,也可以用于对其他生产线的其他需要焊接的工件进行焊接。
本申请实施例中,电池可以是电池单体。
电池单体是指能够实现化学能和电能相互转换的基本单元,可以用于制作电池模组或电池包,从而用于向用电装置供电。
电池单体可以为二次电池,二次电池是指在电池单体放电后可通过充电的方式使活性材料激活而继续使用的电池单体。
电池单体可以为锂离子电池、钠离子电池、钠锂离子电池、锂金属电池、钠金属电池、锂硫电池、镁离子电池、镍氢电池、镍镉电池、铅蓄电池等,本申请实施例对此并不限定。
电池单体一般包括电极组件。电极组件包括正极、负极以及隔离件。在电池单体充放电过程中,活性离子(例如锂离子)在正极和负极之间往返嵌入和脱出。隔离件设置在正极和负极之间,可以起到防止正负极短路的作用,同时可以使活性离子通过。
在一些实施例中,电池单体还包括电解质,电解质在正、负极之间起到传导离子的作用。本申请对电解质的种类没有具体的限制,可根据需求进行选择。电解质可以是液态的、凝胶态的或固态的。
在一些实施例中,电池单体可以包括外壳。外壳用于封装电极组件及电解质等部件。外壳可以为钢壳、铝壳、塑料壳(如聚丙烯)、复合金属壳(如铜铝复合外壳)或铝塑膜等。
作为示例,电池单体可以为圆柱形电池单体、棱柱电池单体、软包电池单体或其它形状的电池单体,棱柱电池单体包括方壳电池单体、刀片形电池单体、多棱柱电池,多棱柱电池例如为六棱柱电池等,本申请没有特别的限制。
在一些实施例中,外壳包括端盖和壳体,壳体设有开口,端盖封闭开口以形成用于容纳电极组件和电解质等物质的密闭空间。壳体可设有一个或多个开口。端盖也可设置一个或者多个。
在一些实施例中,外壳上设置有至少一个电极端子,电极端子与极耳电连接。电极端子可以与极耳直接连接,也可以通过转接片与极耳间接连接。电极端子可以设置于端盖上,也可以设置在壳体上。
在一些实施例中,外壳上设置有泄压机构。泄压机构用于泄放电池单体的内部压力。
本申请的实施例中,电池还可以是包括一个或多个电池单体以提供更高的电压和容量的单一的物理模块。电池单体有多个时,多个电池单体通过汇流部件串联、并联或混联。
下面,参照图1至图6对本申请的一些实施例进行详细的说明。
图1为本申请的一些实施例提供的激光焊接装置的立体结构示意图。图2为本申请的一些实施例提供的激光焊接设备的平面结构示意图。图3为本申请的一些实施例提供的风刀组件、连接部及照明组件的立体结构示意图。图4为图3提供的风刀组件、连接部及照明组件的示意性剖视图。图5为图3提供的风刀组件的A处的局部放大图,其中,图中的虚线示意性地示出了第一出风风道。图6为图3提供的风刀组件的B处的局部放大图,示意性地示出了第二出风风道。
在本申请的一些实施例中,为便于说明,设定了第一方向,如图1至图4所示,以箭头R1所在的方向为第一方向。
如图1至图3所示,本申请的第一方面提供了一种激光焊接装置100。该激光焊接装置包括振镜组件1和风刀组件2。振镜组件1用于发射激光束对焊接区域10的工件进行激光焊接,振镜组件1包括保护镜片11。风刀组件2位于振镜组件1和焊接区域10之间,风刀组件2包括第一风刀21和第二风刀22,第一风刀21的出风口朝向焊接区域10,第二风刀22的出风口朝向保护镜片11。
激光焊接装置100能够发射高能量密度的激光束,从而通过热传导的方式对工件待焊接的部位进行焊接。激光焊接的焊接速度快、精度高。
激光焊接装置100包括机架3,机架3为由底座31、多个横架体32以及多个纵架体33组合形成的框架结构,用于承载实现激光焊接装置100功能的各种功能性器件。本申请实施例不对横架体32和纵架体33的组合方式进行具体的限定,只要能够稳定地承载激光焊接装置100的各种功能性器件即可。
激光焊接装置100包括振镜组件1,振镜组件1设置于机架3上。振镜组件1包括振镜头12以及保护镜片11。振镜头12为以与第一方向平行的轴线为中心的回转体,并且内部设有用于发射激光束的激光发射元件。振镜头12沿第一方向朝向焊接区域10的端部为激光出射端,保护镜片11覆盖在激光出射端处,以保护振镜头12内部的激光发射元件。
在激光焊接作业的过程中,通常会发生焊渣的飞溅,如果焊渣飞溅至振镜组件1的保护镜片11处,会沉积在保护镜片11的表面,从而遮挡住振镜头12的激光出射端,影响到激光束的透过率和功率的输出,造成焊接能量的不足,进而可能会出现焊接不良或虚焊等不良情况,严重影响焊接的质量。
而且,由于焊渣的温度较高,当焊渣在保护镜片11上沉积过多时,保护镜片11可能会因吸热过多而引起镜片的碎裂,从而可能会对振镜头12内部的激光发射元件以及其他元器件造成损坏,极大提高了耗材成本,并且造成较高的安全隐患。
相关技术中,通常会定期观察保护镜片的污染程度,并且停止焊接操作,人工对保护镜片进行清理,而高温的焊渣在保护镜片的表面冷却后,极难清理,清理不当还会使得保护镜片受到损坏。而且频繁的对保护镜片进行清理,不仅极大的提高了人工成本,还降低了生产效率。
因此,本申请实施例的激光焊接装置100包括风刀组件2,风刀组件2位于振镜组件1和焊接区域10之间。风刀组件2包括第一风刀21,第一风刀21的出风口朝向焊接区域10。
第一风刀21能够产生高速气流,由此,焊接产生的焊渣会在第一风刀21吹出的气流的作用下改变其原本的飞溅轨迹,使得焊渣朝向远离振镜组件1的方向运动,降低焊渣飞溅至振镜组件1的保护镜片11处造成保护镜片11污染、损坏的可能性,进而降低了振镜组件1发射出的激光束被保护镜片11上的焊渣阻挡,造成焊接能量不足的不良情况发生的可能性,提高了焊接的质量和焊接的可靠性。而且,还能够减少停机并且人工清洁保护镜片11的次数,降低了人力成本,提高了生产效率。
除了焊接时的产生焊渣可能会附着在保护镜片11上之外,厂房、生产线的空气环境中还会存在灰尘、颗粒、纤维等杂质,这些杂质也可能会附着在振镜组件1的保护镜片11上,而附着过多也对激光光束的穿透造成一定的影响,从而对焊接质量造成一定的影响。
因此,本申请实施例的风刀组件2还包括第二风刀22,第二风刀22的出风口朝向保护镜片11。第二风刀22同样能够产生高速气流,由此,第二风刀22吹出的气流能够将可能附着在保护镜片11上的灰尘等杂质吹散,从而进一步降低保护镜片11被污染的可能性,提高了保护镜片11的清洁程度,从而提高了焊接的质量。
本申请实施例的风刀组件2能够在激光焊接装置100的焊接的过程中以自动化的方式对振镜组件1的保护镜片11起到焊渣阻挡以及一定清洁的作用,由此,无需频繁的停止焊接工作并且人工对保护镜片11进行清洁,从而能够有效的降低人工成本,提高生产效率,还能够降低保护镜片11发生损坏的可能性,节约了耗材成本。
在本申请的一些实施例中,第一风刀21包括朝向焊接区域10的第一环形出风口211,第二风刀22包括朝向保护镜片11的第二环形出风口221。
具体地,如图3所示,在本申请实施例中,第一风刀21和第二风刀22大体呈圆环形,并且第一风刀21包括第一环形出风口211,第二风刀22包括第二环形出风口221。由此,经由第一风刀21、第二风刀22吹出的气流能够形成截面呈圆环形的环形风幕。
这样,第一风刀21吹出的气流能够形成沿周向覆盖焊接区域10的环形风幕,从而对焊接区域10内飞溅的焊渣起到更好的反向吹动作用,并且还能够使得焊渣尽可能多地封闭在环形风幕中,具有更好的焊渣拦截能力,进一步降低焊渣飞溅至保护镜片11处的可能性,提高焊接的可靠性。
而且,在本申请实施例中,振镜组件1的振镜头12为大体呈环形的回转体,保护镜片11大体呈圆形,这样,第二风刀22的第二环形出风口221吹出的气流能够形成覆盖整个圆形的保护镜片11的环形风幕,从而通能够对整个保护镜片11起到清洁的作用,并且还能够降低外界的灰尘等杂质穿过环形风幕附着到保护镜片11上的可能性,进一步降低保护镜片11发生污染的可能性,实现了良好的除尘,保障了焊接质量。
当然,本领域技术人员应当理解,在一些其他实施例中,当保护镜片11的形状呈方形时,第一风刀21和/或第二风刀22的出风口也可以呈方环形,而且,第一风刀21和第二风刀22还可以包括条形出风口,本申请实施例不对第一风刀21和第二风刀22的出风口的形状进行具体的限定,而是根据实际情况进行具体的设定。
另外,第一风刀21和第二风刀22的出风口的形状可以相同,也可以不同。
示例性地,可以是第一风刀21包括第一环形出风口211,并且第二风刀22包括第二环形出风口221。
又示例性地,可以是第一风刀21包括第一环形出风口211,第二风刀22包括条形出风口。
再示例性地,还可以是第一风刀21包括条形出风口,第二风刀22包括第二环形出风口221。
在本申请的一些实施例中,第一环形出风口211和第二环形出风口221沿第一方向同轴布置。
由此,能够使得第一环形出风口211正对焊接区域10并且使得第二环形出风口221正对保护镜片11,从而能够更好的拦截焊渣并且对保护镜片11起到更好的清洁作用。
另外,还能够降低振镜组件1发射出的激光束与风刀组件2发生干涉的可能性,使得激光光束能够顺利地穿过风刀组件2到达焊接区域10,从而进行相应的焊接操作,提高了焊接可靠性。
下面,结合附图进一步详细说明风刀组件2的具体结构。
在本申请的一些实施例中,如图4至图6所示,第一风刀21包括第一环形部23,第一环形部23包括相互连通的第一腔231和第二腔232,第二腔232内设有多个第一隔板2321,多个第一隔板2321将第二腔232间隔形成多个第一出风风道2322,第二风刀22包括第二环形部24,第二环形部24包括相互连通的第三腔241和第四腔242,第四腔242内设有多个第二隔板2421,多个第二隔板2421将第四腔242间隔形成多个第二出风风道2422。
在本申请实施例中,第一环形部23和第二环形部24大体呈圆环形,第一环形部23的直径大于第二环形部24的直径,如此,能够在实现风刀组件2阻挡焊渣以及清洁保护镜片11的功能的前提下,尽可能的减少零部件的尺寸,提高空间利用率,并且降低生产成本。
示例性地,第一环形部23和第二环形部24以可拆卸地安装方式连接在一起,如此能够便于后续的零部件的更换和维护。
又示例性地,第一环形部23和第二环形部24可以紧固连接在一起,如此,能够提高连接稳定性。
当然,本领域技术人员应当理解,本申请实施例不对第一环形部23和第二环形部24的尺寸、形状以及连接方式进行具体的限定。在一些其他实施例中,第一环形部23的直径可以与第二环形部24的直径相同,或者第一环形部23的直径小于第二环形部24的直径,可以根据风刀组件2的实际应用场景以及作用进行具体的设定。
第一环形部23和第二环形部24的内部形成有用于容纳气体的空腔,流入第一环形部23的第一腔231、第二腔232以及流入第二环形部24的第三腔241、第四腔242的气体包括但不限于惰性气体、洁净空气等,可以根据实际使用情况进行具体的设定。流入第一环形部23和第二环形部24内部空腔的气体能够通过科恩达原理分别经由多个第一出风风道2322和多个第二出风风道2422高速泄出,从而形成稳定的风幕,分别用于阻挡飞溅的焊渣以及清洁保护镜片11。
示例性地,第一环形部23和第二环形部24能够通过涡流风机或者高压离心风机等装置的驱动,将周围的空气或者供气装置中的气体压缩并引流至第一环形部23和第二环形部24内部的空腔中,然后再经由第一出风风道2322和第二出风风道2422吹出。
具体地,如图5所示,第二腔232内设有多个第一隔板2321,多个第一隔板2321将第二腔232间隔形成多个第一出风风道2322,多个第一出风风道2322共同限定出第一风刀21的出风口。在本申请实施例中,每个第一隔板2321沿着第二腔232的周向方向的两端大体呈圆弧状,如此,使得第一出风风道2322的截面大体呈圆形。
当然,本领域技术人员应当理解,在一些其他实施例中,每个第一隔板2321沿着第一环形部23的周向方向的两端还可以呈其他形状,使得第一出风风道2322的截面也可以呈方形、半圆形等任何其他合适的形状,本申请实施例不对此进行具体的限定。
同理,如图6所示,第四腔242内设有多个第二隔板2421,多个第二隔板2421将第四腔242间隔形成多个第二出风风道2422,多个第二出风风道2422共同限定出第二风刀22的出风口。在本申请实施例中,每个第二隔板2421沿着第四腔242的周向方向的两端大体呈圆弧状,如此,使得第二出风风道2422的截面大体呈圆形。
当然,本领域技术人员应当理解,在一些其他实施例中,每个第二隔板2421沿着第二环形部24的周向方向的两端还可以呈其他形状,使得第二出风风道2422的截面也可以呈方形、半圆形等任何其他合适的形状,本申请实施例不对此进行具体的限定。
由此,能够通过在第一环形部23的第二腔232内设置第一隔板2321,并且在第二环形部24的第四腔242内设置第二隔板2421,分别形成多个第一出风风道2322和多个第二出风风道2422,从而构成第一风刀21的出风口和第二风刀22的出风口,结构简单,设计巧妙。
多个第一出风风道2322和多个第二出风风道2422能够使得第一风刀21和第二风刀22吹出的气流密度更大,从而形成更加致密的风幕,进而能够更好的阻挡焊渣的飞溅,并且更有效地降低保护镜片11发生污染的可能性。
本申请实施例不对第一出风风道2322和第二出风风道2422的数量进行具体地限定,可以根据实际第一环形部23和第二环形部24的尺寸进行具体的设定。
另外,本申请实施例不对第一出风风道2322和第二出风风道2422的形成方式进行具体的限定,也可以通过任何其他合适的方式形成第一出风风道2322和第二出风风道2422。
在本申请的一些实施例中,多个第一隔板2321沿着第二腔232的周向方向间隔且均匀布置;和/或多个第二隔板2421沿着第四腔242的周向方向间隔且均匀布置。
由此,沿着第二腔232的周向方向间隔布置的第一隔板2321能够使得多个第一出风风道2322形成第一环形出风口211,并且沿着第四腔242的周向方向间隔布置的第二隔板2421能够使得多个第二出风风道2422形成第二环形出风口221,从而使得风刀组件2吹出的气流能够形成环形的风幕,更好地对焊渣进行阻挡,并且更好地对保护镜片11进行清洁。
另外,由于第一隔板2321和第二隔板2421均匀布置,由此,能够使得第一环形出风口211和第二环形出风口221吹出的气流分布的更加均匀。
在本申请的一些实施例中,多个第一隔板2321沿相同的倾斜方向呈倾斜状布置,和/或多个第二隔板2421沿相同的倾斜方向呈倾斜状布置。
此处,倾斜方向包括相对于轴线方向和相对于径向方向均倾斜的方向。
在一些实施例中,多个沿相同的倾斜方向呈倾斜状布置的第一隔板2321限定出的多个第一出风风道2322能够相对于各自的出风口所在位置的边沿的切线方向倾斜。也就是说,每个第一出风风道2322的出风口和进风口沿着周向方向彼此错位。同理,多个沿相同的倾斜方向呈倾斜状布置的第二隔板2421限定出的多个第二出风风道2422能够相对于各自的出风口所在位置的边沿的切线方向倾斜。也就是说,每个第二出风风道2422的出风口和进风口沿着周向方向彼此错位。由此,第一环形出风口211和第二环形出风口221吹出的气流形成的风幕大体呈圆锥形,并且在圆锥交点处风速最大,从而使得第一风刀21能够更好的起到阻挡焊渣飞溅的作用以及使得第二风刀22能够更好的吹散保护镜片11上的灰尘、杂质。
在本申请的一些实施例中,如图3所示,第一环形部23背向焊接区域10的一侧形成有第一进风口233,第一进风口233连通第一腔231和第二腔232。第二环形部24的外周侧壁上形成有第二进风口243,第二进风口243连通第三腔241和第四腔242。
由此,能够通过第一进风口233、第二进风口243分别向第一风刀21的第一环形部23、第二风刀22的第二环形部24内引入洁净空气等气体,从而降低焊渣的飞溅,并且对保护镜片11起到更好的清洁作用。
另外,第一进风口233形成在第一环形部23背向焊接区域10的一侧,第二进风口243形成在第二环形部24的外周侧壁上,如此,能够使得第一进风口233和第二进风口243在与外部的供气装置连接时,不易与第一风刀21和第二风刀22的出风口产生干涉,从而不易影响到第一风刀21和第二风刀22的出风口的出风。
示例性地,第一进风口233的数量可以为多个,多个第一进风口233沿着第一环形部23的周向方向间隔布置,第二进风口243的数量同样为多个,多个第二进风口243沿着第二环形部24的周向方向间隔布置,由此,能够使得气体更快地进入到第一环形部23和第二环形部24的内部空腔中。
当然,本申请实施例不对第一进风口233和第二进风口243的数量进行具体的限定,可以根据实际情况进行具体的设定。
另外,本申请实施例也不对第一进风口233和第二进风口243的位置进行具体的限定,第一进风口233也可以布置在第一环形部23的任何其他合适位置,第二进风口243也可以布置在第二环形部24的任何其他合适的位置。
在本申请的一些实施例中,第一风刀21产生的气体流量大于第二风刀22产生的气体流量。
由于第一风刀21的出风口面向焊接区域10,目的在于降低焊渣的飞溅,因此,第一风刀21所需产生的气体流量较大,如此才能够更好的阻挡焊渣的飞溅,降低焊渣飞溅至保护镜片11处的可能性。
而第二风刀22面向保护镜片11,目的在于吹散附着于保护镜片11上的灰尘等杂质,由于焊接时产生的焊渣已经能够被第一风刀21很好的阻挡,由此,仅有少量的空气中的灰尘可能会附着于保护镜片11处,灰尘与保护镜片11之间的附着力较弱,无需很大的风量即可吹散,因此可以适当减少第二风刀22产生的气体流量,从而降低能耗,并且减少风刀组件2的耗气量,降低耗材成本。
当然,本领域技术人员应当理解,在进行激光焊接时,也可以根据实际情况随时调整第一风刀21的气体流量和第二风刀22的气体流量。
在本申请的一些实施例中,激光焊接装置100包括至少一个连接部4,连接部4连接风刀组件2和振镜组件1。
示例性地,风刀组件2可以通过连接部4以可拆卸地连接方式连接于振镜组件1。
又示例性地,风刀组件2可以通过连接部4以紧固连接的方式连接于振镜组件1。
由此,风刀组件2能够通过连接部4稳定地连接于振镜组件1,结构简单,装配容易,从而在激光焊接装置100进行焊接时,降低焊渣飞溅至振镜组件1的保护镜片11以及空气中的灰尘附着于保护镜片11从而污染保护镜片11的可能性,降低激光焊接装置100发生焊接不良、虚焊等不良情况发生的可能性,提高了焊接质量和焊接可靠性。
示例性地,连接部4的数量可以为两个,两个连接部4对称设于风刀组件2沿第一方向背向焊接区域10的一侧,如此,能够使得风刀组件2和振镜组件1之间的连接更加可靠,稳定性更高。
当然,本领域技术人员应当理解,本申请实施例不对连接部4的数量进行具体的限定,可以根据实际情况进行设定。
在本申请的一些实施例中,激光焊接装置100还包括照明组件5,照明组件5连接于风刀组件2沿第一方向朝向焊接区域10的一侧。
照明组件5包括但不限于照明灯。
照明组件5例如可以通过安装架51连接于风刀组件2,由此,能够通过照明组件5对焊接区域10进行照明,以便在进行焊点对位调试时,能够更加清楚的进行观察,提高对位准确性。
另外,照明组件5还能够在对激光焊接装置100进行检修时提供照明,更加便于检修操作。
在本申请实施例中,照明组件5的数量为两个,两个照明组件5对称设于风刀组件2沿第一方向朝向焊接区域10的一侧,如此,能够提供更大的照明范围。
在一些其他实施例中,照明组件5的数量也可以仅为一个或者为更多个(多于两个),本申请实施例不对照明组件5的数量进行具体的限定。
本申请的第二方面提供了一种激光焊接设备200,如图2所示,激光焊接设备200包括定位装置201和根据本申请的第一方面所述的激光焊接装置100。定位装置201用于将工件定位在焊接区域10。激光焊接装置100对定位在焊接区域10的工件进行激光焊接。
定位装置201用于对待焊接的工件进行定位,从而使得待焊接工件在焊接的过程中不会相对于激光焊接设备200发生移动,并且使得待焊接的工件的待焊接部位在焊接的过程中彼此之间不会发生相对移动,从而更加利于焊接操作,并且提高了焊接的稳定性。
示例性地,待焊接工件例如可以通过机械手等抓放装置抓取并放置于激光焊接设备200的定位装置201处,从而实现良好的定位夹紧。
另外,由于激光焊接设备200的激光焊接装置100包括具有第一风刀21和第二风刀22的风刀组件2,因此,在对焊接区域10的工件进行激光焊接时,风刀组件2能够有效地阻挡焊接产生的焊渣飞溅至振镜组件1的保护镜片11处的可能性,还能够吹散附着于保护镜片11上的灰尘等杂质,进一步提高保护镜片11的清洁度,从而能够降低焊接时出现焊接不良或者虚焊等不良情况发生的可能性,进而提高了焊接质量和焊接可靠性。
下面,结合附图说明本申请的一些实施例的具体例子。
作为一个具体的例子,振镜焊接机构(激光焊接装置100)包括振镜(振镜组件1)和风刀(风刀组件2),风刀位于振镜的正下方。风刀为环形风刀,并且包括上环形风刀(第二风刀22)和下环形风刀(第一风刀21),上环形风刀的直径小于下环形风刀的直径,并且上环形风刀产生的气体流量和流速均小于下环形风刀产生的气体流量和流速。
上环形风刀的中心正对振镜的保护镜片11,下环形风刀的中心正对焊接区域10。上环形风刀的作用是吹掉保护镜片的浮尘和异物,下环形风刀的作用是阻挡焊渣飞溅至振镜处。
上环形风刀和下环形风刀的内部形成有间隙在0.01mm至0.2mm范围内的缝隙(第一出风风道2322和第二出风风道2422),环形风刀能够利用科恩达效应,引流大气,形成均匀地360度的圆锥形气流环,在圆锥交点处,风速能够达到最大,从而起到阻挡焊渣和吹掉异物的功能。
另外,振镜焊接机构还配套设置有振镜光源(照明组件5),振镜光源能够配合振镜激光点位调试。
以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。
Claims (11)
1. 一种激光焊接装置,其特征在于,所述激光焊接装置包括:
振镜组件,用于发射激光束对焊接区域的工件进行激光焊接,所述振镜组件包括保护镜片;和
风刀组件,位于所述振镜组件和所述焊接区域之间,所述风刀组件包括第一风刀和第二风刀,所述第一风刀的出风口朝向所述焊接区域,所述第二风刀的出风口朝向所述保护镜片。
2.根据权利要求1所述的激光焊接装置,其特征在于,
所述第一风刀包括朝向所述焊接区域的第一环形出风口;
所述第二风刀包括朝向所述保护镜片的第二环形出风口。
3.根据权利要求2所述的激光焊接装置,其特征在于,
所述第一环形出风口和所述第二环形出风口沿第一方向同轴布置。
4.根据权利要求2或3所述的激光焊接装置,其特征在于,
所述第一风刀包括第一环形部,所述第一环形部包括相互连通的第一腔和第二腔,所述第二腔内设有多个第一隔板,多个所述第一隔板将所述第二腔间隔形成多个第一出风风道;
所述第二风刀包括第二环形部,所述第二环形部包括相互连通的第三腔和第四腔,所述第四腔内设有多个第二隔板,多个所述第二隔板将所述第四腔间隔形成多个第二出风风道。
5. 根据权利要求4所述的激光焊接装置,其特征在于,
多个所述第一隔板沿着所述第二腔的周向方向间隔且均匀布置;和/或
多个所述第二隔板沿着所述第四腔的周向方向间隔且均匀布置。
6. 根据权利要求4所述的激光焊接装置,其特征在于,
多个所述第一隔板沿相同的倾斜方向呈倾斜状布置;和/或
多个所述第二隔板沿相同的倾斜方向呈倾斜状布置。
7.根据权利要求4所述的激光焊接装置,其特征在于,
所述第一环形部背向所述焊接区域的一侧形成有第一进风口,所述第一进风口连通所述第一腔和所述第二腔;
所述第二环形部的外周侧壁上形成有第二进风口,所述第二进风口连通所述第三腔和所述第四腔。
8.根据权利要求1所述的激光焊接装置,其特征在于,
所述第一风刀产生的气体流量大于所述第二风刀产生的气体流量。
9.根据权利要求1所述的激光焊接装置,其特征在于,
所述激光焊接装置包括至少一个连接部,所述连接部连接所述风刀组件和所述振镜组件。
10.根据权利要求1所述的激光焊接装置,其特征在于,
所述激光焊接装置还包括照明组件,所述照明组件连接于所述风刀组件沿第一方向朝向所述焊接区域的一侧。
11. 一种激光焊接设备,其特征在于,所述激光焊接设备包括:
定位装置,用于将工件定位在焊接区域;和
根据权利要求1至10中任一项所述的激光焊接装置,所述激光焊接装置对定位在所述焊接区域的工件进行激光焊接。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant |