激光焊接设备的制作方法

文档序号:15504950发布日期:2018-09-21 23:02阅读:142来源:国知局

本申请涉及零部件焊接组装技术领域,尤其涉及一种激光焊接设备。



背景技术:

在二次电池的生产加工过程中,顶盖与转接片之间的连接一般是通过激光焊接实现的。而在焊接的过程中,往往会产生大量的焊渣和烟尘,因而通常为激光焊接设备配设有负压除尘装置,负压除尘装置与被焊接工件相对设置,以将焊接过程中产生的焊渣和烟尘抽走,但是,在实际的焊接加工生产过程中,激光需要穿过工件定位夹具上的焊接窗口以对工件进行焊接,这会造成仍有部分焊渣溅射粘附在焊接窗口的孔壁上,当焊接窗口上堆积的焊渣过多时,仍会有焊渣掉落至二次电池内,这会降低二次电池的安全性能。



技术实现要素:

本申请提供了一种激光焊接设备,以解决焊接过程中焊渣容易粘附在焊接窗口上的问题。

本申请提供了一种激光焊接设备,其包括安装架;

激光焊接头,所述激光焊接头用于焊接工件,所述激光焊接头安装在所述安装架上;

工件定位夹具,所述工件定位夹具用于夹紧所述工件,所述工件定位夹具安装在所述安装架上;所述工件定位夹具具有焊接窗口、进风口和出风口,所述焊接窗口与所述工件相对,所述进风口通过所述焊接窗口与所述出风口连通,所述出风口用于与抽风设备连通。

优选地,所述焊接窗口中靠近所述工件的部分的横截面面积,小于靠近所述激光焊接头的部分的横截面面积。

优选地,所述焊接窗口设置有多个,多个所述焊接窗口均与所述进风口和所述出风口连通。

优选地,所述焊接窗口、所述进风口和所述出风口均设置有多个,多个所述焊接窗口分别与多个所述进风口和多个所述出风口一一对应连通。

优选地,所述工件定位夹具包括安装座、升降部、抽尘夹持部和工件承载部,所述升降部、所述抽尘夹持部和所述工件承载部均与所述安装座连接;所述抽尘夹持部具有所述进风口、所述焊接窗口和所述出风口;所述工件承载部与所述抽尘夹持部相对设置,所述工件承载部用于支承所述工件;通过所述升降部,所述抽尘夹持部与所述工件承载部设置成相互靠近或相互远离。

优选地,所述升降部与所述工件承载部连接,以驱动所述工件承载部运动。

优选地,本申请所提供的激光焊接设备还包括防护罩,所述防护罩与所述安装架连接,且所述防护罩设置于所述激光焊接头的外侧。

优选地,所述防护罩包括主体部和维护门,所述维护门与所述主体部活动连接,所述主体部具有观察窗。

优选地,所述激光焊接头包括活动架、激光出射头和同轴吸尘罩,所述激光出射头通过所述活动架与所述安装架连接,所述同轴吸尘罩具有吸尘口,所述同轴吸尘罩与所述激光出射头连接,所述吸尘口用于与抽尘设备连通。

优选地,所述激光焊接头包括激光振镜头、振镜头支架和振镜头同轴吸尘罩,所述激光振镜头通过所述振镜头支架与所述安装架连接,所述振镜头同轴吸尘罩具有抽尘口,所述振镜头同轴吸尘罩与所述激光振镜头连接,所述抽尘口用于与抽尘设备连通。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果:

本申请所提供的激光焊接设备中,工件可以通过工件定位夹具实现定位,激光焊接头射出激光且激光穿过工件定位夹具的焊接窗口而与工件接触,以进行焊接工作。焊接窗口与进风口和出风口均连通;同时,借助与抽尘设备连通的出风口,可以将焊接过程中所产生的烟尘和焊渣抽走,从而防止焊渣粘附在焊接窗口的孔壁上,以在焊接二次电池内工件时,可以保证二次电池具有较高的安全性能。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的激光焊接设备的结构示意图;

图2为本申请实施例所提供的激光焊接设备中部分结构的示意图;

图3为本申请实施例所提供的激光焊接设备中抽尘夹持部的结构示意图;

图4为图3所示的抽尘夹持部的剖面图;

图5为本申请实施例所提供的激光焊接设备中防护罩的结构示意图;

图6为本申请实施例所提供的激光焊接设备中升降部的一种结构示意图;

图7为本申请实施例所提供的激光焊接设备中升降部的另一种结构示意图;

图8为本申请实施例所提供的激光焊接设备的另一种结构示意图。

附图标记:

1-安装架;

2-激光焊接头;

21-活动架;

22-激光出射头;

23-同轴吸尘罩;

231-吸尘口;

21a-激光振镜头;

22a-振镜头支架;

23a-振镜头同轴吸尘罩;

231a-抽尘口;

3-工件定位夹具;

31-安装座;

32-升降部;

33-抽尘夹持部;

331-进风口;

332-焊接窗口;

333-出风口;

34-工件承载部;

4-防护罩;

41-主体部;

411-观察窗;

42-维护门。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

如图1和图8所示,本申请实施例提供了一种激光焊接设备,其包括安装架1、激光焊接头2和工件定位夹具3,激光焊接头2和工件定位夹具3均安装在安装架1上,工件定位夹具3可以对待焊接的工件进行定位夹紧,以防止在焊接过程中前述工件的位置发生改变,而影响焊接精度。在工件定位夹具3夹紧前述工件之后,可以通过激光焊接头2对待焊接的工件进行焊接工作。其中,工件定位夹具3上可以设置有焊接窗口332,以使激光焊接头2所射出的激光可以穿过焊接窗口332,并对待焊接工件进行焊接工作,为了防止焊接过程中产生的焊渣粘附在焊接窗口332上,工件定位夹具3上还可以设置有进风口331和出风口333,进风口331和出风口333通过焊接窗口332连通,出风口333可以外接抽尘设备,如单体抽尘设备或厂房集中抽尘系统等,以将焊接过程中产生的焊渣和烟尘抽走。具体地,安装架1可以为金属结构框架,激光焊接头2可以为设定参数的激光焊接机,也可以为振镜焊接机等,可以通过紧固件将激光焊接头2连接在安装架1上,也可以直接通过焊接的方式将激光焊接头2固定连接在安装架1上;工件定位夹具3中,一部分用于支撑待焊接工件,另一部分设置于待焊接工件的上方,从而在前述两部分相互靠近和远离的过程中,达到夹紧或释放待焊接工件的目的。

上述可知,工件可以通过工件定位夹具3实现定位,激光焊接头2射出激光且激光穿过工件定位夹具3的焊接窗口332而与工件接触,以进行焊接工作。焊接窗口332与进风口331和出风口333均连通;同时,借助与抽尘设备连通的出风口333,可以将焊接过程中所产生的烟尘和焊渣抽走,从而防止焊渣粘附在焊接窗口332的孔壁上,以在焊接二次电池内工件时,可以保证二次电池具有较高的安全性能。

为了降低焊渣进入焊接窗口332内的概率,优选地,如图3和图4所示,可以设置焊接窗口332中靠近工件的部分的横截面面积,小于靠近激光焊接头2的部分的横截面面积,这样设置后,通过将焊接窗口中靠近工件的口部的横截面面积缩小,在保证激光可以穿过焊接窗口332实现对焦的同时,还可以降低焊渣进入焊接窗口332的概率;另外,即便仍有部分焊渣进入且粘附在焊接窗口332的孔壁上,倾斜设置的焊接窗口332的孔壁也可以为焊渣提供一定的支撑力,防止其掉落至二次电池内。

为了提升激光焊接设备的工作效率,可选地,焊接窗口332可以设置有多个,多个焊接窗口332均可以与进风口331和出风口333连通,在焊接工件的过程中,激光焊接头2可以在不同焊接窗口332之间转换,当一个焊接窗口332处的工件焊接完成后,激光焊接头2可以改变位置,以到另一个焊接窗口332处继续进行焊接工作,在这个过程中,位于上一焊接窗口332处的工件可以被取下,且换上另一需要焊接的工件,这样可以使激光焊接头2不间断工作,达到提升焊接效率的目的。具体来说,焊接窗口332可以设置有两个、三个或更多个,进风口331和出风口333可以设置在所有焊接窗口332的两侧,为了降低生产成本,多个焊接窗口332均可以与同一个进风口331和同一个出风口333连通。

为了使焊渣可以被清除的更彻底,在焊接窗口332设置有多个的情况下,优选地,进风口331和出风口333也可以均设置有多个,多个进风口331和多个出风口333与多个焊接窗口332可以一一对应连通,多个出风口333均可以单独外接抽尘设备,从而在提升焊接效率的同时,还可以使焊渣被清理得更为彻底;另外,在激光焊接头2和待焊接工件的外侧周围也可以设置有抽尘设备,从而更加彻底得抽除清理焊接过程中产生的烟尘和焊渣。

进一步地,工件定位夹具3可以包括安装座31、升降部32、抽尘夹持部33和工件承载部34,其中,升降部32、抽尘夹持部33和工件承载部34均可以安装在安装座31上;抽尘夹持部33上设置有进风口331、焊接窗口332和出风口333;工件承载部34与抽尘夹持部33相对设置,工件承载部34用于支承待焊接工件;升降部32可以与抽尘夹持部33连接,也可以与工件承载部34连接,当然,抽尘夹持部33和工件承载部34上还可以均连接有升降部32;当需要对待焊接工件进行夹紧或释放时,升降部32工作,使得抽尘夹持部33与工件承载部34相互靠近或相互远离。其中,如图6和图7所示,升降部32可以为滑轨或顶升气缸等,可以通过螺纹连接件实现升降部32与工件承载部34或抽尘夹持部33之间的连接。

优选地,由于待焊接工件之间不可避免地存在公差,因而可以设置升降部32与工件承载部34连接,在升降部32的作用下,工件承载部34带动待焊接工件向靠近抽尘夹持部33的方向运动,以将待焊接工件夹紧于工件承载部34与抽尘夹持部33之间,这样可以避免不同待焊接工件之间的公差对激光焊接头2的对焦过程产生不利影响;同时,使具有焊接窗口332的抽尘夹持部33静止,还可以防止因抽尘夹持部33运动造成粘附于焊接窗口332孔壁上的焊渣掉落。

进一步地,本申请所提供的激光焊接设备还可以包括防护罩4,防护罩4可以由金属或其他具有一定强度的材料制成,工作人员可以根据实际情况选定防护罩4的整体结构,以在不妨碍焊接工作进行的同时,尽可能大面积地包围住激光焊接头2;防护罩4与安装架1可以通过紧固件可拆卸连接,也可以通过焊接的方式固定连接,借助设置于激光焊接头2外侧的防护罩4,可以保护在激光焊接设备周围工作的人员,还可以进一步防止焊接过程中产生的焊渣掉入二次电池内。

更加进一步地,如图5所示,防护罩4包括主体部41和维护门42,维护门42与主体部41活动连接,主体部41具有观察窗411。具体地,主体部41和维护门42均可以由金属材料制成,二者之间可以通过铰链进行连接,观察窗411可以由强度较大的玻璃或塑料等透明材料制成。在焊接工作进行的过程中,工作人员可以通过观察窗411观察焊接工作的实际进行情况;同时,当激光焊接设备中被防护罩4围起来的部分出现故障或需要清理维修时,可以打开维护门42,快速地进行维修清理等工作。

进一步地,如图1和2所示,激光焊接头2可以包括活动架21、激光出射头22和同轴吸尘罩23,激光出射头22通过活动架21与安装架1连接,同轴吸尘罩23具有吸尘口231,同轴吸尘罩23与激光出射头22连接,吸尘口231用于与抽尘设备连通。具体地,活动架21可以包括XYZ三轴模组,在活动架21的动作下,激光出射头22可以在一定范围内运动,从而可以对待焊接工件的各个部分进行焊接,激光出射头22可以为激光焊接机的激光发射头,这种激光出射头22处于持续进行高功率焊接工作的状态下的使用寿命相对较高,其可以通过紧固件安装在活动架21上,且活动架21可以安装在安装架1上;同轴吸尘罩23可以为金属材料制成的筒状结构,其轴线与激光出射头22射出的激光平行,同轴吸尘罩23的侧部上可以开设有吸尘口231,吸尘口231也可以外接抽尘设备,以对焊接过程中产生的烟尘和焊渣进行抽除处理。

可选地,如图8所示,激光焊接头2也可以包括激光振镜头21a、振镜头支架22a和振镜头同轴吸尘罩23a,激光振镜头21a通过振镜头支架22a与安装架1连接,振镜头同轴吸尘罩23a具有抽尘口231a,振镜头同轴吸尘罩23a与激光振镜头21a连接,抽尘口231a用于与抽尘设备连通。具体地,工作人员可以根据焊接工作的实际情况,选定合适参数的激光振镜头21a,激光振镜头21a的工作效率相对较高,且安装工作较为便利;激光振镜头21a可以通过振镜头支架22a固定连接在安装架1上;振镜头同轴吸尘罩23a可以为金属材料制成的管状结构,振镜头同轴吸尘罩23a可以设置有多个抽尘口231a,多个抽尘口231a均可以与外界抽尘设备连通,以对焊接过程中产生的烟尘和焊渣进行抽除处理。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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