激光除尘装置的制作方法

本实用新型涉及激光加工技术，特别是涉及一种激光除尘装置。

背景技术：

随着新能源行业的大力发展，新能源汽车的普及，市场对汽车动力电池的需求量越来越大，动力电池的安全越来越得到人们的重视，特别是电池生产过程中的安全问题都成为各家动力电池生产商不得不研究的一个课题。

目前在电池生产过程中，各个工序的粉尘问题已经成为了各个设备需要解决的首要问题，粉尘跑到电池里面会造成电池内短问题，粉尘在设备内累积还可能会导致爆炸。在激光焊接工序中，该问题尤其明显。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种激光除尘装置，能够去除激光作业区域的粉尘，并且消除因火星被吸入外部除尘装置内而引起的爆炸危险。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种激光除尘装置，包括：

抽尘罩，所述抽尘罩具有第一中空腔，所述抽尘罩在高度方向依次设置有进风口和开口，所述进风口和所述开口与所述第一中空腔连通，所述抽尘罩上还设置有与所述第一中空腔连通的抽尘孔，所述抽尘孔用于连接外部除尘装置；

导流筒，所述导流筒设置于所述抽尘罩的第一中空腔内，所述导流筒具有上下贯通的第二中空腔，所述导流筒在高度方向设置有第一端口和第二端口，所述第一端口和所述第二端口与所述第二中空腔连通，且所述第一端口与所述进风口连通，所述第二端口与所述开口连通，所述导流筒的侧壁上设有导流孔，所述导流孔与所述第二中空腔连通，所述导流孔用于排出导流筒内的粉尘。

优选地，所述导流孔沿着所述第二端口至所述第一端口的方向螺旋延伸。

优选地，所述导流孔的倾斜角度与水平面的夹角为55°～65°。

优选地，所述激光除尘装置还包括通风管，所述通风管与所述进风口连通，且所述通风管朝远离所述抽尘罩的方向延伸。

优选地，所述通风管的横截面朝远离所述抽尘罩的方向逐渐变大。

优选地，所述通风管的管壁呈锥状。

优选地，所述通风管的管壁与水平面的夹角为70°～85°。

优选地，所述抽尘孔的数量为多个，所有所述抽尘孔分布在所述进风口的外周处。

优选地，所述抽尘罩的横截面从所述进风口处至所述开口处先增大后减小。

优选地，所述激光除尘装置还包括保护气管，所述保护气管伸入至所述导流筒内。

如上所述，本实用新型的激光除尘装置，具有以下有益效果：在本实用新型中，抽尘罩上设置有进风口和抽尘孔，抽尘罩通过开口罩住激光作业区域，风流和激光可依次经过进风口、开口作用于激光作业区域，这样能够有效地将在激光作业过程中产生的粉尘通过抽尘孔排出至抽尘罩外，对激光作业区域实现清除粉尘的功能；导流筒的侧壁上设有导流孔，这样能够对位于抽尘罩和导流筒之间的风流进行导流，起到更好的抽尘效果。更为重要的是：导流筒设置于抽尘罩的第一中空腔内，导流筒的第一端口与进风口连通，导流筒的第二端口与开口连通，这样在激光作业过程中产生的火星被阻挡在导流筒的第二中空腔内，避免火星经过抽尘孔飞入外部除尘装置内，从而能够消除因火星被吸入外部除尘装置内而引起的爆炸危险。

附图说明

图1显示为本实用新型的激光除尘装置的示意图；

图2显示为图1所示激光除尘装置的爆炸图；

图3显示为图1所示激光除尘装置的剖视图；

图4显示为导流筒的示意图；

图5显示为通风管的示意图。

元件标号说明

1 抽尘罩

11 进风口

12 抽尘孔

13 开口

2 导流筒

21 第一端口

22 第二端口

23 导流孔

3 保护气管

31 出气头

4 通风管

41 出风管口

42 进风管口

5 除尘管连接头

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

在激光作业中，当工件表面粘有污染颗粒(通常为亚微米级)时，这些污染颗粒往往粘得很紧，常规的清洗办法不能够将它去除，而用激光辐射工件表面进行清洗则非常有效，然而，在激光清洗的过程中，清洗所产生的粉尘或其他溅射物(例如火星)是不可避免的。由于一些产品需要精度较高的焊接技术，而激光焊接工艺是利用高能量密度的激光束作为热源，能够满足上述产品的焊接要求，然而，在激光焊接的过程中，焊接所产生的粉尘和其他溅射物(例如火星)也是不可避免的。

在电池制造领域，电池包括密封钉和盖板，需要将密封钉焊接至盖板的注液孔内；在激光焊接工序中，所产生的大量粉尘如果不及时抽走，则会引发安全问题；在激光作业过程中还会产生火星，极有可能会引爆达到一定浓度的粉尘。

如图1、图2以及图3所示，本实用新型提供一种激光除尘装置，包括：

抽尘罩1，抽尘罩1具有第一中空腔，抽尘罩1在高度方向依次设置有进风口11和开口 13，进风口11和开口13与第一中空腔连通，抽尘罩1上还设置有与第一中空腔连通的抽尘孔12，抽尘孔12用于连接外部除尘装置；

导流筒2(具体参见图4)，导流筒2设置于抽尘罩1的第一中空腔内，导流筒2具有上下贯通的第二中空腔，导流筒2在高度方向设置有第一端口21和第二端口22，第一端口21 和第二端口22与第二中空腔连通，且第一端口21与进风口11连通，第二端口22与开口13 连通，导流筒2的侧壁上设有导流孔23，导流孔23与第二中空腔连通，导流孔23用于排出导流筒2内的粉尘。

在本实用新型中，抽尘罩1上设置有进风口11和抽尘孔12，抽尘罩1通过开口13罩住激光作业区域，激光可依次经过进风口11、开口13作用于激光作业区域，粉尘受到激光的作用从进风口11向开口13方向移动，风流从进风口11至抽尘孔12，粉尘扬起后被风流带至抽尘孔12，这样能够有效地将在激光作业过程中产生的粉尘(例如金属颗粒、固态电解液粉尘)通过抽尘孔12排出至抽尘罩1外，对激光作业区域实现清除粉尘的功能。导流筒2的侧壁上设有导流孔23，这样能够对位于抽尘罩1和导流筒2之间的风流进行导流，起到更好的抽尘效果。更为重要的是：导流筒2设置于抽尘罩1的第一中空腔内，导流筒2的第一端口21与进风口11连通，导流筒2的第二端口22与开口13连通，这样在激光作业过程中产生的火星被阻挡在导流筒2的第二中空腔内，避免火星经过抽尘孔12飞入外部除尘装置内，从而能够消除因火星被吸入外部除尘装置内而引起的爆炸危险。例如，在密封钉和盖板的激光焊接过程中，本实用新型的激光除尘装置能够清除激光清洗所产生的粉尘，能够有效避免因金属颗粒混入电芯中而造成的电芯内短，也可避免因电解液和金属粉尘混合物在激光作业区域堆积过多而导致的爆炸现象，极大提升电芯成品的合格率以及提高电芯生产过程中的安全性。

作为上述激光除尘装置的一种使用方法：

S1，将激光除尘装置安装在一激光加工平台的上方，并且调节激光除尘装置的底部和激光加工平台的间隙；在具体使用时，可以使抽尘罩1的开口13处与激光加工平台接触，也可以使抽尘罩1的开口13处与激光加工平台不接触；

S2，使激光经过抽尘罩1的进风口11作用于待处理的工件，激光作业过程中产生的粉尘会随着抽尘罩1内的风流(例如涡旋风)、并且经过抽尘孔12被吸入外部除尘装置内。

上述抽尘罩1的导流孔23的结构不同，因导流孔23的导流作用而形成的风流形式也会不同。如图2、图3以及图4所示，为了能够使混有粉尘、并且经过导流孔23的风流呈螺旋状(即涡旋风)，上述导流孔23沿着第二端口22至第一端口21的方向螺旋延伸。所有导流孔23的长度可以不同，也可以相同；所有导流孔23的宽度可以不同，也可以相同。当抽尘罩1内形成螺旋状的风流时，在螺旋状风流的中心处能够产生更高的负压，更加容易将粉尘吸引至抽尘孔12处，这样能够更加提高激光除尘装置的除尘能力。

如图2所示，进一步的，上述导流孔23的倾斜角度与水平面的夹角α为55°～65°，这个角度更有利于形成螺旋状的风流，在螺旋状风流的中心处能够产生更高的负压，负压越高，对位于激光作业区域的粉尘的吸力越大，这样越能去除粉尘。

如图2、图3以及图5所示，为了便于往上述抽尘罩1内进风，上述激光除尘装置还包括通风管4，通风管4与进风口11连通，且通风管4朝远离抽尘罩1的方向延伸。具体的，通风管4靠近抽尘罩1的一端设有出风管口41，通风管4的另一端设有进风管口42，出风管口41与进风口11连通。通风管4的横截面朝远离抽尘罩1的方向可以逐渐变大，可以逐渐变小，也可以保持不变；通风管4的延伸方向可以笔直的，也可以稍微弯曲的。为了在抽尘罩1靠近进风口11的上部容易形成低压环境，通风管4的横截面朝远离抽尘罩1的方向逐渐变大。当风流通过通风管4进入抽尘罩1内时，风流的风速会逐渐变大。由于风速与压力呈负相关，即风速越大，在抽尘罩1靠近进风口11的上部越容易形成低压环境，从而越容易将激光作业区域的粉尘吸引上来以排出抽尘罩1外。

进一步的，上述通风管4的管壁呈锥状，例如，通风管4的管壁可以呈棱锥状，也可以呈圆锥状。

更进一步的，上述通风管4的管壁与水平面的夹角β为70°～85°。该角度能够确保激光顺利经过抽尘罩1，并且能够确保在抽尘罩1靠近进风口11的上部形成低压环境。例如，在激光清洗电芯的过程中，在激光设备的振镜头保持不动的情况下，激光设备射出的激光可依次经过通风管4、抽尘罩1一次清洗两个电芯。

如图1所示，上述抽尘孔12的数量为多个，即抽尘孔12的数量可以为两个，可以为三个，也可以为四个。为了更加彻底去除抽尘罩1内的粉尘，所有抽尘孔12分布在进风口11 的外周处。此外，所有抽尘孔12可以与同一个外部除尘装置管路连接；或者其中两个抽尘孔 12与一个外部除尘装置管路连接，剩余几个抽尘孔12与另一个外部除尘装置管路连接；再或者，每个抽尘孔12与一个外部除尘装置对应管路连接。

上述抽尘罩1的横截面从进风口11处至开口13处可以逐渐增大，可以逐渐减小，也可以先增大后减小。为了更加有利于风流的均匀性以及在激光作业过程中更加有效避免飞溅的火星经过抽尘孔12进入外部除尘装置内，抽尘罩1的横截面从进风口11处至开口13处先增大后减小。例如，抽尘罩1可以呈球状；再例如，抽尘罩1的上半部呈上小下大的圆台状，抽尘罩1的下半部呈上大下小的圆台状。

如图3所示，为了防止在激光作业过程中粉尘(通常为金属颗粒或电解液粉尘)的燃烧，上述激光除尘装置还包括保护气管3，保护气管3伸入至导流筒2内。在具体使用时，保护气管3的出气头31对准激光加工区域。

如图1和图2所示，为了便于连接上述抽尘罩1和外部除尘装置，上述激光除尘装置还包括除尘管连接头5，上述抽尘孔12通过除尘管连接头5与外部除尘装置连通。具体地，外部除尘装置具有除尘管，除尘管连接至除尘管连接头5上。进一步的，除尘管连接头5可以是一种快装接头。

综上所述，本实用新型的激光除尘装置能够去除激光作业区域的粉尘，并且消除因火星被吸入外部除尘装置内而引起的爆炸危险。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。