技术领域
[0001] 所描述的技术总体涉及一种在扫描方法的
激光焊接过程中执行保护气体供应和除烟的激光焊接设备。
背景技术
[0002] 在对金属的激光焊接过程中，焊接部分会被周围的
氧化物氧化。因此，向焊接部分供应保护气体来防止焊接部分的氧化，还要去除在焊接过程中产生的烟来防止焊接部分和工作环境的污染。
[0003] 在移动激光头的方法中，可以沿与
激光束相同的轴向焊接部分喷射保护气体，或者可以通过附于激光头的
喷嘴向焊接部分喷射保护气体。然而，在不移动激光头而是移动激光束的扫描方法中，难以向焊接部分喷射保护气体。
[0004] 在扫描方法中，在焊接部分附近安装多个喷嘴，并且通过所述喷嘴喷射保护气体。在这种情况下，氧化物流动到喷嘴之间的焊接部分，从而会劣化焊接
质量。按照扫描方法，需要去除在焊接过程中在焊接部分的整个区域的若干
位置处同时产生的烟。
[0005] 在该背景部分公开的以上信息仅是为了增强对所描述的技术的背景的理解，因此，它可能包含对于本领域普通技术人员而言没有形成在该国已经知晓的
现有技术的信息。
发明内容
[0006] 本发明提供了一种在扫描方法的激光焊接过程中顺利地执行保护气体供应和除烟的激光焊接设备。
[0007] 一种根据示例性
实施例的激光焊接设备包括：气体喷射
块，将惰性气体喷射到焊接对象的焊接部分；排气块，设置在所述气体喷射块的上侧，并且排出在焊接期间产生的烟及所述惰性气体；激光防护玻璃，设置在所述排气块的上侧；激光头，设置在所述激光防护玻璃的上侧，并且通过扫描方法将激光束照射到所述焊接部分，其中，所述气体喷射块包括室、气体进口和喷射孔，所述室形成在激光束穿过的第一空间的外部周边，气体进口将所述室连接到外部以使所述惰性气体流入，喷射孔连接所述室和所述第一空间以使惰性气体喷射到所述焊接部分。
[0008] 所述室可以按照所述第一空间的外侧形成，并且可以在所述气体喷射块的纵向截面以圆形形状形成。
[0009] 所述气体进口可以朝着所述室的直径方向中心形成。
[0010] 所述喷射孔可以包括：第一喷射孔，沿着所述室的直径中心方向形成；第二喷射孔，从所述第一喷射孔的向上方向朝向所述室的内表面圆周的切线方向形成；和第三喷射孔，从所述第一喷射孔的向下方向朝向所述室的内表面圆周的切线方向形成。
[0011] 所述气体进口可以按照所述第一空间的外侧以预定的间隔形成为多个。
[0012] 所述喷射孔可以按照所述第一空间的外侧形成为缝隙。
[0013] 所述气体喷射块还可以形成从所述第一空间的下端朝向侧方向后退的倾斜表面的扩展部。
[0014] 所述喷射孔可以按照所述第一空间的外侧形成为缝隙，所述缝隙可以以预定的间隔形成并且还形成阻挡惰性气体喷射的肋。
[0015] 所述喷射孔可以包括：第一喷射孔，沿所述室的直径中心方向形成；第二喷射孔，从所述第一喷射孔的向上方向朝向所述室的内表面圆周的切线方向形成；以及第三喷射孔，从所述第一喷射孔的向下方向朝向所述室的内表面圆周的切线方向形成，所述肋可以包括：第一肋，以预定的间隔形成在所述第一喷射孔处；第二肋，以预定的间隔形成在所述第二喷射孔处；以及第三肋，以预定的间隔形成在所述第三喷射孔处，其中，所述第一喷射孔、所述第二喷射孔和所述第三喷射孔可以按照所述第一空间交替地设置。
[0016] 所述喷射孔可以按照所述第一空间的外部周边形成相互分开的圆形孔。
[0017] 所述喷射孔可以包括：第一喷射孔，沿所述室的直径中心方向形成；第二喷射孔，从所述第一喷射孔的向上方向朝向所述室的内表面圆周的切线方向形成；以及第三喷射孔，从所述第一喷射孔的向下方向朝向所述室的内表面圆周的切线方向形成，所述肋可以包括以预定的间隔形成在所述第一喷射孔处的第一肋、以预定的间隔形成在所述第二喷射孔处的第二肋和以预定的间隔形成在所述第三喷射孔处的第三肋，其中，所述第一喷射孔、所述第二喷射孔和所述第三喷射孔可以按照所述第一空间交替地设置。
[0018] 所述排气块可以沿着与激光束穿过的第二空间的激光束照射方向相交的方向形成排气口。
[0019] 所述排气块还可以在与所述激光束照射方向相交的方向在所述排气口的相对侧形成进气
歧管。
[0020] 所述排气块还可以在与所述激光束照射方向相交的方向在所述排气口的相对侧形成
进气歧管，并且还可以包括连接到所述进气歧管并供应空气的空气供应室。
[0021] 如上所述，根据示例性实施例，在扫描方法的激光焊接过程中，通过气体喷射块的喷射孔喷射惰性气体，从而可以由惰性气体保护焊接部分，并且可以通过排气块顺利地排出烟和惰性气体。
附图说明
[0022] 图1是根据本发明第一示例性实施例的激光焊接设备的透视图。
[0023] 图2是沿着图1中的II-II线截取的剖视图。
[0024] 图3是应用于图1的气体喷射块的剖视图。
[0025] 图4是应用于图1的气体喷射块的透视图。
[0026] 图5是惰性气体喷射区域的俯视图。
[0027] 图6是根据本发明第二示例性实施例的激光焊接设备中的气体喷射块的透视图。
[0028] 图7是根据本发明第三示例性实施例的激光焊接设备的惰性气体喷射区域的俯视图。
[0029] 图8是根据本发明第四示例性实施例的激光焊接设备的剖视图。
[0030] 图9是根据本发明第五示例性实施例的激光焊接设备的剖视图。
具体实施方式
[0031] 在下文中将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的，在全都不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以以各种不同的方式
修改所描述的实施例。附图和描述在本质上被认为是说明性的而不是限制性的。在整个
说明书中相同的标号指示相同的元件。
[0032] 图1是根据本发明第一示例性实施例的激光焊接设备的透视图，图2是沿着图1中的II-II线截取的剖视图。参照图1和图2，根据第一示例性实施例的激光焊接设备100包括气体喷射块10、排气块20、激光防护玻璃30和激光头40。
[0033] 气体喷射块10容纳焊接对象(例如，可再充电
电池的壳体51和盖板52)的焊接部分，并向焊接部分喷射保护气体(例如，N2)以保护焊接部分，从而可以防止焊接部分的氧化。
[0034] 排气块20连接到气体喷射块10的上侧以在一侧作用吸
力，从而将在焊接部分产生的烟与保护焊接部分的惰性气体排到排气块20的另一侧。
[0035] 激光防护玻璃30通过
固定板31和紧固构件32固定地安装到排气块20的上侧，并且
覆盖被气体喷射块10和排气块20容纳的焊接部分的上侧，从而可以通过扫描方法进行激光焊接。激光防护玻璃30具有不被激光束损坏的耐久性。
[0036] 激光头40固定地设置在激光防护玻璃30的上侧同时与激光防护玻璃30保持预定的距离，并且控制内镜(未示出)，使得可以通过扫描方法使激光束照射到焊接部分。
[0037] 从激光头40照射的激光束被传输到激光防护玻璃30，并且穿过气体喷射块10和排气块20的内部到达焊接部分。出于此目的，气体喷射块10形成第一空间11，并且排气块20形成第二空间21。
[0038] 排气块20的第二空间21和气体喷射块10的第一空间11在激光束的照射方向上彼此连接，从而容纳焊接部分并形成焊接空间。因此，激光束传输到激光防护玻璃30，并且顺序地穿过第二空间21和第一空间11。另外，第一空间11和第二空间21的平面(xy平面)形成得比从激光头40照射的激光束的扫描区域宽，从而用于焊接的激光束
对焊接部分的扫描没有受到干扰。
[0039] 图3是应用于图1的气体喷射块的剖视图。参照图3，气体喷射块10包括形成在第一空间11的外部周边的室12、连接到室12的外部的气体进口13以及将室12和第一空间11连接的喷射孔14。
[0040] 气体进口13连接到外部惰性气体供应单元(未示出)，从而从外部将惰性气体供应到气体喷射块10中。因此，流到气体进口13的惰性气体填充在气体喷射块10的室12中，然后通
过喷射孔14喷射到第一空间11，从而保护焊接部分。
[0041] 室12吸收流到气体进口13的惰性气体的喷射压力，从而可以通过喷射孔14以均匀的压力喷射惰性气体。因此，焊接部分被惰性气体稳定地保护，从而可以防止焊接部分的氧化。
[0042] 例如，室12可以按照第一空间11的外侧形成，并且可以在气体喷射块10的纵向截面(yz截面)处以圆形形状形成。即，按照第一空间11的外侧设置具有圆形形状的室12。
[0043] 气体进口13朝着室12的直径方向中心形成，并且气体进口13的中心线延伸由此在yz截面上形成对
角。即，参照图3，从左上端到右下端形成气体进口13。因此，惰性气体通过气体进口13流到室12的中心中，从而在室12内部的气体进口13的中心线的延长线上形成对称结构的
流体流。
[0044] 另外，可以按照第一空间11的外侧以预定的间隔形成多个气体进口13(参照图1和图4)。多个气体进口13在与第一空间11的外侧对应的室12的外部周边的整个区域均匀地供应惰性气体。
[0045] 图4是应用于图1的气体喷射块的透视图。参照图4，喷射孔14按照第一空间11的外部周边形成为缝隙。缝隙型的喷射孔14以刀片态形成从室12向第一空间11喷射的惰性气体，从而惰性气体的喷射会是均匀的。因此，改善了焊接部分的保护性能。
[0046] 另外，喷射孔14包括：第一喷射孔141，在气体进口13的中心线的延长线上方朝着室12的直径方向中心形成；第二喷射孔142和第三喷射孔143，在yz截面中分别形成在第一喷射孔141的上部和下部。第二喷射孔142按照内表面的圆周切线方向形成在室12的上部，第三喷射孔143按照内表面的圆周切线方向形成在室12的下部。
[0047] 图5是惰性气体喷射区域的俯视图。参照图5，第一喷射孔141、第二喷射孔142和第三喷射孔143以刀片态喷射惰性气体。这里，第二喷射孔142和第三喷射孔143在通过第一喷射孔141喷射的惰性气体上下进一步喷射惰性气体，从而通过三条惰性气体喷流保护焊接部分。因此，进一步改善了焊接部分的保护性能。可以用从第一喷射孔141、第二喷射孔142和第三喷射孔143中选择的一个缝隙形成喷射孔14(没有单独示出)。
[0048] 再次参照图3和图4，气体喷射块10包括形成有倾斜表面(或者包括弯曲表面)的扩展部15，所述倾斜表面从第一空间11的下部后退到侧面。扩展部15有助于喷射孔14的加工，或者有助于第一喷射孔141、第二喷射孔142和第三喷射孔143的加工。另外，扩展部15可以使从第一喷射孔141、第二喷射孔142和第三喷射孔143喷射的惰性气体集中到焊接部分。
[0049] 再次参照图1和图2，排气块20沿与激光束穿过的第二空间21的激光束照射方向(z轴方向)相交的方向(y轴方向)形成排气口22，并且在排气口22的相对侧形成进气歧管23。
[0050] 排气口22由管道221连接，从而在作用于管道221的吸力的作用下排出穿过第二空间21和第一空间11的惰性气体和烟。这里，进气歧管23保持打开状态，从而形成从进气歧管23到排气口22的外部空气流。烟和惰性气体可以随着外部空气流排到排气口22。
[0051] 接下来，将描述本发明的另一示例性实施例，并且与第一示例性实施例相比，省略了对相同构造的描述，将不同的构造进行描述。
[0052] 图6是根据本发明第二示例性实施例的激光焊接设备中的气体喷射块的透视图。
[0053] 参照图6，气体喷射块210的喷射孔24包括肋25，肋25按照第一空间11的外部周边以预定的间隔形成缝隙并且阻挡惰性气体喷射。在缝隙型的喷射孔24的长度长的情况下，肋25有助于喷射孔24的加工并且增强气体喷射块210的机械强度。
[0054] 例如，肋25包括以预定间隔形成第一喷射孔241的第一肋251、以预定间隔形成第二喷射孔242的第二肋252和以预定间隔形成第三喷射孔243的第三肋253。
[0055] 第一肋251、第二肋252和第三肋253有助于第一喷射孔241、第二喷射孔242和第三喷射孔243的加工，并且提高气体喷射块210的机械强度，然而，被喷射的惰性气体的喷射被部分地阻挡。
[0056] 因此，第一喷射孔241、第二喷射孔242和第三喷射孔243或者第一肋251、第二肋252和第三肋253按照第一空间11的外部周边交替地设置，从而气体喷射块210可以防止由于惰性气体的部分阻挡导致的焊接部分的保护性能劣化。
[0057] 图7是根据本发明第三示例性实施例的激光焊接设备中惰性气体喷射区域的俯视图。参照图7，气体喷射块310的喷射孔34可以按照第一空间11的外部周边形成为相互分开的圆形孔。
[0058] 圆形形状的喷射孔34形成在与第一示例性实施例的第一喷射孔141、第二喷射孔142和第三喷射孔143对应的位置(例如，如所示出的形成三条线)处，并且可以按照第一空间11的外部周边交替地设置。
[0059] 图8是根据本发明第四示例性实施例的激光焊接设备400的剖视图。参照图8，排气块420通过利用阻挡构件26阻挡进气歧管23沿着与激光束穿过的第二空间21的激光束照射方向(z轴方向)相交的方向(y轴方向)形成排气口22。
[0060] 与第一示例性实施例相比，第四示例性实施例还在进气歧管23处包括阻挡构件26，然而，排气块可以仅包括排气口而不包括进气歧管和阻挡构件(未示出)。
[0061] 排气口22由管道221连接，从而在作用于管道221上的吸力的作用下形成从第一空间11到第二空间21的惰性气体流和外部空气流。这里，外部空气流形成在气体喷射块10和焊接部分之间。烟和惰性气体可以随着外部空气排到排气口22。
[0062] 图9是根据本发明第五示例性实施例的激光焊接设备500的剖视图。参照图9，排气块520沿着与激光束穿过的第二空间21的激光束照射方向(z轴方向)相交的方向(y轴方向)形成排气口22，在排气口22的相对侧形成进气歧管23，并且包括连接到进气歧管23并且供应压缩空气的空气供应室27。
[0063] 空气供应室27连接到供应压缩空气的空气供应装置(未示出)。因此，从空气供应室27到进气歧管23和排气口22形成强的空气流，从而在第二空间21和第一空间11处形成强的吸力。所述吸力可以容易地使焊接过程中产生的飞溅物以及第一空间11和第二空间21的烟和惰性气体排到排气口22。
[0064] 虽然已经结合目前被认为是切实可行的示例性实施例的内容描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于公开的实施例，而是相反，本发明意图覆盖包括在
权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。
[0065] <标号说明>
[0066]
[0067]
