激光焊接装置的制作方法

[0001]
本发明涉及金属加工领域，特别是涉及一种激光焊接装置。


背景技术：

[0002]
在激光焊接生产应用中，为了得到良好的焊接效果一般采用惰性气体对焊接点进行保护。目前常见的保护气体吹送方式有两种：一是在焊接机构外追加夹持气管机构对吹，但效果差，需要一直吹送，浪费气体；还有一种气体保护罩式的机构能够满足焊接效果，但需要经常换昂贵的镜片(镜片成本1000rmb左右)，且气体也要一直充进保护罩，气体成本高。


技术实现要素：

[0003]
基于此，本发明提供一种激光焊接装置，通过所述盖板的焊孔上侧内壁面形成外侧气隙，使惰性气体沿外侧气隙沿所述焊孔的内壁面向下冲入后再沿点焊底孔中间向上排出以带走烟雾等，保证焊接质量并降低加工成本。
[0004]
为解决上述技术问题，本申请提供了一种激光焊接装置，包括覆盖于待焊接工件上的盖板及导气块，所述工件上设有焊盘，所述盖板上设有使所述焊盘表面暴露的点焊底孔，所述点焊底孔上侧的内径大于下侧的内径以使所述点焊底孔的内壁面为倾斜面，所述导气块包括进气孔、对应所述点焊底孔的焊孔及连通所述进气孔至所述焊孔底部外周的气槽，所述点焊底孔上侧的内壁面上形成有外侧气隙，惰性气体自所述导气块注入经由所述外侧气隙沿所述点焊底孔内壁面向下进入所述焊盘表面并通过所述点焊底孔与所述焊孔中间排出。
[0005]
优选地，所述焊孔包括上焊孔与下焊孔，所述上焊孔的内径大于所述下焊孔的内径，所述下焊孔向下凸出并部分进入所述点焊底孔内，所述外侧气隙形成于所述点焊底孔上侧的内壁面与所述下焊孔的外周面之间。
[0006]
优选地，所述导气块纵向两侧设有若干所述进气孔，每个焊孔位于一对进气孔之间，所述进气孔通过设于导气块与所述盖板结合面处的气槽连通至所述外侧气隙内。
[0007]
优选地，所述盖板上表面开设有槽口，所述点焊底孔是贯通槽口底壁形成的，所述导气块嵌入所述槽口内，所述激光焊接装置还包括有导气板，所述导气板覆盖于所述导气块与所述盖板上表面。
[0008]
优选地，所述导气板上表面设有若干气嘴，所述导气板底部设有若干连通所述气嘴与所述进气孔的气槽；所述导气板对应所述焊孔与点焊孔处设有贯通孔。
[0009]
优选地，所述激光焊接装置还包括位于所述盖板与导气块之间的导气板，所述导气块对应所述点焊底孔位置处上下贯穿形成有贯通孔，所述贯通孔包括上侧呈喇叭状的敞口部及位于所述敞口部下的竖口部，所述竖口部向下凸出形成凸出部，所述凸出部进入所述点焊底孔上侧并在所述点焊底孔内侧面与所述凸出部外侧面之间形成所述外侧气隙。
[0010]
优选地，所述焊孔包括上焊孔与下焊孔，所述上焊孔的内径大于所述下焊孔的内
径，所述下焊孔向下凸出并部分进入所述点焊底孔的敞口部内，所述下焊孔的底部抵持于所述敞口部的倾斜内壁面上并在所述下焊孔与所述敞口部倾斜内壁面之间形成气环。
[0011]
优选地，所述焊孔上还设有自所述敞口部的倾斜内壁面向下贯穿至所述下焊孔外周面的若干微气孔，所述微气孔连通所述气环与所述外侧气隙。
[0012]
优选地，所述导气块的气槽连通所述气环，惰性气体从所述导气块的进气孔、气环、若干微气孔进入所述外侧气隙内，并由所述外侧气隙沿所述点焊底孔的倾斜内壁面向下冲入所述工件的焊盘上。
[0013]
优选地，惰性气体充满所述点焊底孔下的焊盘后向上沿所述点焊底孔、贯通孔及焊孔排出，所述焊孔、贯通孔及点焊底孔构成激光束孔。
[0014]
本申请激光焊接装置通过在盖板上设置将工件的焊盘暴露的点焊底孔，再通过设置可以使惰性气流沿所述点焊底孔内壁面向下进入的导气块，使惰性气流从点焊底孔边缘进入后再从中间沿激光束孔排出并带出烟雾等，使激光束孔通透性好以保持激光束的穿透性，保持良好的焊接质量，同时减少惰性气体的使用。同时，无需使用气体保护镜片，降低了加工成本。
附图说明
[0015]
图1为本申请需要焊接作业的工件的立体图；
[0016]
图2为本申请激光焊接装置的立体图；
[0017]
图3为本申请激光焊接装置的立体分解图；
[0018]
图4为本申请激光焊接装置另一角度的立体分解图；
[0019]
图5为沿图2所示a-a虚线的剖视图及其局部放大图；
[0020]
图6为沿图2所示b-b虚线的剖视图及其局部放大图。
[0021]
附图标识：
[0022]
工件-10；外框-11；翼板-12；焊接薄片-13；中间部-131；翼部-132；端部-133；圆盘-134；第一螺母-14；第二螺母-15；焊点-16；内框-17；导气板-20；板体-21；第一贯通孔-22；第二贯通孔-23；敞口部-231；竖口部-232；微气孔-233；凸出端-234；气嘴-24；气槽-25；盖板-30；盖板体-31；槽口-32；点焊底孔-33；点焊凹槽-331；开口斜面-332；外侧气隙-333；槽口底壁-35；第一导气块-40；进气孔-41，51；气槽-42；焊孔-43，52；上焊孔-431，521；下焊孔-432，522；第二导气块-50。
具体实施方式
[0023]
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
[0024]
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0025]
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发明的技术领域的
技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
[0026]
本申请以图1所示，为本申请需要进行激光焊接的工件10，该工件10为笔键盘触摸板的内置弹性机构，包括外框11、内框17、翼板12、第一、第二螺母14，15及点焊并将所述外框11、内框17、翼板12及第一、第二螺母14，15连接为整体的焊接薄片13。所述焊接薄片13包括对应所述内框17与第一螺母14的中间部131、沿横向两侧覆盖于所述翼板12上的两翼部132、自两翼部132向横向两侧延伸至所述外框11上的端部133及自两翼部132横向相对一侧延伸形成的对应若干所述第二螺母15的圆盘134。所述焊接薄片13为整体结构，且所述焊接薄片13与所述外框11、内框17、翼板12及第一、第二螺母14，15上均设置有若干焊点16，所述焊点16的数量多大一百余个。
[0027]
在具体实施时，本申请的激光焊接装置不仅适用于上述工件10的焊接，同时适用于各种形状工件的激光焊接。即实施例工件10的结构特征不对本申请的激光焊接装置的保护范围构成限制。
[0028]
请继续参阅图2至图6所示，本申请的激光焊接装置包括盖板30、导气板20及若干导气块40，50。
[0029]
所述盖板30覆盖于所述工件10上方并配合一个底座(未图示)实现对所述工件10的封闭。所述盖板30包括盖板本体31、开设于所述盖板本体31上表面的槽口32及若干贯通所述盖板本体31或贯通槽口底壁35的点焊底孔33。
[0030]
所述导气块包括第一导气块40及第二导气块50，所述第二导气块50向下嵌入所述盖板30的槽口32内。所述第二导气块50包括在纵向两侧上下贯通的若干对进气孔51、贯通形成于一对所述进气孔51之间的焊孔52、将气体传导至所述焊孔52外周的气槽53。所述焊孔52对应所述点焊底孔33，所述点焊底孔33底面外周布设有所述工件10的焊点16。
[0031]
所述导气板20覆盖于所述盖板30上方，包括板体21、上下贯穿所述板体21并使所述焊孔52上侧暴露的第一贯通孔22及上下贯穿所述板体21并对应使所述点焊底孔33上侧直接暴露的第二贯通孔23。所述板体底面还设有若干气槽25，所述板体21上方还设有若干将气流导入所述气槽25内的气嘴24。
[0032]
所述第一导气块40的组装至所述第二贯通孔23内，所述第一导气块40包括进气孔41、焊孔43及连通所述进气孔41至所述焊孔43外周的气槽42。
[0033]
在第一实施例中，如图5所示，所述导气板20的第二贯通孔23包括上部呈喇叭状的敞口部231及位于所述敞口部231下侧的竖口部232。所述竖口部232自所述导气板20的底面向下凸出形成有凸出端234。所述点焊底孔33呈锥孔形状，上部内径大于下部内径，所述点焊底孔33的内壁面332在靠近所述工件10一侧在垂直方向上开设有若干点焊凹槽331，每个点焊凹槽331对应一个焊点16。
[0034]
所述导气板20的第二贯通孔23的凸出部234套入所述点焊底孔33内，且在所述凸出部234外周与所述点焊底孔33上侧的内壁面332之间形成外侧气隙333。所述第二贯通孔23的敞口部234的倾斜壁面上向下贯通形成有连通至所述凸出部234外周的若干微气孔233，所述微气孔233连通所述气槽42至所述外侧气隙333。
[0035]
所述第一导气块40的焊孔43包括上焊孔431与下焊孔432，所述上焊孔431至所述下焊孔432的内径逐渐减小，所述下焊孔432自所述第一导气块40的底面向下凸出形成。所
述下焊孔432向下进入所述导气板20的第二贯通孔23的敞口部231，且所述下焊孔432底部外周抵持于所述敞口部231的倾斜壁面上，由此在所述敞口部231内壁面与所述下焊孔432的外周面之间形成一个气环433，而所述微气孔233的顶部开口位于所述气环433内。
[0036]
在第一实施例中对所述工件10进行点焊时，预先1秒钟通过进气孔41注入惰性气体，使惰性气体充满整个气路；随后，所述激光焊接装置覆盖于所述工件10上开始点焊；点焊时，激光束穿过所述焊孔43、第二贯通孔23及点焊底孔33精确达到焊点16位置进行焊接，同时，惰性气体沿所述气槽42进入所述气环433内，惰性气体再通过所述气环433内的微气孔233进入所述外侧气隙333，所述外侧气隙33内的惰性气体沿所述点焊底孔33的倾斜内壁面向下填充焊点16，最后惰性气体在压力下自所述点焊底孔33、第二贯通孔23及焊孔43向上排出；焊接结束后，停止惰性气体的冲入。在惰性气体额排出过程中，惰性气体同时带走激光焊产生的烟雾及电离云等，使由点焊底孔33、第二贯通孔23及点焊孔43组成的激光束孔保持较高的穿透性，不会因为烟雾等影响激光束的穿透性而造成焊接质量问题，同时惰性气体保护焊点16且可控使用惰性气体而不会造成惰性气体的浪费。
[0037]
在第二实施例中，如图6所示，所述点焊底孔33贯通所述槽口底壁32形成，所述点焊底孔33同样为锥形孔，上侧内径大于下侧内径。所述第二导气块50的焊孔52包括上侧的上焊孔521及位于下侧的下焊孔522，所述上焊孔521的内壁面为倾斜面，所述下焊孔522是自所述第二导气块50底面向下凸出形成的，且所述下焊孔522进入所述点焊底孔33内并在所述下焊孔522外周与所述点焊底孔33的内壁面之间形成外侧气隙333。所述导气板20的第一贯通孔22位于所述焊孔52上方。惰性气体自所述导气板20上的气嘴24进入所述气槽25内，所述气槽25连通所述第一导气块51的进气孔51，而所述进气孔51的底部通过设于第一导气块50底部的气槽53进入所述外侧气隙333。所述下焊孔522不一定为闭环结构，也可以是片状体结构(如图4所示)。
[0038]
本实施例在实际激光焊接过程中，先预先1秒将惰性气体注入气嘴24，惰性气体将会先填充满气槽25，53、进气孔51及外侧气隙333等；随后激光焊接装置覆盖所述工件10，惰性气体继续注入并驱除工件10上的空气，激光束通过所述第一贯穿孔22、焊孔52及点焊底孔33照射至所述焊点16上进行焊接；而此过程中，惰性气体持续注入，并在所述工件10表面被阻挡后，从中间沿所述点焊底孔33、焊孔52及第一贯通孔22排出，同时将烟雾及电离云等一起排出；而所述点焊底孔33、焊孔52及第一贯通孔22组成激光束孔以供激光束进入焊点16。
[0039]
实施例一主要适用于圆形焊盘，而实施例二适用于方形焊盘。但无论那种焊盘结构，均可适用于本申请激光焊接装置的原理进行焊接，即通过在焊盘外周注入惰性气体，而惰性气体最后从激光束孔被排出，从而带走焊接烟雾、电离云等以避免其影响激光束的穿透性；同时可随时控制惰性气体的注入，避免浪费。
[0040]
由此，本申请的激光焊接装置中所述第一、第二导气块40，50是在不同实施例中所使用的，在一个实施方案中仅需要一个导气块即可，可以统称为导气块。
[0041]
本申请激光焊接装置通过在盖板30上设置将工件10的焊盘暴露的点焊底孔33，再通过设置可以使惰性气流沿所述点焊底孔内壁面向下进入的导气块40，50，使惰性气流从点焊底孔33边缘进入后再从中间沿激光束孔排出并带出烟雾等，使激光束孔通透性好以保持激光束的穿透性，保持良好的焊接质量，同时减少惰性气体的使用。同时，无需使用气体
保护镜片，降低了加工成本。
[0042]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0043]
以上实施例仅表达了本发明的优选的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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