CN106271062B - 激光喷焊嘴、喷焊装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种激光喷焊嘴及喷焊装置，其中激光喷焊嘴包括设有空腔的喷焊嘴本体，该喷焊嘴本体设有与空腔连通的供气口、送锡孔和喷嘴，该焊锡球与喷嘴间隙配合，使焊锡球自动落地运动。使用时焊锡球在喷嘴内自由落体运动，当其熔化状态时，避免焊锡与喷嘴接触而残留，减少喷嘴堵塞现象。同时采用所述喷焊嘴的激光喷焊装置，在焊锡球熔化时由供压机构产生的一定压力气体，给焊锡提供动力，该压力气体为惰性气体，可以对焊锡起到保护。同时由于焊锡球可以在喷嘴内自由落体运动，该焊锡球与喷嘴壁之间存在间隙，当压力气体对焊锡球施压时，部分的气体从间隙排出，使得焊锡球与喷嘴壁形成保护气膜，可以避免焊锡在喷嘴上残留。

Description

激光喷焊嘴、喷焊装置及方法
技术领域
本发明涉及激光喷焊技术领域，尤其涉及一种激光喷焊嘴、喷焊装置及方法。
背景技术
现有的激光喷焊装置，喷焊前自动向喷嘴内放置焊锡球，该焊锡球恰好堵住喷嘴口，再向由焊锡球与喷嘴配合形成的密封腔内注入保护气体，当密封腔内气压达到设定值后，控制激光器发出激光照射焊锡球，当焊锡球熔化时，保护气体产生的压力使得熔化的高温焊锡瞬间喷射到需要焊接的位置，实现焊接。该结构虽然可以实现激光喷焊焊接，但由于在激光未照射焊锡球时，该焊锡球恰好能与喷嘴形成紧密接触，当激光对焊锡球加热熔化时容易与喷嘴连接，在喷嘴上留有残留，一方面时间长了造成喷嘴堵塞，另一方面减少了每次喷锡量，影响喷焊效率。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种激光喷焊嘴、喷焊装置及方法，该激光喷焊嘴、喷焊装置及方法可以避免激光喷焊时熔化的焊锡在喷嘴上留有残留导致的喷嘴堵塞现象，提高激光喷焊效率。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种激光喷焊嘴，该激光喷焊嘴包括设有空腔的喷焊嘴本体，该喷焊嘴本体设有与空腔连通的供气口、送锡孔和喷嘴，该焊锡球与喷嘴间隙配合，使焊锡球自动落地运动。
进一步地说，所述焊锡球与喷嘴之间的间隙为0.1-0.5MM。
进一步地说，所述喷嘴的长度为焊锡球从加热至熔化时间内自由下落运动距离。
进一步地说，所述供气口位于喷嘴内。
本发明还提供一种激光喷焊装置，该激光喷焊装置包括激光器、喷焊嘴、供压机构和与喷焊嘴连接的送锡机构，以及调协送锡机构、供压机构和激光器工作的喷焊控制器，所述喷焊嘴包括设有空腔的焊嘴本体，该焊嘴本体设有与空腔连通的供气口、送锡孔和喷嘴，所述供气口与供压机构连接，所述送锡机构与送锡孔连接，该焊锡球与喷嘴为间隙配合，使焊锡球自动落地运动。
进一步地说，所述焊锡球与喷嘴之间的间隙为0.1-0.5MM。
进一步地说，所述喷嘴的长度为焊锡球从加热至熔化时间内自由下落运动距离。
进一步地说，所述供气口位于喷嘴内。
进一步地说，所述激光喷焊装置还包括与喷焊控制器信号连接的温度采集器。
进一步地说，所述温度采集器包括红外温度传感器。
进一步地说，所述压力气体为惰性气体。
进一步地说，所述激光喷焊装置还包括与喷焊控制器信号连接检测焊锡球的位置传感器，该位置传感器位于喷嘴的入口。
本发明还提供一种激光喷焊方法，该激光喷焊方法包括，先将焊锡球放置在喷焊嘴内，当焊锡球位于喷嘴的入口时激光开始对焊锡球加热，当焊锡球A加热熔化时向熔化的焊锡球A喷射压力气体，使熔化的焊锡球从喷嘴的出口向焊接点喷射。
本发明激光喷焊嘴，包括设有空腔的喷焊嘴本体，该喷焊嘴本体设有与空腔连通的供气口、送锡孔和喷嘴，该焊锡球与喷嘴为间隙配合，使焊锡球自动落地运动。使用时焊锡球在喷嘴内自由落体运动，当其熔化状态时，避免焊锡与喷嘴接触而残留，减少喷嘴堵塞现象。同时采用所述喷焊嘴的激光喷焊装置，在焊锡球熔化时由供压机构产生的一定压力气体，给焊锡提供动力，该压力气体为惰性气体，可以对焊锡起到保护。同时由于焊锡球可以在喷嘴内自由落体运动，该焊锡球与喷嘴壁之间存在间隙，当压力气体对焊锡球施压时，部分的气体从间隙排出，使得焊锡球与喷嘴壁形成保护气膜，可以避免焊锡在喷嘴上残留。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，而描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1是激光喷焊嘴实施例剖视结构示意图。
图2是激光喷焊装置实施例剖视结构示意图。
图3是激光喷焊装置供压力气体时实施例剖视结构意图。
下面结合实施例，并参照附图，对本发明目的的实现、功能特点及优点作进一步说明。
具体实施方式
为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种激光喷焊嘴实施例。
该激光喷焊嘴包括：设有空腔10的喷焊嘴本体1，该喷焊嘴本体1设有与空腔10连通的供气口13、送锡孔11和喷嘴12，所述焊锡球与喷嘴为间隙配合，使焊锡球自动落地运动。
具体地说，用于焊接的焊锡球直径小于所述喷嘴12的直径，该焊锡球可以在喷嘴12自由落体运动，为了保证向喷嘴12或空腔10内施加压力气体时可以为焊锡球提供动力，所述焊锡球与喷嘴12之间为间隙配合，该间隙为0.1-0.5MM。通过有限的试验和计算，可以确定压力气体的压力和喷嘴的长度，该喷嘴的长度至少可以保证在焊锡球自由下落时能够被激光器所熔化，因此可以将喷嘴的长度设为焊锡球从加热至熔化时间内自由下落运动距离。
使用时焊锡球能在喷嘴内自由落体运动，不会与喷嘴11发生接触，当其熔化状态时，避免焊锡在喷嘴上残留，从而减少喷嘴堵塞现象，提高激光喷焊效率。
在本实施例中，所述供气口13位于喷嘴内，为了保证激光加热焊锡球时间控制精度，该供气口13最好位于激光恰好能使焊锡球熔化位置。
如图2所示，本发明还提供一种激光喷焊装置实施例.
该激光喷焊装置包括：激光器2、喷焊嘴1、供压机构4和与喷焊嘴连接的送锡机构3，以及调协送锡机构3、供压机构4和激光器2工作的喷焊控制器(附图未标示)，所述喷焊嘴1包括设有空腔10的焊嘴本体，该焊嘴本体设有与空腔10连通的供气口13、送锡孔11和喷嘴12，所述供气口13与供压机构4连接，所述送锡机构3与送锡孔11连接，所述焊锡球A与喷嘴为间隙配合，使焊锡球自动落地运动。
具体地说，所述供压机构4是指可以提供一定压力的气体，为通过光光熔化的焊锡球A提供动力，使其能喷射到焊接位置。该气体可以采用惰性气体，可以对熔化的焊锡球起到保护作用。所述焊锡球A与喷嘴之间的间隙为0.1-0.5MM，这样可以保证施加压力气体时对焊锡球A提供一定的动力，同时压力气体通过间隙少量释放，使得焊锡与喷嘴之间形成由压力气体形成的保护气膜，可以避免熔化的焊锡球A与喷嘴之间接触，避免在喷焊过程中焊锡熔化的焊锡球在喷嘴上有残留现象出现。
所述送锡机构3用于将焊锡球A逐一送至空腔10内，由空腔呈漏斗状，焊锡球A都能进入喷嘴12。所述喷焊控制器用于协调激光器2、供压机构4和送锡机构3工作，即当送锡机构3将焊锡球A送入空腔后，喷焊控制器控制激光器2工作，发出激光对焊锡球A加热，当焊锡球A加热熔化时，控制供压机构4释放一定压力的气体，使熔化的焊锡球A加速向焊接点喷射。所述供压机构4提供的气体压力大小不作限定，其可以根据喷焊要求来确定。
所述喷嘴12的长度可以通过有限的试验和计算，可以确定压力气体的压力和喷嘴的长度，该喷嘴12的长度至少可以保证在焊锡球自由下落时能够被激光器所熔化，因此可以将喷嘴的长度设为焊锡球从加热至熔化时间内自由下落运动距离。
使用时焊锡球能在喷嘴内自由落体运动，不会与喷嘴发生接触，当其熔化状态时，避免焊锡在喷嘴的出口处出现粘锡，减少喷嘴堵塞现象，提高激光喷焊效率。同时采用所述喷焊嘴的激光喷焊装置，在焊锡球熔化时由供压机构产生的一定压力气体，给焊锡提供动力，该压力气体为惰性气体，可以对焊锡起到保护。同时由于焊锡球可以在喷嘴内自由落体运动，该焊锡球与喷嘴壁之间存在间隙，当压力气体对焊锡球施压时，部分的气体从间隙排出，使得焊锡球与喷嘴壁形成保护气膜，可以避免焊锡在喷嘴上残留。
在本实施例中，所述供气口13位于喷嘴内，为了保证激光加热焊锡球时间控制精度，该供气口13最好位于激光恰好能使焊锡球熔化位置，这样还可以减少压力气体的用气量。
为了保证，对激光焊接温度的实时监控，避免损坏焊接材料，所述激光喷焊装置还包括与喷焊控制器信号连接的温度采集器，该温度采集器包括红外温度传感器。
为了更为精准地控制激光加热，所述激光喷焊装置还包括与喷焊控制器信号连接检测焊锡球的位置传感器，该位置传感器位于喷嘴12的入口。工作时当位置传感器检测到焊锡球A时，喷焊控制器控制激光器2发出激光，既可以节约能耗，又可以提高对焊锡球A加热的精准性。
本发明还提供一种激光喷焊方法，该激光喷焊方法包括，先将焊锡球A放置在喷焊嘴内，当焊锡球A位于喷嘴12的入口时激光开始对焊锡球A加热，当焊锡球A加热熔化时向熔化的焊锡球A喷射压力气体，使熔化的焊锡球从喷嘴的出口向焊接点喷射。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.激光喷焊嘴，包括设有空腔的喷焊嘴本体，该喷焊嘴本体设有与空腔连通的喷嘴和送锡孔，其特征在于，该喷嘴上设有供气口，该供气口位于激光使焊锡球熔化位置，该焊锡球与喷嘴间隙配合，使焊锡球自动落地运动，该间隙配合在喷嘴上的供气口施加压力惰性气体时提供焊锡球动力。
2.根据权利要求1所述的激光喷焊嘴，其特征在于：所述焊锡球与喷嘴的间隙为0.1-0.5MM。
3.根据权利要求1或2所述的激光喷焊嘴，其特征在于：所述喷嘴的长度为焊锡球从加热至熔化时间内自由下落运动距离。
4.激光喷焊装置，包括激光器、喷焊嘴、供压机构和与喷焊嘴连接的送锡机构，以及调协送锡机构、供压机构和激光器工作的喷焊控制器，所述喷焊嘴包括设有空腔的焊嘴本体，该焊嘴本体设有与空腔连通的喷嘴和送锡孔，该喷嘴上设有供气口，该供气口位于激光恰好能使焊锡球熔化位置，所述供气口与供压机构连接，所述送锡机构与送锡孔连接，其特征在于：该焊锡球与喷嘴间隙配合，使焊锡球自动落地运动，该间隙配合在施加压力惰性气体时提供焊锡球动力。
5.根据权利要求4所述的激光喷焊装置，其特征在于： 所述焊锡球与喷嘴的间隙为0.1-0.5MM。
6.根据权利要求4或5所述的激光喷焊装置，其特征在于：所述喷嘴的长度为焊锡球从加热至熔化时间内自由下落运动距离。
7.根据权利要求4所述的激光喷焊装置，其特征在于：所述供气口位于喷嘴内。
8.根据权利要求4所述的激光喷焊装置，其特征在于：所述激光喷焊装置还包括与喷焊控制器信号连接的温度采集器。
9.根据权利要求4所述的激光喷焊装置，其特征在于：所述激光喷焊装置还包括与喷焊控制器信号连接检测焊锡球的位置传感器，该位置传感器位于喷嘴的入口。
10.激光喷焊方法，包括先将焊锡球放置在喷焊嘴内，当与喷嘴间隙配合的焊锡球位于喷嘴的入口时激光开始对焊锡球加热，当焊锡球在供气口加热熔化时喷嘴上供气口向熔化的焊锡球喷射压力气体，使熔化的焊锡球从喷嘴的出口向焊接点喷射，其中所述间隙配合在施加压力惰性气体时提供焊锡球动力。
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Inventor after: Cai Yunfeng

Inventor before: Tan Zhengdong

Inventor before: Wang Haiying

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GR01 Patent grant
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