CN109746611B - 一种金属双极板的焊接夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种金属双极板的焊接夹具，包括电磁底板、垫板以及若干压板，本发明将传统的压板设计成为多个相互独立的压板，通过多个压板的组合让开所有焊线的位置，从而实现一次性完成所有焊接，减少了接线问题；同时，通过设置在所述电磁底板上的电磁铁实现对各个压板的压紧和放松，结构简单，装夹方便，避免了传统肘夹对激光头的干涉，且电磁铁吸附使得各压板对双极板的压力分布更均匀，保证了焊接的质量。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池领域，尤其是涉及一种金属双极板的焊接夹具。
背景技术
现有的焊接夹具，在放入产品后，需要使用一块整板作为压板，并通过在四周均匀安装肘夹进行固定，才能进行焊接。压板上有为焊接激光开通让位，且压板的数量有两块以上，不同压板的让位位置不同，通过更换压板，使得产品所有焊线位置得到焊接。
现有焊接夹具具有如下缺点：
(1)工艺上无法一次性焊接整片产品，需在焊接过程中多次拆装、更换夹具压板，可能会导致产品焊线接口处有焊穿或连接不当等问题，从而影响产品密封性；
(2)多次拆装，并且焊线不连贯等问题，增加了该工艺所需时长；
(3)肘夹固定占用面积较大，可能对激光头造成干涉，且压力分布不均匀，可能会造成产品之间有空隙，从而焊接不良。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种金属双极板的焊接夹具。
本发明的主要内容包括：
一种金属双极板的焊接夹具，包括由下到上依次设置的电磁底板、垫板以及若干压板，所述电磁底板上开设有若干放置槽，所述放置槽内设置或不设置有电磁铁；所述垫板中部设置有双极板安装区，所述双极板安装区用于放置待焊接的双极板；若干所述压板的下表面向下延伸设置有孤岛块，所述孤岛块穿过所述垫板与相应的所述电磁铁相吸附；且相邻的所述压板之间的间隔线相互连接构成焊线。
优选的，所述压板包括边缘压板以及多个内部压板，所述边缘压板中部开设有边缘定位槽，所述边缘定位槽贯穿所述边缘压板的上下表面；多个所述内部压板设置在所述边缘定位槽内；所述边缘定位槽的内壁与各所述内部压板的边缘之间的间隔构成边缘焊线；多个所述内部压板之间的间隔构成内部焊线。
优选的，所述边缘压板上开设有定位结构，所述定位结构包括沿所述边缘定位槽周边设置有的多个定位孔，所述定位孔贯穿所述垫板和所述电磁底板。
优选的，所述定位孔内设置有定位导柱，所述定位导柱吸附在所述电磁铁上。
优选的，所述边缘压板上还设置有两个辅助定位机构，所述辅助定位机构包括定位凸起，两个所述定位凸起分别设置在所述双极板安装区的对角的边缘，所述定位凸起中心开设有限位通孔，所述限位通孔内设置有定位销。
优选的，所述边缘压板靠近所述边缘定位槽的一侧以及所述内部压板上设置有多个让位凹槽。
优选的，所述垫板包括上垫板和下垫板，所述下垫板设置在所述电磁底板上，所述上垫板设置在所述下垫板上方，所述双极板安装区设置在所述上垫板的上表面。
优选的，所述上垫板内部设置有多条冷却管路，所述上垫板一侧的表面上开设有若干冷却进口，其另一个表面上开设有若干冷却出口，所述冷却进口和所述冷却出口通过所述冷却管路连通。
优选的，所述下垫板上开设有保护气槽，所述保护气槽与外部的惰性气体管道连通。
本发明的有益效果在于：本发明提出了一种金属双极板的焊接夹具，将传统的压板设计成为多个相互独立的压板，通过多个压板的组合让开所有焊线的位置，从而实现一次性完成所有焊接，减少了接线问题；同时，通过设置在所述电磁底板上的电磁铁与各个压板下方延伸出的孤岛块，以实现对各个压板的压紧和放松，结构简单，装夹方便，避免了传统肘夹对激光头的干涉，且电磁铁吸附使得各压板对双极板的压力分布更均匀，保证了焊接的质量。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明压块的结构示意图；
图4为本发明电磁底板的结构示意图；
图5为本发明下垫板的结构示意图；
图6为本发明上垫板的结构示意图；
图7为图2中A处的放大示意图；
图8为图2中B处的放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明所保护的技术方案做具体说明。
请结合图1和图8。本发明提出了一种金属双极板的焊接夹具，由下到上依次设置的电磁底板10、垫板20以及若干压板30，其中，所述电磁底板10上开设有若干放置槽，所述放置槽内设置或不设置有电磁铁100，所述电磁铁100通电后能够将设置在其上方的若干压板30吸附住，从而使得压板30能够压紧待焊接的双极板；具体地，如图3所示，所述压板30的下表面向下延伸出多个孤岛块300，所述孤岛块300能够吸附在所述电磁铁100上，从而使得所述压板30压紧在所述垫板20上方；而所述垫板20中部设置有双极板安装区210，所述双极板安装区210用于放置待焊接的双极板，在其中一个实施例中，所述双极板安装区210可以为开设在所述垫板20上的槽状区域，即双极板能够放置在该槽状区域内，在其他实施例中，所述双极板安装区210也可以为平面区域，双极板直接放置在该平面区域内；此外，在所述双极板安装区210内设有与双极板相适配的凸起，便于双极板的设置。同时，在所述双极板安装区210底板开设有若干电磁通孔，使得所述孤岛块300能够穿过所述电磁通孔并吸附在所述电磁铁100上。
在其中一个实施例中，所述垫板20包括上垫板21和下垫板22，所述下垫板22安装在所述电磁底板10上，而所述上垫板21设置在所述下垫板22上方，其中，所述双极板安装区域210设置在所述上垫板21的上表面，而为了在焊接过程中或者焊接后对双极板进行冷却，在所述上垫板21的内部设置有冷却管路，同时在所述上垫板21的一侧面上开设有若干个冷却进口211，所述冷却进口211与所述冷却管路相连通，同时在所述上垫板21的另一个侧面上开设有冷却出口，所述冷却出口通过所述冷却管路与所述冷却进口211连通；所述冷却管路内可以通冷却水或者用于冷却的气体，在其他实施例中，所述冷却管路可以为多条圆柱状通孔，也可以为相互连通的网状管路，所述冷却进口211和所述冷却出口可以根据需要分布在所述上垫板21的侧面上。
在其他实施例中，在所述下垫板22上开设有保护气槽220，且所述保护气槽220连接有外部的惰性气体进气管道，通过将惰性气体通过所述保护气槽220并赶走所述上垫板21上方待焊接位置处的氧气，从而减少焊接处被氧化的概率，保证了焊接的质量。
所述压板30用于压紧待焊接的双极板，且多个所述压板30相互拼合，相邻压板30之间的间隔即构成待焊接的焊线，这些间隔线相互连通即可构成整个双极板的所有焊线，能够根据需要拼合出所有的焊线，从而实现一次性焊接完成；多个所述压板30的压紧由电磁铁110实现，具体地，在所述压板30下方至少设置有一个电磁铁100，也即在所述电磁底板10上，且位于所述压板30下方的放置槽内设置有电磁铁100，通过控制所述电磁铁100的通断电，即可控制所述压板30的压紧和释放。
在其中一个实施例中，所述压板30包括边缘压板31以及多个内部压板32，所述边缘压板31中部开设有边缘定位槽310，所述边缘定位槽310贯穿所述边缘压板31的上下表面，也即待焊接的双极板放置在所述垫板20上方，同时也位于所述边缘定位槽310的内部；多个所述内部压板32设置在所述边缘定位槽310内；所述边缘定位槽310的内壁与各所述内部压板32的边缘之间的间隔构成边缘焊线41；多个所述内部压板32之间的间隔构成内部焊线42。
在其中一个实施例中，所述边缘压板31上开设有定位结构，所述定位结构包括沿所述边缘定位槽周边设置有的多个定位孔320，所述定位孔320贯穿所述垫板20和所述电磁底板10，同时，在所述定位孔320内部设置有定位导柱，且所述定位导柱的下端也吸附在所述电磁铁100上，从而能够快速准确的将压板30与垫板20和电磁底板10安装在一起。
此外，本发明还包括两个辅助定位机构，所述辅助定位机构包括定位凸起340，两个所述定位凸起340分别设置在所述双极板安装区210的对角的边缘，所述定位凸起340中心开设有定位通孔，所述定位通孔内设置有定位销341。
在其中一个实施例中，所述边缘压板靠近所述边缘定位槽的一侧以及所述内部压板上设置有多个让位凹槽350。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种金属双极板的焊接夹具，其特征在于：包括由下到上依次设置的电磁底板、垫板以及若干压板，所述电磁底板上开设有若干放置槽，位于所述压板下方的放置槽内设置有电磁铁；
所述垫板中部开设有双极板安装区，所述双极板安装区用于放置待焊接的双极板；若干所述压板的下表面向下延伸设置有孤岛块，所述孤岛块穿过所述垫板与相应的所述电磁铁相吸附；且相邻的所述压板之间的间隔线相互连接构成焊线；
所述压板包括边缘压板以及多个内部压板，多个所述内部压板之间的间隔构成内部焊线；
所述垫板包括上垫板和下垫板，所述下垫板设置在所述电磁底板上，所述上垫板设置在所述下垫板上方，所述双极板安装区开设在所述上垫板的上表面；
所述上垫板内部设置有多条冷却管路，所述上垫板一侧的表面上开设有若干冷却进口，其另一个表面上开设有若干冷却出口，所述冷却进口和所述冷却出口通过所述冷却管路连通；
所述下垫板上开设有保护气槽，所述保护气槽与外部的惰性气体管道连通。
2.根据权利要求1所述的一种金属双极板的焊接夹具，其特征在于：所述边缘压板中部开设有边缘定位槽，所述边缘定位槽贯穿所述边缘压板的上下表面；多个所述内部压板设置在所述边缘定位槽内；所述边缘定位槽的内壁与各所述内部压板的边缘之间的间隔构成边缘焊线。
3.根据权利要求2所述的一种金属双极板的焊接夹具，其特征在于：所述边缘压板上还设置有两个辅助定位机构，所述辅助定位机构包括定位凸起，两个所述定位凸起分别设置在所述双极板安装区的对角的边缘，所述定位凸起中心开设有限位通孔，所述限位通孔内设置有定位销。
4.根据权利要求2所述的一种金属双极板的焊接夹具，其特征在于：所述边缘压板靠近所述边缘定位槽的一侧以及所述内部压板上设置有多个让位凹槽。
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