发明内容
本发明的第一个目的在于提供一种燃料电池用测试工装,该测试工装能够针对大多类型和系列的外壳集成检测接口的燃料电池进行配套,以便于对该些燃料电池进行气密性检测,从而达到方便、快捷且适应性强的目的;
本发明的第二个目的在于提供一种燃料电池用测试方法,该方法区别于现有的燃料电池内部零件测试的方式,只需要对外壳的检测接口进行目的性检测即可。
本发明的实施例是这样实现的:一种燃料电池用测试工装,包括底压板、顶压板以及位于底压板和顶压板之间的导向柱,导向柱一端与底压板固定连接,另一端可滑动地穿过顶压板,顶压板上表面中心处连接有可伸缩的活塞杆,且顶压板两侧均加工有滑孔,滑孔贯通顶压板的上下表面,且滑孔远离顶压板中心的一侧贯通顶压板的侧壁,每组滑孔内均设置有测试接头组件,测试接头组件包括平台板和多个安装座,平台板滑动设置在滑孔内,并能够朝远离或靠近顶压板中心的一侧滑动,多个安装座并排安装在平台板远离顶压板中心的一侧,每个安装座与平台板边侧壁铰接,并能够朝远离或靠近底压板的一侧转动,安装座上活动插接有定位柱,定位柱远离安装座的一端设置有定位块,定位块上安装有测试接头。
进一步地,测试接头组件还包括拨杆,单组测试接头组件中,所有定位块上均加工有通孔,拨杆穿过所有通孔。
进一步地,平台板的两端通过滑块与滑孔的侧壁滑动连接,拨杆的长度方向与平台板的滑动方向相互垂直。
进一步地,每块平台板两侧的滑块上表面均固定有卡位块,沿平台板的滑动方向,卡位块远离顶压板中心的一侧侧壁开设有卡孔,卡孔能够与拨杆的端部相互卡接。
进一步地,底压板上表面的两侧均设置有夹持组件,两组夹持组件之间的连线与两组测试接头组件之间的连线相交。
进一步地,夹持组件包括夹爪安装板、调节螺栓和两块定位板,两块定位板竖直固定在底压板上,且两块定位板相互平行,两块定位板之间固定有限位板,限位板上加工有调节螺孔,调节螺栓与调节螺孔配合,调节螺栓沿两组夹持组件之间的连线方向布置,且调节螺栓靠近底压板中心的一端与夹爪安装板侧壁可转动连接,夹爪安装板远离底压板中心的一侧通过滑块与定位板滑动连接,夹爪安装板靠近底压板中心的一侧设置有多个夹爪。
进一步地,夹爪安装板上的多个夹爪包括两个端部夹爪以及位于两个端部夹爪之间的至少一个中部夹爪,端部夹爪用于抵接燃料电池外壳侧壁靠近端部的部分,中部夹爪用于抵接燃料电池外壳侧壁靠近中部的部分。
进一步地,夹爪安装板靠近底压板中心的一侧开设有沿其长度方向布置的通槽,通槽内设置有两个固定铰链和多个活动铰链,两个固定铰链分别固定在通槽的两端,两个固定铰链之间通槽槽壁上加工有滑动槽,滑动槽的长度方向与两个固定铰链之间的连线方向一致,多个活动铰链均可滑动地设置在滑动槽内;端部夹爪和中部夹爪均包括爪体以及与爪体铰接的第一支腿和第二支腿,端部夹爪的第一支腿一端与其中一侧的固定铰链铰接,该端部夹爪的第二支腿与其中一个活动铰链铰接,中部夹爪的第一支腿一端与其中一个活动铰链铰接,中部夹爪的第二支腿一端与另一个活动铰链铰接。
进一步地,爪体靠近底压板中心的侧面为外凸的弧面,爪体靠近夹爪安装板的一侧加工有通槽,通槽内固定有转轴,第一支腿和第二支腿一端均与转轴转动配合,转轴两端穿过通槽的上下槽壁,且转轴两端之间设置有U型杆,U型杆的两端分别与转轴的两端可拆卸连接,U型杆的中部位于第一支腿和第二支腿之间。
一种燃料电池用测试方法,将燃料电池壳体上的接口进行封堵,再将不同组别的任意两接口接通并通气,测试气密性;其中,不同组别的接口是指不属于同一连通通道的接口。
本发明实施例的有益效果是:
本发明实施例提供的测试工装通过设计底压板和顶压板,能够将燃料电池初步固定于底压板与顶压板之间,再通过设置可滑动的测试接头组件,该测试结构组件自我调节性好,能够跟随燃料电池壳体上对应的检测接口进行位置调整,从而使测试接头能够与检测接口对应连接并进行后续的气密性测试作业,对于不同类型或不同系列的外壳集成检测接口的燃料电池,通过调整对应测试接头的位置,能够适应其中绝大部分的燃料电池进行测试连接,从而在燃料电池气密性检测作业中,能够达到方便、快捷且适应性强的特点。此外,本发明实施例提供的测试方法能够针对目前外壳集成检测接口的燃料电池总成进行便捷且有效检测,可区别于现有的燃料电池内部零件测试的方式,只需要对外壳的检测接口进行目的性检测即可。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直,而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行,并不是表示该结构一定要完全平行,而是可以稍微倾斜。
此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
请参照图1和图2,本实施例提供的一种燃料电池用测试工装包括底压板1、顶压板2以及位于底压板1和顶压板2之间的导向柱3,底压板1和顶压板2相互平行,优选为水平布置,所述导向柱3一端与底压板1固定连接,固定连接的方式可以是螺接、焊接或轴孔配合等,导向柱3另一端可滑动地穿过顶压板2,即孔轴式滑动配合,当然,导向柱3也可以设置多根,每根导向柱3位于底压板1和顶压板 2的边角处之间进行连接。所述顶压板2上表面中心处连接有可伸缩的活塞杆,在底压板1和顶压板2之间放置待检测的燃料电池4,通过控制活塞杆的伸缩来推动顶压板2靠近或远离底压板1,从而达到按压并固定燃料电池4的目的。
当壳体上集成有检测接口的燃料电池4初步固定后,需要对各个检测接口进行目的性接通或堵塞,从而便于后续检测气密性测试作业。具体地,所述顶压板2两侧均加工有滑孔201,此处的两侧指燃料电池4具备前检测接口组和后检测接口组的两侧,其中的前检测接口组和后检测接口组内的检测接口一一对应,即一前一后对应并相互连通,在前的某个检测接口与其对应的在后检测接口能够相通,构成一条连接线,而相邻的连接线之间互不连通。为了适应检测接口的分布方式和选择待接通的检测接口数量,需要对相应的检测连接头作出改进,具体地,所述滑孔201贯通顶压板2的上下表面,且滑孔201 远离顶压板2中心的一侧贯通顶压板2的侧壁,即表示该滑孔201 的形式是在顶压板2的侧壁上开设了一个缺口,每组滑孔201内均设置有测试接头组件6,单侧的测试接头组件6能够对对应侧的所有检测接口进行选择性接通,从而通过在不同连接线上的检测接口进行气密性测试来判断整个燃料电池4的气密性。
在本实施例中,所述测试接头组件6包括平台板602和多个安装座604,安装座604的数量不少于待测燃料电池4内检测接口形成的连接线的数量。所述平台板602滑动设置在滑孔201内,并能够朝远离或靠近顶压板2中心的一侧滑动,作为优选地,所述平台板602 的两端通过滑块601与滑孔201的侧壁滑动连接,该滑块601能够与滑孔201的边侧侧壁滑动配合。多个安装座604并排安装在平台板 602远离顶压板2中心的一侧,每个安装座604与平台板602边侧壁铰接,并能够朝远离或靠近底压板1的一侧转动,即表示每个安装座 604均能够在竖直平面内上下转动,具体地,在平台板602远离顶压板2中心的的侧壁上开设有多个并排分布的缺口型的安装槽603,每个安装槽603内均设置有水平的转销,每个安装座604均与安装槽 603内的转销转动配合,从而实现竖直平面内上下转动的目的。在每个安装座604上均活动插接有定位柱605,需要说明的是,此处主要指安装座604向上转动到位后,在其上表面活动插接竖直的定位柱 605,且定位柱605远离安装座604的一端设置有定位块,所述定位块上安装有测试接头606,安装的方式优选为螺接,可达到较好的可拆卸性。需要进行测试时,将燃料电池固定到位后,转下对应的安装座604,再通过拉动该安装座604上的测试接头606,从而使测试接头606与对应的检测接口连接,在测试接头606远离检测接口的一端没有通入检测气管时,整个测试接头606处于封堵状态,需要有检测气管的端部接入并是封堵结构处于开启状态即可,此部分为成熟技术,故此不再赘述。
此外,本发明的实施例还提供了燃料电池用测试方法,将燃料电池4壳体上的(检测)接口进行封堵,再将不同组别的任意两接口接通并通气,测试气密性,其中,不同组别的(检测)接口是指不属于同一连通通道的接口。配合到本实施例的测试接头组件6,具体是将待检测的检测接口采用测试接头606连接上,需要进行不同组别的检测接口气密性测验时,只需要将检测气管与该选择的两个测试接头 606接通即可,通过在出气检测气管上检测水流量和压力参数来测试整个燃料电池4的使用性能。考虑到检测作业中,大部分的燃料电池4上的检测接口大多采用并排分布设计的形式,所述测试接头组件6 中还包括拨杆608,单组测试接头组件6中,所有定位块上均加工有通孔,所述拨杆608穿过所有通孔,只需要转动拨杆608并同时拉动拨杆608,即可达到同步控制所有测试接头606位置的目的。
在本实施例中,所述拨杆608的长度方向与平台板602的滑动方向相互垂直,能够适应整个测试工装箱型设计的方位和位置。每块平台板602两侧的滑块601上表面均固定有卡位块607,沿平台板602 的滑动方向,卡位块607远离顶压板2中心的一侧侧壁开设有卡孔609,即表示卡孔609与卡位块607的相对位置同平台板602与安装槽603的相对位置相同,所述卡孔609能够与拨杆608的端部相互卡接,两侧的卡孔609刚好能够对拨杆608的两端形成相对稳定的卡接点,能够在测试接头组件6未使用时处于稳定置放的状态,需要对某个检测接口进行气密性测试时,将拨杆608取下并与卡孔609相互脱离,然后转动拨杆608使所有安装座604同步转动180度,此时所有的测试接头606亦转动180度,然后将对应的测试接头606与待测试的检测接口相互连接,通过对其中选定的测试接头606连接检测气管,从而通过观察出气的检测气管的水流量和压力参数来判断整个燃料电池4的气密性测试结果。
考虑到燃料电池4由顶压板2和底压板1压紧稳固前,需要将燃料电池4的位置和朝向初步定位和对准,才能保证后续被压紧稳固后测试接头606能够稳定地与检测接口相互连接。为了实现燃料电池4 在压紧稳固前的初步定位目的,所述底压板1上表面的两侧均设置有夹持组件5,两组夹持组件5之间的连线与两组测试接头组件6之间的连线相交,优选为相互垂直,从而使两组夹持组件5和两组测试接头组件6分别位于整个测试工装的四个主要方向,以符合燃料电池4 大致为箱型的外在形状。夹持组件5可以采用常规的夹持结构,夹紧式、抵紧式或锁紧式夹具均可。
具体到本实施例中,请参阅图3和图4,所述夹持组件5包括夹爪安装板506、调节螺栓505和两块定位板501,两块定位板501竖直固定在底压板1上,且两块定位板501相互平行,在两块定位板 501之间固定有限位板502,所述限位板502上加工有调节螺孔,所述调节螺栓505与调节螺孔配合,且调节螺栓505沿两组夹持组件5 之间的连线方向布置,即表示调节螺栓505的长度方向与两组夹持组件5之间的连线方向一致,刚好指向燃料电池4的定位位置。所述调节螺栓505靠近底压板1中心的一端与所述夹爪安装板506侧壁可转动连接,所述夹爪安装板506远离底压板1中心的一侧通过滑块504 与定位板501滑动连接,具体地,两块定位板501上均设置有用滑轨 503,滑轨503上滑动配合有滑块504,两个滑块504的靠近底压板1 中心的滑动端均与夹爪安装板506远离底压板1中心的侧壁固定连接,通过旋拧调节螺栓505,可控制夹爪安装板506朝靠近或远离底压板1中心的一侧滑动,从而来达到抵紧燃料电池4的目的。
所述夹爪安装板506靠近底压板1中心的一侧设置有多个夹爪,夹爪用于接触燃料电池4壳体的侧壁,通过两侧的夹爪作用,可以将燃料电池4抵紧并定位在底压板1中心处,从而达到燃料电池4在压紧稳固前的初步定位目的,如燃料电池4定位不够精确,可以通过调整两个调节螺栓505的位置,来继续调整燃料电池4的位置并达到指定位置即可。由于燃料电池4壳体(非检测接口)的侧壁不一定规整或平整,常规的夹爪形式以及夹爪的作用位置并不能对燃料电池4 的抵紧效果产生太大的促进效果,尤其针对燃料电池4壳体侧壁中部凸起两侧凹陷或中部凹陷两侧凸起的形式,常规的夹爪进行抵紧的有效性大大降低。在本实施例中,所述夹爪安装板506上的多个夹爪包括两个端部夹爪508以及位于两个端部夹爪508之间的至少一个中部夹爪507,所述端部夹爪508用于抵接燃料电池4外壳侧壁靠近端部的部分,所述中部夹爪507用于抵接燃料电池4外壳侧壁靠近中部的部分,这样便能通过至少三点抵紧的方式,保证对燃料电池外壳作用的有效性,从而达到通过简单调整调节螺栓505便能使燃料电池4 跟随移动的目的。
此外,考虑到某些类型的燃料电池4外壳侧壁平整度较低,侧壁表面起伏不平,为了进一步增加端部夹爪508与中部夹爪507对燃料电池4外壳作用的有效性,所述夹爪安装板506靠近底压板1中心的一侧开设有沿其长度方向布置的通槽5061,所述通槽5061内设置有两个固定铰链5062和多个活动铰链5064,两个固定铰链5062分别固定在通槽5061的两端,且两个固定铰链5062之间通槽5061槽壁上加工有滑动槽5063,该滑动槽5063的长度方向与两个固定铰链 5062之间的连线方向一致,多个活动铰链5064均可滑动地设置在滑动槽5063内,可使所有活动铰链5064的滑动方向与两个固定铰链 5062之间的连线方向一致,并且相邻活动铰链5064也存在相互挤压接触的条件。
所述端部夹爪508和中部夹爪507的结构形式大致相同,即均包括爪体(5071,5081)以及与爪体(5071,5081)铰接的第一支腿 (5072,5082)和第二支腿(5073,5083),所述端部夹爪508的第一支腿5082一端与其中一侧的固定铰链5062铰接,使得该第一支腿5082 能够在水平方向上左右转动,该端部夹爪508的第二支腿5083与其中一个活动铰链5064铰接,优选为最靠近第一支腿5082连接的固定铰链5062的活动铰链5064,当然,连接其他活动铰链5064也能达到同样的目的,只是美观性稍微降低及结构复杂性增大。两个端部夹爪508分别占用了两个固定铰链5062和两个活动铰链5064,此时需要将中部夹爪507进行装配连接,所述中部夹爪507的第一支腿5072 一端与其中一个活动铰链5064铰接,该活动铰链5064可以是与第二支腿5083连接的活动铰链5064,也可以是与第二支腿5083连接的活动铰链5064相邻或不相邻的活动铰链5064,所述中部夹爪507的第二支腿5073一端与另一个活动铰链5064铰接,该活动铰链5064 同样地可以是与另一第二支腿5083连接的活动铰链5064等。当燃料电池4壳体侧壁凹凸不平时,任何一个爪体(5071,5081)接触到侧壁时均能够通过侧壁与爪体(5071,5081)的相互抵接作用力,传递给相应的第一支腿(5072,5082)和第二支腿(5073,5083),从而促进活动铰链5064移动,部分相邻活动铰链5064相互抵紧卡死,另一部分相邻活动铰链5064无法进一步滑动,所有活动铰链5064处于静止状态,此时便是所有爪体(5071,5081)与燃料电池4壳体侧壁充分抵紧的时候,便达到了定位燃料电池4壳体的目的。
通过对端部夹爪508和中部夹爪507的结构形式进行创新型改进,能够与燃料电池4壳体侧壁凹凸不平的形式进行充分的适应并相互作用,尤其是针对不同类型或系列的燃料电池4,使得整个夹持组件5适应性更强,调节更加方便快捷,场景适应能力较强。为了进一步增加爪体(5071,5081)与燃料电池4壳体侧壁的相互充分作用,所述爪体(5071,5081)靠近底压板1中心的侧面为外凸的弧面,该弧面不仅能够与壳体侧壁进行充分作用,而且爪体(5071,5081)转动后,弧面依然能够与壳体侧壁较好的贴合与作用,适应性更强。但为了保证爪体(5071,5081)转动后,其弧面一直与壳体侧壁保持相互作用,所述爪体(5071,5081)靠近夹爪安装板506的一侧加工有通槽,该通槽内固定有竖直的转轴509,所述第一支腿(5072,5082) 和第二支腿(5073,5083)一端均与该转轴509转动配合,以达到与爪体(5071,5081)铰接的目的。所述转轴509两端穿过通槽的上下槽壁,即穿过爪体(5071,5081)的上下表面,且转轴509两端之间设置有U型杆510,所述U型杆510位于爪体(5071,5081)外部, U型杆510的两端分别与转轴509的两端可拆卸连接,可拆卸连接的方式优选为螺接、扣接或活动卡接。所述U型杆510的中部位于第一支腿(5072,5082)和第二支腿(5073,5083)之间,当转轴509跟随爪体(5071,5081)转动时,此时由于U型杆510中部被限制在第一支腿(5072,5082)和第二支腿(5073,5083)之间,即限制了爪体 (5071,5081)的转动角度,其弧面的弧长足够的情况下,能够使得弧面始终与壳体侧壁贴合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。应当注意,在附图中所图示的结构或部件不一定按比例绘制,同时本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述,以避免不必要地限制本发明。