CN114260638B - 一种氢燃料电池双极板旋转焊接压紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种氢燃料电池双极板旋转焊接压紧装置，其使得工件在同一工装上完成两道工序焊接，确保了产品的焊接品质满足要求。其包括：底座；下模定位板，所述下模定位板的上表面中心区域形成工件定位腔；上模翻转定位板，其包括翻转外框、内压板、两侧的若干内压板定位气缸，所述内压板的朝向工件定位腔的表面中心设置有仿形定位腔，所述内压板位于所述翻转外框的中心空腔内，所述翻转外框的两侧长边上固设有对应的内压板定位气缸，每个所述内压板定位气缸的内侧输出端连接有定位销，所述定位销用于定位内压板相对于所述翻转外框的中心位置，所述翻转外框的内缘壁和所述内压板的外缘壁之间的间隙用于产品四边的焊接作业；以及角度旋转缸。
Description
技术领域
本发明涉及氢燃料电池焊接的技术领域，具体为一种氢燃料电池双极板旋转焊接压紧装置。
背景技术
氢燃料电池双极四边和两端面处都要焊接，由于产品为厚度0.1mm薄板，焊接时需要用压板压紧，以防止工件翘曲导致虚焊，为防止在产品两端位置压板干涉，现有技术的焊接分为两道工序，焊接第一工序：焊接产品四边；焊接第二工序：焊接两端面处。当焊接第一工序转移到焊接第二工序时，需要将已经完成焊接第一工序的氢燃料电池转运到焊接第二工序所对应的夹具上，从而使得氢燃料电池的焊接需要经过两次装夹定位，而二次装夹带来的误差无法满足产品焊接质量要求。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种氢燃料电池双极板旋转焊接压紧装置，其使得工件在同一工装上完成两道工序焊接，确保了产品的焊接品质满足要求。
一种氢燃料电池双极板旋转焊接压紧装置，其特征在于，其包括：
底座；
下模定位板，所述下模定位板的上表面中心区域形成工件定位腔；
上模翻转定位板，其包括翻转外框、内压板、两侧的若干内压板定位气缸，所述内压板的朝向工件定位腔的表面中心设置有仿形定位腔，所述内压板位于所述翻转外框的中心空腔内，所述翻转外框的两侧长边上固设有对应的内压板定位气缸，每个所述内压板定位气缸的内侧输出端连接有定位销，所述定位销用于定位内压板相对于所述翻转外框的中心位置，所述翻转外框的内缘壁和所述内压板的外缘壁之间的间隙用于产品四边的焊接作业；
以及角度旋转缸；
所述角度旋转缸的底部固装于所述底座，所述角度旋转缸的输出转轴固接所述翻转外框的对应侧连接部分，所述角度旋转缸驱动内压板翻转盖合于所述下模定位板，所述工件定位腔和所述仿形定位腔组合形成的腔体用于定位待焊接工件的中部面域；
所述下模定位板的长度方向两端外部分别设置有第一升降压紧气缸，所述第一升降压紧气缸的上部活塞端连接翻转压板，所述翻转压板用于压附工件的对应端上表面；
所述底座的对应于下模定位板的宽度方向的远离所述输出转轴的一边排布有若干第二升降压紧气缸，所述第二升降压紧气缸的上部活塞端连接翻转外框压块，所述翻转外框压块工作状态下压附住所述翻转外框的远离所述输出转轴的对应边的上表面；
所述下模定位板对应于工件长度方向的两端结构孔位置设置有仿形避让孔，所述底座对应于仿形避让孔的正下方设置有旋转压紧缸，所述旋转压紧缸的上部活塞端固设有旋转压板，所述旋转压板在工作状态下压附于所述内压板的对应端部，所述旋转压板在非工作状态下位于所述仿形避让孔的面域内，所述内压板对应于工件的两端结构孔设置有避让缺口。
其进一步特征在于：
所述翻转压板的压附端仿形于工件焊接的焊缝造型设置，其确保焊缝进行正常可靠焊接；
所述翻转压板的压附端对应于旋转压板的位置设置有避让孔，确保合理可靠运作；
所述第一升降压紧气缸的上部活塞端枢接所述翻转压板外侧连接端，所述翻转压板的中部连接部分通过转轴连接第一支承座，所述翻转压板的压附端通过第一升降压紧气缸的升降完成对于工件的对应端部的压附和解压附作业；
所述第二升降压紧气缸的上部活塞端枢接所述翻转外框压块的外侧连接端，所述翻转外框压块的中部连接部分通过转轴连接第二支承座，所述翻转外框压块的内侧压附端朝向所述翻转外框的对应边布置，所述第二升降压紧气缸通过升降作业完成对于翻转外框的对应边的压附和解压附作业。
采用本发明的结构后，通过旋转式压紧结构，工件在同一工装上完成两道工序焊接，解决了工件二次装夹带来的误差；其使得工件在同一工装上完成两道工序焊接，确保了产品的焊接品质满足要求。
附图说明
图1为本发明的工件焊接步骤主视图；
图2为本发明的工件的焊缝的对应工序示意图；
图3为本发明的工件的俯视图结构示意图；
图4为本发明的焊接第一工序状态下的立体图；
图5为本发明的焊接第一工序状态下的立体图；
图6为本发明的旋转压板和旋转压紧缸的连接立体图(旋转压紧状态)；
图7为本发明的旋转压板和旋转压紧缸的连接立体图(打开状态)；
图中序号所对应的名称如下：
上阳极板1、下阴极板2、结构孔3、四边焊缝焊接4、端面处焊缝焊接5；
底座10、下模定位板20、仿形避让孔21、上模翻转定位板30、翻转外框40、内压板50、避让缺口51、内压板定位气缸60、定位销61、间隙70、角度旋转缸80、输出转轴81、第一升降压紧气缸90、翻转压板100、中部压附端101、侧压附端102、避让孔103、第一支承座104、第二升降压紧气缸110、第二支承座111、翻转外框压块120、旋转压紧缸130、旋转压板140。
具体实施方式
工件的结构见图1-图3，其包括上阳极板1、下阴极板2，上阳极板1、下阴极板2的长度方向两端分别设置有对应的结构孔3，焊接时先进行图4所示的四边焊缝焊接4，之后进行图4所示的两端面处焊缝焊接5。
一种氢燃料电池双极板旋转焊接压紧装置，见图4-图7，其包括：
底座10；
下模定位板20，下模定位板20的上表面中心区域形成工件定位腔；
上模翻转定位板30，其包括翻转外框40、内压板50、两侧的若干内压板定位气缸60，内压板50的朝向工件定位腔的表面中心设置有仿形定位腔，内压板50位于翻转外框40的中心空腔内，翻转外框40的两侧的每条长边的两端上分别固设有内压板定位气缸60，每个内压板定位气缸60的内侧输出端连接有定位销61，定位销61用于定位内压板50相对于翻转外框40的中心位置，翻转外框40的内缘壁和内压板50的外缘壁之间的间隙70用于产品四边的焊接作业；
以及角度旋转缸80；
角度旋转缸80的底部固装于底座10，角度旋转缸80的输出转轴81固接翻转外框40的对应侧连接部分，角度旋转缸80驱动内压板50翻转盖合于下模定位板20，工件定位腔和仿形定位腔组合形成的腔体用于定位待焊接工件的中部面域；
下模定位板20的长度方向两端外部分别设置有第一升降压紧气缸90，第一升降压紧气缸90的上部活塞端连接翻转压板100，翻转压板100用于压附工件的对应端上表面；
底座10的对应于下模定位板20的宽度方向的远离输出转轴81的一边排布有三组第二升降压紧气缸110，三组第二升降压紧气缸110沿着边长前、中、后顺次排布，与对应位置的内压板定位气缸60错位布置，第二升降压紧气缸110的上部活塞端连接翻转外框压块120，翻转外框压块120工作状态下压附住翻转外框40的远离输出转轴81的对应边的上表面；
下模定位板20对应于工件长度方向的两端结构孔3位置设置有仿形避让孔21，底座10对应于仿形避让孔21的正下方设置有旋转压紧缸130，旋转压紧缸130的上部活塞端固设有旋转压板140，旋转压板140在工作状态下压附于内压板50的对应端部，旋转压板140在非工作状态下位于仿形避让孔21的面域内，内压板50对应于工件的两端结构孔3设置有避让缺口51，旋转压板140的顶部设置有头部凸起141。
具体实施时：
翻转压板100的压附端仿形于工件焊接的焊缝造型(两端面处焊缝焊接5)设置、其包括中部压附端101、两侧压附端102，其确保焊缝进行正常可靠焊接；
翻转压板100的两侧压附端102对应于非压附状态下的旋转压板140的位置设置有避让孔103，确保合理可靠运作；
每个第一升降压紧气缸90的上部活塞端枢接翻转压板100外侧连接端，翻转压板100的中部连接部分通过转轴连接第一支承座104，翻转压板100的压附端通过第一升降压紧气缸90的升降完成对于工件的对应端部的压附和解压附作业；具体实施时，第一支承座104固设于第一升降压紧气缸90的缸体上；
每个第二升降压紧气缸110的上部活塞端枢接翻转外框压块120的外侧连接端，翻转外框压块120的中部连接部分通过转轴连接第二支承座111，翻转外框压块120的内侧压附端朝向翻转外框40的对应边布置，第二升降压紧气缸110通过升降作业完成对于翻转外框40的对应边的压附和解压附作业；具体实施时，第二支承座111固设于第二升降压紧气缸110的缸体上。
其工作原理如下：旋转式压紧结构运动过程包括焊接第一工序和焊接第二工序，焊接第一工序的动作顺序为：
1、放入工件定位于下模定位板的工件定位腔后，角度旋转缸带动翻转外框和内压板翻转，使得内压板压附住工件；
2、内压板定位气缸回退让定位销退出焊接区域；
3、旋转压紧缸、第二升降压紧气缸同时动作，使得旋转压板的头部凸起旋转压附住工件的结构孔的对应周边、翻转外框压块压附住翻转外框的非旋转边侧的上表面，使得工件的四周焊缝暴露于翻转外框的内缘壁和内压板的外缘壁之间的区域；
4、开始焊接第一工序，完成焊接工件四边的作业；
焊接第二工序的动作顺序为：
1、焊接第一工序结束后，内压板定位气缸前进定位销进入内压板的对应凹槽、定位好内压板，使得旋转外框和内压板再次组成整体结构；
2、旋转压紧缸松开，使得旋转压板的头部凸起复位至仿形避让孔、避让缺口对应的面域；；
3、角度旋转缸带动旋转外框和内压板旋转到打开位置；
4、第一升降压紧气缸动作使得翻转压板的压附端压附住工件的两端位置；
5、进行焊接第二工序作业；
6、焊接完成，第一升降压紧气缸打开取出工件；
其使得工件在同一工装上完成两道工序焊接，确保了产品的焊接品质满足要求。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种氢燃料电池双极板旋转焊接压紧装置，其特征在于，其包括：
底座；
下模定位板，所述下模定位板的上表面中心区域形成工件定位腔；
上模翻转定位板，其包括翻转外框、内压板、两侧的若干内压板定位气缸，所述内压板的朝向工件定位腔的表面中心设置有仿形定位腔，所述内压板位于所述翻转外框的中心空腔内，所述翻转外框的两侧长边上固设有对应的内压板定位气缸，每个所述内压板定位气缸的内侧输出端连接有定位销，所述定位销用于定位内压板相对于所述翻转外框的中心位置，所述翻转外框的内缘壁和所述内压板的外缘壁之间的间隙用于产品四边的焊接作业；
以及角度旋转缸；
所述角度旋转缸的底部固装于所述底座，所述角度旋转缸的输出转轴固接所述翻转外框的对应侧连接部分，所述角度旋转缸驱动内压板翻转盖合于所述下模定位板，所述工件定位腔和所述仿形定位腔组合形成的腔体用于定位待焊接工件的中部面域；
所述下模定位板的长度方向两端外部分别设置有第一升降压紧气缸，所述第一升降压紧气缸的上部活塞端连接翻转压板，所述翻转压板用于压附工件的对应端上表面，所述翻转压板的压附端仿形于工件焊接的焊缝造型设置，所述翻转压板的压附端包括中部压附端、两侧压附端；
所述底座的对应于下模定位板的宽度方向的远离所述输出转轴的一边排布有若干第二升降压紧气缸，所述第二升降压紧气缸的上部活塞端连接翻转外框压块，所述翻转外框压块工作状态下压附住所述翻转外框的远离所述输出转轴的对应边的上表面；
所述下模定位板对应于工件长度方向的两端结构孔位置设置有仿形避让孔，所述底座对应于仿形避让孔的正下方设置有旋转压紧缸，所述旋转压紧缸的上部活塞端固设有旋转压板，所述旋转压板在工作状态下压附于所述内压板的对应端部，所述旋转压板在非工作状态下位于所述仿形避让孔的面域内，所述内压板对应于工件的两端结构孔设置有避让缺口。
2.如权利要求1所述的一种氢燃料电池双极板旋转焊接压紧装置，其特征在于：所述翻转压板的压附端对应于旋转压板的位置设置有避让孔。
3.如权利要求1所述的一种氢燃料电池双极板旋转焊接压紧装置，其特征在于：所述第一升降压紧气缸的上部活塞端枢接所述翻转压板外侧连接端，所述翻转压板的中部连接部分通过转轴连接第一支承座，所述翻转压板的压附端通过第一升降压紧气缸的升降完成对于工件的对应端部的压附和解压附作业。
4.如权利要求1所述的一种氢燃料电池双极板旋转焊接压紧装置，其特征在于：所述第二升降压紧气缸的上部活塞端枢接所述翻转外框压块的外侧连接端，所述翻转外框压块的中部连接部分通过转轴连接第二支承座，所述翻转外框压块的内侧压附端朝向所述翻转外框的对应边布置，所述第二升降压紧气缸通过升降作业完成对于翻转外框的对应边的压附和解压附作业。
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| 316L不锈钢超薄板激光焊接工艺试验研究;杜祥永;彭林法;易培云;来新民;;热加工工艺(第19期);第29-32页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114260638A (zh) | 2022-04-01 |
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