CN114952046A - 一种用于金属双极板简易焊接工装 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于金属双极板简易焊接工装，涉及金属双极板焊接领域；为了提高焊接的效率；具体包括安装板、产品压块组件和压块搬运组件，所述安装板顶部外壁焊接有工装主体，所述工装主体表面加工成型有仿形压块紧固螺纹孔、极板仿形凹槽、产品止挡销、压板搬运工装定位销和仿形压块定位销，所述安装板表面开设有安装孔，所述安装板顶部外壁固定有安装支座，所述安装支座顶部外壁固定有气缸，所述气缸输出端固定有定位板。本发明利用机械工装替代电永磁吸盘，缩短产品开发验证周期，有效进行产品验证改进，提高产品市场竞争力，压块搬运组件实现产品压块组件和紧固螺栓整体搬运、紧固安装、拆除，有效提升工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及金属双极板焊接领域，尤其涉及一种用于金属双极板简易焊接工装。
背景技术
金属双极板是质子交换膜燃料电池的重要组成部分，主要作用为支撑MEA、提供氢气、氧气和冷却液流体通道并分隔氢气和氧气、收集电子、传导热量，因此双极板的密封性决定了燃料电池能否正常运行，目前工业生产常规方法是将0.075-0.015mm超薄不锈钢或钛箔材料经冲压成形的两块金属单极板在惰性气体保护下进行激光束焊接成双极板，现有技术中通常采用电永磁吸盘底座吸附仿形压板实现焊接前的两件单极板待焊接部位的紧密贴合；
但是双极板新产品开发验证阶段，单极板利用刻蚀和机加工进行样品生产，因电永磁吸盘制造成本高、加工时间长导致项目开发周期长。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于金属双极板简易焊接工装。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于金属双极板简易焊接工装，包括安装板、产品压块组件和压块搬运组件，所述安装板顶部外壁焊接有工装主体，所述工装主体表面加工成型有仿形压块紧固螺纹孔、极板仿形凹槽、产品止挡销、压板搬运工装定位销和仿形压块定位销，所述安装板表面开设有安装孔。
优选的：所述安装板顶部外壁固定有安装支座，所述安装支座顶部外壁固定有气缸。
优选的：所述气缸输出端固定有定位板。
优选的：所述产品压块组件包括流场区压块、氢腔压块、外轮廓压块和空腔压块，所述氢腔压块、外轮廓压块和空腔压块均加工成型于流场区压块表面。
优选的：两个所述氢腔压块、两个空腔压块之间均呈对角线设置。
优选的：所述流场区压块表面开设有定位孔，且定位孔和仿形压块定位销之间互相适配。
优选的：所述工装主体顶部加工成型有防错角槽，且防错角槽设置于工装主体拐角处。
在前述方案的基础上：所述压块搬运组件包括压块搬运工装主体、把手、压紧紧固螺栓通孔和压板纽扣强力磁铁，所述把手固定于压块搬运工装主体顶部外壁。
在前述方案的基础上优选的：所述压板纽扣强力磁铁固定于压块搬运工装主体底部外壁，所述压紧紧固螺栓通孔开设于压块搬运工装主体表面。
本发明的有益效果为：
1.利用机械工装替代电永磁吸盘，缩短产品开发验证周期，有效进行产品验证改进，提高产品市场竞争力。
2.压块搬运组件实现产品压块组件和紧固螺栓整体搬运、紧固安装、拆除，有效提升工作效率。
3.气动可调扭力扳手刻实现紧固螺栓扭矩一致，保证单极板待焊接部位的紧密贴合一致性，提升焊接质量。
4.通过设置有产品压块组件可以可以对阳极板和阴极板在焊接时进行紧固，从而保证焊接的准确性。
5.通过设置有压板纽扣强力磁铁可以在焊接完毕后对产品压块组件表面进行吸附，从而便于将压块搬运组件和产品压块组件整体进行移动，便于将焊接后的阴极板和阳极板进行移出。
附图说明
图1为本发明提出的一种用于金属双极板简易焊接工装的工装主体结构示意图；
图2为本发明提出的一种用于金属双极板简易焊接工装的产品压块结构示意图；
图3为本发明提出的一种用于金属双极板简易焊接工装的工装主体、产品压块安装结构示意图；
图4为本发明提出的一种用于金属双极板简易焊接工装的压块搬运组件安装结构示意图；
图5为本发明提出的一种用于金属双极板简易焊接工装的压块搬运组件整体结构示意图；
图6为本发明提出的一种用于金属双极板简易焊接工装的压块搬运组件底部结构示意图。
图中：1-安装板、2-安装孔、3-仿形压块紧固螺纹孔、4-极板仿形凹槽、5-产品止挡销、6-气缸、7-定位板、8-安装支座、9-防错角槽、10-流场区压块、11-氢腔压块、12-外轮廓压块、13-空腔压块、14-压板搬运工装定位销、15-压块搬运工装主体、16-把手、17-压紧紧固螺栓通孔、18-压板纽扣强力磁铁、19-仿形压块定位销、20-定位孔、21-工装主体。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为了便于描述本专利和简化描述，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专利的限制。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
一种用于金属双极板简易焊接工装，如图1-4所示，包括安装板1、产品压块组件和压块搬运组件，所述安装板1顶部外壁焊接有工装主体21，所述工装主体21表面加工成型有仿形压块紧固螺纹孔3、极板仿形凹槽4、产品止挡销5、压板搬运工装定位销14和仿形压块定位销19，所述安装板1表面开设有安装孔2，所述安装板1顶部外壁通过螺栓固定有安装支座8，所述安装支座8顶部外壁通过螺栓固定有气缸6，所述气缸6输出端通过螺栓固定有定位板7；
通过设置有安装孔2便于将安装孔2固定在机架上，从而保证焊接时的稳定性，利用极板仿形凹槽4便于焊接时将阴极板和阳极板之间进行限位放置，利用产品止挡销5可以对阴极板和阳极板之间进行定位，从而保证阴极板和阳极板之间焊接时的精确度，通过设置有气缸6可以控制定位板7横向移动，从而使得定位板7和产品止挡销5之间配合进一步提高阴极板和阳极板之间进行定位的准确度。
为了在焊接时保证阴极板和阳极板之间的稳定性；如图1-4所示，所述产品压块组件包括流场区压块10、氢腔压块11、外轮廓压块12和空腔压块13，所述氢腔压块11、外轮廓压块12和空腔压块13均加工成型于流场区压块10表面，且两个氢腔压块11、两个空腔压块13之间均呈对角线设置，所述流场区压块10表面开设有定位孔20，且定位孔20和仿形压块定位销19之间互相适配；
通过设置有仿形压块定位销19便于将流场区压块10通过定位孔20进行定位，使得流场区压块10可以正确摆放在极板上方，通过设置有仿形压块紧固螺纹孔3可以利用利用气动可调扭力扳手将流场区压块10和工装主体21之间利用螺栓紧固连接，完成后进行激光焊接生产。
为了保证产品压块组件的正确安装；如图1所示，所述工装主体21顶部加工成型有防错角槽9，且防错角槽9设置于工装主体21拐角处；
通过设置有防错角槽9可以起到防呆作用，从而可以保证产品压块组件和工装主体21之间的正确安装，避免产品压块组件在安装时出现倒置。
为了在焊接完毕后将产品压块组件进行移出；如图4-6所示，所述压块搬运组件包括压块搬运工装主体15、把手16、压紧紧固螺栓通孔17和压板纽扣强力磁铁18，所述把手16通过螺栓固定于压块搬运工装主体15顶部外壁，压板纽扣强力磁铁18通过螺栓固定于压块搬运工装主体15底部外壁，所述压紧紧固螺栓通孔17开设于压块搬运工装主体15表面；
当焊接完毕后，利用压板搬运工装定位销14和压紧紧固螺栓通孔17可以将压块搬运工装主体15和流场区压块10之间进行定位，利用压板纽扣强力磁铁18可以对流场区压块10顶部外壁进行吸附，利用气动可调扭力扳手可以将螺栓拆除，从而可以整体将流场区压块10和压块搬运工装主体15进行搬移。
本实施例在使用时，当需要对阴极板和阳极板之间进行焊接时，首先作业人员将阴极板和阳极板放置在工装主体21表面开设的极板仿形凹槽4内，通过产品止挡销5和定位板7对阴极板和阳极板之间进行快速准确定位，接着将产品压块组件利用仿形压块定位销19摆放在极板上方，利用气动可调扭力扳手进行螺栓紧固连接，完成后进行激光焊接生产，生产结束后将压块搬运组件利用压板搬运工装定位销14进行定位，同时利用压板纽扣强力磁铁18可以对产品压块组件进行吸附，最后利用气动可调扭力扳手进行螺栓紧固拆除，整体移除压块搬运组件和产品压块组件，作业人员取出双极板焊接件。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于金属双极板简易焊接工装，包括安装板(1)、产品压块组件和压块搬运组件，其特征在于，所述安装板(1)顶部外壁焊接有工装主体(21)，所述工装主体(21)表面加工成型有仿形压块紧固螺纹孔(3)、极板仿形凹槽(4)、产品止挡销(5)、压板搬运工装定位销(14)和仿形压块定位销(19)，所述安装板(1)表面开设有安装孔(2)。
2.根据权利要求1所述的一种用于金属双极板简易焊接工装，其特征在于，所述安装板(1)顶部外壁固定有安装支座(8)，所述安装支座(8)顶部外壁固定有气缸(6)。
3.根据权利要求2所述的一种用于金属双极板简易焊接工装，其特征在于，所述气缸(6)输出端固定有定位板(7)。
4.根据权利要求3所述的一种用于金属双极板简易焊接工装，其特征在于，所述产品压块组件包括流场区压块(10)、氢腔压块(11)、外轮廓压块(12)和空腔压块(13)，所述氢腔压块(11)、外轮廓压块(12)和空腔压块(13)均加工成型于流场区压块(10)表面。
5.根据权利要求4所述的一种用于金属双极板简易焊接工装，其特征在于，两个所述氢腔压块(11)、两个空腔压块(13)之间均呈对角线设置。
6.根据权利要求5所述的一种用于金属双极板简易焊接工装，其特征在于，所述流场区压块(10)表面开设有定位孔(20)，且定位孔(20)和仿形压块定位销(19)之间互相适配。
7.根据权利要求6所述的一种用于金属双极板简易焊接工装，其特征在于，所述工装主体(21)顶部加工成型有防错角槽(9)，且防错角槽(9)设置于工装主体(21)拐角处。
8.根据权利要求7所述的一种用于金属双极板简易焊接工装，其特征在于，所述压块搬运组件包括压块搬运工装主体(15)、把手(16)、压紧紧固螺栓通孔(17)和压板纽扣强力磁铁(18)，所述把手(16)固定于压块搬运工装主体(15)顶部外壁。
9.根据权利要求8所述的一种用于金属双极板简易焊接工装，其特征在于，所述压板纽扣强力磁铁(18)固定于压块搬运工装主体(15)底部外壁，所述压紧紧固螺栓通孔(17)开设于压块搬运工装主体(15)表面。
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