CN115781015B - 一种用于超薄燃料电池金属双极板的焊接装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于超薄燃料电池金属双极板的焊接装置及方法，涉及双极板焊接技术领域，其中，利用供料传送带能够向旋转上料组件上依次传送第一极板和第二极板；当所述转盘转动时，其所产生的离心力能够驱动第一极板或第二极板朝向定位端微移，实现对于第一极板或第二极板的定位，并且，利用料体调整组件能够吸附其中一个上料座上的第一极板，并将其放置于另一上料座的第二极板上；之后料体调整组件能够对呈上下堆叠状态的第一极板和第二极板进行按压，以便焊接的稳定进行；最后料体调整组件还能够对已经焊接完成的第一极板和第二极板进行吸附并转移，其功能性强，自动化程度高。
Description
技术领域
本发明涉及双极板焊接技术领域，具体是一种用于超薄燃料电池金属双极板的焊接装置及方法。
背景技术
双极板又称集流板，是超薄燃料电池的重要部件之一，而对于金属双极板的焊接，实际是利用激光焊接技术将两块极板焊接在一起，其中包括上料、叠料、焊接和下料等过程，在此过程中往往需要用到较多的设备去完成上料、叠料、定位等，整体装置较为复杂，这也导致整体的工作过程较为繁琐，并且设备的整体造价高，自动化程度一般。
因此，有必要提供一种用于超薄燃料电池金属双极板的焊接装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于超薄燃料电池金属双极板的焊接装置，包括：
基板；
供料传送带，用于传输依次间隔分布的第一极板和第二极板；
旋转上料组件，其包括转盘和两个上料座，所述转盘可绕自身轴线转动的设置于所述基板上，两个所述上料座等距分布于转盘的同一圆周上，且所述上料座能够接收来自于供料传送带上的第一极板或第二极板；
料体调整组件，其能够吸附其中一个上料座上的第一极板，并将其放置于另一上料座上的第二极板上；以及
三维调节组件，其采用立板固定于基板上，且所述三维调节组件具有一三维调节端，用于安装激光焊接头。
进一步，作为优选，所述上料座上固定有两个呈中心对称设置的挡料架，所述挡料架包括主挡架以及垂直连接于所述主挡架的侧挡架。
进一步，作为优选，位于转盘外侧的侧挡架安装于主挡架的定位端，所述定位端满足：当所述转盘转动时，其所产生的离心力能够驱动第一极板或第二极板朝向定位端微移。
进一步，作为优选，所述基板的底部固定有旋转电机，所述旋转电机被配置为：驱动所述转盘进行转动时所产生的离心力能够驱动第一极板或第二极板进行微移，之后则驱动转盘进行平稳停下。
进一步，作为优选，所述料体调整组件包括：
转架；
仓体，其水平固定于所述转架上；
滑仓，其密封滑动设置于所述仓体中，且所述滑仓为腔体结构，其上下表面均有连通于腔体结构的孔体；以及
控制泵，其能够向所述仓体中注入气体或从仓体中抽出气体。
进一步，作为优选，所述滑仓采用复位弹簧与所述仓体相连。
进一步，作为优选，所述转架转动设置于滑座上，且由正反转电机所驱动，所述基板上还设置有出料传送带；
所述滑座滑动设置于导柱上，所述导柱的两端固定有安装座，所述安装座固定于基板的下方，所述滑座的底部还固定有伸缩杆，所述伸缩杆的伸缩端与其中一个安装座相连。
进一步，作为优选，所述三维调节组件包括：
两个呈对称设置且沿X向延伸分布的丝杠，所述丝杠转动设置于所述立板上，且具有动力；
丝母座，其传动连接于所述丝杠上；
立座，设置为两个，且均固定于所述丝母座的一侧；以及
调节缸，其安装于两个立座之间，所述调节缸具有一沿Z向分布的输出端，所述输出端上固定有底板，所述底板上连接有水平座，所述水平座采用微丝杠机构连接有激光座，所述激光座用于安装所述激光焊接头。
进一步，作为优选，所述立座中滑动贯穿连接有限位杆，所述限位杆的一端与所述底板相连。
一种用于超薄燃料电池金属双极板的焊接方法，包括如下步骤：
S1.利用供料传送带向旋转上料组件上依次传送第一极板和第二极板；
S2.当所述转盘转动时，其所产生的离心力能够驱动第一极板或第二极板朝向定位端微移，实现对于第一极板或第二极板的定位；
S3.利用料体调整组件吸附其中一个上料座上的第一极板，并将其放置于另一上料座的第二极板上；
S4.利用料体调整组件对呈上下堆叠状态的第一极板和第二极板进行按压；
S5.利用三维调节组件驱动激光焊接头沿预设移动轨迹对第一极板和第二极板进行焊接；
S6.利用料体调整组件对已经焊接完成的第一极板和第二极板进行吸附并转移。
与现有技术相比，本发明提供了一种用于超薄燃料电池金属双极板的焊接装置及方法，具备以下有益效果：
本发明实施例中，利用供料传送带能够向旋转上料组件上依次传送第一极板和第二极板；当所述转盘转动时，其所产生的离心力能够驱动第一极板或第二极板朝向定位端微移，实现对于第一极板或第二极板的定位，其结构简单，自动化程度高；
本发明实施例中，利用料体调整组件能够吸附其中一个上料座上的第一极板，并将其放置于另一上料座的第二极板上；之后料体调整组件能够对呈上下堆叠状态的第一极板和第二极板进行按压，以便焊接的稳定进行；最后料体调整组件还能够对已经焊接完成的第一极板和第二极板进行吸附并转移，其功能性强，自动化程度高。
附图说明
图1为一种用于超薄燃料电池金属双极板的焊接装置的结构示意图；
图2为一种用于超薄燃料电池金属双极板的焊接装置中旋转上料组件的立体结构示意图；
图3为一种用于超薄燃料电池金属双极板的焊接装置中上料座的立体结构示意图；
图4为一种用于超薄燃料电池金属双极板的焊接装置中料体调整组件的平面结构示意图；
图5为一种用于超薄燃料电池金属双极板的焊接装置中料体调整组件的立体结构示意图；
图6为一种用于超薄燃料电池金属双极板的焊接装置中三维调节组件的立体结构示意图；
图中：1、供料传送带；2、基板；3、旋转上料组件；4、料体调整组件；5、立板；6、三维调节组件；7、激光焊接头；8、出料传送带；9、下料机械手；10、收料机构；31、转盘；32、上料座；33、挡料架；34、旋转电机；331、主挡架；332、侧挡架；41、安装座；43、导柱；44、滑座；45、伸缩杆；46、转架；47、仓体；48、控制泵；49、正反转电机；410、滑仓；62、丝杠；63、丝母座；64、立座；65、调节缸；66、底板；67、水平座；68、激光座。
实施方式
请参阅图1～图6，本发明实施例中，一种用于超薄燃料电池金属双极板的焊接装置，包括：
基板2；
供料传送带1，用于传输依次间隔分布的第一极板和第二极板；
旋转上料组件3，其包括转盘31和两个上料座32，所述转盘31可绕自身轴线转动的设置于所述基板2上，两个所述上料座32等距分布于转盘31的同一圆周上，且所述上料座32能够接收来自于供料传送带1上的第一极板或第二极板；
料体调整组件4，其能够吸附其中一个上料座32上的第一极板，并将其放置于另一上料座上的第二极板上；以及
三维调节组件6，其采用立板5固定于基板2上，且所述三维调节组件6具有一三维调节端，用于安装激光焊接头7。
其中，通过上料座32能够接收来自于供料传送带1上的第一极板或第二极板，并将其送至料体调整组件4的位置处，料体调整组件4能够吸附其中一个上料座32上的第一极板，并将其放置于另一上料座上的第二极板上，之后对第一极板和第二极板进行按压定位，以便于激光焊接头7的焊接。
本实施例中，所述上料座32上固定有两个呈中心对称设置的挡料架33，所述挡料架33包括主挡架331以及垂直连接于所述主挡架331的侧挡架332。
另外，位于转盘31外侧的侧挡架332安装于主挡架331的定位端，所述定位端满足：当所述转盘31转动时，其所产生的离心力能够驱动第一极板或第二极板朝向定位端微移。
另外，所述基板2的底部固定有旋转电机34，所述旋转电机被配置为：驱动所述转盘31进行转动时所产生的离心力能够驱动第一极板或第二极板进行微移，之后则驱动转盘31进行平稳停下。
需要注意的是，每次利用转盘31接收第一极板或第二极板后，对第一极板或第二极板进行旋转定位时，其旋转圈数并不限定于一圈，可以根据实际情况进行调整。
也就是说，旋转上料组件3不仅能够接收来自于供料传送带1上的第一极板和第二极板，还能够对第一极板和第二极板进行定位。
供料传送带1上的第一极板和第二极板可依靠自身重力下落至旋转上料组件3上，当然其下落时还具有供料传送带1所提供的水平驱动力，通过对其进行多次调整验证，可以使得第一极板和第二极板能够以较为平稳的姿态下落至旋转上料组件3上，在此不再赘述。
本实施例中，所述料体调整组件4包括：
转架46；
仓体47，其水平固定于所述转架46上；
滑仓410，其密封滑动设置于所述仓体47中，且所述滑仓410为腔体结构，其上下表面均有连通于腔体结构的孔体，所述孔体为倾斜状，其倾斜方向保证气体能够吹向主挡架331和侧挡架332方向；以及
控制泵48，其能够向所述仓体47中注入气体或从仓体47中抽出气体。
其中，所述滑仓410采用复位弹簧与所述仓体47相连。
另外，所述转架46转动设置于滑座44上，且由正反转电机49所驱动，所述基板2上还设置有出料传送带8，所述出料传送带8的上方设有下料机械手9；
所述滑座44滑动设置于导柱43上，所述导柱43的两端固定有安装座41，所述安装座41固定于基板2的下方，所述滑座44的底部还固定有伸缩杆45，所述伸缩杆45的伸缩端与其中一个安装座41相连。
也就是说，当控制泵48向仓体47中注入气体时，仓体47中的部分气体自滑仓410的孔体中流出，仓体47中的部分气体用于驱动滑仓410向下滑动，从而实现对于第一极板和第二极板的按压。当控制泵48从仓体47中抽出气体时，滑仓410能够产生负压吸附力，从而实现对于第一极板的吸附定位。
本实施例中，所述三维调节组件6包括：
两个呈对称设置且沿X向延伸分布的丝杠62，所述丝杠62转动设置于所述立板5上，且具有动力；
丝母座63，其传动连接于所述丝杠62上；
立座64，设置为两个，且均固定于所述丝母座63的一侧；以及
调节缸65，其安装于两个立座之间，所述调节缸65具有一沿Z向分布的输出端，所述输出端上固定有底板66，所述底板66上连接有水平座67，所述水平座67采用微丝杠机构连接有激光座68，所述激光座68用于安装所述激光焊接头7。
微丝杠机构实际上具有一沿Y向移动的驱动端，所述驱动端能够连接激光座68，而激光座68作为三维调节组件6的三维调节端。
作为较佳的实施例，所述立座64中滑动贯穿连接有限位杆，所述限位杆的一端与所述底板66相连。
一种用于超薄燃料电池金属双极板的焊接方法，包括如下步骤：
S1.利用供料传送带1向旋转上料组件3上依次传送第一极板和第二极板；
S2.当所述转盘31转动时，其所产生的离心力能够驱动第一极板或第二极板朝向定位端微移，实现对于第一极板或第二极板的定位；
S3.利用料体调整组件4吸附其中一个上料座32上的第一极板，并将其放置于另一上料座的第二极板上；
S4.利用料体调整组件4对呈上下堆叠状态的第一极板和第二极板进行按压；
S5.利用三维调节组件6驱动激光焊接头沿预设移动轨迹对第一极板和第二极板进行焊接；
S6.利用料体调整组件4对已经焊接完成的第一极板和第二极板进行吸附并转移至所述出料传送带8，通过下料机械手9对其进行下料至收料机构10中。
以上所述的，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 (6)
1.一种用于超薄燃料电池金属双极板的焊接装置，其特征在于，包括：
基板（2）；
供料传送带（1），用于传输依次间隔分布的第一极板和第二极板；
旋转上料组件（3），其包括转盘（31）和两个上料座（32），所述转盘（31）可绕自身轴线转动的设置于所述基板（2）上；两个所述上料座（32）等距分布于转盘（31）的同一圆周上，且所述上料座（32）能够接收来自于供料传送带（1）上的第一极板或第二极板；
料体调整组件（4），其能够吸附其中一个上料座（32）上的第一极板，并将其放置于另一上料座上的第二极板上；以及
三维调节组件（6），其采用立板（5）固定于基板（2）上，且所述三维调节组件（6）具有一三维调节端，用于安装激光焊接头（7）；
所述上料座（32）上固定有两个呈中心对称设置的挡料架（33），所述挡料架（33）包括主挡架（331）以及垂直连接于所述主挡架（331）的侧挡架（332）；
位于转盘（31）外侧的侧挡架（332）安装于主挡架（331）的定位端，所述定位端满足：当所述转盘（31）转动时，其所产生的离心力能够驱动第一极板或第二极板朝向定位端微移；
所述基板（2）的底部固定有旋转电机（34），所述旋转电机被配置为：驱动所述转盘（31）进行转动时所产生的离心力能够驱动第一极板或第二极板进行微移，之后则驱动转盘（31）进行平稳停下；
所述料体调整组件（4）包括：
转架（46）；
仓体（47），其水平固定于所述转架（46）上；
滑仓（410），其密封滑动设置于所述仓体（47）中，且所述滑仓（410）为腔体结构，其上下表面均有连通于腔体结构的孔体；以及
控制泵（48），其能够向所述仓体（47）中注入气体或从仓体（47）中抽出气体。
2.根据权利要求1所述的一种用于超薄燃料电池金属双极板的焊接装置，其特征在于，所述滑仓（410）采用复位弹簧与所述仓体（47）相连。
3.根据权利要求1所述的一种用于超薄燃料电池金属双极板的焊接装置，其特征在于，所述转架（46）转动设置于滑座（44）上，且由正反转电机（49）所驱动，所述基板（2）上还设置有出料传送带（8）；
所述滑座（44）滑动设置于导柱（43）上，所述导柱（43）的两端固定有安装座（41），所述安装座（41）固定于基板（2）的下方，所述滑座（44）的底部还固定有伸缩杆（45），所述伸缩杆（45）的伸缩端与其中一个安装座（41）相连。
4.根据权利要求1所述的一种用于超薄燃料电池金属双极板的焊接装置，其特征在于，所述三维调节组件（6）包括：
两个呈对称设置且沿X向延伸分布的丝杠（62），所述丝杠（62）转动设置于所述立板（5）上，且具有动力；
丝母座（63），其传动连接于所述丝杠（62）上；
立座（64），设置为两个，且均固定于所述丝母座（63）的一侧；以及
调节缸（65），其安装于两个立座之间，所述调节缸（65）具有一沿Z向分布的输出端，所述输出端上固定有底板（66），所述底板（66）上连接有水平座（67），所述水平座（67）采用微丝杠机构连接有激光座（68），所述激光座（68）用于安装所述激光焊接头（7）。
5.根据权利要求4所述的一种用于超薄燃料电池金属双极板的焊接装置，其特征在于，所述立座（64）中滑动贯穿连接有限位杆，所述限位杆的一端与所述底板（66）相连。
6.一种用于超薄燃料电池金属双极板的焊接方法，其采用如权利要求1-5任意一项所述的用于超薄燃料电池金属双极板的焊接装置，其特征在于，包括如下步骤：
S1.利用供料传送带（1）向旋转上料组件（3）上依次传送第一极板和第二极板；
S2.当所述转盘（31）转动时，其所产生的离心力能够驱动第一极板或第二极板朝向定位端微移，实现对于第一极板或第二极板的定位；
S3.利用料体调整组件（4）吸附其中一个上料座（32）上的第一极板，并将其放置于另一上料座的第二极板上；
S4.利用料体调整组件（4）对呈上下堆叠状态的第一极板和第二极板进行按压；
S5.利用三维调节组件（6）驱动激光焊接头沿预设移动轨迹对第一极板和第二极板进行焊接；
S6.利用料体调整组件（4）对已经焊接完成的第一极板和第二极板进行吸附并转移。
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