CN213379919U - 浮动定位装置及焊接设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种浮动定位装置及焊接设备。该浮动定位装置包括：工装板，具有用于承载工件的承载面、与承载面相对的安装面以及贯穿承载面和安装面的贯穿孔；定位销，沿轴向可移动地穿设于贯穿孔，且包括相对的定位端及连接端，定位销沿轴向移动的过程中定位端可穿出或退回承载面；及弹性预紧组件，设置于工装板，且与定位销的连接端连接，用于提供使得定位销的定位端穿出承载面的预紧力。如此，在取走焊接好的工件之前，定位销能够在外力的作用下退回工装板的承载面，使得定位销与工件分离，避免了出现卡料现象，进而避免了刮伤工件。

Description

浮动定位装置及焊接设备

技术领域

本实用新型涉及燃料电池制作技术领域，特别是涉及一种浮动定位装置及焊接设备。

背景技术

双极板是燃料电池的重要部件之一，在生产过程中需要将阳极板和阴极板焊接在一起。一般阳极板和阴极板上成形有销孔，利用定位销来定位，从而保证阳极板和阴极板的定位精度。

为了保证后续电堆堆叠的精度，双极板焊接时阳极板和阴极板需要有很高的定位精度，因此定位销和销孔之间的间隙需要设计的较小。然而阳极板和阴极板一般为成形有流道的金属薄板，在搬运和焊接的过程中容易变形，导致焊接完成后下料(即取走双极板)时双极板很难从定位销中取出，出现卡料现象，容易刮伤双极板。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术中因阳极板和阴极板容易变形，从而在取料时容易出现卡料现象，刮伤双极板的问题，提供一种改善上述缺陷的浮动定位装置及焊接设备。

一种浮动定位装置，包括：

工装板，具有用于承载工件的承载面、与所述承载面相对的安装面以及贯通所述承载面和所述安装面的贯穿孔；

定位销，沿轴向可移动地穿设于所述贯穿孔，且包括相对的定位端及连接端，所述定位销沿轴向移动的过程中所述定位端可穿出或退回所述承载面；及

弹性预紧组件，设置于所述工装板，且与所述定位销的所述连接端连接，用于提供使得所述定位销的所述定位端穿出所述承载面的预紧力。

在其中一个实施例中，所述弹性预紧组件包括导向杆、连接板及弹性件，所述导向杆的一端连接于所述工装板的所述安装面，所述连接板滑动连接于所述导向杆，且与所述定位销的所述连接端连接，所述弹性件设置于所述导向杆，并位于所述连接板背离所述工装板的一侧，且所述弹性件的相对两端分别抵接于所述导向杆和所述连接板。

在其中一个实施例中，所述弹性预紧组件还包括阻挡件，所述阻挡件连接于所述导向杆背离所述工装板的一端，所述弹性件套设于所述导向杆，且所述弹性件的相对两端分别抵接于所述阻挡件和所述连接板。

在其中一个实施例中，所述导向杆包括至少两个，至少两个所述导向杆彼此平行布设。

在其中一个实施例中，所述浮动定位装置还包括过渡板，所述过渡板与所述工装板的所述安装面连接，所述导向杆的一端连接于所述过渡板；所述过渡板开设有供定位销贯穿的通孔。

在其中一个实施例中，所述浮动定位装置还包括可与所述连接板连接或分离的驱动组件，当所述驱动组件与所述连接板连接时，所述驱动组件能够驱动所述连接板沿所述导向杆向背离所述工装板的方向移动。

在其中一个实施例中，所述驱动组件包括安装支架、驱动件及连接块，所述驱动件安装于所述安装支架，所述连接块安装于所述驱动件的驱动端，且可与所述连接板连接或分离，所述驱动件用于驱动所述连接块沿与所述导向杆相平行的方向移动。

在其中一个实施例中，所述定位销具有轴肩，且在所述定位销沿所述穿设孔移动而穿出所述承载面的过程中，所述轴肩可与所述工装板的所述安装面相抵。

一种焊接设备，包括上下料装置、焊接装置及如上任一实施例中所述的浮动定位装置；

所述上下料装置用于将工件置于所述工装板的所述承载面，以及取下所述工装板的所述承载面上的工件，所述焊接装置用于对所述承载面上的工件进行焊接。

在其中一个实施例中，所述焊接设备具有上料工位、焊接工位及下料工位，所述焊接设备还包括转盘，所述工装板连接于所述转盘上，所述转盘转动的过程中可带动所述浮动定位装置在所述上料工位、所述焊接工位及所述下料工位之间流转；

当所述浮动定位装置流转至所述上料工位，所述上下料装置用于将工件置于所述工装板的所述承载面；

当所述浮动定位装置流转至所述焊接工位，所述焊接装置用于对所述承载面上的工件进行焊接；

当所述浮动定位装置流转至所述下料工位，所述上下料装置用于将所述承载面上的工件取下。

上述浮动定位装置，实际生产作业时，可利用上下料装置将工件置于工装板的承载面，此时定位销在弹性预紧组件提供的预紧力的作用下穿出工装板的承载面，并与工件上的定位孔定位配合，从而实现对工件的定位，以便于利用焊接装置对定位后的工件进行焊接。焊接完成后，在外力的作用下定位销克服弹性预紧组件提供的预紧力沿轴向移动而使得定位端退回承载面(需要说明的是，定位端退回承载面指的是定位端退回至工装板内，不凸出于承载面)，从而实现定位销与工件分离。最后利用上下料装置取走承载面上的工件。如此，在取走焊接好的工件之前，定位销能够在外力的作用下退回工装板的承载面，使得定位销与工件分离，避免了出现卡料现象，进而避免了刮伤工件。

附图说明

图1为本实用新型一实施例中焊接设备的俯视图；

图2为图1所示的焊接设备的主视图；

图3为图1所示的焊接设备的浮动定位装置的结构示意图；

图4为图1所示的焊接设备的浮动定位装置的结构示意图(位于下料工位)。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1及图2，本实用新型一实施例提供的一种焊接设备，包括浮动定位装置30、上下料装置10及焊接装置20。浮动定位装置30用于定位工件，上下料装置10用于将工件上料至浮动定位装置30以及取下浮动定位装置30上的工件，焊接装置20用于对浮动定位装置30上的工件进行焊接。

请参见图3所示，浮动定位装置30包括工装板31、定位销32以及弹性预紧组件33。工装板31具有用于承载工件的承载面311、与该承载面311相对的安装面312以及贯穿该承载面311和安装面312的贯穿孔(图未示)。定位销32沿自身轴向可移动地穿设于对应的贯穿孔，且包括相对的定位端321及连接端323。定位销32沿自身轴向移动的过程中定位端321可穿出或退回承载面311。弹性预紧组件33设置于工装板31，且与定位销32的连接端323连接，用于提供使得定位销32的定位端321穿出承载面311的预紧力。

上述浮动定位装置30，实际生产作业时，可利用上下料装置10将工件置于工装板31的承载面311，此时定位销32在弹性预紧组件33提供的预紧力的作用下穿出工装板31的承载面311，并与工件上的定位孔定位配合，从而实现对工件的定位，以便于利用焊接装置20对定位后的工件进行焊接。焊接完成后，在外力的作用下定位销32克服弹性预紧组件33提供的预紧力沿自身轴向移动而使得定位端321退回承载面311(需要说明的是，定位端321退回承载面指的是定位端321退回至工装板31内，不凸出于承载面311)，从而实现定位销32与工件分离。最后利用上下料装置10取走承载面311上的工件。如此，在取走焊接好的工件之前，定位销32能够在外力的作用下退回工装板31的承载面311，使得定位销32与工件分离，避免了出现卡料现象，进而避免了刮伤工件。

可以理解的时，在定位销32退回工装板31的承载面311的过程中可利用上下料装置10将工件压紧于工装板31的承载面311，有利于定位销32顺畅且稳定的退回工装板31的承载面311。可以理解的是，上下料装置10具有对应于定位销32的避让孔，使得上下料装置10压紧工件时对定位销32进行避让。

需要说明的时，本文中的工件可以是用于形成双极板的阳极板和阴极板。阳极板和阴极板上均开设有可与定位销32定位配合的定位孔。当然，在其他实施例中，工件也可以是其他需要焊接成一体的产品，在此不作限定。

需要说明的是，在一个实施例中，定位销32可包括至少两个，每个定位销32穿设于对应的穿设孔，且每个定位销32的连接端323均与弹性预紧组件33连接。在弹性预紧组件33提供的预紧力的作用下每个定位销32的定位端321均穿出工装板31的承载面311。如此，同时利用至少两个定位销32对工件进行定位，有利于提高定位精度。

本实用新型的实施例中，弹性预紧组件33包括导向杆331、连接板333及弹性件335。导向杆331的一端固定连接于工装板31的安装面312。连接板333滑动连接于导向杆331，且与定位销32的连接端323固定连接，使得定位销32可随连接板333同步的沿导向杆331移动。弹性件335设置于该导向杆331，并位于连接板333背离工装板31的一侧，且该弹性件335的相对两端分别抵接于导向杆331和连接板333，以提供使得连接板333靠近工装板31移动的预紧力，从而带动定位销32的定位端321穿出工装板31的承载面311，以便于对工件进行定位。当连接板333在外力的作用下克服弹性件335提供的预紧力而远离工装板31移动，从而带动定位销32的定位端321退回承载面311，即与工件分离，以便于上下料装置10取走承载面311上的工件。可选地，弹性件335可为弹簧。

具体到实施例中，连接板333可通过直线轴承337安装于导向杆331，从而实现连接板333沿导向杆331可移动。需要说明的是，连接板333并不仅限于通过直线轴承337安装，在其他实施例中，连接板333也可通过轴套安装于导向杆331，使得连接板333可沿导向杆331滑动。

具体到实施例中，弹性预紧组件33还包括阻挡件338，该阻挡件338连接于导向杆331背离工装板31的一端。弹性件335套设于导向杆331，且弹性件335的相对两端分别抵接于阻挡件338和连接板333，使得弹性件335保持压缩状态，从而提供使得连接板333靠近工装板31移动的预紧力。需要说明的是，阻挡件338可拆卸地连接于导向杆331，例如螺纹连接、卡接等方式，以方便弹性件335及连接板333等部件的拆装。可选地，阻挡件338可为挡片。

具体到实施例中，导向杆331可包括至少两个，该至少两个导向杆331彼此平行布设，从而使得连接板333的移动更加平稳可靠，浮动定位装置30结构更加稳定。

具体到实施例中，浮动定位装置30还包括过渡板34，该过渡板34与工装板31的安装面312固定连接，导向杆331的一端固定连接于过渡板34，即导向杆331的一端通过过渡板34与工装板31固定连接。过渡板34开设有供定位销32贯穿的通孔(图未示)，使得定位销32依次穿设于过渡板34的通孔及工装板31的贯穿孔。可选地，导向杆331可采用焊接、螺纹连接等方式固定连接于过渡板34。过渡板34可利用螺栓等紧固件与工装板31固定连接。

具体到实施例中，定位销32具有轴肩(图未示)，且在定位销32沿穿设孔移动而穿出承载面311的过程中，该轴肩可与工装板31的安装面312相抵，从而对定位销32进行限位，防止定位销32的定位端321穿出承载面311的长度过长。更加具体地，定位销32包括固定连接的第一段和第二段，第一段远离第二段的一端作为上述定位端321，第二段远离第一段的一端作为上述连接端323，并且，第一段的径向尺寸小于第二段的径向尺寸，从而在第一段和第二段的连接处形成上述轴肩。第一段滑动配合于工装板31的穿设孔内，第二段滑动配合于过渡板34的通孔内。可以理解的是，工装板31上的穿设孔的径向尺寸小于过渡板34上的通孔的径向尺寸，以便于分别与定位销32的第一段和第二段滑动配合。

请参见图2及图4所示，一些实施例中，浮动定位装置30还包括可与连接板333连接或分离的驱动组件35，当该驱动组件35与连接板333连接时，驱动组件35可驱动连接板333沿导向杆331向背离工装板31的方向移动，并带动定位销32克服弹性件335提供的预紧力沿穿设孔移动使得定位销32的定位端321退回承载面311，即定位销32与工件分离，以便于上下料装置10取走工件。

具体到实施例中，驱动组件35包括安装支架351、驱动件352及连接块353。驱动件352安装于安装支架351，连接块353安装于驱动件352的驱动端，且连接块353与连接板333可相互连接或分离。该驱动件352用于驱动连接块353沿与导向杆331相平行的方向移动。如此，当工件焊接完成后，将连接块353与连接板333连接，然后驱动件352驱动连接块353沿导向杆331向背离工装板31的方向移动，从而带动定位销32的定位端321退回工装板31的承载面311而与工件分离。可选地，该驱动件352可为气缸。

请参见图1、图2及图4所示，本实用新型的实施例中，焊接设备具有上料工位、焊接工位及下料工位。焊接装置20还包括转盘40，工装板31固定连接于转盘40，转盘40转动的过程中可带动浮动定位装置30在上料工位、焊接工位及下料工位之间流转。

当浮动定位装置30流转至上料工位，上下料装置10用于将工件置于工装板31的承载面311。当浮动定位装置30流转至焊接工位，焊接装置20用于对承载面311上的工件进行焊接。当浮动定位装置30流转至下料工位，上下料装置10用于将承载面311上的工件取下。如此，当浮动定位装置30流转至上料工位及焊接工位时，定位销32的定位端321在弹性件335提供的预紧力的作用下保持穿出工装板31的承载面311，以便于对工件进行定位。当浮动定位装置30流转至下料工位时，在外力的作用下使得定位销32克服弹性件335提供的预紧力而退回工装板31的承载面311，使得定位销32与承载面311上的工件分离，然后上下料装置10取走工件，实现工件的下料。

具体到实施例中，焊接设备还具有焊接检测工位，浮动定位装置30随转盘40转动的过程中可途径该焊接检测工位。焊接设备还包括对应该焊接检测工位设置的焊接检测装置，该焊接检测装置用于检测位于焊接检测工位的工件的焊接质量。如此，实现了对工件的焊接质量的检测，以便于上下料装置10将焊接合格的工件和焊接不合格的工件分别搬运至制定区域。可选地，该焊接检测装置可为视觉相机检测系统。

具体到实施例中，浮动定位装置30包括四个，四个浮动定位装置30的工装板31均固定连接于转盘40，且围绕转盘40的转动轴线布设。在转盘40转动的过程中，各个浮动定位装置30依次途径上料工位、焊接工位、焊接检测工位及下料工位，从而有利于提高生产效率。

具体到实施例中，上述驱动组件35对应于下料工位设置，当浮动定位装置30随转盘40转动至下料工位时连接块353与连接板333连接，并在驱动件352的作用下带动连接板333沿导向杆331远离工装板31移动，进而带动定位销32的定位端321退回承载面311，使得定位销32与工件分离，以便于上下料装置10取走承载面311的工件。当承载面311的工件被上下料装置10取走后，驱动件352驱动连接块353复位，连接板333在弹性件335提供的预紧力的作用下朝向工装板31移动，使得定位销32的定位端321再次穿出工装板31的承载面311，同时便于浮动定位装置30随转盘40转动至下一工位(例如上料工位)时连接块353与连接板333分离。

具体到实施例中，连接板333上固定连接有配合件339，连接块353具有一配合槽3531。当浮动定位装置30随转盘40转动至下料工位时，配合件339进入配合槽3531内，使得配合件339与连接块353相互嵌设，以使配合件339能够随连接块353在与导向杆331相平行的方向上移动。

具体到实施例中，工装板31通过过渡板34固定连接于转盘40的顶面，随转盘40同步转动。转盘40开设有供定位销32和导向杆331通过的避位孔(图未示)，使得定位销32的连接端323以及导向杆331背离过渡板34的一端延伸至转盘40的底部，即连接板333位于转盘40的底部。进一步地，配合件339连接于连接板333背离工装板31的一侧，驱动组件35设置于转盘40的下方。

进一步地，焊接设备还包括底板50，转盘40可转动地连接于底板50，上下料装置10及焊接装置20安装于底板50。驱动组件35的安装支架351也可安装于底板50。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种浮动定位装置，其特征在于，包括：

工装板，具有用于承载工件的承载面、与所述承载面相对的安装面以及贯通所述承载面和所述安装面的贯穿孔；

定位销，沿轴向可移动地穿设于所述贯穿孔，且包括相对的定位端及连接端，所述定位销沿轴向移动的过程中所述定位端可穿出或退回所述承载面；及

弹性预紧组件，设置于所述工装板，且与所述定位销的所述连接端连接，用于提供使得所述定位销的所述定位端穿出所述承载面的预紧力。

2.根据权利要求1所述的浮动定位装置，其特征在于，所述弹性预紧组件包括导向杆、连接板及弹性件；

所述导向杆的一端连接于所述工装板的所述安装面，所述连接板滑动连接于所述导向杆，且与所述定位销的所述连接端连接；

所述弹性件设置于所述导向杆，并位于所述连接板背离所述工装板的一侧，且所述弹性件的相对两端分别抵接于所述导向杆和所述连接板。

3.根据权利要求2所述的浮动定位装置，其特征在于，所述弹性预紧组件还包括阻挡件，所述阻挡件连接于所述导向杆背离所述工装板的一端，所述弹性件套设于所述导向杆，且所述弹性件的相对两端分别抵接于所述阻挡件和所述连接板。

4.根据权利要求2所述的浮动定位装置，其特征在于，所述导向杆包括至少两个，至少两个所述导向杆彼此平行布设。

5.根据权利要求2所述的浮动定位装置，其特征在于，所述浮动定位装置还包括过渡板，所述过渡板与所述工装板的所述安装面连接，所述导向杆的一端连接于所述过渡板；所述过渡板开设有供定位销贯穿的通孔。

6.根据权利要求2所述的浮动定位装置，其特征在于，所述浮动定位装置还包括可与所述连接板连接或分离的驱动组件，当所述驱动组件与所述连接板连接时，所述驱动组件能够驱动所述连接板沿所述导向杆向背离所述工装板的方向移动。

7.根据权利要求6所述的浮动定位装置，其特征在于，所述驱动组件包括安装支架、驱动件及连接块，所述驱动件安装于所述安装支架，所述连接块安装于所述驱动件的驱动端，且可与所述连接板连接或分离，所述驱动件用于驱动所述连接块沿与所述导向杆相平行的方向移动。

8.根据权利要求1所述的浮动定位装置，其特征在于，所述定位销具有轴肩，且在所述定位销沿所述穿设孔移动而穿出所述承载面的过程中，所述轴肩可与所述工装板的所述安装面相抵。

9.一种焊接设备，其特征在于，所述焊接设备包括上下料装置、焊接装置及如权利要求1至8任一项所述的浮动定位装置；

所述上下料装置用于将工件置于所述工装板的所述承载面，以及取下所述工装板的所述承载面上的工件，所述焊接装置用于对所述承载面上的工件进行焊接。

10.根据权利要求9所述的焊接设备，其特征在于，所述焊接设备具有上料工位、焊接工位及下料工位，所述焊接设备还包括转盘，所述工装板连接于所述转盘上，所述转盘转动的过程中可带动所述浮动定位装置在所述上料工位、所述焊接工位及所述下料工位之间流转。

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