CN214558377U - 用于燃料电池双极板自动化焊接的丝网上料及点焊工位 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于燃料电池双极板自动化焊接的丝网上料及点焊工位，包括控制柜体、三轴工作台、双层线体，控制柜体上端面通过机架固设有三轴工作台与双层线体；三轴工作台包括Z轴移动装置，Z轴移动装置侧壁固设有振镜焊接头、CCD视觉组件与丝网盖板，丝网盖板位于振镜焊接头下方；双层线体传输设有治具，治具包括治具盖板，治具盖板中部贯通设有丝网放置孔，丝网放置孔有与丝网盖板相匹配。本实用新型通过在振镜焊接头下方设置丝网盖板，能够对放置于丝网放置孔中的丝网进行下压，使得丝网与燃料电池双极板在贴合后进行点焊；通过丝网放置孔与丝网盖板相匹配的设计，能够避免丝网在点焊过程中偏移。

Description

用于燃料电池双极板自动化焊接的丝网上料及点焊工位

技术领域

本实用新型属于燃料电池双极板激光焊接技术领域，具体涉及一种用于燃料电池双极板自动化焊接的丝网上料及点焊工位。

背景技术

燃料电池的金属双极板一般先用薄板制成阳极和阴极，然后将两者连接在一起，中间形成流道。阴阳极板连接的方法一般有粘接、电阻焊接和激光焊接等等，相比于粘接和电阻焊接，激光焊接具有焊缝小、强度高、气密性好、效率高、工艺成本低、易于自动化生产等优点，是工业生产中最具有潜力的工艺。燃料电池双极板激光焊接成型的过程中需要进行丝网上料以及点焊处理。

在现有技术中，丝网与燃料电池双极板之间的点焊通常包括三轴移动台、CCD视觉组件与振镜焊接头，所述CCD视觉组件与所述振镜焊接头均与所述三轴移动台固定。三轴移动台带动CCD视觉组件与振镜焊接头移动，CCD视觉组件用于点焊定位、振镜焊接头用于点焊丝网与燃料电池双极板。

但是丝网在点焊过程中经常会出现丝网位置偏移、丝网与燃料电池双极板表面不贴合的现象，这对燃料电池双极板的质量造成严重影响。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种用于燃料电池双极板自动化焊接的丝网上料及点焊工位。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于燃料电池双极板自动化焊接的丝网上料及点焊工位，包括控制柜体、三轴工作台、双层线体，所述控制柜体上端面通过机架固设有所述三轴工作台与所述双层线体；所述三轴工作台包括X轴移动装置、Y轴移动装置、Z轴移动装置，所述Z轴移动装置侧壁固设有振镜焊接头、CCD视觉组件与丝网盖板，所述丝网盖板位于所述振镜焊接头下方；所述双层线体传输设有治具，所述治具包括治具盖板，所述治具盖板中部贯通设有丝网放置孔，所述丝网放置孔有与所述丝网盖板相匹配。所述治具中携带有燃料电池双极板。

本丝网上料及点焊工位通过在所述振镜焊接头下方设置所述丝网盖板，对放置在所述丝网放置孔中的丝网进行下压，使丝网与燃料电池双极板贴合之后再进行点焊。与此同时，通过所述丝网放置孔与所述丝网盖板相匹配的设计，能够避免丝网在点焊过程中偏移，保证丝网点焊准确性。

本丝网上料及点焊工位还通过人工上料方式确保丝网准确放置于所述丝网放置孔中，并且丝网点焊之后通过所述CCD视觉组件复检方式，确保丝网点焊的准确性。

所述CCD视觉组件在点焊过程中能够起到定位作用，引导所述振镜焊接头激光焊接丝网上规定的几个点位置。当所述丝网点焊完成后，所述CCD视觉组件能够对点焊后的丝网进行复检，检验丝网是否正确点焊。

所述三轴工作台能够带动所述振镜焊接头，所述CCD视觉组件与所述丝网盖板按照轨迹移动。

所述双层线体能够对所述治具进行传输，待丝网上料及点焊完成后，所述治具能够通过所述双层线体翻转。

进一步的，所述丝网盖板包括若干支杆、上板、中板、下板，所述中板与所述丝网放置孔形状相匹配；所述上板、所述中板、所述下板按照自上而下顺序依次与所述支杆垂直设置，且三者贯通设有通孔。

所述丝网盖板能够通过所述下板对所述丝网进行下压，使得丝网与燃料电池双极板贴合，并且通过所述中板嵌入所述丝网放置孔方式对丝网进行定位，防止丝网焊接过程中跑偏。

进一步的，所述Z轴移动装置侧壁与“L”形直角固定板一外侧壁螺接固设，所述直角固定板另一外侧壁螺接固设有所述振镜焊接头与所述丝网盖板，且所述直角固定板内侧壁固设有CCD视觉组件。

进一步的，所述控制柜体外侧壁设有焊接按钮，且所述控制柜体内设有控制装置；所述三轴工作台、所述振镜焊接头、所述CCD视觉组件均与所述控制装置电连接。

所述控制装置主要起控制作用，其能够按照预先设定的程序使得本丝网上料及点焊工位的各个装置井然有序运行，提高效率。

进一步的，所述双层线体内固设有阻挡装置与顶升装置，所述阻挡装置与所述顶升装置均与所述控制装置电连接。所述阻挡装置与所述控制装置能够为丝网的点焊做准备，其中所述阻挡装置能够对所述治具进行阻挡，所述顶升装置能够对被阻挡的所述治具进行顶升、定位。

进一步的，所述阻挡装置包括第一固定座、第一气缸、阻挡件；所述第一固定座为呈“U”形的直角固定板，其两互相平行的外侧壁均螺接固设于所述双层线体内；所述第一气缸与所述第一固定座侧壁固设，且所述第一气缸的输出轴贯穿所述第一固定座并与所述阻挡件固设，所述第一气缸输出轴位于竖直方向，所述阻挡件位于所述第一气缸上方。

所述阻挡件在所述第一气缸的驱动下能够进行升降，进而对所述治具进行阻挡。

进一步的，所述顶升装置包括呈“U”形设置的第二固定座、与所述第二固定座固设的第二气缸；所述第二固定座两端均固设于所述控制柜体上端面，且其位于所述双层线体内部；所述第二固定座竖直方向上贯通设有若干个导向孔，直线轴承通过法兰与所述导向孔共轴固设；所述直线轴承内设有导杆，所述导杆一端与顶板固设，其另一端固设有阻挡块；所述第二气缸的输出轴贯穿所述第二固定座并与所述顶板中部固设。

所述顶板能够在所述第二气缸的驱动下进行升降，进而对被阻挡的所述治具进行升降处理。

所述导向孔与所述导杆能够对所述顶板的升降起到定位作用。所述阻挡块能够防止所述导杆在移动过程中与所述直线轴承脱离。

进一步的，所述顶板呈矩形设置，其远离所述第二气缸端面处固设有定位销钉，通过所述定位销钉，所述治具能够准确定位在所述顶板处。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：(一)本实用新型通过在所述振镜焊接头下方设置所述丝网盖板，能够对放置于所述丝网放置孔中的丝网进行下压，使得丝网与燃料电池双极板能够贴合点焊；(二)通过所述丝网放置孔与所述丝网盖板相匹配的设计，能够避免丝网在点焊过程中偏移，保证丝网点焊准确性；(三)本实用新型还通过人工上料方式确保丝网准确放置于所述丝网放置孔中；(四)本实用新型能够在丝网点焊之后通过所述CCD视觉组件复检方式，确保丝网准确点焊。

附图说明

图1为本实用新型正视结构示意图；

图2为本实用新型左视结构示意图；

图3为本实用新型右侧视结构示意图；

图4为本实用新型俯视结构示意图；

图5为本实用新型振镜焊接头、CCD视觉组件、丝网盖板三者固定结构示意图；

图6为本实用新型丝网盖板下压结构示意图；

图7为本实用新型丝网盖板结构示意图；

图8为本实用新型治具盖板结构示意图；

图9为本实用新型阻挡装置结构示意图；

图10为本实用新型顶升装置结构示意图；

图中：1、控制柜体；2、双层线体；3、三轴工作台；3.1、Z轴移动装置；4、振镜焊接头；5、CCD视觉组件；6、丝网盖板；6.1、上板；6.2、中板；6.3、下板；6.4、支杆；7、治具盖板；8、丝网放置孔；9、阻挡装置；9.1、第一固定座；9.2、第一气缸；9.3、阻挡件；10、顶升装置；10.1、第二固定座；10.2、第二气缸；10.3、顶板；10.4、直线轴承；10.5、导杆；11、直角固定板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图8所示：一种用于燃料电池双极板自动化焊接的丝网上料及点焊工位，包括控制柜体1、三轴工作台3、双层线体2，所述控制柜体1上端面通过机架固设有所述三轴工作台3与所述双层线体2；所述三轴工作台3包括X轴移动装置、Y轴移动装置、Z轴移动装置3.1，所述Z轴移动装置3.1侧壁固设有振镜焊接头4、CCD视觉组件5与丝网盖板6，所述丝网盖板6位于所述振镜焊接头4下方；所述双层线体2传输设有治具，所述治具包括治具盖板7，所述治具盖板7中部贯通设有丝网放置孔8，所述丝网放置孔8有与所述丝网盖板6相匹配。所述治具中携带有燃料电池双极板。

本丝网上料及点焊工位通过在所述振镜焊接头4下方设置所述丝网盖板6，对放置在所述丝网放置孔8中的丝网进行下压，使丝网与燃料电池双极板贴合之后再进行点焊。与此同时，通过所述丝网放置孔8与所述丝网盖板6相匹配的设计，能够避免丝网在点焊过程中偏移，保证丝网点焊准确性。

本丝网上料及点焊工位还通过人工上料方式确保丝网准确放置于所述丝网放置孔8中，并且丝网点焊之后通过所述CCD视觉组件5复检方式，确保丝网点焊的准确性。

所述CCD视觉组件5在点焊过程中能够起到定位作用，引导所述振镜焊接头4激光焊接丝网上规定的几个点位置。当所述丝网点焊完成后，所述CCD视觉组件5能够对点焊后的丝网进行复检，检验丝网是否正确点焊。

所述三轴工作台3能够带动所述振镜焊接头4，所述CCD视觉组件5与所述丝网盖板6按照轨迹移动。

所述双层线体2能够对所述治具进行传输，待丝网上料及点焊完成后，所述治具能够通过所述双层线体2翻转。

进一步的，所述Z轴移动装置3.1侧壁与“L”形直角固定板11一外侧壁螺接固设，所述直角固定板11另一外侧壁螺接固设有所述振镜焊接头4与所述丝网盖板6，且所述直角固定板11内侧壁固设有CCD视觉组件5。

进一步的，所述控制柜体1外侧壁设有焊接按钮，且所述控制柜体1内设有控制装置；所述三轴工作台3、所述振镜焊接头4、所述CCD视觉组件5均与所述控制装置电连接。所述控制装置为PLC控制器。

所述控制装置主要起控制作用，其能够按照预先设定的程序使得本丝网上料及点焊工位的各个装置井然有序运行，提高效率。

进一步的，所述双层线体2内固设有阻挡装置9与顶升装置10，所述阻挡装置9与所述顶升装置10均与所述控制装置电连接。所述阻挡装置9与所述控制装置能够为丝网的点焊做准备，其中所述阻挡装置9能够对所述治具进行阻挡，所述顶升装置10能够对被阻挡的所述治具进行顶升、定位。

进一步的，如图9所示：所述阻挡装置9包括第一固定座9.1、第一气缸9.2、阻挡件9.3；所述第一固定座9.1为呈“U”形的直角固定板11，其两互相平行的外侧壁均螺接固设于所述双层线体2内；所述第一气缸9.2与所述第一固定座9.1侧壁固设，且所述第一气缸9.2的输出轴贯穿所述第一固定座9.1并与所述阻挡件9.3固设，所述第一气缸9.2输出轴位于竖直方向，所述阻挡件9.3位于所述第一气缸9.2上方。

所述阻挡件9.3在所述第一气缸9.2的驱动下能够进行升降，进而对所述治具进行阻挡。

进一步的，如图10所示：所述顶升装置10包括呈“U”形设置的第二固定座10.1、与所述第二固定座10.1固设的第二气缸10.2；所述第二固定座10.1两端均固设于所述控制柜体1上端面，且其位于所述双层线体2内部；所述第二固定座10.1竖直方向上贯通设有若干个导向孔，直线轴承10.4通过法兰与所述导向孔共轴固设；所述直线轴承10.4内设有导杆10.5，所述导杆10.5一端与顶板10.3固设，其另一端固设有阻挡块；所述第二气缸10.2的输出轴贯穿所述第二固定座10.1并与所述顶板10.3中部固设。

所述顶板10.3能够在所述第二气缸10.2的驱动下进行升降，进而对被阻挡的所述治具进行升降处理。

所述导向孔与所述导杆10.5能够对所述顶板10.3的升降起到定位作用。所述阻挡块能够防止所述导杆10.5在移动过程中与所述直线轴承10.4脱离。

进一步的，所述顶板10.3呈矩形设置，其远离所述第二气缸10.2端面处固设有定位销钉，通过所述定位销钉，所述治具能够准确定位在所述顶板10.3处。

工作流程：所述治具经所述双层线体2传输，在所述控制装置的作用下，当所述治具传输至所述顶升装置10位置处时，所述阻挡装置9阻挡所述治具。随后所述顶升装置10将所述治具顶起，再通过所述顶板10.3处的定位销钉将所述治具定位，此时所述治具盖板7压紧电极板。

人工将丝网放入所述丝网放置孔8后，按下所述控制柜体1外侧壁的焊接按钮，之后所述三轴工作台3带动所述振镜焊接头4和所述CCD视觉组件5，直至两者移动到丝网上方。

随后所述Z轴移动装置3.1下降焦点位，所述丝网盖板6将丝网压紧。所述CCD视觉组件5拍照定位，并引导所述振镜焊接头4激光焊接丝网上规定的几个点位置。待点焊完成后，所述Z轴移动装置3.1抬起，所述三轴工作台3运动到待料位置，随后所述顶升装置10下降，所述治具带着丝网流到下一工站。

实施例2

本实施例2与实施例1区别在于，提供了一种丝网盖板结构。

具体结构如图7所示：所述丝网盖板6包括若干支杆6.4、上板6.1、中板6.2、下板6.3，所述中板6.2与所述丝网放置孔8形状相匹配；所述上板6.1、所述中板6.2、所述下板6.3按照自上而下顺序依次与所述支杆6.4垂直设置，且三者贯通设有通孔。

所述丝网盖板6能够通过所述下板6.3对所述丝网进行下压，使得丝网与燃料电池双极板贴合，并且通过所述中板6.2嵌入所述丝网放置孔8方式对丝网进行定位，防止丝网焊接过程中跑偏。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.用于燃料电池双极板自动化焊接的丝网上料及点焊工位，其特征在于，包括控制柜体、三轴工作台、双层线体，所述控制柜体上端面通过机架固设有所述三轴工作台与所述双层线体；所述三轴工作台包括X轴移动装置、Y轴移动装置、Z轴移动装置，所述Z轴移动装置侧壁固设有振镜焊接头、CCD视觉组件与丝网盖板，所述丝网盖板位于所述振镜焊接头下方；所述双层线体传输设有治具，所述治具包括治具盖板，所述治具盖板中部贯通设有丝网放置孔，所述丝网放置孔有与所述丝网盖板相匹配。

2.根据权利要求1所述的用于燃料电池双极板自动化焊接的丝网上料及点焊工位，其特征在于，所述丝网盖板包括若干支杆、上板、中板、下板，所述中板与所述丝网放置孔形状相匹配；所述上板、所述中板、所述下板按照自上而下顺序依次与所述支杆垂直设置，且三者贯通设有通孔。

3.根据权利要求1所述的用于燃料电池双极板自动化焊接的丝网上料及点焊工位，其特征在于，所述Z轴移动装置侧壁与“L”形直角固定板一外侧壁螺接固设，所述直角固定板另一外侧壁螺接固设有所述振镜焊接头与所述丝网盖板，且所述直角固定板内侧壁固设有CCD视觉组件。

4.根据权利要求1所述的用于燃料电池双极板自动化焊接的丝网上料及点焊工位，其特征在于，所述控制柜体外侧壁设有焊接按钮，且所述控制柜体内设有控制装置；所述三轴工作台、所述振镜焊接头、所述CCD视觉组件均与所述控制装置电连接。

5.根据权利要求4所述的用于燃料电池双极板自动化焊接的丝网上料及点焊工位，其特征在于，所述双层线体内固设有阻挡装置与顶升装置，所述阻挡装置与所述顶升装置均与所述控制装置电连接。

6.根据权利要求5所述的用于燃料电池双极板自动化焊接的丝网上料及点焊工位，其特征在于，所述阻挡装置包括第一固定座、第一气缸、阻挡件；所述第一固定座为呈“U”形的直角固定板，其两互相平行的外侧壁均螺接固设于所述双层线体内；所述第一气缸与所述第一固定座侧壁固设，且所述第一气缸的输出轴贯穿所述第一固定座并与所述阻挡件固设，所述第一气缸输出轴位于竖直方向，所述阻挡件位于所述第一气缸上方。

7.根据权利要求5所述的用于燃料电池双极板自动化焊接的丝网上料及点焊工位，其特征在于，所述顶升装置包括呈“U”形设置的第二固定座、与所述第二固定座固设的第二气缸；所述第二固定座两端均固设于所述控制柜体上端面，且其位于所述双层线体内部；所述第二固定座竖直方向上贯通设有若干个导向孔，直线轴承通过法兰与所述导向孔共轴固设；所述直线轴承内设有导杆，所述导杆一端与顶板固设，其另一端固设有阻挡块；所述第二气缸的输出轴贯穿所述第二固定座并与所述顶板中部固设。

8.根据权利要求7所述的用于燃料电池双极板自动化焊接的丝网上料及点焊工位，其特征在于，所述顶板呈矩形设置，其远离所述第二气缸端面处固设有定位销钉。

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