[發明專利]一種燃料電池雙極板焊接工裝及焊接方法

在審

• 申請號: 202310586078.5
• 申請日: 2023-05-23
• 公開（公告）號: CN116423134A
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 蔣誠;王志強;王和龍
• 申請（專利權）人: 安徽明天新能源科技有限公司
• 主分類號: B23K37/04
• 分類號: B23K37/04;B23K26/70;B23K26/21;B23K101/36
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 韓立峰

1.一種燃料電池雙極板焊接工裝及焊接方法，包括主箱體(1)，其特征在于，所述主箱體(1)內布設電磁鐵機構，主箱體(1)上布設有用于定位雙極板(7)的極板定位臺(4)；

所述極板定位臺(4)上布設有開關式磁性上壓板(8)，開關式磁性上壓板(8)朝向極板定位臺(4)的方向開設有若干組壓力塊定位槽(15)，各組壓力塊定位槽(15)中吸附有壓力塊(12)；

所述開關式磁性上壓板(8)與驅動其升降的升降設備連接；

還包括激光焊接機(6)，所述激光焊接機(6)用于對定位固定后的雙極板(7)進行激光焊接處理。

2.根據權利要求1所述的一種燃料電池雙極板焊接工裝,其特征在于，所述主箱體(1)沿長度方向布設有第一限位機構，沿寬度方向布設有第二限位機構，第一限位機構與第二限位機構用于將雙極板(7)限位固定于極板定位臺(4)上。

3.根據權利要求2所述的一種燃料電池雙極板焊接工裝,其特征在于，所述第一限位機構包括沿主箱體(1)長度方向的相對布設于極板定位臺(4)兩側的第一固定式外定位限位塊(5)以及第一活動式外定位限位塊(3)。

4.根據權利要求3所述的一種燃料電池雙極板焊接工裝,其特征在于，所述第二限位機構包括沿主箱體(1)寬度方向的相對布設于極板定位臺(4)兩側的第二固定式外定位限位塊(13)以及第二活動式外定位限位塊(14)。

5.根據權利要求4所述的一種燃料電池雙極板焊接工裝,其特征在于，所述第一固定式外定位限位塊(5)以及第二固定式外定位限位塊(13)均固定布設于主箱體(1)上，第一活動式外定位限位塊(3)以及第二活動式外定位限位塊(14)可滑動布設于主箱體(1)上，且分別與驅動其滑動的氣動機構連接。

6.根據權利要求1所述的一種燃料電池雙極板焊接工裝,其特征在于，所述極板定位臺(4)上開設有用于與雙極板(7)上圓柱配合定位的圓形內定位孔(9)。

7.根據權利要求5所述的一種燃料電池雙極板焊接工裝,其特征在于，所述主箱體(5)一側布設數控裝置(11)，數控裝置(11)包括用于控制氣動機構的氣動機構控制系統以及用于控制激光焊接機(6)的激光焊接控制系統。

8.根據權利要求7所述的一種燃料電池雙極板焊接工裝,其特征在于，所述主箱體(1)上還布設有兩組控制旋鈕(2)，一側控制旋鈕(2)用于控制主箱體(1)中電磁鐵通電或斷電，另一側控制旋鈕(2)用于調節流通的電流大小以調節電磁力大小。

9.根據權利要求8所述的一種燃料電池雙極板焊接工裝,其特征在于，所述激光焊接機(6)的焊接功率為50-150W，焊接速度為50-200mm/min。

10.一種如權利要求9所述的燃料電池雙極板焊接工裝的焊接方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、升降機構驅動開關式磁性上壓板(8)距離極板定位臺(4)40-50cm處，通過控制旋鈕(2)控制主箱體(1)中電磁鐵斷開電流；

步驟二、將雙極板(7)利用圓形內定位孔(9)放置于極板定位臺(4)上，氣動機構驅動第一活動式外定位限位塊(3)朝向第一固定式外定位限位塊(5)移送，同時驅動第二活動式外定位限位塊(14)朝向第二固定式外定位限位塊(13)方向移送，實現對雙極板(7)的限位固定；

步驟三、升降機構驅動開關式磁性上壓板(8)靠近已固定好的雙極板(7)，當壓力塊(12)與雙極板(7)貼合時停止，通過控制旋鈕(2)控制主箱體(1)中電磁鐵通電，產生磁力，使得壓力塊(12)壓緊于雙極板(7)上，同時關閉開關式磁性上壓板(8)；

步驟四、通過升降機構帶動開關式磁性上壓板(8)上升至一定高度停止，啟動激光焊接機(6)，按照激光焊接控制系統規劃好的焊接路徑對雙極板(7)進行焊接；

步驟五、焊接并冷卻后，激光焊接槍頭離開工作區域，升降機構驅動開關式磁性上壓板(8)緩慢下降并與壓力塊(12)貼合，操作控制旋鈕(2)斷開主箱體(1)內的電磁鐵電流，開啟開關式磁性上壓板(8)將壓力塊(12)吸附；

步驟六、升降機構再次驅動開關式磁性上壓板(8)上升至一定距離，氣動機構控制系統控制第二活動式外定位限位塊(14)朝向第二固定式外定位限位塊(13)遠離極板定位臺(4)；

步驟七、將焊接好的雙極板(7)從極板定位臺(4)上取下。