[发明专利]一种双极板焊接装置及焊接方法

说明书

本发明公开了一种双极板焊接装置及方法，该方法包括如下步骤：将焊接产品固定放置在工作台上；输入单元输入待焊接工件在预设的标准坐标系内的非标准轨迹；显示单元实时显示输入的非标准轨迹及当前的焊接状态；控制单元接收非标准轨迹并将执行非标准轨迹的控制指令发送给焊接组件；焊接组件获取并输出双极板的第一预设位置点的坐标以及第二预设位置点的坐标，控制单元根据第一预设位置点的坐标及第二预设位置点的坐标得到非标准轨迹；控制单元根据非标准轨迹获取焊接产品的运行轨迹并发出相应的控制指令以驱动焊接组件进行焊接。该焊接方法可自动计算出相对于非标准轨迹移动轴的移动量，进而快速精准的获取焊接产品的运行轨迹，效率高，操作简便。

【技术领域】

本发明涉及激光焊接技术领域，特别涉及一种双极板焊接装置及焊接方法。

【背景技术】

燃料电池(FC)是一种电化学的发电装置，它按照电化学原理，等温地将贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能。具有能量转化效率和可靠性高等特点。质子交换膜燃料电池(PEMFC)除具有燃料电池的优点之外，同时还具有无电解液流失、寿命长、比功率与比能量高等突出的特点。因此，特别适用于为便携电源及电动车的提供电能。双极板是质子交换膜燃料电池的一个多功能组件，其基本作用是向燃料电池电极提供反应物和为电池堆内相邻电池提供电连接，同时从电池内排出产物水和反应热。

现有燃料电池金属双极板由两块单极板通过胶粘、电阻点焊的制备方法或生产工艺制成，其氢氧电化学性能不稳定，使用寿命较短。

此外，在双极板的制造过程中，大都采用自动焊接设备对双极板进行焊接，大部分的自动焊接设备采用对每个焊接产品进行偏移量和旋转角度示教轨迹的方法，获取焊接工件的运行轨迹的步骤较为繁琐，效率较低，以及缺乏对焊接过程中出现的焊接轨迹参数改变和焊接过程中出现的不确定晃动的自适应能力。

【发明内容】

综上所述，本发明主要的目的是为了解决现有的金属双极板氢氧电化学性能不稳定，使用寿命较短，以及在双极板的制造过程中获取焊接产品的运行轨迹操作较为繁琐，较率较低，以及缺乏对焊接过程中出现的焊接轨迹参数改变和焊接过程中出现的不确定晃动的自适应能力等技术问题，而提供一种双极板焊接装置及焊接方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种双极板焊接装置，所述装置包括：工作台，以及分别设置在所述工作台上的输入单元，显示单元，控制单元及焊接组件，所述控制单元分别与输入单元、显示单元及焊接组件控制连接。

所述焊接组件包括设置在所述工作台上的一对模组支架，每个所述模组支架上分别设有一Y轴平移模组，每个所述Y轴平移模组的活动端分别设有与其配合滑动的X轴平移模组，所述X轴平移模组的活动端连接有模组连接板，所述模组连接板上安装有Z轴模组，所述Z轴模组的滑座上设有与其一体成型的出射头升降板，所述出射头升降板的另一面上分别固设有激光出射头及吹气安装架，该吹气安装架上安装有吸烟管，所述吸烟管与外部的烟雾净化器相连通。

所述激光出射头上的同轴气嘴与焊接产品之间的间距为5mm。

所述激光出射头在保护气体下通过正离焦及长脉冲的焊接方式对双极板进行高速焊接。

所述双极板由氢极板和氧极板相互焊接而成。

所述激光出射头的焊接速度为150mm/s，其功率为107w。

此外还提供一种基于所述双极板焊接装置进行焊接的焊接方法，该方法包括如下步骤：

将焊接产品固定放置在工作台上；

输入单元输入待焊接工件在预设的标准坐标系内的非标准轨迹；

显示单元实时显示输入的非标准轨迹及当前的焊接状态；