喷涂平台及膜电极喷涂机的制作方法

1.本实用新型涉及喷涂装置技术领域，特别涉及一种喷涂平台及膜电极喷涂机。


背景技术：

2.膜电极通常由质子交换膜(proton exchange membrane，pem)和电极催化剂层组成，膜电极是质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell， pemfc)的核心部件，对燃料电池性能起着关键作用，质子交换膜不仅具有阻隔作用，还具有传导质子的作用。膜电极可以应用于质子交换膜燃料电池中，也可以应用于质子交换膜电解槽中。膜电极喷涂机包括机壳和安装于机壳内的喷涂平台，在制作膜电极时，现有膜电极喷涂机的喷涂平台为固定平台，不可以移动，人工在将质子交换膜从机壳外上料到机壳内的喷涂平台以及从机壳内的喷涂平台取下质子交换膜时均不方便，人工需要进入机壳内或者额外制作载具才能顺利对质子交换膜进行上下料，质子交换膜上下料的效率低，严重影响膜电极的生产效率。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的在于提供一种喷涂平台，旨在提高质子交换膜上下料的效率，进而提高膜电极的生产效率。
4.为实现上述目的，本实用新型提出一种喷涂平台，所述喷涂平台应用于膜电极喷涂机，所述膜电极喷涂机包括机壳和基座，所述机壳罩盖于所述基座上，所述基座的上方设有上料区和喷涂区，所述喷涂平台包括移动机构、工作台以及驱动机构，所述移动机构安装于所述基座上；所述工作台安装于所述移动机构上，所述移动机构可带动所述工作台在所述上料区和所述喷涂区之间移动，当所述工作台位于所述上料区时，至少部分所述工作台设于所述机壳外，所述工作台包括真空吸附平台，所述真空吸附平台用于吸附固定质子交换膜；所述驱动机构安装于所述基座上，所述驱动机构用于驱动所述工作台在所述上料区和所述喷涂区之间移动。
5.可选地，所述喷涂平台还包括限位机构，所述限位机构安装于所述基座或者所述移动机构上，所述限位机构用于对所述喷涂区和/或所述上料区的所述工作台进行限位调节。
6.可选地，所述限位机构包括固定支架和限位件，所述固定支架固定安装于所述移动机构上，所述限位件可活动地安装于所述固定支架上，所述限位件通过活动可将所述工作台限位在所述移动机构的不同位置。
7.可选地，所述移动机构包括导轨和与所述导轨适配的滑块，所述导轨安装于所述基座上并位于所述上料区和所述喷涂区内，所述滑块安装于所述工作台上，所述滑块与所述导轨滑动连接。
8.可选地，所述驱动机构包括气缸及与所述气缸连接的连接件，所述气缸安装于所述基座上，所述连接件安装于所述工作台上，所述气缸用于驱动所述连接件移动，进而带动
所述工作台在所述上料区和所述喷涂区之间移动，所述工作台的移动方向与所述导轨的延伸方向相同。
9.可选地，所述真空吸附平台内设有容置腔，所述真空吸附平台的上表面形成有吸附面，所述吸附面上设有多个吸附孔，多个所述吸附孔与所述容置腔连通，所述真空吸附平台还设有气源接口，所述容置腔通过所述气源接口与抽真空装置连通。
10.可选地，所述喷涂平台还包括加热元件，所述加热元件设于所述容置腔内，所述真空吸附平台还设有电源接口，所述加热元件通过所述电源接口与供电装置电连接，所述加热元件用于对所述吸附面进行加热。
11.可选地，所述喷涂平台还包括温度传感器，所述温度传感器安装于所述真空吸附平台上，所述温度传感器用于检测所述吸附面的温度。
12.可选地，所述真空吸附平台由多孔陶瓷材料制成。
13.本实用新型还提出一种膜电极喷涂机，所述膜电极喷涂机包括控制器、供料机构、超声波喷涂机构及如上所述的喷涂平台，所述喷涂平台、所述供料机构和所述超声波喷涂机构均与所述控制器电连接。所述膜电极喷涂机包括机壳和基座，所述机壳罩盖于所述基座上，所述基座的上方设有上料区和喷涂区，所述喷涂平台包括移动机构、工作台以及驱动机构，所述移动机构安装于所述基座上；所述工作台安装于所述移动机构上，所述移动机构可带动所述工作台在所述上料区和所述喷涂区之间移动，当所述工作台位于所述上料区时，至少部分所述工作台设于所述机壳外，所述工作台包括真空吸附平台，所述真空吸附平台用于吸附固定质子交换膜；所述驱动机构安装于所述基座上，所述驱动机构用于驱动所述工作台在所述上料区和所述喷涂区之间移动。
14.本实用新型的技术方案，通过在膜电极喷涂机的基座上方设置上料区和喷涂区，基座上罩盖有机壳，喷涂平台包括移动机构、工作台以及驱动机构，移动机构安装于基座上，工作台安装于移动机构上，移动机构可带动工作台在上料区和喷涂区之间移动，以实现工作台可移动的功能，当工作台位于上料区时，至少部分工作台设于机壳外，工作台包括真空吸附平台，真空吸附平台用于吸附固定质子交换膜，驱动机构安装于基座上，驱动机构用于驱动工作台在上料区和喷涂区之间移动，在对质子交换膜进行上下料时，人工只需在机壳外就可以将质子交换膜上料到工作台上，以及人工在机壳外就能从工作台上取下喷涂完成的质子交换膜，避免了人工进入机壳内对质子交换膜进行上下料或者额外制作载具对质子交换膜进行上下料的情况发生，提高了质子交换膜上下料的效率，进而提高了膜电极的生产效率。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
16.图1为本实用新型的喷涂平台的一实施例的结构示意图；
17.图2为图1中的结构另一视角的结构示意图；
18.图3为本实用新型的膜电极喷涂机的一实施例的结构示意图。
19.附图标号说明：
[0020][0021][0022]
本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0023]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0024]
需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示) 下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0025]
另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0026]
本实用新型提供一种喷涂平台，该喷涂平台应用于膜电极喷涂机，该喷涂平台能够提高质子交换膜上下料的效率，进而提高膜电极的生产效率。
[0027]
请参阅图1和图2，本实用新型的喷涂平台10的一实施例中，该喷涂平台10 应用于膜电极喷涂机20，膜电极喷涂机20包括机壳21和基座，机壳21罩盖于基座上，基座的上方设有上料区和喷涂区，喷涂平台10包括移动机构100、工作台 200以及驱动机构300，移动机构100安装于基座上；工作台200安装于移动机构 100上，移动机构100可带动工作台200在上料区和喷涂区之间移动，当工作台200 位于上料区时，至少部分工作台200设于机壳21外，工作台200包括真空吸附平台，真空吸附平台用于吸附固定质子交换膜；驱动机构300安装
于基座上，驱动机构300用于驱动工作台200在上料区和喷涂区之间移动。
[0028]
具体说来，机壳21罩盖于基座上，机壳21上可以设有防护门，在需要对质子交换膜进行上料时，可以打开防护门，此时，驱动机构300可以驱动工作台200 从机壳21内穿过防护门移动至机壳21外，以方便人工将质子交换膜上料到机壳 21外的工作台200上，工作台200包括真空吸附平台，能够对质子交换膜进行吸附固定，上料完成后，驱动机构300驱动工作台200从机壳21外的上料区穿过防护门后移动至机壳21内的喷涂区，以完成后续喷涂工序。在需要将喷涂完成的质子交换膜取出下料时，只需打开防护门，重复上述步骤，即可在机壳21外将质子交换膜从工作台200上取下，避免了人工进入机壳21内对质子交换膜进行上下料或者额外制作载具对质子交换膜进行上下料的情况发生。防护门可以转动地安装于机壳21上，也可以滑动地安装于机壳21上，具体根据实际需要进行选择。可以理解的是，机壳21上还可以设有开口，开口替代上述的防护门，驱动机构300可以驱动工作台200从机壳21内穿过开口而移动至机壳21外，以方便人工将质子交换膜上料到机壳21外的工作台200上。在本实施例中，采用防护门的方案，防护门能够对机壳21外的人工和机壳21内的元器件进行隔离，以避免出现安全事故的情况发生，提高了膜电极喷涂机20的安全性。
[0029]
进一步地，工作台200位于上料区时，工作台200可以部分设于机壳21外，也可以全部设于机壳21外，具体可以根据质子交换膜的大小进行调整。例如，当质子交换膜待喷涂的面积较大，人工不方便上下料时，工作台200可以全部设于机壳21外，以便于人工对质子交换膜进行上下料；当质子交换膜待喷涂的面积较小，人工较为容易对质子交换膜上下料时，工作台200可以部分设于机壳21 外，如此设置，在方便人工对质子交换膜进行上下料的同时还能减小工作台200 占用的空间，以及减少工作台200移动造成的工时浪费，进而提高了质子交换膜上下料的效率。
[0030]
进一步地，移动机构100可以有多种设计方式，例如但不局限于：皮带线，或者滑轨组件，或者链条组件等，具体在此不作限定。驱动机构300也可以有多种设计方向，例如但不局限于；直线模组，或者气缸组件，或者电机组件等，具体在此不作限定。
[0031]
本实用新型的技术方案，通过在膜电极喷涂机20的基座上方设置上料区和喷涂区，基座上罩盖有机壳21，喷涂平台10包括移动机构100、工作台200以及驱动机构300，移动机构100安装于基座上，工作台200安装于移动机构100上，移动机构100可带动工作台200在上料区和喷涂区之间移动，以实现工作台200 可移动的功能，当工作台200位于上料区时，至少部分工作台200设于机壳21外，工作台200包括真空吸附平台，真空吸附平台用于吸附固定质子交换膜，驱动机构300安装于基座上，驱动机构300用于驱动工作台200在上料区和喷涂区之间移动，在对质子交换膜进行上下料时，人工只需在机壳21外就可以将质子交换膜上料到工作台200上，以及人工在机壳21外就能从工作台200上取下喷涂完成的质子交换膜，避免了人工进入机壳21内对质子交换膜进行上下料或者额外制作载具对质子交换膜进行上下料的情况发生，提高了质子交换膜上下料的效率，进而提高了膜电极的生产效率。
[0032]
请参阅图1和图2，在一实施例中，喷涂平台10还包括限位机构400，限位机构400安装于基座或者移动机构100上，限位机构400用于对喷涂区和/或上料区的工作台200进行限位调节。
[0033]
具体说来，当工作台200在上料区和喷涂区之间移动时，通过设置限位机构 400能够对工作台200进行限位，以使得工作台200能准确的停留在预设位置，例如，当限位机构
400安装于喷涂区时，限位机构400能将工作台200限位在待喷涂的预设位置，以便于后续的喷涂工序直接对工作台200上的质子交换膜进行喷涂，避免了重复调节工作台200的位置的情况发生，提高了生产效率；或者，当限位机构400安装于上料区时，限位机构400能够将工作台200限位在上料区的预设位置，避免了工作台200移动超出上料区而影响质子交换膜上下料的情况发生。由此可见，通过设置限位结构，能够提高喷涂平台10的可靠性以及提高了膜电极的生产效率。
[0034]
进一步地，在一实施例中，限位机构400包括固定支架410和限位件420，固定支架410固定安装于移动机构100上，限位件420可活动地安装于固定支架410 上，限位件420通过活动可将工作台200限位在移动机构100的不同位置。
[0035]
具体说来，固定支架410可以通过螺接，或者插接，或者焊接的方式固定在移动机构100上，本实施例中的固定支架410采用螺接的方式进行固定。限位件 420活动安装于固定支架410的方式有多种，例如但不局限于：固定支架410上设有滑槽，限位件420可滑动地安装于固定支架410；或者固定支架410上设有螺接孔，限位件420与固定支架410螺纹连接。本实施例的限位件420采用螺栓，固定支架410上设有螺接孔，螺栓安装于螺接孔内，螺栓的头部朝向工作台200，螺栓通过螺纹结构能够调节螺栓的头部与固定支架410之间的距离，螺栓的头部对工作台200进行阻挡，以使得工作台200能停留在移动机构100的不同位置。如此设置，使得工作台200的停留位置可以调节，满足了不同大小的质子交换膜都能准确的停留在不同预设位置的需求，提高了喷涂平台10的适用性。
[0036]
进一步地，在一实施例中，移动机构100包括导轨110和与导轨110适配的滑块120，导轨110安装于基座上并位于上料区和喷涂区内，滑块120安装于工作台 200上，滑块120与导轨110滑动连接。
[0037]
具体说来，导轨110的数量可以有多个，在本实施例中为两个，两个导轨110 相对平行设置的安装于基座上，滑块120的数量可以有多个，在本实施例中为六个，六个滑块120两两相对设置的安装于两个导轨110上，工作台200安装于六个滑块120上并与滑块120固定连接，六个滑块120同步滑动可以带动工作台200沿导轨110滑动，导轨110位于上料区和喷涂区内，使得工作台200能在上料区和所述喷涂区之间移动，实现了工作台200可移动的功能。
[0038]
进一步地，驱动机构300包括气缸310及与气缸310连接的连接件320，气缸 310安装于基座上，连接件320安装于工作台200上，气缸310用于驱动连接件320 移动，进而带动工作台200在上料区和喷涂区之间移动，工作台200的移动方向与导轨110的延伸方向相同。如此设置，通过气缸310的活塞杆与连接件320固定连接，当气缸310工作时，活塞杆通过活塞运动来带动连接件320往复移动，连接件320安装于工作台200的底端并带动工作台200沿导轨110移动，活塞杆的移动方向与导轨110的延伸方向相同，进而实现了气缸310驱动工作台200移动的功能。气缸310和连接件320的安装方式简单，提高了喷涂平台10的安装效率。
[0039]
请参阅图1，在一实施例中，真空吸附平台内设有容置腔，真空吸附平台的上表面形成有吸附面210，吸附面210上设有多个吸附孔，多个吸附孔与容置腔连通，真空吸附平台还设有气源接口，容置腔通过气源接口与抽真空装置连通。可以理解的是，气源接口处安装有气源连接件500，气源连接件500用于连接真空吸附平台和抽真空装置，通过抽真空装置能将真空吸附平台内的空气抽出，当质子交换膜安装于吸附面210时，抽真空装置通过吸附
面210上的吸附孔能将质子交换膜吸附在吸附面210上，进而实现了对质子交换膜进行吸附固定的功能。
[0040]
进一步地，喷涂平台10还包括加热元件，加热元件设于容置腔内，真空吸附平台还设有电源接口，加热元件通过电源接口与供电装置电连接，加热元件用于对吸附面210进行加热。可以理解的是，电源接口处安装有电源连接件600，电源连接件600用于连接真空吸附平台和供电装置。质子交换膜吸附固定于吸附面210上，供电装置通过加热元件对吸附面210进行加热，使得吸附固定于吸附面210上的质子交换膜也能加热，加热的质子交换膜有利于后续的喷涂工序对质子交换膜进行喷涂，通过设置加热元件，丰富了喷涂平台10的功能。
[0041]
进一步地，喷涂平台10还包括温度传感器700，温度传感器700安装于真空吸附平台上，温度传感器700用于检测吸附面210的温度。可以理解的是，温度传感器700可以将检测的温度数据传送给膜电极喷涂机的控制器22，控制器22 能对吸附面210的温度进行实时监控，以确保吸附面210温度的稳定。通过设置温度传感器700，提高了喷涂平台10的可靠性。
[0042]
进一步地，真空吸附平台由多孔陶瓷材料制成。多孔陶瓷材料是指以刚玉砂、碳化硅、堇青石等优质原料为主料、经过成型和特殊高温烧结工艺制备的一种具有开孔孔径、高开口气孔率的一种多孔性陶瓷材料，多孔陶瓷材料具有耐高温高压，抗酸碱，使用寿命长，表面平面度好等优点。多孔陶瓷的孔径可以为2～10微米，孔径较小，在抽真空装置工作时，孔径较小的吸附孔不易对质子交换膜产生影响，避免了吸附孔的孔径较大而造成质子交换膜起皱或者破损的情况发生，进而提高了喷涂平台10的可靠性。
[0043]
本实用新型还提出一种膜电极喷涂机20，膜电极喷涂机20包括控制器22、供料机构23、超声波喷涂机构及如上所述的喷涂平台10，喷涂平台10、供料机构23和超声波喷涂机构均与控制器22电连接，喷涂平台10的具体结构参照上述实施例。由于本实用新型提出的膜电极喷涂机20包括上述喷涂平台10的所有实施例的所有方案，因此，至少具有与所述喷涂平台10相同的技术效果，此处不一一阐述。
[0044]
请参阅图3，在一实施例中，控制器22包括触摸屏和控制模块，控制模块包括电控板及与电控板连接的控制按键，触摸屏可以为电脑触摸屏或者plc触摸屏，控制按键可以为键盘、鼠标，或者按钮开关等，具体在此不作限定。机壳 21上设有开口，触摸屏和控制模块安装于开口处，人工位于机壳21外通过操作触摸屏和控制按键即可对供料机构23、超声波喷涂机构及喷涂平台10进行控制。
[0045]
进一步地，超声波喷涂机构包括超声波喷嘴和注射泵，控制器22内设有试喷程序，喷涂区内设有试喷区，在喷涂前可以通过人工手动进行试喷确认，试喷区设有物料收集槽，收集槽用于收集试喷时的喷涂物料，收集槽还可用于收集清洗喷涂管路时的清洗液。人工通过操作机壳21外的控制器22，使得供料机构23和注射泵共同对超声波喷嘴进行供料，超声波喷嘴压缩气体喷出浆料使得浆料雾化，雾化后的浆料喷涂至喷涂平台10上的质子交换膜上，喷涂完成的质子交换膜需要在工作台200上停留，等待浆料被完全烘干，烘干完成后即可将质子交换膜取出。由此可见，通过控制器22可以实现对质子交换膜喷涂的自动控制，避免了人工操作带来的不良隐患以及人工操作造成的工时浪费，提高了膜电极喷涂机20的稳定性以及提高了膜电极的生产效率。
[0046]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。