一种双工位电磁定位涂胶设备的制作方法

本发明涉及一种双工位电磁定位涂胶设备，更具体地说是应用于新能源氢燃料极片表面涂胶的设备，该设备能够实现极片自动定位、压紧、涂胶。

背景技术：

新能源行业已经成为现在汽车生产厂商的主流发展趋势，新能源行业在国家大力扶持下正成为一个市场前景广阔的新兴行业。氢燃料电池作为新能源汽车的核心零部件，市场需求量与日俱增，极片作为氢燃料电池中的核心组件，其密封工艺在整个电池的生产中是要重点处理的核心工艺。

氢燃料电池以氢气和氧气作为反应介质，而且是用于安全性要求极高的汽车行业，确保万无一失的安全性是首要考虑因素。目前市场上普遍采用的仍是手工贴密封圈的工艺，生产率低下，密封效果差。因此研制高效高产高精度的的双工位电磁定位涂胶设备对氢燃料电池行业发展具有重要意义。

由于氢燃料极片厚度不到1mm厚，但其展开面积较大且为不锈钢材质，如何在极片的平面上精准的涂胶是目前要解决的难点，也是行业中其无法实现自动化量产的难点之一。

鉴于此，本发明提供了一种双工位电磁定位涂胶设备，采用电磁吸盘定位压紧机构，保证了极片高精度涂胶，有效保证了涂胶面平整度，提升了涂胶质量和涂胶效率。

技术实现要素：

本发明为解决上述现有技术存在的不足之处，提供了一种双工位电磁定位涂胶设备，以提高生产效率和涂胶质量。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

种双工位电磁定位涂胶设备，其特征在于：所述双工位电磁定位涂胶设备包括：

机架，

三轴涂胶机构，包括x轴伺服丝杆机构，y轴伺服丝杆机构、z轴伺服丝杆机构、伺服涂胶阀及涂胶嘴，

所述伺服涂胶阀固定在所述三轴涂胶机构的z轴伺服丝杆机构上，

所述涂胶嘴设置在所述伺服涂胶阀的正下端，

左极片定位压紧机构，包括上电磁吸盘系统、下电磁吸盘系统、升降横移机构，

右极片定位压紧机构为左极片定位压紧机构镜像工位，

所述三轴涂胶机构、左极片定位压紧机构及右极片定位压紧机构均设置在机架上，

所述双工位电磁定位涂胶设备通过极片定位压紧机构保证极片固定展平，三轴涂胶机构对极片进行涂胶，整体保证极片高精度涂胶。

作为优选，所述涂胶机构包括x轴伺服丝杆机构，y轴伺服丝杆机构、z轴伺服丝杆机构、伺服涂胶阀及涂胶嘴。所述x轴伺服丝杆机构，y轴伺服丝杆机构、z轴伺服丝杆机构均可实现高精度的直线运动，所述涂胶嘴与所述伺服涂胶阀相连接，所述涂胶嘴通过与伺服涂胶阀配合实现高精度均匀稳定出胶。

作为优选，所述左极片定位压紧机构包括下电磁吸盘系统、上电磁吸盘系统、升降横移机构，所述下电磁吸盘系统安装于机架上，极片放置于下电磁吸盘系统之上，通过对中定位及上电磁吸盘系统压紧，保证涂胶嘴与极片平行度误差在要求范围内。

作为优选，所述下电磁吸盘系统包括横向对中系统、纵向对中系统及极片在位检测装置，其整体设置于下电磁吸盘安装底板上，所述下电磁吸盘系统的下电磁吸盘固定在下电磁吸盘安装板上，

所述横向对中系统包括横向对中气缸、横向对中定位销、横向推板、横向压板、横向对中气缸安装板、横向调整块，横向对中定位销实现将极片限位在右端，横向对中气缸驱动横向推板推动极片到横向对中定位销位置为止，横向对中气缸固定于横向对中气缸安装板之上，横向调整块实现对横向对中气缸位置的精确调节。

所述纵向对中系统包括纵向对中气缸、纵向对中定位销、纵向推板、纵向压板、纵向对中气缸安装板、纵向调整块，纵向对中定位销实现将极片限位在右端，纵向对中气缸驱动纵向推板推动极片到纵向对中定位销位置为止。纵向对中气缸固定于纵向对中气缸安装板之上，纵向调整块实现对纵向对中气缸位置的精确调节。

所述横向对中气缸和所述纵向对中气缸对极片进行定位，然后上电磁吸盘系统对极片进行压紧，保证涂胶嘴与极片平行度误差在较高的精度范围内。

所述下电磁吸盘系统的下电磁吸盘固定在下电磁吸盘安装板上，下电磁吸盘系统由下电磁吸盘安装底板调整块保证整体工装位置精度。

所述上电磁吸盘系统包含上电磁吸盘、圆柱定位销、棱形定位销和一系列压板组成，压板吸附于上电磁吸盘并通过圆柱定位销、棱形定位销保证位置精度，圆柱定位销和棱形定位销配对使用来保证压板吸取抓放的位置精度及保证运动过程无卡死，压板分区域压附在极片之上，压板与压板之间留有间隙，以保证涂胶嘴通过间隙准确无误将胶水涂附于极片之上，外环压板压附于极片涂胶轨迹外围，第一中间压板、第二中间压板、第四中间压板、第五中间压板、第六中间压板、第七中间压板压附于极片涂胶轨迹六个耳朵，第三中间压板压附于极片中心，每块压板均根据极片及涂胶轨迹形状仿型制作，保证精确的涂胶间隙。

所述升降横移机构包括横移机构和升降机构，

所述横移机构包含在同一平面内平行设置的两条直线导轨，每条直线导轨上设置有至少一个滑块并垂直设置有一个滑板，还包括两个支撑筋，每个支撑筋的一端分别固定在两个滑板上，两个支撑筋平行设置，横向的运动极限位置依靠横向阻挡缓冲器及限位钉来调节保证，横向阻挡缓冲器与限位钉固定在横向阻挡缓冲支座上，所述横移机构能够实现带动上电磁吸盘系统的横向直线往复运动，其电气线缆通过柔性拖链内部连接到设备控制系统，柔性拖链固定于拖链托板。

所述升降机构包含设置在两个支撑筋下方的上电磁吸盘安装板、固定设置在两个支撑筋上方的升降机构支撑板、竖向阻挡缓冲器支座、提升气缸、导杆、直线轴承、竖向阻挡缓冲器、连接板，其实现了上电磁吸盘系统的上下直线往复提升动作，提升气缸设置在升降机构支撑板上，两个导杆设置在提升气缸延着横移方向的两侧，导杆与直线轴承配合实现高精度的竖向移动，竖向阻挡缓冲器固定于连接板之上，竖向阻挡缓冲器与连接板来保证竖向运动极限位置，其总体固定于导杆之上。

所述双工位电磁定位涂胶设备工作时，无杆气缸驱动横移机构将上电磁吸盘系统及升降机构移栽至上电磁吸盘系统上方，升降机构将上电磁吸盘系统下移至与上电磁吸盘系统贴合，上电磁吸盘断电松开所有压板，下电磁吸盘通电吸持所有压板，压板压附在极片上，以此实现极片的展平压板分区域压附在极片之上，压板与压板之间留有间隙，以保证涂胶嘴通过间隙准确无误将胶水涂附于极片之上。

本发明使用双工位电磁定位涂胶工艺，取代了人工方式，有效降低了企业的上产成本；提供了一种自动化工作设备，提高了客户产线的自动化水平，同时生产效率也得到了很大的提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明技术方案，下面对本发明附图作简单地介绍。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明三轴涂胶机构示意图；

图3为本发明左极片定位压紧机构示意图；

图4本发明下电磁吸盘系统示意图；

图5本发明上电磁吸盘系统示意图；

图6本发明升降横移机构示意图；

其中：100-机架，110-涂胶三轴，111-支撑架，112-x轴伺服丝杆机构，113-y轴伺服丝杆机构，114-z轴伺服丝杆机构、115-伺服涂胶阀，116-涂胶嘴，120-左极片定位压紧机构，121下电磁吸盘系统，122-上电磁吸盘系统，123-升降横移机构，1201-下电磁吸盘安装底板调整块，1202-下电磁吸盘安装底板，1203-下电磁吸盘，1204-横向对中定位销，1205-漫反射传感器、1206-纵向对中定位销，1207-横向推板，1208-横向压板，1209-横向对中气缸，1210-横向对中气缸安装板，1211-横向调整块，1212-纵向对中气缸，1213-纵向压板，1214-纵向推板，1215-纵向对中气缸安装板，1216-上电磁吸盘，1217-外环压板，1218-圆柱定位销，1219-第一中间压板，1220-棱形定位销，1221-第二中间压板，1222-第三中间压板，1223-第四中间压板，1224-第五中间压板，1225-第六中间压板，1226-第七中间压板，1227-横向阻挡缓冲器，1228-横向阻挡器缓冲器支座，1229-限位钉，1230-无杆气缸，1231-拖链托板，1232-柔性拖链，1233-上电磁吸盘安装板，1235-支撑筋，1236-升降机构支撑板，1237-直线轴承，1238-导杆，1239-连接板，1240-提升气缸，1241-竖向阻挡缓冲器，1242-滑板，1243-滑块，1244-直线导轨，1245-纵向调整块，130-右极片定位压紧机构。

具体实施方式

本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

本发明实施例公开了一种双工位电磁定位涂胶设备，

如图1所示，包括机架(100)，三轴涂胶机构(110)，左极片定位压紧机构(120)，右极片定位压紧机构(130)，其为左极片定位压紧机构(120)的镜像工位。

所述双工位电磁定位涂胶设备通过左极片定位压紧机构(120)和右极片定位压紧机构(130)保证极片固定展平，三轴涂胶机构(110)对极片进行涂胶，整体保证极片高精度涂胶。

如图2所示，所述三轴涂胶机构(110)包括支撑架(111)，x轴伺服丝杆机构(112)，y轴伺服丝杆机构(113)、z轴伺服丝杆机构(114)、伺服涂胶阀(115)及涂胶嘴(116)，所述x轴伺服丝杆机构(112)、y轴伺服丝杆机构(113)、z轴伺服丝杆机构(114)均通过伺服电机配合滚珠丝杆来实现高精度的直线运动，所述伺服涂胶阀(115)通过伺服电机配合螺杆阀传动连接，所述涂胶嘴与所述伺服涂胶阀相连接，所述涂胶嘴通过与伺服涂胶阀配合实现高精度均匀稳定出胶。

如图3至6中，所述左极片定位压紧机构(120)包含下电磁吸盘系统(121)、上电磁吸盘系统(122)、升降横移机构(123)，所述下电磁吸盘系统(121)安装于机架(100)上，极片放置于下电磁吸盘系统(121)之上，

所述下电磁吸盘系统(121)包括横向对中系统、纵向对中系统及极片在位检测装置，所述极片在位检测装置优选为漫反射传感器(1205)，其整体设置于下电磁吸盘安装底板(1202)上，漫反射传感器(1206)用以实现检测极片是否放到位，所述横向对中系统包括横向对中气缸1209、横向对中定位销1204、横向推板1207、横向压板1208、横向对中气缸安装板1210、横向调整块1211，横向对中定位销(1204)限位极片的右端，横向对中气缸(1209)驱动横向推板(1207)推动极片到横向对中定位销(1204)位置为止，横向对中气缸(1209)固定于横向对中气缸安装板(1210)之上，横向调整块(1211)实现横向对中气缸(1209)位置的精确调节。

所述纵向对中系统包括纵向对中气缸1212、纵向对中定位销1206、纵向推板1214、纵向压板1213、纵向对中气缸安装板1215，纵向调整块(1245)，纵向对中定位销(1206)限位极片的右端，纵向对中气缸(1212)驱动纵向推板(1214)推动极片到纵向对中定位销(1206)位置为止，纵向对中气缸(1212)固定于纵向对中气缸安装板(1215)之上，纵向调整块(1245)实现纵向对中气缸(1212)位置的精确调节，所述纵向对中系统可以沿着极片方向并列设置两套。

所述横向对中气缸(1209)和所述纵向对中气缸(1212)对极片进行定位，然后上电磁吸盘系统(122)对极片进行压紧，保证涂胶嘴(116)与极片平行度误差在较高的精度范围内。

所述下电磁吸盘系统(121)的下电磁吸盘(1203)固定在下电磁吸盘安装板(1202)上，下电磁吸盘系统(121)由下电磁吸盘安装底板调整块(1201)保证整体工装位置精度。

所述上电磁吸盘系统(122)包含上电磁吸盘(1216)、圆柱定位销(1218)、棱形定位销(1220)和一系列压板组成，压板吸附于上电磁吸盘(1216)并通过圆柱定位销(1218)、棱形定位销(1220)保证位置精度，圆柱定位销(1218)和棱形定位销(1220)配对使用来保证压板吸取抓放的位置精度及保证运动过程无卡死，压板分区域压附在极片之上，压板与压板之间留有3mm间隙，以保证涂胶嘴(116)通过间隙准确无误将胶水涂附于极片之上，外环压板(1217)压附于极片涂胶轨迹外围，第一中间压板(1219)、第二中间压板(1221)、第四中间压板(1223)、第五中间压板(1224)、第六中间压板(1225)、第七中间压板(1226)压附于极片涂胶轨迹六个耳朵，第三中间压板(1222)压附于极片中心，每块压板均根据极片及涂胶轨迹形状仿型制作，保证精确的涂胶间隙。

所述升降横移机构(123)包括横移机构和升降机构，

无杆气缸(1230)驱动横移机构将上电磁吸盘系统(122)及升降机构移栽至下电磁吸盘系统(121)上方，升降机构将上电磁吸盘系统(122)下移至与下电磁吸盘系统(121)贴合，上电磁吸盘(1216)断电松开所有压板，下电磁吸盘(1203)通电吸持所有压板，压板压附在极片上，以此实现极片的展平，

所述横移机构包含在同一平面内平行设置的两条直线导轨(1244)，每条直线导轨上设置两个滑块(1243)，每条直线导轨上分别垂直设置有一个滑板(1242)，还包括两个支撑筋(1235)，每个支撑筋的一端分别固定在两个滑板上，两个支撑筋平行设置，横向的运动极限位置依靠横向阻挡缓冲器(1227)及限位钉(1229)来调节保证，横向阻挡缓冲器(1227)与限位钉(1229)固定在横向阻挡缓冲支座(1228)上，所述横移机构能够实现带动上电磁吸盘系统(122)的横向直线往复运动，其电气线缆通过柔性拖链(1232)内部连接到设备控制系统，柔性拖链(1232)固定于拖链托板(1231)。

所述升降机构包括设置在两个支撑筋(1235)下方的上电磁吸盘安装板(1233)、固定设置在两个支撑筋(1235)上方的升降机构支撑板(1236)、提升气缸(1240)、导杆(1238)、直线轴承(1237)、竖向阻挡缓冲器(1241)、连接板(1239)，其实现了上电磁吸盘系统(122)的上下直线往复提升动作，提升气缸(1240)设置在升降机构支撑板(1236)上，两个导杆(1238)设置在提升气缸(1240)延着横移方向的两侧，导杆(1238)与直线轴承(1237)配合实现高精度的竖向移动，竖向阻挡缓冲器(1241)固定于连接板(1239)之上，竖向阻挡缓冲器(1241)与连接板(1239)来保证竖向运动极限位置，其总体固定于导杆(1238)之上。

所描述的实施例只是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。