燃料电池极板的点胶和胶线铺装一体机的制作方法

1.本实用新型属于燃料电池技术加工领域，具体涉及一种燃料电池极板的点胶和胶线铺装一体机。


背景技术：

2.燃料电池(fuel cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。
3.电极板是燃料电池的重要组成部分，同时所采用的电极板需要进行如下加工：如点胶、铺装胶线。比较传统的方式就是：双极板手工点胶和人工铺装胶线。
4.因此，上述的电极板加工方式存在以下缺陷：
5.1）、人工点胶时，难以保证点胶的效果，容易出现溢胶、漏胶等现象，因此，产品ng率较高，同时员工劳动强度大，生产效率低；
6.2）、人工铺装胶线，难免会出现对位不准等现象，同时由于人工按压的力度不等，胶线铺装后所形成的粘接效果差，一旦出现漏胶，很容易造成胶线的脱落。


技术实现要素：

7.本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的燃料电池极板的点胶和胶线铺装一体机。
8.为解决上述技术问题，本实用新型采取如下技术方案：
9.一种燃料电池极板的点胶和胶线铺装一体机，其包括：
10.机架，其包括架腿、台面，其中定义台面的长度方向为x轴、宽度方向为y轴、高度方向为z轴；
11.移载单元，包括设置在台面上的载架、移动载具，其中移动载具能够沿着x、y、z轴相对移动在载架上；
12.点胶单元，其包括点胶头和胶水供应部件，其中点胶头能够沿着x、y、z轴方向移动地设置在移动载具上；
13.胶线铺装单元，其包括设置在台面上的胶线铺装平台、真空吸盘，其中真空吸盘的下端面和上端面分别为吸附面和外接面，吸附面上形成吸附孔，胶线倒吸式平铺在吸附面上，移动载具通过接头连接在外接面上。
14.优选地，点胶头沿着z轴方向延伸，且点胶头沿着z轴方向滑动地设置在移动载具上。这样一来，在采用波浪形点胶法的实施下，点胶头通过其背部的小导轨进行上下移动，以避免出现溢胶、漏胶等现象的发生。
15.根据本实用新型的一个具体具体实施和优选方面，吸附面上形成有与胶线匹配的凹槽，吸附孔位于凹槽的槽底和/或槽壁上。在凹槽的设置下，使得胶线相对平整的展开，大幅度降低对位不准等现象的发生。
16.优选地，凹槽的槽宽为对应处胶线宽度的1~1.8倍，且吸附孔呈阵列式分布在凹槽的槽底上。
17.具体的，凹槽的槽宽为对应处胶线宽度的1.25倍，且吸附孔的规律分布，确保胶线处于自然状态下，被真空吸盘吸走，避免受力不均造成胶线的变形，进而影响胶线铺装的准确率。
18.根据本实用新型的又一个具体具体实施和优选方面，载架包括固定座、位于固定座上的桁架杆、设置在桁架杆上的滑座，其中桁架杆沿着x轴方向延伸，且沿着y轴方向滑动设置在固定座上；滑座沿着x轴方向滑动设置在桁架杆上，移动载具沿着z轴方向滑动设置在滑座上。这样一来，在移动载具的x、y、z轴方向移动中完成点胶和胶线铺装。
19.根据本实用新型的又一个具体实施和优选方面，胶线铺装平台上形成有极板放置区，一体机还包括设置在台面上且能够自极板放置区中取出极板的取板组件、以及驱动取板组件180
°
翻转的翻板组件。这样一来，能够实施双极板的胶线铺装。
20.优选地，取板组件包括沿着z轴方向运动的取料臂、设置在所述取料臂上的取料夹头，其中取料夹头绕着x轴方向自转的设置在取料臂上，翻板组件用于驱动取料夹头绕着x轴方向翻转运动。这样一来，能够实施极板的阳极面和阴极面互换，从而方便实施胶线铺装。
21.优选地，取板组件和翻板组件构成一组极板翻转部件，台面上设有两组关于y轴方向对称设置的极板翻转部件，且两个取料夹头之间形成工作区，极板放置区设置在所述工作区内。不仅便于翻转的实施，而且还能够将工作区进行定位，从而便于实际操作。
22.进一步的，在台面上设有沿着y轴方向延伸且穿过工作区的滑轨，胶线铺装平台沿着y轴方向滑动设置在滑轨上，并将极板送入或移出工作区。这样一来，十分方便一块极板胶线铺装后产品的取出，同时也方便另一块极板的送入，增加工作效率。
23.此外，在台面上还设有胶线放置平台，其中胶线长度方向沿着x轴方向延伸、宽度沿着y轴方向延伸的平铺在胶线放置平台上。这样一来，不仅便于胶线相对准确的被真空吸盘吸附，而且也能够缩短胶线移载的时间，提高胶线铺装效率。
24.由于以上技术方案的实施，本实用新型与现有技术相比具有如下优点：
25.本实用新型一方面在同一个移动载具下实施精准对位的点胶和胶线铺装，一体化加工作业，不仅高效，而且大幅降低产品的不良率；另一方面通过点胶头的相对运动，能够实施波浪形点胶，以避免出现溢胶、漏胶等现象的发生，同时在真空吸盘的均匀施压下完成对位后胶线的铺装，改善粘接的牢固性，进一步的增加成品的合格率。
附图说明
26.图1为本实用新型点胶和胶线铺装一体机的结构示意图；
27.图2为图1的主视示意图；
28.图3为图2的俯视示意图；
29.图4为图1中真空吸盘的结构示意图；
30.图5为图4的主视示意图；
31.其中：1、机架；10、架腿；11、台面；2、移载单元；20、载架；200、固定座；200a、撑杆边框；201、桁架杆；202、滑座；21、移动载具；3、点胶单元；30、点胶头；31、点胶控制器；4、胶线
铺装单元；40、胶线铺装平台；q、极板放置区；41、真空吸盘；a、吸附面；a1、吸附孔；b、外接面；c、凹槽；42、真空吸附泵；f、极板翻转部件；5、取板组件；50、取料臂；51、取料夹头；6、翻板组件；7、滑轨；8、胶线放置平台；9、中控系统。
具体实施方式
32.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
33.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、
ꢀ“
厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
34.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
35.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
36.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
37.如图1所示，本实施例的燃料电池极板的点胶和胶线铺装一体机，其包括机架1、移载单元2、点胶单元3和胶线铺装单元4。
38.具体的，机架1包括架腿10、台面11，其中定义台面11的长度方向为x轴、宽度方向为y轴、高度方向为z轴。
39.本例中，台面11呈长方体状，且水平设置在架腿10上。
40.移载单元2包括设置在台面11上的载架20、移动载具21，其中移动载具21能够沿着x、y、z轴相对移动在载架20上。
41.结合图2所示，载架20包括固定座200、位于固定座200上的桁架杆201、设置在桁架杆201上的滑座202，其中桁架杆201沿着x轴方向延伸，且沿着y轴方向滑动设置在固定座200上；滑座202沿着x轴方向滑动设置在桁架杆201上，移动载具21沿着z轴方向滑动设置在滑座202上。这样一来，在移动载具的x、y、z轴方向移动中完成点胶和胶线铺装。
42.具体的，固定座200包括分别设置在台面11在x轴方向两端部的撑杆边框200a，且撑杆边框200a的顶面齐平设置。
43.结合图3所示，移动载具21具有两个连接端，且分别与点胶单元3和胶线铺装单元4相连接。
44.具体的，点胶单元3包括点胶头30和胶水供应部件。
45.本例中，点胶头30沿着z轴方向延伸，且点胶头30沿着z轴方向滑动地设置在移动载具上。这样一来，在采用波浪形点胶法的实施下，点胶头通过其背部的小导轨进行上下移动，以避免出现溢胶、漏胶等现象的发生。
46.同时，在台面11左侧设有点胶控制器31，其中由点胶控制器31控制胶水供应部件的供胶量。
47.结合图4所示，胶线铺装单元4包括设置在台面11上的胶线铺装平台40、真空吸盘41、及真空吸附泵42，其中真空吸盘41的下端面和上端面分别为吸附面a和外接面b，吸附面a上形成吸附孔a1，胶线倒吸式平铺在吸附面a上，移动载具21通过接头连接在外接面b上。
48.本例中，由真空吸附泵42通过管路与真空吸盘41连通形成负压吸附胶线。
49.结合图5所示，吸附面a上形成有与胶线匹配的凹槽c，吸附孔a1位于凹槽c的槽底上。在凹槽的设置下，使得胶线相对平整的展开，大幅度降低对位不准等现象的发生。
50.本例中，凹槽c的槽宽为对应处胶线宽度的1.25倍，且吸附孔呈阵列式分布在凹槽的槽底上。因此，由吸附孔a1的规律分布，确保胶线处于自然状态下，被真空吸盘吸走，避免受力不均造成胶线的变形，进而影响胶线铺装的准确率。
51.胶线铺装平台40上形成有极板放置区q，一体机还包括设置在台面11上且能够自极板放置区q中取出极板的取板组件5、以及驱动取板组件180
°
翻转的翻板组件6。这样一来，能够实施双极板的胶线铺装。
52.具体的，取板组件5包括沿着z轴方向运动的取料臂50、设置在取料臂50上的取料夹头51，其中取料夹头51绕着x轴方向自转的设置在取料臂50上，翻板组件6用于驱动取料夹头51绕着x轴方向翻转运动。这样一来，能够实施极板的阳极面和阴极面互换，从而方便实施胶线铺装。
53.同时，取板组件5和翻板组件6构成一组极板翻转部件f，台面11上设有两组关于y轴方向对称设置的极板翻转部件f，且两个取料夹头51之间形成工作区，极板放置区q设置在工作区内。不仅便于翻转的实施，而且还能够将工作区进行定位，从而便于实际操作。
54.此外，在台面11上设有沿着y轴方向延伸且穿过工作区的滑轨7，胶线铺装平台40沿着y轴方向滑动设置在滑轨7上，并将极板送入或移出工作区。这样一来，十分方便一块极板胶线铺装后产品的取出，同时也方便另一块极板的送入，增加工作效率。
55.具体的，滑轨7有两条，且平行设置。
56.同时，在台面11上还设有胶线放置平台8，其中胶线长度方向沿着x轴方向延伸、宽度沿着y轴方向延伸的平铺在胶线放置平台8上。这样一来，不仅便于胶线相对准确的被真
空吸盘吸附，而且也能够缩短胶线移载的时间，提高胶线铺装效率。
57.本例中，胶线放置平台8位于台面11的左侧，工作区位于台面11的右侧。
58.最后，点胶和胶线铺装一体机还具有中控系统9，在此中控系统9的控制下，实施点胶和胶线铺装工作。
59.综上，本实施例实施过程如下：
60.1、由胶线铺装平台40将极板待铺装面朝上的送入工作区；
61.2、由点胶头30随着移动载具21在x、y、z轴方向的运动过程中，并由点胶头30沿着z轴方向滑动，使得点胶头在极板上进行波浪形点胶，并由点胶控制器31控制胶量；
62.3、完成点胶后，再由移动载具21在x、y、z轴方向的运动，由真空吸盘41的凹槽c与胶线的匹配，并在吸附孔真空吸附下，平整的吸附在凹槽c中，并由移动载具21在x、y、z轴方向的运动，实现胶线与极板上下对齐；
63.4、在胶线与极板对齐后，通过胶线与极板的沿着z轴方向的下降，并将胶线压设在极板上，从而完成极板待铺装的铺装。
64.同时，若所对应的极板的阴阳极面均需要胶线铺装实，再完成一面铺装后，由取料夹头51运动将极板自胶线铺装平台40中取出，并沿着z轴方向向上抬升，然后由取料夹头51绕x轴方向180
°
翻转后，再将极板定位置下方的胶线铺装平台40中，接着重复上述步骤2至4，从而完成极板阴阳极面的胶线铺装。
65.综上，本实施例具有以下优点：
66.1）、在同一个移动载具下实施精准对位的点胶和胶线铺装，一体化加工作业，不仅高效，而且大幅降低产品的不良率；
67.2）、采用自动点胶代替人工点胶，自动化点胶可以保证每次涂胶的量，不用担心人工点胶因胶水太多，导致胶线铺装后胶水溢出，影响性能，而且自动点胶不仅减少操作人员的工作量，而且效率与合格率也大大提高；
68.3）、采用真空吸附铺装胶线，减少了人工铺装定位不准的可能性，有效解决胶线铺装定位不准的问题，增加了产品的合格率，通过在胶线铺装时，由真空吸盘的均匀施压，改善粘接的牢固性，进一步的增加成品的合格率；
69.4）、整套装置，员工只需要上下料作业，其它步骤机器代替人工，生产效率提高，员工的操作难度也降低，成品合格率也能得到保证。
70.以上对本实用新型做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本实用新型的内容并加以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。