多个片状元件的拼合方法及其装置制造方法
【专利摘要】一种多个片状元件的拼合方法，包括设定一水平基准面，并邻近配置多个片状元件及一拼合区于该水平基准面的一侧；提供一能作竖直及水平方向移动的吸附器，并邻近配置于该水平基准面的另一侧；移动所述片状元件至该水平基准面上；以及移动该吸附器于该水平基准面上逐一地撷取所述片状元件至该拼合区相互拼合，以此缩短由多个片状元件拼合而成的产品的组装工时。本发明进一步包含实施上述方法所需的一种燃料电池的片状元件拼合装置。
【专利说明】多个片状元件的拼合方法及其装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及片状元件的【技术领域】，特别涉及一种多个片状元件的拼合方法及其装置。其中，该多个片状元件可为燃料电池的极片及膜片。
【背景技术】
[0002]一般而言，市面上许多产品都是由一片一片的元件拼合而成，例如:燃料电池、变压器的铁芯等。其中，以燃料电池为例，它是一种可将化学能连续不断直接转变为电能的发电装置，燃料电池工作时通过将甲醇、乙醇、氢气或其他碳氢化合物作为燃料，再凭借氧气作为氧化剂以产生电能，并且在这样的电化学反应过程中会生成水作为副产物。
[0003]且知，燃料电池由于具有高效率、反应快、运作安静及低污染等特性，因此已广泛的应用于电力、工业、运输、太空、军事等各领域中。
[0004]由于，燃料电池是由两相异极性的极片及介设于两者之间的膜片以人工的方式来串联拼合而成，所以需要较多的组装工时，造成对燃料电池的量产产生阻碍；因此，如何能较快速的组装极片与膜片，或者是较快速的组装其它片状元件产品，来缩短燃料电池或由其它片状元件拼合而成的产品的组装工时，便成为一项有待改善的课题。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明旨在解决如何缩短多个片状元件的组装工时的问题，其中特别是缩短由多个片状元件拼合而成的燃料电池的组装工时的问题。
[0006]因此，为达上述目的，本发明提供一种多个片状元件的拼合方法，其包括:
[0007]设定一水平基准面，并邻近配置多个片状元件及一拼合区于该水平基准面的一侧；
[0008]提供一能作竖直及水平方向移动的吸附器，并邻近配置于该水平基准面的另一侦牝使该吸附器与所述片状元件及拼合区间隔水平基准面相对应；
[0009]移动所述片状元件至该水平基准面上；以及
[0010]移动该吸附器于该水平基准面上逐一地撷取所述片状元件至该拼合区相互拼合。
[0011]所述多个片状元件的拼合方法，其中，所述水平基准面提供多个极片区及一膜片区，所述多个片状元件包含分别叠放于多个极片区的多数极片及叠放于膜片区的多个膜片，且各极片区之间所叠置的极片极向不相同。
[0012]所述多个片状元件的拼合方法，其中，该吸附器是通过一气压缸作竖直方向移动。
[0013]所述多个片状元件的拼合方法，其中，该吸附器是通过一滑轨作水平方向移动。
[0014]本发明还提供一种多个片状元件的拼合装置，其包括:
[0015]多个个容置座，间隔地配置于一线性路径上，所述容置座能沿一竖直方向移动并定位于一水平基准面上；以及
[0016]一吸盘，滑设于一滑轨上沿该线性路径往复位移，该吸盘接受一气压缸带动而沿该竖直方向朝着水平基准面往复位移；[0017]其中，所述容置座包含多个片状元件容置座及一堆叠容置座，所述片状元件容置座上叠置有多个片状元件，且所述片状元件容置座能各自载运所述片状元件移动至该水平基准面上；该吸盘能沿该线性路径移动至所述片状元件容置座上方，并且沿着该竖直方向逐一的吸持该水平基准面上的所述片状元件至该堆叠容置座上相互拼合。
[0018]所述多个片状元件的拼合装置，其中，所述片状元件容置座包含多个极片容置座及一个膜片容置座，每个极片容置座上均叠置有相同极向的多片极片，且各个极片容置座之间各自叠置的极片极向不相同，而所述膜片容置座上叠置有多片膜片。
[0019]所述多个片状元件的拼合装置，其中，所述极片容置座及膜片容置座能各自载运所述极片与膜片移动至该水平基准面；该吸盘能沿该线性路径移动至所述容置座上方，并且沿着该竖直方向逐一的吸持该水平基准面上的所述极片与膜片至该堆叠容置座上相互拼合。
[0020]所述多个片状元件的拼合装置，其中，该吸盘能沿该线性路径移动至所述容置座上方，并且沿着该竖直方向逐一的吸持该水平基准面上的所述极片与膜片至该堆叠容置座上相互拼合。
[0021]所述多个片状元件的拼合装置，其中，所述容置座连接有一马达，以驱动所述容置座往复位移。
[0022]所述多个片状元件的拼合装置，其中，还包含一感测器，设置于该水平基准面上，用以定位所述容置座于该水平基准面。
[0023]综上所述，本发明所提供的多个片状元件拼合的方法及其装置，使得膜片与极片得以快速拼合，以减少燃料电池所需的组装工时，提高燃料电池的产量，进而满足现在市场上对燃料电池的需求。
[0024]以上所述的方法与装置的技术手段及其产生效能的具体实施细节，请参照下列实施例及附图加以说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是本发明执行拼合方法的规划示意图；
[0026]图2是本发明拼合方法的流程图；
[0027]图3a至图3j分别是执行图2方法的动态解说示意图；
[0028]图4是本发明拼合装置的立体示意图；
[0029]图5是图4的局部示意图。
[0030]附图标记说明:1_水平基准面；2_片状元件；2a_片状元件容置座；20_极片；20a-极片区；20b-极片容置座；21_第一极片；21a_第一极片区；21b_第一极片容置座；22-第二极片；22a-第二极片区；22b-第二极片容置座；3-膜片；3a_膜片区；3b_膜片容置座；4_拼合区；4a-堆叠容置座；5_吸附器；5a-吸盘；51_滑轨；52_气压缸；6_马达；7_感测器；8_线性路径；S1至S4-主实施例的步骤说明。
【具体实施方式】
[0031]实施本发明的多个片状元件的拼合方法及其装置的目的，是通过缩短拼合片状元件所需的工时，来减少燃料电池的组装时间，进而增加燃料电池的量产。请合并参阅图1、图2及图3a至图3j，说明本发明的一实施例，是在提供一种多个片状元件的拼合方法。其中，图1揭示出本发明执行拼合方法的规划示意图，图2揭示出本发明拼合方法的流程图，图3a至图3j分别揭示出执行图2程序的动态解说示意图。
[0032]请参阅图1，本发明是在一水平基准面I上配置多个片状元件2，以及用来组装片状元件2的一拼合区4，并且在水平基准面I 一侧邻近配置有一能作竖直及水平方向移动的吸附器5，通过吸附器5于水平基准面I上逐一地撷取片状元件2至拼合区4来进行拼合。
[0033]依据上述，请配合着图2，说明本发明的拼合方法包括执行步骤SI至步骤S4的程序，其中:
[0034]步骤S1:设定一水平基准面。
[0035]请参阅图3a，说明首先设定一水平基准面1，并在邻近水平基准面I的一侧，配置有多个片状元件2及一拼合区4。其中，该基准面I是坐落于空间上的一个虚拟平面，也是一个可供物件作线性传递用的面状空间；所述一侧，是指邻近于该基准面I (未接触)的多个特定位置；所述水平基准面I提供有多个极片区20a、一膜片区3a，而所述多个片状元件2包含分别叠放于多个极片区20a的多数极片20及叠放于膜片区3a的多个膜片3 ;其中，各极片区20a之间所叠置的极片20的极向不相同。在本实施例中，所述极片区20a包含一第一极片区21a及一第二极片区22a，第一极片区21a是用以叠置第一极片21，第二极片区22a是用以叠置第二极片22。
[0036]步骤S2:提供一吸附器。
[0037]请参阅图3b，说明将一吸附器5配置于水平基准面I另一侧，在本实施例中，所述水平基准面I的另一侧是指片状元件2及拼合区4与吸附器5分别位于水平基准面I的相对侦彳。吸附器5能沿水平方向及竖直方向移动。其中，在本实施例中，水平方向是指相对平行于水平基准面I的方向，而竖直方向是指相对竖直于水平基准面I的方向。并且吸附器5能逐一地撷取位于水平基准面I上的第一极片21、第二极片22a及膜片3至拼合区4来进行拼合，而将吸附器5定位于拼合区4上，是用来减少吸附器5为撷取第一极片21、第二极片22及膜片3时水平移动所需的距离，来降低在拼合第一极片21、第二极片22及膜片3时所需的等待时间。在本实施例中，吸附器5是通过一滑轨(容后详述)沿水平方向作移动。
[0038]步骤S3:移动片状元件至该水平基准面上。
[0039]请参阅图3c，说明而第一极片21、第二极片22及膜片3能各自逐一地沿竖直方向移动至该水平基准面I上，以此减少吸附器5为撷取第一极片21、第二极片22及膜片3时竖直移动所需的距离，进而缩短燃料电池的组装工时。在本实施例中，吸附器5是通过一气压缸(容后详述)沿竖直方向作移动。
[0040]步骤S4:移动吸附器撷取片状元件至拼合区拼合。
[0041]请参阅图3d至图3e，说明吸附器5由拼合区4上沿水平方向移动到第一极片21上。然后，吸附器5沿竖直方向往水平基准面I上的第一极片21移动，在吸附器5撷取到第一极片21后，吸附器5先沿竖直方向远离水平基准面1，以避免被吸附器5撷取的第一极片21在沿水平方向往拼合区4移动的时候，碰撞到位于水平基准面I上的第一极片21、第二极片22及膜片3，吸附器5移动到拼合区4之后沿竖直方向往水平基准面I移动，然后将第一极片21放置于拼合区4上，而放置第一极片21的拼合区4则沿竖直方向远离水平基准面I，使得拼合区4 一端能维持在水平基准面I上，不会受到第一极片21、第二极片22及膜片3叠置于拼合区4的影响，并避免吸附器5在水平基准面I上方进行水平方向移动时受到干扰。
[0042]接着，请参阅图3f及图3g，说明吸附器5由拼合区4上方沿水平方向移动到膜片3上。然后，吸附器5沿竖直方向往水平基准面I上的膜片3移动，在吸附器5撷取到膜片3后，吸附器5先沿竖直方向远离水平基准面1，以避免被吸附器5撷取的膜片3在沿水平方向往拼合区4移动的时候，碰撞到位于水平基准面I上的第一极片21、第二极片22及膜片3，吸附器5移动到拼合区4的后沿竖直方向往水平基准面I移动，然后将膜片3放置于拼合区4上，而放置膜片3的拼合区4则沿竖直方向远离水平基准面1，使得拼合区4 一端能维持在水平基准面I上，不会受到第一极片21、第二极片22及膜片3叠置于拼合区4的影响，并避免吸附器5在水平基准面I上方进行水平方向移动时受到干扰。
[0043]再来，请参阅图3h至图3j，说明吸附器5由拼合区4上方沿水平方向移动到第二极片22上。然后，吸附器5沿竖直方向往水平基准面I上的第二极片22移动，在吸附器5撷取到第二极片22后，吸附器5先沿竖直方向远离水平基准面1，以避免被吸附器5撷取的第二极片22在沿水平方向往拼合区4移动的时候，碰撞到位于水平基准面I上的第一极片
21、第二极片22及膜片3，吸附器5移动到拼合区4上方后沿竖直方向往水平基准面I移动，然后将第二极片22放置于拼合区4上，而放置第二极片22的拼合区4则沿竖直方向远离水平基准面1，使得拼合区4 一端能维持在水平基准面I上，不会受到第一极片21、第二极片22及膜片3叠置于拼合区4的影响，并避免吸附器5在水平基准面I上方进行水平方向移动时受到干扰。
[0044]在本发明中，通过将第一极片21、第二极片22、膜片3及拼合区4定位于水平基准面I上，以缩短吸附器5在撷取第一极片21、第二极片22及膜片3后移动至拼合区4放置时所需的距离，进而减少燃料电池的组装工时，增加燃料电池的产量，以满足目前市场上对燃料电池的需求。
[0045]另一方面，请合并参阅图4及图5 ;其中，图4揭示出本发明拼合装置的立体示意图，图5揭示出图4的局部示意图，说明本发明还提供一种燃料电池的片状元件拼合装置，驱使上述拼合方法可以容易地被实施。该拼合装置包括多个个容置座及一吸盘5a。其中:
[0046]所述容置座包含多个片状元件容置座2a及一堆叠容置座4a,所述片状元件容置座2a上叠置有多个片状元件2，且所述片状元件容置座2a能各自载运所述片状元件2移动至该水平基准面I上。在实施上，所述片状元件容置座2a包含多个极片容置座20b及一个膜片容置座3b，其中，极片容置座20b的数量为多个，每一个极片容置座20b是用来叠置具有相同极向的多片的极片20，且各极片容置座20b之间各自叠置的极片20极向不相同，在本实施例中，极片容置座20b包含有一第一极片容置座21b及一第二极片容置座22b，第一极片容置座21b用来叠置多片的第一极片21，第二极片容置座22b用来叠置多片的第二极片22。而膜片容置座3b是用来叠置多片的膜片3。堆叠容置座4a是用来叠置由第一极片容置座21b、第二极片容置座22b及膜片容置座3a移动过来的第一极片21、第二极片22及膜片3。所述极片容置座20b、膜片容置座3b及堆叠容置座4a是间隔地配置于一线性路径8上，该线性路径8是位于水平基准面I的下方，所述下方是指位于水平基准面I的-Y方向，而与水平基准面I保持一特定距离(如图5所示)；其中，该极片容置座20b、膜片容置座3b及堆叠容置座4a能分别能沿一竖直方向移动并定位于水平基准面I上。堆叠容置座4a介设于第一极片容置座21b与第二极片容置座22b之间,而第一极片容置座21b介设于膜片容置座3b与堆叠容置座4a之间，使得第一极片容置座21b上的第一极片21与第二极片容置座22b上的第二极片22能以较短的距离移动到堆叠容置座4a上。
[0047]吸盘5a是滑设于一滑轨51上，滑轨51是水平设置于水平基准面I的上方；所述上方是指位于水平基准面I的Y方向，而与水平基准面I保持一特定距离(如图5所示)；其中，吸盘5a通过滑轨51沿该线性路径8进行往复位移，并且吸盘5a是接受一气压缸52带动而沿该竖直方向朝着水平基准面I进行往复位移。以此吸盘5a能逐一的吸持位于水平基准面I上的第一极片21、第二极片22及膜片3并移动至堆叠容置座4a上进行相互拼
入
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[0048]更进一步的说，所述极片容置座20b、膜片容置座3b及堆叠容置座4a是分别连接有一马达6，所述极片容置座20b、膜片容置座3b及堆叠容置座4a通过马达6的驱动而沿竖直方向进行往复位移。
[0049]更进一步的说，本发明还包含一感测器7，设置于水平基准面I上，用以定位极片容置座20b、膜片容置座3b及堆叠容置座4a于该水平基准面1，当吸盘5a吸持极片容置座20b上的极片2与膜片容置座3b上的膜片3移动至堆叠容置座4a上后，或当堆叠容置座4a在叠置极片2与膜片3后，使得极片容置座20b、膜片容置座3b及堆叠容置座4a与水平基准面I产生偏离的现象，通过感测器7来启动马达6来调整极片容置座20b、膜片容置座3b及堆叠容置座4沿竖直方向移动到水平基准面I上。
[0050]基于上述，本发明所提供的燃料电池的片状元件拼合方法及其装置，通过将片状元件2 (也就是极片20与膜片3)维持在水平基准面I上，利用吸盘5a逐一的吸持到拼合区4进行组装，拼合区4也是位于水平基准面I上，以此减少吸盘5a将片状元件2拼合的过程中所需的移动距离，缩短燃料电池的组装工时，依此，对于燃料电池的生产效率而言，确具贡献。
[0051]以上实施例仅为表达了本发明的较佳实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本发明所属【技术领域】中具有通常知识者而言，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出多个变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明应以权利要求书中限定的权利要求内容为准。
【权利要求】
1.一种多个片状元件的拼合方法，其特征在于，包括: 设定一水平基准面，并邻近配置多个片状元件及一拼合区于该水平基准面的一侧； 提供一能作竖直及水平方向移动的吸附器，并邻近配置于该水平基准面的另一侧，使该吸附器与所述片状元件及拼合区间隔水平基准面相对应； 移动所述片状元件至该水平基准面上；以及 移动该吸附器于该水平基准面上逐一地撷取所述片状元件至该拼合区相互拼合。
2.如权利要求1所述多个片状元件的拼合方法，其特征在于，所述水平基准面提供多个极片区及一膜片区，所述多个片状元件包含分别叠放于多个极片区的多数极片及叠放于膜片区的多个膜片，且各极片区之间所叠置的极片极向不相同。
3.如权利要求1所述多个片状元件的拼合方法，其特征在于，该吸附器是通过一气压缸作竖直方向移动。
4.如权利要求1所述多个片状元件的拼合方法，其特征在于，该吸附器是通过一滑轨作水平方向移动。
5.一种多个片状元件的拼合装置，其特征在于，包括: 多个个容置座，间隔地配置于一线性路径上，所述容置座能沿一竖直方向移动并定位于一水平基准面上；以及 一吸盘，滑设于一滑轨上沿该线性路径往复位移，该吸盘接受一气压缸带动而沿该竖直方向朝着水平基准面往复位移； 其中，所述容置座包含多个片状元件容置座及一堆叠容置座，所述片状元件容置座上叠置有多个片状元件，且所述片状元件容置座能各自载运所述片状元件移动至该水平基准面上；该吸盘能沿该线性路径移动至所述片状元件容置座上方，并且沿着该竖直方向逐一的吸持该水平基准面上的所述片状元件至该堆叠容置座上相互拼合。
6.如权利要求5所述多个片状元件的拼合装置，其特征在于，所述片状元件容置座包含多个极片容置座及一个膜片容置座，每个极片容置座上均叠置有相同极向的多片极片，且各个极片容置座之间各自叠置的极片极向不相同，而所述膜片容置座上叠置有多片膜片。
7.如权利要求6所述多个片状元件的拼合装置，其特征在于，所述极片容置座及膜片容置座能各自载运所述极片与膜片移动至该水平基准面；该吸盘能沿该线性路径移动至所述容置座上方，并且沿着该竖直方向逐一的吸持该水平基准面上的所述极片与膜片至该堆叠容置座上相互拼合。
8.如权利要求6所述多个片状元件的拼合装置，其特征在于，该吸盘能沿该线性路径移动至所述容置座上方，并且沿着该竖直方向逐一的吸持该水平基准面上的所述极片与膜片至该堆叠容置座上相互拼合。
9.如权利要求5所述多个片状元件的拼合装置，其特征在于，所述容置座连接有一马达，以驱动所述容置座往复位移。
10.如权利要求5所述多个片状元件的拼合装置，其特征在于，还包含一感测器，设置于该水平基准面上，用以定位所述容置座于该水平基准面。
【文档编号】H01M8/02GK103928692SQ201310048214
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年2月6日 优先权日:2013年1月14日
【发明者】王渊民, 邹年青 申请人:威光自动化科技股份有限公司