CN108408132A - 石墨双极板自动装篮装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石墨双极板自动装篮装置，包括旋转机构、取放机构、承载台和控制系统；所述旋转机构包括旋转支撑架和旋转台，所述旋转台水平架设在旋转支撑架上，以承接石墨双极板，旋转台上设置有夹紧气缸，以对所述旋转台上的石墨双极板进行夹紧定位；所述取放机构包括取放支撑架、取放水平伺服机构和取放机械手，取放水平伺服机构设置在所述取放支撑架上，所述取放机械手与取放水平伺服机构连接并在所述取放水平伺服机构的作用下水平移动，以将旋转机构中的石墨双极板取出并放置到所述承载台的双极板篮中。本发明可以大大提高石墨双极板的装篮速度，减少石墨双极板在装篮过程中的损伤，保证石墨双极板的质量，减少装篮成本。

Description

石墨双极板自动装篮装置

技术领域

本发明涉及石墨双极板生产领域，尤其涉及一种石墨双极板自动装篮装置。

背景技术

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，其不涉及氢氧燃烧，不受卡诺循环效应的限制，能量转换效率高；另外，燃料电池没有机械传动部件，组装维修方便，没有噪声，排放出的有害气体极少。燃料电池电源是一种清洁、高效的绿色环保电源，是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术，燃料电池技术的发展具有重要的意义。

燃料电池电堆是由多个单体电池以串联方式层叠组合而成，燃料电池电堆的核心是双极板和MEA。目前，双极板常用的材料为石墨，这是因为相比金属双极板，石墨双极板具有高导电性，耐腐蚀性，质量轻，寿命长，电极相容性好等特点。

石墨板经模压成型后，形成具有流场的石墨双级板，经清洗后需要进行装篮，目前放置石墨双级板的极板篮往往是由间隔距离相等的钢丝限位装置以及边框构成，钢丝与钢丝之间的距离很小，人工装篮的过程中，容易将成型的柔性石墨双极板捏坏，放置时松开位置稍高或碰至极板篮两侧的限位钢丝，还会导致石墨双极板底部跌损或两侧流场划伤，而且装篮速度慢，增加生产成本，影响生产效率。

发明内容

本发明实施例提出了一种石墨双极板自动装篮装置，可以大大提高石墨双极板装篮的速度，减少石墨双极板在装篮过程中的损伤，保证石墨双极板的质量，减少装篮成本。

本发明实施例提供了一种石墨双极板自动装篮装置，所述石墨双极板自动装篮装置包括旋转机构、取放机构、承载台和控制系统，所述旋转机构和取放机构分别与所述控制系统电连接，所述旋转机构、取放机构和承载台依次相邻设置，所述承载台上设置有装篮工位，以放置双极板篮；

所述旋转机构包括旋转支撑架和旋转台，所述旋转台架设在旋转支撑架上，以承接石墨双极板并旋转，所述旋转台上设置有夹紧气缸，以对所述旋转台上的石墨双极板进行夹紧定位；

所述取放机构包括取放支撑架、取放水平伺服机构和取放机械手，所述取放水平伺服机构设置在所述取放支撑架上，所述取放机械手与所述取放水平伺服机构连接并在所述取放水平伺服机构的作用下水平移动，以将旋转机构中的石墨双极板取出并放置到承载台上的双极板篮中。

进一步地，所述取放机械手包括升降滑轨、取放电爪和保护气爪，所述升降滑轨设置在所述取放水平伺服机构上，所述取放电爪设置在所述升降滑轨上，以上下滑动抓取旋转台上的石墨双极板或将抓取的石墨双极板放置到双极板篮中，所述保护气爪设置在所述取放电爪的下端，以对所述取放电爪所抓取的石墨双极板进行限位保护。

进一步地，所述装篮装置包括第一传感器、第二传感器和第三传感器，所述第一传感器设置在所述承载台的上侧面，以检测待装篮的石墨双极板的前端是否进入放置在所述承载台上的双极板篮，所述第二传感器设置在所述承载台的侧面，以检测放置在所述承载台上的双极板篮是否装满石墨双极板，所述第三传感器设置在所述承载台的端面上，以检测所述承载台的装篮工位上是否放置有双极板篮。

进一步地，所述石墨双极板自动装篮装置还包括第一自动线体，所述第一自动线体与所述控制系统电连接，所述第一自动线体设置在所述旋转机构与所述取放机构相对的另一侧，以将待装篮的石墨双极板运送至所述旋转机构的旋转台上。

进一步地，所述石墨双极板自动装篮装置包括第二自动线体，所述第二自动线体与所述控制系统电连接，所述第二自动线体与所述承载台衔接，以将装满石墨双极板的双极板篮输送至下一工序或将空的双极板篮运送至承载台上。

与现有技术相比，本发明实施例提供的石墨双极板自动装篮装置，通过旋转机构对平行放置的石墨双极板进行旋转，将石墨双极板旋转至与水平面垂直，然后利用取放机械手将竖直的石墨双极板从旋转机构抓取出来，在控制系统的控制下，抓取了石墨双极板的取放机械手在所述取放水平伺服机构的作用下水平移动，以将旋转机构中的石墨双极板取出并放置到所述双极板篮中，完成石墨双极板的自动装篮，从而避免了人工装篮过程中，石墨双极板与人手接触带来的有机物污染和捏坏石墨双极板，以及因放置时松开位置稍高或碰至极板篮两侧的限位钢丝，导致的石墨双极板底部跌损或两侧流场划伤的风险，减少石墨双极板在装篮过程中的损伤，保证石墨双极板的质量，大大提高了石墨双极板装篮的速度，减少装篮成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的石墨双极板自动装篮装置的俯视图。

图2是本发明实施例所述的取放机构、承载台以及双极板篮的结构示意图。

图3是本发明实施例所述取放机械手和双极板篮的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，分别为本发明实施例提供的石墨双极板自动装篮装置的俯视图，所述的取放机构、承载台以及双极板篮的结构示意图以及所述取放机械手和双极板篮的结构示意图。

本实施例所述石墨双极板自动装篮装置包括旋转机构1、取放机构2、承载台3、第一传感器4、第二传感器5、第三传感器6和控制系统。

所述旋转机构1、取放机构2、第一传感器4、第二传感器5和第三传感器6分别与所述控制系统电连接。所述旋转机构1和取放机构2相邻设置，所述承载台3上设置有装篮工位，以放置双极板篮B。

所述第一传感器4设置在所述承载台3的上侧面，以检测待装篮的石墨双极板A的前端是否进入放置在所述承载台3上的双极板篮B。所述第二传感器5设置在所述承载台3的侧面，以检测放置在所述承载台3上的双极板篮B是否装满石墨双极板A。所述第三传感器设置在所述承载台3的端面上，以检测所述承载台3的装篮工位上是否放置有双极板篮B。

所述旋转机构1包括旋转支撑架11和旋转台12，所述旋转台12架设在旋转支撑架11上，以承接石墨双极板A并旋转，所述旋转台12上靠近承载台3的一侧设置有夹紧气缸121，以对所述旋转台12上的石墨双极板A进行夹紧定位。

所述旋转机构1的工作过程如下：

所述旋转机构1的旋转台12与水平面平行，当接收到石墨双极板A后，所述旋转台12靠近所述承载台3的一侧向下倾斜旋转一定角度，使得所述石墨双极板A的一侧与所述旋转台12的靠近所述承载台3的一端接触，其中所述一定角度为30°；此时，所述夹紧气缸121将石墨双极板A夹紧固定在所述旋转台12上；然后，所述旋转台12再次倾斜旋转，直至所述旋转台12与水平面垂直，所述旋转机构12中的石墨双极板A呈与水平面垂直状态。

需要说明的是，本发明实施例中的所述一定角度可为小于90°的任一角度，而不仅仅限于为30°。

所述取放机构2包括取放支撑架21、取放水平伺服机构22和取放机械手23，所述取放水平伺服机构22设置在所述取放支撑架21上，所述取放机械手23与所述取放水平伺服机构22连接并在所述取放水平伺服机构22的作用下水平移动，以将旋转台12中的石墨双极板取出并放置到所述承载台3上的双极板篮B中。

所述取放机械手23包括升降滑轨231、取放电爪232和保护气爪233，所述升降滑轨231设置在所述取放水平伺服机构22上，所述取放电爪232设置在所述升降滑轨231上，以上下滑动抓取旋转台12上的与水平面垂直的石墨双极板A或将抓取的石墨双极板A放置到双极板篮B中，所述保护气爪233由第一夹持块、第二夹持块和设置在第一夹持块和第二夹持块所相对的两个面上的防压层组成。所述第一夹持块和第二夹持块分别设置在所述取放电爪232的下端两侧，以对所述取放电爪232所抓取的石墨双极板A进行限位保护。

所述取放机构2的工作过程如下：

在所述控制系统的作用下，所述取放机械手23沿着取放水平伺服机构22平移至与水平面垂直的所述旋转机构1的正上方，所述取放电爪232沿着所述升降滑轨231下移，在所述取放电爪232下移的同时，设置在所述取放电爪232的下端两侧的所述保护气爪233的第一夹持块和第二夹持块逐渐展开，当所述取放电爪232抵达所述旋转机构1的旋转台12中的石墨双极板A后，所述保护气爪233的第一夹持块和第二夹持块呈180°的展开状态；此时，所述取放电爪232将所述石墨双极板A缓慢夹紧，同时，所述旋转台12上的夹紧气缸121松开。然后，抓取石墨双极板A的取放电爪232沿着所述升降滑轨231上移，在所述取放电爪232上移的同时，所述保护气爪233的第一夹持块和第二夹持块逐渐合拢，以对抓取的石墨双极板A进行限位保护，防止其左右摆动。然后抓取石墨双极板A的取放机械手23沿着所述取放水平伺服机构22平移至所述承载台3上的双极板篮B的上方，所述取放电爪232沿着所述升降滑轨231下移，以将所述石墨双极板A下移到所述双极板篮中，同时，所述保护气爪233的第一夹持块和第二夹持块向两侧逐渐展开至呈180°。当所述第一传感器4检测到石墨双极板A的一端进入双极板篮B，则发出信号给所述控制系统，所述控制系统控制所述取放电爪232继续下移直至石墨双极板A完全装入双极板篮B；如果所述第一传感器4没有检测到石墨双极板A进入双极板篮B，则控制所述取放电爪232暂停下移装篮。当所述第二传感器5检测到双极板篮B已经装满了石墨双极板A，则发出信号给所述控制系统，以控制所述取放机械手23停止装篮。当所述第三传感器6检测到所述承载台3的装篮工位上没有放置双极板篮，则发出信号给所述控制系统，以控制所述取放机械手23停止装篮，待第三传感器6检测到所述承载台3的装篮工位上放置有双极板篮B后，则再次启动取放机械手23进行石墨双极板的装篮工作。

在本实施例中，所述石墨双极板自动装篮装置还包括第一自动线体(图中未标出)和第二自动线体(图中未标出)，所述第一自动线体和第二自动线体与所述控制系统电连接，所述第一自动线体设置在所述旋转机构1与所述取放机构2相对的另一侧，以将待装篮的石墨双极板运送至所述旋转机构1的旋转台上，所述第二自动线体与所述承载台3衔接，以将装满石墨双极板的双极板篮B输送至下一工序或将空的双极板篮B运送至承载台3上。

上述所述第一自动线体、第二自动线体、旋转机构1、取放机构2、第一传感器4、第二传感器5和第三传感器6均由控制系统控制，所述控制系统采用计算机编程控制，以实现石墨双极板的自动装篮。

本发明实施例提供的石墨双极板自动装篮装置，通过旋转机构对平行放置的石墨双极板进行旋转，将石墨双极板旋转至与水平面垂直，然后利用取放机械手将竖直的石墨双极板从旋转机构抓取出来，在控制系统的控制下，抓取了石墨双极板的取放机械手在所述取放水平伺服机构的作用下水平移动，以将旋转机构中的石墨双极板取出并放置到双极板篮中，完成石墨双极板的自动装篮，从而避免了人工装篮过程中，石墨双极板与人手接触带来的有机物污染和捏坏石墨双极板，以及因放置时松开位置稍高或碰至极板篮两侧的限位钢丝，导致的石墨双极板底部跌损或两侧流场划伤的风险，减少石墨双极板在装篮过程中的损伤，保证石墨双极板的质量，大大提高了石墨双极板装篮的速度，减少装篮成本。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种石墨双极板自动装篮装置，其特征在于，包括旋转机构、取放机构、承载台和控制系统，所述旋转机构和取放机构分别与所述控制系统电连接，所述旋转机构、取放机构和承载台依次相邻设置，所述承载台上设置有装篮工位，以放置双极板篮；

所述旋转机构包括旋转支撑架和旋转台，所述旋转台架设在旋转支撑架上，以承接石墨双极板并旋转，所述旋转台上设置有夹紧气缸，以对所述旋转台上的石墨双极板进行夹紧定位；

所述取放机构包括取放支撑架、取放水平伺服机构和取放机械手，所述取放水平伺服机构设置在所述取放支撑架上，所述取放机械手与所述取放水平伺服机构连接并在所述取放水平伺服机构的作用下水平移动，以将旋转机构中的石墨双极板取出并放置到承载台上的双极板篮中。

2.根据权利要求1所述的石墨双极板自动装篮装置，其特征在于：所述取放机械手包括升降滑轨、取放电爪和保护气爪，所述升降滑轨设置在所述取放水平伺服机构上，所述取放电爪设置在所述升降滑轨上，以上下滑动抓取旋转台上的石墨双极板或将抓取的石墨双极板放置到双极板篮中，所述保护气爪设置在所述取放电爪的下端，以对所述取放电爪所抓取的石墨双极板进行限位保护。

3.根据权利要求1所述的石墨双极板自动装篮装置，其特征在于：所述装篮装置包括第一传感器、第二传感器和第三传感器，所述第一传感器设置在所述承载台的上侧面，以检测待装篮的石墨双极板的前端是否进入放置在所述承载台上的双极板篮，所述第二传感器设置在所述承载台的侧面，以检测放置在所述承载台上的双极板篮是否装满石墨双极板，所述第三传感器设置在所述承载台的端面上，以检测所述承载台的装篮工位上是否放置有双极板篮。

4.根据权利要求1所述的石墨双极板自动装篮装置，其特征在于：所述石墨双极板自动装篮装置还包括第一自动线体，所述第一自动线体与所述控制系统电连接，所述第一自动线体设置在所述旋转机构与所述取放机构相对的另一侧，以将待装篮的石墨双极板运送至所述旋转机构的旋转台上。

5.根据权利要求1所述的石墨双极板自动装篮装置，其特征在于：所述石墨双极板自动装篮装置包括第二自动线体，所述第二自动线体与所述控制系统电连接，所述第二自动线体与所述承载台衔接，以将装满石墨双极板的双极板篮输送至下一工序或将空的双极板篮运送至承载台上。