CN110053351A - 一种碳纸丝印机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种碳纸丝印机，包括机座，设置在机座上端面两侧的第一支撑架和第二支撑架，设置在第一支撑架和第二支撑架上的丝印机构，用于放置碳纸的承载平台，设置在机座上的用于传送承载平台的传送机构，以及设置在机座下方的用于顶升所述承载平台的升降机构，在机座上还设置有用于阻挡承载平台移动的阻挡组件。本发明设置了承载平台、传送机构，升降机构，以及的丝印机构，自动对碳纸进行催化剂的印刷（涂覆），自动化程度高，减少了工作要员，降低了生产成本的同时提高了生产效率。印刷组件可通过千分尺调节下压距离，进而达到调整下压力度的目的。

Description

一种碳纸丝印机

技术领域

本发明涉及燃料电池生产加工技术领域，具体涉及一种碳纸丝印机。

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，又称电化学发电器。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高。常见的燃料电池有氢氧燃料电池、固体氧化物燃料电池和甲醇燃料电池等。由于传统化石燃料在人类大规模开发利用的情况下越来越少，近年来，环保能源如氢能源的开发利用日益受到关注，而燃料电池中较环保堡的氢氧燃料电池作为氢能源应用的一个重要方向越来越被人们重视。氢氧燃料电池的具有多个部件，各个部件如极板、质子交换膜、催化剂层和碳纸等，需要进行对应的加工。碳纸一般可以作为催化剂层的载体，催化剂层涂覆在碳纸中间层表面，在传统的加工中，一般丝网印刷的方式对碳纸进行涂覆，，一般是将碳纸放置在印刷槽内，然后将丝网置于碳纸上，将催化剂原料倒在丝网上，利用刮板来回刮，使得催化剂粘覆到碳纸上，随着氢氧燃料电池的需求量越来越大，生产加工也开始逐步转向自动化，虽然现在也出现了辅助丝印的丝印机，可以进行辅助刮印，但是其自动化程度较低，生产效率低下。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种自动化程度高、生产效率高的可调顶升机构。

本发明采用如下方案实现：

一种碳纸丝印机，包括机座，设置在机座上端面两侧的第一支撑架和第二支撑架，设置在第一支撑架和第二支撑架上的丝印机构，用于放置碳纸的承载平台，设置在机座上的用于传送承载平台的传送机构，以及设置在机座下方的用于顶升所述承载平台的升降机构，在机座上还设置有用于阻挡承载平台移动的阻挡组件；所述升降机构、承载平台、丝印机构从下至上依次设置；所述丝印机构包括可移动连接在第一支撑架、第二支撑架上的印刷组件，设置在印刷组件下方的网板，连接在第一支撑架和第二支撑架之间的用于固定网板的第一网板固定组件和第二网板固定组件，以及设置在第一支撑架上的用于驱动印刷组件移动的驱动组件。

进一步的，所述印刷组件包括可移动连接在第一支撑架和第二支撑架上的移动横梁，设置于移动横梁一侧的用于刮印催化剂的刮刀，设置在移动横梁另一侧的用于刮除多余催化剂的回墨刀，所述刮刀和回墨刀均在设置于移动横梁上的下压驱动件驱动下沿竖直方向运动，且用于驱动刮刀的下压驱动件、用于驱动回墨刀的下压驱动件均设置有至少一个；所述第一支撑架和第二支撑架上均设置有用于连接移动横梁的导轨。

进一步的，所述下压驱动件为滑台气缸，在滑台气缸的滑台上端设置有一支撑固件，支撑固件上可移动连接有一用于限制滑台移动距离的上限位固件，所述气缸的下端设置有与上限位固件对应的下限位固件，所述支撑固件上设置有用于调节上限位固件在垂直方向上位置的千分尺。

进一步的，所述第一网板固定组件和第二网板固定组件对称设置，且两者的结构相同，均包括设置在第一支撑架和第二支撑架之间的固定梁，与固定梁连接的用于承载网板的网板支撑件，以及设置在网板支撑件上的用于压紧网板的至少一个压紧气缸，所述网板支撑件通过连接件与固定梁连接。

进一步的，所述固定梁上设置有用于感应承载平台上升高度的距离感应器，在固定梁上还设置有用于多个限制承载平台上升高度的限位螺钉。

进一步的，所述驱动组件包括竖直设置在第一支撑架上的第一壁板，设置在第一壁板朝向第二支撑架一侧的主动同步带轮组，设置在第一壁板上的用于驱动主动同步带轮组转动的驱动电机，在第二支撑架的上竖直设置有第二壁板，置在第二壁板朝向第一支撑架一侧的从动同步带轮组，以及用于连接主动同步带轮组和从动同步带轮组的传动轴，所述印刷组件与主动同步带轮组、从动同步带轮组的同步带连接。

进一步的，所述承载平台包括承载基板，可拆卸连接在承载基板上的用于放置碳纸的平板，设置在承载基板上的用于限制平板水平方向位置的多个止动销，设置在承载基板上的用于限定平板竖直方向位置的多个扣合紧固件，在承载基板的边角处设置有用于接触传送机构的多个导向滚轮。

进一步的，所述传送机构为倍速链，在传送机构上设置有对射光纤，所述承载基板上设置有供对射光纤光信号通过的检测孔，在传送机构上还设置有用于感应承载平台位置的光电感应器。

进一步的，所述升降机构包括固定在机座底面的升降基板，可移动连接在升降基板上的用于顶升承载平台的升降板，以及设置在机座下方的用于驱动升降板沿竖直方向运动的至少一个升降驱动件，所述升降板通过设置在底面的多个导向杆与升降基板可移动连接；所述的升降板上设置有多个定位销，所述承载基板上设置有与定位销对应的定位孔。

进一步的，所述阻挡组件包括设置在机座上的阻挡座，可移动连接在阻挡座上的用于阻挡承载平台的阻挡块，以及设置在阻挡座上的用于驱动阻挡块沿竖直方向运动的阻挡气缸，所述阻挡块通过导柱与阻挡座可移动连接。

对比现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明设置了用于放置碳纸的承载平台、用于运送承载平台的传送机构，用于顶升承载平台的升降机构，以及用于印刷碳纸的丝印机构，升降机构可从传送机构上顶升承载平台顶升并经由丝印机钩自动对碳纸进行催化剂的印刷（涂覆），自动化程度高，减少了工作要员，降低了生产成本的同时提高了生产效率。印刷组件可通过千分尺调节下压距离，进而达到调整下压力度的目的，同时，第一网板固定组件、第二网板固定组件可以适应不同规格的网板，印刷机构可适应不同规格的刮刀，使用灵活、泛用性强。。

附图说明

图1为本发明提供的一种碳纸丝印机一实施例的结构示意图。

图2为图1中A部放大图。

图3为图1中B部放大图。

图4本实施例的侧面角度示意图。

图5为本实施例印刷组件示意图。

图6为本实施例升降机构和承载平台部分的结构示意图，该状态下隐藏了丝印机钩和部分造成遮挡的部件。

图7为本实施例的另一角度示意图。

图8为本实施例安装防护外罩后的示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明，下面将结合具体实施例和附图对本发明作进一步详细描述。

参照图1至图8，本发明提供的一种碳纸丝印机，包括机座1，设置在机座上端面两侧的第一支撑架2和第二支撑架3，设置在第一支撑架和第二支撑架上的丝印机构4，用于放置碳纸的承载平台5，设置在机座上的用于传送承载平台的传送机构6，以及设置在机座下方的用于顶升所述承载平台的升降机构7，在机座上还设置有用于阻挡承载平台移动的阻挡组件8。从侧面角度看，升降机构、承载平台、丝印机构从下至上依次设置。

丝印机构4包括可移动连接在第一支撑架2、第二支撑架3上的印刷组件41，设置在印刷组件下方的网板42，连接在第一支撑架和第二支撑架之间的用于固定网板的第一网板固定组件43和第二网板固定组件44，以及设置在第一支撑架上的用于驱动印刷组件移动的驱动组件45。第一支撑架和第二支撑架的结构相同，均包括设置在机座上的多根支柱，以及设置在支柱上的底板，定义第一支撑架和第二支撑架分别位于机座上端面的右侧和左侧，则第一网板固定组件和第二网板固定组件分别位于前后两侧。

印刷组件41包括可移动连接在第一支撑架2和第二支撑架3上的移动横梁411，设置于移动横梁一侧的用于刮印催化剂的刮刀412，设置在移动横梁另一侧的用于刮除多余催化剂的回墨刀413，所述刮刀和回墨刀均在设置于移动横梁上的下压驱动件414驱动下沿竖直方向运动，且用于驱动刮刀的下压驱动件、用于驱动回墨刀的下压驱动件均设置有至少一个；所述第一支撑架和第二支撑架上均设置有用于连接移动横梁的导轨21，导轨沿前后方向设置，移动横梁的两端分别与两个支撑架处的导轨连接（可通过滑块与导轨连接）。

下压驱动件414为滑台气缸，在滑台气缸的滑台上端设置有一支撑固件415，支撑固件上可移动连接有一用于限制滑台移动距离的上限位固件416，所述气缸的下端设置有与上限位固件对应的下限位固件417，所述支撑固件上设置有用于调节上限位固件在垂直方向上位置的千分尺418。通过调节千分尺，可以调节上限位固件与下限位固件之间的距离，也即调整下压距离，进而达到调整下压力度的目的。本实施例中，用于驱动刮刀的下压驱动件（滑台气缸）设置有两个，两个滑台气缸的滑台分别与刮刀的两端连接，以达到下压力更加均匀的效果。同时，用于驱动回墨刀的下压驱动件（滑台气缸）也设置有两个，两个滑台气缸的滑台分别与回墨刀的两端连接，以达到下压力更加均匀的效果。具体实施时也可根据刮刀和回墨刀的尺寸设置适合的数量的下压驱动件。

第一网板固定组件43和第二网板固定组件44对称设置，且两者的结构相同，均包括设置在第一支撑架2和第二支撑架3之间的固定梁431，与固定梁连接的用于承载网板的网板支撑件432，以及设置在网板支撑件上的用于压紧网板的至少一个压紧气缸433，所述网板支撑件通过连接件434与固定梁连接。网板支撑件的截面大体呈“凵”字型，可供网板插入，第一网板固定组件的网板支撑件的开口朝向第二网板固定组件，第二网板固定组件的网板支撑件的开口朝向第一网板固定组件，从而可从两端卡紧网板的边框，压紧气缸设置在网板支撑件上臂处，便于将网板压紧，本实施例中第一网板固定组件和第二网板固定组件的压紧气缸均设置有五个，进而可以适应不同规格的网板。连接件具体包括三个部分，分别是设置在网板支撑件处的连接头，与连接头连接的关节轴承，以及用于连接关节轴承和固定梁的连杆，连杆的端部可设置螺纹，穿过固定梁后经由螺母旋紧固定，而供连杆穿过的孔可设置多个，以适应不同规格的网板。具体实施时还可在基座上设置立柱，以辅助支撑固定梁。

固定梁431上设置有用于感应承载平台5上升高度的距离感应器435，在固定梁上还设置有用于多个限制承载平台上升高度的限位螺钉436。距离感应器和限位螺钉形成双重保险，避免承载平台上升过高撞击丝印机钩。

驱动组件45包括竖直设置在第一支撑架2上的第一壁板451，设置在第一壁板朝向第二支撑架一侧的主动同步带轮组452，设置在第一壁板上的用于驱动主动同步带轮组转动的驱动电机453，在第二支撑架的上竖直设置有第二壁板454，置在第二壁板朝向第一支撑架一侧的从动同步带轮组455，以及用于连接主动同步带轮组和从动同步带轮组的传动轴456，所述印刷组件41与主动同步带轮组、从动同步带轮组的同步带连接。传动轴的两端分别连接两个同步带轮组的带轮。印刷组件的移动横梁其中一端与主动同步皮带轮的皮带连接，另一端与从动同步皮带轮的皮带连接，从而在驱动电机驱动主动同步皮带轮转动时，移动横梁可沿着导轨移动。驱动电机和主动同步皮带轮之间可通过齿轮组或皮带轮连接。

承载平台5包括承载基板51，可拆卸连接在承载基板上的用于放置碳纸的平板52，设置在承载基板上的用于限制平板水平方向位置的多个止动销53，设置在承载基板上的用于限定平板竖直方向位置的多个扣合紧固件54，在承载基板的边角处设置有用于接触传送机构的多个导向滚轮55，本实施例中承载基板大体呈矩形，导线滚轮具体设置在四个角处。扣合紧固件的上端朝内一侧有一凸出的扣合部，可将平板扣紧。同时扣合紧固件和承载基板之间为可拆卸连接，两者可通过螺钉或螺栓连接。其中平板采用了玻璃板，具体实施时也可以采用陶瓷板等。

传送机构6为倍速链，在传送机构上设置有对射光纤61，所述承载基板51上设置有供对射光纤光信号通过的检测孔56，在传送机构上还设置有用于感应承载平台5位置的光电感应器62。导向滚轮可与倍速链的链体接触，起到导向的作用。倍速链可连接到其他生产加工工位，从而方便进行多个工序的连续加工。检测孔上设置有一挡板，可通过人为操作遮挡检测孔，随后可根据对射光纤是否导通确定当前产品是否需要进行加工。

升降机构7包括固定在机座1底面的升降基板71，可移动连接在升降基板上的用于顶升承载平台5的升降板72，以及设置在机座下方的用于驱动升降板沿竖直方向运动的至少一个升降驱动件73，所述升降板通过设置在底面的多个导向杆74与升降基板可移动连接；所述的升降板上设置有多个定位销75，所述承载基板上设置有与定位销对应的定位孔57，当升降板向上移动时，定位销插入到定位孔中。本实施例中升降驱动件为气缸，设置有两个。

阻挡组件8包括设置在机座上的阻挡座81，可移动连接在阻挡座上的用于阻挡承载平台的阻挡块82，以及设置在阻挡座上的用于驱动阻挡块沿竖直方向运动的阻挡气缸83，所述阻挡块通过导柱84与阻挡座可移动连接。

具体实施时，机座上还设置有防护外罩，丝印机整体可与一带有人机交互界面的控制系统相连接（比如电子计算机），方便进行控制。工作前，首先根据需要加工的产品规格选则对应的网板，将网板装夹到第一网板固定组件和第二网板固定组件中，并在网板上装入丝印原料（催化剂），工作时传送机构将放置有碳纸的承载平台运送到丝印机钩下方，光电感应器感应到承载平台到达预定位置后，阻挡组件的阻挡气缸驱动阻挡件上移挡住承载平台，检测对射光纤的信号是否导通，若导通，则升降机构的升降板上升将承载平台顶起。承载平台到达预定高度，此时印刷组件的刮刀下移，在驱动组件的配合下将丝印原料刮印到碳纸上，刮印结束后刮刀上移，回墨刀下移，在驱动组件配合下回墨刀将多余的丝印原料刮出有效印刷区域，接着回墨刀复位，升降板复位，承载平台回到传送机构处，此时阻挡组件已复位，传送机构将承载平台送走，完成一个作业周期。若对射光纤的信号不导通，则承载平台直接流走。

本发明设置了用于放置碳纸的承载平台、用于运送承载平台的传送机构，用于顶升承载平台的升降机构，以及用于印刷碳纸的丝印机构，升降机构可从传送机构上顶升承载平台顶升并经由丝印机钩自动对碳纸进行催化剂的印刷（涂覆），自动化程度高，减少了工作要员，降低了生产成本的同时提高了生产效率。印刷组件可通过千分尺调节下压距离，进而达到调整下压力度的目的，同时，第一网板固定组件、第二网板固定组件可以适应不同规格的网板，印刷机构可适应不同规格的刮刀，使用灵活、泛用性强。

在本发明的描述中，需要理解的是，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发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上， 除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语 “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。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发明中的具体含义。

虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化，是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种碳纸丝印机，其特征在于，包括机座（1），设置在机座上端面两侧的第一支撑架（2）和第二支撑架（3），设置在第一支撑架和第二支撑架上的丝印机构（4），用于放置碳纸的承载平台（5），设置在机座上的用于传送承载平台的传送机构（6），以及设置在机座下方的用于顶升所述承载平台的升降机构（7），在机座上还设置有用于阻挡承载平台移动的阻挡组件（8）；所述升降机构、承载平台、丝印机构从下至上依次设置；所述丝印机构（4）包括可移动连接在第一支撑架（2）、第二支撑架（3）上的印刷组件（41），设置在印刷组件下方的网板（42），连接在第一支撑架和第二支撑架之间的用于固定网板的第一网板固定组件（43）和第二网板固定组件（44），以及设置在第一支撑架上的用于驱动印刷组件移动的驱动组件（45）。

2.根据权利要求1所述的碳纸丝印机，其特征在于，所述印刷组件（41）包括可移动连接在第一支撑架（2）和第二支撑架（3）上的移动横梁（411），设置于移动横梁一侧的用于刮印催化剂的刮刀（412），设置在移动横梁另一侧的用于刮除多余催化剂的回墨刀（413），所述刮刀和回墨刀均在设置于移动横梁上的下压驱动件（414）驱动下沿竖直方向运动，且用于驱动刮刀的下压驱动件、用于驱动回墨刀的下压驱动件均设置有至少一个；所述第一支撑架和第二支撑架上均设置有用于连接移动横梁的导轨（21）。

3.根据权利要求2所述的碳纸丝印机，其特征在于，所述下压驱动件（414）为滑台气缸，在滑台气缸的滑台上端设置有一支撑固件（415），支撑固件上可移动连接有一用于限制滑台移动距离的上限位固件（416），所述气缸的下端设置有与上限位固件对应的下限位固件（417），所述支撑固件上设置有用于调节上限位固件在垂直方向上位置的千分尺（418）。

4.根据权利要求1所述的碳纸丝印机，其特征在于，所述第一网板固定组件（43）和第二网板固定组件（44）对称设置，且两者的结构相同，均包括设置在第一支撑架（2）和第二支撑架（3）之间的固定梁（431），与固定梁连接的用于承载网板的网板支撑件（432），以及设置在网板支撑件上的用于压紧网板的至少一个压紧气缸（433），所述网板支撑件通过连接件（434）与固定梁连接。

5.根据权利要求4所述的碳纸丝印机，其特征在于，所述固定梁（431）上设置有用于感应承载平台（5）上升高度的距离感应器（435），在固定梁上还设置有用于多个限制承载平台上升高度的限位螺钉（436）。

6.根据权利要求1所述的碳纸丝印机，其特征在于，所述驱动组件（45）包括竖直设置在第一支撑架（2）上的第一壁板（451），设置在第一壁板朝向第二支撑架一侧的主动同步带轮组（452），设置在第一壁板上的用于驱动主动同步带轮组转动的驱动电机（453），在第二支撑架的上竖直设置有第二壁板（454），置在第二壁板朝向第一支撑架一侧的从动同步带轮组（455），以及用于连接主动同步带轮组和从动同步带轮组的传动轴（456），所述印刷组件（41）与主动同步带轮组、从动同步带轮组的同步带连接。

7.根据权利要求1所述的碳纸丝印机，其特征在于，所述承载平台（5）包括承载基板（51），可拆卸连接在承载基板上的用于放置碳纸的平板（52），设置在承载基板上的用于限制平板水平方向位置的多个止动销（53），设置在承载基板上的用于限定平板竖直方向位置的多个扣合紧固件（54），在承载基板的边角处设置有用于接触传送机构的多个导向滚轮（55）。

8.根据权利要求7所述的碳纸丝印机，其特征在于，所述传送机构（6）为倍速链，在传送机构上设置有对射光纤（61），所述承载基板（51）上设置有供对射光纤光信号通过的检测孔（56），在传送机构上还设置有用于感应承载平台（5）位置的光电感应器（62）。

9.根据权利要求7所述的碳纸丝印机，其特征在于，所述升降机构（7）包括固定在机座（1）底面的升降基板（71），可移动连接在升降基板上的用于顶升承载平台（5）的升降板（72），以及设置在机座下方的用于驱动升降板沿竖直方向运动的至少一个升降驱动件（73），所述升降板通过设置在底面的多个导向杆（74）与升降基板可移动连接；所述的升降板上设置有多个定位销（75），所述承载基板上设置有与定位销对应的定位孔（57）。

10.根据权利要求1所述的碳纸丝印机，其特征在于，所述阻挡组件（8）包括设置在机座上的阻挡座（81），可移动连接在阻挡座上的用于阻挡承载平台的阻挡块（82），以及设置在阻挡座上的用于驱动阻挡块沿竖直方向运动的阻挡气缸（83），所述阻挡块通过导柱（84）与阻挡座可移动连接。