CN110696416B - 一种石墨双极板模压成型系统 - Google Patents

Abstract

发明公开了一种石墨双极板模压成型系统。该系统包括上料装置，用于将石墨板上料至清扫装置上；清扫装置，用于清理石墨板表面的杂质；模压装置，用于将清理后的石墨板进行模压成双极板单板；去毛边装置，用于切割双极板单板四周的毛边；输送装置，用于将石墨板由清扫装置转运至模压装置，在模压结束后，废料转移至回收处，将成品双极板单板转移至去毛边装置，在去毛边工序结束后，再将双极板单板转移至自动装笼装置；自动装笼装置将双极板单板转移至其他工位；电控系统与上述在这电连接，用于各装置的控制。该系统有效保证双极板模压成型过程中的生产精度，提高了产品优良率，降低双极板生产成本。

Description

一种石墨双极板模压成型系统

技术领域

本发明涉及石墨双极板制备技术领域，尤其涉及一种石墨双极板模压成型系统。

背景技术

燃料电池双极板是燃料电池的重要部件之一，具有下述功能与性质:分隔燃料与氧化剂，阻止气体透过；收集、传导电流，电导率高；设计与加工的流道，可将气体均匀分配到电极的反应层进行电极反应；能排出热量，保持电池温场均匀；耐蚀；抗冲击和震动。在保持一定机械强度和良好阻气作用的前提下，双极板厚度应尽可能薄，以减少对电流和热的传导阻力。

目前双极板材质大致可分为3类：炭质材料、金属材料及金属与炭质的复合材料，其中炭质材料的石墨双极板是目前现有技术中最常用的双极板，现有石墨双极板成型工艺，其一，通过机械雕刻硬石墨表面，形成流场。此法效率低，机械加工难度大，成本较高，且加工成型极板较厚，较脆不易组装。其二，通过成型模具模压，形成流场。这种方法可将极板表面流场及公共通道等特征一次成型，相比雕刻有较高效率，节省成本，加工成型的极板可做到很薄，且具有一定韧性。但由于柔性石墨板较软，模压成型后形成微真空状态，吸附在模具表面，必须依靠人工去除废边，将成型极板从模具上取出。取出后的极板要再次经过人工去除公共通道及还原剂、氧化剂进气分配入口废料，容易造成极板密封区域损坏及废料遗漏，后期无法通过泄露测试且影响下工序。极板一致性，品质稳定性取决于操作工人，且极板容易被有机物污染，影响表面亲疏水性。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种自动化高效率生产石墨双极板。

发明的一种石墨双极板模压成型系统，包括：上料装置、清扫装置、模压装置、输送装置、去毛边装置、自动装笼装置和电控系统；

上料装置，用于将石墨板上料至所述清扫装置上；

清扫装置，用于清理石墨板表面的杂质；

模压装置，用于将清理后的石墨板进行模压成双极板单板；

去毛边装置，用于切割双极板单板四周的毛边；

输送装置，用于将石墨板由清扫装置转运至模压装置，在模压结束后，废料转移至回收处，将成品双极板单板转移至去毛边装置，在去毛边工序结束后，再将双极板单板转移至自动装笼装置；

自动装笼装置将双极板单板转移至其他工位；

电控系统，所述电控系统分别与所述上料装置、清扫装置、取料装置、模压装置、输送装置、去毛边装置、自动装笼装置电连接，用于各装置的控制。

优选的，所述上料装置包括上料机架和设置在所述上料机架上的上料机构、上料升降机构、分张机构和移栽机构；所述上料机构设置在所述移栽机构的一侧，用于装载石墨板料堆并运载所述石墨板料堆至所述上料升降机构上；所述移栽机构设置在所述上料升降机构的正上方，用于吸取所述石墨板料堆上表面的石墨板，并将吸取后的石墨板转移至所述清扫装置上；所述上料升降机构用于抬升所述石墨板，以使得所述石墨板料堆的上表面石墨板始终与移栽机构的取料面在同一水平面；所述分张机构设置在所述移栽机构和所述上料升降机构上的石墨板料堆之间，使得所述移栽机构每次吸取单个石墨板。

优选的，所述清扫装置包括清扫机架、送料平台、清扫机构和驱动机构，所述清扫机架的上端设有水平设置的工作平台，所述送料平台水平设置，并和所述清扫机构沿前后方向间隔设置在所述工作平台的上端，且所述送料平台与所述工作平台滑动连接，所述送料平台的上端设有多组吸附组件，多组所述吸附组件用以共同将石墨板固定在所述送料平台的上端，所述驱动机构与所述送料平台传动连接，并驱动所述送料平台带动石墨板前后移动至靠近或远离所述清扫机构，所述清扫机构用于处理石墨板上的杂质。

优选的，所述清扫机构包括集尘罩、多组气嘴组件和吸尘罩，所述工作平台上端的前部开有一矩形缺口，所述送料平台设置在所述缺口的前侧，所述驱动机构驱动所述工作平台移动至所述缺口的上方，多组所述气嘴组件别围设在所述缺口的周围，所述吸尘罩为上端为矩形、下端为圆形的漏斗状结构，其竖直设置在所述机架的前部，且其上端与所述缺口平齐，其下端通过负压气管外接负压吸气装置，所述集尘罩的内部中空且前侧开口，其罩设在多组气嘴组件外。

优选的，所述模压装置包括模压机和设置在模压机上的杂质吸取工装，所述杂质吸取工装用于对模压石墨板后的产生在模压机上的杂质进行清理回收。

优选的，所述去毛边装置包括工作台、XYZ三轴模组、激光切割机构、CCD视觉系统和至少一个石墨双极板操作台，所述XYZ三轴模组设置在所述工作台上，所述激光切割机构和CCD视觉系统的摄像机均设置在所述XYZ三轴模组上，所述XYZ三轴模组带动所述激光切割机构和所述CCD视觉系统的摄像机分别沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动，所述X轴方向、Y轴方向和Z轴方向彼此垂直，至少一个所述石墨双极板操作台间隔设置在所述工作台上。

优选的，所述输送装置包括：

转移机架；

转盘，绕其中心轴线可旋转地安装在所述转移机架上；

料盘，所述料盘为多个，多个所述料盘绕所述转盘的周向间隔设置在所述转盘上，以在所述料盘转动至与机械手臂相对的预定位置时，所述机械手臂将其他工位的物料取放至该料盘上或将该料盘上的物料取放至其他工位；

接近开关，所述接近开关为多个，且与所述料盘一一对应，用于检测与其对应的所述料盘上是否有料。

优选的，所述料盘为三个，三个所述料盘绕所述转盘的周向间隔设置在所述转盘上，所述机械手臂为三个，且与所述料盘一一对应，分别为第一机械手臂、第二机械手臂和第三机械手臂，第一机械手臂将石墨板由清扫装置转运至模压装置，并将模压后的双极板单板转运至位于第一预设位的所述料盘上，在该料盘转动至第二预设位时，所述第二机械手臂将该料盘上的双极板单板转移至去毛边装置，在去毛边工序结束后，再将双极板单板转移回该料盘，在该料盘转动至第三预设位时，第三机械手臂将位于该料盘上的双极板单板转运至所述自动装笼装置；接近开关，所述接近开关为三个，且与所述料盘一一对应，用于检测与其对应的所述料盘上是否有料。

优选的，第一机械手臂上设有吸取夹具，所述吸取装置包括安装主板、多个吹气嘴、用于吸取双极板的多个第一吸盘、用于吸取石墨板的多个第二吸盘；多个所述第一吸盘和多个第二吸盘均间隔设置在所述安装主板同一侧上，多个所述第一吸盘避开双极板外部流道且均匀按照双极板四周分布，用于吸取双极板，多个所述第二吸盘按照石墨板的四周边沿分布，用于吸取石墨板；多个所述吹气嘴间隔设置在所述安装主板上的，所述吹气嘴与第一吸盘和第二吸盘设置在所述安装主板的同一侧。

优选的，所述自动装笼装置包括取料平台、第四机械手臂和笼架，所述取料平台包括第一导轨、第二导轨和托盘，所述托盘用于夹持储存石墨双极板的储运工装，所述托盘设置于所述第一导轨上，所述第一导轨下部垂直连接所述第二导轨，所述第一导轨和所述第二导轨均为电缸模组，所述第四机械手臂包括机械爪和CCD视觉检测系统，所述机械爪设有气缸驱动的定位板和相对设置的两夹持部，所述夹持部为L形板体，所述定位板设置于两所述夹持部之间，两所述夹持部下端用于伸入所述储运工装侧面的U形外接板内部，所述定位板用于抵住所述U形外接板外表面，所述定位板和两所述夹持部夹紧所述U形外接板，从而使所述机械爪夹持所述储运装置的一侧面，所述CCD视觉检测系统固定于所述机械爪上，所述笼架顶部设有多个CCD视觉特征识别部，所述笼架内部设有共平面的多个储存框，所述取料平台用于运送所述储运工装至指定位置，所述机械爪用于由指定位置夹取所述储运工装，所述CCD视觉检测系统识别所述笼架上的CCD视觉特征识别部并确定所述第四机械手臂的移动轨迹，控制所述第四机械手臂按照所述移动轨迹移动至指定储物框。

本发明的石墨双极板模压成型采用自动化技术生产工艺，将人从繁重的体力劳动、恶劣的工作环境中解放出来，极大提高了劳动生产效率；设备采用多种设备自动化生产搬运产品，有效保证双极板模压成型过程中的生产精度，提高了产品优良率，降低双极板生产成本。

附图说明

图1为本发明的一种石墨双极板模压成型系统的结构示意图；

图2为本发明的上料装置的结构示意图；

图3为本发明的上料装置的上料机构的结构示意图；

图4为本发明的上料装置的上料机构的另一个角度的结构示意图；

图5为本发明的上料装置的上料升降机构的结构示意图；

图6为本发明的上料装置的上料升降机构和石墨板料堆的结构示意图；

图7为本发明的上料装置的分张机构的结构示意图；

图8为本发明的上料装置的移栽机构的结构示意图；

图9是本发明所述的清扫装置的结构示意图；

图10是本发明所述的清扫装置的结构示意图；

图11是本发明所述送料平台的结构示意图；

图12是本发明所述的清扫装置的俯视图；

图13为本发明的模压装置的结构示意图；

图14为本发明的去毛边装置的结构示意图；

图15为本发明的石墨双极板操作台的结构示意图；

图16为本发明的输送装置的结构示意图；

图17为本发明的输送装置的一个机械手臂的结构示意图；

图18为本发明的一种吸取夹具的结构示意图；

图19为本发明的一种取料工装的的结构示意图；

图20为本发明的真空发生器和第一分流板、第二分流板的连接示意图；

图21为本发明的鼓风机和第三分流板的连接示意图；

图22为本发明的一种集成托盘抓取和双极板抓取的工装的结构示意图；

图23为本发明的第一抓爪和第二抓爪的结构示意图；

图24是本发明一种自动装笼装置的机械臂2的示意图；

图25是本发明一种自动装笼装置的机械臂2的示意图；

图26是本发明一种自动装笼装置的机械臂2夹持储运工装7的示意图；

图27是本发明一种自动装笼装置的取料平台1的示意图；

图28是本发明一种自动装笼装置的笼架3的示意图；

图29是本发明一种自动装笼装置的安全光栅6的示意图。

1000-上料装置；1100、上料机架；1200、上料机构；1210、周转盘；1211、插槽；1212、万向球；1213、料盘挡边；1214、销轴孔；1220、旋转机构；1221、电机；1230、上料工位；1240、定位组件；1241、定位气缸；1242、销轴；1300、上料升降机构；1310、升降座；1311、竖直板；1312、插板；1320、固定柱；1330、竖直电缸模组；1340、垫板；1400、分张机构；1410、安装组件；1420、框架；1430、毛刷；1500、移栽机构；1510、伸缩组件；1511、气缸；1512、安装板；1513、导杆；1512a、安装孔；1512b、导向孔；1520、水平移动组件；1521、水平板；1522、水平电缸模组；1523、支撑架；53、取料盘；1531、吸盘；1600、墨板料堆；

200-清扫装置；210-清扫机架；211-工作平台；212-缺口；220-送料平台；230-真空吸盘；231-吸盘杆；240-集尘罩；241-吸尘罩；242-负压气管；243-气嘴；244-支架；250-电缸模组；

300-模压装置；310-模压机；320-杂质吸取工装；321-抽风机；

400-去毛边装置；410-工作台；420-XYZ三轴模组；421-X轴电缸模组；422-Y轴电缸模组；423-Z轴电缸模组；430-激光切割机构；440-石墨双极板操作台；441-操作架；442-托盘；443-吸盘；450-CCD视觉系统；451-摄像头；460-吸尘装置；461-吸尘机；470-石墨双极板；

500-输送装置；510-转移机架；520-转盘；530-料盘；531-吸盘；540-机械手臂；541-第一机械手臂；542-第二机械手臂；543-第三机械手臂；550-接近开关；560-驱动装置；561-电机；562-分度盘；570-安装件；571-安装板；580-取料夹具。

600-自动装笼装置；610-取料平台、611-第一导轨、612-第二导轨、613-托盘、614-拖链、615-连接架、620-机械臂、621-主体、622-夹持部、623-定位板、624-双活塞阔型气爪、625-定位气缸、626-导向柱、627-定位槽、628-通孔、629-CCD视觉检测系统、630-笼架、631-CCD视觉特征识别部、632-支脚、640-物流机器人、650-安全门、660-安全光栅、670-储运工装、680-U形外接板。

710-主板；720-第一抓爪；730-第二抓爪；740-真空吸取件；750-驱动装置；760-托盘；780-双头气缸；790-第一卡紧件；770-第二卡紧件；711-卡紧柱；712-卡槽；713-第一压紧件；714-第二压紧件；715-压紧柱；716-安装板；717-真空吸嘴。

810-安装主板；820-第一吸盘；830-第二吸盘；840-真空发生器；850-第一分流板；860-第二分流板；870-第一管路；880-第二管路；890-阀门；818-吹气嘴；811-鼓风机；812-第三分流板；813-第三管路；815-吸取夹具；816-CCD视觉系统；817-摄像头。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，发明的一种石墨双极板模压成型系统，包括：上料装置100、清扫装置200、模压装置300、输送装置400、去毛边装置500、自动装笼装置600和电控系统；

上料装置100，用于将石墨板上料至清扫装置上；

清扫装置200，用于清理石墨板表面的杂质；

模压装置300，用于将清理后的石墨板进行模压成双极板单板；

去毛边装置500，用于切割双极板单板四周的毛边；

输送装置400，用于将石墨板由清扫装置转运至模压装置，在模压结束后，废料转移至回收处，成品双极板单板转移至去毛边装置，在去毛边工序结束后，再将双极板单板转移至自动装笼装置；

自动装笼装置600将双极板单板转移至其他工位；

电控系统，电控系统分别与上料装置100、清扫装置200、模压装置300、输送装置400、去毛边装置500、自动装笼装置600电连接，用于各装置的控制。

本发明的石墨双极板模压成型采用自动化技术生产工艺，将人从繁重的体力劳动、恶劣的工作环境中解放出来，极大提高了劳动生产效率；设备采用多种设备自动化生产搬运产品，有效保证双极板模压成型过程中的生产精度，提高了产品优良率，降低双极板生产成本。

上料装置1000的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，如图2所示，上料装置1000可以包括上料机架1100，还可以包括设置在上料机架1100上的上料机构1200、上料升降机构1300、分张机构1400、和移栽机构1500；上料机构1200设置在移栽机构1500的一侧，用于装载石墨板料堆1600并运载石墨板料堆1600至上料升降机构1300上；移栽机构1500设置在上料升降机构1300的正上方，用于吸取石墨板料堆1600上表面的石墨板；上料升降机构1300用于抬升石墨板，以使得石墨板料堆1600的上表面石墨板始终与移栽机构1500的吸取面在同一水平面；分张机构1400设置在移栽机构1500和上料升降机构1300上的石墨板料堆1600之间，使得移栽机构1500每次吸取单个石墨板。

上料装置1000的动作流程：通过机器或者人工将石墨板料堆1600堆放到上料机构1200上，上料机构1200将运载所述石墨板料堆1600至所述上料升降机构1300上，上料升降机构1300上升接手石墨板料堆1600，并将石墨板料堆1600抬起，移栽机构1500运动过来取料，吸取住石墨板料堆1600顶端的石墨板，石墨板上升，在上升过程中，分张机构1400会剐蹭被吸取的石墨板四周，防止此石墨板背面粘黏石墨板而带出其他石墨板材料而引起不必要的错误，移栽机构1500取走一片石墨板后，上料升降机构1300携带石墨板料盘整体上升一个石墨板厚度的高度，顶端石墨板上表面位置基本与之前石墨板位置平齐。移栽机构1500在将石墨板运送至指定位置后重复取料动作。

上料装置1000采用全自动化工序，提高了生产效率和降低了人工劳动量；原材料定位精度高，生产出的产品质量优良；工装保护措施完善，降低了装置错误率和材料报废率，提高了产品的产量和产品的良品率，较低的废品有利于环境保护；在多工位中采用尽可能低成本的材料，降低了本装置的成本。

如图3所示，上料机构1200的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，上料机构1200可以包括周转盘1210和旋转机构1220，周转盘1210具有相对的两端，周转盘1210的两端均设有上料工位1230，周转盘1210通过旋转机构1220可转动的设置在上料机架1100上，旋转机构1220带动周转盘1210的任一端转动至上料升降机构1300上。

旋转机构1220的结构有多种，在这里不做限定。

如图4所示，在本实施例中，旋转机构1220可以包括电机1221，电机1221竖直设置在上料机架1100上，电机1221的驱动端与周转盘1210传动连接以驱动周转盘1210转动。周转盘1210直接固定在电机1221上，可以在电机1221的带动下跟随电机1221转动，周转盘1210上具有2个石墨板上料工位1230，分布在周转盘1210两端，当一端上料工位1230的石墨板取料完或者上料完成，电机1221转动，携载周转盘1210转动180度，周转盘1210另一端的上料工位1230继续取料或者上料。

由于在转动中，可能发生石墨板料堆1600从周转盘1210上滑落的情况，所以需要对周转盘1210上的石墨板料堆1600进行水平固定。

所以周转盘1210上还可以设有用于定位承放有石墨板料堆1600的料盘的定位组件1240。定位组件1240可以包括间隔设置在所述周转盘1210下方的多个定位气缸1241，定位气缸1241的驱动端竖直连接有销轴1242，所述周转盘1210上还是设有与所述定位气缸1241一一对应的销轴孔1214，所述定位气缸1241驱动所述销轴1242穿过所述销轴孔1214以插入所述料盘将其定位，石墨板料盘上设有与销轴1242相配合的定位孔。

周转盘1210上还可以设有多个万向球1212，多个万向球1212分布在周转盘1210上侧两端，每端万向球1212分布数目为8个，万向球1212的作用是承载石墨板料盘，料盘在人工或者机械的操作下，能够轻松地在万向球1212平台上滑动，有利于减小料盘定位过程中的阻力，便于定位过程中的料盘的移动。

周转盘1210上还可以设有料盘挡边1213，料盘挡边1213的作用是为料盘提供硬限位和料盘定位移动过程中的导向，料盘在万向球1212平台上活动非常灵活，而生产上的需求对于石墨板的对位要求很高，周转盘1210的每一个上料工位1230用用3根料盘挡边1213作为定位以及导向用，相互靠近另一个上料工位1230的一端的料盘挡边1213为柱体，而两侧导向料盘挡边1213则对朝向开口侧一端作了倒角处理，倒角后挡边对如石墨板料盘进入精度要求大大降低，而对最终定位精度有很大提高效果；销轴1242是安装在气缸1511运动轴上面，随着气缸1511的伸缩运动而运动，气缸1511则是直接连接在周转盘1210上，气缸1511分布在周转盘1210两端，每端可以为2组气缸1511，气缸1511的作用是当石墨板料盘进入周转盘1210，并在万向球1212和料盘挡边1213的作用下完成定位，气缸1511伸出，携带销轴1242插入石墨板料盘，完成对石墨板料盘水平方向的固定，石墨板料盘上设有与销轴1242相配合的定位孔。

如图5和6所示，上料升降机构1300的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，上料升降机构1300可以包括升降座1310、固定柱1320和竖直电缸模组1330，固定柱1320竖直设置在上料机架1100上，竖直电缸模组1330设置在固定柱1320上，升降座1310可上下滑动的设置在竖直电缸模组1330上；当周转盘1210的任一端转动至升降座1310上时，升降座1310抬升位于该端的石墨板料堆1600。

上料升降机构1300的作用是将上料机构1200的石墨板料堆1600接手过来并按照需求抬升，上料升降机构1300与石墨板料盘之间的关系如图5所示。由于移栽机构1500取料时，移栽机构1500上的取料位置一般是固定的，即移栽机构1500取料是其上的吸嘴上下高度位置一般是不变的，而随着取走石墨板料堆1600上面的石墨板材料，石墨板料堆1600上表面的高度相对水平面下降一个石墨板材料厚度的高度，移栽机构1500下次取料时候由于石墨板材料位置降低，不易吸取，这个高度差累计后，移栽机构1500无法完成取料，因此需要一个机构消除这个下降的石墨板厚度的高度差，在石墨板被取走一片后，上料升降机构1300承载石墨板料盘向上运动一个石墨板厚度的高度，即抵消了石墨板被取走后降低的高度，移栽机构1500下次取料时，石墨板材料依旧位于上一块被取走的石墨板的位置。

升降座1310上表面还可以设有石墨板垫板1340，石墨板垫板1340的材质可以是优力胶，作用是隔离石墨板料盘与升降座1310，消除摩擦带来的损耗，尤其在石墨板料盘与升降座1310均为金属材质时，两者之间的摩擦引起两者金属生锈。

升降座1310抬升周转盘1210上的石墨板料堆1600的方式有多种，在本实施例中，周转盘1210的两端可以均间隔设有贯穿其的两个插槽1211，插槽1211沿周转盘1210的长度延伸方向设置，插槽1211相互背离的一端敞口；升降座1310包括竖直板1311和水平设置在竖直板1311上两个插板1312，竖直板1311可滑动的设置在竖直电缸模组1330，两个插板1312与周转盘1210的任一端的两个插槽1211均一一对应，插板1312穿过相应的插槽1211与周转盘1210上的石墨板料堆1600底端接触并抬升石墨板料堆1600。

如图7所示，分张机构1400的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，分张机构1400可以包括安装组件1410、框架1420和多个毛刷1430；框架1420通过安装组件1410安装在上料机架1100上，框架1420位于移栽机构1500和上料升降机构1300上的石墨板料堆1600的上表面石墨板之间，多个毛刷1430间隔的设置在框架1420，用于剐蹭移栽机构1500吸取的石墨板。

安装组件1410固定在上料机架1100上，安装组件1410的结构有多种，在这里不做限定，例如：可以包括多个支撑立柱，立柱可以根据上料机架1100的实际结构设置，在本实施例中，框架1420可以为长方形型材，框架1420的一个短边型材和一个长边型材与支撑立柱直接连接，另外的两根型材则是与上述两根型材连接在一起，两者之间通过锥形螺母连接，另外的两根型材是可以在内测上述两根型材长度范围内随意调节的，而型材端盖的作用不仅仅是美观，亦是防止锥形螺母掉落出来。安装在四周的毛刷1430作用是剐蹭石墨板，由于石墨板料堆1600内的石墨板是直接堆叠起来的，难免有石墨板之间相互粘接在一起，当移栽机构1500取料时候如果不将粘接在下方的石墨板剐蹭下来，将会为后续工序迎来巨大的麻烦，因此可以通过在在石墨板取料抬升过程中，禁止的毛刷1430相对与被吸取抬升的石墨板之间有相对运动，因此可以通过毛刷1430在石墨板四周剐蹭石墨板，将粘黏在吸取石墨板下方的石墨板材料剐蹭下来，掉回料堆中。型材支架的两根固定型材之间的固定直角是与石墨板料盘的边角90对应的，此处作为型材架的调节基准可以任意调节另外两个型材位置，可以据此调节毛刷1430与石墨板之间的距离，也就是剐蹭石墨板的力的大小。

如图8所示，移栽机构1500的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，移栽机构1500可以包括伸缩组件1510、水平移动组件1520和取料盘1530；伸缩组件1510通过水平移动组件1520可水平移动的设置在上料机架1100上，伸缩组件1510与取料盘1530传动连接以驱动取料盘1530上下升降。

伸缩组件1510的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，伸缩组件1510可以包括气缸1511、安装板1512和多个导杆1513，安装板1512水平设置在上料机架1100上，安装板1512上设有安装孔1512a，气缸1511安装在安装板1512上，且其驱动端穿过安装孔1512a与取料盘1530驱动连接以驱动取料盘1530上下升降，安装板1512上还间隔设有多个贯穿其的导向孔1512b，导向孔1512b与导杆1513一一对应，导杆1513可滑动的穿过导向孔1512b与取料盘1530固定连接。

水平移动组件1520的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，水平移动组件1520包括水平板1521、水平电缸模组1522和支撑架1523，水平板1521通过支撑架1523水平设置在上料机架1100上，水平电缸模组1522设置在水平板1521上，安装板1512可滑动的设置在电缸模组上并可沿其长度方向移动。

移栽机构1500是从如图5所示的位置，即升降座1310上的石墨盘料盘上吸取石墨板。气缸1511的驱动端以及2根导杆1513的下端面则分别连接取料盘1530，取料盘1530在气缸1511的驱动下以及导杆1513的限位导向作用下可以垂直的做上下运动。取料盘1530上面一共可以安装有6组吸盘1531用以吸取石墨板，吸盘1531均为无痕吸盘1531。吸取过程中，不会在石墨板上面留下吸取痕迹。气缸1511可以为行程可调气缸1511，采用行程可调气缸1511的作用是，可以随意调节上下位移的高度，即可兼容不同规格的石墨板亦可兼容不同规格的料盘，采用行程可调气缸1511垂直动作相比较于采用伺服电机1221或者电轴机器人，预算可以大幅度降低。

整个上料装置的动作流程就是，通过机器或者人工将石墨板料堆1600堆放到具有两个上料工位1230，并可旋转的周转盘1210上并定位，气缸1511上升用销轴1242将料堆水平方向固定，然后点击携带周转盘1210转动180度，将石墨板料堆1600旋转至石墨板取料工位方向，而另一端回转到上料工位1230，继续上料动作。周转盘1210将石墨板料堆1600转送过去后，上料升降机构1300上升接手石墨板料堆1600，并将石墨板料堆1600抬起，移栽机构1500运动过来取料，行程可调气缸1511下降一定时间，吸盘1531吸取住石墨板，行程可调气缸1511上升，吸盘1531携带石墨板上升，在上升过程中，分张机构1400会剐蹭被吸取的石墨板四周，防止此石墨板背面粘黏石墨板而带出其他石墨板材料而引起不必要的错误，移栽机构1500取走一片石墨板后，上料升降机构1300携带石墨板料盘整体上升一个石墨板厚度的高度，顶端石墨板上表面位置基本与之前石墨板位置平齐。移栽机构1500在将石墨板运送至清扫装置200后重复取料动作。

清扫装置200的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中提供了一种清扫装置200。

请参考图9-12，该清扫装置200可以包括清扫机架210、送料平台220、清扫机构和驱动机构，清扫机架210的上端设有水平设置的工作平台211，送料平台220水平设置，并和清扫机构沿前后方向间隔设置在工作平台211的上端，且送料平台220与工作平台211滑动连接，送料平台220的上端设有多组吸附组件，多组吸附组件用以共同将石墨板固定在送料平台220的上端，驱动机构与送料平台220传动连接，并驱动送料平台220带动石墨板前后移动至靠近或远离清扫机构，清扫机构用于处理石墨板上的杂质。

在上述实施例中，本实施例清扫装置200在工作时，输送装置500将石墨板转运到送料平台220的上端，通过设置在送料平台220上端的多个吸附组件将石墨板固定在送料平台220的上端，驱动机构启动，并驱动送料平台220带动石墨板靠近清扫机构，由清扫机构将石墨板上的杂质清理干净，处理干净后，再由驱动机构驱动送料平台220远离清扫机构，并由机械手取下石墨板，进行下一块石墨板的清扫工作。其中，送料平台220采用不锈钢材料制成。清扫机架210的下端设有多个脚轮。本实施例通过将送料平台和清扫机构均设置在工作平台上，以实现送料到清扫两道工序的快速衔接，提高了清扫装置的工作效率，且有利于减小清扫装置的体积，提高工位的利用率。

送料平台220可以为矩形结构，吸附组件设有两组，并分别左右间隔的设置在送料平台220的上端。

每组吸附组件均可以包括多个真空吸盘230，多个真空吸盘230分别沿前后方向并均匀间隔的设置在送料平台220的上端，且真空吸盘230的吸盘面均朝上设置。

在上述实施例中，每个真空吸盘230的下端均穿过送料平台220的上端伸出送料平台220的下端，且在每个真空吸盘230的下端均连有吸盘杆231，且多个吸盘杆231均用过支架固定在送料平台220的下端，吸盘杆231用于接气管，以向真空吸盘230连通正压气(吹气)和负压气(吸气)，当多个真空吸盘230内均连通负压气时，即可将石墨板进行吸附并固定在送料平台220的上端；相反，当多个真空吸盘230内均连通正压气时，即接触对石墨板的吸附作用，便可将石墨板从送料平台220上取下来。其中，每组吸附组件均设有3个真空吸盘230，而在实际的生产过程中，为了提高石墨板的固定效果，可以增加吸附组件的组数和每组吸附组件的数量。吸盘可以将石墨板极速并自动的固定在送料平台上，无需人工手动操作，可有效减少人工固定对石墨板产生的影响，提高石墨板的生产质量和生产效率。

真空吸盘230可以为硅胶无痕真空吸盘。

在上述实施例中，硅胶无痕真空吸盘在吸附石墨板时，不会在石墨板上留下吸痕和压痕，不会影响石墨板的品质。

清扫机构的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，清扫机构可以包括集尘罩240、多组气嘴组件和吸尘罩241，工作平台211上端的前部开有一矩形缺口212，送料平台220设置在缺口212的前侧，驱动机构驱动工作平台211移动至缺口212的上方，多组气嘴243分别围设在缺口212的周围，吸尘罩241为上端为矩形、下端为圆形的漏斗状结构，其竖直设置在清扫机架210的前部，且其上端与缺口212平齐，其下端通过负压气管242外接负压吸气装置，集尘罩240的内部中空且前侧开口，其罩设在多组气嘴组件外。

在上述实施例中，气嘴组件可以设有6组，且在缺口212的后侧、左侧和右侧均设有2组气嘴组件。当驱动机构驱动送料平台220穿过集尘罩240的前侧移动至缺口212的上方时，同时，也是位于吸尘罩241的上方，6组气嘴组件和负压吸气装置同时开始工作，以将石墨板上的杂质吹起来，杂质会被对流气压吹到集尘罩240的中部位置，而多面密闭的集尘罩240刚好限制杂质的窜动，使得杂质得以集中，同时，负压吸气装置通过气管和吸尘罩220向集尘罩240内输送负压气流，以将集尘罩240的杂质吸入吸尘罩241内。其中，集尘罩240为矩形结构，其罩设在送料平台220的上端前部，以将多组气嘴组件均包围在其内部，一方面即可对气嘴组件进行防护，另一方面可防止杂质四处撺动，便于收集。负压吸气装置可以为抽吸泵和负压风机中的一种。本实施例的清扫机构，摒弃了传统的采用毛刷除尘的方式，通过多方位的对冲气流将石墨板上的杂质迅速吹落，具有杂质清理能力高、清理速度快和清理效率高等优点，而吹落的杂质由负压吸尘装置负压快速吸入，可有效防止杂质落回石墨板上，进一步地提高了清扫装置的杂质清理能力，还便于杂质的集中收集，提高了石墨板的出产品质。

气嘴组件可以包括两个气嘴243和支架244，支架244竖直设置在工作平台211的上端，两个气嘴243上下间隔的设置在支架244上，且其吹风面均朝向缺口212设置。

在上述实施例中，气嘴243外接气管，以喷射出高压气流，从而将石墨板上的杂质迅速吹落。且为了提高清扫机构的杂质清理能力和速度，在实际生产过程中，可增加气嘴组件的组数和每组气嘴组件的数量。气嘴可提高气流的喷射压力，进而提高其清理杂质的速度和力度，还具有实施成本低等优点。

在上述实施例中，驱动机构可以为电缸模组250，其沿前后方向设置在工作平台211的上端，且电缸模组250的后端穿过缺口212的上方延伸至缺口212的后侧，送料平台220水平设置在其上方，其底端和电缸模组250的滑块传动连接，电缸模组250驱动滑块带动工作平台211穿过集尘罩240的前侧移动至缺口212的上方。

在上述实施例中，电缸模组250具有输送方向精准和输送速度快等优点，可将送料平台220迅速且精准的输送至缺口212的上方，以提高清扫装置的工作效率。而连接真空吸盘230的气管均埋设在电缸模组250的拖链中，以方便为真空吸盘230输送气流和对气管进行防护。此外，本实施例中的驱动机构还可以为链条和齿轮组成的驱动结构，以及直线模组的驱动机构。

输送装置将清扫后的石墨板放入模压装置300中，模压装置300的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，如图13所示，模压装置300可以包括模压机310和设置在模压机上的杂质吸取工装320，杂质吸取工装320用于对模压石墨板后的产生在模压机310上的杂质进行清理回收。杂质吸取工装320的结构有多种，在这里不做限定，例如：杂质吸取工装320可以为设置在模压机310顶端的抽风机321。

在石墨板压制完成后，输送装置识别压制完成的2块双极板单板外部特征，判断产品压制OK/NG，被判NG的产品会被放置到废料回收处的废料框，OK的产品则会被转移至去毛边装置400。

去毛边装置400的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，如图14所示，去毛边装置400可以包括工作台410、XYZ三轴模组420、激光切割机构430和至少一个石墨双极板操作台440，XYZ三轴模组420设置在工作台410上，激光切割机构430设置在XYZ三轴模组420上，XYZ三轴模组420带动激光切割机构430分别沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动，X轴方向、Y轴方向和Z轴方向彼此垂直，至少一个石墨双极板操作台440间隔设置在工作台410上。

本发明的去毛边装置通过设置XYZ三轴模组420带动激光切割机构430分别沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动，实现能够有效控制激光切割机构430切割石墨双极板470的位置，提升石墨双极板470去毛边的精度和效率，提高了石墨双极板470的一次性去毛边合格率。

XYZ三轴模组420的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，XYZ三轴模组420可以包括沿X轴方向设置的X轴电缸模组421、沿Y轴方向设置的Y轴电缸模组422和沿Z轴方向设置的Z轴电缸模组423，Y轴电缸模组422的一端设置在X轴电缸模组421上的滑块上，Z轴电缸模组423的一端设置在Y轴电缸模组422上的滑块上，激光切割机构430设置在Z轴电缸模组423的滑块上。Z轴电缸模组423的滑块带动激光切割机构430实现Z轴方向的移动，Y轴电缸模组422实现Z轴电缸模组423的Y轴方向的移动，即实现激光切割机构430的Y轴移动，X轴电缸模组421实现Y轴电缸模组422的X轴方向的移动，即实现激光切割机构430的X轴移动。

其中，X轴电缸模组421、Y轴电缸模组422和Z轴电缸模组423均可以为现有技术中可以购买到的产品，例如：微型电缸IAI直线模组KGG滑台MV20等。

去毛边装置400还可以包括CCD视觉系统450，CCD视觉系统450也设置在Z轴电缸模组423的滑块上，CCD视觉系统450与XYZ三轴模组420电连接。

在三轴模组上面搭载有CCD视觉系统450和激光切割机，石墨双极板470放置到石墨双极板操作台440上后，三轴模组搭载CCD等移动到石墨双极板470上方，CCD视觉系统450的摄像头对石墨双极板470拍照，确认石墨双极板470在托盘442上的外形轮廓位置，然后根据此位置信息，CCD视觉系统450控制三轴模组载着激光切割机根据单板外形轮廓对石墨双极板470进行去毛边工序，在这里CCD视觉系统450是包括控制器，当然这里也可以是不包括控制器，但是去毛边装置就需要还包括控制器，CCD视觉系统450将摄像头摄取到的图像信息转成电信号传输给控制器，控制器控制三轴模组载着激光切割机根据单板外形轮廓对石墨双极板470进行去毛边工序。其中CCD视觉系统450可以为申请号为CN20182032447043.8的中国专利中记载的CCD视觉系统450，也可以为现有技术中可以购买到产品。

至少一个石墨双极板操作台440可以沿X轴方向间隔设置在工作台410上。方便切割，减少激光切割机每次的运动轨迹，提高切割效率。

如图15所示，石墨双极板操作台440的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，石墨双极板操作台440可以包括两个操作架441和两个托盘442，托盘442与操作架441一一对应，托盘442水平设置在操作架441上，两个操作架441沿Y轴方向间隔的设置在工作台410上，石墨双极板470放置在托盘442上。这是因为在石墨双极板模压结束后，石墨板变成两个石墨双极板，设置成两个两个操作架441和两个托盘442，可以方便抓取工装一次性抓取模压机里面的石墨双极板，并一次性放置在操作台上，提高工作效率。

托盘442上间隔可以设有多个吸盘443，固定石墨双极板470，防止在去毛边过程中石墨双极板470移动损坏石墨双极板470。

托盘442可以为矩形，并与石墨双极板470的形状相同，各个边长小于石墨双极板470的各个边长。石墨双极板470毛边分布在极板四周边缘，因此去毛边采用激光灼烧单板四周去除毛边，去毛边托盘442的外形尺寸比双极板单板略小，极板毛边在托盘442外侧，可有效防止去毛边过程中激光设备损伤托盘442。

因为在去毛边的过程中会出现大量的尘屑，为了防止尘屑再次落在石墨双极板470上和破坏工作的环境，还可以包括对石墨双极板操作台440进行吸尘的吸尘装置460。

吸尘装置460的结构和设置方式有多种，在这里不做限定，在本实施例中，吸尘装置460可以为吸尘机461，位于托盘442下方的工作台410为镂空，吸尘机461吸尘口设置在工作台410下方，并由镂空处朝向托盘442。吸尘机461将切割产生的尘屑，由镂空处抽吸集中处理。

在上述工艺中，起到物料转转移作用的输送装置的结构有多种，在这里不做限定。

如图16所示，本发明的输送装置可以包括：

转移机架510；

转盘520，绕其中心轴线可旋转地安装在转移机架510上；

料盘530，料盘530为多个，多个料盘530绕转盘520的周向间隔设置在转盘520上，以在料盘530转动至与机械手臂540相对的预定位置时，机械手臂540将其他工位的物料取放至该料盘530上或将该料盘530上的物料取放至其他工位；

接近开关550，接近开关550为多个，且与料盘530一一对应，用于检测与其对应的料盘530上是否有料。

本发明的输送装置可以通过设置转盘520和设置在转盘520上的多个料盘530，转盘520绕其中心轴线可旋转地安装在所述转移机架510上，在所述料盘530转动至与机械手臂540相对的预定位置时，所述机械手臂540将其他工位的物料取放至该料盘530上或将该料盘530上的物料取放至其他工位，并通过接近开关550用于检测与其对应的所述料盘530上是否有料，这样配合实现了几个工位上的物料同时输送，大大提高了物料的传输效率和产品的生产效率。

还可以包括驱动装置560，驱动装置560设置在转盘520的下方，以驱动转盘520绕其中心轴线转动。

驱动装置560的结构有多种，在这里不做限定，例如：驱动装置560可以包括电机561，电机561设置在转移机架510上，电机561的转动轴竖直设置在转盘520的下方且与与转盘520的中心连接固定，以驱动转盘520转动。

机械手臂540可以与料盘530的个数相同，且与处于预设位置的料盘530一一对应。一个机械手臂540负责一个预设位上的料盘530的物料的上下料，方便快捷。

在本实施例中，为了满足上述的工艺流程，料盘530可以为三个，三个料盘530绕转盘520的周向等距间隔设置在转盘520上，机械手臂540也为三个。在这里，驱动装置560可以包括电机561，电机561设置在转移机架510上，电机561设置在转盘520的下方，电机561上设有分度盘562，电机561的驱动端与转盘520传动连接，以驱动周转盘520每次转动120度。

在这里为了清楚的描述整个工作过程，将三个机械手臂540标记为第一机械手臂541、第二机械手臂542和第三机械手臂543，三个料盘530标记为第一料盘、第二料盘、第三料盘，第一机械手臂541将石墨板由清扫装置200转运至模压装置300，并将模压装置300处理后的物料转运至位于第一预设位的所述第一料盘上，在第一料盘转动至第二预设位时，所述第二机械手臂542将该料板上的成品双极板转移至去毛边装置400，废料转移至回收处，这里成品与物料的判断，可以通过设置CCD视频系统来实现，同时第二料板转移从第三预设位也转移至第一预设位，重复上述操作，在去毛边装置400的加工工序结束后，再将物料转移回第一料盘，在第一料盘转动至第三预设位时，第三机械手臂543将位于该料盘530上的物料转运至所述自动装笼装置600，同时第二料盘转移至第二预设位重复上述操作，而此时，第三料盘转动至第一预设位重复第一机械手臂541将B工位处理后的物料转运至位于第一预设位的所述第三料盘上的操作，在第一料盘继续转动至第一预设位时，将再次重复上述的整个操作。

为了方便放置固定物料，料盘530上可以均间隔安装有多个吸盘531。

接近开关550的设置方式有多种，在这里不做限定，在这实施例中，可以通过安装件570设置在转移机架510上。

安装件570的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，安装件570可以包括多个安装板571，多个安装板571均设置在转移机架510上，且与料盘530一一对应的设置在转盘520的四周，每个安装板571的上端均安装一个接近开关550。

机械手臂540上可以均分别安装有不同的取料夹具580，以满足加工后的物料的取放标准，取料夹具580的具体结构在这里不做限定，可以根据实际的生产需要设置其结构。

如图17和18所示，为了满足上述工艺的需求，第一机械手臂上可以设有吸取夹具815，本发明的一种吸取夹具815，包括安装主板810、用于吸取双极板的多个第一吸盘820和用于吸取石墨板的多个第二吸盘830；多个第一吸盘820和多个第二吸盘830均间隔设置在安装主板810同一侧上，多个第一吸盘820避开双极板外部流道且均匀按照双极板四周分布，用于吸取双极板，多个第二吸盘830按照石墨板的四周边沿分布，用于吸取石墨板。

本发明的吸取夹具的安装主板810的同一侧可以具有第一吸盘820和第二吸盘830，第二吸盘830用于吸取整块石墨板，第一用于吸取压制完成的双极板单板，第一吸盘820分布根据产品外部流道特征而设计，避开流道且均匀分布吸取极板四周，有效防止极板吸取不稳，这样一个吸取夹具815可以既用在吸取石墨板上，又可以运用在吸取双极上，结构简单轻巧，在双极板生产领域提高了产品的产量与品质，极大的提高了设备生产效率。

如图19和图20所示，吸取夹具815还可以包括真空发生器840、第一分流板850和第二分流板860，真空发生器840通过第一管路870与第一分流板850连通，真空发生器840通过第二管路880与第二分流板860连通，第一管路870和第二管路880上均设有阀门890，第一吸盘820和第二吸盘830均为真空吸盘，多个第一吸盘820的一端穿过安装主板810与第一分流板850连通，多个第二吸盘830的一端穿过安装主板810与第二分流板860连通。通过分别控制第一管路870和第二管路880上的阀门890的开关来实现第一吸盘820和第二吸盘830的吸取，当需要吸取石墨板时，第二管路880上的阀门890打开，第一管路870上阀门890关闭，第二吸盘830吸取石墨板，当需要吸取双极板时，第一管路870上阀门890打开，第二管路880上的阀门890关闭，第一吸盘820吸取石墨板。

阀门890可以均有电阀门。这里可以设置控制器，控制器与电阀门电连接来控制第一管路870和第二管路880的开关。

当对石墨板进行压制，石墨板被模压成2块双极板单板，模具上会有石墨板残渣，为了下一次模压对石墨板外部特征造成影响，吸取夹具815还可以包括间隔设置在安装主板810上的多个吹气嘴818，吹气嘴818与第一吸盘820和第二吸盘830设置在安装主板810的同一侧。当吸取夹具815来压机的模具内吸取双极板时，吹气嘴818开始用高压气流吹扫模具上下模，清理粘连在模具上的石墨板残渣，防止下一次模压对石墨板外部特征造成影响。

多个吹气嘴818的设置放置有多种，在这里不做限定，在本实施例中，多个吹气嘴818可以间隔设置在同一直线上。这样可以通过一个方向的移动吸取夹具815就可以实现对整个模具的清理。

安装主板810可以为矩形，多个吹气嘴818可以沿安装主板810的任一直边分布。

如图21所示，吸取夹具815还可以包括鼓风机811和第三分流板812，鼓风机811可以通过第三管路813分别与第三分流板812连通，第三管路813上设有打开或关闭其的阀门890，吹气嘴818一端与第三分流板812连通。当吸取夹具815来压机的模具内吸取双极板时，鼓风机811和第三管路813的阀门890打开，吹气嘴818开始用高压气流吹扫模具上下模，清理粘连在模具上的石墨板残渣，防止下一次模压对石墨板外部特征造成影响。

如图19所示，第一机械手臂上还可以包括CCD视觉系统816，CCD视觉系统816和第一机械手541电连接，CCD视觉系统816的摄像头817设置在安装主板810上。CCD视觉系统816除了可以准确的判断位置，在这里还可以起到判断模压后的双极板是否合格。

第一机械手臂541来到清扫装置200的位置，此时第二吸盘830在清扫装置200吸取到一块石墨板并将石墨板送至模压机310，进入模压机310内部，CCD视觉系统816识别压机模具特征进行位置信息矫正并将信息传递给第一机械手541，第一机械手541根据CCD信息做出相应位置补偿，后将石墨板高精度放入模具内。石墨板入模压机310后，第一机械手541退出模压机310，模压机310上下模具合模，形成一个密闭腔，然后开始对密闭腔抽真空，达到指定真空度后，上下模压板开始慢速压制，到达指定模压精度后，保压一段时间，开始对密闭腔破真空，破真空完成后，模具回模，经过压制工序后，石墨板被模压成2块双极板单板，第一机械手臂541再次进入模压机310，CCD视觉系统816识别压制完成的2块双极板单板外部特征，判断产品压制OK/NG。CCD视觉系统816判断产品良莠后，工装的第一吸盘820吸取2块双极板单板，然后吹气嘴818开始同高压气流吹扫模具上下模，清理粘连在模具上的石墨板残渣，防止下一次模压对石墨板外部特征造成影响，第一吸盘820吸取双极板并将双极板运送至位置C然后回到第一机械手541原位等待下一次动作。极大的提高了双极板的生产效率；防双张功能则提高了后续工序的精度和生产品质，本发明提高了双极板生产的生产进度与品质，本结构简单轻巧，在双极板生产领域提高了产品的产量与品质，极大的提高了设备生产效率与精度，降低劳动强度，对双极板的生产具有极大的现实意义。

根据实际的生产需要，第二机械手臂541上可以设有集托盘抓取与双极板抓取于一体的工装。

如图22所示，该工装包括主板710、第一抓爪720、和第二抓爪730和真空吸取件740；第一抓爪720和第二抓爪730可滑动的设置在主板710一端的两侧，并通过驱动装置750驱动第一抓爪720和第二抓爪730相互靠近抓取托盘760或相互远离松开托盘760；真空吸取件740设置在主板710的另一端以吸取双极板。

本发明的一种集成托盘760抓取和双极板抓取的工装先利用第一抓爪720和第二抓爪730配合件取托盘760，然后放到料架工装，然后去吸取双极板，后移动到料架工装，将双极板放到托盘760上面，在不降低产能的情况下，降低了工装的成本以及能耗；工装结构简单可靠使用便捷，能有效完成双极板的装盘堆叠，提高了双极板生产的产品良率，降低了双极板装盘的劳动强度，有效的提高了双极板生产的良品产能。

如图23所示，驱动装置750的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，驱动装置750可以包括一个双头气缸780；双头气缸780固定在主板710一端，双头气缸780的一个驱动端与第一抓爪720传动连接，另一个驱动端与第二抓爪730传动连接，以使得第一抓爪720和第二抓爪730相互靠近抓取托盘760或相互远离松开托盘760。

第一抓爪720和第二抓爪730的滑动路径与主板710两端的延伸方向平行。

在需要抓取托盘760时，双头气缸780同步驱动第二抓爪730和第一抓爪720相互远离，再到达托盘760的取物位置时，双头气缸780再同步驱动第二抓爪730和第一抓爪720相互靠近，将托盘760抓住。

在另一种可实施的方式中，驱动装置750可以为电动滑台，电动滑台沿主板710的两端的长度延伸方向设置，，第一抓爪720和第二抓爪730客户分别设置在电动滑台的两个电滑块上，两个电动滑台分别沿电动滑台的长度延伸方向滑动，同步带动第二抓爪730和第一抓爪720相互靠近或远离。

第一抓爪720合第二抓爪730的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，第一抓爪720与第二抓爪730相对的侧壁上可以设有第一卡紧件790，第二抓爪730与第一抓爪720相对的侧壁上设有第二卡紧件770，第一抓爪720和第二抓爪730上的卡紧件相互配合，以使得第二抓爪730靠近第一抓爪720时，第一卡紧件790和第二卡紧件770将托盘760卡紧。

第一卡紧件790和第二卡紧件770的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，第一卡紧件790和第二卡紧件770均包括至少两个卡紧柱711，第一卡紧件790上的卡紧柱711的一端固定在第一抓爪720，另一端端部设有卡槽712，第二卡紧件770上的卡紧柱711的一端固定在第二抓爪730，另一端端部设有卡槽712，第一卡紧件790上的卡紧柱711和第二卡紧件770上的卡紧柱711一一对应，且一一对应的卡紧柱711在同一直线上，所有卡紧柱711均在同一平面上，托盘760卡紧在卡槽712内。双头气缸780再同步驱动第二抓爪730和第一抓爪720相互靠近，第二卡紧件770的卡紧柱711的卡槽712和第二紧件的卡紧柱711的卡槽712分别卡住托盘760的两个侧边，将托盘760卡住。

为了方便第二卡紧件770的卡紧柱711的卡槽712和第二紧件的卡紧柱711的卡槽712分别卡住托盘760的两个侧边，第一抓爪720与第二抓爪730相对的侧壁上可以设有第一压紧件713，第二抓爪730与第一抓爪720相对的侧壁上设有第二压紧件714，第一压紧件713和第二压紧件714设置在卡紧柱711所在的平面的上方，以压紧定位住托盘760。在进行抓取托盘760时，双头气缸780同步驱动第二抓爪730和第一抓爪720相互远离，再将第一压紧件713和第二压紧件714卡紧在托盘760上，然后双头气缸780再同步驱动第二抓爪730和第一抓爪720相互靠近。

第一压紧件713和第二压紧件714的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，第一压紧件713和第二压紧件714可以均包括至少两个压紧柱715，第一卡紧件790上的压紧柱715和第二卡紧件770上的压紧柱715一一对应，且一一对应的压紧柱715在同一直线上，卡紧柱711均在同一平面上。所有卡紧柱711压在待抓取的托盘760上。

至少两个压紧柱715可以分别设置在第一卡紧件790和第二卡紧件770的两侧。更好的压紧定位住待抓取的托盘760，同时还可以避免在托盘760在被第一卡紧件790和第二卡紧件770卡紧的过程中变形。

真空吸取件740的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，真空吸取件740可以包括安装板716和设置在安装板716上的多个真空吸嘴717，安装板716固定在主板710的另一端。安装板716可以通过竖直板固定在主板710上，竖直板可以为两个，分别设置在安装板716的两端，竖直板的一端固定在主板710上，另一端固定在安装板716上。

其中，可以包括6个真空吸嘴717，6个真空吸嘴717设置在安装板716上的位置与双极板的四周相对应，双极板5因四周受力而不会出现四周垂落双张的现象亦因硅胶无痕吸盘不会留下吸盘压痕。

第三机械手臂541也可以设有夹具，夹具的结构有多种，在这里不做限定。

在第二机械手臂542将双极板从料盘上取下后，放置在自动装笼装置上。自动装笼装置的结构有多种，在这里不做限定，本发明的实施例提供了一种自动装笼装置。

请参考图24-图29，该石墨双极板自动装笼装置，包括取料平台610、机械臂620、笼架630和安全光栅660。

本发明的实施例的自动装笼装置，用于石墨双极板的储运工装670准确装入笼架630内，储运工装670的一侧面设有U形外接板680，U形外接板680上设有多个限位孔。

请参考图27，取料平台610包括第一导轨611、第二导轨612、托盘613和拖链614，第一导轨611和第二导轨612均为电缸模组，第一导轨611的下部设有连接架615，连接架615连接第二导轨612，使第一导轨611与第二导轨612垂直设置，第二导轨612可驱动连接架615运动，从而使第一导轨611沿着第二导轨612运动，托盘613下部连接第一导轨611上，且受第一导轨611驱动，可沿着第一导轨611滑动。拖链614内部用于存储第一导轨611和第二导轨612的线路，防止线路折断。本实施例中第一导轨611和第二导轨612可选择toyo电缸模组。

托盘613用于夹持储存石墨双极板的储运工装670，本实施例中托盘613为矩形板状，其上部设有矩形凹槽，凹槽的边缘设有多个限位块，储运工装670底部坐于凹槽内，所有限位块抵住储运工装的各个侧面，这样使储运工装670稳定装夹于托盘613上。取料平台610作为储运工装670的传输机构，由于第一导轨611和第二导轨612均为电缸模组，通过丝杠传动，可将托盘613准确传输至指定位置，为装笼做准备。

请参考图24、图25和图26，机械臂620包括机械爪和CCD视觉检测系统629，本实施例中机械臂620选择三维移动机械臂，机械爪包括本体621、和设置于本体621上的两夹持部622和定位板623，夹持部622为L形板体，两夹持部622相对设置且二者之间设有双活塞阔型气爪624，双活塞阔型气爪624固定于本体621上，双活塞阔型气爪624分别连接两夹持部622的上端，夹持部622下端设有两个半圆形定位槽627，定位板623设置于两夹持部622之间，定位板623上部连接定位气缸625，定位气缸625固定于主体621上，定位板623的两侧还设有两导向柱626，导向柱626上端固定于主体621上，机械臂620在夹持储运工装670时，定位气缸625驱动定位板623紧贴储运工装670的U形外接板680，两导向柱626插入U形外接板680的限位孔内，双活塞阔型气爪624驱动两夹持部622下端分别由两侧进入U形外接板680内，使每一定位槽627抱住一导向柱626，定位板623和两夹持部622的下端夹紧U形外接板680，从而使机械臂620夹持储运工装670的一个侧面，即实现对储运工装670的稳定装夹。本体621后侧设有一通孔628，CCD视觉检测系统629设置于通孔628上方并固定于本体621上。

请参考图28，笼架630为矩形框架，由钢筋焊接形成，笼架630内部被间隔为共平面的多个相同的储存框，笼架630顶部设有CCD视觉特征识别部631，这里将四竖直边的钢筋顶部的圆形面作为CCD视觉特征识别部631，四圆形面供CCD视觉检测系统629识别，笼架630的底部设有多个支脚632，支脚632支撑于地面，支脚632之间设有物流机器人640，物流机器人640用于运走笼架630。

请参考图29，安全光栅660设置于安全门650的边缘，安全门650围住取料平台610、机械臂620和笼架630，安全光栅660连接机械臂620，安全光栅660检测到人员进入被触发，使机械臂620停止运动，有保证了工作人员的人身安全。

本发明的一种自动装笼装置的装笼过程为：首先由储存石墨双极板的储运工装670安装于托盘613上，取料平台610通过第一导轨611和第二导轨612沿着相互垂直方向将托盘613至指定位置，机械臂620通过两夹持部622与定位板623配合夹取储运工装670，CCD视觉检测系统629识别笼架630上的CCD视觉特征识别部631并确定机械臂620的移动轨迹(X、Y、Z三轴运动距离)，控制机械臂620按照移动轨迹移动至指定储物框，双活塞阔型气爪624驱动两夹持部622外移，松开储运工装670使其装入储物框。由于机械臂620仅仅夹持储运工装670的一个侧面，便于储运工装670准确落入一个储物框的区域，且避免对先前装入储运工装670的影响，提高了装笼精度。

本发明的石墨双极板模压成型采用自动化技术生产工艺，将人从繁重的体力劳动、恶劣的工作环境中解放出来，极大提高了劳动生产效率；设备采用多种机器人配合CCD视觉系统搬运产品，有效保证双极板模压成型过程中的生产精度，提高了产品优良率，降低双极板生产成本；设备工艺将石墨碎屑残渣通过自动化方式收集，有效杜绝粉尘危险，保护设备和人生安全；所有不合格品均被废物收集再利用，提高原材料利用率，降低生产成本，有利于环境保护；石墨双极板模压成型工艺设备还极大提高了行业生产水平，促进了燃料电池双极板模压成型工艺的发展。

以上未涉及之处，适用于现有技术。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种石墨双极板模压成型系统，其特征在于：包括：上料装置、清扫装置、模压装置、输送装置、去毛边装置、自动装笼装置和电控系统；

上料装置，用于将石墨板上料至所述清扫装置上；

清扫装置，用于清理石墨板表面的杂质；

模压装置，用于将清理后的石墨板进行模压成双极板单板；

去毛边装置，用于切割双极板单板四周的毛边；

输送装置，用于将石墨板由清扫装置转运至模压装置，在模压结束后，废料转移至回收处，将成品双极板单板转移至去毛边装置，在去毛边工序结束后，再将双极板单板转移至自动装笼装置；

自动装笼装置将双极板单板转移至其他工位；

电控系统，所述电控系统分别与所述上料装置、清扫装置、取料装置、模压装置、输送装置、去毛边装置、自动装笼装置电连接，用于各装置的控制；

所述清扫装置包括清扫机架、送料平台、清扫机构和驱动机构，所述清扫机架的上端设有水平设置的工作平台，所述送料平台水平设置，并和所述清扫机构沿前后方向间隔设置在所述工作平台的上端，且所述送料平台与所述工作平台滑动连接，所述送料平台的上端设有多组吸附组件，多组所述吸附组件用以共同将石墨板固定在所述送料平台的上端，所述驱动机构与所述送料平台传动连接，并驱动所述送料平台带动石墨板前后移动至靠近或远离所述清扫机构，所述清扫机构用于处理石墨板上的杂质；

所述自动装笼装置包括取料平台、第四机械手臂和笼架，所述取料平台包括第一导轨、第二导轨和托盘，所述托盘用于夹持储存石墨双极板的储运工装，所述托盘设置于所述第一导轨上，所述第一导轨下部垂直连接所述第二导轨，所述第一导轨和所述第二导轨均为电缸模组，所述第四机械手臂包括机械爪和CCD视觉检测系统，所述机械爪设有气缸驱动的定位板和相对设置的两夹持部，所述夹持部为L形板体，所述定位板设置于两所述夹持部之间，两所述夹持部下端用于伸入所述储运工装侧面的U形外接板内部，所述定位板用于抵住所述U形外接板外表面，所述定位板和两所述夹持部夹紧所述U形外接板，从而使所述机械爪夹持所述储运工装的一侧面，所述CCD视觉检测系统固定于所述机械爪上，所述笼架顶部设有多个CCD视觉特征识别部，所述笼架内部设有共平面的多个储存框。

2.如权利要求1所述的一种石墨双极板模压成型系统，其特征在于：所述上料装置包括上料机架和设置在所述上料机架上的上料机构、上料升降机构、分张机构和移栽机构；所述上料机构设置在所述移栽机构的一侧，用于装载石墨板料堆并运载所述石墨板料堆至所述上料升降机构上；所述移栽机构设置在所述上料升降机构的正上方，用于吸取所述石墨板料堆上表面的石墨板，并将吸取后的石墨板转移至所述清扫装置上；所述上料升降机构用于抬升所述石墨板，以使得所述石墨板料堆的上表面石墨板始终与移栽机构的取料面在同一水平面；所述分张机构设置在所述移栽机构和所述上料升降机构上的石墨板料堆之间，使得所述移栽机构每次吸取单个石墨板。

3.如权利要求2所述的一种石墨双极板模压成型系统，其特征在于：所述清扫机构包括集尘罩、多组气嘴组件和吸尘罩，所述工作平台上端的前部开有一矩形缺口，所述送料平台设置在所述缺口的前侧，所述驱动机构驱动所述工作平台移动至所述缺口的上方，多组所述气嘴组件别围设在所述缺口的周围，所述吸尘罩为上端为矩形、下端为圆形的漏斗状结构，其竖直设置在所述机架的前部，且其上端与所述缺口平齐，其下端通过负压气管外接负压吸气装置，所述集尘罩的内部中空且前侧开口，其罩设在多组气嘴组件外。

4.如权利要求3所述的一种石墨双极板模压成型系统，其特征在于：所述模压装置包括模压机和设置在模压机上的杂质吸取工装，所述杂质吸取工装用于对模压石墨板后的产生在模压机上的杂质进行清理回收。

5.如权利要求3或4所述的一种石墨双极板模压成型系统，其特征在于：所述去毛边装置包括工作台、XYZ三轴模组、激光切割机构、CCD视觉系统和至少一个石墨双极板操作台，所述XYZ三轴模组设置在所述工作台上，所述激光切割机构和CCD视觉系统的摄像机均设置在所述XYZ三轴模组上，所述XYZ三轴模组带动所述激光切割机构和所述CCD视觉系统的摄像机分别沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动，所述X轴方向、Y轴方向和Z轴方向彼此垂直，至少一个所述石墨双极板操作台间隔设置在所述工作台上。

6.如权利要求5所述的一种石墨双极板模压成型系统，其特征在于：所述输送装置包括：

转移机架；

转盘，绕其中心轴线可旋转地安装在所述转移机架上；

料盘，所述料盘为多个，多个所述料盘绕所述转盘的周向间隔设置在所述转盘上，以在所述料盘转动至与机械手臂相对的预定位置时，所述机械手臂将其他工位的物料取放至该料盘上或将该料盘上的物料取放至其他工位；

接近开关，所述接近开关为多个，且与所述料盘一一对应，用于检测与其对应的所述料盘上是否有料。

7.如权利要求6所述的一种石墨双极板模压成型系统，其特征在于：所述料盘为三个，三个所述料盘绕所述转盘的周向间隔设置在所述转盘上，所述机械手臂为三个，且与所述料盘一一对应，分别为第一机械手臂、第二机械手臂和第三机械手臂，第一机械手臂将石墨板由清扫装置转运至模压装置，并将模压后的双极板单板转运至位于第一预设位的所述料盘上，在该料盘转动至第二预设位时，所述第二机械手臂将该料盘上的双极板单板转移至去毛边装置，在去毛边工序结束后，再将双极板单板转移回该料盘，在该料盘转动至第三预设位时，第三机械手臂将位于该料盘上的双极板单板转运至所述自动装笼装置；接近开关，所述接近开关为三个，且与所述料盘一一对应，用于检测与其对应的所述料盘上是否有料。

8.如权利要求7所述的一种石墨双极板模压成型系统，其特征在于：第一机械手臂上设有吸取夹具，所述吸取夹具包括安装主板、多个吹气嘴、用于吸取双极板的多个第一吸盘、用于吸取石墨板的多个第二吸盘；多个所述第一吸盘和多个第二吸盘均间隔设置在所述安装主板同一侧上，多个所述第一吸盘避开双极板外部流道且均匀按照双极板四周分布，用于吸取双极板，多个所述第二吸盘按照石墨板的四周边沿分布，用于吸取石墨板；多个所述吹气嘴间隔设置在所述安装主板上的，所述吹气嘴与第一吸盘和第二吸盘设置在所述安装主板的同一侧。

9.如权利要求1所述的一种石墨双极板模压成型系统，其特征在于：所述取料平台用于运送所述储运工装至指定位置，所述机械爪用于由指定位置夹取所述储运工装，所述CCD视觉检测系统识别所述笼架上的CCD视觉特征识别部并确定所述第四机械手臂的移动轨迹，控制所述第四机械手臂按照所述移动轨迹移动至指定储物框。