CN111755723B - 燃料电池膜电极边框的制备装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种燃料电池膜电极边框的制备装置，包括：机架以及设置在机架上的第一搬运组件、叠料组件、边框上料组件、热压组件、冷压组件。本申请提供的上述方案，通过第一搬运组件用于将胶膜和边框上料组件上放置的边框转移到所述叠料组件上进行堆叠，再将经过堆叠后的边框和胶膜通过热压组件处理，使得边框和胶膜贴合，最后将贴合后的边框和胶膜经过冷压组件处理，就可以生产出合格的边框成品。整体装置避免了人工干预，稳定性好，有效的提高了五合一边框制成的质量和效率，降低了生产成本。

Description

燃料电池膜电极边框的制备装置
技术领域
本发明涉及燃料电池生产技术领域，特别是涉及一种燃料电池膜电极边框的制备装置。
背景技术
五合一制框设备是氢燃料电池的主要部件，五合一边框主要由边框片和胶膜压合而成。目前，现有的燃料电池膜电极在生产过程中，需要人工将边框片和胶膜多层堆叠于工装石墨板中，然后通过热压设备压合，所有精度均由人工确定和控制，由于人工操作无法保证位置精度和成品率，从而会导致次品流转到后续生产过程中，严重影响燃料电池膜电极的质量，造成很严重的成本浪费。
发明内容
基于此，有必要针对现有五合一制框设备过程中，人工操作无法保证位置精度和成品率的问题，提供一种燃料电池膜电极边框的制备装置。
本发明提供了一种燃料电池膜电极边框的制备装置，包括：机架以及设置在机架上的第一搬运组件、叠料组件、边框上料组件、热压组件、冷压组件；
所述第一搬运组件用于将胶膜和所述边框上料组件上放置的边框转移到所述叠料组件上进行堆叠；
所述热压组件用于将堆叠的边框和胶膜进行热处理，以使得所述边框和所述胶膜贴合；
所述冷压组件用于将贴合后的边框和胶膜进行冷处理。
上述燃料电池膜电极边框的制备装置，通过第一搬运组件将下料平台组件上放置的工装板、边框上料组件上放置的边框以及裁切后的胶膜从下到上依次转移到叠料组件上的支撑板上进行堆叠，再将经过堆叠后的边框和胶膜通过热压组件处理，使得边框和胶膜贴合，最后将贴合后的边框和胶膜经过冷压组件处理，就可以生产出合格的边框成品。整体装置避免了人工干预，稳定性好，有效的提高了五合一边框制成的质量和效率，降低了生产成本。
在其中一个是实例中，还包括设置在所述机架上的胶膜切断组件，所述胶膜切断组件用于释放并裁切胶膜，所述第一搬运组件用于转移裁切后的胶膜。
在其中一个是实例中，所述胶膜切断组件包括放卷轴、放卷纠偏部件、主动辊以及裁切部件；胶膜经过所述放卷轴放卷后，再经过所述放卷纠偏部件传送到所述主动辊后，由所述裁切部件裁切。
在其中一个是实例中，所述胶膜切断组件还包括设置在所述主动辊下游的拉带部件，当所述拉带部件将所述胶膜拉动到预设位置，所述裁切部件下压切断所述胶膜。
在其中一个是实例中，还包括设置在所述机架上的第二搬运组件和裁切组件，所述第二搬运组件用于将经过所述机架上的胶膜切断组件处理后的胶膜搬运到所述裁切组件处进行激光裁切。
在其中一个是实例中，所述第二搬运组件包括第一驱动组件、支架、第一伸缩件以及真空搬运平台；
所述第一驱动组件设置在所述机架上，所述第一伸缩件的一端与所述第一驱动组件连接，且所述第一驱动组件能够驱动所述第一伸缩件沿所述第一驱动组件的长度方向运动，所述第一伸缩件的另一端与所述支架连接，所述真空搬运平台设置在所述支架上。
在其中一个是实例中，所述裁切组件包括第二驱动组件、第一Y轴驱动组件、激光切割部件、裁切平台；
所述第二驱动组件和所述裁切平台均设置在所述机架上，所述第一Y轴驱动组件与所述第二驱动组件连接，且所述第二驱动组件能够驱动所述第一Y轴驱动组件沿所述第二驱动组件的长度方向运动，所述激光切割部件设置在所述第一Y轴驱动组件朝向所述裁切平台的一侧，所述第一Y轴驱动组件能够驱动所述激光切割部件沿所述第一Y轴驱动组件的长度方向运动；
当所述第二搬运组件上的真空搬运平台将经过所述胶膜切断组件处理后的胶膜转运到所述裁切平台后，所述激光切割部件用于对所述裁切平台上的胶膜进行激光裁切，所述真空搬运平台再将激光裁切后的胶膜转运到所述机架上的缓存平台上。
在其中一个是实例中，所述叠料组件包括支撑底座、压板、压板驱动件、支撑杆以及支撑板；
所述支撑底座设置在所述机架上，所述支撑杆垂直固定在所述支撑底座上，所述支撑板固定在所述支撑杆远离所述支撑底座的一端，所述压板驱动件的驱动端能够驱动所述压板朝向或远离所述支撑板运动；
当所述第一搬运组件上的真空搬运吸盘将所述机架上的下料平台组件上放置的胶膜和边框转移到所述支撑板上时，所述压板驱动件上的驱动端带动所述压板朝向所述支撑板一侧运动。
在其中一个是实例中，还包括转移组件，所述转移组件用于将所述叠料组件上放置的工装板以及放置在所述工装板上的边框片和胶膜一起转移到所述热压组件上。
在其中一个是实例中，所述转移组件包括第三驱动组件、第二Y轴驱动组件、Z轴驱动组件、夹爪气缸以及夹爪；
所述第三驱动组件设置在所述机架上，所述第二Y轴驱动组件与所述第三驱动组件连接，且所述第三驱动组件能够驱动所述第二Y轴驱动组件沿所述第三驱动组件的长度方向运动；
所述Z轴驱动组件安装在所述第二Y轴驱动组件上，且所述第二Y轴驱动组件能够带动所述Z轴驱动组件沿所述第二Y轴驱动组件的长度方向运动，所述夹爪与所述夹爪气缸安装在所述Z轴驱动组件上，所述Z轴驱动组件能够带动夹爪与所述夹爪气缸在Z轴方向上运动，所述夹爪气缸与所述夹爪相连接，所述夹爪气缸能够驱动夹爪抓取物料。
在其中一个是实例中，所述热压组件包括加热板支座、第一加热板、第二加热板以及加热板驱动部件；
所述加热板支座设置在所述机架上，所述第一加热板和所述第二加热板均设置在所述加热板支座上，且所述第二加热板位于所述第一加热板上方，当放置在两块工装板之间的边框片和胶膜一起转移到所述第一加热板上时，所述加热板驱动部件驱动所述第二加热板朝向所述第一加热板一侧运动。
在其中一个是实例中，所述冷压组件包括冷却板支座、上压板、下压板以及上压板驱动件，所述上压板和所述下压板能够对放置于两者之间的物料进行冷却；
所述冷却板支座设置在所述机架上，所述上压板和所述下压板相对设置在所述冷却板支座上，当将经过所述热压组件处理后的工装板以及放置在所述工装板上的边框片和胶膜一起转移到所述下压板上时，所述上压板驱动件驱动所述上压板朝向所述下压板一侧运动。
在其中一个是实例中，还包括设置在所述机架上的成品下料台组件，所述成品下料台组件用于放置经过所述冷压组件处理后的边框片和胶膜。
在其中一个是实例中，所述成品下料台组件包括下料导轨和成品料盒，所述下料导轨设置在所述机架上，所述成品料盒设置在所述下料导轨上，用以放置经过所述冷压组件处理后的所述边框片和所述胶膜。
附图说明
图1为本发明一实施例中燃料电池膜电极边框的制备装置的结构示意图；
图2为图1中的胶膜切断组件结构示意图；
图3为图1中的第二搬运组件结构示意图；
图4为图1中的裁切组件结构示意图；
图5为图1中的第一搬运组件结构示意图；
图6为图1中的第一搬运组件结构示意图；
图7为图1中的边框上料组件结构示意图；
图8为图1中的下料平台组件结构示意图；
图9为图1中的转移组件结构示意图；
图10为图1中的热压组件结构示意图；
图11为图1中的冷压组件结构示意图；
图12为图1中的成品下料台组件结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”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。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，本发明一实施例中，提供了一种燃料电池膜电极边框的制备装置，包括：机架(图中未指示)以及设置在机架上的第一搬运组件40、叠料组件50、边框上料组件60、下料平台组件70、热压组件90、冷压组件100，其中，第一搬运组件40用于将下料平台组件70上放置的工装板、边框上料组件60上放置的边框以及裁切后的胶膜从下到上依次转移到叠料组件50上的支撑板503上进行堆叠；热压组件90用于将堆叠后的边框和胶膜进行热处理，以使得边框和胶膜贴合；冷压组件100用于将贴合后的边框和胶膜进行降温冷却。
具体地，如图5所示，本申请中的第一搬运组件40包括机械臂401和真空搬运吸盘402，其中，机械臂401的一端安装在机架上，另一端与真空搬运吸盘402连接，当需要转运胶膜或边框片料时，只需要控制机械臂401运动，机械臂401带动真空搬运吸盘402运动到胶膜或边框片料处时，真空搬运吸盘402通过负压吸附胶膜或边框片料，进而再控制机械臂401带动真空搬运吸盘402运动到待加工工位处后，放下胶膜或边框片料即可。
边框上料组件60，如图7所示，包括设置在机架上的边框片料盘602，边框片放置在边框片料盘602，当需要转运边框片时，只需要通过控制机械臂401带动真空搬运吸盘402运动到边框片料盘602上方，然后通过真空搬运吸盘402吸附边框片料盘602上的边框片即可。
叠料组件50，如图6所示，包括支撑底座501、连接杆502、压板503、压板驱动件505、支撑杆506、支撑板507以及连接杆驱动件508，其中，支撑底座501设置在机架上，支撑杆506垂直固定在支撑底座501上，支撑板507固定在支撑杆506远离支撑底座501的一端，压板驱动件505的驱动端能够驱动压板503朝向或远离所述支撑板运动，同时，连接杆驱动件508固定在升降板510上；且连接杆驱动件508上的驱动端与连接板509固定连接，连接杆502的一端与连接板509固定连接，连接杆502远离连接板509的一端安装在压板503的底面，当连接杆驱动件508驱动连接板509水平运动时，连接板509能够带动连接杆502和压板503同步平移。升降板510滑动设置于支撑杆506上，压板驱动件505的驱动端能够驱动升降板510沿着支撑杆506上下滑动，从而带动压板503朝向或远离所述支撑板507运动。
当真空搬运吸盘402将下料平台组件70上放置的工装板504、边框片料盘602上的边框片以及胶膜从下到上依次转移到支撑板507上时，首先连接杆驱动件508通过连接板509带动连接杆502朝远离支撑板507两侧的方向运动，进而通过连接杆502带动压板503朝远离支撑板507两侧的方向运动，然后压板驱动件505上的驱动端带动压板503向上运动，即压板驱动件505上的驱动端带动压板503朝向远离支撑板507的一侧运动，再通过连接杆驱动件508带动压板503朝向靠近支撑板507中心的方向运动，最后压板驱动件505上的驱动端带动压板503向下运动，即压板驱动件505上的驱动端带动压板503朝向靠近支撑板507的一侧运动，以使得压板503抵压在胶膜上表面，从而避免了胶膜在裁切会出现的翘边现象。
本申请中的连接杆驱动件508包括气缸，该气缸固定在升降板510上，气缸上的活塞杆与连接板509固定连接，通过气缸上的活塞杆的伸缩就可以带动连接板509的左右运动，从而就可以带动压板503朝向支撑板507两侧或远离支撑板507两侧运动。
压板驱动件505包括丝杠、丝杠螺母和电机，其中，电机的输出轴通过联轴器与丝杠连接，丝杠螺母设置在丝杠上，且丝杠螺母与压板503固定连接。在使用时，通过电机带动丝杠转动，进而带动丝杠上的丝杠螺母沿丝杠的轴向移动，从而带动压板503沿丝杠的轴向运动，以使得压板503能够和支撑板507贴合或者分离。需要说明的是，上述压板驱动件为电机丝杠结构仅为示例，在其他可替代的方案中，也可以采用其它结构，例如，电动伸缩杆或者液压杆结构。本申请对压板驱动件的具体结构不作特殊限制，只要上述结构能实现本申请的目的便可。
下料平台组件70，如图8所示，包括支撑架701和支撑平台702，其中支撑架701固定安装在机架上，支撑平台702设置在支撑架701上，工装板放置在支撑平台702上。
热压组件90，如图10所示，包括加热板支座901、第一加热板902、第二加热板905以及加热板驱动部件907，其中，加热板支座901设置在机架上，第一加热板902和第二加热板905均设置在加热板支座901上，且第二加热板905位于第一加热板902上方，当放置在两块工装板之间的边框片和胶膜一起转移到第一加热板902上时，加热板驱动部件907驱动第二加热板905朝向第一加热板902一侧运动。
具体地，如图10所示，加热板支座901上设置有第一腔体9011，第一加热板902设置在第一腔体9011内部的底面，且第一腔体9011上设置有四根第一导向杆903，每根第一导向杆903均从第一腔体9011的上端穿过第一腔体9011内后，与第一腔体9011的下端固定连接，同时，四根第一导向杆903分为两组，每组有两根第一导向杆903，其中一组位于第一加热板902的一侧，另一组位于第一加热板902的另一侧，在每根第一导向杆903上均设置有导向套904，该导向套904能够沿着第一导向杆903的轴向滑动，两个导向套904之间设置有连接板(图中未指示)，该连接板位于第一腔体9011内部，第二加热板905设置在连接板朝向第一加热板902的一侧，加热板驱动部件907固定在第一腔体9011的外部，加热板驱动部件907通过传动部件906与连接板连接。当加热板驱动部件907带动传动部件906上、下运动时，传动部件906远离加热板驱动部件907的一端就可以带动连接板上、下运动，从而就可以带动第二加热板905朝向第一加热板902一侧运动。
进一步地，该加热板驱动部件907包括丝杠、丝杠螺母和电机，该传动部件906可以为连接杆，电机固定在第一腔体9011的外部，电机上的输出轴通过联轴器与丝杠连接，丝杠螺母螺纹连接在丝杠上，连接杆的一端与丝杠螺母固定连接，另一端穿过第一腔体9011后，与第一腔体9011内部的连接板连接。当电机带动丝杠转动的时候，丝杠上的丝杠螺母就会沿着丝杠的轴向运动，从而就会带动连接板在第一腔体9011内上、下运动，进而带动连接板上的第二加热板905朝向或背离热板902一侧运动。需要说明的是，上述加热板驱动部件为电机丝杠结构仅为示例，在其他可替代的方案中，也可以采用其它结构，例如，电动伸缩杆或者液压缸结构。本申请对加热板驱动部件的具体结构不作特殊限制，只要上述结构能实现本申请的目的便可。
冷压组件100，如图11所示，包括冷却板支座1001、上压板1005、下压板1002以及上压板驱动件，其中，上压板1005和下压板1002能够对放置于两者之间的物料进行冷却，冷却板支座1001设置在机架上，上压板1005和下压板1002相对设置在冷却板支座1001上，当将经过热压组件90处理后的工装板以及放置在工装板上的边框片和胶膜一起转移到下压板1002上时，上压板驱动件驱动上压板1005朝向下压板1002一侧运动。
具体地，如图11所示，冷却板支座1001上设置有第二腔体1003，下压板1002位于第二腔体1003内，第二腔体1003内设置有四根第二导向杆1006，每两根第二导向杆1006位于下压板1002的不同侧，且每根第二导向杆1006的上、下两端均和第二腔体1003的上、下两端固定，在每根第二导向杆1006上均设置有滑套(图中未指示)，且滑套位于第二腔体1003内的第二导向杆1006上，两个滑套之间设置有连接板，该连接板朝向下压板1002的一侧设置有上压板1005，连接板背离下压板1002的一侧与固定在第二腔体1003外侧上的上压板驱动件连接。
进一步地，该上压板驱动件可以为增压缸1004，增压缸1004固定在第二腔体1003外侧，且增压缸1004上的活塞杆穿过第二腔体1003的上端面后与第二腔体1003内的连接板连接，通过增压缸1004控制活塞杆的伸缩，进而控制第二腔体1003内的连接板上、下运动。需要说明的是，上述下压板驱动件为增压缸仅为示例，在其他可替代的方案中，也可以采用其它结构，例如，电动伸缩杆或者电机带动丝杠结构。本申请对下压板驱动件的具体结构不作特殊限制，只要上述结构能实现本申请的目的便可。
采用上述技术方案，通过第一搬运组件40中的真空搬运吸盘402将下料平台组件70上放置的工装板、边框上料组件60上的边框片料盘602中的边框片以及裁切后的胶膜从下到上依次转移到叠料组件50上的支撑板507上后，再控制压板驱动件505带动压板503下压，使得压板503压紧在胶膜上表面，完后将另一块工装板叠放在压好的胶膜和边框上，再将两块工装板以及放置在两块工装板之间的边框和胶膜一起转运到热压组件90进行处理，使得边框和胶膜贴合，最后将贴合后的边框和胶膜经过冷压组件100冷却处理，就可以生产出合格的边框成品。整体装置避免了人工干预，稳定性好，有效的提高了五合一边框制成的质量和效率，降低了生产成本。
在一些实施例中，如图2所示，为了方便裁切胶膜，本申请还包括设置在机架上的胶膜切断组件10，该胶膜切断组件10用于释放并裁切胶膜。
具体地，本申请实施例中的胶膜切断组件10包括放卷轴101、放卷纠偏部件102、主动辊106以及裁切部件107，胶膜在经过放卷轴101放卷后，再经过放卷纠偏部件102传送到接带部件103处，经过接带部件103后再传送到张力控制部件104处，随后经过过程纠偏部件105后传送到主动辊106后，由裁切部件107裁切。裁切后的胶膜由第二搬运组件20上的真空搬运平台转运到裁切组件30中的裁切平台306上做进一步裁切，经过裁切组件30裁切后的胶膜再由真空搬运吸盘402转运到带加工工位即可。
进一步地，为了确保经过放卷轴101放卷的胶膜在裁切时，都可以裁切成预设长度规格的胶膜，本申请的胶膜切断组件10还包括设置在主动辊106下游的拉带部件108，当拉带部件108将胶膜拉动到预设位置，裁切部件107下压切断胶膜。该拉带部件108包括设置在机架上的滑轨(图中未指示)和设置在滑轨的夹具(图中未指示)，通过夹具夹住主动辊106下游的胶膜，然后控制夹具在滑轨上滑动到预设位置时，裁切部件107下压切断胶膜，其中夹具可通过滑块与滑轨连接。
在一些实施例中，如图2所示，本申请的胶膜切断组件10还包括视觉部件109，具体地，该视觉部件109包括CCD图像传感器，且CCD图像传感器位于拉带部件108的上方，拉带部件108还包括拉带装置(图中未指示)和转动平台(图中未指示)，其中，转动平台设置在机架上，且能够沿着XY轴移动和Z轴旋转，拉带装置设置在转动平台上，当该转动平台沿X轴移动到最右侧时，转动平台上的拉带装置将胶膜吸起，拉带装置移动到转动平台最左侧，随后裁切部件107下压切断胶膜。当切割完成后，转动平台带着切割完成后的片料向左移动，在移动到CCD图像传感器下方时，转动平台再进行xy的调整和z轴的旋转。
在一些实施例中，如图3所示，为了方便转运经过裁切部件107裁切后的胶膜，本申请还包括设置在机架上的第二搬运组件20和裁切组件30，其中第二搬运组件20用于将裁切部件107下压切断的胶膜搬运到裁切组件30处进行激光裁切。
具体地，第二搬运组件20包括第一驱动组件201、第一X轴驱动电机202、滑轨203、支架204、第一伸缩件205以及真空搬运平台，其中，第一驱动组件201包括第一X轴导轨和丝杠，第一伸缩件205包括气缸，第一X轴导轨设置在机架上，丝杠的一端与固定在第一X轴导轨上的第一X轴驱动电机202的输出轴通过联轴器连接，丝杠上设置有丝杠螺母，当第一X轴驱动电机202带动丝杠转动的时候，丝杠上的丝杠螺母可以沿着丝杠的轴向移动，气缸上的缸筒通过丝杠螺母与丝杠连接，气缸上的活塞杆通过连接块203与支架204连接，真空搬运平台设置在支架204上。当需要转运经过裁切部件107下压切断的胶膜时，首先启动第一X轴驱动电机202，第一X轴驱动电机202带动丝杠转动，进而带动丝杠上的丝杠螺母沿丝杠的轴向运动，由于气缸通过丝杠螺母与丝杠连接，在丝杠螺母沿丝杠的轴向运动的时候，就可以调节好气缸的X轴位置，在调节好气缸的X轴位置后，再启动气缸，气缸上的活塞杆带动支架204沿Y轴方向运动，当调节好支架204的Y轴位置后，即支架204上的真空搬运平台位于裁切部件107下压切断的胶膜的上方时，随后通过真空搬运平台吸附胶膜转运即可。
需要说明的是，本申请中的真空搬运平台至少包括一个真空搬运平台，如图3所示，本申请在支架204上设置有两个真空搬运平台，即第一真空搬运平台206和第二真空搬运平台207，本申请对真空搬运平台的数量不作特殊限制，只要上述真空搬运平台能实现本申请的目的便可。
如图4所示，为了方便对真空搬运平台转运来的胶膜做进一步处理，本申请还包括设置在机架上的裁切组件30，该裁切组件30包括第二驱动组件301、第一Y轴驱动组件303、第一Y轴驱动电机304、激光切割部件305、裁切平台306以及缓存平台308；其中，第二驱动组件301包括第二X轴导轨和第二X轴驱动电机302，第二X轴导轨、裁切平台306以及缓存平台308均设置在机架上，第二X轴导轨上沿第二X轴导轨的方向设置有X轴丝杠(图中未指示)，该X轴丝杠的一端与固定在第二X轴导轨上的第二X轴驱动电机302的输出轴通过联轴器连接，X轴丝杠上设置有丝杠螺母，当第二X轴驱动电机302带动X轴丝杠转动的时候，X轴丝杠上的丝杠螺母能够沿着X轴丝杠的轴向移动，第一Y轴驱动组件303通过X轴丝杠上的丝杠螺母与X轴丝杠连接，在第一Y轴驱动组件303上沿第一Y轴驱动组件303的方向上设置有Y轴丝杠，该Y轴丝杠与固定在第一Y轴驱动组件303上的第一Y轴驱动电机304的输出轴通过联轴器连接，Y轴丝杠上也设置有丝杠螺母，激光切割部件305通过Y轴丝杠上的丝杠螺母与Y轴丝杠连接，当第一Y轴驱动电机304带动Y轴丝杠转动的时候，Y轴丝杠上的丝杠螺母能够沿着Y轴丝杠的轴向移动，从而调节激光切割部件305的Y轴位置。
当真空搬运平台将经过裁切部件107下压切断的胶膜转运到裁切平台306上时，第二X轴驱动电机302带动X轴丝杠转动，进而带动X轴丝杠上的丝杠螺母沿X轴丝杠的轴向移动，由于第一Y轴驱动组件303通过X轴丝杠上的丝杠螺母与X轴丝杠连接，在X轴丝杠上的丝杠螺母沿X轴丝杠的轴向移动的时候，第一Y轴驱动组件303也能够沿着X轴丝杠的轴向移动，从而方便调节第一Y轴驱动组件303上的激光切割部件305的X轴位置，在调节好激光切割部件305的X轴位置后，第一Y轴驱动电机304带动Y轴丝杠转动，进而带动Y轴丝杠上的丝杠螺母沿着Y轴丝杠的轴向移动，由于激光切割部件305通过Y轴丝杠上的丝杠螺母与Y轴丝杠连接，在Y轴丝杠上的丝杠螺母沿着Y轴丝杠的轴向移动的同时，激光切割部件305可以沿着Y轴丝杠的轴向移动，进而就能调节好激光切割部件305的Y轴位置，当激光切割部件305位于裁切平台306上方时，控制激光切割部件305上的激光对裁切平台306上的胶膜进行裁切，裁切完后，再通过真空搬运平台将经过激光裁切的胶膜转运到缓存平台308上即可。
在一些实施例中，为了方便对经过激光裁切后产生的废料进行收集，如图4所示，本申请中的裁切组件30还包括设置在机架上的废料收集盒307，当胶膜经过激光裁切后产生废料时，通过第二搬运组件20中的真空搬运平台将废料吸附，然后转运到废料收集盒307即可。
在一些实施例中，为了方便移动边框片料盘602，如图7所示，本申请中的边框上料组件60还包括料盘定位部件603、料盘移动部件604以及设置在机架上的料盘输送部件601，其中，边框片料盘602设置在料盘输送部件601，通过料盘移动部件604将边框片料盘602推动到料盘输送部件601上的预设位置后，再通过料盘定位部件603将边框片料盘602固定在料盘输送部件601上，从而方便料盘输送部件601推动整体上料组件60移动。
具体地，本申请中的料盘输送部件601可以为设置在机架上的滚轮组，料盘移动部件604可以为电机，料盘定位部件603可以为设置在边框上料组件60上的底座上的气缸，该气缸上的活塞杆上连接有卡块，边框片料盘602靠近活塞杆的一侧上设置有卡槽6021，当通过电机带动滚轮组转动，从而带动放置在滚轮组上的边框片料盘602移动到预设位置时，再启动气缸，气缸带动活塞杆伸长，从而使得活塞杆上的卡块卡入到卡槽6021中，进而就完成了对边框片料盘602的固定。
进一步地，为了方便检测边框片料盘602上边框片的数量，本申请的边框上料组件60还包括检测光纤605，该检测光纤605设置在边框片料盘602上，用以检测边框片料盘602上的边框片数量，当边框片料盘602上的边框片用完时，检测光纤605发出报警声。
具体地，该检测光纤605可以选择光纤传感器，光纤传感器上设有信号发射端和信号接收端，当边框片料盘602上存放有边框片时，光纤传感器上信号发射端上发射的信号被遮挡，当边框片料盘602上的边框片用完时，光纤传感器上信号发射端上发射的信号被信号接收端接收，进而光纤传感器向PLC控制器发出提示信号，PLC控制器控制报警器发出报警声，提示添加边框片。
在一些实施例中，为了能够稳定的将工装板放在下料平台组件70上，如图8所示，本申请的下料平台组件70还包括定位销703、支撑柱704、连接板705、支杆706以及第二气缸707，其中支撑平台702放置在支撑架701上，支撑平台702背离支撑架701的一侧上设置有定位销703，支撑平台702朝向支撑架701的一侧上设置有支撑柱704，支撑柱704远离支撑平台702的一端与连接板705连接，连接板705的两侧通过滑套与支杆706连接，第二气缸707与支杆706固定连接，且第二气缸707上的活塞杆与连接板705连接。当第二气缸707上的活塞杆向上伸出时，就会带动连接板705沿着支杆706向上移动，进一步带动支撑柱704向上移动，从而使得支撑柱704穿过支撑平台702并伸出到支撑平台702远离连接板705的一侧，当工装板放置到支撑柱704上后，第二气缸707上的活塞杆收缩，进而通过连接板705带动支撑柱704沿活塞杆收缩方向运动，当支撑柱704运动到支撑平台702下方时，工装板底面上的凹槽就会插入到支撑平台702上的定位销703内，从而完成了对工装板的定位。
在一些实施例中，为了方便将经过叠料组件50处理后的胶膜和边框片转移，如图9所示，本申请还包括转移组件80，该转移组件80用于将经过叠料组件50处理后的胶膜和边框片转移一起转移到热压组件90上。
具体地，上述转移组件80包括第三驱动组件801、第二Y轴驱动组件803、Z轴驱动组件、夹爪气缸806以及夹爪807，其中，第三驱动组件801包括第三X轴导轨和第三X轴驱动电机802，第二Y轴驱动组件803包括第二Y轴驱动电机804，Z轴驱动组件包括Z轴导轨和Z轴驱动电机805。
其中第三X轴导轨设置在机架上，在第三X轴导轨上设置有X轴丝杠，该X轴丝杠与第三X轴导轨上固定的第三X轴驱动电机802上的输出轴通过联轴器转动连接，X轴丝杠上设置有X轴丝杠螺母，当第三X轴驱动电机802转动的时候，就会带动X轴丝杠同步转动，从而可以使得X轴丝杠上的X轴丝杠螺母能够沿着X轴丝杠的轴向移动；第二Y轴驱动组件803通过X轴丝杠螺母与X轴丝杠连接，第二Y轴驱动组件803包括Y轴丝杠，该Y轴丝杠与第二Y轴驱动电机804的输出轴通过联轴器转动连接，同时，Y轴丝杠上设置有Y轴丝杠螺母，Z轴导轨(图中未指示)通过Y轴丝杠螺母与Y轴丝杠连接，在Z轴导轨上也设置有Z轴丝杠，该Z轴丝杠与Z轴导轨上固定的Z轴驱动电机805的输出轴通过联轴器连接，Z轴丝杠上设置有Z轴丝杠螺母，夹爪气缸806通过Z轴丝杠螺母与Z轴丝杠连接，夹爪807设置在夹爪气缸806上的活塞杆上，Z轴驱动电机805能够带动夹爪807与夹爪气缸806在Z轴方向上运动，夹爪气缸806能够驱动夹爪807抓取物料。
进一步地，如图9所示，本申请包括两个夹爪807，每个夹爪807均由一个夹爪气缸806控制，当两个夹爪807彼此靠近时就可以抓取物料。具体地，当需要将经过叠料组件50处理后的胶膜和边框片转移到热压组件90上的第一加热板902时，通过第三X轴驱动电机802带动X轴丝杠转动，进而带动X轴丝杠螺母沿X轴丝杠的轴向移动到预设位置时，此时启动第二Y轴驱动电机804，第二Y轴驱动电机804再带动Y轴丝杠转动，进而带动Y轴丝杠上的Y轴丝杠螺母沿Y轴丝杠的轴向移动，当Y轴丝杠螺母沿Y轴丝杠的轴向移动到预设位置后，最后启动Z轴驱动电机805，Z轴驱动电机805带动Z轴丝杠转动，使得Z轴丝杠上的Z轴丝杠螺母沿Z轴丝杠的轴向运动到预设位置后，启动夹爪气缸806带动夹爪807抓取工装板即可。当胶膜和边框片经过热压组件90处理后，再利用该转移组件80将胶膜和边框片转运到冷压组件100中的冷却板1002上即可。需要说明的是，上述工作过程，一般先通过控制第三X轴驱动电机802带动夹爪807沿X轴移动使夹爪807正对工装板，再控制Z轴驱动电机805带动夹爪807沿Z轴移动使夹爪807与工装板处于相同高度，再控制第二Y轴驱动电机804使夹爪807沿Y轴移动靠近工装板，最后再控制夹爪807进行抓取工装板。另外还有一种工作过程，当夹爪807沿X轴移动至与工装板对正后，先控制Z轴驱动电机805带动夹爪807沿Z轴移动至稍高于工装板的高度位置，再控制第二Y轴驱动电机804使夹爪807沿Y轴移动至工装板上方，接着控制Z轴驱动电机805带动夹爪807沿Z轴下降至与工装板相同高度位置，最后控制夹爪807进行抓取工装板。
在一些实施例中，为了使得冷压组件100中的增压缸1004上的活塞杆在伸出后可以快速收缩到增压缸1004内，如图11所示，本申请还的冷压组件100还包括弹簧1007，该弹簧1007的一端与第二腔体1003内的连接板连接，另一端与第二腔体1003的上表面固定连接。当增压缸1004上的活塞杆在伸出后，带动上压板1005下压时，弹簧1007被拉伸，在上压板1005下压到预设位置后，同时完成冷压后，增压缸1004带动其上的活塞杆回缩，此时，在弹簧1007回缩，进而带动第二腔体1003内的连接板朝向增压缸1004的一侧运动，从而可以带动活塞杆可以进一步收缩到增压缸1004内。
在一些实施例中，为了方便观测增压缸1004的输出压力，本申请在增压缸1004上设置有压力传感器1008，从而可以避免增压缸1004输出的压力过大。
在一些实施例中，为了方便存放经过冷压组件100处理后的边框片和胶膜，如图12所示，本申请还包括设置在机架上的成品下料台组件110，该成品下料台组件110用于放置经过冷压组件100处理后的边框片和胶膜。
具体地，上述成品下料台组件110包括下料导轨1101、移动平台1102、工装板中转台1103以及成品料盒1104，其中，下料导轨1101设置在机架上，移动平台1102和成品料盒1104设置在下料导轨1101上，工装板中转台1103设置在移动平台1102上，当边框片和胶膜经过冷压组件100处理后，通过转移组件80上的夹爪807将贴合后的边框片和胶膜存放在成品料盒1104，再将工装板放在工装板中转台1103上，待下次使用即可。
本申请提供的制备装置在使用时，首先将释放的胶膜经过胶膜切断组件10切断，切断后的胶膜再由第二搬运组件20上的真空搬运平台转运到裁切组件30中的裁切平台306上做进一步裁切，此时，通过第一搬运组件40上的真空搬运吸盘402将下料平台组件70上放置的工装板搬运到叠料组件50上，然后通过真空搬运吸盘402将边框片料盘602内的边框片搬运到叠料组件50上放置的工装板上，再通过真空搬运吸盘402将经过裁切平台306裁切后的胶膜搬运到叠料组件50上放置的边框片上，从而使得工装板、边框片以及胶膜均位于叠料组件50上，需要说明的是，当工装板和边框片放置到叠料组件50上后，再将胶膜放置到边框片上，控制压板503压合放置在胶膜上以防止胶膜翘边，同时再将另一块工装板叠放在堆叠好的胶膜和边框上，随后再通过转移组件80将叠料组件50上放置的工装板、以及工装板上的胶膜和边框片一起转运到热压组件90中进行热处理，当胶膜和边框片经过热压组件90处理后，再利用该转移组件80将胶膜和边框片转运到冷压组件100中的冷却板1002上即可。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的防护范围。因此，本发明专利的防护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种燃料电池膜电极边框的制备装置，其特征在于，包括：机架以及设置在机架上的第一搬运组件(40)、叠料组件(50)、边框上料组件(60)、热压组件(90)、冷压组件(100)；
所述第一搬运组件(40)用于将工装板、胶膜和所述边框上料组件(60)上放置的边框转移到所述叠料组件(50)上的支撑板(507)进行堆叠；
所述热压组件(90)用于将两块工装板以及放置在两块工装板之间堆叠的边框和胶膜进行热处理，以使得所述边框和所述胶膜贴合；
所述冷压组件(100)用于将贴合后的边框和胶膜进行冷处理；
所述制备装置还包括设置在所述机架上的成品下料台组件(110)，所述成品下料台组件(110)包括工装板中转台(1103)和成品料盒(1104)；所述工装板中转台(1103)用于放置经过所述冷压组件(100)处理后的工装板，所述成品料盒(1104)用于放置经过所述冷压组件(100)处理后的边框和胶膜；所述第一搬运组件(40)用于将所述工装板中转台(1103)上的工装板转移至所述叠料组件(50)上；
所述叠料组件(50)包括支撑底座(501)、压板(503)、压板驱动件(505)、支撑杆(506)以及所述支撑板(507)；
所述支撑底座(501)设置在所述机架上，所述支撑杆(506)垂直固定在所述支撑底座(501)上，所述支撑板(507)固定在所述支撑杆(506)远离所述支撑底座(501)的一端，所述压板驱动件(505)的驱动端能够驱动所述压板(503)朝向或远离所述支撑板(507)运动；
当所述第一搬运组件(40)上的真空搬运吸盘(402)将工装板、胶膜和边框分别由下往上堆叠到所述支撑板(507)上时，所述压板驱动件(505)上的驱动端带动所述压板(503)朝向所述支撑板(507)一侧运动，以使得所述压板(503)压紧在胶膜上表面。
2.根据权利要求1所述的燃料电池膜电极边框的制备装置，其特征在于，还包括设置在所述机架上的胶膜切断组件(10)，所述胶膜切断组件(10)用于释放并裁切胶膜，所述第一搬运组件(40)用于转移裁切后的胶膜。
3.根据权利要求2所述的燃料电池膜电极边框的制备装置，其特征在于，所述胶膜切断组件(10)包括放卷轴(101)、放卷纠偏部件(102)、主动辊(106)以及裁切部件(107)；胶膜经过所述放卷轴(101)放卷后，再经过所述放卷纠偏部件(102)传送到所述主动辊(106)后，由所述裁切部件(107)裁切。
4.根据权利要求3所述的燃料电池膜电极边框的制备装置，其特征在于，所述胶膜切断组件(10)还包括设置在所述主动辊(106)下游的拉带部件(108)，当所述拉带部件(108)将所述胶膜拉动到预设位置，所述裁切部件(107)下压切断所述胶膜。
5.根据权利要求1所述的燃料电池膜电极边框的制备装置，其特征在于，还包括设置在所述机架上的第二搬运组件(20)和裁切组件(30)，所述第二搬运组件(20)用于将经过所述机架上的胶膜切断组件(10)处理后的胶膜搬运到所述裁切组件(30)处进行激光裁切。
6.根据权利要求5所述的燃料电池膜电极边框的制备装置，其特征在于，所述第二搬运组件(20)包括第一驱动组件(201)、支架(204)、第一伸缩件(205)以及真空搬运平台；
所述第一驱动组件(201)设置在所述机架上，所述第一伸缩件(205)的一端与所述第一驱动组件(201)连接，且所述第一驱动组件(201)能够驱动所述第一伸缩件(205)沿所述第一驱动组件(201)的长度方向运动，所述第一伸缩件(205)的另一端与所述支架(204)连接，所述真空搬运平台设置在所述支架(204)上。
7.根据权利要求5所述的燃料电池膜电极边框的制备装置，其特征在于，所述裁切组件(30)包括第二驱动组件(301)、第一Y轴驱动组件(303)、激光切割部件(305)、裁切平台(306)；
所述第二驱动组件(301)和所述裁切平台(306)均设置在所述机架上，所述第一Y轴驱动组件(303)与所述第二驱动组件(301)连接，且所述第二驱动组件(301)能够驱动所述第一Y轴驱动组件(303)沿所述第二驱动组件(301)的长度方向运动，所述激光切割部件(305)设置在所述第一Y轴驱动组件(303)朝向所述裁切平台(306)的一侧，所述第一Y轴驱动组件(303)能够驱动所述激光切割部件(305)沿所述第一Y轴驱动组件(303)的长度方向运动；
当所述第二搬运组件(20)上的真空搬运平台将经过所述胶膜切断组件(10)处理后的胶膜转运到所述裁切平台(306)后，所述激光切割部件(305)用于对所述裁切平台(306)上的胶膜进行激光裁切，所述真空搬运平台再将激光裁切后的胶膜转运到所述机架上的缓存平台(308)上。
8.根据权利要求1所述的燃料电池膜电极边框的制备装置，其特征在于，还包括转移组件(80)，所述转移组件(80)用于将所述叠料组件(50)上放置的工装板以及放置在所述工装板上的边框片和胶膜一起转移到所述热压组件(90)上。
9.根据权利要求8所述的燃料电池膜电极边框的制备装置，其特征在于，所述转移组件(80)包括第三驱动组件(801)、第二Y轴驱动组件(803)、Z轴驱动组件、夹爪气缸(806)以及夹爪(807)；
所述第三驱动组件(801)设置在所述机架上，所述第二Y轴驱动组件(803)与所述第三驱动组件(801)连接，且所述第三驱动组件(801)能够驱动所述第二Y轴驱动组件(803)沿所述第三驱动组件(801)的长度方向运动；
所述Z轴驱动组件安装在所述第二Y轴驱动组件(803)上，且所述第二Y轴驱动组件(803)能够带动所述Z轴驱动组件沿所述第二Y轴驱动组件(803)的长度方向运动，所述夹爪(807)与所述夹爪气缸(806)安装在所述Z轴驱动组件上，所述Z轴驱动组件能够带动夹爪(807)与所述夹爪气缸(806)在Z轴方向上运动，所述夹爪气缸(806)与所述夹爪(807)相连接，所述夹爪气缸(806)能够驱动夹爪(807)抓取物料。
10.根据权利要求1所述的燃料电池膜电极边框的制备装置，其特征在于，所述热压组件(90)包括加热板支座(901)、第一加热板(902)、第二加热板(905)以及加热板驱动部件(907)；
所述加热板支座(901)设置在所述机架上，所述第一加热板(902)和所述第二加热板(905)均设置在所述加热板支座(901)上，且所述第二加热板(905)位于所述第一加热板(902)上方，当放置在两块工装板之间的边框片和胶膜一起转移到所述第一加热板(902)上时，所述加热板驱动部件(907)驱动所述第二加热板(905)朝向所述第一加热板(902)一侧运动。
11.根据权利要求1所述的燃料电池膜电极边框的制备装置，其特征在于，所述冷压组件(100)包括冷却板支座(1001)、上压板(1005)、下压板(1002)以及上压板驱动件，所述上压板(1005)和所述下压板(1002)能够对放置于两者之间的物料进行冷却；
所述冷却板支座(1001)设置在所述机架上，所述上压板(1005)和所述下压板(1002)相对设置在所述冷却板支座(1001)上，当将经过所述热压组件(90)处理后的工装板以及放置在所述工装板上的边框片和胶膜一起转移到所述下压板(1002)上时，所述上压板驱动件驱动所述上压板(1005)朝向所述下压板(1002)一侧运动。
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