CN114865031B - 一种多层膜电极自动装配设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多层膜电极自动装配设备，涉及多层膜电极技术领域，其包括外支架组件、热压模具、转运组件，所述外支架组件上固定安装有用于对产品零部件进行贴合安装的贴合组件，所述贴合组件包括用于调节贴合组件对接方向的第一电机，所述贴合组件还包括固定安装在上且用于支撑贴合组件的支撑架部件，所述支撑架部件上转动安装有用于对产品零部件进行转移的转移部件，所述转移部件上滑动安装有用于吸附产品零部件的吸附部件，所述支撑架上还固定安装有用于驱动转移部件工作的传动部件。通过连续设置的带传动对三种组件的快速识别和对不合格产品的剥离，大大提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明公开了一种多层膜电极自动装配设备，涉及多层膜电极装配技术领域。
背景技术
在经济快速发展的当今，能源利用涉及到社会生活的方方面面。目前，能源利用主要依靠石化能源，包括石油、天然气、煤，但是石化能源燃烧后产生的污染物质对环境的污染程度日益严重，并且石化能源是非可再生能源，随着长时间的大量使用，石化能源的储量令人堪忧。因此，寻找清洁能源以替代石化能源是当务之急。其中，燃料电池作为一种新能源，使用清洁，利用效率高，是一种理想的零排放、无污染的清洁新型能源应用方式。
膜电极由CCM、边框、GDL等部件按顺序组装而成。目前，在膜电极的制备过程中，各种组装工艺步骤大多都是由人工完成，但是此种方式生产效率低，并且无法保证产品组装的一致性及精度，不利于实现批量自动化生产及产业化，为了解决这种问题，公开号为CN112103544B的中国发明专利公开了一种膜电极自动组装工艺设备，膜电极自动组装工艺设备包括切膜机、机器人、第一贴合移送平台、第二贴合移送平台、点胶机构、预热压机构、工装和压合机构；切膜机用于将卷料形式的PI膜切成片状的PI膜，机器人用于抓取片状的PI膜、并放置到第一贴合移送平台，点胶机构用于对第一贴合移送平台上的PI膜点胶，机器人用于抓取阳极、并放置到点胶后的PI膜上，预热压机构用于预热压阳极和PI膜；机器人用于抓取片状的PI膜、并放置到第二贴合移送平台，点胶机构用于对第二贴合移送平台上的PI膜点胶，机器人用于抓取阴极、并放置到点胶后的PI膜上，预热压机构用于预热压阴极和PI膜。但是该现有技术通过设置多组机械手进行搬动换位，易造成位置偏差，影响产品生产效率，并且该专利通过多个平台进行贴合装配，增大了占地面积，分步贴合识别装备效率过低，因此需要一种能够进行多平台同时快速识别，同时，通过同一贴合装置快速准确将产品零部件进行安装是有必要的。
发明内容
现有技术通过设置多组机械手进行搬动换位，易造成位置偏差，影响产品生产效率，并且该专利通过多个平台进行贴合装配，增大了占地面积，分步贴合识别装备效率过低，因此需要一种能够进行多平台同时快速识别，同时通过同一贴合装置进行快速准确的产品零部件的安装设备是有必要的，为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种多层膜电极自动装配设备，包括外支架组件、热压模具、转运组件，其特征在于：所述外支架组件上固定安装有用于对产品零部件进行贴合安装的贴合组件，所述贴合组件包括用于调节贴合组件对接方向的第一电机，所述贴合组件还包括固定安装在外支架组件上且用于支撑贴合组件的支撑架部件，所述支撑架部件上转动安装有用于对产品零部件进行转移的转移部件，所述转移部件上滑动安装有用于吸附产品零部件的吸附部件，所述支撑架部件上还固定安装有用于驱动转移部件工作的传动部件。
优选的，所述支撑架部件包括固定安装在外支架组件上的第一电机支架，所述第一电机支架上转动安装有第一电机，所述第一电机轴上固定安装有连接圆盘，所述支撑架部件还包括分别固定安装在第一电机轴上连接圆盘的第一回复杆支架、第二电机支架、主支架。
优选的，所述传动部件包括转动安装在第一回复杆支架上的第一传动齿轮，所述第一回复杆支架上还滑动安装有第一回复杆，第一回复杆上固定安装有与第一传动齿轮啮合的第一齿条，所述第二电机支架上固定安装有第二电机，所述第二电机支架上转动安装有传动丝杠，所述第二电机上固定安装有传动带轮，所述传动带轮上固定安装有传动丝杠，所述传动丝杠上固定安装有与第一传动齿轮啮合的第二齿条，所述第一齿条上固定安装有下压斜块，下压斜块上滑动安装有与主支架固定安装的第二回复杆，所述主支架上滑动安装有第一对接杆，所述第一对接杆上固定安装有与下压斜块滑动连接的横移斜块，所述主支架上还固定安装有第三回复杆，所述第三回复杆上滑动连接有支腿连接板，所述支腿连接板上分别固定安装有第一中央对接杆、第三齿条，所述支腿连接板上还滑动安装有第三对接杆，所述第三对接杆上固定安装有与支腿连接板滑动连接的第四回复杆。
优选的，所述转移部件包括分别转动安装在主支架上的第二传动齿轮、第三传动齿轮，所述第二传动齿轮与第三齿条啮合，所述第三传动齿轮上齿轮连接有与主支架转动安装的转移齿轮，所述转移齿轮上滑动安装有连接支架，所述连接支架上固定安装有与转移齿轮滑动连接的回复半圆杆，所述连接支架上还滑动安装有第二对接杆，所述吸附部件包括固定安装在第二对接杆上的主吸附块，所述主吸附块上滑动安装有下料块，所述下料块上固定安装有与主吸附块滑动安装的第二中央对接杆，所述主吸附块上还固定安装有真空发生器用于产品零部件的吸附。
优选的，所述外支架组件上还固定安装有用于输送产品零部件的运输组件，所述运输组件包括固定安装在外支架组件上用于对残缺产品零部件检测的产品检测器，所述运输组件上还包括固定安装在外支架组件上的输送支架，所述输送支架上转动安装有多个输送轮，所述多个输送轮通过输送带进行带传动，所述输送支架上固定安装有与一个输送轮固定连接的第三电机，所述运输组件还包括与外支架组件固定连接的支撑气缸，所述支撑气缸上固定安装有外圆支架，所述外圆支架上固定安装有连接杆，所述连接杆上固定安装有第三推动块，所述第三推动块上滑动连接有与输送支架固定连接的推动块支架，所述第三推动块上滑动连接有与输送支架滑动连接的第二推动块，所述第二推动块上固定安装有弹簧连接杆，所述弹簧连接杆上固定安装有第一推动块，输送支架上还固定安装有用于刮落产品零部件的刮落板。
优选的，所述主吸附块中部有凹槽，主吸附块凹槽内部滑动安装有下料块，所述下料块与产品零部件接触的一端低于主吸附块与产品零部件接触的一端。
优选的，所述第二传动齿轮与第三传动齿轮安装在同一光杆上，光杆与主支架转动连接。
优选的，所述支腿连接板有多个中空支腿，支腿连接板多个中空支腿的中空部分与第四回复杆滑动连接。
优选的，所述第三对接杆设置为L形支条，第三对接杆L形支条上端与支腿连接板滑动连接，第三对接杆L形支条下端固定连接有多个支腿。
本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明提供了一种多层膜电极自动装配设备，具备以下有益效果：(1)通过单一的贴合组件进行膜片部件的贴合安装，大大提高了膜片安装的精准度；(2)通过连续设置的带传动对三种组件的快速识别和对不合格产品的剥离，大大提高了工作效率。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明贴合组件结构示意图。
图3为本发明贴合组件第二电机连接结构局部放大示意图。
图4为本发明贴合组件转动齿轮连接结构局部放大示意图。
图5为本发明贴合组件主吸附块连接结构局部放大示意图。
图6为本发明运输组件结构示意图。
图7为本发明运输组件推动块连接结构局部放大示意图。
图8为本发明转运组件结构示意图。
图9为本发明转运组件热压模具槽连接结构局部放大示意图。
附图说明：1-外支架组件；2-贴合组件；3-运输组件；4-热压模具；5-转运组件；a-取下区域；101-上层板；102-下层板；103-气缸支架；104-热压模具支架；105-支架杆；201-第一电机；202-第一电机支架；203-第一回复杆支架；204-第二电机支架；205-主支架；206-第一齿条；207-第一回复杆；208-第一传动齿轮；209-第二齿条；210-传动丝杠；211-第二电机；212-传动带轮；213-下压斜块；214-第二回复杆；215-横移斜块；216-第一对接杆；217-第三回复杆；218-第二传动齿轮；219-第三传动齿轮；220-转移齿轮；221-连接支架；222-回复半圆杆；223-真空发生器；224-第二对接杆；225-第二中央对接杆；226-主吸附块；227-下料块；228-第三对接杆；229-第四回复杆；230-第一中央对接杆；231-支腿连接板；232-第三齿条；301-产品检测器；302-输送带；303-输送轮；304-外圆支架；305-支撑气缸；306-第一推动块；307-刮落板；308-弹簧连接杆；309-第二推动块；310-连接杆；311-第三推动块；312-推动块支架；313-第三电机；314-输送支架；501-第一转运支架；502-转运丝杠支架；503-第一转运丝杠；504-导向杆；505-第一转运电机；506-第二转运电机；507-转运传动带；508-第二转运支架；509-第二转运丝杠；510-热压模具槽；511-转运轮。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，一种多层膜电极自动装配设备，包括外支架组件1、贴合组件2、运输组件3、转运组件5，其中，外支架组件1包括下层板102，下层板102上固定安装有用于支撑设备的支架杆105，支架杆105上固定安装有上层板101，支架杆105为三个且等比例安装在下层板102与上层板101之间用于框架的支撑，下层板102还分别固定安装有用于支撑热压模具4的热压模具支架104和用于支撑支撑气缸305的气缸支架103。
贴合组件2包括固定安装在上层板101上的第一电机支架202，第一电机支架202上转动安装有与上层板101固定连接的第一电机201，第一电机201分为电机部分和支撑盘部分，电机部分与上层板101固定连接，支撑盘部分别固定连接有第一回复杆支架203、第二电机支架204、主支架205，第一回复杆支架203上转动安装有用于驱动第一齿条206的第一传动齿轮208，第一回复杆支架203上滑动安装有第一回复杆207，第一回复杆207上固定安装有第一齿条206，第一齿条206与第一传动齿轮208啮合，第一齿条206下端固定安装有下压斜块213，下压斜块213上滑动安装有与主支架205固定连接的第二回复杆214，主支架205下端滑动安装有第一对接杆216，第一对接杆216的一端上固定安装有横移斜块215，横移斜块215与下压斜块213滑动连接，第二回复杆214上有弹簧，弹簧用于下压斜块213和第一齿条206的回复，第一对接杆216为四个光杆且远离横移斜块215的一端有圆柱顶块，第一对接杆216在横移斜块215和主支架205之间部分安装有弹簧，用于第一对接杆216与横移斜块215的回复，第二电机支架204上分别固定安装有用于驱动的第二电机211和用于传动的传动丝杠210，第二电机211和传动丝杠210之间通过传动带轮212进行带轮连接，传动丝杠210包括两个用于导向的光杆和一个用于传动丝杠，传动丝杠210上端固定安装有与第一传动齿轮208啮合的第二齿条209，主支架205中间段固定安装有第三回复杆217，第三回复杆217上有弹簧用于第三齿条232和支腿连接板231的回复，第三回复杆217滑动安装有支腿连接板231，支腿连接板231固定安装有第三齿条232，支腿连接板231位于传动丝杠210下端且靠传动丝杠210进行驱动，支腿连接板231上固定连接有第一中央对接杆230，支腿连接板231有四个中空支腿，支腿连接板231的中空支腿上滑动连接有第四回复杆229，第四回复杆229上有弹簧用于第一中央对接杆230的缓冲行程，第四回复杆229下端固定连接在第三对接杆228上，第三对接杆228为L形，第三对接杆228L形下端内侧与第四回复杆229固定连接，外侧固定安装有连接杆，第三对接杆228L形上端与支腿连接板231滑动安装，第三对接杆228有两个分别连接两个支腿连接板231支腿，主支架205下端还转动安装有第二传动齿轮218和第三传动齿轮219，第二传动齿轮218和第三传动齿轮219固定连接在同一光杆上且转动连接在主支架205上，第二传动齿轮218与第三齿条232啮合，第三传动齿轮219为两个对称安装在主支架205两侧，两个第三传动齿轮219分别啮合有两个转动安装在主支架205上的转移齿轮220，转移齿轮220上滑动安装有连接支架221，连接支架221上固定安装有与转移齿轮220滑动连接的回复半圆杆222，主支架205下端有对称分布的不规则卡条，用于限制转移齿轮220转动时连接支架221的位置，回复半圆杆222上有弹簧用于连接支架221的复位，两个对称分布连接支架221上分别滑动安装有第二对接杆224，第二对接杆224上有弹簧用于第一齿条206的复位，两个第二对接杆224固定连接在主吸附块226上，主吸附块226靠近产品零部件的一端有多个细小气孔，主吸附块226上固定安装有真空发生器223用于对产品零部件的吸附，主吸附块226内部有槽，主吸附块226槽内滑动安装有下料块227，下料块227上固定连接有与主吸附块226滑动连接的第二中央对接杆225，第二中央对接杆225与主吸附块226连接处外侧有弹簧用于下料块227的复位。
运输组件3包括固定安装在上层板101上的产品检测器301用于对产品零部件进行检测，运输组件3还包括固定安装在上层板101上输送支架314，输送支架314上转动安装有多个输送轮303，多个输送轮303通过输送带302进行带传动，最下端输送轮303上固定安装有第三电机313用于驱动输送带302进行传动，输送带302与产品零部件为静电吸附，支撑气缸305为两个分别固定安装在气缸支架103和热压模具支架104上，支撑气缸305用于推动外圆支架304向上运动，外圆支架304上固定安装有连接杆310，连接杆310上固定安装有第三推动块311，第三推动块311滑动安装在与输送支架314固定连接的推动块支架312上，第三推动块311下端光杆部分有弹簧用于复位，第三推动块311上端滑动安装有与输送支架314滑动连接的第二推动块309，第二推动块309上固定安装有弹簧连接杆308，弹簧连接杆308上有弹簧用于复位，弹簧连接杆308上固定连接有第一推动块306，外圆支架304上安装有六个连接杆310，分别对称安装在三个输送带302两侧，输送带302两侧的连接杆310固定连接两个第三推动块311，进而连接多个第二推动块309与弹簧连接杆308，进而连接第一推动块306向两侧运动，输送支架314上还固定安装有用于刮落不合格产品的刮落板307。
热压模具4固定安装在热压模具支架104上用于对产品零部件进行热压。
转运组件5包括两个固定安装在下层板102上的转运丝杠支架502，转运丝杠支架502上转动安装有第一转运丝杠503和导向杆504，第一转运丝杠503的一端固定安装有与下层板102固定连接的第一转运电机505用于驱动第一转运支架501往复运动，第一转运支架501与导向杆504滑动连接，第一转运丝杠503与第一转运支架501螺纹连接，第一转运支架501上端固定安装有第二转运支架508，第二转运支架508上固定安装有用于支撑的转运传动带507的转运轮511，转运轮511一端固定安装有第二转运电机506，第二转运电机506上固定安装有与转运轮511转动连接的转运传动带507，通过第二转运电机506带动转运传动带507进行带传动进而带动第二转运丝杠509进行转动，第二转运丝杠509与热压模具槽510螺纹连接，通过第二转运丝杠509转动使得热压模具槽510向两侧移动或复位。
本发明公开的一种多层膜电极自动装配设备的工作原理如下：工作时，第一转运电机505驱动第一转运丝杠503转动，带动第一转运支架501运动到贴合组件2的下端，将产品零部件CCM、边框、GDL分别放于三个输送带302上，通过第三电机313驱动控制输送带302带动产品零部件移动，经过产品检测器301检测，不合格的运输到刮落板307处进行刮落，合格的运输到取下区域a处进行取下，产品零部件取下或刮落时，支撑气缸305驱动外圆支架304上升，带动第三推动块311上升使得第一推动块306向两侧移动，刮落时第一推动块306顶住输送带302靠在刮落板307上使得产品零部件刮落，产品零部件合格时按照顺序第一电机201驱动贴合组件2转动对应到相应输送装置上，进行产品零部件的取下，取下时第二电机211驱动传动带轮212带动传动丝杠210向上运动，使得第二齿条209带动第一传动齿轮208转动进而带动第一齿条206向下运动，使得下压斜块213推动横移斜块215横向运动，使得第一对接杆216贴合在第二对接杆224上，使得主吸附块226贴向产品零部件，同时真空发生器223运作使得产品零部件吸附在主吸附块226上，完成吸附后，第二电机211驱动带动传动丝杠210向下运动，此时个弹簧进行回复，回到原始位置，此时第二电机211驱动传动丝杠210继续向下运动，推动支腿连接板231和第三齿条232向下运动，进而带动第二传动齿轮218转动，使得第三传动齿轮219转动，进而带动转移齿轮220发生顺时针转动，进而带动连接支架221发生顺时针转动，使得主吸附块226吸附模块发生顺时针转动，同时由于主支架205上的不规则卡条限制了连接支架221继续转动故而主吸附块226吸附模块只进行顺时针90°转动，转动90°后回复半圆杆222进行缓冲使得转移齿轮220继续转动，使得支腿连接板231和支腿连接板231可继续向下运动，带动第三对接杆228向下运动，进而贴合在第二对接杆224端面上，继续运动通过第四回复杆229进行缓冲，使得第一中央对接杆230继续向下运动贴合在第二中央对接杆225端面上，继续运动使得下料块227滑出主吸附块226，同时真空发生器223停止工作，使得产品零部件被主吸附块226推落掉在热压模具槽510所围成的框架上，再通过第一电机201驱动进行其余产品零部件的取下，完成取下后第一转运电机505驱动第一转运丝杠503转动，带动转运组件5运动到热压模具4的下方，此时热压模具4开始工作将在热压模具槽510框架内的产品进行热压，完成后第一转运电机505继续驱动转运组件5向外移动，移动到相应位置后，第二转运电机506驱动转运传动带507转动进而带动第二转运丝杠509转动，使得热压模具槽510向两边打开，随后取出产品完成装配。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.一种多层膜电极自动装配设备，包括外支架组件(1)、热压模具(4)、转运组件(5)，其特征在于：所述外支架组件(1)上固定安装有用于对产品零部件进行贴合安装的贴合组件(2)，所述贴合组件(2)包括用于调节贴合组件(2)对接方向的第一电机(201)，所述贴合组件(2)还包括固定安装在外支架组件(1)上且用于支撑贴合组件(2)的支撑架部件，所述支撑架部件上转动安装有用于对产品零部件进行转移的转移部件，所述转移部件上滑动安装有用于吸附产品零部件的吸附部件，所述支撑架部件上还固定安装有用于驱动转移部件工作的传动部件；
所述支撑架部件包括固定安装在外支架组件(1)上的第一电机支架(202)，所述第一电机支架(202)上转动安装有第一电机(201)，所述第一电机(201)轴上固定安装有连接圆盘，所述支撑架部件还包括分别固定安装在第一电机(201)轴上连接圆盘的第一回复杆支架(203)、第二电机支架(204)、主支架(205)；
所述传动部件包括转动安装在第一回复杆支架(203)上的第一传动齿轮(208)，所述第一回复杆支架(203)上还滑动安装有第一回复杆(207)，第一回复杆(207)上固定安装有与第一传动齿轮(208)啮合的第一齿条(206)，所述第二电机支架(204)上固定安装有第二电机(211)，所述第二电机支架(204)上转动安装有传动丝杠(210)，所述第二电机(211)上固定安装有传动带轮(212)，所述传动带轮(212)上固定安装有传动丝杠(210)，所述传动丝杠(210)上固定安装有与第一传动齿轮(208)啮合的第二齿条(209)，所述第一齿条(206)上固定安装有下压斜块(213)，下压斜块(213)上滑动安装有与主支架(205)固定安装的第二回复杆(214)，所述主支架(205)上滑动安装有第一对接杆(216)，所述第一对接杆(216)上固定安装有与下压斜块(213)滑动连接的横移斜块(215)，所述主支架(205)上还固定安装有第三回复杆(217)，所述第三回复杆(217)上滑动连接有支腿连接板(231)，所述支腿连接板(231)上分别固定安装有第一中央对接杆(230)、第三齿条(232)，所述支腿连接板(231)上还滑动安装有第三对接杆(228)，所述第三对接杆(228)上固定安装有与支腿连接板(231)滑动连接的第四回复杆(229)；
所述转移部件包括分别转动安装在主支架(205)上的第二传动齿轮(218)、第三传动齿轮(219)，所述第二传动齿轮(218)与第三齿条(232)啮合，所述第三传动齿轮(219)上齿轮连接有与主支架(205)转动安装的转移齿轮(220)，所述转移齿轮(220)上滑动安装有连接支架(221)，所述连接支架(221)上固定安装有与转移齿轮(220)滑动连接的回复半圆杆(222)，所述连接支架(221)上还滑动安装有第二对接杆(224)，所述吸附部件包括固定安装在第二对接杆(224)上的主吸附块(226)，所述主吸附块(226)上滑动安装有下料块(227)，所述下料块(227)上固定安装有与主吸附块(226)滑动安装的第二中央对接杆(225)，所述主吸附块(226)上还固定安装有真空发生器(223)用于产品零部件的吸附；
所述外支架组件(1)上还固定安装有用于输送产品零部件的运输组件(3)，所述运输组件(3)包括固定安装在外支架组件(1)上用于对残缺产品零部件检测的产品检测器(301)，所述运输组件(3)上还包括固定安装在外支架组件(1)上的输送支架(314)，所述输送支架(314)上转动安装有多个输送轮(303)，所述多个输送轮(303)通过输送带(302)进行带传动，所述输送支架(314)上固定安装有与一个输送轮(303)固定连接的第三电机(313)，所述运输组件(3)还包括与外支架组件(1)固定连接的支撑气缸(305)，所述支撑气缸(305)上固定安装有外圆支架(304)，所述外圆支架(304)上固定安装有连接杆(310)，所述连接杆(310)上固定安装有第三推动块(311)，所述第三推动块(311)上滑动连接有与输送支架(314)固定连接的推动块支架(312)，所述第三推动块(311)上滑动连接有与输送支架(314)滑动连接的第二推动块(309)，所述第二推动块(309)上固定安装有弹簧连接杆(308)，所述弹簧连接杆(308)上固定安装有第一推动块(306)，输送支架(314)上还固定安装有用于刮落产品零部件的刮落板(307)；
所述主吸附块(226)中部有凹槽，主吸附块(226)凹槽内部滑动安装有下料块(227)，下料块(227)与产品零部件接触的一端低于主吸附块(226)与产品零部件接触的一端；
所述第二传动齿轮(218)与第三传动齿轮(219)安装在同一光杆上，光杆与主支架(205)转动连接；
所述支腿连接板(231)有多个中空支腿，支腿连接板(231)多个中空支腿的中空部分与第四回复杆(229)滑动连接；
所述第三对接杆(228)设置为L形支条，第三对接杆(228)L形支条上端与支腿连接板(231)滑动连接，第三对接杆(228)L形支条下端固定连接有多个支腿。
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2022
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