CN116691054B - 一种燃料电池石墨双极板的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于燃料电池生产领域，公开了一种燃料电池石墨双极板的加工方法，供给电池初胚至上料工位，第一上料机构和第二上料机构分别运行夹取电池初胚并输送至双滑台组件；双滑台组件运行，交替进行上料和压模工作，制得模压成品电池；驱动第一模具组件于第一上料机构处进行上料，第二模具组件于压机组件处进行模压工作；或，驱动第一模具组件于压机组件处进行模压工作，第二模具组件于第二上料机构处进行上料；第一滑台和第二滑台分别运行，以驱动第一模具组件和第二模具组件交替进行上料和压模，减少电池上下料时压机组件的停机等待时间，且上料和下料互补干扰，有利于提高工作效率，提高产能。

Description

一种燃料电池石墨双极板的加工方法

技术领域

本发明涉及燃料电池生产技术领域，尤其涉及一种燃料电池石墨双极板的加工方法。

背景技术

燃料电池是一种将化学能直接转变为电能的发电装置，具有能量转换效率高、零排放、无噪声等优点，其中，双极板作为燃料电池的核心部件之一，其市场需求也日益增大。

现有的燃料电池生产设备中，对于燃料电池的双极板生产方式，使用模具（模型）将原材料压成电池双极板的特定形状和尺寸，但是模压极板由于模具生产时，需要将上模和下模分离打开型腔，然后将电池放置于型腔内，因此上下料和模压的过程分别单独进行，上料机构在上料至指定位置后，需要等待较长时间，导致电池生产效率较低，无法满足生产需求。

鉴于此，需要对现有技术中的燃料电池生产工艺加以改进，以解决其加工周期长，生产效率较低的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃料电池石墨双极板的加工方法，解决以上的技术问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种燃料电池石墨双极板的加工方法，所述模压设备包括压机组件，以及分别设置于所述压机组件两侧的第一上料机构和第二上料机构，所述第一上料机构和所述第二上料机构均对应设置有所述上料工位；所述压机组件的下方设置有双滑台组件，所述双滑台组件包括第一滑台和第二滑台，所述第一滑台上设置有第一模具组件，所述第二滑台上设置有第二模具组件；

所述加工方法具体包括：

供给电池初胚至上料工位，所述第一上料机构和所述第二上料机构分别运行夹取电池初胚并输送至所述双滑台组件；

所述双滑台组件运行，交替进行上料和压模工作，制得模压成品电池；所述交替进行上料和压模工作具体包括：驱动所述第一模具组件于所述第一上料机构处进行上料，所述第二模具组件于所述压机组件处进行模压工作；或，驱动所述第一模具组件于所述压机组件处进行模压工作，所述第二模具组件于所述第二上料机构处进行上料。

可选的，所述压模工作具体包括：

将电池初胚放置于所述第一模具组件或第二模具组件的型腔内；所述第一模具组件和所述第二模具组件均包括上模和下模，

对所述上模和所述下模进行定位工作；

驱动所述上模和所述下模进行初步合模，对所述型腔进行抽真空处理；

将所述上模和所述下模放入于所述压机组件内，所述压机组件以对型腔内的电池进行真空压合工作。

可选的，所述压机组件以对型腔内的电池进行真空压合工作，之后还包括：

所述压机组件分离，通过起模组件将真空压合后的电池从型腔内取出；所述起模组件包括若干个沿竖直方向设置的导柱，所述导柱上滑动连接有第一安装板，所述第一安装板的下端面设置有拔模组件；所述导柱的上端设置有第二安装板，所述第二安装板上设置有驱动件，所述驱动件的驱动端与所述第一安装板连接，用于驱动所述拔模组件沿竖直方向移动。

可选的，所述制得模压成品电池之后，还包括：

下料组件分别对所述第一模具组件或所述第二模具组件内的成品电池进行下料工作；其中，所述第一上料机构和所述第二上料机构分别设有一组下料组件。

可选的，所述下料组件分别对所述第一模具组件或所述第二模具组件内的成品电池进行下料工作之后，还包括：

将所述成品电池移动至检测工位，所述检测工位以对所述成品电池进行性能检测。

可选的，所述下料组件包括沿第二方向设置的下料缓冲定位平台，所述下料缓冲定位平台的一端设置有下料旋转组件，所述下料旋转组件的下方设置有下料轨道。

可选的，所述第一上料机构包括工作台，所述工作台的上端面设置有上料轨道；

所述工作台上设置有支架组件，所述支架组件沿第一方向设置有第一滑轨，所述第一滑轨上滑动连接有机械手组件，所述机械手组件用于将电池从所述上料轨道搬运至所述第一模具组件内；所述第一方向为所述第一滑台的滑动方向。

可选的，所述双滑台组件运行，之前还包括：

采用除尘组件对所述电池初胚的表面进行除尘工作；所述除尘组件的上端面设置有一除尘部，所述机械手组件带动电池移动至所述除尘部，使所述除尘部对电池表面进行除尘工作。

可选的，所述压机组件包括沿竖直方向设置的支撑柱，所述支撑柱的上端部设置有安装台，所述安装台上设置有液压驱动组件，所述液压驱动组件的液压杆朝向设置，用于对电池进行压模。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：加工时，第一滑台驱动第一模具组件移动至第一上料机构的位置，上料机构以将电池初胚放置于第一模具组件的型腔内；第一滑台驱动第一模具组件移动至压机组件的下方，压机组件对第一模具组件压合，加工制得电池成品；压机组件压合的第一模具组件同时，第二滑台驱动第二模具组件移动至第二上料机构的位置，第二上料机构以对第二模具组件进行上料工作；第一滑台驱动第一模具组件进行下料时，第二滑台带动第二模具组件进行电池的压模，从而实现两个模具组件的交替压模工作，减少电池上下料时压机组件的停机等待时间，且上料和下料互补干扰，有利于提高工作效率，提高产能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实施例一中的模压设备的结构示意图；

图2为本实施例二中的加工方法的示意图之一；

图3为本实施例二中的加工方法的示意图之二。

图示说明：压机组件1、第一上料机构2、第二上料机构3、第一滑台4、第二滑台5、第一模具组件6、工作台7、上料轨道8、支架组件9、机械手组件10、下料组件11、下料缓冲定位平台12、下料旋转组件13、下料轨道14、除尘组件15、起模组件16、支撑柱17、安装台18、液压驱动组件19。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等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。需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

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。

实施例一：

本发明实施例提供了一种模压设备，包括压机组件1，以及分别设置于所述压机组件1两侧的第一上料机构2和第二上料机构3；所述压机组件1的下方设置有双滑台组件3，所述双滑台组件3包括第一滑台4和第二滑台5，所述第一滑台4上设置有第一模具组件6，所述第二滑台5上设置有第二模具组件；

所述第一滑台4能够驱动所述第一模具组件6于所述第一上料机构2和所述压机组件1之间移动，以进行上料和压模；所述第二滑台能够驱动所述第二模具组件于所述第二上料机构3和所述压机组件1之间移动；工作时，所述第一滑台4和所述第二滑台5分别运行，以驱动所述第一模具组件6和所述第二模具组件交替进行上料和压模。

在本实施例中，所述第一上料机构2包括工作台7，所述工作台7的上端面设置有上料轨道8；所述工作台7上设置有支架组件9，所述支架组件9沿第一方向设置有第一滑轨，所述第一滑轨上滑动连接有机械手组件10，所述机械手组件10用于将电池从所述上料轨道8搬运至所述第一模具组件6内；所述第一方向为所述第一滑台4的滑动方向。其中，第二上料机构3和所述第一上料机构2的结构相同。

需要说明的是，本方案中的上料机构的工作原理为，操作人员通过将电池初胚搬运至上料轨道8的一端，上料轨道8带动电池初胚沿着其轨道方向输送至支架组件9的下方，机械手组件10沿着第一滑轨的方向移动以进行电池初胚的抓取工作，机械手组件10将电池初胚搬运至所述第一模具组件6内；其中机械手组件10的下端部设置有夹具组件，能够定位住电池初胚，从而便于将电池初胚放置于第一模具组件6内的预设位置；无需人工摆放上料，有利于提高工作效率。

进一步说明的是，所述模压设备还包括下料组件11，所述压机组件1的两侧分别设置有所述下料组件11，两个所述下料组件11分别对应于第一上料机构2和所述第二上料机构3；所述下料组件11包括沿第二方向设置的下料缓冲定位平台12，所述下料缓冲定位平台12的一端设置有下料旋转组件13，所述下料旋转组件13的下方设置有下料轨道14。

其中，本方案中的下料组件11的工作原理为，即压机组件1两侧分别对接有一个所述下料组件11，以便于在电池完成模压工作后，两个所述下料组件11交替进行下料工作；下料的工作原理为，机械手组件10将电池成品从模具内取出并放置于所述下料缓冲定位平台12，所述下料缓冲定位平台12驱动电池沿着其长度方向缓慢移动至下料轨道14，下料轨道14的另一端设置有收集盒体，通过收集合体对电池成品进行收集。

在本实施例中，所述支架组件9的下方预设位置设置有除尘组件15，所述除尘组件15的上端面设置有一除尘部，所述机械手组件10带动电池移动至所述除尘部，使所述除尘部对电池表面进行除尘工作。

需要说明的是，为了提高电池初胚表面的清洁度，本方案通过在电池初胚的上料路径上设置除尘组件15，通过电池移动至与所述除尘部相抵接，除尘部能够对电池表面进行除尘工作，从而有利于提高产品表面质量。

在本实施例中，所述模压设备还包括起模组件16，所述压机组件1的两侧分别设置有所述起模组件16，两个所述起模组件16分别对应于所述第一上料机构2和所述第二上料机构3，所述起模组件16用于对所述第一模具组件6或第二模具组件开模；所述起模组件16包括若干个沿竖直方向设置的导柱，所述导柱上滑动连接有第一安装板，所述第一安装板的下端面设置有拔模组件；所述导柱的上端设置有第二安装板，所述第二安装板上设置有驱动件，所述驱动件的驱动端与所述第一安装板连接，用于驱动所述拔模组件沿竖直方向移动。

具体说明的是，本方案中在模压工作完成后，需要先对电池进行拔模工作，再进行下料，因此设置了起模组件16；起模组件16的具体工作原理为，驱动件驱动所述第一安装板向下移动至预设高度，使拔模组件与模具组件的上模定位，驱动件带动上模向上移动从而进行上模的脱模。

在本实施例中，所述压机组件1包括沿竖直方向设置的支撑柱17，所述支撑柱的上端部设置有安装台18，所述安装台18上设置有液压驱动组件19，所述液压驱动组件19的液压杆朝向设置，用于对电池进行压模。

其中，压机组件1的工作原理为，工作时，通过液压驱动组件19的液压杆驱动上模与下模压合，其中液压驱动的方式能够保证具有充足的压力来实现模压工作。

实施例二：

本发明还提供了一种采用如实施例一的模压设备对燃料电池石墨双极板的加工方法，所述第一上料机构2和所述第二上料机构3分别设有一组下料组件11；所述加工方法具体包括：

S1、供给电池初胚至上料工位，所述第一上料机构2和所述第二上料机构3分别运行夹取电池初胚并输送至所述双滑台组件；

S2、采用除尘组件15对所述电池初胚的表面进行除尘工作；

S3、所述双滑台组件运行，交替进行上料和压模工作，制得模压成品电池；所述交替进行上料和压模工作具体包括：驱动所述第一模具组件于所述第一上料机构处进行上料，所述第二模具组件于所述压机组件处进行模压工作；或，驱动所述第一模具组件于所述压机组件处进行模压工作，所述第二模具组件于所述第二上料机构处进行上料；

S4、下料组件11分别对所述第一模具组件6或所述第二模具组件内的成品电池进行下料工作；其中，所述第一上料机构和所述第二上料机构分别设有一组下料组件；

S5、将所述成品电池移动至检测工位，所述检测工位以对所述成品电池进行性能检测。

本发明的工作原理为，所述第一滑台4驱动所述第一模具组件6移动至所述第一上料机构2的位置，所述上料机构以将电池初胚放置于所述第一模具组件6的型腔内；所述第一滑台4驱动所述第一模具组件6移动至所述压机组件1的下方，所述压机组件1对第一模具组件6压合，加工制得电池成品；所述压机组件1压合的第一模具组件6同时，所述第二滑台5驱动所述第二模具组件移动至所述第二上料机构3的位置，所述第二上料机构3以对第二模具组件进行上料工作；所述第一滑台4驱动第一模具组件6进行下料时，第二滑台5带动第二模具组件进行电池的压模，从而实现两个模具组件的交替压模工作，减少电池上下料时压机组件1的停机等待时间，且上料和下料互补干扰，有利于提高工作效率，提高产能。

在本实施例中，所述压模工作具体包括：

S31、将电池初胚放置于所述第一模具组件6或第二模具组件的型腔内；所述第一模具组件6和所述第二模具组件均包括上模和下模，

S32、对所述上模和所述下模进行定位工作；

S33、驱动所述上模和所述下模进行初步合模，对所述型腔进行抽真空处理；需要说明的是，在压合前先进行合模抽真空，抽至完全真空后再进行压合、保压成型；

S34、将所述上模和所述下模放入于所述压机组件1内，所述压机组件以对型腔内的电池进行真空压合工作；

S35、所述压机组件分离，通过起模组件将真空压合后的电池从型腔内取出。

需要说明的是，本方案中的压机组件的相关参数设置为：

（1）公称压力(KN)：4000；

（2）压力精度(KN)：±0.5%FS；

（3）定位精度(mm)：±0.01；

（4）模压电池厚度精度：±0.01mm；

（5）压制速度（mm/s）：1-10；

（6）滑台的最大行程（mm）：300；

（7）压机组件的开口尺寸（mm）：700；

（8）压机结构形式：四柱型；

（9）滑台空程速度（mm/s）：200；

（10）模压节拍：＜60s/pcs。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种燃料电池石墨双极板的加工方法，其特征在于，所述加工方法采用模压设备，所述模压设备包括压机组件，以及分别设置于所述压机组件两侧的第一上料机构和第二上料机构，所述第一上料机构和所述第二上料机构均对应设置有上料工位；所述压机组件的下方设置有双滑台组件，所述双滑台组件包括第一滑台和第二滑台，所述第一滑台上设置有第一模具组件，所述第二滑台上设置有第二模具组件；

所述加工方法具体包括：

供给电池初胚至上料工位，所述第一上料机构和所述第二上料机构分别运行夹取电池初胚并输送至所述双滑台组件；

所述双滑台组件运行，交替进行上料和压模工作，制得模压成品电池；所述交替进行上料和压模工作具体包括：驱动所述第一模具组件于所述第一上料机构处进行上料，所述第二模具组件于所述压机组件处进行模压工作；或，驱动所述第一模具组件于所述压机组件处进行模压工作，所述第二模具组件于所述第二上料机构处进行上料；

下料组件分别对所述第一模具组件或所述第二模具组件内的成品电池进行下料工作；其中，所述第一上料机构和所述第二上料机构分别设有一组下料组件；

将所述成品电池移动至检测工位，所述检测工位以对所述成品电池进行性能检测；

所述压模工作具体包括：

将电池初胚放置于所述第一模具组件或第二模具组件的型腔内；所述第一模具组件和所述第二模具组件均包括上模和下模，

对所述上模和所述下模进行定位工作；

驱动所述上模和所述下模进行初步合模，对所述型腔进行抽真空处理；

将所述上模和所述下模放入于所述压机组件内，所述压机组件以对型腔内的电池进行真空压合工作；

所述压机组件分离，通过起模组件将真空压合后的电池从型腔内取出；所述起模组件包括若干个沿竖直方向设置的导柱，所述导柱上滑动连接有第一安装板，所述第一安装板的下端面设置有拔模组件；所述导柱的上端设置有第二安装板，所述第二安装板上设置有驱动件，所述驱动件的驱动端与所述第一安装板连接，用于驱动所述拔模组件沿竖直方向移动；

其中，所述压机组件的参数为：公称压力4000KN；压力精度±0.5%FSKN；压制速度1-10mm/s；第一滑台和第二滑台的行程0-300mm；压机组件的开口宽度700mm；滑台空程速度200mm/s；模压节拍：0~60s/pcs；

所述下料组件包括沿第二方向设置的下料缓冲定位平台，所述下料缓冲定位平台的一端设置有下料旋转组件，所述下料旋转组件的下方设置有下料轨道；

所述第一上料机构包括工作台，所述工作台的上端面设置有上料轨道；

所述工作台上设置有支架组件，所述支架组件沿第一方向设置有第一滑轨，所述第一滑轨上滑动连接有机械手组件，所述机械手组件用于将电池从所述上料轨道搬运至所述第一模具组件内；所述第一方向为所述第一滑台的滑动方向；

所述双滑台组件运行，之前还包括：

采用除尘组件对所述电池初胚的表面进行除尘工作；所述除尘组件的上端面设置有一除尘部，所述机械手组件带动电池移动至所述除尘部，使所述除尘部对电池表面进行除尘工作；

所述压机组件包括沿竖直方向设置的支撑柱，所述支撑柱的上端部设置有安装台，所述安装台上设置有液压驱动组件，所述液压驱动组件的液压杆朝向设置，用于对电池进行压模。