CN204464351U - 一种燃料电池质子交换膜的生产加工装置 - Google Patents

一种燃料电池质子交换膜的生产加工装置 Download PDF

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陈芳
刘建国
陈佳
邹志刚
吴聪萍
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Abstract

本实用新型公开了一种燃料电池质子交换膜的生产加工装置，包括机架和设置在机架上的工作平台，所述工作平台上设置有吸附平台，吸附平台的一侧设置有线性导轨且另一侧设置有纵向丝杠安装支架，所述吸附平台的上方设有横向滚珠丝杠，其特征在于，所述横向滚珠丝杠上设置有安装支架，安装支架上分别固定有虹吸式喷雾器、红外线烘干器和CCD摄像头，所述吸附平台的底端设置有加热吸盘,所述吸附平台的四周设置有翻转机构。可有效减少燃料电池质子交换膜的褶皱，同时保证了喷涂的质子交换膜的均匀；进一步的，提高自动化、提高设备稳定性的同时也大大降低了设备制造成本。

Description

一种燃料电池质子交换膜的生产加工装置
技术领域
本实用新型涉及一种燃料电池质子交换膜的生产加工装置。
背景技术
燃料电池(Fuel Cell)是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置，是目前一种具有较大发展前途的动力电源，其根据结构和工作方式可分为离子膜、培根型和石棉膜三类。其中，离子膜类型的质子交换燃料电池中质子交换膜是燃料电池关键组件，是发生电化学反应的重要场所。
现有质子交换膜在制备过程中通过空气产生的吸力将质子交换膜吸附在制备的吸附台上，在质子交换膜上涂满催化剂的混合物，再在质子交换膜下方进行加热通过吸附台传递热量将质子交换膜烘干，因通过吸附台传递热量容易使传递热量质子交换膜褶皱，从而改为在质子交换膜上方采用红外线加热，但因吸附台不提供热量，导致质子交换膜上、下面冷热不均，偶尔还会出现小的褶皱。
另一方面，因现有的喷雾采用普通的喷雾头，需要配置加压泵及蠕动泵部件，而加压设备带来的供料不均导致质子交换膜电极性能不稳定，同时喷雾后没有相应的检测质子交换膜是否均匀的装置，从而无法保证质子交换膜的均匀以及质子交换膜的电极性能。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供一种燃料电池质子交换膜的生产加工装置，对现有的生产加工装置进行改进，可有效减少燃料电池质子交换膜的褶皱，同时保证了喷涂的质子交换膜的均匀；进一步的，提高自动化，提高设备稳定性的同时也大大降低了设备制造成本。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种燃料电池质子交换膜的生产加工装置，包括机架和设置在机架上的工作平台，所述工作平台上设置有吸附平台，吸附平台的一侧设置有线性导轨且另一侧设置有纵向丝杠安装支架，所述吸附平台的上方设有横向滚珠丝杠，其特征在于，所述横向滚珠丝杠上设置有安装支架，安装支架上分别固定有虹吸式喷雾器、红外线烘干器和CCD摄像头，所述吸附平台的底端设置有加热吸盘,所述吸附平台的四周设置有翻转机构。
优选，所述纵向丝杠安装支架铰接有纵向滚珠丝杠，横向滚珠丝杠铰接在横向丝杠安装支架上，横向丝杠安装支架一端通过线性滑块固定在线性导轨上、另一端通过线性轴承固定在纵向滚珠丝杠上。
优选，所述翻转机构包括翻转框架，翻转框架插套在吸附平台的外侧，翻转框架相对的两内侧壁上分别固定有夹爪气缸，翻转框架相对的两外侧壁上分别固定有旋转气缸。其中，所述旋转气缸固定在升降板上，升降板固定在提升气缸上，提升气缸固定在工作平台上，所述升降板的两端分别固定有导向轴，导向轴插接在工作平台上。
优选，所述红外线烘干器的光源为LED线光源，所述的CCD摄像头通过线性轴承固定在竖向滚珠丝杠上，竖向滚珠丝杠与竖向电机的转轴固定连接在一起，竖向电机固定在安装支架上。
本实用新型的有益效果是：
一、它采用吸附平台和红外线烘干器同时给质子交换膜的上、下面加热，减少了冷热不均引起的小褶皱，同时采用红外线加热装置，能使质子交换膜快速干燥，避免膜褶皱而影响质子交换膜的电极性能。
二、它采用虹吸式雾化喷涂，能自动吸料，避免加压设备而带来的供料不均导致质子交换膜电极性能不稳定的状况，同时去掉加压泵及蠕动泵部件使喷涂设备操作方便，提高设备稳定性的同时也大大降低了设备制造成本。
三、它增设了CCD摄像头作为检测装置，检测喷涂区域的膜的均匀状况，可实施再次补喷，确保喷涂的质子交换膜的均匀。
四、它增设自动翻转机构，大大的提高了喷涂效率，避免了人工翻转带来的定位不稳而导致膜电极的损坏。
附图说明
图1是本实用新型一种燃料电池质子交换膜的生产加工装置的结构示意图；
图2是本实用新型一种燃料电池质子交换膜的生产加工装置的俯视图；
图3是本实用新型翻转机构的结构示意图；
附图的标记含义如下：
1、机架；2、工作平台；3、吸附平台；4、线性导轨；5、纵向丝杠安装支架；6、纵向滚珠丝杠；7、横向丝杠安装支架；8、横向滚珠丝杠；9、安装支架；10、虹吸式喷雾器；11、红外线烘干器；12、CCD摄像头；13、横向驱动电机；14、纵向驱动电机；15、翻转机构；16、加热吸盘；17、竖向电机；151、翻转框架；152、夹爪气缸；153、旋转气缸；154、升降板；155、导向轴；156、提升气缸。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本实用新型技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
如图1和图2所示，一种燃料电池质子交换膜的生产加工装置，包括机架1和设置在机架1上的工作平台2，所述工作平台2上设置有吸附平台3，吸附平台3的一侧设置有线性导轨4且另一侧设置有纵向丝杠安装支架5，纵向丝杠安装支架5铰接有纵向滚珠丝杠6。所述吸附平台3的上方设有横向滚珠丝杠8，优选，横向滚珠丝杠8铰接在横向丝杠安装支架7上，横向丝杠安装支架7一端通过线性滑块固定在线性导轨4上、另一端通过线性轴承固定在纵向滚珠丝杠6上。
需说明的是，为了便于区分不同的部件，以图2中的位置为例，对相同的部件进行了横向、纵向或竖向的限定，比如纵向丝杠安装支架5、横向丝杠安装支架7其实都是丝杠安装支架，只是相对位置不同而已，实际应用中，横向和纵向均是相对的而不是固定的。
横向滚珠丝杠8上设置有安装支架9，图1中，横向滚珠丝杠8通过线性轴承固定连接有安装支架9。安装支架9上分别固定有虹吸式喷雾器10、红外线烘干器11和CCD摄像头12，其中，CCD摄像头12安装在安装支架9的顶部，红外线烘干器11安装在安装支架9的底部。所述吸附平台3的底端即下端面设置有加热吸盘16, 加热吸盘16固定在工作平台2上。
在吸附平台3的四周设置有翻转机构15，优选，如图3所示，所述翻转机构15包括翻转框架151，比如矩形的翻转框架151，翻转框架151插套在吸附平台3的外侧，翻转框架151相对的两内侧壁上分别固定有夹爪气缸152，翻转框架151相对的两外侧壁上分别固定有旋转气缸153，通过夹爪气缸152、旋转气缸153带动旋转。
图3中，所述旋转气缸153固定在升降板154上，升降板154固定在提升气缸156上，提升气缸156固定在工作平台2上，所述升降板154的两端分别固定有导向轴155，导向轴155插接在工作平台2上。
优选，所述红外线烘干器11的光源为LED线光源，所述的CCD摄像头12通过线性轴承固定在竖向滚珠丝杠上，竖向滚珠丝杠与竖向电机17的转轴固定连接在一起，竖向电机17固定在安装支架9上。旋转气缸153固定在翻转框架151上侧壁的中部，固定有旋转气缸153的翻转框架151的侧壁长度小于2倍的提升气缸156的行程。
上述一种燃料电池质子交换膜的生产加工装置，其中，所述横向滚珠丝杠8和纵向滚珠丝杠6分别与横向驱动电机13和纵向驱动电机14的转轴固定连接在一起，横向驱动电机13和纵向驱动电机14分别固定在横向丝杠安装支架7和纵向丝杠安装支架5上。装置可有效减少燃料电池质子交换膜的褶皱，同时保证了喷涂的质子交换膜的均匀，进一步的，提高自动化，提高设备稳定性的同时也大大降低了设备制造成本。
本实用新型的有益效果是：
一、它采用吸附平台和红外线烘干器同时给质子交换膜的上、下面加热，减少了冷热不均引起的小褶皱，同时采用红外线加热装置，能使质子交换膜快速干燥，避免膜褶皱而影响质子交换膜的电极性能。
二、它采用虹吸式雾化喷涂，能自动吸料，避免加压设备而带来的供料不均导致质子交换膜电极性能不稳定的状况，同时去掉加压泵及蠕动泵部件使喷涂设备操作方便，提高设备稳定性的同时也大大降低了设备制造成本。
三、它增设了CCD摄像头作为检测装置，检测喷涂区域的膜的均匀状况，可实施再次补喷，确保喷涂的质子交换膜的均匀。
四、它增设自动翻转机构，大大的提高了喷涂效率，避免了人工翻转带来的定位不稳而导致膜电极的损坏。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种燃料电池质子交换膜的生产加工装置，包括机架（1）和设置在机架（1）上的工作平台（2），所述工作平台（2）上设置有吸附平台（3），吸附平台（3）的一侧设置有线性导轨（4）且另一侧设置有纵向丝杠安装支架（5），所述吸附平台（3）的上方设有横向滚珠丝杠（8），其特征在于，所述横向滚珠丝杠（8）上设置有安装支架（9），安装支架（9）上分别固定有虹吸式喷雾器（10）、红外线烘干器（11）和CCD摄像头（12），所述吸附平台（3）的底端设置有加热吸盘（16）,所述吸附平台（3）的四周设置有翻转机构（15）。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池质子交换膜的生产加工装置，其特征在于，所述纵向丝杠安装支架（5）铰接有纵向滚珠丝杠（6），横向滚珠丝杠（8）铰接在横向丝杠安装支架（7）上，横向丝杠安装支架（7）一端通过线性滑块固定在线性导轨（4）上、另一端通过线性轴承固定在纵向滚珠丝杠（6）上。
3.根据权利要求1所述的一种燃料电池质子交换膜的生产加工装置，其特征在于，所述翻转机构（15）包括翻转框架（151），翻转框架（151）插套在吸附平台（3）的外侧，翻转框架（151）相对的两内侧壁上分别固定有夹爪气缸（152），翻转框架（151）相对的两外侧壁上分别固定有旋转气缸（153）。
4.根据权利要求3所述的一种燃料电池质子交换膜的生产加工装置，其特征在于，所述旋转气缸（153）固定在升降板（154）上，升降板（154）固定在提升气缸（156）上，提升气缸（156）固定在工作平台（2）上，所述升降板（154）的两端分别固定有导向轴（155），导向轴（155）插接在工作平台（2）上。
5.根据权利要求1所述的一种燃料电池质子交换膜的生产加工装置，其特征在于，所述红外线烘干器（11）的光源为LED线光源，所述的CCD摄像头（12）通过线性轴承固定在竖向滚珠丝杠上，竖向滚珠丝杠与竖向电机（17）的转轴固定连接在一起，竖向电机（17）固定在安装支架（9）上。
6.根据权利要求2所述的一种燃料电池质子交换膜的生产加工装置，其特征在于，所述横向滚珠丝杠（8）和纵向滚珠丝杠（6）分别与横向驱动电机（13）和纵向驱动电机（14）的转轴固定连接在一起，横向驱动电机（13）和纵向驱动电机（14）分别固定在横向丝杠安装支架（7）和纵向丝杠安装支架（5）上。
7.根据权利要求4所述的一种燃料电池质子交换膜的生产加工装置，其特征在于，所述旋转气缸（153）固定在翻转框架（151）上侧壁的中部，固定有旋转气缸（153）的翻转框架（151）的侧壁长度小于2倍的提升气缸（156）的行程。
8.根据权利要求1所述的一种燃料电池质子交换膜的生产加工装置，其特征在于，所述横向滚珠丝杠（8）通过线性轴承固定连接有安装支架（9）。
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