CN210200876U - 膜电极组件高精度组装装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种膜电极组件高精度组装装置，包括机台，所述机台上设有用以输送托板的输送线体，所述输送线体的下方设有可用以将所述输送线体上的所述托板顶升的顶升组件；所述机台上设有位于所述输送线体一侧用以容置碳布的碳布容置组件和用以容置压板的压板容置组件，所述碳布容置组件和压板容置组件之间设有夹取组件；所述机台上还设有用以通过胶带将所述碳布贴附在所述介质膜上的贴附组件。本实用新型的有益效果主要体现在：结构精巧，采用全自动化装置，无需人工操作，避免了人为操作过程中胶带粘贴歪斜、褶皱、一致性差等不良现象的发生，同时，该装置自动用胶带将碳布的四边粘贴在介质膜上，极大地提高工作效率以及良品率。

Description

膜电极组件高精度组装装置

技术领域

本实用新型涉及新能源燃料电池技术领域，具体而言，尤其涉及一种膜电极组件高精度组装装置。

背景技术

近年来，在全球经济快速发展的同时，全球污染状况不断加重，能源结构也发生了巨大的变化，新能源行业已经成为现在汽车生产厂商的主流发展趋势，在国家大力扶持下正成为一个市场前景广阔的新兴行业。

氢燃料电池作为替代现有新能源汽车锂电池的新产品，市场需求量与日俱增，氢气作为一种可再生的清洁能源。其中膜电极组件生产是整个生产过程中最为关键的环节之一。其中，膜电极组件中介质膜与碳布在热压前需要用胶带进行包边，即用胶带将碳布的四边粘贴固定在介质膜上，且相互之间不能重叠并控制四边结合处在一定的间隙范围内。然而，目前上述包边操作主要是采用手工操作，工作效率较低，并且手工操作容易出现胶带粘贴歪斜、褶皱、一致性差等不良现象，对于膜电极组件的质量带来很大的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种膜电极组件高精度组装装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种膜电极组件高精度组装装置，包括机台，所述机台上设有用以输送托板的输送线体，所述输送线体的下方设有可用以将所述输送线体上的所述托板顶升的顶升组件；所述机台上设有位于所述输送线体一侧用以容置碳布的碳布容置组件和用以容置压板的压板容置组件，所述碳布容置组件和压板容置组件之间设有用以将所述碳布容置组件上的碳布抓取放置至位于所述托板上的介质膜上和用以将所述压板容置组件上的压板抓取并放置至位于所述介质膜上的碳布上的夹取组件；所述机台上还设有用以通过胶带将所述碳布贴附在所述介质膜上的贴附组件。

优选的，所述输送线体包括固设在所述机台上的输送架，所述输送架上枢轴设有呈对称结构设置的主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮之间通过传动杆连接，其中一所述主动齿轮与驱动电机传动连接；相应地所述主动齿轮和从动齿轮上还绕设有链轮，相邻所述链轮之间的距离等于所述托板的宽度。

优选的，所述顶升组件包括固设在所述输送架上的顶升架，所述顶升架上设有一顶升板，所述顶升板上固设有一顶升气缸，所述顶升气缸的气缸轴贯穿所述顶升板与固设在所述顶升架上的联轴器固接；所述顶升板远离所述联轴器的一侧固设有支撑柱，所述支撑柱上固设有一支撑板，所述支撑板上固设有用以对所述托板上的介质膜起支撑作用的支撑凸板；所述支撑凸板上还设有凹槽，所述凹槽内设有用以吸附所述压板的电磁铁。

优选的，所述支撑板和支撑凸板上设有贯穿孔，所述顶升板上固设有可通过所述贯穿孔检测所述托板上的介质膜的光电传感器。

优选的，所述顶升架上均布有位于所述联轴器四周的容置孔，每一所述容置孔内均固设有一直线轴承，所述直线轴承上设有与其相匹配的圆柱轴。

优选的，所述碳布容置组件包括固设在所述机台上的固定板，所述固定板上通过固定块固设有导轨，所述导轨上设有与其相匹配的导块，所述导块上固设有一滑板，所述滑板上固设有一组固定柱，所述固定柱相互配合围成一与所述碳布外轮廓相匹配的容置腔。

优选的，所述导块的两端还固设有用以限制所述导块滑动距离的撞块。

优选的，所述滑板上还固设有用以推拉所述滑板滑动的把手。

优选的，所述压板容置组件包括固设在所述机台上的收容块，所述收容块上设有一卡槽，所述卡槽的长度大于所述压板的长度，所述卡槽的宽度大于所述压板的宽度；所述卡槽上设有一缺口，所述缺口处设有一固设在所述机台上的推动气缸，所述推动气缸的气缸轴与呈八字状的推板紧贴，所述推板可与所述压板的两个面紧贴，并将所述压板限位在所述卡槽内。

优选的，所述夹取组件包括通过机器人底座固设在所述机台上的机器人，所述机器人的末端轴上通过抱箍环与真空海绵吸盘连接，所述真空海绵吸盘由设置在所述抱箍环上的电磁阀控制其对所述碳布和压板吸附和释放。

优选的，所述贴附组件包括固设在所述机台上的台架，所述台架至少包括两平行设置的纵架；每一所述纵架上均固设有一第一线性滑轨，所述第一线性滑轨上设有与其相匹配的第一线性滑块，相邻所述第一线性滑块上固设有一导向板；所述导向板上固设有一第二线性滑轨，所述第二线性滑轨上设有与其相匹配的第二线性滑块，所述第二线性滑块上固设有一连接件，所述连接件通过螺母旋转式滚珠丝杆与贴胶头连接。

本实用新型的有益效果主要体现在：

1、结构精巧，采用全自动化装置，无需人工操作，避免了人为操作过程中胶带粘贴歪斜、褶皱、一致性差等不良现象的发生，同时，该装置自动用胶带将碳布的四边粘贴在介质膜上，极大地提高工作效率以及良品率；

2、采用电磁铁得/失电来实现对压板的吸合/释放，避免碳布在贴胶的过程中出现移位等问题，操作简单，具有较广的适用性；

3、光电传感器的设置可实现对托板上的介质膜进行检测，避免托板上无介质膜，依旧进行下工序操作的事情发生，提高操作精准度；

4、采用直线轴承和圆柱轴是利用其具有摩擦小，且比较稳定，不随轴承速度而变化，能获得灵敏度高、平稳直线运动的特性，以保证托板上移过程中不会发生晃动，以提高良品率；

5、固定柱相互配合围成一与碳布外轮廓相匹配的容置腔，可便于对碳布进行抓取和放置，操作简单便捷，同时，可对碳布的数量进行观察，对其数量进行及时相应地调整。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1：本实用新型中膜电极组件的结构示意图；

图2：本实用新型的立体图；

图3：本实用新型中输送线体和机台的立体图；

图4：本实用新型中顶升组件的立体图；

图5：本实用新型中碳布容置组件的立体图；

图6：本实用新型中压板容置组件的立体图；

图7：本实用新型中夹取组件的立体图；

图8：本实用新型中贴附组件的立体图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限于本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

不限于本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图8所示，本实用新型揭示了一种膜电极组件高精度组装装置，包括机台1，所述机台1上设有用以输送托板100的输送线体2，所述输送线体2包括固设在所述机台1上的输送架21，所述输送架21上枢轴设有呈对称结构设置的主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮之间通过传动杆22连接，其中一所述主动齿轮与驱动电机23传动连接。相应地所述主动齿轮和从动齿轮上还绕设有链轮24，相邻所述链轮24之间的距离等于所述托板100的宽度，所述链轮24可将所述托板100进行限位，防止在移动的过程中出现位移，影响后续加工。

所述输送线体2的下方设有可用以将所述输送线体2上的所述托板100顶升的顶升组件3，所述顶升组件3包括固设在所述输送架21上的顶升架31，所述顶升架31上设有一顶升板32，所述顶升板32上固设有一顶升气缸33，所述顶升气缸33的气缸轴贯穿所述顶升板32与固设在所述顶升架31上的联轴器34固接。所述顶升板32远离所述联轴器34的一侧固设有支撑柱35，所述支撑柱35上固设有一支撑板36，所述支撑板36上固设有用以对所述托板100上的介质膜400起支撑作用的支撑凸板37。所述顶升气缸33启动，可在反作用力的作用下推动支撑板36向上移动，直至支撑凸板37延伸置于所述托板100上的介质膜400上，并对所述介质膜400起支撑作用，防止其在后续加工过程中发生形变。

上述中，所述支撑凸板37上还设有凹槽38，所述凹槽38内设有用以吸附所述压板300的电磁铁，所述电磁铁得/失电来实现对压板的吸合/释放，避免碳布在贴胶的过程中出现移位等问题，操作简单，具有较广的适用性。所述支撑板36和支撑凸板37上设有贯穿孔361，所述顶升板32上固设有可通过所述贯穿孔361检测所述托板100上的介质膜400的光电传感器321。光电传感器的设置可实现对托板上的介质膜进行检测，避免托板上无介质膜，依旧进行下工序操作的事情发生，提高操作精准度。

进一步的，所述顶升架31上均布有位于所述联轴器34四周的容置孔，每一所述容置孔内均固设有一直线轴承341，所述直线轴承341上设有与其相匹配的圆柱轴342。采用直线轴承和圆柱轴是利用其具有摩擦小，且比较稳定，不随轴承速度而变化，能获得灵敏度高、平稳直线运动的特性，以保证托板上移过程中不会发生晃动，以提高良品率。

本实用新型中，所述机台1上设有位于所述输送线体2一侧用以容置碳布200的碳布容置组件4和用以容置压板300的压板容置组件5，所述碳布容置组件4和压板容置组件5之间设有用以将所述碳布容置组件4上的碳布200抓取放置至位于所述托板100上的介质膜400上和用以将所述压板容置组件5上的压板300抓取并放置至位于所述介质膜400上的碳布200上的夹取组件6。

下面简单阐述一下碳布容置组件4、压板容置组件5以及夹取组件6的具体结构：

所述碳布容置组件4包括固设在所述机台1上的固定板41，所述固定板41上通过固定块42固设有导轨43，所述导轨43上设有与其相匹配的导块44，所述导块44上固设有一滑板45，所述导块44的两端还固设有用以限制所述导块44滑动距离的撞块47，所述撞块47的设置可防止滑板45滑动出导轨43的行程外，延长其使用寿命。所述滑板45上固设有一组固定柱46，所述固定柱46相互配合围成一与所述碳布200外轮廓相匹配的容置腔。固定柱相互配合围成一与碳布外轮廓相匹配的容置腔，可便于对碳布进行抓取和放置，操作简单便捷，同时，可对碳布的数量进行观察，对其数量进行及时相应地调整。进一步的，所述滑板45上还固设有用以推拉所述滑板45滑动的把手451。

所述压板容置组件5包括固设在所述机台1上的收容块51，所述收容块51上设有一卡槽52，所述卡槽52的长度大于所述压板300的长度，所述卡槽52的宽度大于所述压板300的宽度。所述卡槽52上设有一缺口，所述缺口处设有一固设在所述机台1上的推动气缸53，所述推动气缸53的气缸轴与呈八字状的推板54紧贴，所述推板54可与所述压板300的两个面紧贴，并将所述压板300限位在所述卡槽52内。通过所述推送气缸53通过推板54将设置在收容块51的卡槽52内的压板300整形

所述夹取组件6包括通过机器人底座61固设在所述机台1上的机器人62，所述机器人62的末端轴上通过抱箍环63与真空海绵吸盘64连接，所述真空海绵吸盘64由设置在所述抱箍环63上的电磁阀65控制其对所述碳布200和压板300吸附和释放。其中，所述机器人为六轴机器人，该技术为现有技术，因此，不在此做过多赘述，均属于本实用新型的保护范畴。

本实用新型中，所述机台1上还设有用以通过胶带将所述碳布200贴附在所述介质膜400上的贴附组件7，所述贴附组件7包括固设在所述机台1上的台架71，所述台架71至少包括两平行设置的纵架72。每一所述纵架72上均固设有一第一线性滑轨73，所述第一线性滑轨73上设有与其相匹配的第一线性滑块74，相邻所述第一线性滑块74上固设有一导向板75。所述导向板75上固设有一第二线性滑轨76，所述第二线性滑轨76上设有与其相匹配的第二线性滑块77，所述第二线性滑块77上固设有一连接件78，所述连接件78通过螺母旋转式滚珠丝杆79与贴胶头8连接。上述所述的螺母旋转式滚珠丝杆79为现有技术，不属于本实用新型的保护范畴，不在此做过多赘述。另外，所述贴胶头8的具体结构和工作过程在申请公布号CN109337594 A的专利文献中均被揭示，属于现有技术，因此，不在此做过多赘述。当然，所述贴胶头8也可为其他结构。该贴胶头并非本实用新型的主要设计要点，因此，不对其做具体限定。

下面简单阐述一下本实用新型的工作过程，包括如下步骤：

S1、将碳布200放置在由固定柱46形成的容置腔内，推动把手451驱动滑板45以及设置在所述滑板45上的所述碳布200至相应位置；

S2、推送气缸53通过推板54将设置在收容块51的卡槽52内的压板300整形；

S3、输送线体2将托板100输送至顶升组件3的正下方；

S4、所述顶升组件3将设置在所述输送线体2上的托板100顶升；

S5、机器人62启动将所述滑板45上的所述碳布200吸附至经托板100夹持的介质膜400上后，所述机器人62复位；

S6、机器人62再次启动将所述收容块51上的压板300吸附至位于所述介质膜400上的所述碳布200上；

S7、螺母旋转式滚珠丝杆79启动，驱动贴胶头8按压于碳布200的第一边，第一线性滑块74驱动导向板75在第一线性滑轨73上滑动，所述贴胶头8对所述碳布200的第一边进行贴胶，胶完成后剪断；

S8、螺母旋转式滚珠丝杆79驱动所述贴胶头8旋转90°，按压于所述碳布200的第二边，第二线性滑块77驱动贴胶头8在第二线性滑轨76上滑动，所述贴胶头8对所述碳布200的第二边进行贴胶，胶完成后剪断；

S9、重复S7和S8步骤，直至对所述碳布200的四条边均贴胶完成。

S10、机器人62将所述碳布200上的所述压板300吸附至所述收容块51的卡槽52内；

S11、顶升组件3回位，将所述托板100设置至所述输送线体2上，进行下道工序。

本实用新型的有益效果主要体现在：

1、结构精巧，采用全自动化装置，无需人工操作，避免了人为操作过程中胶带粘贴歪斜、褶皱、一致性差等不良现象的发生，同时，该装置自动用胶带将碳布的四边粘贴在介质膜上，极大地提高工作效率以及良品率；

2、采用电磁铁得/失电来实现对压板的吸合/释放，避免碳布在贴胶的过程中出现移位等问题，操作简单，具有较广的适用性；

3、光电传感器的设置可实现对托板上的介质膜进行检测，避免托板上无介质膜，依旧进行下工序操作的事情发生，提高操作精准度；

4、采用直线轴承和圆柱轴是利用其具有摩擦小，且比较稳定，不随轴承速度而变化，能获得灵敏度高、平稳直线运动的特性，以保证托板上移过程中不会发生晃动，以提高良品率；

5、固定柱相互配合围成一与碳布外轮廓相匹配的容置腔，可便于对碳布进行抓取和放置，操作简单便捷，同时，可对碳布的数量进行观察，对其数量进行及时相应地调整。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.膜电极组件高精度组装装置，包括机台（1），其特征在于：所述机台（1）上设有用以输送托板（100）的输送线体（2），所述输送线体（2）的下方设有可用以将所述输送线体（2）上的所述托板（100）顶升的顶升组件（3）；所述机台（1）上设有位于所述输送线体（2）一侧用以容置碳布（200）的碳布容置组件（4）和用以容置压板（300）的压板容置组件（5），所述碳布容置组件（4）和压板容置组件（5）之间设有用以将所述碳布容置组件（4）上的碳布（200）抓取放置至位于所述托板（100）上的介质膜（400）上和用以将所述压板容置组件（5）上的压板（300）抓取并放置至位于所述介质膜（400）上的碳布（200）上的夹取组件（6）；所述机台（1）上还设有用以通过胶带将所述碳布（200）贴附在所述介质膜（400）上的贴附组件（7）。

2.根据权利要求1所述的膜电极组件高精度组装装置，其特征在于：所述输送线体（2）包括固设在所述机台（1）上的输送架（21），所述输送架（21）上枢轴设有呈对称结构设置的主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮之间通过传动杆（22）连接，其中一所述主动齿轮与驱动电机（23）传动连接；相应地所述主动齿轮和从动齿轮上还绕设有链轮（24），相邻所述链轮（24）之间的距离等于所述托板（100）的宽度。

3.根据权利要求2所述的膜电极组件高精度组装装置，其特征在于：所述顶升组件（3）包括固设在所述输送架（21）上的顶升架（31），所述顶升架（31）上设有一顶升板（32），所述顶升板（32）上固设有一顶升气缸（33），所述顶升气缸（33）的气缸轴贯穿所述顶升板（32）与固设在所述顶升架（31）上的联轴器（34）固接；所述顶升板（32）远离所述联轴器（34）的一侧固设有支撑柱（35），所述支撑柱（35）上固设有一支撑板（36），所述支撑板（36）上固设有用以对所述托板（100）上的介质膜（400）起支撑作用的支撑凸板（37）；所述支撑凸板（37）上还设有凹槽（38），所述凹槽（38）内设有用以吸附所述压板（300）的电磁铁。

4.根据权利要求3所述的膜电极组件高精度组装装置，其特征在于：所述支撑板（36）和支撑凸板（37）上设有贯穿孔（361），所述顶升板（32）上固设有可通过所述贯穿孔（361）检测所述托板（100）上的介质膜（400）的光电传感器（321）。

5.根据权利要求3所述的膜电极组件高精度组装装置，其特征在于：所述顶升架（31）上均布有位于所述联轴器（34）四周的容置孔，每一所述容置孔内均固设有一直线轴承（341），所述直线轴承（341）上设有与其相匹配的圆柱轴（342）。

6.根据权利要求1所述的膜电极组件高精度组装装置，其特征在于：所述碳布容置组件（4）包括固设在所述机台（1）上的固定板（41），所述固定板（41）上通过固定块（42）固设有导轨（43），所述导轨（43）上设有与其相匹配的导块（44），所述导块（44）上固设有一滑板（45），所述滑板（45）上固设有一组固定柱（46），所述固定柱（46）相互配合围成一与所述碳布（200）外轮廓相匹配的容置腔。

7.根据权利要求6所述的膜电极组件高精度组装装置，其特征在于：所述导块（44）的两端还固设有用以限制所述导块（44）滑动距离的撞块（47）。

8.根据权利要求6所述的膜电极组件高精度组装装置，其特征在于：所述滑板（45）上还固设有用以推拉所述滑板（45）滑动的把手（451）。

9.根据权利要求1所述的膜电极组件高精度组装装置，其特征在于：所述压板容置组件（5）包括固设在所述机台（1）上的收容块（51），所述收容块（51）上设有一卡槽（52），所述卡槽（52）的长度大于所述压板（300）的长度，所述卡槽（52）的宽度大于所述压板（300）的宽度；所述卡槽（52）上设有一缺口，所述缺口处设有一固设在所述机台（1）上的推动气缸（53），所述推动气缸（53）的气缸轴与呈八字状的推板（54）紧贴，所述推板（54）可与所述压板（300）的两个面紧贴，并将所述压板（300）限位在所述卡槽（52）内。

10.根据权利要求1所述的膜电极组件高精度组装装置，其特征在于：所述夹取组件（6）包括通过机器人底座（61）固设在所述机台（1）上的机器人（62），所述机器人（62）的末端轴上通过抱箍环（63）与真空海绵吸盘（64）连接，所述真空海绵吸盘（64）由设置在所述抱箍环（63）上的电磁阀（65）控制其对所述碳布（200）和压板（300）吸附和释放。

11.根据权利要求1所述的膜电极组件高精度组装装置，其特征在于：所述贴附组件（7）包括固设在所述机台（1）上的台架（71），所述台架（71）至少包括两平行设置的纵架（72）；每一所述纵架（72）上均固设有一第一线性滑轨（73），所述第一线性滑轨（73）上设有与其相匹配的第一线性滑块（74），相邻所述第一线性滑块（74）上固设有一导向板（75）；所述导向板（75）上固设有一第二线性滑轨（76），所述第二线性滑轨（76）上设有与其相匹配的第二线性滑块（77），所述第二线性滑块（77）上固设有一连接件（78），所述连接件（78）通过螺母旋转式滚珠丝杆（79）与贴胶头（8）连接。

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