一种氢燃料电池电极板点胶和贴合的设备及方法技术

本发明专利技术属于氢燃料电池生产设备领域，提供了一种氢燃料电池电极板点胶和贴合的设备及方法。该设备包括多功能平台、第一输送机构、第一搬运机械手、点胶机构、Y轴机械手、X轴机械手、贴合保压治具、搬运机械人、第二输送机构、第二校正机构、第三输送机构、第二搬运机械手以及控制器，其中，点胶机构包括点胶机以及视觉采集装置。本发明专利技术为石墨板的贴合生产以及电极板的点胶密封提供一种自动化的设备，实现了石墨板的自动化合成，以及电极板的自动化点胶，适合机械化的大批量生产，提高了产品的生产效率。并且通过点胶形成的胶条，密封方式性能好，有利于提高产品的质量。

Equipment and method for dispensing and laminating electrode plate of hydrogen fuel cell

【技术实现步骤摘要】
一种氢燃料电池电极板点胶和贴合的设备及方法
本专利技术属于氢燃料电池生产设备领域，尤其涉及一种氢燃料电池电极板点胶和贴合的设备及方法。
技术介绍
燃料电池是很有发展前途的新动力电源，一般以氢气、碳、甲醇、硼氢化物、煤气或天然气为燃料，作为负极，用空气中的氧作为正极。其和一般电池的主要区别在于一般电池的活性物质是预先放在电池内部的，因而电池容量取决于贮存的活性物质的量；而燃料电池的活性物质(燃料和氧化剂)是在反应的同时源源不断地输入，因此，这类电池实际上只是一个能量转换装置。这类电池具有转换效率高、容量大、比能量高、功率范围广、不用充电等优点。氢燃料电池作为质子交换膜燃料电池的一种，通过持续发生在阳极和阴极的氧化还原反应能够将化学能转化为电能。电极板是典型的氢燃料电池组的重要组成部分，其既作为电流集流板，也用于支撑膜电极。电极板上的导流流道既用于燃料氢气和氧化剂进入阳极和阴极表面的通道，又作为带走燃料电池运行过程中生成的水的通道。电极板根据材料主要分为金属板、复合板、石墨板三类，其中石墨板、复合板的厚度较大，不容易翘起(金属板很薄，容易翘起)，加工时可采用相同的固定治具。电极板靠近中心的区域通常为反应区域，主要包括供空气、氢气和冷却液流动反应的流场以及各流体进出流场的进出口。由于需要保持反应区域的密封性，通常在阳极板和阴极板上均需开设环绕反应区域的凹槽。空气、氢气和冷却液的各个通道回路均需要密封，所以，需要在电极板的正、反面(或叫A面、B面)上进行点胶，然后烘烤，形成胶条。现有技术中，一般采用注胶的方式或设置密封圈的方式对反应区域进行密封。然而，注胶的方式密封性能差，而设置密封圈的方式，是指在组装燃料电池时，首先将密封垫安装于对应的凹槽内，例如通过人工方式将密封圈施加于槽内，然后再在两块安装有密封垫的电极板之间放置一片膜电极，从而通过具有凹槽的电极板、密封垫和膜电极共同实现对反应区域的密封。虽然设置密封圈的方式密封性能较好，但不便于采用自动化设备进行大批量的生产。此外，石墨板具有氢光板以及空气板，氢光板以及空气板需要先相互贴合成一整体后，再进行各个通道回路的密封操作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种氢燃料电池电极板点胶和贴合的设备及方法，以实现石墨板/复合板的自动化点胶以及石墨板的贴合操作。本专利技术是这样实现的，一种氢燃料电池电极板点胶和贴合的设备，其包括：多功能平台，其上设置有用于校正A板或C板方位的第一校正机构以及固定A板或C板的吸附装置，所述第一校正机构包括调整A板摆放位置的调整组件；第一输送机构，用于将A板或C板移动至靠近所述多功能平台的位置；第一搬运机械手，用于从第一输送机构抓取A板或C板，并将A板或C板抓取至所述多功能平台；点胶机构，用于给A板或C板点胶，其包括点胶机以及视觉采集装置；Y轴机械手，用于驱动所述多功能平台沿Y轴方向往复移动；X轴机械手，用于驱动所述点胶机构沿X轴方向往复移动，所述点胶机构安装于所述X轴机械手上；贴合保压治具，用于供A板与B板上下堆叠，并压紧；搬运机械人，用于抓取所述多功能平台上已点好胶的A板或C板至所述贴合保压治具内，以及用于抓取B板至所述贴合保压治具内与A板贴合；第二输送机构，用于将B板输送至靠近搬运机械人的位置；第二校正机构，用于校正第二输送机构上的B板的方位；第三输送机构，用于将点好胶的C板输出；第二搬运机械手，用于将多功能平台上点好胶的C板搬运至所述第三输送机构；控制器，所述控制器与所述视觉采集装置、第一搬运机械手、点胶机构、Y轴机械手、X轴机械手、第二校正机构以及第二搬运机械手电连接；所述视觉采集装置用于拍摄所述多功能平台上A板或C板的点胶标记，并反馈至所述控制器进行处理，得到点胶的起点位置；所述控制器控制X轴机械手以及Y轴机械手移动，将点胶机定位至点胶起点，点胶机根据控制器内部存储的点胶轨迹对A板或C板进行点胶。进一步的，所述贴合保压治具包括料槽、盖板以及若干螺丝，所述盖板通过所述螺丝与所述料槽螺纹连接。进一步的，所述料槽包括底板，所述贴合保压治具还包括若干螺纹连接柱，所述若干螺纹连接柱固定在所述底板上，并且分布在料槽四周的边缘位置，所述螺丝能与所述螺纹连接柱螺纹连接。进一步的，所述盖板上对应所述螺纹连接柱的位置开设有条形孔，所述条形孔包括相连通的让位孔以及锁紧孔，所述让位孔的尺寸大于所述螺丝头部的尺寸，所述锁紧孔的尺寸小于所述螺丝头部的尺寸。进一步的，所述设备具有双工位，其具有两个所述多功能平台，两个Y轴机械手以及两个点胶机构。进一步的，所述调整组件包括横向活动条以及纵向活动条，所述横向活动条位于所述多功能平台的一端，所述纵向活动条位于所述多功能平台的一侧边，所述横向活动条以及纵向活动条的下方分别通过连接动力装置实现摆动。进一步的，所述视觉采集装置安装于X轴机械手上。进一步的，所述设备包括机台，所述机台上布局有A板输入工位、点胶工位A、点胶工位B、B板输入工位、贴合保压工位以及成品输出工位；所述A板输入工位、B板输入工位、贴合保压工位以及成品输出工位分别位于机台的四角位置，所述点胶工位A、点胶工位B位于机台的中间区域；所述搬运机械人位于B板输入工位以及贴合保压工位之间。本专利技术为解决上述技术问题，还提供了一种应用上述的设备对氢燃料电池石墨板进行贴合的方法，其至少包括如下步骤：S1、采用上料机或人工将氢光板上料至第一输送机构上，采用上料机或人工将空气板上料至第二输送机构上；S2、第一搬运机械手将氢光板从第一输送机构抓取到多功能平台上；S3、第一校正机构的调节组件对多功能平台上的氢光板进行方位校正；S4、Y轴机械手驱动多功能平台移动至点胶机构下方，视觉采集装置拍摄氢光板上的点胶标记，经控制器处理器后，得到点胶起点，点胶机定位至点胶起点，然后依据预设的点胶轨迹在氢光板上进行点胶操作；S5、机械设备将贴合保压治具的盖板移开，搬运机械人将点好胶的氢光板抓取至贴合保压治具内；S6、第二校正机构校正空气板的方位，搬运机械人将空气板抓取至贴合保压治具内，并与点好胶的氢光板贴合，得到石墨板；S7、重复步骤S2至S6，一直至堆叠到所需板数或堆满贴合保压治具；S8、机械设备将贴合保压治具的盖板盖罩在石墨板上，锁紧盖板，然后保压一段时间后取出。本专利技术为解决上述技术问题，还再提供了一种应用上述的设备对氢燃料电池电极板进行点胶的方法，其至少包括如下步骤：S11、采用上料机或人工将电极板上料至第一输送机构上；S12、第一搬运机械手将电极板从第一输送机构抓取到多功能平台上；S13、第一校正机构的调节组件对多功能平台上的电极板进行方位校正；S14、Y轴机械手驱动多功能平台移动至点胶机构下方，视觉采集装置拍摄电极板上的点胶标记，经控制器处理器后，得到点胶起点，点胶机定位至点胶起点，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢燃料电池电极板点胶和贴合的设备，其特征在于，包括：/n多功能平台，其上设置有用于校正A板或C板方位的第一校正机构以及固定A板或C板的吸附装置，所述第一校正机构包括调整A板摆放位置的调整组件；/n第一输送机构，用于将A板或C板移动至靠近所述多功能平台的位置；/n第一搬运机械手，用于从第一输送机构抓取A板或C板，并将A板或C板抓取至所述多功能平台；/n点胶机构，用于给A板或C板点胶，其包括点胶机以及视觉采集装置；/nY轴机械手，用于驱动所述多功能平台沿Y轴方向往复移动；/nX轴机械手，用于驱动所述点胶机构沿X轴方向往复移动，所述点胶机构安装于所述X轴机械手上；/n贴合保压治具，用于供A板与B板上下堆叠，并压紧；/n搬运机械人，用于抓取所述多功能平台上已点好胶的A板或C板至所述贴合保压治具内，以及用于抓取B板至所述贴合保压治具内与A板贴合；/n第二输送机构，用于将B板输送至靠近搬运机械人的位置；/n第二校正机构，用于校正第二输送机构上的B板的方位；/n第三输送机构，用于将点好胶的C板输出；/n第二搬运机械手，用于将多功能平台上点好胶的C板搬运至所述第三输送机构；/n控制器，所述控制器与所述视觉采集装置、第一搬运机械手、点胶机构、Y轴机械手、X轴机械手、第二校正机构以及第二搬运机械手电连接；/n所述视觉采集装置用于拍摄所述多功能平台上A板或C板的点胶标记，并反馈至所述控制器进行处理，得到点胶的起点位置；所述控制器控制X轴机械手以及Y轴机械手移动，将点胶机定位至点胶起点，点胶机根据控制器内部存储的点胶轨迹对A板或C板进行点胶。/n...

【技术特征摘要】
1.一种氢燃料电池电极板点胶和贴合的设备，其特征在于，包括：
多功能平台，其上设置有用于校正A板或C板方位的第一校正机构以及固定A板或C板的吸附装置，所述第一校正机构包括调整A板摆放位置的调整组件；
第一输送机构，用于将A板或C板移动至靠近所述多功能平台的位置；
第一搬运机械手，用于从第一输送机构抓取A板或C板，并将A板或C板抓取至所述多功能平台；
点胶机构，用于给A板或C板点胶，其包括点胶机以及视觉采集装置；
Y轴机械手，用于驱动所述多功能平台沿Y轴方向往复移动；
X轴机械手，用于驱动所述点胶机构沿X轴方向往复移动，所述点胶机构安装于所述X轴机械手上；
贴合保压治具，用于供A板与B板上下堆叠，并压紧；
搬运机械人，用于抓取所述多功能平台上已点好胶的A板或C板至所述贴合保压治具内，以及用于抓取B板至所述贴合保压治具内与A板贴合；
第二输送机构，用于将B板输送至靠近搬运机械人的位置；
第二校正机构，用于校正第二输送机构上的B板的方位；
第三输送机构，用于将点好胶的C板输出；
第二搬运机械手，用于将多功能平台上点好胶的C板搬运至所述第三输送机构；
控制器，所述控制器与所述视觉采集装置、第一搬运机械手、点胶机构、Y轴机械手、X轴机械手、第二校正机构以及第二搬运机械手电连接；
所述视觉采集装置用于拍摄所述多功能平台上A板或C板的点胶标记，并反馈至所述控制器进行处理，得到点胶的起点位置；所述控制器控制X轴机械手以及Y轴机械手移动，将点胶机定位至点胶起点，点胶机根据控制器内部存储的点胶轨迹对A板或C板进行点胶。


2.如权利要求1所述的氢燃料电池电极板点胶和贴合的设备，其特征在于，所述贴合保压治具包括料槽、盖板以及若干螺丝，所述盖板通过所述螺丝与所述料槽螺纹连接。


3.如权利要求1所述的氢燃料电池电极板点胶和贴合的设备，其特征在于，所述料槽包括底板，所述贴合保压治具还包括若干螺纹连接柱，所述若干螺纹连接柱固定在所述底板上，并且分布在料槽四周的边缘位置，所述螺丝能与所述螺纹连接柱螺纹连接。


4.如权利要求3所述的氢燃料电池电极板点胶和贴合的设备，其特征在于，所述盖板上对应所述螺纹连接柱的位置开设有条形孔，所述条形孔包括相连通的让位孔以及锁紧孔，所述让位孔的尺寸大于所述螺丝头部的尺寸，所述锁紧孔的尺寸小于所述螺丝头部的尺寸。


5.如权利要求1所述的氢燃料电池电极板点胶和贴合的设备，其特征在于，所述设备具有双工位，其具有两个所述多功能平台，两个Y轴机械手以及两个点胶机构。


6.如权利要求1所述的氢燃料电池电极板点胶和贴合的设备，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，吴学游，
申请(专利权)人：深圳市世椿智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44