双极板点胶机及其点胶方法

技术领域

本发明涉及点胶设备技术领域，具体涉及一种双极板点胶机及其点胶方法。

背景技术

双极板是燃料电池重要部件之一。双极板具有以下功能与性质：分隔燃料与氧化剂，阻止气体透过；收集、传导电流，电导率高；设计与加工的流道，可将气体均匀分配到电极的反应层进行电极反应；能排出热量，保持电池温场均匀；耐蚀；抗冲击和震动；厚度薄；重量轻；同时成本低，容易机械加工，适合批量制造等。

为了将双极板与阴极、阳极连接起来，在组装工艺中，一般会在双极板的表面进行点胶。然而，双极板一般为方形且厚度很薄，在点胶时导致双极板的边缘容易翘起，导致点胶位置不精准。并且，双极板一般为石墨材质，在其表面覆盖树脂，这就导致双极板表面粗糙度较高，平整度较低。这就给点胶作业增加了难度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提供一种双极板点胶机及其点胶方法，能够提高双极板在点胶作业时的平整度，进而提高点胶效果。

根据本发明实施例的双极板点胶机，包括：框架，以及

y向输送机构，所述y向输送机构安装在所述框架内，所述y向输送机构上设置有用于吸附双极板的真空吸附台；

x向运动机构，所述x向运动机构安装在所述框架上，所述x向运动机构能够沿y方向往复移动；

z向运动机构，所述z向运动机构安装在所述x向运动机构上，所述z向运动机构上安装有点胶机构；

压平机构，所述压平机构设置在所述框架上，且所述压平机构位于所述y向输送机构的上方，用于将双极板压平在真空吸附台上。

本发明的有益效果是，通过增加真空吸附台和压平机构，当双极板放置到真空吸附台上后，先通过压平机构将双极板压平整，然后开启真空，真空吸附台通过负压将双极板吸住，然后压平机构再从双极板上移走，然后在进行点胶。这样，一方面，在点胶时可以保证双极板的平整度，从而保证点胶精度；另一方面，还可以防止双极板的位置在点胶时发生偏移。

根据本发明一个实施例，所述压平机构包括：

固定组件，所述固定组件安装在框架上；

x向驱动组件，所述x向驱动组件安装在所述固定组件上；

驱动件，所述驱动件与所述x向驱动组件相连接；

压板，所述压板与所述驱动件相连接，所述驱动件能够带动所述压板上下移动。

根据本发明一个实施例，所述真空吸附台包括：真空吸附板和多个挡块，多个所述挡块均安装在所述真空吸附板上，所述真空吸附板上开设有若干个吸附孔。

根据本发明一个实施例，所述真空吸附台还包括辅助压紧组件，所述辅助压紧组件包括：压紧气缸、压紧块和弹性垫，所述压紧气缸位于真空吸附板的侧面，所述压紧块的一端与压紧气缸的输出杆连接，所述弹性垫设置在压紧块的另一端。

根据本发明一个实施例，所述驱动件的伸缩端通过下压连接板与压板连接，所述下压连接板与压板之间通过导向柱连接，所述导向柱的数量为四个，四个所述导向柱分布在下压连接板的四个角落。

根据本发明一个实施例，所述下压连接板的前后两端还设有用于缓冲的弹簧销。

根据本发明一个实施例，所述x向运动机构包括：x轴横梁，所述x轴横梁的两端与框架之间滑动连接，所述z向运动机构安装在所述x轴横梁的前侧，所述x轴横梁的中部设有阻挡块。

根据本发明一个实施例，所述点胶装置还包括：检测机构，所述检测机构安装在所述x轴横梁的后侧，所述检测机构用于对点胶后的双极板进行检测。

根据本发明一个实施例，所述点胶装置还包括：外壳组件，所述框架位于所述外壳组件内。

根据本发明一个实施例，所述外壳组件包括：主壳体、前门和后盖，所述主壳体的上部前后贯通，所述前门安装在所述主壳体的前侧，所述后盖安装在所述主壳体的后侧，所述前门与主壳体之间转动连接。

根据本发明一个实施例，所述点胶装置还包括：控制组件，所述控制组件安装在所述框架内，所述控制组件位于y向输送机构的下方。

根据本发明一个实施例，所述框架内设有用于对所述控制组件进行防护的隔板组件。

本发明还提供一种双极板点胶机的点胶方法，包括：

S1:将双极板放置在真空吸附台上；

S2:压平机构将双极板抵压在真空吸附台上；

S3:真空吸附台利用负压吸附双极板；

S4:压平机构解除对双极板的抵压；

S5:真空吸附台移动至点胶作业位置，点胶机构对双极板进行点胶。

根据本发明一个实施例，所述点胶方法还包括：当双极板被吸附在真空吸附台后，通过辅助压紧组件对所述双极板进行固定。

根据本发明一个实施例，当双极板被放置在真空吸附台上后，x向驱动组件带动驱动件和压板移动至双极板的正上方，然后驱动件带动压板向下移动直至将双极板抵压在真空吸附台上。

根据本发明一个实施例，双极板上料采用手动上料或自动上料的方式；

当采用手动上料时，打开前门，关闭后盖，所述y向输送机构将真空吸附台移动至最前端，然后，工作人员将待点胶的双极板放在真空吸附台上，再关闭前门；

当采用自动上料时，关闭前门，拆除后盖，将y向输送机构与上下料机连线，上料时，所述y向输送机构将真空吸附台移动至最后端承接上下料机输送来的双极板。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的点胶装置的结构示意图。

图2是本发明的点胶装置的另一角度的示意图。

图3是本发明的压平机构和真空吸附台的结构示意图。

图4是本发明的压平机构的主视图。

图5是本发明的压平机构的后视图。

图6是本发明的x向运动机构的结构示意图。

图7是本发明的外壳组件的结构示意图。

图8是本发明的隔板组件的结构示意图。

图中：1、框架；2、y向输送机构；3、x向运动机构；4、z向运动机构；5、点胶机构；6、压平机构；7、真空吸附台；8、检测机构；9、外壳组件；10、控制组件；11、隔板组件；12、负压表；101、第一安装平台；102、第二安装平台；103、第一安装部；104、第二安装部；31、x轴横梁；32、阻挡块；61、固定组件；62、x向驱动组件；63、驱动件；64、压板；65、下压连接板；66、导向柱；67、弹簧销；611、第一基板；612、第二基板；613、第三基板；621、无杆气缸；622、导轨；623、滑块；624、连接块；625、转接板；71、真空吸附板；72、挡块；73、辅助压紧组件；711、吸附孔；712、装配槽；731、压紧气缸；732、压紧块；733、弹性垫；91、主壳体；92、前门；93、后盖；1021、第一安装板；1022、第二安装板；1023、第三安装板；111、第一隔板；112、第二隔板；1121、第一竖板；1122、横板；1123、第二竖板。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图8所示，本发明的双极板点胶机，包括：框架1、y向输送机构2、x向运动机构3、z向运动机构4以及压平机构6，y向输送机构2安装在框架1内，y向输送机构2上设置有用于吸附双极板的真空吸附台7，x向运动机构3安装在框架1上，x向运动机构3能够沿y方向往复移动，z向运动机构4安装在x向运动机构3上，z向运动机构4上安装有点胶机构5，压平机构6设置在框架1上，且压平机构6位于y向输送机构2的上方，用于将双极板压平在真空吸附台7上。

也就是说，本发明的点胶装置，通过增加真空吸附台7和压平机构6，当双极板放置到真空吸附台7上后，先通过压平机构6将双极板压平整，然后开启真空，真空吸附台7通过负压将双极板吸住，然后压平机构6再从双极板上移走，然后在进行点胶。这样，一方面，在点胶时可以保证双极板的平整度，从而保证点胶精度；另一方面，还可以防止双极板的位置在点胶时发生偏移。

例如，框架1包括第一安装平台101和第二安装平台102，第一安装平台101位于第二安装平台102的上方，第一安装平台101上设有大理石板，y向输送机构2设置在大理石板上。第一安装平台101的左右两侧分别设有第一安装部103和第二安装部104，x向运动机构3的左右两端分别设置在第一安装部103、第二安装部104上。

需要说明的是，本发明的点胶装置为双工位，即，y向输送机构2、z向运动机构4、压平机构6的数量均为两个。下面以左侧的工位为例进行具体结构说明。

具体的，压平机构6包括：固定组件61、x向驱动组件62、驱动件63以及压板64，固定组件61安装在框架1上，x向驱动组件62安装在固定组件61上，驱动件63与x向驱动组件62相连接，压板64与驱动件63相连接，驱动件63能够带动压板64上下移动。也就是说，x向驱动组件62能够带动驱动件63在x方向移动(即左右移动)，从而带动压板64移动至双极板的正上方。然后，驱动件63向下伸出带动压板64向下移动压住双极板。压板64的面积较大，相比通过夹具校准双极板的位置，用压板64接触面积更大，能够更好地压平双极板，且不容易损伤双极板。

例如，固定组件61包括：第一基板611、第二基板612和第三基板613，第一基板611固定在第一安装部103的内侧壁上，第二基板612的一端与第一基板611固定连接，第三基板613为三角形，其相邻的两侧分别与第一基板611、第二基板612固定连接，以使得固定组件61形成一个稳定的结构。x向驱动组件62包括：无杆气缸621、导轨622、滑块623、连接块624和转接板625，无杆气缸621和导轨622均安装在第二基板612上，且无杆气缸621和导轨622相互平行，滑块623与导轨622滑动连接，连接块624与滑块623固定连接，滑块623、无杆气缸621的滑动块分别与转接板625的两端固定连接，驱动件63安装在转接板625上。这样，能够提高驱动件63沿x方向移动时的稳定性。

例如，驱动件63的伸缩端通过下压连接板65与压板64连接，下压连接板65与驱动件63的伸缩端固定连接，下压连接板65与压板64之间通过导向柱66连接，导向柱66的数量为四个，四个导向柱66分布在下压连接板65的四个角落。例如，导向柱66为微型滚珠衬套导向组件，可以起到连接、导向的作用。并且，下压连接板65的前后两端还设有用于缓冲的弹簧销67。弹簧销67包括内六角圆柱头轴肩螺钉和弹簧，弹簧抵在压板64上，内六角圆柱头轴肩螺钉固定在下压连接板65上，内六角圆柱头轴肩螺钉与弹簧连接。当压板64压住双极板时，弹性销67可以起到缓冲作用，防止压坏双极板。

使用时，驱动件63的初始位置在左边，真空吸附台7位于压平机构6的下方，双极板被放置在真空吸附台7上(此时真空吸附还未开启)。启动x向驱动组件62，带动驱动件63和压板64向右移动至双极板的正上方后停止，然后，启动驱动件63，带动压板64向下移动直至将双极板压紧、压平在真空吸附台7上。然后，开启抽真空，真空吸附台7吸住双极板。然后，驱动件63带动压板64向上移动，x向驱动组件62带动驱动件63和压板64回到初始位置。

例如，真空吸附台7包括：真空吸附板71和多个挡块72，多个挡块72均安装在真空吸附板71上，真空吸附板71上开设有若干个吸附孔711。例如，多个挡块72分布在真空吸附板71的边缘四周，挡块72的上表面略高于真空吸附板71的上表面，当双极板被放置到真空吸附板71上时，多个挡块72围绕在双极板的四周，对双极板的位置形成初步限位。例如，多个真空吸附孔711围绕成一圈，能够将双极板的边缘一圈吸附住。

另外，真空吸附台7还包括辅助压紧组件73。真空吸附板71的侧边设有装配槽712，辅助压紧组件73设置在装配槽712内。例如，辅助压紧组件73的数量为两个，分别位于真空吸附板71相对的两侧，且两个辅助压紧组件73分别位于双极板的两个对角上。具体的，辅助压紧组件73包括：压紧气缸731、压紧块732和弹性垫733，压紧气缸731位于装配槽712内，压紧块732的一端与压紧气缸731的输出杆连接，弹性垫733设置在压紧块732的另一端。压紧气缸731同时具备伸缩和旋转功能，即，压紧气缸731既可以带动压紧块732上下移动，又可以带动压紧块732转动。

在开启抽真空之前，当压板64压住双极板后，启动压紧气缸731(初始状态时，压紧块732平行于真空吸附板71的长度方向)，带动压紧块732先向上移动，然后将压紧块732旋转90°(此时压紧块732垂直于真空吸附板71的长度方向)，然后，压紧气缸731再带动压紧块732向下移动，使得弹性垫733压住双极板。需要说明的是，辅助压紧组件73再开启抽真空之后，仍然会压住双极板，直至点胶、检测等环节结束(即在下料时才会松开)。

例如，大理石板上还设有负压表12，负压表12与真空吸附台7连接，负压表12用于显示负压值，以便于及时调控负压。

具体的，x向运动机构3包括：x轴横梁31，x轴横梁31的两端与框架1之间滑动连接，z向运动机构4安装在x轴横梁31的前侧，x轴横梁31的中部设有阻挡块32。例如，x轴横梁31的前侧面上设有用于驱动z向运动机构4沿x轴往复移动的导轨。需要说明的是，x轴横梁31上安装有两个z向运动机构4，阻挡块32用于将两个z向运动机构4隔开，这样，双工位同时作业时，两个z向运动机构4在x轴的移动行程不会产生干扰。也就是说，两个z向运动机构4在x轴横梁31上可以独立运动。

例如，点胶装置还包括：检测机构8，检测机构8安装在x轴横梁31的后侧，检测机构8用于对点胶后的双极板进行检测。检测机构8通过安装板固定在x轴横梁31的后侧，并且，检测机构8位于y向输送机构2的正上方。例如。检测机构8的数量为两个，分别对应两个y向输送机构2。当点胶机构5对双极板点胶后，y向输送机构2带动双极板移动至检测机构8的正下方进行检测。

例如，点胶装置还包括：外壳组件9和控制组件10，控制组件10安装在框架1内，控制组件10位于y向输送机构2的下方。控制组件10安装在第二安装平台102上。框架1位于外壳组件9内。也就是说，外壳组件9将所有的零部件都包覆起来了。例如，外壳组件9包括：主壳体91、前门92和后盖93，主壳体91的上部前后贯通，前门92安装在主壳体91的前侧，后盖93安装在主壳体91的后侧，前门92与主壳体91之间转动连接。例如，框架1内设有用于对控制组件10进行防护的隔板组件11。隔板组件11包括：第一隔板111和第二隔板112。第二安装平台102内设有用于固定控制组件10的第一安装板1021、第二安装板1022和第三安装板1023，第一安装板1021位于控制组件10的底面，第二安装板1022和第三安装板1023分别位于控制组件10的左侧和后侧。第一隔板111位于第二安装板1022的上端，第二隔板112位于控制组件10的前侧。具体的，第二隔板112包括第一竖板1121、横板1122和第二竖板1123，第一竖板1121和第二竖板1123分别位于横板1122的两端，第一竖板1121通过连接杆与第三安装板1023连接，横板1122通过连接杆与第一安装板1021连接。需要说明的是，设备内部、外部有时会产生一些粉尘，粉尘(尤其是石墨粉)飘落到控制组件10上，会导致电子元器件烧坏。因此，本发明的主壳体91侧面无出气孔(防止设备外部粉尘飘进内部)，且设置了隔板组件11对内部粉尘进行阻挡。

本发明还提供一种双极板点胶机的点胶方法，包括：S1:将双极板放置在真空吸附台7上；S2:压平机构6将双极板抵压在真空吸附台7上；S3:真空吸附台7利用负压吸附双极板；S4:压平机构6解除对双极板的抵压；S5:真空吸附台7移动至点胶作业位置，点胶机构5对双极板进行点胶。

在其他实施例中，步骤S5也可以是真空吸附台7不移动，通过移动点胶机构5来对双极板进行点胶。

具体的：将待点胶的双极板放置到真空吸附台7上，通过y向输送机构2将真空吸附台7移动至压平机构6的正下方；通过压平机构6将双极板压平在真空吸附台7的表面，然后，开启真空吸附，将双极板吸附在真空吸附台7上；压平机构6移走，通过y向输送机构2带动真空吸附台7移动至点胶作业位，通过点胶机构5对双极板进行点胶。当双极板被放置在真空吸附台7上后，x向驱动组件62带动驱动件63和压板64移动至双极板的正上方，然后驱动件63带动压板64向下移动直至将双极板抵压在真空吸附台7上。

当双极板被吸附在真空吸附台7后，通过辅助压紧组件73对双极板进行固定。然后，在移走压平机构6。辅助压紧组件73的具体工作过程请参考双极板点胶机部分的描述。

需要说明的是，本发明的点胶装置在使用时可以兼容两种上料模式：手动上料和自动上料。

当采用手动上料时，打开前门92，关闭后盖93，y向输送机构2将真空吸附台7移动至最前端，然后，工作人员将待点胶的双极板放在真空吸附台7上，再关闭前门92。通过压平机构6和辅助压紧组件73将双极板压平在真空吸附板71上，开启抽真空后将压平机构6移走。然后，y向输送机构2带动真空吸附台7向后移动至点胶位置，通过y向输送机构2、x向运动机构3和z向运动机构的相互配合对双极板进行点胶作业。点胶后，y向输送机构2带动真空吸附台7继续向后移动至检测位置，通过检测机构8对双极板上的胶线进行检测。检测完后，y向输送机构2带动真空吸附台7移动至最前端，辅助压紧组件73松开双极板，关闭抽真空，工作人员打开前门92，将双极板取出。

当采用自动上料时，关闭前门92，拆除后盖93，将y向输送机构2与上下料机连线，上料时，y向输送机构2将真空吸附台7移动至最后端承接上下料机输送来的双极板。需要说明的是，自动上下料时，拆除后盖93，将点胶装置后端与上下料机连线，y向输送机构2先带动真空吸附台7移动至后端的上料位承接双极板，然后y向输送机构2带动双极板向前移动至压平机构6的下方，通过压平机构6和辅助压紧组件73将双极板压平，然后开启抽真空。移走压平机构6，y向输送机构2带动双极板移动至点胶位进行点胶，点胶后，再带动双极板移动至检测位置进行检测，检测完后，y向输送机构2再带动双极板移动至下料位(下料位和上料位是同一个位置)，辅助压紧组件73松开双极板，关闭抽真空，上下料机将点胶后的双极板取走。

综上所述，本发明通过增加真空吸附台7和压平机构6，当双极板放置到真空吸附台7上后，先通过压平机构6将双极板压平整，然后开启真空，真空吸附台7通过负压将双极板吸住，然后压平机构6再从双极板上移走，然后在进行点胶。这样，一方面，在点胶时可以保证双极板的平整度，从而保证点胶精度；另一方面，还可以防止双极板的位置在点胶时发生偏移。另外，本发明的点胶装置还能够兼顾手动上料和自动上料两种模式，为用户提供了更多选择。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要如权利要求范围来确定其技术性范围。