CN115837525B - 一种燃料电池生产用的切割设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种燃料电池生产用的切割设备，涉及燃料电池生产设备的技术领域，包括极板输送装置、切割装置和成品输送装置；极板输送装置包括并列设置的第一输送组件和第二输送组件；第一输送板上设有第一下料孔，第二输送板上设有第二下料孔；成品输送装置设置在第一输送板及第二输送板的下方；成品输送装置设有用于叠放切割完成的下半极板和上半极板的定位组件。通过在在第一输送板及第二输送板的下方设置有成品输送装置，使下半极板、上半极板在切割完成后，分别顺着第一下料孔、第二下料孔掉落到定位组件的放置空间中，在放置空间中完成叠合动作，从而节省机械手将上半极板叠合到下半极板上的工艺，便于下一焊接工艺的进行，提高生产效率。

Description

一种燃料电池生产用的切割设备

技术领域

本发明涉及燃料电池生产设备的技术领域，具体而言，涉及一种燃料电池生产用的切割设备。

背景技术

双极板又称集流板，是燃料电池重要部件之一。具有下述功能与性质：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。

双极板的功能是提供气体流道，防止电池气室中的氢气与氧气串通，并在串联的阴阳两极之间建立电流通路。在保持一定机械强度和良好阻气作用的前提下，双极板厚度应尽可能地薄，以减少对电流和热的传导阻力。

其中，金属双极板的生产工艺包括原材料表面处理、流场结构成型、半场板分离切割、焊接、气密性测试、密封垫片加工等流程，然而在现有的半场板分离和切割工艺中，通常将上、下半极长板分开切割成上、下半极板，然后通过机械手将上半极板叠合到下半极板上，再进行下一焊接工艺，生产效率低。

发明内容

基于此，为了解决上述通过机械手将上半极板叠合到下半极板上，再进行下一焊接工艺，生产效率低的问题，本发明提供了一种燃料电池生产用的切割设备，其具体技术方案如下：

一种燃料电池生产用的切割设备，包括极板输送装置、切割装置和成品输送装置；所述极板输送装置包括并列设置的第一输送组件和第二输送组件，所述第一输送组件设有用于输送下半极长板的第一输送板，所述第二输送组件设有用于输送上半极长板的第二输送板；所述第一输送板上设有第一下料孔，所述第二输送板上设有第二下料孔；所述切割装置用于对所述第一输送板输送的下半极长板以及所述第二输送板输送的上半极长板进行切割；所述成品输送装置设置在第一输送板及第二输送板的下方，并依次与第一输送组件及第二输送组件交叉重合；所述成品输送装置设有成品输送板，所述成品输送板上设有定位组件，所述定位组件用于叠放切割完成的下半极板和上半极板。

上述燃料电池生产用的切割设备，通过在在第一输送板及第二输送板的下方设置有成品输送装置，使下半极板、上半极板在切割完成后，分别顺着第一下料孔、第二下料孔掉落到定位组件的放置空间中，在放置空间中完成叠合动作，从而节省机械手将上半极板叠合到下半极板上的工艺，便于下一焊接工艺的进行，进而提高生产效率。

进一步地，所述第一输送组件包括驱动组和受驱动组同步驱动的第一带轮组和第二带轮组，所述第一输送板安设在第一带轮组和第二带轮组之间。

进一步地，所述第一输送组件包括输送机架，所述输送机架为空心长方架体；所述第一带轮组包括第一同步带，所述第一同步带围绕在输送机架的外侧进行输送动作。

进一步地，所述第一输送板上设有适配下半极长板的第一定位凹槽。

进一步地，所述第一下料孔为上大下小的棱台形结构。

进一步地，所述第一输送板通过可拆卸连接安设在第一带轮组、第二带轮组之间。

进一步地，所述定位组件包括定位架，所述定位架设有若干倾斜向上的导向杆；所述导向杆围设形成适配所述第一下料孔下开口的下料口。

进一步地，所述成品输送装置还包括检测组件；所述检测组件包括安设在第一输送板的第一检测件、安设在第二输送板的第二检测件以及接近开关组，所述接近开关组用于检测第一检测件和第二检测件的位置。

进一步地，所述接近开关组包括第一接近开关；所述第一输送组件包括输送机架；所述第一接近开关设置在所述输送机架上。

进一步地，所述切割装置包括龙门组件和安设在龙门组件上的两组切割组件；所述两组切割组件分设在第一输送组件和第二输送组件的上方。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1是本发明一实施例所述燃料电池生产用的切割设备的结构示意图；

图2是本发明一实施例所述切割设备中极板输送装置的结构示意图；

图3是本发明一实施例所述燃料电池生产用的切割设备的结构剖视图；

图4是本发明一实施例所述切割设备中成品输送装置的结构示意图；

图5是本发明一实施例所述切割设备中切割装置的结构示意图；

图6是本发明一实施例所述切割设备的图3中E处的结构放大图；

图7是本发明一实施例所述成品输送装置的图4中F处的结构放大图。

附图标记说明：

1-极板输送装置、3-切割装置、4-成品输送装置；

11-第一输送组件、12-第二输送组件；

111-第一输送板、121-第二输送板；

113-驱动组、114-第一带轮组、115-第二带轮组；

116-输送机架、117-下料架；

1111-第一下料孔、1211-第二下料孔；

31-龙门组件、32-切割组件；

41-成品输送板、42-定位组件、43-检测组件、44-固定机架；

421-定位架；

431-第一检测件、432-第二检测件、433-接近开关组；

4211-导向杆、4212-柔性缓冲件；

4331-第一接近开关。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1和图2、图3所示，本发明一实施例中的一种燃料电池生产用的切割设备，包括极板输送装置1、切割装置3和成品输送装置4；极板输送装置1包括并列设置的第一输送组件11和第二输送组件12，第一输送组件11设有用于输送下半极长板的第一输送板111，第二输送组件12设有用于输送上半极板的第二输送板121；第一输送板111上设有第一下料孔1111，第二输送板121上设有第二下料孔1211；切割装置3用于对第一输送板111输送的下半极长板以及第二输送板121输送的上半极长板进行切割；成品输送装置4设置在第一输送板111及第二输送板121的下方，并依次与第一输送组件11及第二输送组件12交叉重合；成品输送装置4包括成品输送板41，成品输送板41上设有定位组件42，定位组件42设有用于叠放切割完成的下半极板和上半极板的放置空间。

上述燃料电池生产用的切割设备，通过在在第一输送板111及第二输送板121的下方设置有成品输送装置4，使下半极板、上半极板在切割完成后，分别顺着第一下料孔1111、第二下料孔1211掉落到定位组件42的放置空间中，在放置空间中完成叠合动作，从而节省机械手将上半极板叠合到下半极板上的工艺，便于下一焊接工艺的进行，进而提高生产效率。

如图2所示，在其中一个实施例中，第一输送组件11包括驱动组113和受驱动组113同步驱动的第一带轮组114和第二带轮组115，第一输送板111安设在第一带轮组114和第二带轮组115之间。如此，同步带轮传动相对链轮传动具有传动精度高的优点、以及相对于齿轮传动具有传动距离远的优点，通过在第一带轮组114和第二带轮组115之间安设第一输送板111，使第一输送板111随着同步带移动，实现不间断的输送动作。

在其中一个实施例中，第一输送组件11包括输送机架116，输送机架116为空心长方架体；第一带轮组114包括第一同步带，第一同步带围绕在输送机架116的外侧进行输送动作。具体的，第一带轮组114包括至少四个第一同步轮，四个第一同步轮分设在空心长方架体上的四个棱角处，第一同步带从而围设形成输送轨道。如此，通过设置空心长方架体的输送机架116便于设置大圆周转向的第一带轮组114，从而使安设在第一同步带上的第一输送板111顺利进行转向。

在一种实施方式中，驱动组113包括驱动电机和受驱动电机驱动的传动轴，第一带轮组114包括第一同步轮，第二带轮组115包括第二同步轮，第一同步轮、第二同步轮与传动轴通过同一角位的键实现轮毂连接。如此，保证第一带轮组114和第二带轮组115之间传动同步，便于第一输送板111的输送定位。

在一种实施方式中，成品输送装置4包括固定机架44和安设在固定机架44上的移动组件，成品输送板41安设在固定机架44上并随着移动组件相对于固定机架44进行移动。具体的，移动组件为带轮传动组件、导轨伺服传动组件或链轮传动组件的一种。通过将固定机架44插设在为空心长方架体的输送机架116中，便于实现成品输送板41在第一输送板111下方移动，从而完成下料动作。

在其中一个实施例中，第一输送板111通过可拆卸连接安设在第一带轮组114、第二带轮组115之间。具体的，可拆卸连接为螺钉锁紧连接。如此，通过可拆卸连接，便于快速安装不同的第一输送板111，从而适配不同规格的上、下半极板。

在其中一个实施例中，第一输送板111上设有适配下半极长板的第一定位凹槽，第二输送板121上设有适配上半极长板的第二定位凸槽。具体的，下半极长板设有电极凸槽，上半极长板设有电极凹槽。如此，通过设置第一定位凹槽和第二定位凸槽，使下半极板在第一输送板111上移动、上半极板在第二输送板121上移动的过程中，保持相对位置，避免上、下半极长板的移动，进而便于切割装置3对上、下半极长板的切割定位，从而保证上、下半极板的切割精度。

在其中一个实施例中，第一下料孔1111、第二下料孔1211均为为上大下小的棱台形结构。如此，通过设置上大下小的棱台形孔结构，便于切割装置3的切割头对上、下半极长板进行切割而不损坏第一输送板111和第二输送板121，从而使切割完成的上半极板和下半极板分别从第一下料孔1111、第二下料孔1211掉落到定位组件42中的放置空间中。

如图4所示，在其中一个实施例中，定位组件42包括定位架421，定位架421设有若干倾斜向上的导向杆4211，导向杆4211围设成的放置空间；导向杆4211形成适配第一下料孔1111下开口的下料口。如此，通过当切割装置3完成切割动作后，下半极板从第一下料孔1111顺着导向杆4211掉落到放置空间。

在一种实施方式中，导向杆4211相对于垂直线倾斜5°～12°。如此，第一下料孔1111随着倾斜角度逐步收窄，防止下半极板在第一下料孔1111的掉落过程中倾倒。

在其中一种实施方式中，定位架421设有至少四根导向杆4211，四根导向杆4211呈四棱台的侧棱形状设置。如此，通过上大下小的下料通道，从而使上、下半极板在掉落过程中逐渐收窄到放置空间的底部；此外，通过导向杆4211之间的间隙，便于下一焊接工序的焊接头进行焊接操作。

在其中一种实施方式中，第一输送组件11与成品输送装置4在竖直方向的投影重合位置上设有下料架117，下料架117设有上大下小的下料通道。具体的，下料架117安装在输送机架116上。如此，切割完成后的下半极板依次经过第一下料孔1111、下料架117从而掉落到定位架421的放置空间中，完成下料动作，避免在下料间隙中卡料，从而保证下料效率。

如图4和图7所示，在其中一个实施例中，导向杆4211的截面形状为L型。如此，通过设置截面形状为L型的导向杆4211，可以根据上、下极板的形状大小适配调整围设的矩形空间，从而使上、下极板叠合整齐，便于下一焊接工艺的顺利进行，进而提高生产效率。

在一种实施方式中，导向杆4211向放置空间的一侧设有柔性缓冲件4212，柔性缓冲件4212为橡胶凸缘件。具体的，导向杆4211上设有安装孔，橡胶凸缘件设有安装端，安装端插接到安装孔挤压变形而实现固定安装。如此，通过橡胶凸缘件可以避免上、下半极板在掉落的过程中翻转或者卡位在放置空间中，从而保证叠合动作的顺利进行，便于下一焊接工艺的顺利进行，进而提高生产效率。

在一种实施方式中，定位架421设有四根导向杆4211，每一根导向杆4211设有一个柔性缓冲件4212。具体的，四个柔性缓冲件4212形成的支撑力大小大于下半极板的重量大小并小于上半极板和下半极板两者的重量。如此，使切割完成的下半极板可停置在四个柔性缓冲件4212，当上半极板从第二下料孔1211掉落进入定位组件42的定位架421时，与叠合在下半极板上，从而使下半极板从柔性缓冲件4212上一起掉落到定位组件42的底部，从而保证叠合动作的顺利进行。

在一种实施方式中，一根导向杆4211上设有至少两个柔性缓冲件4212，柔性缓冲件4212沿导向杆4211的长度方向设置。如此，避免上半极板从第二下料孔1211掉落进入定位组件42的定位架421时，直接与在定位组件42中的下半极板发送硬碰撞。

如图3和图6所示，在其中一个实施例中，成品输送装置4还包括检测组件43；检测组件43包括安设在第一输送板111的第一检测件431、安设在第二输送板121的第二检测件432以及接近开关组433，接近开关组433用于检测第一检测件431和第二检测件432的位置。如此，通过接近开关组433检测第一检测件431和第二检测件432的位置，使第一输送板111、第二输送板121分别在移动过程中可以准确停留在定位组件42正上方，从而确保切割完成后的下半极板从第一下料孔1111下料到定位组件42、上半极板从第二下料孔1211下料到定位组件42上，从而保证叠合动作的顺利进行，便于下一焊接工艺的顺利进行，进而提高生产效率。

在其中一个实施例中，接近开关组433包括第一接近开关4331和第二接近开关；第一输送组件11包括输送机架116；第一接近开关4331设置在输送机架116上。如此，当设置在输送机架116与固定机架44交叉重合处的第一接近开关4331检测到第一检测件431时，第一输送板111停止运动，使第一下料孔1111准确停留在定位组件42的上方，待成品输送板41停留到第一下料孔1111的正下方后，切割完成后的下半极板从第一下料孔1111下料到定位组件42上，从而保证叠合动作的顺利进行，便于下一焊接工艺的顺利进行，进而提高生产效率。

其中，第二输送组件12的结构与第一输送组件11的结构相似，第二输送组件12的结构可参考第一输送组件11的结构实现上述相关功能，在此不重复累述。

如图5所示，在其中一个实施例中，切割装置3包括龙门组件31和安设在龙门组件31上的两组切割组件32；两组切割组件32分设在第一输送组件11和第二输送组件12的上方。具体的，切割组件32为激光切割机。如此，通过在龙门组件31上设置两组切割组件32，结构紧凑，便于减少切割设备的占地面积。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种燃料电池生产用的切割设备，其特征在于，包括极板输送装置、切割装置和成品输送装置；

所述极板输送装置包括并列设置的第一输送组件和第二输送组件，所述第一输送组件设有用于输送下半极长板的第一输送板，所述第二输送组件设有用于输送上半极长板的第二输送板；

所述第一输送板上设有第一下料孔，所述第二输送板上设有第二下料孔；

所述切割装置用于对所述第一输送板输送的下半极长板以及所述第二输送板输送的上半极长板进行切割；

所述成品输送装置设置在第一输送板及第二输送板的下方，并依次与第一输送组件及第二输送组件交叉重合；

所述成品输送装置包括成品输送板，所述成品输送板上设有定位组件，所述定位组件用于叠放切割完成的下半极板和上半极板；

所述第一下料孔为上大下小的棱台形结构；

所述定位组件包括定位架，所述定位架设有若干倾斜向上的导向杆；

所述定位架设有至少四根导向杆，所述的四根导向杆呈四棱台的侧棱形状设置；

所述导向杆围设形成适配所述第一下料孔下开口的下料口。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池生产用的切割设备，其特征在于，所述第一输送组件包括驱动组和受驱动组同步驱动的第一带轮组和第二带轮组，所述第一输送板安设在第一带轮组和第二带轮组之间。

3.根据权利要求2所述的一种燃料电池生产用的切割设备，其特征在于，所述第一输送组件包括输送机架，所述输送机架为空心长方架体；

所述第一带轮组包括第一同步带，所述第一同步带围绕在所述输送机架的外侧进行输送动作。

4.根据权利要求2所述的一种燃料电池生产用的切割设备，其特征在于，所述第一输送板上设有适配下半极长板的第一定位凹槽。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池生产用的切割设备，其特征在于，所述第一输送板通过可拆卸连接安设在第一带轮组与第二带轮组之间。

6.根据权利要求1所述的一种燃料电池生产用的切割设备，其特征在于，所述成品输送装置还包括检测组件；

所述检测组件包括安设在第一输送板的第一检测件、安设在第二输送板的第二检测件以及接近开关组，所述接近开关组用于检测第一检测件和第二检测件的位置。

7.根据权利要求6所述的一种燃料电池生产用的切割设备，其特征在于，所述接近开关组包括用于检测所述第一检测件的第一接近开关；

所述第一输送组件包括输送机架；

所述第一接近开关设置在所述输送机架上。

8.根据权利要求1所述的一种燃料电池生产用的切割设备，其特征在于，所述切割装置包括龙门组件和安设在龙门组件上的两组切割组件；

所述两组切割组件分设在第一输送组件和第二输送组件的上方。

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