一种金属双极板的阴阳板自动化上料工作台的制作方法

1.本实用新型涉及到燃料电池生产线设备领域，具体涉及到一种金属双极板的阴阳板自动化上料工作台。


背景技术：

2.燃料电池是继原发电技术之后的新兴发电技术，具有容量大、比能量高、转化效率高和功率范围广等多个优点，而双极板作为燃料电池中的重要组件之一，对电池的寿命和性能都有决定性的作用。目前，双极板一般有石墨板、金属板和复合板，其中金属双极板是通过薄板冲压成型，具有良好的导电性、导热性、机械性能，强度高，阻气性好，加工成本低，易实现大规模生产，使金属双极板成为燃料电池双极板的发展方向。
3.金属双极板一般先用薄板制成阳极和阴极，然后将两者连接在一起，中间形成流道。目前双极板的连接方法一般有粘接、电阻焊接和激光焊接等等，相比于粘接和电阻焊，激光焊接具有焊缝小、强度高、气密性好、效率高、工艺成本低、易于自动化生产等优点，是工业生产中最具有潜力的工艺；现有技术申请号为cn202010422953.2的中国发明专利于2020年9月4日公开了一种双极板电池全自动切割焊接系统，包括用于接收输送阳/阴极板的上料机构、放置阳/阴极板的接收部件和用于将位于接收部件的阳/阴极板输送至切割机构上的输送装置，通过驱动装置驱动接收部件相对上料工作台上下移动，接收部件将阳/阴极板运送到输送装置上，该装置能够对阳/阴极板进行自动上料，但功能较为单一，难以将阳/阴极板进行精确的定位。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种金属双极板的阴阳板自动化上料工作台，可以自动连续的将阴阳极板物料精确的放置于定制治具上。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.一种金属双极板的阴阳板自动化上料工作台，包括机柜，所述机柜的上侧固定设有双层传送线，所述双层传送线的每层均包括一对位于同一水平面且互相平行的传送带，所述双层传送线的上层的两个传送带之间设有顶升机构，所述顶升机构通过固定支架与所述机柜连接，所述顶升机构的上侧固定设有治具定位板；所述双层传送线的一侧设有与所述机柜固定连接的第一极板料仓和第二极板料仓，所述第一极板料仓和所述第二极板料仓均包括具有上方开口的仓体，所述仓体的内部设有上下位移的物料托板，所述物料托板的一侧连接有升降驱动机构；所述第一极板料仓和所述第二极板料仓之间设有与所述机柜固定连接的上料机械手，所述上料机械手连接有水平的上料吸盘；所述上料吸盘包括安装架、以及与所述安装架固定连接的盘体，所述安装架包括互相交叉连接且水平设置的第一条形板以及第二条形板，所述第一条形板、第二条形板的两端均连接有竖直向下设置的第一螺栓套，所述盘体的上侧壁设有与所述第一螺栓套一一对齐的四个第二螺栓套，所述第二螺栓套内设有内螺纹，所述盘体设有若干个贯穿的通气孔，每个所述通气孔的上侧均固定设
有吸附器，所述吸附器的下端与所述通气孔密封连接，所述吸附器的连接有气管插头；所述工作台上固定设有ccd视觉定位组件。
7.上述工作台的工作过程为：
8.双层传送线的上层接收来自上个工位的定置治具，并将定置治具运送到预设位置，此时治具定位板位于定制治具的正下方，顶升机构控制治具定位板顶起定制治具，治具定位板上设有用于对阴/阳极板物料进行精确限位的销钉；
9.上料机械手带动上料吸盘位移到第一极板料仓和第二极板料仓的上方，上料吸盘吸取位于第一极板料仓和第二极板料仓的最上层的阴/阳极板物料，并将阴/阳极板物料带到ccd视觉定位组件的上方进行拍照定位；
10.计算机软件一方面根据图像信息精确计算出上料吸盘需要放置的位置，并控制上料机械手将阴/阳极板物料放入定制治具进行精定位，另一方面识别阴/阳极板物料是否装反。
11.进一步的，所述仓体设有光电物位检测器，所述光电物位检测器包括位于所述仓体的上方开口一侧的光线发射端、以及位于所述仓体的上方开口另一侧的光线接收端。光电物位检测器的工作过程为，当光线接收端检测到对应光线时发出电信号，物料托板上升，当最上层的阴/阳极板物料挡住光线发射端时，光线接收端无法检测到对应光线，物料托板停止上升。
12.进一步的，所述上料机械手包括多轴运动机构，所述多轴运动机构包括与所述工作台固定连接的竖直的支撑臂，所述支撑臂的上端固定设有驱动器，所述驱动器的上端转动连接有第一水平臂，所述第一水平臂的一端转动连接有第二水平臂，所述第二水平臂的一端连接有驱动杆，所述驱动杆与所述上料吸盘固定连接。上料机械手通过多轴运动机构，可以分别运动到第一极板料仓和第二极板料仓的上方取料，从而可以不间断的取料，提升效率。
13.进一步的，所述治具定位板的上端面设有四个定位薄片，所述定位薄片与所述治具定位板固定连接，所述定位薄片的中部固定设有凸起的定位销钉，所述治具定位板的上端面还设有截面为箭头形状的凹槽。定位销钉可设置为圆锥体结构，用于方便与定制治具在一定误差范围内自动校正对准。
14.进一步的，所述吸附器的横截面为圆形，所述吸附器的下端设有一圈密封橡胶垫。密封橡胶垫使吸附器与通孔紧密连接，减少漏气。
15.进一步的，所述盘体下侧设有若干个防滑橡胶垫。防滑橡胶垫用于避免阴/阳极板物料在上料吸盘的下侧滑动。
16.进一步的，安装架的上侧设有螺栓固定的安装板，所述安装板固定连接有安装套筒，所述安装套筒设有圆柱内腔，所述安装套筒的上端面向下设有限位槽，所述安装套筒的周侧壁设有连接所述圆柱内腔的通孔。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
18.1、本实用新型在双层传送线的一侧设置第一极板料仓和第二极板料仓，用机械手自动连续的取料并精确的放置在定制治具上，用治具定位板、顶升机构对定制治具进行控制，即本工作台可以自动连续的将阴阳极板物料精确的放置于定制治具上，以方便后续焊接工艺的进行；
19.2、通过在第一极板料仓和第二极板料仓的仓体设置光电物位检测器，使第一极板料仓和第二极板料仓可以自动对物料托板的上升进行控制，使物料托板上的阴阳极板物料可以逐步的上升，使最上层的阴阳极板物料物料始终位于仓体的上方开口，从而便于上料吸盘进行吸取。
附图说明
20.图1为本实用新型一种金属双极板的阴阳板自动化上料工作台的结构示意图；
21.图2为本实用新型的吸附器的结构示意图；
22.图3为本实用新型的吸附器的结构示意图；
23.图4为本实用新型的治具定位板的结构示意图；
24.图5为本实用新型的第一极板料仓或第二极板料仓的结构示意图；
25.图中：1、机柜；2、双层传送线；3、顶升机构；4、治具定位板；5、第一极板料仓；6、第二极板料仓；7、仓体；8、物料托板；9、升降驱动机构；10、上料机械手；11、上料吸盘；12、安装架；13、盘体；14、第一条形板；15、第二条形板；16、通气孔；17、吸附器；18、气管插头；19、ccd视觉定位组件；20、光电物位检测器；21、定位薄片；22、定位销钉；23、安装板；24、安装套筒。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.如图1至图5所示，一种金属双极板的阴阳板自动化上料工作台，包括机柜1，所述机柜1的上侧固定设有双层传送线2，所述双层传送线2的每层均包括一对位于同一水平面且互相平行的传送带，所述双层传送线2的上层的两个传送带之间设有顶升机构3，所述顶升机构3通过固定支架与所述机柜1连接，所述顶升机构3的上侧固定设有治具定位板4；所述双层传送线2的一侧设有与所述机柜固定连接的第一极板料仓5和第二极板料仓6，所述第一极板料仓5和所述第二极板料仓6均包括具有上方开口的仓体7，所述仓体7的内部设有上下位移的物料托板8，所述物料托板的一侧连接有升降驱动机构9；所述第一极板料仓5和所述第二极板料仓6之间设有与所述机柜1固定连接的上料机械手10，所述上料机械手10连接有水平的上料吸盘11；所述上料吸盘11包括安装架12、以及与所述安装架12固定连接的盘体13，所述安装架包括互相交叉连接且水平设置的第一条形板14以及第二条形板15，所述第一条形板14、第二条形板15的两端均连接有竖直向下设置的第一螺栓套，所述盘体13的上侧壁设有与所述第一螺栓套一一对齐的四个第二螺栓套，所述第二螺栓套内设有内螺纹，所述盘体13设有若干个贯穿的通气孔16，每个所述通气孔16的上侧均固定设有吸附器17，所述吸附器17的下端与所述通气孔16密封连接，所述吸附器17的连接有气管插头18；所述工作台上固定设有ccd视觉定位组件19。
28.上述工作台的工作过程为：
29.双层传送线2的上层接收来自上个工位的定置治具，并将定置治具运送到预设位置，此时治具定位板4位于定制治具的正下方，顶升机构3控制治具定位板4顶起定制治具，
治具定位板4上设有用于对阴/阳极板物料进行精确限位的销钉；
30.上料机械手10带动上料吸盘11位移到第一极板料仓5和第二极板料仓6的上方，上料吸盘11吸取位于第一极板料仓5和第二极板料仓6的最上层的阴/阳极板物料，并将阴阳极板物料带到ccd视觉定位组件19的上方进行拍照定位；
31.计算机软件一方面根据图像信息精确计算出上料吸盘11需要放置的位置，并控制上料机械手10将阴/阳极板物料放入定制治具进行精定位，另一方面识别阴阳极板物料是否装反。
32.顶升机构3带动治具定位板4下降，使定制治具重新接触双层传送线2，双层传送线2将定制治具、以及定制治具上的阴/阳极板物料一起运送到下个工位。
33.进一步的，所述仓体设有光电物位检测器20，所述光电物位检测器20包括位于所述仓体的上方开口一侧的光线发射端、以及位于所述仓体的上方开口另一侧的光线接收端。光电物位检测器20的工作过程为，当光线接收端检测到对应光线时发出电信号，物料托板8上升，当最上层的阴阳极板物料挡住光线发射端时，光线接收端无法检测到对应光线，物料托板8停止上升。
34.进一步的，所述上料机械手10包括多轴运动机构，所述多轴运动机构包括与所述工作台固定连接的竖直的支撑臂，所述支撑臂的上端固定设有驱动器，所述驱动器的上端转动连接有第一水平臂，所述第一水平臂的一端转动连接有第二水平臂，所述第二水平臂的一端连接有驱动杆，所述驱动杆与所述上料吸盘11固定连接。上料机械手10通过多轴运动机构，可以分别运动到第一极板料仓5和第二极板料仓6的上方取料，从而可以不间断的取料，提升效率。
35.进一步的，所述治具定位板4的上端面设有四个定位薄片21，所述定位薄片21与所述治具定位板4固定连接，所述定位薄片21的中部固定设有凸起的定位销钉22，所述治具定位板4的上端面还设有截面为箭头形状的凹槽。定位销钉22可设置为圆锥体结构，用于方便与定制治具在一定误差范围内自动校正对准。
36.进一步的，所述吸附器17的横截面为圆形，所述吸附器17的下端设有一圈密封橡胶垫。密封橡胶垫使吸附器17与通孔紧密连接，减少漏气。
37.进一步的，所述盘体13下侧设有若干个防滑橡胶垫。防滑橡胶垫用于避免阴/阳极板物料在上料吸盘的下侧滑动。
38.进一步的，安装架的上侧设有螺栓固定的安装板23，所述安装板23固定连接有安装套筒24，所述安装套筒24设有圆柱内腔，所述安装套筒24的上端面向下设有限位槽，所述安装套筒24的周侧壁设有连接所述圆柱内腔的通孔。
39.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。