转移机构及片对卷贴合装置的制作方法

1.本发明涉及机械自动化技术领域，特别涉及一种转移机构及片对卷贴合装置。


背景技术：

2.生产过程中经常涉及到片料与卷料的贴合。譬如，在燃料电池的生产过程中，需要将ccm(catalyst coated membrane，催化剂/质子交换膜组件)片料与边框料带进行贴合。片料的来料速度通常与卷料的来料速度不一致。因此，贴合动作只能在卷料不走带的情况下进行，从而导致贴合效率较低。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够提升片对卷贴合效率的转移机构及片对卷贴合装置。
4.一种转移机构，包括：
5.环形轨道；
6.多个吸板，能够沿所述环形轨道在接料位置及贴合位置之间滑动，每个所述吸板上设置有第一随动器；
7.第一凸轮，与所述环形轨道同心设置并能够绕轴线旋转，所述第一凸轮的表面开设有多个沿周向间隔设置的第一凸轮槽，每个所述第一凸轮槽包括沿所述第一凸轮的轴向延伸的平行段及相对于所述平行段倾斜的倾斜段，多个所述第一随动器分别可滑动地设于多个所述第一凸轮槽，以使所述吸板能够在所述第一凸轮的带动下沿所述环形轨道滑动；及
8.变速组件，能够在所述吸板进入所述接料位置时带动所述第一随动器进入所述倾斜段，所述第一随动器沿所述倾斜段滑动以使所述吸板切换至第一速度，所述变速组件还能够在所述吸板移出所述接料位置时带动所述第一随动器进入所述平行段，以使所述吸板切换至大于所述第一速度的第二速度。
9.在其中一个实施例中，所述吸板为弧形板状结构，且每个所述吸板的曲率中心与所述环形轨道的圆心重合。
10.在其中一个实施例中，所述环形轨道包括两个同心且相对设置的圆形滑轨，每个所述吸板的两端可滑动地设置于两个所述圆形滑轨上，所述第一凸轮位于两个所述圆形滑轨之间。
11.在其中一个实施例中，每个所述吸板的两端通过弧形滑块设置于两个所述圆形滑轨上，且所述弧形滑块的曲率中心与所述圆形滑轨的圆心重合。
12.在其中一个实施例中，所述变速组件包括：
13.第二凸轮，位于所述第一凸轮的一侧且相对于所述环形轨道固定设置，所述第二凸轮的表面开设有沿周向延伸的第二凸轮槽；
14.多个连杆，分别与多个所述第一随动器连接，每个所述连杆远离所述第一随动器
的一端设置有第二随动器，所述第二随动器能够随对应的所述吸板沿所述第二凸轮槽滑动；
15.其中，所述第二随动器沿所述第二凸轮槽滑动能够使所述连杆沿所述环形轨道的轴向移动，且在所述吸板进入所述接料位置时，所述第二随动器能够驱使所述连杆带动所述第一随动器进入所述倾斜段，在所述吸板移出所述接料位置时，所述第二随动器能够驱使所述连杆带动所述第一随动器由所述倾斜段进入所述平行段。
16.在其中一个实施例中，所述变速组件还包括弹性件，所述弹性件对所述第一随动器提供弹性力，在所述吸板进入所述接料位置时，所述弹性力能够将所述第一随动器由所述平行段推入所述倾斜段，在所述吸板移出所述接料位置时，所述连杆驱使所述第一随动器克服所述弹性力，并使所述第一随动器由所述倾斜段进入所述平行段。
17.在其中一个实施例中，每个所述吸板上设置有沿所述环形轨道的轴向延伸的导柱及弹簧导杆，所述导柱上套设有直线轴承，所述直线轴承上固定设置有轴承安装板，所述第一随动器通过滑块连接板安装于所述吸板，所述弹性件为套设于所述弹簧导杆并与所述轴承安装板抵持的压缩弹簧，所述轴承安装板在所述压缩弹簧的作用下抵持于所述滑块连接板。
18.在其中一个实施例中，所述变速组件还包括第三随动器，所述第三随动器安装于所述轴承安装板，所述轴承安装板通过所述第三随动器与所述滑块连接板抵接。
19.在其中一个实施例中，还包括传动轴，所述传动轴可转动地穿设于所述环形轨道并与所述第一凸轮连接，所述传动轴与所述第一凸轮同轴设置。
20.一种片对卷贴合装置，包括：
21.如上述优选实施例中任一项所述的转移机构；
22.片料供料机构，能够以所述第一速度向位于所述接料位置的所述吸板提供片料；
23.贴合辊，料带能够绕经所述贴合辊且所述贴合辊能够带动所述料带以所述第二速度走带，所述贴合位置的所述吸板能够与所述贴合辊配合，以将所吸附的所述片料贴合于所述料带。
24.上述转移机构及片对卷贴合装置，吸板在接料位置承接片料后，便能够将片料转移至贴合工位并与料带进行贴合。吸板进入接料位置时，第一随动器进入第一凸轮槽的倾斜段并沿倾斜段滑动，从而使得吸板切换至第一速度，吸板能够与片料的进给速度保持一致。承载有片料的吸板移出接料位置后，第一随动器进入第一凸轮槽的平行段，故吸板能够加速至第二速度，从而与贴合辊实现同步。多个吸板沿环形轨道不断流转，能够连续承接片料供料机构提供的片料，并将片料不断地转移至贴合位置。如此，料带在贴合过程中可实现连续走带，从而显著提升片对卷贴合的效率。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明较佳实施例中片对卷贴合装置的结构示意图；
27.图2为图1所示片对卷贴合装置中转移机构的主视图；
28.图3为图2所示转移机构的左侧视图；
29.图4为图2所示转移机构沿a-a的剖视图；
30.图5为本发明一个实施例中边框料带的俯视图；
31.图6为本发明一个实施例中第一复合料带的层叠示意图。
具体实施方式
32.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
33.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。
34.此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
35.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”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”、“上”、“下”、“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。
38.请参阅图1，本发明提供了一种片对卷贴合装置10及转移机构300。其中，片对卷贴合装置10包括片料供料机构100、贴合辊200及转移机构300。
39.片对卷贴合装置10用于将片料与料带进行贴合。片料供料机构100能够以第一速度片提供片料，待贴合的料带能够绕经贴合辊200，且贴合辊200能够带动料带以第二速度
走带。其中，第一速度及第二速度均为线速度，且第一速度小于第二速度。
40.片对卷贴合装置10能够应用于燃料电池的制备，则片料指的是ccm片料21，料带则指的是边框料带30。ccm片料21与边框料带30贴合后可得到如图6所示的第一复合料带40，边框料带30可以作为上边框，也可以作为下边框。边框料带30背向ccm片料21的一侧一般还附着有保护膜料带31，ccm片料21背向边框料带30的一侧一般还附着有支撑膜片料23。
41.在燃料电池制备的工序中，得到第一复合料带40后还需要进一步的加工，譬如，在第一复合料带40的设有ccm片料21的一侧贴合另一个边框料带，从而完成五合一料带的制备。
42.片料供料机构100通常采用连续辊切的方式将ccm料带20依次裁切成ccm片料21并提供，从而实现ccm片料21的连续供料。贴合辊200一般由独立的驱动件，如伺服电机进行驱动。待贴合的边框料带30一般在制备时预先涂布有热熔胶，故贴合辊200一般是加热辊。因此，当边框料带30绕经贴合辊200时，贴合辊200能够通过加热将边框料带30上的热熔胶激活，以便于与ccm片料21贴合。当然，若边框料带30的初始粘性较高，则贴合辊200也可采用普通的压辊。
43.如图5所示，边框料带30在延伸方向上依次形成有多个内框301，内框301区域的材料被镂空。在进行贴合时，多个ccm片料21需要依次与多个内框301对应的区域进行对齐。
44.转移机构300用于承接片料供料机构100提供的ccm片料21，并将ccm片料21依次转移至贴合辊200处，以使ccm片料21与绕经贴合辊200的边框料带30实现贴合。
45.请一并参阅图2至图4，转移机构300包括环形轨道310、吸板320、第一凸轮330、第一随动器340及变速组件350。
46.环形轨道310固定设置，可固定于机架(图未示)。吸板320为多个，且多个吸板320能够沿环形轨道310滑动，从而在接料位置及贴合位置之间切换。吸板320在接料位置能够承接并吸附片料供料机构100提供的ccm片料21，在贴合位置则能够与贴合辊200进行配合，从而将所吸附的ccm片料21贴合于绕经贴合辊200的边框料带30。
47.而且，在接料位置一般由至少两个吸板320实现密布，即相邻两个吸板320相互紧靠。如此，吸板320能够连续承接ccm片料21，相邻两个ccm片料21之间无需形成跳距，故有助于节省材料并提升效率。
48.具体在本实施例中，吸板320为弧形板状结构，且每个吸板320的曲率中心与环形轨道310的圆心重合。因此，当多个吸板320在接料位置密布时，能够共同拼接成一个较大的弧形板结构，且该较大的弧形板结构能够与环形轨道310较好地的贴合，从而使相邻两个吸板320之间过渡更平滑。而且，在吸板320与贴合辊200进行配合时，其表面能够更好地与贴合辊200的表面抵接。
49.第一凸轮330与环形轨道310同心设置并能够绕轴线旋转。边框贴合装置10工作的过程中，第一凸轮330的转速是固定的。具体的，转移机构300还包括传动轴360，传动轴360可转动地穿设于环形轨道310并与第一凸轮330连接，传动轴360与第一凸轮330同轴设置。传动轴360可与电机、旋转气缸等外部动力组件传动连接，从而带动第一凸轮330旋转。第一凸轮330的表面沿周向开设有多个间隔设置的第一凸轮槽331，每个第一凸轮槽331包括沿第一凸轮330的轴向延伸的平行段3311及相对于平行段3311倾斜的倾斜段3312。
50.第一随动器340的数量与吸板320的数量一致，多个第一随动器340分别安装于多
个吸板320。而且，每个第一随动器340能够相对于所在的吸板320沿环形轨道310的轴向滑动。具体的，吸板320下侧安装有导轨垫块(图未标)，导轨垫块上设有沿环形轨道310的轴向延伸的直线导轨(图未标)，滑块连接板341通过滑块可滑动地安装于直线导轨上，第一随动器340则固定于滑块连接板341上。
51.进一步的，多个第一随动器340分别可滑动地设于多个第一凸轮槽331，以使吸板320能够在第一凸轮330的带动下沿环形轨道310滑动。第一凸轮330的旋转力矩可由第一随动器340传递至对应的吸板320，从而驱动吸板320滑动。吸板320沿环形轨道310滑动的过程中，由于第一随动器340还能够沿吸板320滑动，故第一随动器340的位置能够在第一凸轮槽331的平行段3311及倾斜段3312内切换。
52.具体的，第一随动器340位于平行段3311内时，第一随动器340及吸板320的角速度与第一凸轮330的角速度一致。因此，通过合理设置第一凸轮330的转速，便可使吸板320以第二速度沿环形轨道310滑动；第一随动器340位于倾斜段3312时，第一随动器340不仅能随第一凸轮330旋转，还会沿倾斜段3312滑动。此时，吸板320的实际角速度需在第一凸轮330的角速度的基础上，附加第一随动器340相对于第一凸轮330的角速度。第一随动器340在倾斜段3312内的运动轨迹能够决定上述附加的角速度的大小。因此，通过对第一凸轮槽331的形状进行合理设置，便可使吸板320以第一速度沿环形轨道310滑动。
53.变速组件350能够带动第一随动器340沿环形轨道310的轴向滑动。具体的，吸板320进入接料位置时，变速组件350能够带动第一随动器340进入倾斜段3312。此时，第一随动器340将在倾斜段3312内滑动，吸板320则以第一速度沿环形轨道310滑动。吸板320移出接料位置时，变速组件350能够带动第一随动器340由倾斜段3312进入平行段3311。此时，吸板320沿环形轨道310的滑动的速度将由第一速度切换成第二速度。
54.由此可见，吸板320在不同的位置能够切换至不同的速度。具体的，吸板320能够以第一速度通过接料位置，从而在接料位置与ccm片料21保持相对静止，从而顺利承接ccm片料21；而且，吸板320能够以第二速度通过贴合位置。如此，吸板320上的ccm片料21便能够与贴合辊200上的边框料带30实现同步，并在贴合辊200与吸板320的配合下进行贴合。
55.虽然，ccm片料21的进料速度小于贴合辊200的线速度(即边框料带30的走带速度)，但通过多个吸板320的过渡，边框料带30在贴合过程中可实现连续走带，从而显著提升燃料电池的生产效率。
56.由于相邻两个第一凸轮槽331的平行段3311之间的间隔是固定的。而且，承载ccm片料21的吸板320在进入贴合位置之前，其对应的第一随动器340均移动至第一凸轮槽331的平行段3311。因此，通过对相邻两个平行段3311之间的距离进行合理设置，可使得相邻两个吸板320能够保持预设距离，从而方便对进入贴合位置的相邻两个ccm片料21之间的距离进行控制，使得多个ccm片料21能够与边框料带30上的多个内框301一一对齐。
57.此外，相邻两个第一凸轮槽331的倾斜段3312之间的距离要小于平行段3311之间的距离。如此，在吸板320移动至接料位置而第一随动器340进入倾斜段3312时，第一随动器340可带动相邻的两个吸板320相互靠近，从而使吸板320在接料位置实现密布。
58.具体在本实施例中，环形轨道310包括两个同心且相对设置的圆形滑轨(图未标)，每个吸板320的两端可滑动地设置于两个圆形滑轨上，第一凸轮330位于两个圆形滑轨之间。第一凸轮330通过第一随动器340驱动吸板320沿圆形滑轨滑动时，吸板320受力更平衡。
59.更具体的，每个吸板320的两端通过弧形滑块321设置于两个圆形滑轨上，且弧形滑块321的曲率中心与圆形滑轨的圆心重合。弧形滑块321与圆形滑轨的表面更加贴合，不易卡死。如此，可使吸板320在沿环形轨道310滑动的过程中保持顺畅。
60.进一步的，在本实施例中，变速组件350包括第二凸轮351、多个连杆352及多个第二随动器353。
61.第二凸轮351位于第一凸轮330的一侧且相对于环形轨道310固定设置。具体的，第二凸轮351也可固定于机架。其中，第二凸轮351的表面开设有第二凸轮槽3511，第二凸轮槽3511沿第二凸轮351的周向延伸。在第二凸轮槽3511的延伸方向上，第二凸轮槽3511的宽度(即图4所示尺寸h)是变化的。
62.连杆352的数量与第一随动器340及第二随动器353的数量一致。其中，多个连杆352分别与多个第一随动器340连接，每个连杆352远离第一随动器340的一端设置有第二随动器353。多个第二随动器353均设于第二凸轮槽3511。而且，吸板320沿环形轨道310滑动时，将带动第二随动器353沿第二凸轮槽3511滑动。
63.其中，第二随动器353沿第二凸轮槽3511滑动时，能够与第二凸轮槽3511配合并使连杆352沿环形轨道310的轴向，即图3及图4所示的左右方向移动。具体的，在吸板320进入接料位置时，第二随动器353驱动对应的连杆352带动第一随动器340进入倾斜段3312。第二随动器353与第二凸轮351相互作用，使得第一随动器340能够在倾斜段3312内匀速滑动。因此，吸板320能够在第一凸轮330、第一随动器340、第二凸轮351及第二随动器353的共同作用下以第一速度沿环形轨道310滑动。
64.在吸板320移出接料位置时，连杆352带动第一随动器340由倾斜段3312进入平行段3311。第二随动器353与第二凸轮351相互作用，使得第一随动器340能够保持在平行段3311。此时，吸板320、第一随动器340与第一凸轮330的角速度一致，从而使得吸板320能够以第二速度沿环形轨道310滑动。
65.而且，连杆352沿环形轨道310的轴向移动的方向及距离由第二凸轮槽3511的宽度h决定。由此可见，只需通过对第二凸轮槽3511的宽度h进行合理设计，即可达到上述要求，从而对吸板320在环形轨道310不同位置的滑动速度进行自动调节。
66.以图3及图4为例，第二凸轮351位于第一凸轮330的右侧，第二凸轮槽3511与接料位置对应的部分宽度h大于其他部分的宽度h。因此，当吸板320进入接料位置时，连杆352将向右带动第一随动器340，从而使得第一随动器340进入倾斜段3312。当而吸板320移出接料位置时，连杆352将向左带动第一随动器340，从而使得第一随动器340进入平行段3311。
67.进一步的，在本实施例中，变速组件350还包括弹性件354，弹性件354对第一随动器340提供弹性力，在吸板320进入接料位置时，弹性力能够将第一随动器340由平行段3311推入倾斜段3312。如此，便可将吸板320减速至第一速度。在吸板320移出接料位置时，连杆352驱使第一随动器340克服弹性力，并使第一随动器340由倾斜段3312进入平行段3311。如此，便可将吸板320加速至第二速度。
68.由此可见，第二随动器353与第二凸轮槽3511配合，只需提供使第一随动器340由倾斜段3312进入平行段3311的作用力即可，而第一随动器340由平行段3311进入倾斜段3312的作用力则由弹性件354提供。如此，在第二凸轮351的轴向上，第二随动器353与只需与第二凸轮槽3511的一侧(图示为右侧)保持接触即可，从而能够有效地避免第二随动器
353沿第二凸轮槽3511滑动的过程中出现卡死。
69.更进一步的，在本实施例中，每个吸板320上设置有沿环形轨道310的轴向延伸的导柱322及弹簧导杆323，导柱322上套设有直线轴承324，直线轴承324上固定设置有轴承安装板325，弹性件354为套设于弹簧导杆323的压缩弹簧，压缩弹簧将轴承安装板325抵持于滑块连接板341。
70.具体的，导柱322及弹簧导杆323均可固定设置于弧形滑块321。弹性件354的弹性力通过轴承安装板325传递至直线轴承324，从而驱动直线轴承324沿导柱322滑动，并通过轴承安装板325作用于滑块连接板341。如此，滑块连接板341便可推动第一随动器340，以将使第一随动器340由平行段3311推入进入倾斜段3312。
71.具体在本实施例中，变速组件350还包括第三随动器355，第三随动器355安装于轴承安装板325，轴承安装板325通过第三随动器355与滑块连接板341抵接。第三随动器355直接与滑块连接板341接触，轴承安装板325通过第三随动器355作用于滑块连接板341。在推动滑块连接板341沿环形轨道310的轴向移动的过程中，第三随动器355能够相对于滑块连接板341的表面进行滚动。如此，第三随动器355与滑块连接板341之间的摩擦力较小，有助于减少磨损，从而使得吸板320的移动更加精确并能够延长设备的使用寿命。
72.上述片对卷贴合装置10，吸板320在接料位置承接片料后，便能够将片料转移至贴合工位并与料带进行贴合。吸板320进入接料位置时，第一随动器340沿第一凸轮槽331的倾斜段3312滑动从而使得吸板320切换至第一速度，吸板320能够与片料的进给速度保持一致。承载有片料的吸板320移出接料位置后，第一随动器340进入第一凸轮槽331的平行段3311，故吸板320能够加速至第二速度，从而与贴合辊200实现同步。多个吸板320沿环形轨道310不断流转，能够连续承接片料供料机构100提供的片料，并将片料不断地转移至贴合位置。如此，料带在贴合过程中可实现连续走带，从而显著提升片对卷贴合的效率。
73.以上所述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。
74.以上所述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。