本发明属于燃料电池双极板技术领域，具体涉及一种燃料电池双极板离子清扫机及清洗方法。
背景技术：
双极板又称集流板，是燃料电池重要部件之一。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。双极板材料大致可分为3类：炭质材料、金属材料及金属与炭质的复合材料。
目前双极板的制作、清洗大都是通过手工操作完成，无法实现自动化或者半自动化操作，生产效率低，劳动强度大，人力成本高，产品质量参差不齐。
技术实现要素：
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种燃料电池双极板离子清扫机的技术方案，其显著提高了生产效率，降低了劳动强度和人力成本，保障了产品质量。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种燃料电池双极板离子清扫机，包括工作台、供料装置、垂直取料机构、水平搬运机构、清扫装置、出料装置以及plc控制箱，供料装置与出料装置分别位于工作台两侧，水平搬运机构横跨于供料装置、清扫装置以及出料装置上方，供料装置与垂直取料机构配合取料，垂直取料机构与水平搬运机构滑动配合，垂直取料机构将双极板输送至清扫装置内进行清扫，再通过垂直取料机构将清扫后的双极板输送至出料装置上。
优选的:所述供料装置包括进料支架、进料工装定位托板、进料伺服驱动装置以及进料供料盒，进料工装定位托板上安装进料供料盒，所述进料支架上固定设置进料底板，进料底板上固定设置两条进料滑轨，进料工装定位托板与两条进料滑轨滑动配合，进料底板上固定安装进料伺服驱动装置与进料工装定位托板侧面固定连接。
优选的:垂直取料机构包括垂直伺服滑台和固定吸盘支架，所述垂直伺服滑台底部连接吸盘支架，垂直伺服滑台带动吸盘支架上下移动，吸盘支架上固定设置一组吸盘。结构设计简单，采用一组吸盘效果更好。
优选的:所述水平搬运机构包括水平伺服滑台和安装支架，水平伺服滑台通过安装支架固定在工作台上，垂直伺服滑台背面设置滑条与水平伺服滑台左右滑动配合。便于带动整个垂直取料机构来回移动。
优选的:所述清扫装置包括箱体、活动门组件、离子气刀、产品支撑架以及气缸,箱体顶部安装与其启闭配合的活动门组件，箱体底部固定安装气缸，位于气缸上部的产品支撑架与箱体四周连接，产品支撑架下部安装气缸手指，产品支撑架两侧设置产品限位件，产品限位件由气缸手指驱动，离子气刀位于产品支撑架两侧，离子气刀底部与气缸滑动配合，箱体上部设置收尘口。在封闭的箱体内，通过离子气刀来回移动把大量离子带向需消除静电物体的表面，而中和产品表面的静电，同时气流还可吹掉表面灰尘及其它微粒，灰尘通过收尘口抽出。
优选的:所述活动门组件包括左活动门、左推动气缸、右活动门以及右推动气缸，箱体顶部配合安装左右开合的左活动门、右活动门，箱体顶部设置两条滑槽，左活动门、右活动门两侧在两条滑槽上左右滑动，左活动门上设置左推动条，左推动条与左推动气缸的活塞杆固定连接；右活动门上设置右推动条，右推动条与右推动气缸的活塞杆固定连接。
优选的:所述的出料装置包括出料支架、出料工装定位托板、出料伺服驱动装置以及出料供料盒，出料支架上固定设置出料底板，出料底板上固定设置两条出料滑轨，出料工装定位托板与两条出料滑轨滑动配合，出料工装定位托板上安装出料供料盒，出料工装定位托板一侧的出料底板上固定安装出料伺服驱动装置，出料伺服驱动装置的驱动件与出料工装定位托板侧面固定连接。
优选的:所述的供料装置、清扫装置、出料装置外部配合设置护罩，护罩底部固定安装在工作台上，工作台的进料端安装进料操作盒，进料操作盒与供料装置控制连接，工作台的出料端安装出料操作盒，出料操作盒与出料装置控制连接，护罩上安装plc控制箱和声光报警器，plc控制箱上设置触摸操作件，触摸操作件及声光报警器分别与垂直取料机构、水平搬运机构、清扫装置、供料装置以及出料装置控制连接。通过plc控制箱控制各个气缸，实现自动化操作，提升了工作效率。
一种燃料电池双极板离子清扫方法，包括如下步骤：
s1、上料，将装满双极板的进料供料盒通过人工或机械模组或机器人放置在进料工装定位托板进料工装定位托板上，此时进料工装定位托板置于上料工位。
s2、自动供料，上料完毕后，人工操作进料操作盒启动供料装置，通过进料伺服驱动装置驱动进料供料盒送至垂直取料机构第一个取料工位等待被抓取，同时触发准备就绪信号，垂直取料机构接收到信号后自动下移定位，通过吸盘吸取一片双极板，在每次吸取过程中通过plc控制箱的程序控制进料伺服驱动装置微进给进料供料盒，使吸盘能正常吸取双极板；
s3、输送料，垂直取料机构吸取双极板后，垂直伺服滑台的z轴上升至最高限位，然后被水平搬运机构水平移动至清扫装置上方；
s4、离子清扫，左推动气缸打开左活动门，右推动气缸打开右活动门a，通过气缸手指控制产品限位件张开，垂直伺服滑台带动吸盘下降，支撑架上有容纳双极板的插槽，将双极板放入产品支撑架的插槽后，垂直伺服滑台带动吸盘上升至最高限位，在关闭左活动门及右活动门a后，产品限位件闭合，箱体外部收尘吸风装置启动，离子气刀启动，离子气刀作往复动作次或多次后相继停止，停止收尘吸风，张开产品限位件，打开左活动门和右活动门完成清扫程序，然后垂直伺服滑台带动吸盘再下行吸取双极板后上升至高位，通过水平搬运机构水平移动至出料装置上方；
s5、装料，出料装置上放置的出料供料盒在出料伺服驱动装置驱动下运行至第一片上料位等待装料，垂直伺服滑台带动吸盘下降将双极板放置在出料供料盒第一位格子上(人工操作侧为第一格子)；
s6、循环清扫，重复上述s2—s5步骤，直至将出料装置上的进料供料盒装满双极板，供料装置上的出料供料盒中双极板被取完；
s7、出料，出料装置在出料供料盒装上最后一块双极板，垂直取料机构上升至最高位时，出料伺服驱动装置驱动出料工装定位托板退至下料工位等待人工取料，人工将出料供料盒取料后，并放上空的出料供料盒后，按下出料操作盒的就绪按钮，完成取料工作；进料端供料装置在最后一块双极板被取走后，垂直取料机构上升至最高位后，通过声光报警器声光提醒等待人工取走进料供料盒。
有益效果：
本发明通过供料装置进行上料，供料装置与垂直取料机构配合取料，垂直取料机构与水平搬运机构配合对双极板进行输送到清扫装置内，再通过清扫装置清扫，最后出料装置进行出料，整个过程通过plc控制箱设定的程序控制，显著提高了生产效率，降低了劳动强度和人力成本，保障了产品质量。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中供料装置的结构示意图；
图3为本发明中清扫装置的结构示意图；
图4为本发明中清扫装置的局部结构示意图；
图5为本发明中垂直取料机构结构示意图；
图6为本发明中水平搬运机构结构示意图；
图7为本发明中垂直取料机构与水平搬运机构连接示意图；
图8为本发明出料装置的结构示意图。
图中：1-工作台、11-进料操作盒、13-触摸操作件、14-出料操作盒、15-护罩、16-声光报警器；2-供料装置、21-进料支架、22-进料工装定位托板、23-进料滑轨、24-进料伺服驱动装置、25-进料供料盒、26-进料底板；3-垂直取料机构、31-垂直伺服滑台、32-吸盘支架、33-吸盘；4-水平搬运机构、41-水平伺服滑台、42-安装支架、43-水平滑块；5-清扫装置、51-箱体、52-左活动门、52a-右活动门、53-左推动气缸、53a-右推动气缸、54-离子气刀、55-产品支撑架、56-产品限位件、57-气缸手指、58-气缸、59-收尘口、510-滑槽、511-左推动条、511a-右推动条；6-出料装置、61-出料支架、62-出料工装定位托板、63-出料滑轨、64-出料伺服驱动装置、65-出料供料盒、66-出料底板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图一，本发明提供以下技术方案：
如图1-8所示，一种燃料电池双极板离子清扫机，包括工作台1、供料装置2、垂直取料机构3、水平搬运机构4、清扫装置5、出料装置6以及plc控制箱，供料装置2与出料装置6分别位于工作台1两侧，清扫装置5位于工作台1中间，水平搬运机构4横跨于供料装置2、清扫装置5以及出料装置6上方，供料装置2与垂直取料机构3配合取料，垂直取料机构3与水平搬运机构4滑动配合，垂直取料机构3将双极板输送至清扫装置5内进行清扫，再通过垂直取料机构3将清扫后的双极板输送至出料装置6上。
所述供料装置2包括进料支架21、进料工装定位托板22、进料伺服驱动装置24以及进料供料盒25，进料工装定位托板22上安装进料供料盒25，所述进料支架21上固定设置进料底板26，进料底板26上固定设置两条进料滑轨23，进料工装定位托板22与两条进料滑轨23滑动配合，进料底板26上固定安装进料伺服驱动装置24与进料工装定位托板22侧面固定连接。通过进料伺服驱动装置24带动进料工装定位托板22在进料滑轨23上移动，从而带动进料供料盒25一起移动。
垂直取料机构3包括垂直伺服滑台31和固定吸盘支架32，所述垂直伺服滑台31底部连接吸盘支架32，垂直伺服滑台31带动吸盘支架32上下移动，从而吸盘支架32带动吸盘33上下移动，结构设计简单，采用一组吸盘33效果更好。
所述水平搬运机构4包括水平伺服滑台41和安装支架42，水平伺服滑台41通过安装支架42固定在工作台1上，垂直伺服滑台31背面设置滑条与水平伺服滑台41左右滑动配合，便于带动整个垂直取料机构3来回移动。
所述清扫装置5包括箱体51、活动门组件、离子气刀54、产品支撑架55以及气缸58,箱体51顶部安装与其启闭配合的活动门组件，所述活动门组件包括左活动门52、左推动气缸53、右活动门52a以及右推动气缸53a，箱体51顶部配合安装左右开合的左活动门52、右活动门52a，箱体51顶部设置两条滑槽510，左活动门52、右活动门52a两侧在两条滑槽510上左右滑动，左活动门52上设置左推动条511，左推动条511与左推动气缸53的活塞杆固定连接；右活动门52a上设置右推动条511a，右推动条511a与右推动气缸53a的活塞杆固定连接。箱体51底部固定安装气缸58，位于气缸58上部的产品支撑架55与箱体51四周连接，产品支撑架55下部安装气缸手指57，产品支撑架55两侧设置产品限位件56，产品限位件56由气缸手指57驱动，离子气刀54位于产品支撑架55两侧，离子气刀54底部与气缸滑动配合，箱体51箱体51上部设置收尘口59。在封闭的箱体51内，通过离子气刀54来回移动把大量离子带向需消除静电物体的表面，而中和产品表面的静电，同时气流还可吹掉表面灰尘及其它微粒，箱体51外部设置收尘吸风装置，灰尘从收尘口59抽出。
所述的出料装置6包括出料支架61、出料工装定位托板62、出料伺服驱动装置64以及出料供料盒65，出料支架61上固定设置出料底板66，出料底板66上固定设置两条出料滑轨63，出料工装定位托板62与两条出料滑轨63滑动配合，出料工装定位托板62上安装出料供料盒65，出料工装定位托板62一侧的出料底板66上固定安装出料伺服驱动装置64，出料伺服驱动装置64的驱动件与出料工装定位托板62侧面固定连接。
所述的供料装置2、清扫装置5、出料装置6外部配合设置护罩15，护罩15底部固定安装在工作台1上，工作台1的进料端安装进料操作盒11，进料操作盒11与供料装置2控制连接，工作台1的出料端安装出料操作盒14，出料操作盒与出料装置6控制连接，护罩15上安装plc控制箱和声光报警器16，plc控制箱上设置触摸操作件13，触摸操作件13及声光报警器16分别与垂直取料机构3、水平搬运机构4、清扫装置5、供料装置2以及出料装置6控制连接。通过plc控制箱控制各个气缸，实现自动化操作，提升了工作效率。
一种燃料电池双极板离子清扫方法，包括如下步骤：
s1、上料，将装满双极板的进料供料盒25通过人工或机械模组或机器人放置在进料工装定位托板22进料工装定位托板22上，此时进料工装定位托板22置于上料工位。
s2、自动供料，上料完毕后，人工操作进料操作盒11启动供料装置2，通过进料伺服驱动装置24驱动进料供料盒25送至垂直取料机构3第一个取料工位等待被抓取，同时触发准备就绪信号，垂直取料机构3接收到信号后自动下移定位，通过吸盘吸取一片双极板，在每次吸取过程中通过plc控制箱的程序控制进料伺服驱动装置24微进给进料供料盒25，使吸盘能正常吸取双极板；
s3、输送料，垂直取料机构3吸取双极板后，垂直伺服滑台31的z轴上升至最高限位，然后被水平搬运机构4水平移动至清扫装置5上方；
s4、离子清扫，左推动气缸53打开左活动门52，右推动气缸53a打开右活动门52a，通过气缸手指57控制产品限位件56张开，垂直伺服滑台31带动吸盘33下降，支撑架上有容纳双极板的插槽，将双极板放入产品支撑架55的插槽后，垂直伺服滑台31带动吸盘33上升至最高限位，在关闭左活动门52及右活动门52a后，产品限位件56闭合，箱体51外部收尘吸风装置启动，离子气刀54启动，离子气刀54作往复动作次或多次后相继停止，停止收尘吸风，张开产品限位件56，打开左活动门52和右活动门52a完成清扫程序，然后垂直伺服滑台31带动吸盘再下行吸取双极板后上升至高位，通过水平搬运机构4水平移动至出料装置6上方；
s5、装料，出料装置6上放置的出料供料盒65在出料伺服驱动装置64驱动下运行至第一片上料位等待装料，垂直伺服滑台31带动吸盘下降将双极板放置在出料供料盒65第一位格子上(人工操作侧为第一格子)；
s6、循环清扫，重复上述s2—s5步骤，直至将出料装置6上的进料供料盒25装满双极板，供料装置2上的出料供料盒65中双极板被取完；
s7、出料，出料装置6在出料供料盒65装上最后一块双极板，垂直取料机构3上升至最高位时，出料伺服驱动装置64驱动出料工装定位托板62退至下料工位等待人工取料，人工将出料供料盒65取料后，并放上空的出料供料盒65后，按下出料操作盒的就绪按钮，完成取料工作；进料端供料装置2在最后一块双极板被取走后，垂直取料机构3上升至最高位后，通过声光报警器16声光提醒等待人工取走进料供料盒25。
本发明通过供料装置进行上料，供料装置与垂直取料机构配合取料，垂直取料机构与水平搬运机构4配合对双极板进行输送到清扫装置5内，再通过清扫装置5清扫，最后出料装置6进行出料，整个过程通过plc控制箱设定的程序控制，显著提高了生产效率，降低了劳动强度和人力成本，保障了产品质量。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种燃料电池双极板离子清扫机，其特征在于：包括工作台、供料装置、垂直取料机构、水平搬运机构、清扫装置、出料装置以及plc控制箱，供料装置与出料装置分别位于工作台两侧，水平搬运机构横跨于供料装置、清扫装置以及出料装置上方，供料装置与垂直取料机构配合取料，垂直取料机构与水平搬运机构滑动配合，垂直取料机构将双极板输送至清扫装置内进行清扫，再通过垂直取料机构将清扫后的双极板输送至出料装置上。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池双极板离子清扫机，其特征在于：所述供料装置包括进料支架、进料工装定位托板、进料伺服驱动装置以及进料供料盒，进料工装定位托板上安装进料供料盒，所述进料支架上固定设置进料底板，进料底板上固定设置两条进料滑轨，进料工装定位托板与两条进料滑轨滑动配合，进料底板上固定安装进料伺服驱动装置与进料工装定位托板侧面固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种燃料电池双极板离子清扫机，其特征在于：所述垂直取料机构包括垂直伺服滑台和固定吸盘支架，所述垂直伺服滑台底部连接吸盘支架，垂直伺服滑台带动吸盘支架上下移动，吸盘支架上固定设置一组吸盘。
4.根据权利要求3所述的一种燃料电池双极板离子清扫机，其特征在于：所述水平搬运机构包括水平伺服滑台和安装支架，水平伺服滑台通过安装支架固定在工作台上，垂直伺服滑台背面设置滑条与水平伺服滑台左右滑动配合。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种燃料电池双极板离子清扫机，其特征在于：所述清扫装置包括箱体、活动门组件、离子气刀、产品支撑架以及气缸,箱体顶部安装与其启闭配合的活动门组件，箱体底部固定安装气缸，位于气缸上部的产品支撑架与箱体四周连接，产品支撑架下部设有气缸手指，产品支撑架两侧设置产品限位件，产品限位件由气缸手指驱动，离子气刀位于产品支撑架两侧，离子气刀底部与气缸滑动配合，箱体上部设置收尘口。
6.根据权利要求5所述的一种燃料电池双极板离子清扫机，其特征在于：所述活动门组件包括左活动门、左推动气缸、右活动门以及右推动气缸，箱体顶部配合安装左右开合的左活动门、右活动门，箱体顶部设置两条滑槽，左活动门、右活动门两侧在两条滑槽上左右滑动，左活动门上设置左推动条，左推动条与左推动气缸的活塞杆固定连接；右活动门上设置右推动条，右推动条与右推动气缸的活塞杆固定连接。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种燃料电池双极板离子清扫机，其特征在于：所述的出料装置包括出料支架、出料工装定位托板、出料伺服驱动装置以及出料供料盒，出料支架上固定设置出料底板，出料底板上固定设置两条出料滑轨，出料工装定位托板与两条出料滑轨滑动配合，出料工装定位托板上安装出料供料盒，出料工装定位托板一侧的出料底板上固定安装出料伺服驱动装置，出料伺服驱动装置的驱动件与出料工装定位托板侧面固定连接。
8.根据权利要求7所述的一种燃料电池双极板离子清扫机，其特征在于：所述的供料装置、清扫装置、出料装置外部配合设置护罩，护罩底部固定安装在工作台上，工作台的进料端安装进料操作盒，进料操作盒与供料装置控制连接，工作台的出料端安装出料操作盒，出料操作盒与出料装置控制连接，护罩上设置plc控制箱和声光报警器，plc控制箱上设置触摸操作件，触摸操作件及声光报警器分别与垂直取料机构、水平搬运机构、清扫装置、供料装置以及出料装置控制连接。
9.一种燃料电池双极板离子清扫方法，其特征包括如下步骤：
s1、上料，将装满双极板的进料供料盒通过人工或机械模组或机器人放置在进料工装定位托板进料工装定位托板上，此时进料工装定位托板置于上料工位。
s2、自动供料，上料完毕后，人工操作进料操作盒启动供料装置，通过进料伺服驱动装置驱动进料供料盒送至垂直取料机构第一个取料工位等待被抓取，同时触发准备就绪信号，垂直取料机构接收到信号后自动下移定位，通过吸盘吸取一片双极板，在每次吸取过程中通过plc控制箱的程序控制进料伺服驱动装置微进给进料供料盒，使吸盘能正常吸取双极板；
s3、输送料，垂直取料机构吸取双极板后，垂直伺服滑台的z轴上升至最高限位，然后被水平搬运机构水平移动至清扫装置上方；
s4、离子清扫，左推动气缸打开左活动门，右推动气缸打开右活动门，通过气缸手指控制产品限位件张开，垂直伺服滑台带动吸盘下降，支撑架上有容纳双极板的插槽，将双极板放入产品支撑架的插槽后，垂直伺服滑台带动吸盘上升至最高限位，在关闭左活动门及右活动门后，产品限位件闭合，箱体外部收尘吸风装置启动，离子气刀启动，离子气刀作往复动作次或多次后相继停止，停止收尘吸风，张开产品限位件，打开左活动门和右活动门完成清扫程序，然后垂直伺服滑台带动吸盘再下行吸取双极板后上升至高位，通过水平搬运机构水平移动至出料装置上方；
s5、装料，出料装置上放置的出料供料盒在出料伺服驱动装置驱动下运行至第一片上料位等待装料，垂直伺服滑台带动吸盘下降将双极板放置在出料供料盒第一位格子上(人工操作侧为第一格子)；
s6、循环清扫，重复上述s2—s5步骤，直至将出料装置上的进料供料盒装满双极板，供料装置上的出料供料盒中双极板被取完；
s7、出料，出料装置在出料供料盒装上最后一块双极板，垂直取料机构上升至最高位时，出料伺服驱动装置驱动出料工装定位托板退至下料工位等待人工取料，人工将出料供料盒取料后，并放上空的出料供料盒后，按下出料操作盒的就绪按钮，完成取料工作；进料端供料装置在最后一块双极板被取走后，垂直取料机构3上升至最高位后，通过声光报警器声光提醒等待人工取走进料供料盒。
技术总结