一种膜电极高精度喷涂装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于喷涂技术领域，具体涉及一种膜电极高精度喷涂装置，包括箱体，在所述箱体内部设置有底座，在所述底座的上表面还设置有水平移动机构，在所述水平移动机构上设置有移动头，在所述移动头上夹持安装有携带储料仓的喷枪，通过喷枪完成喷涂工作，所述喷枪的进气口与通过管路与供气设备连接，在所述底座内还设置有控制单元，用以控制真空泵、加热板和水平移动机构的工作，本实用新型专利技术通过控制单元的全自动控制，实现了对手持式雾化喷枪的高精度控制，相比人工手动持握喷笔喷涂，大幅提高了催化剂层喷涂质量、重复性、喷涂效率。喷涂效率。喷涂效率。

【技术实现步骤摘要】
一种膜电极高精度喷涂装置


[0001]本技术属于喷涂
，具体涉及一种膜电极高精度喷涂装置。

技术介绍

[0002]膜电极作为燃料电池的核心部件，一般由质子交换膜、阴/阳极催化剂层（CL）和气体扩散层(GDL)组成。在膜电极制备过程中，需要将含有催化剂与离聚物的分散液(ink)喷涂在质子交换膜上形成催化剂层覆盖膜(CCM)，或将ink喷涂于GDL上形成气体扩散电极(GDE)，或将ink喷涂在基底膜上形成催化剂层再转印到质子交换膜或GDL上形成CCM或GDE。现有的商用超声雾化喷涂设备，体积庞大，使用的超声雾化喷头单元结构复杂且笨重，需要大型X
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Y轴驱动，整体系统制造成本高，价格昂贵。目前，在小型实验室研究应用中，由于研究使用的催化剂分散液体积较少、喷涂面积小，通常都采用手工操作手持型气动喷笔喷涂的方式喷涂。手持型喷笔需要通过人工手动调节喷笔的气路/液路开合大小、流量、启停动作、喷笔停留和移动时间，难以精确控制喷涂路径、喷涂区域面积与喷涂的催化剂量，所获得的催化剂层厚度均匀度低、结构一致性差、燃料电池性能重复性差。因此，如何实现利用小型手持型喷笔进行高精度催化剂分散液喷涂制备是一个需要解决的问题。

技术实现思路

[0003]本技术针对上述问题提供了一种膜电极高精度喷涂装置。
[0004]为达到上述目的本技术采用了以下技术方案：
[0005]一种膜电极高精度喷涂装置，包括箱体，在所述箱体内部设置有底座，在所述底座的上表面中部设置有真空吸附平台，在所述真空吸附平台的底部通过气体管路连接有真空泵，所述真空泵安装在底座中，在所述底座的侧面设置有通风口，在所述真空吸附平台的下表面均匀设置有多个加热板，所述加热板与控制单元连接，所述控制单元安装在底座上，在所述底座的上表面还设置有水平移动机构，在所述水平移动机构上设置有移动头，在所述移动头上夹持安装有携带储料仓的喷枪，通过喷枪完成喷涂工作，所述喷枪的进气口与通过管路与供气设备连接，在所述底座内还设置有控制单元，用以控制真空泵、加热板和水平移动机构的工作。
[0006]进一步，所述水平移动机构包括左右对称设置在底座上表面的竖直轨道，在所述竖直轨道的上表面和下表面分别设置有滚动齿轮和夹持滚轮，所述滚动齿轮和夹持滚轮均安装在Y轴滑块上，所述Y轴滑块通过滚动齿轮和夹持滚轮与竖直轨道滑动连接，在所述Y轴滑块上设置有移动电机，所述移动电机用于带动滚动齿轮转动，从而带动Y轴滑块移动，在所述竖直轨道上还设置有履带，且竖直轨道的前端和后端均与履带固定连接，所述滚动齿轮位于履带与竖直轨道之间，且所述滚动齿轮与履带啮合连接，在两个所述Y轴滑块之间共同连接有横向轨道，在所述横向轨道上滑动设置有X轴滑块，所述X轴滑块和横向轨道的连接方式与Y轴滑块和竖直轨道的连接方式相同，所述移动头固定连接在X轴滑块上。
[0007]再进一步，在所述滚动齿轮的两侧均设置有张紧轮，所述张紧轮安装在Y轴滑块
上，且与履带的上表面相接触。
[0008]更进一步，在所述移动头上设置有U型卡套，在所述U型卡套上螺纹连接有锁紧螺栓，所述喷枪通过锁紧螺栓卡装在U型卡套内。
[0009]更进一步，在所述移动头上安装有舵机，在所述舵机的输出轴上安装有拨动头，所述拨动头用于拨动喷枪上的开关，从而精确控制喷枪的工作状态。
[0010]更进一步，在所述拨动头上设置有拨动套，在所述拨动套内滑动设置有拨动杆，在所述拨动杆的顶部与拨动套之间设置有弹簧，通过弹簧实现拨动杆长度的自适应调整。
[0011]更进一步，所述拨动套与拨动头螺纹连接，可依据喷枪的位置，手动调节拨动套的伸出长度，保证拨动杆可以与喷枪上的开关接触，完成喷枪的开启与关闭。
[0012]更进一步，在所述箱体的后侧壁上还设置有换气扇，用于将箱体内带有涂料的空气排出，在所述箱体的顶部设置有照明灯。
[0013]更进一步，在所述真空吸附平台的上表面中部设置有长方形的一号吸附区，在所述一号吸附区的外围设置有环形的二号吸附区，以便于适应不同规格大小的碳纸，所述一号吸附区和二号吸附区之间相互封闭，所述真空泵有两个，分别通过管路连接一号吸附区和二号吸附区。
[0014]与现有技术相比本技术具有以下优点：
[0015]本技术通过控制单元的全自动控制，实现了对手持式雾化喷枪的高精度控制，相比人工手动持握喷笔喷涂，大幅提高了催化剂层喷涂质量、重复性、喷涂效率；
[0016]本技术拨动杆的水平移动机构，可以精确控制喷笔的喷涂运行起止位置、运行轨迹、移动速度、停留时间，并设定任意喷涂路径与轨迹运行次数，从而实现对催化剂层厚度、分布区域、二维分布结构的精准控制；
[0017]本技术可手动调整喷枪在U型卡内的位置，并通过锁紧螺栓实现固定；
[0018]本技术拨动杆的长度可通过弹簧实现自适应调整，通过旋转拨动套实现手动调整，保证拨动杆可以与喷枪上的开关接触，完成喷枪的开启与关闭；
[0019]本技术在真空吸附平台上设置了一号吸附区和二号吸附区，可以适应不同规格大小的碳纸喷涂。
附图说明
[0020]图1为本技术的结构示意图；
[0021]图2为本技术水平移动机构的结构示意图；
[0022]图3为本技术移动头的结构示意图；
[0023]图4为本技术移动头的俯视图；
[0024]图5为本技术拨动套、拨动杆和弹簧的安装示意图；
[0025]图6为本技术的控制模块图；
[0026]图7为本技术真空吸附平台的俯视图；
[0027]图中，箱体—1、底座—2、真空吸附平台—3、真空泵—4、加热板—5、控制单元—6、水平移动机构—7、移动头—8、喷枪—9、U型卡套—10、舵机—11、拨动头—12、拨动套—13、拨动杆—14、弹簧—15、换气扇—16、照明灯—17、一号吸附区—18、二号吸附区—19、锁紧螺栓—20、竖直轨道—701、滚动齿轮—702、夹持滚轮—703、Y轴滑块—704、移动电机—
705、履带—706、横向轨道—707、X轴滑块—708、张紧轮—709。
具体实施方式
[0028]为了进一步阐述本技术的技术方案，下面通过实施例对本技术进行进一步说明。
[0029]如图1至图6所示，一种膜电极高精度喷涂装置，包括箱体1，在所述箱体1的后侧壁上还设置有换气扇16，用于将箱体1内带有涂料的空气排出，在所述箱体1的顶部设置有照明灯17，在所述箱体1内部设置有底座2，在所述底座2的上表面中部设置有真空吸附平台3，在所述真空吸附平台3的上表面中部设置有长方形的一号吸附区18，在所述一号吸附区18的外围设置有环形的二号吸附区19，以便于适应不同规格大小的碳纸，所述一号吸附区18和二号吸附区19之间相互封闭，在所述真空吸附平台3的底部通过气体管路连接有真空泵4，所述真空泵4有两个，分别通过管路连接一号吸附区18和二号吸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膜电极高精度喷涂装置，其特征在于：包括箱体（1），在所述箱体（1）内部设置有底座（2），在所述底座（2）的上表面中部设置有真空吸附平台（3），在所述真空吸附平台（3）的底部通过气体管路连接有真空泵（4），所述真空泵（4）安装在底座（2）中，在所述底座（2）的侧面设置有通风口，在所述真空吸附平台（3）的下表面均匀设置有多个加热板（5），所述加热板（5）与控制单元（6）连接，所述控制单元（6）安装在底座（2）上，在所述底座（2）的上表面还设置有水平移动机构（7），在所述水平移动机构（7）上设置有移动头（8），在所述移动头（8）上夹持安装有携带储料仓的喷枪（9），通过喷枪（9）完成喷涂工作，所述喷枪（9）的进气口与通过管路与供气设备连接，在所述底座（2）内还设置有控制单元（6），用以控制真空泵（4）、加热板（5）和水平移动机构（7）的工作。2.根据权利要求1所述的一种膜电极高精度喷涂装置，其特征在于：在所述移动头（8）上设置有U型卡套（10），在所述U型卡套（10）上螺纹连接有锁紧螺栓（20），所述喷枪（9）通过锁紧螺栓（20）卡装在U型卡套（10）内。3.根据权利要求1所述的一种膜电极高精度喷涂装置，其特征在于：在所述移动头（8）上安装有舵机（11），在所述舵机（11）的输出轴上安装有拨动头（12），所述拨动头（12）...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹熙，韩秉秀，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：新型
国别省市：