好的電堆從電堆裝配平臺上推到電堆轉(zhuǎn)移機構(gòu)上。
[0045]本發(fā)明中的電堆轉(zhuǎn)移機構(gòu)33包括電堆轉(zhuǎn)移支架和安裝在電堆轉(zhuǎn)移支架上的電堆轉(zhuǎn)移傳送平臺21，電堆轉(zhuǎn)移傳送平臺將裝配完成的電堆移出，實現(xiàn)電堆連續(xù)、自動輸出。
[0046]本發(fā)明中的組件傳送平臺I為組件傳送帶或其他傳送裝置。
[0047]本發(fā)明中的電堆轉(zhuǎn)移平臺21為電堆移出傳送帶或其他傳送裝置。
[0048]本發(fā)明質(zhì)子交換膜燃料電池電堆自動化裝配系統(tǒng)工作過程如下:調(diào)整位移調(diào)節(jié)器35在位移標(biāo)尺36上的位置及設(shè)定電堆預(yù)定壓縮位移值；通過程序控制將燃料電池電堆所需組件按照一定的順序通過組件傳平臺I精確運送到組件傳送平臺I末端及組件拾取器5拾取組件的位置；通過程序控制組件拾取器5將電堆組件準(zhǔn)確移動到電堆裝配平臺19上相應(yīng)的位置；每放置一個組件到電堆裝配平臺19上后，通過程序控制升降架17帶動電堆裝配平臺19下移與對應(yīng)組件厚度一致的位移；如圖3和圖6所示，當(dāng)所有組件都放置到電堆裝配平臺19上后，通過程序控制將各橫向限位推桿11移動到與電堆20側(cè)面接觸的位置；向動力缸7的一側(cè)逐漸通入氣體，讓動力缸7內(nèi)的氣體壓力逐漸上升，推動推動平臺6向下移動，實現(xiàn)對電堆20的壓緊工作；如圖5所示，當(dāng)推動平臺6到達一定的位置與位移調(diào)節(jié)器35內(nèi)側(cè)接觸時，停止向動力缸7增加壓力；通過連接外部氣源(未標(biāo)示)的氣體快速接頭8提供一定氣體壓力的檢測氣體并通過氣管10和推動平臺6上的接口將檢測氣體通入到電推20內(nèi)部并關(guān)閉氣源，通過觀察在線密封檢測器9上的壓力表觀察電堆20內(nèi)部氣體壓力變化，完成電堆20密封檢測工作；利用綁帶裝配或螺栓裝配等形式將電堆20固定；排出動力缸7中最初充入的氣體，同時向動力缸7活塞另一側(cè)通入氣體，讓推動平臺6上移；調(diào)節(jié)升降架17將電堆20移動到機架底座16上，通過程序控制電堆推出機構(gòu)29中的電堆推出直線電機14進而控制電堆推出推桿15將電堆裝配平臺19上完成裝配的電堆推送至電堆轉(zhuǎn)移平臺21上，從而完成整個電堆自動裝配過程。
【主權(quán)項】
1.一種質(zhì)子交換膜燃料電池電堆自動化裝配系統(tǒng)，其特征在于:包括機架、組件傳送機構(gòu)、組件拾取機構(gòu)、電堆裝配機構(gòu)、在線密封檢測器、位移控制機構(gòu)、橫向限位機構(gòu)、電堆推出機構(gòu)、電堆轉(zhuǎn)移機構(gòu)及相應(yīng)控制系統(tǒng)；其中:組件拾取機構(gòu)、電堆裝配機構(gòu)、在線密封檢測器、位移控制機構(gòu)和橫向限位機構(gòu)分別安裝在機架的不同位置，電堆推出機構(gòu)安裝在機架底部的一側(cè)，組件傳送機構(gòu)設(shè)置在機架的組件入口處，電堆轉(zhuǎn)移機構(gòu)設(shè)置在機架的電堆出口處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)子交換膜燃料電池電堆自動化裝配系統(tǒng)，其特征在于:所述機架包括機架上平臺、機架底座、導(dǎo)軌和支撐型材，導(dǎo)軌和支撐型材分別垂直連接在機架上平臺和機架底座之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)子交換膜燃料電池電堆自動化裝配系統(tǒng)，其特征在于:所述的組件傳送機構(gòu)包括組件傳送支架和架設(shè)在組件傳送支架上的組件傳送平臺，組件傳送機構(gòu)將裝配電堆所需組件精確傳送到組件拾取裝置的拾取位置，實現(xiàn)組件自動、連續(xù)輸送。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)子交換膜燃料電池電堆自動化裝配系統(tǒng)，其特征在于:所述的組件拾取機構(gòu)包括水平直線電機組件、豎直直線電機組件和組件拾取器，豎直直線電機組件安裝在機架上平臺上，水平直線電機組件安裝在豎直直線電機組件上，組件拾取器安裝在水平直線電機組件上；組件拾取機構(gòu)拾取組件傳送平臺傳送過來的電堆組件并精確旋轉(zhuǎn)到裝配位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述質(zhì)子交換膜燃料電池電堆自動化裝配系統(tǒng)，其特征在于:所述電堆裝配機構(gòu)包括動力缸、頂桿、推動平臺和電堆裝配平臺，動力缸固定在機架上平臺上并依次與頂桿和推動平臺相連，電堆裝配平臺設(shè)置在推動平臺的下方，推動平臺和電堆裝配平臺分別通過直線軸承與機架導(dǎo)軌連接，推動平臺上設(shè)置有與電池電堆的陰極、陽極的進氣口和出氣口相對應(yīng)的氣路及對應(yīng)的密封結(jié)構(gòu)，配合在線密封檢測器實現(xiàn)對電堆的密封性檢測。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述質(zhì)子交換膜燃料電池電堆自動化裝配系統(tǒng)，其特征在于:所述在線密封檢測器安裝在機架上平臺上并通過氣管與電堆裝配機構(gòu)中的推動平臺上的氣路相連，實現(xiàn)電堆的在線密封檢測。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)子交換膜燃料電池電堆自動化裝配系統(tǒng)，其特征在于:所述位移控制機構(gòu)包括位移調(diào)節(jié)器、位移標(biāo)尺、壓力傳感器以及相應(yīng)的控制系統(tǒng)，其中，位移標(biāo)尺連接在機架上平臺的下方，位移調(diào)節(jié)器與推動平臺相連，壓力傳感器設(shè)置在位移調(diào)節(jié)器內(nèi)側(cè)與推動平臺底面相對的面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)子交換膜燃料電池電堆自動化裝配系統(tǒng)，其特征在于:所述的橫向限位機構(gòu)包括橫向限位直線電機和橫向限位推桿，橫向限位直線電機安裝在機架的支撐型材上，橫向限位推桿固定安裝在橫向限位直線電機軸的末端，通過調(diào)節(jié)橫向限位推桿的位置防止電堆歪斜失穩(wěn)并實現(xiàn)無定位銷裝配。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)子交換膜燃料電池電堆自動化裝配系統(tǒng)，其特征在于:所述的電堆推出機構(gòu)包括電堆推出直線電機和電堆推出推桿，電堆推出直線電機安裝在機架的機架底座上，電堆推出推桿固定安裝在電堆推出直線電機軸的末端，通過電堆推出推桿將裝配好的電堆從電堆裝配平臺上推到電堆轉(zhuǎn)移機構(gòu)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)子交換膜燃料電池電堆自動化裝配系統(tǒng)，其特征在于:所述電堆轉(zhuǎn)移機構(gòu)包括電堆轉(zhuǎn)移支架和安裝在電堆轉(zhuǎn)移支架上的電堆轉(zhuǎn)移傳送平臺，電堆轉(zhuǎn)移傳送平臺將裝配完成的電堆移出，實現(xiàn)電堆連續(xù)、自動輸出。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述質(zhì)子交換膜燃料電池電堆自動化裝配系統(tǒng)，其特征在于:所述推動平臺上設(shè)有與橫向限位機構(gòu)的橫向限位推桿行程對應(yīng)的開槽結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)適應(yīng)不同型號電堆的裝配。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述質(zhì)子交換膜燃料電池電堆自動化裝配系統(tǒng)，其特征在于:所述電堆裝配平臺下方連接有升降架，通過升降架的上下移動調(diào)節(jié)電堆裝配平臺的上下位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述質(zhì)子交換膜燃料電池電堆自動化裝配系統(tǒng)，其特征在于:所述動力缸為液壓式氣缸或油缸。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的質(zhì)子交換膜燃料電池電堆自動化裝配系統(tǒng)，其特征在于:所述橫向限位機構(gòu)共三組，分別安裝在機架的三個側(cè)向的支撐型材上。
【專利摘要】一種質(zhì)子交換膜燃料電池電堆自動化裝配系統(tǒng)，主要包括機架、組件傳送機構(gòu)、組件拾取機構(gòu)、電堆裝配機構(gòu)、在線密封檢測器、位移控制機構(gòu)、橫向限位機構(gòu)、電堆推出機構(gòu)、電堆轉(zhuǎn)移機構(gòu)及相應(yīng)控制系統(tǒng)。采用本發(fā)明的自動化裝配系統(tǒng)，可實現(xiàn)燃料電池電堆的連續(xù)性、自動化裝配和在線密封檢測，同時在裝配過程中實現(xiàn)了無定位銷裝配和可控位移裝配模式，避免了定位銷拉拔對電堆裝配質(zhì)量造成的損害，以及裝配位移偏差造成的電堆整體性能較低等問題。通過這種電堆自動化裝配系統(tǒng)，可實現(xiàn)不同型號電堆的自動化裝配，保證了電堆裝配的可靠性、一致性，提高了電堆裝配效率。
【IPC分類】H01M8-24
【公開號】CN104835978
【申請?zhí)枴緾N201510225541
【發(fā)明人】彭林法, 梁鵬, 來新民, 易培云
【申請人】上海交通大學(xué)
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月5日