[发明专利]一种燃料电池电堆组装设备

说明书

本发明公开了一种燃料电池电堆组装设备，其技术方案：一种燃料电池电堆组装设备，包括PLC控制器、堆叠机器人、视觉定位机构及扫码机构，其特征在于：还包括机架、安装于机架上的升降取料机构、安装于机架上的升降堆叠机构、移动机构以及电堆压机，堆叠机器人分别与升降取料机构进行取料配合、与视觉定位机构及扫码机构拍照并扫码配合、与升降堆叠机构进行送料配合，升降堆叠机构通过移动机构移动至电堆压机进行定位，从而通过电堆压机对物料进行压装。本设备可实现电堆自动堆叠及加压紧固工序同步进行，大大节省组装时间，降低电堆整体堆叠节拍，提高装堆效率且堆叠工装了保证电堆堆叠精度，安全可靠，提升了工作效率。

技术领域

本发明涉及燃料组装技术领域，特别是一种燃料电池电堆组装设备。

背景技术

当前燃料电池电堆堆叠多为手工堆叠，效率较低；少数自动堆叠方案为移载机构将物料抓取后移动至堆叠工位，随后向下移动至下端板，将物料一片一片的按指定顺序进行装配，物料的堆叠位置随着电堆高度增加而变化。该堆叠方法的缺点是移载机构堆叠位置需根据每片物料的厚度进行预先设定，该预设位置为理论位置，与实际位置存在一定差异，随着物料数量增加位置误差累加，极端情况可能出现移载机构与电堆干涉；另外堆叠完成的电堆转运至电堆加压紧固工位过程中及加压工装定位时，往往距离较远，且缺少保护及辅助定位装置，转运过程中可能使堆叠完成的物料发生偏移，从而导致电堆组装效率低下且成品率降低。

相关技术中，用单台机器人进行堆叠，针对于燃料电池的多种物料，机器人需要去不同的料盒取料进行定位堆叠，机器人路径变长，影响堆叠效率，而且夹具设计更为复杂，影响堆叠精度。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种燃料电池电堆组装设备，以解决相关技术中燃料电池堆叠精度、堆叠效率及成品率提升的问题。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：一种燃料电池电堆组装设备，包括PLC控制器、堆叠机器人、视觉定位机构及扫码机构，其特征在于：还包括机架、安装于机架上的升降取料机构、安装于机架上的升降堆叠机构、移动机构以及电堆压机，堆叠机器人分别与升降取料机构进行取料配合、与视觉定位机构及扫码机构拍照并扫码配合、与升降堆叠机构进行送料配合，升降堆叠机构通过移动机构移动至电堆压机进行定位，从而通过电堆压机对物料进行压装。

优选的：所述堆叠机器人、升降取料机构、视觉定位机构及扫码机构设置至少两组，且位于升降堆叠机构两侧，堆叠机器人设有取料吸盘，取料吸盘上安装有位移传感器。堆叠机器人数量根据升降取料机构而定，而至少设置二组堆叠机器人，每组堆叠机器人可独立堆叠作业或同时交替堆叠作业，提高效率。同时采用取料吸盘进行吸料，不会对物料造成损伤，通过位移传感器可以消除误差，保持堆叠高度。

优选的：所述升降堆叠机构包括升降装置和堆叠装置，所述堆叠装置包括工装底板、可调组件和电堆定位杆、工装垫高块、电堆下端板、电堆上端板和工作定位压板，所述工装底板为矩形状，工装底板三边均安装可调组件，可调组件上侧均安装至少一根电堆定位杆，工装底板剩余一边固定安装电堆定位杆，工装底板底板上位于各电堆定位杆内安装工装垫高块，各电堆定位杆内活动安装有电堆下端板和电堆上端板，各电堆定位杆顶部活动连接工作定位压板，升降装置与电堆下端板配合。堆叠装置用于容纳物料，多根电堆定位杆进行组合，用于对物料辅助定位，防止物料偏移，物料包括但不限于双极板、膜电极、单电池及其他类似物料，整个堆叠装置物料接收好后，可以移动至电堆压机进行压装，自动化操作。

优选的：升降装置包括升降座、升降伺服电缸以及货叉，升降座固定于机架上，升降伺服电缸安装于升降座上，升降伺服电缸带动货叉上下升降移动，货叉与电堆下端板配合。通过升降装置上的货叉带动电堆下端板升降，对物料进行接收。