CN106252699A - 燃料电池堆的自动堆叠装置 - Google Patents

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Abstract

一种燃料电池堆的自动堆叠装置，包括：部件拾取单元，同时拾取第一料盒的一个隔板部件和第二料盒的一个膜电极组件(MEA)片材部件，并装载到输送机的部件传送路线的开始端；部件检查单元，安装在输送机的部件传送路线的上侧，检查所传送的隔板部件和MEA片材部件；缺陷部件取出单元，安装在部件检查单元的后侧，抓持有缺陷的单位组的各隔板部件和MEA片材部件，并装载到输送机的外侧的托盘上；部件堆叠单元，安装在输送机的部件传送路线的远端，抓持隔板部件和MEA片材部件，并将其堆叠在沿与输送机的部件传送路线交叉的方向传送的堆叠引导件上；和部件加压单元，安装在堆叠引导件的传送路线的上侧，对顺序堆叠在堆叠引导件上的隔板部件和MEA片材部件加压。

Description

燃料电池堆的自动堆叠装置
技术领域
本发明涉及燃料电池堆的自动组装系统，且更具体地，涉及一种自动堆叠燃料电池部件的燃料电池堆的自动堆叠装置。
背景技术
燃料电池堆是通过燃料电池中的氢与氧之间的电化学反应生成电能的发电装置，并可应用在燃料电池车辆中。
燃料电池堆由其中布置有燃料电池(单元电池)的发电组件形成。燃料电池具有隔板设置在膜电极组件(MEA)的两侧，使MEA置于隔板之间的结构。燃料电池可通过加压状态下的端板和紧固装置紧固。
上述燃料电池堆可通过逐一堆叠燃料电池，将堆叠的燃料电池设置在上端板与下端板之间时利用压力机对其加压，以及经由紧固装置紧固端板的过程来制造。
在现有技术中，通过经预定引导机构手动和一同堆叠燃料电池，或者以小模块单位划分和堆叠燃料电池，并且手动堆叠小模块单位的燃料电池，来制造燃料电池堆。
因此，根据现有技术，包括燃料电池的堆叠、加压和紧固的总体周期时间可能是不利的，并且燃料电池的给定堆叠程度的可靠性可能降低。
另外，为了制造燃料电池堆，还包括构成燃料电池的各部件的供应和检查，满足部件的处理和堆叠程度确保的堆叠方法，以及通过对燃料电池加压的气密性维持和堆紧固过程。
然而，在现有技术中，前述过程手动地执行，并且由于组装燃料电池堆所需的时间增加，生产率可能降低，而且因为不能保证燃料电池堆的堆叠程度，燃料电池堆的品质可能降低。
在本背景技术部分中记载的以上信息仅仅为了促进对本发明背景的理解，因此其可能包含不构成本国内本领域的普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明致力于提供一种燃料电池堆的自动堆叠装置，该装置能够自动地堆叠燃料电池部件并对燃料电池部件加压，并且组装燃料电池堆。
本发明的示例性实施例提供一种燃料电池堆的自动堆叠装置，包括：部件拾取单元，配置成同时拾取容纳在第一料盒中的一个隔板部件和容纳在第二料盒中的一个膜电极组件(MEA)片材部件，并将这些部件装载到输送机的部件传送路线的开始端上；部件检查单元，安装在输送机的部件传送路线的上侧，并且配置成检查沿输送机传送的隔板部件和MEA片材部件；缺陷部件取出单元，安装在部件检查单元的后侧，并且配置成抓持作为由部件检查单元确定为具有缺陷的单位组的隔板部件和MEA片材部件中的每一个，并将所抓持的部件装载到输送机的外侧的托盘上；部件堆叠单元，安装在输送机的部件传送路线的远端，并且配置成抓持隔板部件和MEA片材部件，并将这些部件堆叠在设置成在与输送机的部件传送路线交叉的方向上传送的堆叠引导件上；以及部件加压单元，安装在堆叠引导件的传送路线的上侧，并且配置成对顺序地堆叠在堆叠引导件上的隔板部件和MEA片材部件加压。
第一料盒可容纳负极金属隔板结合至正极金属隔板的多片隔板部件。
第二料盒可容纳气体扩散层(GDL)结合至MEA的两侧表面的多片MEA片材部件。
该装置还可包括提升单元，配置成支承至少一对第一料盒和第二料盒，并且通过驱动电机提升容纳在第一料盒和第二料盒中的部件。
部件拾取单元可包括：一对第一抓持器支架和第二抓持器支架，安装成能够沿输送机的部件传送路线往复移动，并且安装成能够在上下方向往复移动；第一部件抓持器，安装在第一抓持器支架上，并且配置成真空吸附容纳在第一料盒中的隔板部件，并将真空吸附的隔板部件装载到输送机的部件传送路线的开始端上；以及第二部件抓持器，安装在第二抓持器支架上，并且配置成真空吸附容纳在第二料盒中的MEA片材部件，并将真空吸附的MEA片材部件装载到输送机的部件传送路线的开始端上。
部件拾取单元还可包括纸材抓持器，安装在第一抓持器支架上，并且配置成在第一料盒中通过隔板部件的歧管孔真空吸附介于隔板部件之间的纸材。
部件拾取单元还可包括纸材分离构件，安装在第一抓持器支架上，并且配置成在纸材抓持器的真空解除的状态下通过隔板部件的歧管孔分离纸材。
在输送机的部件传送路线的开始端，可安装用于收集通过纸材分离构件与隔板部件分离的纸材的纸材收集容器。
部件检查单元可包括一对位置感测视觉装置，配置成检测设置在隔板部件和MEA片材部件的两侧的歧管孔的边缘位置，并将检测信号输出至控制器。
缺陷部件取出单元可包括多个缺陷部件取出抓持器，安装成能够沿与输送机的部件传送路线交叉的方向往复移动，并且安装成能够在上下方向往复移动，而且配置成真空吸附隔板部件和MEA片材部件。
部件堆叠单元可包括一对堆叠抓持器，设置在堆叠引导件的传送路线的开始端的上侧，安装成能够沿隔板部件和MEA片材部件的传送方向往复移动，并且安装成能够在上下方向往复移动，而且配置成真空吸附隔板部件和MEA片材部件。
部件加压单元可包括按压构件，安装成能够通过按压缸在上下方向往复移动，并且设置成能够通过电机旋转。
在按压构件中可安装用于与堆叠引导件分开地固定堆叠有隔板部件和MEA片材部件的堆叠体的一对固定杆。
该装置还可包括气密性检查单元，安装成连接至部件加压单元，并且配置成将流体供应至通过部件加压单元堆叠有隔板部件和MEA片材部件的堆叠体，并检查堆叠体的气密性。
该装置还可包括：堆叠检查单元，安装在部件堆叠单元侧，并且配置成检查堆叠在堆叠引导件上的隔板部件和MEA片材部件；以及端板装载单元，安装在堆叠引导件的传送路线的外侧，并且配置成抓持上端板和下端板中的每一个，并将所抓持的端板装载到堆叠引导件上。
本发明的另一示例性实施例提供一种燃料电池堆的自动堆叠装置，包括：部件拾取单元，配置成同时拾取分别容纳在料盒中的一个隔板部件和一个膜电极组件(MEA)片材部件，并将这些部件装载到输送机的部件传送路线的开始端上；部件对准单元，安装成连接至输送机的部件传送路线的远端，并且配置成将通过输送机传送的隔板部件和MEA片材部件在预定位置对准；部件堆叠单元，安装在部件对准单元侧，并且配置成抓持隔板部件和MEA片材部件，并将这些部件堆叠在设置成在与输送机的部件传送路线交叉的方向上传送的堆叠引导件上；以及部件加压单元，安装在堆叠引导件的传送路线的上侧，并且配置成对顺序地堆叠在堆叠引导件上的隔板部件和MEA片材部件加压。
部件堆叠单元可包括一对堆叠抓持器，设置在堆叠引导件的传送路线的开始端的上侧，安装成能够沿隔板部件和MEA片材部件的传送方向往复移动，并且安装成能够在上下方向往复移动，而且配置成真空吸附隔板部件和MEA片材部件。
该一对堆叠抓持器可真空吸附位于输送机的结束端侧的隔板部件和MEA片材部件中的任何一个部件，并将真空吸附的部件装载到部件对准单元上。
该一对堆叠抓持器可真空吸附位于部件对准单元中的另一个部件，并将真空吸附的部件装载到堆叠引导件上。
部件对准单元可包括：单个基板，配置成支承隔板部件和MEA片材部件；以及接触构件，安装在基板上，并且配置成接触隔板部件和MEA片材部件的边缘部分。
基板可设置有多个排气孔，其排出空气并利用空气的压力使隔板部件和MEA片材部件升高。
接触构件可包括：一对第一接触构件，固定地安装在基板的后方外侧，装配至基板的后边缘部分，并且配置成接触隔板部件和MEA片材部件的后边缘部分；一对第二接触构件，安装成在基板的前方外侧在前后方向可移动，装配至基板的前边缘部分，并且配置成接触隔板部件和MEA片材部件的前边缘部分；以及一对第三接触构件，安装成在基板的两侧在侧面方向可移动，并且配置成贯穿基板的两侧，同时接触隔板部件和MEA片材部件的两侧边缘部分。
第二接触构件可安装成通过固定地设置于基板的下表面的第一接触缸在前后方向往复移动。
第三接触构件可安装成通过固定地设置于基板的下表面的第二接触缸在侧面方向往复移动。
本发明的又一示例性实施例提供一种燃料电池堆的自动堆叠装置，包括：部件拾取单元，配置成同时拾取分别容纳在料盒中的一个隔板部件和一个膜电极组件(MEA)片材部件，并将这些部件装载到输送机的部件传送路线的开始端上；部件堆叠单元，安装在输送机的部件传送路线的远端侧，并且配置成抓持隔板部件和MEA片材部件，并将这些部件堆叠在设置成在与输送机的部件传送路线交叉的方向上传送的堆叠引导件上；部件加压单元，安装在堆叠引导件的传送路线的上侧，并且配置成对顺序地堆叠在堆叠引导件上的隔板部件和MEA片材部件加压；端板装载单元，安装在部件堆叠单元与部件加压单元之间在堆叠引导件的传送路线的外侧，并且配置成抓持上端板和下端板中的每一个，并将所抓持的端板装载到堆叠引导件上；以及传送单元，配置成将通过部件堆叠单元堆叠有隔板部件和MEA片材部件的堆叠引导件从堆叠引导件的传送路线的开始端传送至部件加压单元侧，并且将通过部件加压单元堆叠有隔板部件和MEA片材部件的堆叠体与堆叠引导件分开地从部件加压单元侧传送至堆叠引导件的传送路线的结束端。
该装置还可包括堆排出单元，安装成能够从部件加压单元侧移动至堆叠引导件的传送路线的结束端，并将堆叠体排出至堆叠引导件的传送路线的外侧。
传送单元可包括：第一传送轨，配置成沿与输送机的部件传送路线交叉的方向，将堆叠引导件的传送路线的开始端和结束端连接；第二传送轨，在部件堆叠单元与部件加压单元之间，在远离端板装载单元的方向上与第一传送轨交叉并连接；以及一对第一传送台，设置成分别对应于部件堆叠单元和部件加压单元，并且安装成在部件堆叠单元与部件加压单元之间，在支承堆叠引导件的同时能够沿第一传送轨和第二传送轨移动。
部件加压单元可将堆叠体与堆叠引导件分离，并将堆叠体装载到堆排出单元上。
端板装载单元可在部件堆叠单元与部件加压单元之间的第一传送轨上，将下端板装载到与堆叠体分离的处于卸载状态的堆叠引导件上，并将上端板装载到通过部件堆叠单元堆叠有隔板部件和MEA片材部件的堆叠引导件上。
第二传送轨可设置为用于使装载有下端板的堆叠引导件通过第一传送台从第一传送轨避让的避让区段。
堆排出单元可包括：第二传送台，安装成能够在第一传送轨的开始端与结束端之间，沿从部件加压单元侧至第一传送轨的结束端的区段移动；以及倾斜排出单元，安装在第二传送台中，并且配置成将堆叠体倾斜并排出至第一传送轨的外侧。
倾斜排出单元可包括：倾斜支架，配置成支承堆叠体，并且安装成能够在第二传送台中旋转；以及倾斜操作缸，安装成连接至倾斜支架，并且在上下方向上向前和向后操作。
附图说明
附图用于说明本发明的示例性实施例时的参照，因此不应解释为本发明的技术思想受限于附图。
图1至图4是示出根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置的透视图。
图5至图7分别是根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置的俯视图、后视图和侧视图。
图8是示意性地示出应用于根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置的燃料电池堆的示图。
图9是示意性地示出应用于根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置的燃料电池堆的燃料电池部件的示图。
图10是示出应用于根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置的提升单元的示图。
图11和图12是示出应用于根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置的部件拾取单元的示图。
图13是示出应用于根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置的部件拾取单元的纸材收集结构的示图。
图14是示出应用于根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置的部件检查单元的示图。
图15是示出应用于根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置的缺陷部件取出单元的示图。
图16和图17是示出应用于根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置的部件对准单元的示图。
图18和图19是示出应用于根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置的部件堆叠单元的示图。
图20和图21是示出应用于根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置的部件加压单元的示图。
图22是示出应用于根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置的端板装载单元的示图。
图23是示出应用于根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置的传送单元的示图。
图24和图25是示出应用于根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置的堆排出单元的示图。
具体实施方式
在下文中将参照示出本发明的示例性实施例的附图，更全面地说明本发明。如本领域的技术人员将会认识到的，所说明的实施例可以各种不同方式修改，而均不脱离本发明的思想或范围。
在说明本发明时，与说明无关的部分将被省略。在整个说明书中，相同的附图标记一般表示相同的元件。
另外，为了理解和便于说明，附图中所示的各结构的尺寸和厚度被任意地示出，但本发明并不限于此，并且为了清楚起见，层、膜、板、区域等的厚度被放大。
此外，在以下详细说明中，处于相同关系的构成部分的名称被区分成“第一”、“第二”等，但本发明并不限于以下说明中的顺序。
在整个说明书中，除非明确相反地说明，词语“包括”和诸如“包含”或“含有”的变型将被理解成意指包括所述元件，但不排除任何其他元件。
另外，本说明书中所记载的“单元”、“装置”、“部”和“构件”等术语意指执行至少一种功能或操作的综合结构的单位。
图1至图4是示出根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置的透视图，并且图5至图7分别是根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置的俯视图、后视图和侧视图。
参照图1至图7，根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置100可通过顺序地堆叠多片燃料电池，对堆叠的燃料电池加压，以及将燃料电池与上端板和下端板紧固在一起的过程来组装燃料电池堆1(以下，参见图8)。
例如，如图8中所示，由燃料电池堆的自动堆叠装置100组装的燃料电池堆1可包括连续堆叠的燃料电池部件3，设置在燃料电池部件3的上侧和下侧的端板7，以及将上端板和下端板与介于端板7之间的燃料电池部件3紧固在一起的紧固条9。
如图9中所示，燃料电池部件3包括隔板部件4和膜电极组件(MEA)片材部件5，在隔板部件4中负极金属隔板4a和正极金属隔板4b彼此结合，在膜电极组件(MEA)片材部件5中气体扩散层(GDL)5b分别结合至MEA 5a的两侧表面。
燃料电池部件3可形成为燃料电池堆1的堆叠体6，其中多片隔板部件4和MEA片材部件5顺序地且连续地堆叠。图8中未说明的附图标记8表示设置在堆叠体6的侧表面上的绝缘板。
在下文中，将基于隔板部件4和MEA片材部件5在上下方向堆叠的事实，说明根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置100的构成元件。因此，朝向构成元件的上侧的部分可被定义为上端部、上部和上表面，并且朝向构成元件的下侧的部分可被定义为下端部、下部和下表面。
根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置100具有通过自动堆叠燃料电池部件3并对其加压，能够减少用于组装燃料电池堆1的操作时间以提高生产率，并且确保燃料电池部件3的堆叠程度的结构。
为此，根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置100可包括提升单元110、部件拾取单元150、部件检查单元210、缺陷部件取出单元250、部件对准单元310、部件堆叠单元350、部件加压单元410、端板装载单元450、传送单元510和堆排出单元550。
各种构成元件在框架10上形成，并且框架10支承构成元件且可由一个框架或者两个或更多个分开的框架形成。
框架10可包括各种附属元件，诸如用于支承构成元件的各种支架、条、杆、板、壳体、箱体、块、分隔壁、肋、轨、轴环和高度调节装置等。
然而，各种附属元件被设置用于将下面将要说明的各个构成元件安装在框架10中。因此，在本发明的示例性实施例中，除特殊情况外，附属元件被统称为框架10。
在本发明的示例性实施例中，提升单元110支承容纳有隔板部件4的第一料盒111和容纳有MEA片材部件5的第二料盒112，并且当这些部件卸载时执行用于提升这些部件的功能(参见图10)。
这里，第一料盒111和第二料盒112分别容纳上下方向堆叠的隔板部件4和MEA片材部件5，并且如图10中所示，具有上下端和前后表面开放的形式。在第一料盒111和第二料盒112的下侧开放端，上下方向可移动地安装有提升板113。
提升板113可在第一料盒111和第二料盒112中分别支承隔板部件4和MEA片材部件5，并且当这些部件卸载时提升这些部件。
提升单元110可包括安装在框架10中的提升支承框架115和安装在提升支承框架115中的提升驱动装置125。
提升支承框架115可支承第一料盒111和第二料盒112。除了该对第一料盒111和第二料盒112之外，还可在提升支承框架115上设置其他对的第一料盒111和第二料盒112。这里，其他对的第一料盒111和第二料盒112是用于根据自动化过程插入新料盒的缓冲料盒。
提升驱动装置125在上下方向移动第一料盒111和第二料盒112的提升板113。提升驱动装置125包括安装成固定至提升支承框架115的提升电机117、连接至提升电机117时旋转的丝杠119、与丝杠119螺纹接合的升降板121、以及与升降板121结合并且与提升板113连接的一对导杆123。
丝杠119在上下方向设置，使得丝杠119的上端可旋转地连接至支承框架115，并且丝杠119的下端可旋转地结合至框架10。丝杠119可通过带和带轮(未示出)与提升电机117连接，并且通过驱动提升电机117而正向和反向旋转。
升降板121可通过螺母124与丝杠119螺纹接合，并且丝杠119通过提升电机117的驱动而正向和反向旋转，使得升降板121可由导杆123引导而在上下方向可移动。
此外，导杆123结合至升降板121的两侧，并且平行于丝杠119在上下方向设置。导杆123的下端与升降板121连接，并且上端与提升板113连接。
因此，在本发明的示例性实施例中，丝杠119通过提升电机117正向和反向旋转，并且升降板121在上下方向移动，从而在上下方向移动第一料盒111和第二料盒112的提升板113。
在本发明的示例性实施例中，部件拾取单元150同时拾取(抓持或卸载)容纳在第一料盒111中的隔板部件4中的一个和容纳在第二料盒112中的MEA片材部件5中的一个，并将部件4和5装载到输送机130的部件传送路线131的开始端上。
这里，输送机130传送隔板部件4和MEA片材部件5，并且安装在框架10中。例如，输送机130可包括通过输送辊在环形轨道上行进的输送带。由于输送机130由公知技术的输送装置构成，因而在本说明书中将省略对其结构的更详细说明。
此外，输送机130形成沿第一料盒111和第二料盒112的布置方向从提升单元110连接至以下将更详细说明的部件堆叠单元350的部件传送路线131。
在下文中，部件传送路线131中的提升单元110侧被称为开始端，部件堆叠单元350侧被称为结束端，开始端被称为前侧，而结束端被称为后侧。
如图11和图12中所示，部件拾取单元150包括一对第一抓持器支架151和第二抓持器支架152、安装在第一抓持器支架151中的第一部件抓持器153以及安装在第二抓持器支架152中的第二部件抓持器155。
第一抓持器支架151和第二抓持器支架152通过连接支架157一体地连接，并且安装成通过第一驱动装置190，沿与输送机130的部件传送路线131相同的方向往复移动，并在上下方向往复移动。
第一驱动装置190包括沿与输送机130的部件传送路线131相同的方向设置的第一导轨191、可滑动地结合至第一导轨191的第一滑块193、向第一滑块193提供驱动力的第一驱动电机195、以及结合至第一滑块193并与连接支架157连接的第一驱动缸197。
因此，根据第一滑块193通过第一驱动电机195的驱动沿第一导轨191的直线移动，第一抓持器支架151和第二抓持器支架152可沿与输送机130的部件传送路线131相同的方向往复移动。此外，第一抓持器支架151和第二抓持器支架152可通过第一驱动缸197的驱动在上下方向往复移动。
第一部件抓持器153安装成固定至第一抓持器支架151。第一部件抓持器153设置成施加真空吸力的真空吸盘，并且利用真空吸力吸附容纳在第一料盒111中的隔板部件4。
第二部件抓持器155安装成固定至第二抓持器支架152。第二部件抓持器155设置成施加真空吸力的真空吸盘，并且利用真空吸力吸附容纳在第二料盒112中的MEA片材部件5。
第一部件抓持器153和第二部件抓持器155通过第一驱动装置190朝向第一料盒111和第二料盒112移动并沿向下方向移动，并且分别真空吸附容纳在第一料盒111和第二料盒112中的隔板部件4和MEA片材部件5。
此外，第一部件抓持器153和第二部件抓持器155在分别真空吸附隔板部件4和MEA片材部件5的状态下，通过第一驱动装置190沿向上方向移动并朝向输送机130的开始端移动。
此外，当在第一部件抓持器153和第二部件抓持器155通过第一驱动装置190沿向下方向移动的状态下解除真空吸力时，第一部件抓持器153和第二部件抓持器155分别将隔板部件4和MEA片材部件5装载到输送机130的部件传送路线131的开始端上。
与此同时，根据本发明的示例性实施例的部件拾取单元150还包括纸材抓持器161和纸材分离构件171。
当通过第一部件抓持器153真空吸附第一料盒111内的隔板部件4时，纸材抓持器161同时真空吸附介于隔板部件4之间的纸材169(以下，参见图13)。
纸材抓持器161固定地安装在第一抓持器支架151中，并且设置成施加真空吸力的真空吸盘。纸材抓持器161安装在第一抓持器支架151的角部，并且通过隔板部件4的歧管孔4c真空吸附纸材169。
在纸材抓持器161的真空吸力解除的状态下，纸材分离构件171将纸材169与隔板部件4和纸材抓持器161分离。纸材分离构件171固定地安装在第一抓持器支架151中，并且设置为通过操作缸在上下方向前后移动的操作杆。
纸材分离构件171安装在第一抓持器支架151的各角部，并且通过隔板部件4的歧管孔4c前后向操作，并将纸材169与隔板部件4和纸材抓持器161分离。
在纸材169与被真空吸附至第一部件抓持器153的隔板部件4一起，在被真空吸附至纸材抓持器161的状态下朝向输送机130的部件传送路线131的开始端移动的过程中，纸材169可通过纸材分离构件171与隔板部件4和纸材抓持器161分离。
如图13中所示，与隔板部件4和纸材抓持器161分离的纸材169可自由落下，并被收集至安装在第一料盒111和第二料盒112与输送机130的部件传送路线131的开始端之间的纸材收集容器175。如上所述收集至纸材收集容器175的纸材169可循环利用。
在本发明的示例性实施例中，部件检查单元210检查沿输送机130的部件传送路线131传送的隔板部件4和MEA片材部件5。即，部件检查单元210检测隔板部件4和MEA片材部件5的边缘位置，并且检查隔板部件4和MEA片材部件5是否有缺陷。
部件检查单元210安装在输送机130的部件传送路线131的上侧。如图14中所示，部件检查单元210包括一对位置感测视觉装置211，其检测设置在隔板部件4和MEA片材部件5的两侧的歧管孔4c的边缘位置，并将检测信号输出至控制器900(以下，参见图5)。
该对位置感测视觉装置211设置成对应于输送机130的宽度方向的两侧，并且可移动地安装在输送机130的宽度方向。位置感测视觉装置211安装在沿输送机130的宽度方向设置的第一位置调节轨213中，以在输送机130的宽度方向可滑动。位置感测视觉装置211通过移动块215安装在第一位置调节轨213中，以在输送机130的宽度方向可滑动。
位置感测视觉装置211安装成相对于第一位置调节轨213在上下方向可移动。为此，在移动块215中沿上下方向安装第二位置调节轨217。位置感测视觉装置211沿上下方向可滑动地结合至第二位置调节轨217。
因此，位置感测视觉装置211可设置成使得位置感测视觉装置211可沿第一位置调节轨213在输送机130的宽度方向移动，并且沿第二位置调节轨217在上下方向移动，以便与隔板部件4和MEA片材部件5的歧管孔4c对应地调节位置。
由于位置感测视觉装置211由本领域的公知技术的视觉传感器构成，因而在本说明书中将省略对其结构的更详细说明。
在附图中未说明的附图标记218表示将光照射到隔板部件4和MEA片材部件5的歧管孔4c的照明装置。
在以上结构中，控制器900控制装置100的总体运行，这里，控制器900可接收位置感测视觉装置211的检测信号，并且基于隔板部件4和MEA片材部件5的预定位置信息(关于歧管孔的边缘的位置信息)确定隔板部件4和MEA片材部件5是否有缺陷。
在本发明的示例性实施例中，缺陷部件取出单元250在输送机130上抓持作为由部件检查单元210和控制器900确定为具有缺陷的单位组的隔板部件4和MEA片材部件5中的每一个，并将所抓持的隔板部件4和MEA片材部件5取出至输送机130的外侧。
如图15中所示，缺陷部件取出单元250安装在部件检查单元210的后侧、输送机130的上侧，并且包括多个缺陷部件取出抓持器251。
缺陷部件取出抓持器251可同时真空吸附作为被确定为具有缺陷的单位组的隔板部件4和MEA片材部件5，并将这些部件装载到设置在输送机130的外侧的托盘271。
缺陷部件取出抓持器251安装在一对固定支架253上，该对固定支架253设置成分别对应于作为单位组的隔板部件4和MEA片材部件5。该对固定支架253通过连接构件255一体地连接。该对固定支架253通过第二驱动装置290安装成沿与输送机130的部件传送路线131交叉的方向往复移动，并且安装成在上下方向往复移动。
这里，第二驱动装置290包括沿与输送机130的部件传送路线131交叉的方向设置的第二导轨291、可滑动地结合至第二导轨291的第二滑块293、向第二滑块293提供驱动力的第二驱动电机295、以及结合至第二滑块293并连接至连接构件255的第二驱动缸297。
因此，第二滑块293通过第二驱动电机295的驱动沿第二导轨291移动，使得固定支架253可在与输送机130的部件传送路线131交叉的方向往复移动。此外，固定支架253可通过第二驱动缸297的驱动在上下方向往复移动。
在以上结构中，缺陷部件取出抓持器251固定地安装在每个固定支架253的角部。缺陷部件取出抓持器251设置成施加真空吸力的真空吸盘，并且利用真空吸力吸附作为被确定为具有缺陷的单位组的隔板部件4和MEA片材部件5。
缺陷部件取出抓持器251通过第二驱动装置290从输送机130的上侧沿向下方向移动，并且真空吸附作为由部件检查单元210和控制器900确定为具有缺陷的单位组的隔板部件4和MEA片材部件5。
此外，缺陷部件取出抓持器251在分别真空吸附隔板部件4和MEA片材部件5的状态下通过第二驱动装置290沿向上方向移动，并且沿与输送机130的部件传送路线131交叉的方向朝向输送机130的外侧处的托盘271移动。
此外，当在缺陷部件取出抓持器251通过第二驱动装置290沿向下方向移动的状态下解除真空吸力时，缺陷部件取出抓持器251将隔板部件4和MEA片材部件5装载在托盘271上。
托盘271容纳作为被确定为具有缺陷的单位组的隔板部件4和MEA片材部件5，并且固定地安装在输送机130的外侧的框架10中。
在本发明的示例性实施例中，部件对准单元310将通过输送机130传送的隔板部件4和MEA片材部件5对准至预定位置。
即，部件对准单元310将从后侧传送的隔板部件4和MEA片材部件5对准至输送机130的部件传送路线131的结束端的预定位置。
这里，传送至输送机130的部件传送路线131的结束端的隔板部件4和MEA片材部件5中的每一个可由以下将更详细说明的部件堆叠单元350抓持，并装载到部件对准单元310侧。
如图16和图17中所示，部件对准单元310安装在框架10中，以便与输送机130的部件传送路线131的结束端连接，并且包括单个基板311和安装在基板311中的多个接触构件321、322和323。
基板311支承隔板部件4和MEA片材部件5中的每一个，并且在输送机130的部件传送路线131的结束端以与输送机130相同的高度固定地安装在框架10中。
基板311形成为四边形板状。这里，在基板311中形成用于排出空气并利用空气压力使隔板部件4和MEA片材部件5升高至预定高度的多个排气孔312。排气孔312可与供应压缩空气的压缩空气供应装置(未示出)连接。
在通过基板311的排气孔312排出压缩空气同时使隔板部件4和MEA片材部件5升高的状态下，接触构件321、322和323接触隔板部件4和MEA片材部件5的边缘部分，并将这些部件对准至预定位置。在本发明的示例性实施例中，接触构件321、322和323可划分成第一接触构件321、第二接触构件322和第三接触构件323。
第一接触构件321固定地安装在基板311的后方外侧，装配至基板311的后侧的边缘部分，并且接触隔板部件4和MEA片材部件5的后侧的边缘部分。
第一接触构件321可安装在沿上下方向设置在基板311的后方外侧并固定至框架10的一对固定杆325上。即，第一接触构件321在基板311的后方外侧固定地安装在各个固定杆325中。
第二接触构件322安装在基板311的前方外侧在前后方向可移动，装配至基板311的前侧的边缘部分，并且接触隔板部件4和MEA片材部件5的前侧的边缘部分。
第二接触构件322可在接触隔板部件4和MEA片材部件5的前边缘部分时，将隔板部件4和MEA片材部件5从基板311的前侧向后侧推压。为此，第二接触构件322安装成通过固定地设置在基板311的下表面上的第一接触缸331在前后方向往复移动。
第三接触构件323安装在基板311的两侧在侧面方向可移动，并且贯穿基板311的两侧，同时接触隔板部件4和MEA片材部件5的两侧的边缘部分。
第三接触构件323可在接触隔板部件4和MEA片材部件5的两侧的边缘部分时，在基板311的两侧方向推压隔板部件4和MEA片材部件5。为此，第三接触构件323可安装成通过固定地设置在基板311的下表面上的第二接触缸332在侧面方向往复移动。
在这种情况下，第三接触构件323可通过形成在基板311的两侧的通孔319从基板311的上表面向上突出，并且安装成连接至第二接触缸332。
在本发明的示例性实施例中，部件堆叠单元350抓持由部件对准单元310对准的隔板部件4和MEA片材部件5，并将这些部件堆叠在设置成沿与输送机130的部件传送路线131交叉的方向传送的堆叠引导件30上。
此外，部件堆叠单元350可抓持位于输送机130的结束端的隔板部件4和MEA片材部件5，并将所抓持的隔板部件4和MEA片材部件5传送至部件对准单元310。
堆叠引导件30是用于顺序地堆叠隔板部件4和MEA片材部件5的引导机构，并且具有在上下方向引导部件4和5的边缘部分的结构。
部件堆叠单元350配置在输送机130的部件传送路线131的结束端、部件对准单元310的上侧。如图18和图19中所示，部件堆叠单元350设置在堆叠引导件30的传送路线的开始端的上侧，安装成沿隔板部件4和MEA片材部件5的传送方向往复移动，并且包括安装成在上下方向往复移动的一对堆叠抓持器351。
在这种情况下，堆叠引导件30的传送路线是传送堆叠引导件30和堆叠在堆叠引导件30上的部件的路线，并且意味着与输送机130的部件传送路线131交叉的方向。
该对堆叠抓持器351可真空吸附隔板部件4和MEA片材部件5。具体地，该对堆叠抓持器351可真空吸附位于输送机130的结束端的隔板部件4和MEA片材部件5中的任何一个部件，并将真空吸附的部件装载至部件对准单元310。此外，该对堆叠抓持器351可真空吸附位于部件对准单元310中的另一个部件，并将真空吸附的部件装载至堆叠引导件30。
堆叠抓持器351安装在一对安装支架353上，并且对应于输送机130的部件传送路线131的结束端的上侧和部件对准单元310的上侧。该对安装支架353通过连接板355一体地连接。此外，该对安装支架353通过第三驱动装置390安装成沿与输送机130的部件传送路线131相同的方向往复移动，并且安装成在上下方向往复移动。
这里，第三驱动装置390包括沿与输送机130的部件传送路线131相同的方向设置的第三导轨391、可滑动地结合至第三导轨391的第三滑块393、向第三滑块393提供驱动力的第三驱动电机395、以及结合至第三滑块393并与连接板355连接的第三驱动缸397。
因此，根据第三滑块393通过第三驱动电机395的驱动沿第三导轨391的移动，安装支架353可沿与输送机130的部件传送路线131相同的方向往复移动。此外，安装支架353可通过第三驱动缸397的驱动在上下方向往复移动。
在以上结构中，堆叠抓持器351可固定地安装在各个安装支架353中。堆叠抓持器351设置成施加真空吸力的真空吸盘。堆叠抓持器351真空吸附位于输送机130的结束端的隔板部件4和MEA片材部件5中的任何一个部件以及位于部件对准单元310中的另一个部件。
堆叠抓持器351通过第三驱动装置390从输送机130的部件传送路线131的结束端的上侧和部件对准单元310的上侧沿向下方向移动。堆叠抓持器351沿向下方向移动，并真空吸附位于输送机130的结束端的隔板部件4和MEA片材部件5中的任何一个部件以及位于部件对准单元310中的另一个部件。
此外，堆叠抓持器351在真空吸附部件的状态下通过第三驱动装置390沿向上方向移动，并且沿与输送机130的部件传送路线131相同的方向朝向前述堆叠引导件30移动。
此外，当在堆叠抓持器351通过第三驱动装置390沿向下方向移动的状态下解除真空吸力时，堆叠抓持器351可将隔板部件4和MEA片材部件5中的任何一个部件装载至部件对准单元310，并将另一个部件装载至堆叠引导件30。
与此同时，在本发明的示例性实施例中，部件堆叠单元350还可包括用于当隔板部件4和MEA片材部件5通过堆叠抓持器351堆叠在堆叠引导件30上时，将隔板部件4和MEA片材部件5从堆叠引导件30的上侧移动至下侧的升降装置。
升降装置(未示出)可具有在堆叠引导件30内通过电机或操作缸的驱动，能够将支承隔板部件4和MEA片材部件5的部件的机构从上侧移动至下侧或从下侧移动至上侧的结构。
在本发明的示例性实施例中，在部件堆叠单元350侧，安装有检查堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片材部件5的堆叠检查单元370。
堆叠检查单元370包括固定地安装在框架10中以便对应于堆叠引导件30的部件堆叠区域的视觉传感器371。视觉传感器371确认堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片材部件5的堆叠程度。视觉传感器371固定地安装在框架10中，以便对应于堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片材部件5的两侧歧管孔4c。该对视觉传感器371设置成对应于堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片材部件5中每一个的两侧歧管孔4c。
视觉传感器371视觉拍摄堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片材部件5的两侧歧管孔4c，并将视觉数据输出至控制器900(参见图5)。
因此，控制器900可接收视觉传感器371的视觉数据，并基于隔板部件4和MEA片材部件5的预定堆叠程度，确定部件的堆叠程度是否不良。
当控制器900确定隔板部件4和MEA片材部件5的堆叠程度不良时，前述部件堆叠单元350可由控制器900控制，并从堆叠引导件30取出隔板部件4和MEA片材部件5。
在本发明的示例性实施例中，部件加压单元410对由部件堆叠单元350连续地堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片材部件5加压。
即，在隔板部件4和MEA片材部件5连续地堆叠在堆叠引导件30上并且堆叠引导件30沿传送路线(堆叠引导件的传送路线)传送的状态下，部件加压单元410可通过按压方法对堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片材部件5加压。
如图20和图21中所示，部件加压单元410设置在堆叠引导件30的传送路线的上侧，使得部件加压单元410包括安装成在上下方向往复移动的按压构件411。
按压构件411安装在框架10中，设置在堆叠引导件30的传送路线的上侧，并且安装成在上下方向往复移动至堆叠引导件30的内侧。按压构件411可安装成通过按压缸413在上下方向往复移动。按压缸413固定地安装在框架10中，并可通过向前/向后操作使按压构件411在上下方向往复移动。
在按压构件411中，安装有用于与堆叠引导件30分开地固定堆叠有隔板部件4和MEA片材部件5的堆叠体6的一对固定杆415。
固定杆415的上端可固定至按压构件411，并且固定杆415的下端可与堆叠引导件30内支承堆叠体6的最下部的部分结合。
因此，在本发明的示例性实施例中，在堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片材部件5通过按压构件411被加压的状态下，支承堆叠体6的最下部的部分可结合至固定杆415的下端。
在这种状态下，当按压构件411通过按压缸413沿向上方向移动时，堆叠体6可分离至堆叠引导件30的外侧(上侧)。
与此同时，在本发明的示例性实施例中，按压构件411可由按压缸413支承，并且安装成能够通过按压电机417旋转。即，在通过按压缸413沿向上方向移动的状态下，按压构件411可通过按压电机417360°旋转。
按压构件411安装成能够通过按压电机417旋转，以便在如上所述堆叠体6从堆叠引导件30分离至外侧(上侧)的状态下，在旋转堆叠体6的同时将上述绝缘板8和紧固条9安装在堆叠体6中。
另一方面，根据本发明的示例性实施例，气密性检查单元430可安装成连接至按压构件411。气密性检查单元430在将流体供应至由按压构件411加压的隔板部件4和MEA片材部件5的堆叠体6时，检查堆叠体6的气密性。
气密性检查单元430可将氢气、空气和冷却介质供应至堆叠体6的隔板部件4和MEA片材部件5，测量隔板部件4和MEA片材部件5的氢气、空气和冷却介质的压力，并检查堆叠体6的气密性。
在本发明的示例性实施例中，端板装载单元450抓持构成燃料电池堆1的上、下端板7，并将所抓持的端板7装载到堆叠引导件30上。
即，端板装载单元450可逐一地抓持分开容纳在框架10中的端板7，并将所抓持的端板7装载到处于卸载状态的堆叠引导件30。装载到处于卸载状态的堆叠引导件30上的端板7可被设置为下端板。
此外，端板装载单元450可将端板装载至通过部件堆叠单元350堆叠有隔板部件4和MEA片材部件5的堆叠引导件30。装载到堆叠有隔板部件4和MEA片材部件5的堆叠引导件30上的端板7可被设置为上端板。此外，上端板和下端板7可通过上述紧固条9紧固。
端板装载单元450可设置在部件堆叠单元350与部件加压单元410之间、堆叠引导件30的传送路线的外侧，使得端板装载单元450可包括真空吸附端板7的端板抓持器451，如图22中所示。
端板抓持器451可抓持分开容纳在堆叠引导件30的传送路线的外侧的端板7，并将端板7装载至堆叠引导件30的传送路线上的堆叠引导件30。端板抓持器451设置为施加真空吸力的真空吸盘，并且利用真空吸力吸附端板7。
端板抓持器451通过第四驱动装置490安装成沿与堆叠引导件30的传送路线交叉的方向往复移动，并且安装成在上下方向往复移动。
这里，第四驱动装置490包括沿与堆叠引导件30的传送路线交叉的方向设置的第四导轨491、可滑动地结合至第四导轨491的第四滑块493、向第四滑块493提供驱动力的第四驱动电机495、以及结合至第四滑块493并与端板抓持器451连接的第四驱动缸497。
因此，根据第四滑块493通过第四驱动电机495的驱动沿第四导轨491的直线移动，端板抓持器451可沿与堆叠引导件30的传送路线交叉的方向往复移动。此外，端板抓持器451可通过第四驱动缸497的驱动在上下方向往复移动。
端板抓持器451通过第四驱动装置490从分开容纳在堆叠引导件30的传送路线的外侧的端板7的上侧沿向下方向移动，并真空吸附端板7。
此外，端板抓持器451在真空吸附端板7的状态下通过第四驱动装置490沿向上方向移动，并沿与堆叠引导件30的传送路线交叉的方向移动。即，端板抓持器451从堆叠引导件30的传送路线的外侧朝向传送路线上的堆叠引导件30移动。
此外，当在端板抓持器451通过第四驱动装置490沿向下方向移动的状态下解除真空吸力时，端板抓持器451将端板7装载到堆叠引导件30上。
在本发明的示例性实施例中，传送单元510将通过部件堆叠单元350堆叠有隔板部件4和MEA片材部件5的堆叠引导件30，从堆叠引导件30的传送路线的开始端传送至部件加压单元410侧。
此外，传送单元510将通过部件加压单元410堆叠有隔板部件4和MEA片材部件5的堆叠体6，与堆叠引导件30分开地从部件加压单元410传送至堆叠引导件30的传送路线的结束端。
如图23中所示，传送单元510可包括第一传送轨511、第二传送轨513和第一传送台515。
第一传送轨511安装在部件堆叠单元350和部件加压单元410侧的框架10中。第一传送轨511将堆叠引导件30的传送路线的开始端与结束端连接，并且沿与输送机130的部件传送路线131交叉的方向设置。
第二传送轨513在部件堆叠单元350与部件加压单元410之间在远离端板装载单元450的方向上与第一传送轨511交叉，同时与第一传送轨511连接。
此外，设置一对第一传送台515以便分别对应于部件堆叠单元350和部件加压单元410。第一传送台515安装成在部件堆叠单元350与部件加压单元410之间支承堆叠引导件30，并且沿第一传送轨511和第二传送轨513移动。
第一传送台515可通过单独的驱动装置(未示出)可滑动地结合至第一传送轨511和第二传送轨513。由于该驱动装置由是本领域中众所周知的公知技术的导轨滑块移动装置构成，因而在本说明书中将省略对其结构的更详细说明。
因此，在本发明的示例性实施例中，堆叠引导件30可在通过第一传送台515支承的状态下，在部件堆叠单元350与部件加压单元410之间，沿第一传送轨511和第二传送轨513移动。
此外，前述端板装载单元450可在部件堆叠单元350与部件加压单元410之间的第一传送轨511上，将下端板7装载至与堆叠体6分离的处于卸载状态的堆叠引导件30。
此外，端板装载单元450可将上端板7装载至通过部件堆叠单元350堆叠有隔板部件4和MEA片材部件5的堆叠引导件30。
这里，第二传送轨513可设置为用于使装载有下端板7的堆叠引导件30通过第一传送台515从第一传送轨511避让的避让区段。
具体地，在隔板部件4和MEA片材部件5通过部件堆叠单元350堆叠在堆叠引导件30上时，部件加压单元410通过按压构件411对堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片材部件5加压，并且提升这些部件的堆叠体6，并将堆叠体6与堆叠引导件30分离。
然后，在堆叠体6经由部件加压单元410旋转并且绝缘板8和紧固条9安装至堆叠体6的状态下，部件加压单元410将堆叠体6装载到以下将更详细说明的堆排出单元550上。
与堆叠体6分离的堆叠引导件30通过第一传送台515沿第一传送轨511朝向端板装载单元450移动，并且端板装载单元450将下端板7装载到处于卸载状态的堆叠引导件30上。
此外，装载有下端板7的堆叠引导件30通过第一传送台515沿第一传送轨511移动，并进入避让区段的第二传送轨513。然后，通过部件堆叠单元350堆叠有隔板部件4和MEA片材部件5的堆叠引导件30通过第一传送台515沿第一传送轨511朝向端板装载单元450移动。端板装载单元450将上端板7装载到堆叠有隔板部件4和MEA片材部件5的堆叠引导件30上。
因此，装载有端板7的堆叠引导件30通过第一传送台515沿第一传送轨511朝向部件加压单元410移动，并且在第二传送轨513上避让的堆叠引导件30通过第一传送台515沿第一传送轨511朝向部件堆叠单元350移动。
与此同时，如上所述，部件加压单元410可将堆叠有隔板部件4和MEA片材部件5的堆叠体6与堆叠引导件30分离，并将绝缘板8和紧固条9安装至堆叠体6，并且可将作为燃料电池堆1的堆叠体6装载到以下将更详细说明的堆排出单元550上。
在本发明的示例性实施例中，堆排出单元550将组装为燃料电池堆1的堆叠体6从部件加压单元410排出至堆叠引导件30的传送路线的外侧。
如图24和图25中所示，堆排出单元550配置成可从部件加压单元410侧移动至堆叠引导件30的传送路线的结束端，使得堆排出单元550包括第二传送台551和倾斜排出单元553。
第二传送台551安装成可在第一传送轨511的开始端与结束端之间，沿从部件加压单元410至第一传送轨511的结束端的区段移动。
第二传送台551支承由部件加压单元410卸载的堆叠体6，并可沿从部件加压单元410至第一传送轨511的结束端的区段移动。
第二传送台551可通过单独的驱动装置(未示出)可滑动地结合至第一传送轨511。由于该驱动装置由公知技术的导轨滑块移动装置构成，因而在本说明书中将省略对其结构的更详细说明。
倾斜排出单元553将作为燃料电池堆1的堆叠体6倾斜同时排出至第一传送轨511的外侧，并且安装在第二传送台551中。
倾斜排出单元553包括倾斜支架561和倾斜操作缸571。倾斜支架561支承堆叠体6并且可旋转地安装在第二传送台551中。
倾斜支架561包括保持堆叠体6的下侧的保持板563和支承堆叠体6的排出侧的侧表面的一对支承件565。该对支承件565固定地结合至保持板563，并且可旋转地铰接至第二传送台551。
倾斜操作缸571固定地安装在第二传送台551中。倾斜操作缸571包括沿上下方向向前和向后操作的操作杆573。操作杆573安装成通过连接杆575连接至倾斜支架561的保持板563。连接杆575的两端分别铰接至操作杆573的前端和保持板563。
将参照先前公开的附图，详细说明如上所述的根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置100的操作。
首先，在本发明的示例性实施例中，将容纳有隔板部件4的第一料盒111和容纳有MEA片材部件5的第二料盒112装载到提升单元110的支承框架115上。
在这种情况下，可将第一料盒111和第二料盒112通过第一台车801传送至提升单元110，并装载到支承框架115上。此外，除了该一对第一料盒111和第二料盒112之外，还可将另一对第一料盒111和第二料盒112以及又一对第一料盒111和第二料盒112顺序地装载到提升支承框架115上。
在这种状态下，在本发明的示例性实施例中，通过部件拾取单元150的第一部件抓持器153和第二部件抓持器155同时拾取第一料盒111的隔板部件4中的一个和第二料盒112的MEA片材部件5中的一个，并将部件4和5装载到输送机130的部件传送路线131的开始端上。
这里，第一部件抓持器153和第二部件抓持器155通过第一驱动装置190朝向第一料盒111和第二料盒112移动并沿向下方向移动，并且分别真空吸附容纳在第一料盒111和第二料盒112中的隔板部件4和MEA片材部件5。
然后，第一部件抓持器153和第二部件抓持器155在分别真空吸附隔板部件4和MEA片材部件5的状态下，通过第一驱动装置190沿向上方向移动，并移动至输送机130的开始端。
然后，当在第一部件抓持器153和第二部件抓持器155通过第一驱动装置190沿向下方向移动的状态下解除真空吸力时，第一部件抓持器153和第二部件抓持器155将隔板部件4和MEA片材部件5装载到输送机130的部件传送路线131的开始端上。
在通过部件拾取单元150将第一料盒111的隔板部件4和第二料盒112的MEA片材部件5连续装载到输送机130上的过程中，在本发明的示例性实施例中，第一料盒111和第二料盒112内的提升板113通过提升单元110的提升驱动装置125沿向上方向移动。
分别容纳在第一料盒111和第二料盒112中的隔板部件4和MEA片材部件5在由第一部件抓持器153和第二部件抓持器155卸载时，通过提升板113沿向上方向移动。
因此，第一部件抓持器153和第二部件抓持器155总是通过第一驱动装置190沿预定路线移动，并抓持第一料盒111的隔板部件4和第二料盒112的MEA片材部件5，且将所抓持的隔板部件4和MEA片材部件5装载到输送机130上。
与此同时，在本发明的示例性实施例中，当如上所述通过第一部件抓持器153真空吸附第一料盒111内的隔板部件4时，通过纸材抓持器161同时真空吸附介于隔板部件4之间的纸材169。在这种情况下，纸材抓持器161可通过隔板部件4的歧管孔4c真空吸附纸材169。
于是，在本发明的示例性实施例中，通过第一部件抓持器153真空吸附隔板部件4，同时通过纸材抓持器161真空吸附纸材169，并且隔板部件4朝向输送机130的部件传送路线131的开始端移动。
在此过程中，在本发明的示例性实施例中，在解除纸材抓持器161的真空吸力的状态下，通过纸材分离构件171将纸材169与隔板部件4和纸材抓持器161分离。纸材分离构件171可通过隔板部件4的歧管孔4c向前和向后操作，并将纸材169与隔板部件4和纸材抓持器161分离。
如上所述，与隔板部件4和纸材抓持器161分离的纸材169可自由落下，并被收集到第一料盒111和第二料盒112与输送机130的部件传送路线131的开始端之间的纸材收集容器175。
与此同时，通过部件拾取单元150的第一部件抓持器153和第二部件抓持器155装载到输送机130的部件传送路线131的开始端上的隔板部件4和MEA片材部件5由输送机130沿部件传送路线131传送。
在本发明的示例性实施例中，在隔板部件4和MEA片材部件5由输送机130沿部件传送路线131传送的过程中，通过部件检查单元210检查隔板部件4和MEA片材部件5的损伤、落定状态等。
部件检查单元210通过一对位置感测视觉装置211检测隔板部件4和MEA片材部件5的歧管孔4c的边缘位置，并将检测信号输出至控制器900。
于是，控制器900接收位置感测视觉装置211的检测信号，并基于隔板部件4和MEA片材部件5的预定位置信息(歧管孔的边缘位置信息)，确定隔板部件4和MEA片材部件5是否具有缺陷。
在本发明的示例性实施例中，位置感测视觉装置211通过第一位置调节轨213在输送机130的宽度方向移动，并通过第二位置调节轨217在上下方向移动，使得可按照隔板部件4和MEA片材部件5的歧管孔4c来调节位置感测视觉装置211的位置。
当控制器900确定隔板部件4和MEA片材部件5中的至少一个具有缺陷时，在本发明的示例性实施例中，通过缺陷部件取出单元250的缺陷部件取出抓持器251，在输送机130上真空吸附作为被确定为具有缺陷的单位组的隔板部件4和MEA片材部件5，并将真空吸附的部件装载到输送机130的外侧的托盘271上。
这里，缺陷部件取出抓持器251通过第二驱动装置290从输送机130的上侧沿向下方向移动，并真空吸附作为被确定为具有缺陷的单位组的隔板部件4和MEA片材部件5。
于是，缺陷部件取出抓持器251在分别真空吸附隔板部件4和MEA片材部件5的状态下，通过第二驱动装置290沿向上方向移动，并沿与输送机130的部件传送路线131交叉的方向朝向输送机130的外侧的托盘271移动。
然后，当在缺陷部件取出抓持器251通过第二驱动装置290沿向下方向移动的状态下真空吸力解除时，缺陷部件取出抓持器251将隔板部件4和MEA片材部件5装载到托盘271上。
在上述过程之后，在本发明的示例性实施例中，传送至输送机130的部件传送路线131的结束端的隔板部件4或MEA片材部件5通过部件堆叠单元350的堆叠抓持器351装载到部件对准单元310的基板311上。堆叠抓持器351的操作将在以下更详细地说明。
然后，部件对准单元310的基板311通过排气孔312排出压缩空气，并使隔板部件4或MEA片材部件5升高至预定高度。
在本发明的示例性实施例中，在隔板部件4或MEA片材部件5升高至基板311上方的状态下，部件对准单元310的接触构件321、322和323在接触隔板部件4或MEA片材部件5的边缘部分时，将隔板部件4或MEA片材部件5对准至预定位置。
这里，第一接触构件321在固定至基板311的后方外侧的状态下接触隔板部件4或MEA片材部件5的后边缘部分。
第二接触构件322通过第一接触缸331在前后方向往复移动。于是，第二接触构件322在接触隔板部件4或MEA片材部件5的前边缘部分时，将隔板部件4或MEA片材部件5从基板311的前侧向后侧推压。
然后，第三接触构件323通过第二接触缸332在侧面方向往复移动。于是，第三接触构件323在接触隔板部件4或MEA片材部件5的两侧边缘部分时，在基板311的两侧方向推压隔板部件4或MEA片材部件5。
在本发明的示例性实施例中，在隔板部件4和MEA片材部件5的位置由部件对准单元310对准的状态下，通过部件堆叠单元350的堆叠抓持器351将隔板部件4和MEA片材部件5堆叠在堆叠引导件30上。
与此同时，部件堆叠单元350的堆叠抓持器351抓持由部件对准单元310作为一对而对准的隔板部件4和MEA片材部件5中的任何一个部件，同时抓持位于输送机130的结束端的隔板部件4和MEA片材部件5中的另一个部件。
即，堆叠抓持器351可抓持任何一个部件，并将所抓持的部件堆叠在设置成能够沿与输送机130的部件传送路线131交叉的方向传送的堆叠引导件30上。然后，堆叠抓持器351可抓持另一个部件并将所抓持的部件传送至部件对准单元310。
堆叠引导件30成对设置，并可引导和堆叠通过堆叠抓持器351装载的隔板部件4和MEA片材部件5。该对堆叠引导件30中的任何一个通过传送单元510的第一传送台515定位于第一传送轨511的开始端。在这种情况下，已通过端板装载单元450将下端板7装载到该一个堆叠引导件30上。
因此，该对堆叠抓持器351通过第三驱动装置390从输送机130的部件传送路线131的结束端的上侧和部件对准单元310的上侧沿向下方向移动。然后，堆叠抓持器351真空吸附位于输送机130的结束端的隔板部件4和MEA片材部件5中的任何一个部件以及位于部件对准单元310中的另一个部件。
随后，堆叠抓持器351在真空吸附隔板部件4和MEA片材部件5的状态下，通过第三驱动装置390沿向上方向移动，并沿与输送机130的部件传送路线131相同的方向朝向前述任何一个堆叠引导件30移动。
然后，当在堆叠抓持器351通过第三驱动装置390沿向下方向移动的状态下真空吸力解除时，堆叠抓持器351将隔板部件4和MEA片材部件5中的任何一个部件装载至部件对准单元310，并将另一个部件装载至任何一个堆叠引导件30。
在本发明的示例性实施例中，在将隔板部件4和MEA片材部件5堆叠在任何一个堆叠引导件30上的过程中，堆叠检查单元370检查堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片材部件5的堆叠程度。
堆叠检查单元370通过视觉传感器371视觉拍摄堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片材部件5的两侧歧管孔4c，并将视觉数据输出至控制器900。
控制器900接收视觉传感器371的视觉数据，并基于隔板部件4和MEA片材部件5的预定堆叠程度，确定部件的堆叠程度是否不良。
这里，当控制器900确定隔板部件4和MEA片材部件5的堆叠程度不良时，部件堆叠单元350的堆叠抓持器351由控制器900控制，并从被确定为堆叠程度不良的堆叠引导件30取出隔板部件4和MEA片材部件5。然后，部件堆叠单元350的堆叠抓持器351由控制器900控制，并将另一隔板部件4和另一MEA片材部件5重新插入到堆叠引导件30。
在如上所述将隔板部件4和MEA片材部件5堆叠在任何一个堆叠引导件30上的过程中，在本发明的示例性实施例中，处于卸载状态的另一个堆叠引导件30通过第一传送台515传送至部件堆叠单元350与部件加压单元410之间的端板装载单元450。在这种情况下，第一传送台515沿第一传送轨511传送至端板装载单元450。
然后，端板装载单元450的端板抓持器451逐一地抓持分开容纳在框架10中的端板7，并将下端板7装载到另一个堆叠引导件30上。
这里，在本发明的示例性实施例中，在通过端板抓持器451将下端板7装载到另一个堆叠引导件30上之后，可将分开容纳在框架10中的虚拟电池(未示出)手动地堆叠在下端板7上。虚拟电池被设置为完全不用作燃料电池的缓冲电池，并用于加强整个燃料电池堆的强度和耐久性。
然后，在本发明的示例性实施例中，将装载有下端板7的另一个堆叠引导件30通过第一传送台515传送至与第一传送轨511交叉的方向上的第二传送轨513。即，在本发明的示例性实施例中，使装载有下端板7的另一个堆叠引导件30从第一传送轨511避让至第二传送轨513的避让区段。
另一方面，在本发明的示例性实施例中，在隔板部件4和MEA片材部件5由堆叠抓持器351堆叠在任何一个堆叠引导件30上的状态下，将堆叠有隔板部件4和MEA片材部件5的堆叠引导件30通过第一传送台515传送至部件堆叠单元350与部件加压单元410之间的端板装载单元450。在这种情况下，第一传送台515沿第一传送轨511传送至端板装载单元450。
然后，端板装载单元450的端板抓持器451逐一地抓持分开容纳在框架10中的端板7，并将上端板7装载到堆叠有隔板部件4和MEA片材部件5的堆叠引导件30上。
这里，前述端板抓持器451通过第四驱动装置490从分开容纳在堆叠引导件30的传送路线的外侧的端板7的上侧沿向下方向移动，并真空吸附端板7。
随后，端板抓持器451在真空吸附端板7的状态下，通过第四驱动装置490沿向上方向移动，并沿与堆叠引导件30的传送路线交叉的方向移动。
然后，当在端板抓持器451通过第四驱动装置490沿向下方向移动的状态下真空吸力解除时，端板抓持器451将下端板7装载到处于卸载状态的堆叠引导件30上，或者将上端板7装载到堆叠有隔板部件4和MEA片材部件5的堆叠引导件30上。
如上所述，当通过端板抓持器451将上端板和下端板7装载到堆叠引导件30上因此分开容纳在框架10中的端板7被移除时，在本发明的示例性实施例中，可通过第二台车802将端板7插入到框架10中。
在本发明的示例性实施例中，在通过端板抓持器451将上端板7装载到堆叠引导件30上之前，也可将前述虚拟电池(未示出)手动地堆叠在堆叠引导件30上。
另一方面，在本发明的示例性实施例中，在上端板和下端板7、隔板部件4以及MEA片材部件5堆叠在堆叠引导件30上的状态下，将堆叠引导件30通过第一传送台515沿第一传送轨511朝向部件加压单元410传送。
在此过程中，在本发明的示例性实施例中，在装载有下端板7的状态下避让至第二传送轨513的避让区段的、处于卸载状态的堆叠引导件30，通过第一传送台515沿第一传送轨511朝向部件堆叠单元350被传送。
在本发明的示例性实施例中，在堆叠有上端板和下端板7、隔板部件4以及MEA片材部件5的堆叠引导件30朝向部件加压单元410传送的状态下，通过部件加压单元410的按压构件411对堆叠引导件30内的上端板和下端板7、隔板部件4以及MEA片材部件5加压。
在这种情况下，按压构件411通过按压缸413沿向下方向移动，并对堆叠引导件30内的上端板和下端板7、隔板部件4以及MEA片材部件5加压。
然后，在本发明的示例性实施例中，由按压构件411加压并堆叠有上端板和下端板7、隔板部件4以及MEA片材部件5的作为燃料电池堆1的堆叠体6，通过一对固定杆415与堆叠引导件30分开地固定至按压构件411。在固定杆415的上端固定至按压构件411的状态下，固定杆415的下端可结合至堆叠引导件30内支承堆叠体6的最下部的部分。
在这种状态下，在本发明的示例性实施例中，按压构件411通过按压缸413沿向上方向移动。于是，堆叠体6被分离至堆叠引导件30的外侧(上侧)。
接下来，在本发明的示例性实施例中，为将绝缘板8和紧固条9等附件安装在堆叠体6中，通过按压电机417使堆叠体6与按压构件411一起360°旋转，同时将附件安装在堆叠体6中。
与此同时，在本发明的示例性实施例中，通过气密性检查单元430检查由按压构件411提升的堆叠体6的气密性。气密性检查单元430将氢气、空气和冷却介质供应至堆叠体6的隔板部件4和MEA片材部件5，测量隔板部件4和MEA片材部件5的氢气、空气和冷却介质的压力，并检查堆叠体6的气密性。
在此过程中，在本发明的示例性实施例中，将与堆叠体6分离的处于卸载状态的堆叠引导件30通过第一传送台515沿第一传送轨511朝向部件堆叠单元350与部件加压单元410之间的端板装载单元450传送。
端板装载单元450的端板抓持器451逐一地抓持分开容纳在框架10中的端板7，并将下端板7装载到处于卸载状态的堆叠引导件30上。
然后，在本发明的示例性实施例中，将装载有下端板7的堆叠引导件30传送至第一传送轨511的避让区段的第二传送轨513。
同时，在本发明的示例性实施例中，将堆排出单元550的第二传送台551通过第一传送轨511传送至堆叠体6的下侧。然后，在本发明的示例性实施例中，提升堆叠体6的按压构件411通过按压缸413沿向下方向移动，并将堆叠体6装载到堆排出单元550的第二传送台551上。
在本发明的示例性实施例中，在通过按压构件411将堆叠体6放置在堆排出单元550的第二传送台551上的状态下，固定杆415的下端与支承堆叠体6的最下部的部分分离，并且按压构件411通过按压缸413沿向上方向再次移动。
在这种情况下，堆叠体6由倾斜排出单元553的倾斜支架561支承在第二传送台551上。即，倾斜支架561通过保持板563支承堆叠体6的下侧，并通过支承件565支承堆叠体6的侧面。
然后，在本发明的示例性实施例中，将第二传送台551从部件加压单元410的按压构件411侧传送至第一传送轨511的结束端。
接下来，在本发明的示例性实施例中，向前驱动倾斜操作缸571的操作杆573，并使倾斜支架561朝向第一传送轨511的外侧倾斜旋转。
在这种情况下，倾斜操作缸571的操作杆573和倾斜支架561的保持板563通过连接杆575彼此铰接，使得倾斜支架561在支承堆叠体6的状态下，通过操作杆573的向前操作可倾斜旋转至第一传送轨511的外侧。
于是，支承堆叠体6的倾斜支架561朝向第一传送轨511的外侧倾斜旋转，使得在本发明的示例性实施例中，可将堆叠体6装载到第三台车803上。
因此，根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置100可通过前述一系列自动化过程连续组装燃料电池堆1。
如上所述，根据本发明的示例性实施例的燃料电池堆的自动堆叠装置100可自动地堆叠燃料电池部件3并对燃料电池部件加压，并且组装燃料电池堆1。
因此，在本发明的示例性实施例中，通过减少用于组装燃料电池堆1的操作时间，可提高生产率，确保燃料电池部件3的堆叠程度，并提高燃料电池堆1的品质。
虽然已结合目前被认为实用的示例性实施例说明了本发明，但应理解的是本发明并不限于所公开的实施例，而是相反，旨在涵盖包括在随附权利要求的思想和范围内的各种改型和等同配置。

Claims (28)

1.一种燃料电池堆的自动堆叠装置，包括：
部件拾取单元，配置成同时拾取容纳在第一料盒中的一个隔板部件和容纳在第二料盒中的一个膜电极组件(MEA)片材部件，并将这些部件装载到输送机的部件传送路线的开始端上；
部件检查单元，安装在所述输送机的部件传送路线的上侧，并且配置成检查沿所述输送机传送的隔板部件和MEA片材部件；
缺陷部件取出单元，安装在所述部件检查单元的后侧，并且配置成抓持作为由所述部件检查单元确定为具有缺陷的单位组的隔板部件和MEA片材部件中的每一个，并将所抓持的部件装载到所述输送机的外侧的托盘上；
部件堆叠单元，安装在所述输送机的部件传送路线的远端，并且配置成抓持隔板部件和MEA片材部件，并将这些部件堆叠在设置成在与所述输送机的部件传送路线交叉的方向上传送的堆叠引导件上；以及
部件加压单元，安装在所述堆叠引导件的传送路线的上侧，并且配置成对顺序地堆叠在所述堆叠引导件上的隔板部件和MEA片材部件加压。
2.根据权利要求1所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，其中所述第一料盒容纳负极金属隔板结合至正极金属隔板的多片所述隔板部件，并且
其中所述第二料盒容纳气体扩散层(GDL)结合至MEA的两侧表面的多片所述MEA片材部件。
3.根据权利要求1所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，还包括提升单元，配置成支承至少一对第一料盒和第二料盒，并且通过驱动电机提升容纳在所述第一料盒和第二料盒中的部件。
4.根据权利要求1所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，其中所述部件拾取单元包括：
一对第一抓持器支架和第二抓持器支架，安装成能够沿所述输送机的部件传送路线往复移动，并且安装成能够在上下方向往复移动；
第一部件抓持器，安装在所述第一抓持器支架上，并且配置成真空吸附容纳在所述第一料盒中的隔板部件，并将真空吸附的隔板部件装载到所述输送机的部件传送路线的开始端上；以及
第二部件抓持器，安装在所述第二抓持器支架上，并且配置成真空吸附容纳在所述第二料盒中的MEA片材部件，并将真空吸附的MEA片材部件装载到所述输送机的部件传送路线的开始端上。
5.根据权利要求4所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，其中所述部件拾取单元还包括纸材抓持器，安装在所述第一抓持器支架上，并且配置成在所述第一料盒中通过隔板部件的歧管孔真空吸附介于隔板部件之间的纸材。
6.根据权利要求5所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，其中所述部件拾取单元还包括纸材分离构件，安装在所述第一抓持器支架上，并且配置成在所述纸材抓持器的真空解除的状态下，通过隔板部件的歧管孔分离纸材。
7.根据权利要求6所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，其中在所述输送机的部件传送路线的开始端，安装有用于收集通过所述纸材分离构件与隔板部件分离的纸材的纸材收集容器。
8.根据权利要求1所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，其中所述部件检查单元包括一对位置感测视觉装置，配置成检测设置在隔板部件和MEA片材部件的两侧的歧管孔的边缘位置，并将检测信号输出至控制器。
9.根据权利要求1所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，其中所述缺陷部件取出单元包括多个缺陷部件取出抓持器，安装成能够在与所述输送机的部件传送路线交叉的方向上往复移动，并且安装成能够在上下方向往复移动，而且配置成真空吸附隔板部件和MEA片材部件。
10.根据权利要求1所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，其中所述部件堆叠单元包括一对堆叠抓持器，设置在所述堆叠引导件的传送路线的开始端的上侧，安装成能够在隔板部件和MEA片材部件的传送方向上往复移动，并且安装成能够在上下方向往复移动，而且配置成真空吸附隔板部件和MEA片材部件。
11.根据权利要求1所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，其中所述部件加压单元包括按压构件，安装成能够通过按压缸在上下方向往复移动，并且设置成能够通过电机旋转。
12.根据权利要求11所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，其中在所述按压构件中安装有一对固定杆，用于与所述堆叠引导件分开地固定堆叠有隔板部件和MEA片材部件的堆叠体。
13.根据权利要求1所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，还包括气密性检查单元，安装成连接至所述部件加压单元，并且配置成将流体供应至通过所述部件加压单元堆叠有隔板部件和MEA片材部件的堆叠体，并检查所述堆叠体的气密性。
14.根据权利要求1所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，还包括：
堆叠检查单元，安装在所述部件堆叠单元侧，并且配置成检查堆叠在所述堆叠引导件上的隔板部件和MEA片材部件；以及
端板装载单元，安装在所述堆叠引导件的传送路线的外侧，并且配置成抓持上端板和下端板中的每一个，并将所抓持的端板装载到所述堆叠引导件上。
15.一种燃料电池堆的自动堆叠装置，包括：
部件拾取单元，配置成同时拾取分别容纳在料盒中的一个隔板部件和一个膜电极组件(MEA)片材部件，并将这些部件装载到输送机的部件传送路线的开始端上；
部件对准单元，安装成连接至所述输送机的部件传送路线的远端，并且配置成将通过所述输送机传送的隔板部件和MEA片材部件在预定位置对准；
部件堆叠单元，安装在所述部件对准单元侧，并且配置成抓持隔板部件和MEA片材部件，并将这些部件堆叠在设置成在与所述输送机的部件传送路线交叉的方向上传送的堆叠引导件上；以及
部件加压单元，安装在所述堆叠引导件的传送路线的上侧，并且配置成对顺序地堆叠在所述堆叠引导件上的隔板部件和MEA片材部件加压。
16.根据权利要求15所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，其中所述部件堆叠单元包括：
一对堆叠抓持器，设置在所述堆叠引导件的传送路线的开始端的上侧，安装成能够在隔板部件和MEA片材部件的传送方向上往复移动，并且安装成能够在上下方向往复移动，而且配置成真空吸附隔板部件和MEA片材部件。
17.根据权利要求16所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，其中所述一对堆叠抓持器：
真空吸附位于所述输送机的结束端的隔板部件和MEA片材部件中的任何一个部件，并将真空吸附的部件装载到所述部件对准单元上，并且
真空吸附位于所述部件对准单元中的另一个部件，并将真空吸附的部件装载到所述堆叠引导件上。
18.根据权利要求15所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，其中所述部件对准单元包括：
单个基板，配置成支承隔板部件和MEA片材部件；以及
接触构件，安装在所述基板上，并且配置成接触隔板部件和MEA片材部件的边缘部分。
19.根据权利要求18所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，其中所述基板设置有多个排气孔，其排出空气并利用空气的压力使隔板部件和MEA片材部件升高。
20.根据权利要求18所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，其中所述接触构件包括：
一对第一接触构件，固定地安装在所述基板的后方外侧，装配至所述基板的后边缘部分，并且配置成接触隔板部件和MEA片材部件的后边缘部分；
一对第二接触构件，安装成在所述基板的前方外侧在前后方向能够移动，装配至所述基板的前边缘部分，并且配置成接触隔板部件和MEA片材部件的前边缘部分；以及
一对第三接触构件，安装成在所述基板的两侧在侧面方向能够移动，并且配置成贯穿所述基板的两侧，同时接触隔板部件和MEA片材部件的两侧边缘部分。
21.根据权利要求20所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，其中：
所述第二接触构件安装成通过固定地设置于所述基板的下表面的第一接触缸在前后方向往复移动，并且
所述第三接触构件安装成通过固定地设置于所述基板的下表面的第二接触缸在侧面方向往复移动。
22.一种燃料电池堆的自动堆叠装置，包括：
部件拾取单元，配置成同时拾取分别容纳在料盒中的一个隔板部件和一个膜电极组件(MEA)片材部件，并将这些部件装载到输送机的部件传送路线的开始端上；
部件堆叠单元，安装在所述输送机的部件传送路线的远端，并且配置成抓持隔板部件和MEA片材部件，并将这些部件堆叠在设置成在与所述输送机的部件传送路线交叉的方向上传送的堆叠引导件上；
部件加压单元，安装在所述堆叠引导件的传送路线的上侧，并且配置成对顺序地堆叠在所述堆叠引导件上的隔板部件和MEA片材部件加压；
端板装载单元，安装在所述部件堆叠单元与所述部件加压单元之间在堆叠引导件的传送路线的外侧，并且配置成抓持上端板和下端板中的每一个，并将所抓持的端板装载到所述堆叠引导件上；以及
传送单元，配置成将通过所述部件堆叠单元堆叠有隔板部件和MEA片材部件的堆叠引导件，从堆叠引导件的传送路线的开始端传送至所述部件加压单元侧，并且将通过所述部件加压单元堆叠有隔板部件和MEA片材部件的堆叠体，与堆叠引导件分开地从所述部件加压单元侧传送至堆叠引导件的传送路线的结束端。
23.根据权利要求22所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，还包括堆排出单元，安装成能够从所述部件加压单元侧移动至堆叠引导件的传送路线的结束端，并将所述堆叠体排出至堆叠引导件的传送路线的外侧。
24.根据权利要求23所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，其中所述传送单元包括：
第一传送轨，配置成在与所述输送机的部件传送路线交叉的方向上，将堆叠引导件的传送路线的开始端和结束端连接；
第二传送轨，在所述部件堆叠单元与所述部件加压单元之间，在远离所述端板装载单元的方向上与所述第一传送轨交叉同时连接；以及
一对第一传送台，设置成分别对应于所述部件堆叠单元和所述部件加压单元，并且安装成在所述部件堆叠单元与所述部件加压单元之间，在支承所述堆叠引导件的同时，能够沿所述第一传送轨和第二传送轨移动。
25.根据权利要求24所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，其中：
所述部件加压单元将所述堆叠体与所述堆叠引导件分离，并将所述堆叠体装载到所述堆排出单元上，并且
所述端板装载单元在所述部件堆叠单元与所述部件加压单元之间的所述第一传送轨上，将下端板装载到与所述堆叠体分离的处于卸载状态的堆叠引导件上，并将上端板装载到通过所述部件堆叠单元堆叠有隔板部件和MEA片材部件的堆叠引导件上。
26.根据权利要求25所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，其中所述第二传送轨设置为用于使装载有所述下端板的堆叠引导件通过所述第一传送台从所述第一传送轨避让的避让区段。
27.根据权利要求24所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，其中所述堆排出单元包括：
第二传送台，安装成能够在所述第一传送轨的开始端与结束端之间，沿从所述部件加压单元侧至所述第一传送轨的结束端的区段移动；以及
倾斜排出单元，安装在所述第二传送台中，并且配置成将所述堆叠体倾斜并排出至所述第一传送轨的外侧。
28.根据权利要求27所述的燃料电池堆的自动堆叠装置，其中所述倾斜排出单元包括：
倾斜支架，配置成支承所述堆叠体，并且安装成能够在所述第二传送台中旋转；以及
倾斜操作缸，安装成连接至所述倾斜支架，并且在上下方向上向前和向后操作。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108110296A (zh) * 2017-12-27 2018-06-01 苏州德星云智能装备有限公司 一种多工位燃料电池堆叠组装设备
CN109738814A (zh) * 2019-03-08 2019-05-10 速博达(深圳)自动化有限公司 一种燃料电池电堆测试装置
CN110649305A (zh) * 2019-09-20 2020-01-03 河北清清电池有限公司 燃料电池电堆组装的方法及装置
CN111602279A (zh) * 2018-04-17 2020-08-28 株式会社Lg化学 用于评估燃料电池堆性能的设备
CN113353614A (zh) * 2020-03-05 2021-09-07 株式会社快乐福 用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015148934A1 (en) * 2014-03-28 2015-10-01 Bloom Energy Corporation Fuel cell package and method of packing and unpacking fuel cell components
KR101734269B1 (ko) * 2015-06-09 2017-05-11 현대자동차 주식회사 연료전지 스택 고속 적층 장치
KR101836251B1 (ko) * 2015-07-31 2018-03-08 현대자동차 주식회사 연료전지 스택 조립 장치
KR101896316B1 (ko) * 2015-11-09 2018-09-07 현대자동차 주식회사 연료전지의 성능 검사장치
CN106809615A (zh) * 2016-12-30 2017-06-09 惠州金源精密自动化设备有限公司 铝壳上料装置
DE102017000176A1 (de) * 2017-01-12 2018-07-12 Grob-Werke Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Brennstoffzellen-Stacks
WO2018203006A1 (fr) * 2017-05-03 2018-11-08 Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives Installation d'assemblage de membranes pour pile a combustible
FR3065952B1 (fr) * 2017-05-03 2021-01-29 Commissariat Energie Atomique Dispositif de manipulation de membranes
FR3065953B1 (fr) * 2017-05-03 2020-10-02 Commissariat Energie Atomique Dispositif de manipulation
FR3065949B1 (fr) * 2017-05-03 2020-11-27 Commissariat Energie Atomique Installation d'assemblage de membranes pour pile a combustible
KR101986171B1 (ko) * 2018-03-08 2019-06-05 (주)에치씨엘 일측 선가압식 부품 조립장치
SE544014C2 (en) * 2018-06-26 2021-11-02 Powercell Sweden Ab Manufacturing arrangement for a fuel cell stack and method for manufactur-ing a fuel cell stack
CN110957515B (zh) * 2019-11-29 2024-06-07 魔方氢能源科技(江苏)有限公司 一种燃料电池自动化装堆系统
JP7167908B2 (ja) * 2019-12-19 2022-11-09 トヨタ自動車株式会社 燃料電池の製造方法
AT523822B1 (de) * 2020-05-26 2021-12-15 Avl List Gmbh Freigabestation für die Freigabe einer Fluidvorrichtung am Ende einer Produktionslinie
KR102453520B1 (ko) * 2020-06-12 2022-10-14 주식회사 탑 엔지니어링 적층장치 및 이를 이용한 적층방법
CN112103544B (zh) * 2020-10-26 2021-10-22 速博达(深圳)自动化有限公司 膜电极自动组装工艺设备
DE102020128269A1 (de) 2020-10-28 2022-04-28 Audi Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Brennstoffzellenstapels
DE102021201189A1 (de) 2021-02-09 2022-08-11 OPTIMA life science GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Aufrichten von Flachelementen
KR102526727B1 (ko) 2021-04-20 2023-04-27 주식회사 엠플러스 기어식 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이 및 연료전지 스태킹 방법
KR102526719B1 (ko) 2021-04-20 2023-04-27 주식회사 엠플러스 가압 유지 장치를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이 및 연료전지 스태킹 방법
KR102526722B1 (ko) 2021-04-20 2023-04-27 주식회사 엠플러스 토글 클램프를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이 및 연료전지 스태킹 방법
KR102558555B1 (ko) * 2021-04-20 2023-07-24 주식회사 엠플러스 연료전지 스택 제조장치 자동화 공정
CN115026013B (zh) * 2022-05-31 2023-12-19 博众精工科技股份有限公司 一种气密检测装置及检测流水线
DE102022117643A1 (de) 2022-07-14 2024-01-25 Aspens GmbH Verfahren und Vorrichtung zum passgenauen Aufstapeln von Zelleinheiten sowie Zelleinheit zur Verwendung in dem Verfahren und mit der Vorrichtung

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4132400A (en) * 1977-06-29 1979-01-02 Xerox Corporation Apparatus for aligning a stack of sheets
CN1701454A (zh) * 2002-04-03 2005-11-23 3M创新有限公司 用于自动化叠置燃料电池的材料层的装置和方法
KR20090062411A (ko) * 2007-12-13 2009-06-17 현대자동차주식회사 연료전지스택 조립기용 로터리 테이블 유니트
CN102157747A (zh) * 2011-03-18 2011-08-17 上海交通大学 燃料电池电堆的自动化装配装置
CN202333047U (zh) * 2011-11-03 2012-07-11 新源动力股份有限公司 一种燃料电池电堆组装装置
JP2013219028A (ja) * 2012-03-16 2013-10-24 Honda Motor Co Ltd 位置決め棒
KR20140009015A (ko) * 2012-07-06 2014-01-22 유일에너테크(주) 2차 전지용 전극 생산 시스템 및 피딩장치
KR20150035271A (ko) * 2013-09-27 2015-04-06 주식회사 엘지화학 이차전지용 단위체 적층장치 및 적층방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112004002237B4 (de) * 2003-11-20 2010-03-11 Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama-shi Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Brennstoffzelle
JP4402438B2 (ja) * 2003-11-27 2010-01-20 本田技研工業株式会社 燃料電池の製造方法および燃料電池の製造装置
JP5040127B2 (ja) * 2006-03-10 2012-10-03 トヨタ自動車株式会社 燃料電池および燃料電池スタック
JP5325110B2 (ja) * 2006-10-31 2013-10-23 パワーセル スウェーデン アーベー 燃料電池製造方法
JP5097158B2 (ja) * 2009-04-01 2012-12-12 東海ゴム工業株式会社 燃料電池用セルアセンブリの製造方法、および燃料電池の製造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4132400A (en) * 1977-06-29 1979-01-02 Xerox Corporation Apparatus for aligning a stack of sheets
CN1701454A (zh) * 2002-04-03 2005-11-23 3M创新有限公司 用于自动化叠置燃料电池的材料层的装置和方法
KR20090062411A (ko) * 2007-12-13 2009-06-17 현대자동차주식회사 연료전지스택 조립기용 로터리 테이블 유니트
CN102157747A (zh) * 2011-03-18 2011-08-17 上海交通大学 燃料电池电堆的自动化装配装置
CN202333047U (zh) * 2011-11-03 2012-07-11 新源动力股份有限公司 一种燃料电池电堆组装装置
JP2013219028A (ja) * 2012-03-16 2013-10-24 Honda Motor Co Ltd 位置決め棒
KR20140009015A (ko) * 2012-07-06 2014-01-22 유일에너테크(주) 2차 전지용 전극 생산 시스템 및 피딩장치
KR20150035271A (ko) * 2013-09-27 2015-04-06 주식회사 엘지화학 이차전지용 단위체 적층장치 및 적층방법

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108110296A (zh) * 2017-12-27 2018-06-01 苏州德星云智能装备有限公司 一种多工位燃料电池堆叠组装设备
CN108110296B (zh) * 2017-12-27 2023-10-10 苏州德星云智能装备有限公司 一种多工位燃料电池堆叠组装设备
CN111602279A (zh) * 2018-04-17 2020-08-28 株式会社Lg化学 用于评估燃料电池堆性能的设备
CN111602279B (zh) * 2018-04-17 2023-06-13 株式会社Lg化学 用于评估燃料电池堆性能的设备
CN109738814A (zh) * 2019-03-08 2019-05-10 速博达(深圳)自动化有限公司 一种燃料电池电堆测试装置
CN110649305A (zh) * 2019-09-20 2020-01-03 河北清清电池有限公司 燃料电池电堆组装的方法及装置
CN113353614A (zh) * 2020-03-05 2021-09-07 株式会社快乐福 用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置
CN113353614B (zh) * 2020-03-05 2022-09-13 株式会社快乐福 用于折叠二次电池电芯的处理的二次电池电芯传送装置

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