CN113782802B - 一种定位装置及螺杆组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种定位装置及螺杆组装方法，定位装置包括承载机构和定位机构，所述承载机构配置为可移动，其中间形成有用于放置待加工电堆的承载平台；所述定位机构设于所述承载机构且位于所述承载平台的外周，所述定位机构能够朝所述承载平台的中心方向移动，以从电堆的角部抵持并固定电堆。本发明的结构巧妙，工序合理，能够实现从侧面组装螺杆的组装方式，有效提高螺杆的组装效率和组装精度。

Description

一种定位装置及螺杆组装方法

技术领域

本发明涉及电堆加工技术领域，具体而言，涉及一种定位装置及螺杆组装方法。

背景技术

燃料电池的电堆在组装完成后需要进行加压压缩，电堆的上下两端均设有端板，两块端板通过螺杆进行固定，现有的螺杆通常是通过人工或者自动化设备自上而下插入在两块端板上，然而，螺杆在插设时容易产生一定程度的偏移，即上下两端的位置不一致，导致螺杆的锁定时位置产生偏移而影响电堆的生产质量。

对此，业内积极研发从侧面插入螺杆的组装方式，然而由于现有的电堆固定结构的限制，螺杆从侧面插入的路径容易与固定结构存在干涉，从而影响后续工位压装，降低生产效率，导致侧面插入螺杆的组装方式难以实现。

发明内容

有鉴于此，本发明为解决上述技术问题，提供一种定位装置及螺杆组装方法。

一种定位装置，包括承载机构和定位机构，所述承载机构配置为可移动，其中间形成有用于放置待加工电堆的承载平台；所述定位机构设于所述承载机构且位于所述承载平台的外周，所述定位机构能够朝所述承载平台的中心方向移动，以从电堆的角部抵持并固定电堆。定位机构配置为能够往复移动，其从电堆的角部抵持电堆，能够有效、稳固地固定电堆，当需要组装电堆角部的螺杆时，定位机构能够缩回从而避让机械手及螺杆，待螺杆安装完成后，定位机构能够重新伸出并固定电堆，整体结构巧妙，工序合理，实现了从侧面组装螺杆的组装方式，有效提高螺杆的组装效率和组装精度。

进一步的，所述定位机构包括驱动组件和定位组件，所述定位组件滑动设置，用于抵持电堆的角部；所述驱动组件用于驱动所述定位组件朝所述承载平台的中心方向移动。通过驱动组件驱动定位组件朝承载平台的中心方向移动，结构简单合理，固定和松开快速稳定。

进一步的，所述定位组件包括滑动座和固定杆，所述固定杆竖直设于所述滑动座靠近承载平台的一端。通过竖直设置的固定杆与电堆的角部相抵，能够有效地固定电堆，保持电堆在移送及加工过程中的稳定。

进一步的，所述固定杆包括沿竖直方向延伸的凹型槽，所述凹型槽用于对电堆角部的螺杆避空。当螺杆安装在电堆角部，固定杆再次与电堆角部相抵时，凹型槽能够对电堆角部的螺杆避空，从而在保证电堆固定的同时避免挤压螺杆。

进一步的，所述凹型槽沿竖直方向贯穿所述固定杆。

进一步的，所述凹型槽具有朝向承载平台的开口，所述开口的两侧分别形成为第一抵持面和第二抵持面，所述第一抵持面和第二抵持面正交。当螺杆安装在电堆角部后，固定杆朝电堆移动，螺杆能够从开口进入到凹型槽内，当固定杆移动到位后，第一抵持面和第二抵持面能够分别与电堆的两个侧面相抵，从而有效固定电堆。

进一步的，所述固定杆远离所述承载平台的一侧设有加强板。加强板能够保证固定杆的强度，从而提高固定杆的固定效果。

进一步的，所述承载机构包括对称设置的第一承载座和第二承载座，所述第一承载座上设有至少一个第一支撑板，所述第二承载座上设有至少一个第二支撑板，所述第一支撑板和第二支撑板配合组成承载平台。第一承载座和第二承载座对称设置，两者之间形成有间隙，有利于在电堆上料时，避开堆叠工位的承载结构，便于电堆的放置，第一支撑板和第二支撑板形成的承载平台能够有效从电堆的两端支撑电堆。

进一步的，所述承载机构设有移动组件，所述移动组件用于驱动所述第一承载座和第二承载座同步移动。

一种螺杆组装方法，应用上述的定位装置，包括以下步骤：

电堆上料，承载机构移动至电堆堆叠工位，将完成堆叠的电堆转移至承载平台上；

电堆固定，定位机构从电堆的角部朝电堆移动，使固定杆与电堆表面相抵，从而固定电堆；

电堆移送，承载机构搭载电堆移动至螺杆组装工位；

螺杆组装，机械手抓取螺杆从电堆侧面依次放入电堆，当需要在电堆的角部需放入螺杆时，定位组件缩回，待机械手放入螺杆后，定位组件伸出抵接电堆角部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：定位机构配置为能够往复移动，其从电堆的角部抵持电堆，能够有效、稳固地固定电堆，当需要组装电堆角部的螺杆时，定位机构能够缩回从而避让机械手及螺杆，待螺杆安装完成后，定位机构能够重新伸出并固定电堆主体，整体结构巧妙，工序合理，实现了从侧面组装螺杆的组装方式，有效提高螺杆的组装效率和组装精度。

附图说明

图1为本发明实施例的定位装置的结构示意图。

图2为本发明实施例的定位装置的正视图。

图3为本发明实施例的定位机构的结构示意图。

图4为图3中凹型槽的局部放大示意图。

图5为图3中驱动组件的局部放大示意图。

附图标记说明：

承载机构1、第一承载座11、第二承载座12、第一支撑板13、第二支撑板14；

定位机构2、驱动组件21、定位组件22、支架23、滑动座221、固定杆222、凹型槽223、第一抵持面224、第二抵持面225、加强板226、驱动电机211、导轨212、丝杆213、传感器214；

上端板31、下端板32、螺杆33。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。

如图1和图2所示，一较佳实施例中，本发明的定位装置主要包括承载机构1和定位机构2，承载机构1用于放置及移送电堆，定位机构2用于将电堆主体固定在承载机构1上，避免电堆主体偏移。需要说明的是，承载机构1配置为可移动，其滑动设于一未图示的移送轨道上，该移送轨道连接了用于堆叠电堆的堆叠工位，以及用于组装螺杆33的螺杆组装工位。

为了便于观察，图1及图2省略了电堆主体，只保留了位于电堆上端的上端板31、位于电堆下端的下端板32、以及连接上端板31和下端板32的其中一条螺杆33，电堆主体呈长方体，其具有四个呈直角的角部。应当理解的是，上端板31和下端板32上下对置，两者的周边相对分布有若干安装孔，安装螺杆33时，需要将螺杆33的上下两端从侧面分别插入上端板31和下端板32，再进行后续加工。

请参考图1和图2，承载机构1的中间形成有承载平台，承载平台用于放置待加工的电堆，承载平台的宽度优选与下端板32的宽度相匹配。本实施例中，承载机构1包括对称设置的第一承载座11和第二承载座12，第一承载座11和第二承载座12的下端面均设有滑块，两者分别设于两条未图示的平行的移送轨道上，第一承载座11和第二承载座12之间形成有空隙，该空隙利于在电堆上料时，避开堆叠工位的承载结构，便于电堆的放置。

第一承载座11上设有至少一个第一支撑板13，第二承载座12上设有至少一个第二支撑板14，第一支撑板13和第二支撑板14分别设于第一承载座11和第二承载座12靠近间隙的一侧，第一支撑板13和第二支撑板14的上端位于同一水平面，从而组合形成一水平的承载平台，该承载平台能够有效从电堆的两端支撑电堆。

承载机构1设有移动组件，移动组件用于驱动第一承载座11和第二承载座12同步移动。具体的，移动组件包括第一驱动单元和第二驱动单元，第一驱动单元和第二驱动单元分别设于第一承载座11和第二承载座12上。具体实施时，第一驱动单元和第二驱动单元可采用电机。

定位机构2设于承载机构1上，本实施例中，定位机构2为四个，两两设于第一承载座11和第二承载座12上，且每个定位机构2与承载平台的角部一一对应。定位机构2能够朝承载平台的中心方向往复移动，以从电堆的角部抵持并固定电堆。

请参考图3和图4，定位机构2包括支架23、驱动组件21和定位组件22，支架23的下端与承载机构1连接，驱动组件21固定设于支架23上，定位组件22滑动设置，用于抵持电堆的角部，驱动组件21用于驱动定位组件22朝承载平台的中心方向移动。定位组件22包括滑动座221和固定杆222，固定杆222竖直设于滑动座221靠近承载平台的一端，当滑动座221朝电堆方向移动到位，固定杆222能够与电堆的角部相抵，从而有效地固定电堆，保持电堆在移送及加工过程中的稳定。

请参考图5，驱动组件21包括驱动电机211、导轨212和丝杆213，驱动电机211固定安装在一安装板上，导轨212水平设置，滑动座221与导轨212滑动连接。驱动电机211通过丝杆213与滑动座221驱动连接，使得驱动电机211能够驱动滑动座221沿导轨212延伸方向滑动。作为一种优选的实施方式，导轨212的一侧设有若干用于感应滑动座221位置的传感器214。

请参考图3和图4，固定杆222包括沿竖直方向延伸的凹型槽223，凹型槽223沿竖直方向贯穿固定杆222的上下两端，凹型槽223具有朝向承载平台的开口，开口的两侧分别形成为第一抵持面224和第二抵持面225，第一抵持面224的延伸平面与第二抵持面225的延伸平面正交。当螺杆33安装在电堆角部后，固定杆222朝电堆移动，螺杆33能够从开口进入到凹型槽223内，从而避免挤压螺杆33，当固定杆222移动到位后，第一抵持面224和第二抵持面225能够分别与电堆的两个侧面相抵，从而有效固定电堆。

为了保证固定杆222的强度，固定杆222远离承载平台的一侧设有加强板226，加强板226呈直角三角形，其两条直角边分别与滑动座221和固定杆222抵接。加强板226能够保证固定杆222的强度，从而提高固定杆222的固定效果。

本发明还提供一种螺杆33组装方法，应用上述的定位装置，包括以下步骤：

步骤一，电堆上料，承载机构1移动至电堆堆叠工位，将完成堆叠的电堆转移至承载平台上；

步骤二，电堆固定，定位机构2从电堆的角部朝电堆移动，使固定杆222与电堆表面相抵，从而固定电堆；

步骤三，电堆移送，承载机构1搭载电堆移动至螺杆组装工位；

步骤四，螺杆组装，机械手抓取螺杆33从电堆侧面依次放入电堆，当需要在电堆的角部需放入螺杆33时，定位组件22缩回，待机械手放入螺杆33后，定位组件22伸出抵接电堆角部。

本发明的定位机构2配置为能够往复移动，其从电堆的角部抵持电堆，能够有效、稳固地固定电堆，当需要组装电堆角部的螺杆33时，定位机构2能够缩回从而避让机械手及螺杆33，待螺杆33安装完成后，定位机构2能够重新伸出并固定电堆，整体结构巧妙，工序合理，实现了从侧面组装螺杆33的组装方式，有效提高螺杆33的组装效率和组装精度。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语诸如 “上”、“下”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

Claims (6)

1.一种定位装置，其特征在于，包括承载机构（1）和定位机构（2），所述承载机构（1）配置为可移动，其中间形成有用于放置待加工电堆的承载平台；所述定位机构（2）设于所述承载机构（1）且位于所述承载平台的外周，所述定位机构（2）能够朝所述承载平台的中心方向移动，以从电堆的角部抵持并固定电堆；所述定位机构（2）包括驱动组件（21）和定位组件（22），所述定位组件（22）滑动设置，用于抵持电堆的角部，所述驱动组件（21）用于驱动所述定位组件（22）朝所述承载平台的中心方向移动，所述定位组件（22）包括滑动座（221）和固定杆（222），所述固定杆（222）竖直设于所述滑动座（221）靠近承载平台的一端，所述固定杆（222）包括沿竖直方向延伸的凹型槽（223），所述凹型槽（223）贯穿所述固定杆（222），所述凹型槽（223）用于对电堆角部的螺杆（33）避空。

2.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述凹型槽（223）具有朝向承载平台的开口，所述开口的两侧分别形成为第一抵持面（224）和第二抵持面（225），所述第一抵持面（224）和第二抵持面（225）正交。

3.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述固定杆（222）远离所述承载平台的一侧设有加强板（226）。

4.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述承载机构（1）包括对称设置的第一承载座（11）和第二承载座（12），所述第一承载座（11）上设有至少一个第一支撑板（13），所述第二承载座（12）上设有至少一个第二支撑板（14），所述第一支撑板（13）和第二支撑板（14）配合组成承载平台。

5.根据权利要求4所述的定位装置，其特征在于，所述承载机构（1）设有移动组件，所述移动组件用于驱动所述第一承载座（11）和第二承载座（12）同步移动。

6.一种螺杆组装方法，其特征在于，应用如权利要求1至5中任一项所述的定位装置，包括以下步骤：

电堆上料，承载机构（1）移动至电堆堆叠工位，将完成堆叠的电堆转移至承载平台上；

电堆固定，定位机构（2）从电堆的角部朝电堆移动，使固定杆（222）与电堆表面相抵，从而固定电堆；

电堆移送，承载机构（1）搭载电堆移动至螺杆（33）组装工位；

螺杆组装，机械手抓取螺杆（33）从电堆侧面依次放入电堆，当需要在电堆的角部需放入螺杆（33）时，定位组件（22）缩回，待机械手放入螺杆（33）后，定位组件（22）伸出抵接电堆角部。

Images