CN210558035U - 膜电极上料装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种膜电极上料装置。其特征在于，该装置包括：分别与满载料盘存放单元、输送单元、上料单元以及空料盘存放单元电连接的控制单元；满载料盘存放单元用于存放装有膜电极的满载料盘，在控制单元的控制下将满载料盘搬运至输送单元；输送单元用于在控制单元的控制下将满载料盘输送至上料单元，将空料盘输送至空料盘存放单元；上料单元用于在控制单元的控制下将输送单元输送的满载料盘搬运至上料位置，将空料盘由上料位置搬运至输送单元；空料盘存放单元用于在控制单元的控制下存放空料盘，其中，空料盘为满载料盘中的膜电极完成上料后的料盘。该装置，能够自动完成膜电极的上料，独立存放满载料盘和空料盘，提升输送单元的利用效率。

Description

膜电极上料装置

技术领域

本申请实施例涉及电池电堆组装技术领域，尤其涉及一种电池电堆自动组装线中膜电极上料装置。

背景技术

氢燃料电池是一种能够将储存在燃料(氢气)和氧化剂(空气中的氧气)中的化学能直接转换成电能的能量转换装置，其具有发电效率高、比能量高、无污染、无噪声、高效率、可靠性高等优点，随着燃料电池技术的不断成熟，其商业化应用存在广阔的发展前景。

膜电极(Membrane Electrode Assemblies，简称MEA)作为氢燃料电池的关键核心模块，膜电极与其两侧的双极板组成了氢燃料电池的基本单元——单体电池；多个单体电池以串联方式层叠组合构成，将双极板与膜电极交替叠合，各单体之间嵌入密封件，经前、后端板压紧后用螺杆紧固栓牢，构成燃料电池电堆。膜电极作为氢燃料电池的核心，其在装配线中装配的好坏对氢燃料电池的性能起着非常重要的作用，直接影响电池的使用寿命。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例所解决的技术问题之一在于提供一种用于氢燃料电池电堆自动组装线中的膜电极上料装置。通过该膜电极上料装置，能够自动完成膜电极的上料工作，以及满载料盘和空料盘的存放。

为达上述目的及其他相关目的，本申请实施例提供一种膜电极上料装置，其特征在于，包括：满载料盘存放单元、输送单元、上料单元、空料盘存放单元以及控制单元；所述控制单元分别与所述满载料盘存放单元、所述输送单元、所述上料单元以及所述空料盘存放单元电连接；所述满载料盘存放单元用于存放装有膜电极的满载料盘，以及在所述控制单元的控制下将所述满载料盘搬运至所述输送单元；所述输送单元用于在所述控制单元的控制下将所述满载料盘输送至所述上料单元，或者，将所述空料盘输送至所述空料盘存放单元；所述上料单元用于在所述控制单元的控制下将所述输送单元输送的所述满载料盘搬运至上料位置，或者将所述空料盘由所述上料位置搬运至所述输送单元；所述空料盘存放单元用于在所述控制单元的控制下存放所述空料盘，其中，所述空料盘为所述满载料盘中的所述膜电极完成上料后的料盘。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述满载料盘存放单元包括：料盘支架，用于承载堆叠的所述满载料盘；第一支撑模块，能够伸缩移动，安装于所述料盘支架上；第一动力模块，安装于所述料盘支架上，用于将所述满载料盘由所述料盘支架搬运至所述输送单元；第一监测模块，用于监测所述第一动力模块的运动位置，向所述控制单元发送第一监测信号，以由所述控制单元发送控制指令，控制所述第一支撑模块、所述第一动力模块的动作。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述第一支撑模块支撑底层的满载料盘，以在所述底层的满载料盘上堆叠其它所述满载料盘。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述输送单元将所述底层的满载料盘输送至所述上料单元。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述第一支撑模块可沿着垂直于所述满载料盘的堆叠方向伸缩移动。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述第一支撑模块包括：控制固定部和伸缩支撑部，其中，所述控制固定部与所述料盘支架固定连接，接收所述控制指令，控制所述伸缩支撑部伸出以支撑所述满载料盘的堆叠，或者，控制所述伸缩支撑部缩回以由所述第一动力模块对所述满载料盘进行搬运。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述伸缩支撑部通过螺栓与所述控制安装部连接。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述第一动力模块包括：顶升部件、导向部件和定位部件，其中，所述顶升部件位于堆叠存放的所述满载料盘的下方，用于带动所述定位部件伸缩移动；所述导向部件用于使所述定位部件沿所述满载料盘的堆叠方向移动；所述定位部件能够与堆叠的所述满载料盘相配合，以在所述顶升部件的带动下带动所述满载料盘随动。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述定位部件与所述顶升部件的伸缩移动端固定连接。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述定位部件上设有与所述满载料盘上的销孔相配合的定位销柱。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述顶升部件为气缸；所述导向部件为至少一根的导向柱；所述定位部件为定位盘。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述第一支撑模块、所述第一动力模块均为气动控制。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述输送单元包括：输送模块，用于承载所述满载料盘并将其输送至所述上料单元，或者，承载所述空料盘并将其输送至所述空料盘存放单元；第二动力模块，用于带动所述输送模块转动，以输送所述满载料盘或者所述空料盘；第二监测模块，用于监测所述满载料盘搬运至所述输送模块，向所述控制单元发送第二监测信号，以由所述控制单元根据所述第二监测信号控制所述第二动力模块带动所述输送模块转动，将所述满载料盘输送至所述上料位置；第三监测模块，用于监测所述输送模块将所述满载料盘输送至所述上料单元，向所述控制单元发送第三监测信号，以由所述控制单元根据所述第三监测信号控制所述输送模块停止转动，以及控制所述上料单元将所述输送模块输送的所述满载料盘搬运至所述上料单元；或者，监测所述上料单元将所述空料盘由所述上料位置搬运至所述输送模块，向所述控制单元发送第四监测信号，以由所述控制单元根据所述第四监测信号控制所述第二动力模块带动所述输送模块转动，将所述空料盘输送至所述空料盘存放单元。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述第二监测模块和所述第三监测模块分别位于所述输送模块的两端。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述第二动力模块通过带传动带动所述输送模块转动。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述上料单元安装于所述上料位置的正下方，用于将所述输送单元上的所述满载料盘搬运至所述上料位置，或者，将所述上料位置的所述空料盘搬运至所述输送单元。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述上料单元采用气动控制。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述空料盘存放单元包括：空料盘支架，与所述输送单元固定连接，用于承载堆叠的所述空料盘；第二支撑模块，能够伸缩移动，安装于所述空料盘支架上；第三动力模块，安装于所述空料盘支架上，用于将所述空料盘由所述输送单元搬运至所述空料盘支架；第四监测模块，用于监测所述输送单元输送所述空料盘至所述空料盘支架处，控制所述输送单元停止运动，以及控制所述第三动力模块将所述空料盘由所述输送单元搬运至所述空料盘支架。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述第二支撑模块支撑底层的空料盘，以在所述底层的空料盘上堆叠其它所述空料盘。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述第二支撑模块包括：固定部，固定安装于所述空料盘支架上；支撑部，一端与所述固定部转动连接，另一端与所述固定部弹性连接，在弹性连接部件的作用下伸出支撑所述空料盘的堆叠。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述满载料盘存放单元、所述空料盘存放单元以及所述上料单元分别与所述输送单元固定连接；或者，所述满载料盘存放单元与所述空料盘存放单元并列设置；或者，所述满载料盘存放单元、所述空料盘存放单元位于所述输送单元的同一端；或者，所述满载料盘存放单元与所述上料单元相对设置于所述输送单元的两端；或者，所述满载料盘存放单元和所述空料盘存放单元跨设于所述输送单元的上方。

由上可知，本申请实施例所提供的膜电极上料装置，通过满载料盘存放单元存放装有膜电极的满载料盘；输送单元将所述满载料盘由满载料盘存放单元输送至上料单元，或者，将上料单元处的空料盘输送至空料盘存放单元；上料单元抓取输送单元输送的满载料盘中的膜电极；空料盘存放单元存放空料盘，其中，空料盘为上料单元从满载料盘中抓取膜电极后的料盘；能够自动完成膜电极的上料工作，以及独立存放满载料盘和空料盘，提升了输送单元的利用效率。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请实施例的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的模块或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1为根据本申请一实施例所示的膜电极上料装置的结构示意图；

图2所示为本申请实施例中满载料盘存放单元的结构示意图；

图3所示为本申请实施例中第一支撑模块的结构示意图；

图4所示为本申请实施例中第一动力模块的结构示意图；

图5所示为本申请实施例中输送单元的结构示意图；

图6所示为本申请实施例中空料盘存放单元的结构示意图；

图7所示为本申请实施例中第二支撑模块的结构示意图；

图8所示为本申请实施例中满载料盘存放单元与空料盘存放单元并列设置的结构示意图。

具体实施方式

实施本申请实施例的任一技术方案必不一定需要同时达到以上的所有优点。

为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请实施例保护的范围。

下面结合本申请实施例附图进一步说明本申请实施例具体实现。

图1根据本申请一实施例所示的膜电极上料装置的结构示意图。

参见图1所示，该实施例提供一种膜电极上料装置，包括：满载料盘存放单元10、输送单元20、上料单元30、空料盘存放单元40以及控制单元；所述控制单元分别与所述满载料盘存放单元10、所述输送单元20、所述上料单元30以及所述空料盘存放单元40电连接；所述满载料盘存放单元10用于存放装有膜电极的满载料盘，以及在所述控制单元的控制下将所述满载料盘搬运至所述输送单元20；所述输送单元20用于在所述控制单元的控制下将所述满载料盘输送至所述上料单元30，或者，将所述空料盘输送至所述空料盘存放单元40；所述上料单元30用于在所述控制单元的控制下将所述输送单元20输送的所述满载料盘搬运至上料位置，或者将所述空料盘由所述上料位置搬运至所述输送单元20；所述空料盘存放单元40用于在所述控制单元的控制下存放所述空料盘，其中，所述空料盘为所述满载料盘中的所述膜电极完成上料后的料盘。

具体的，本实施例的膜电极上料装置，利用满载料盘存放单元10存放装有膜电极的满载料盘，满载料盘在控制单元的控制下被搬运至输送单元20；输送单元20在控制单元的控制下将满载料盘输送至上料单元30，上料单元30在控制单元的控制下将输送单元20输送的满载料盘搬运至上料位置，待膜电极完成上料后，上料单元30在控制单元的控制下将空料盘由上料位置搬运至输送单元20，后再由输送单元20在控制单元的控制下将空料盘输送至空料盘存放单元40，空料盘存放单元40在所述控制单元的控制下存放空料盘，完成空料盘的存放。至此，完成膜电极上料以及料盘存放的一个循环，循环往复，不断完成膜电极的上料及料盘存放。通过本实施例的膜电极上料装置，能够自动完成膜电极的上料工作，保证了氢燃料电池电堆自动组装时的质量，独立存放满载料盘和空料盘，最大限度利用了输送单元20，提高了膜电极上料时的效率。图2所示为本申请实施例中满载料盘存放单元10的结构示意图。

参见图2所示，在该实施例中，所述满载料盘存放单元10包括：料盘支架101，用于承载堆叠的所述满载料盘；第一支撑模块102，能够伸缩移动，安装于所述料盘支架101上；第一动力模块103，安装于所述料盘支架101上，用于将所述满载料盘由所述料盘支架101搬运至所述输送单元20；第一监测模块(图中未示出)，用于监测所述第一动力模块103的运动位置，向所述控制单元发送第一监测信号，以由所述控制单元发送控制指令，控制所述第一支撑模块102的动作。

具体的，将装有膜电极的满载料盘在料盘支架101上堆叠，充分利用竖直方向的空间，能够尽可能多的存放满载料盘。在料盘支架101上堆叠满载料盘，对料盘支架101的结构强度及稳定性具有一定的要求，可以选择使用型材，如角钢、工字钢、H型钢等标准件，既能满足使用要求又有利于降低成本。第一支撑模块102安装在料盘支架101上，一般情况下，将第一支撑模块102安装在料盘支架101靠近输送单元20的一端，以支撑满载料盘的堆叠，其中，第一支撑模块102与堆叠的满载料盘中的底层的满载料盘相接触。通过第一动力模块103从料盘支架101上取下堆叠的满载料盘，并将其搬运至输送单元20，其中，第一动力模块103安装于所述料盘支架101上，能够从堆叠的满载料盘底端将堆叠的满载料盘向上顶起，并带动满载料盘一同下降到输送单元20上。

在满载料盘存放单元10中还包括第一监测模块，由第一监测模块监测第一动力模块103从料盘上取下堆叠的满载料盘时的运动位置，并将第一监测信号发送给控制单元，由控制单元根据第一监测信号发送控制指令，以控制第一支撑模块102、第一动力模块103的动作。具体的，第一监测模块监测到第一动力模块103与堆叠的满载料盘接触，此时，第一动力模块103将带动堆叠的满载料盘向上顶升。控制单元控制第一支撑模块102缩回，使其不再支撑堆叠的满载料盘，由第一动力模块103带动堆叠的满载料盘在堆叠方向上运动。第一支撑模块102缩回后，控制单元控制第一动力模块103带动堆叠的满载料盘下降，在第一监测模块监测到第一动力模块103带动堆叠的满载料盘运动至预设位置或预设高度，比如第一动力模块103带动底层的满载料盘越过第一支撑模块102，使与底层的满载料盘相接触的满载料盘运动至与第一支撑模块102相水平的位置时，控制单元控制第一支撑模块102伸出，使其满载料盘(与底层的满载料盘相接触的满载料盘)相接触，支撑堆叠的满载料盘。第一动力模块103继续带动底层的满载料盘下降，直至将其搬运至输送单元20。第一监测模块监测到第一动力模块103将底层的满载料盘搬运至输送单元20，控制单元控制所述第一动力模块103停止运动。

在此过程中，对第一动力模块103运动的监测可以通过传感器完成，将传感器采集到的第一动力模块103的运动信号传递给控制单元，然后由控制单元发送相应的控制指令，以控制第一支撑模块102以及第一动力模块103的动作。

在该实施例中，所述第一支撑模块102支撑底层的满载料盘，以在所述底层的满载料盘上堆叠其它所述满载料盘。具体的，第一支撑模块102与底层的满载料盘相接触，在底层的满载料盘上堆叠其它满载料盘。比如，通过在竖直方向上堆叠满载料盘，能够最大限度的利用竖直方向的空间，使满载料盘存放单元10的结构紧凑，布局合理。在此，并不限定第一支撑模块102中支撑部4022件的数量，一般情况下，可以在满载料盘的四角分别设置一支撑部4022件，四个支撑部4022件位于同一水平面上，以支撑堆叠的满载料盘。还可以通过在相对称的位置均布不少于两个的支撑部4022件，以支撑堆叠的满载料盘，支撑部4022件的位置并不进行限定，只需要其能够使满载料盘堆叠后能够保持稳定即可。

在该实施例中，所述输送单元20将所述底层的满载料盘输送至所述上料单元30。具体的，第一动力模块103将底层的满载料盘从满载料盘存放单元10中搬运至输送单元20，然后通过输送单元20的运动将其输送至上料单元30，以完成后续膜电极的上料工作。

在该实施例中，所述第一支撑模块102可沿着垂直于所述满载料盘的堆叠方向伸缩移动。具体的，第一动力模块103需要将底层的满载料盘从满载料盘存放单元10中搬运至输送单元20。为不妨碍第一动力模块103的运动，控制单元控制第一支撑模块102运动，使其缩回，由第一动力模块103临时支撑堆叠的满载料盘，并带动堆叠的满载料盘沿满载料盘的堆叠方向运动，直至第一监测模块监测到第一动力模块103带动堆叠的满载料盘运动至预设位置或预设高度，比如第一动力模块103带动底层的满载料盘越过第一支撑模块102，使与底层的满载料盘相接触的满载料盘运动至与第一支撑模块102的水平位置时，控制第一支撑模块102伸出，使其与满载料盘(与底层的满载料盘相接触的满载料盘)相接触，支撑堆叠的满载料盘。也就是说，满载料盘的堆叠方向是竖直方向，那么第一支撑模块102就在水平方向上伸缩移动。

图3所示为本申请实施例中第一支撑模块102的结构示意图。

参见图3所示，在该实施例中，所述第一支撑模块102包括：控制固定部1021和伸缩支撑部1022，其中，所述控制固定部1021与所述料盘支架101固定连接，接收所述第一监测模块的命令，控制所述伸缩支撑部1022伸出以支撑所述满载料盘的堆叠，或者，控制所述伸缩支撑部1022缩回以由所述第一动力模块103对所述满载料盘进行搬运。

具体的，第一支撑模块102通过控制固定部1021与料盘之间固定连接(如：螺栓连接)，接收控制单元的命令。在控制固定部1021上安装有伸缩支撑部1022，在控制固定部1021接收到控制单元的伸出命令后，控制伸缩支撑部1022伸出以支撑满载料盘的堆叠，其中，伸缩支撑部1022与底层的满载料盘相接触。控制固定部1021接收到控制单元的缩回命令后，控制伸缩支撑部1022缩回以便于第一动力模块103对满载料盘进行搬运。

需要说明的是，通过将第一支撑模块102设计为可伸缩移动的活动模块，不但能够对满载料盘的堆叠进行支撑，而且便于第一动力模块103搬运底层的满载料盘。控制安装部通过高压气路对伸缩支撑部1022进行伸缩控制，高压气路的通气方向不同，伸缩支撑部1022完成相应的伸出和缩回动作，高压气路的通气方向由控制单元控制。

所述伸缩支撑部1022通过螺栓与所述控制安装部连接。具体的，可根据实际采用的第一支撑模块102的结构形式采用个相对应的安装连接方式，此处并不限定伸缩支撑部1022与控制安装部的连接方式。

图4所示为本申请实施例中第一动力模块103的结构示意图。

参见图4所示，在该实施例中，所述第一动力模块103包括：顶升部件1031、导向部件1032和定位部件1033，其中，所述顶升部件1031位于堆叠存放的所述满载料盘的下方，用于带动所述定位部件1033伸缩移动；所述导向部件1032用于使所述定位部件1033沿所述满载料盘的堆叠方向移动；所述定位部件1033能够与堆叠的所述满载料盘相配合，以在所述顶升部件1031的带动下带动所述满载料盘随动。

具体的，第一动力模块103对料盘存放单元上堆叠的满载料盘进行搬运，由控制单元控制第一动力模块103的动作。为完成对底层满载料盘的搬运工作，在第一动力模块103中设计了顶升部件1031、导向部件1032和定位部件1033，其中，顶升部件1031设计在堆叠存放的满载料盘的下方。顶升部件1031能够伸缩移动，进而带动定位部件1033的伸缩移动；定位部件1033能够与堆叠的满载料盘相配合，在定位部件1033完成与底层的满载料盘的定位配合后，在顶升部件1031的带动下伸缩移动，对底层的满载料盘进行搬运。在此过程中，为了使顶升部件1031带动定位部件1033以及底层的满载料盘的运动平稳，设计了导向部件1032，对定位部件1033带动底层的满载料盘的运动方向进行限定，保持其沿着需求的方向运动，直至将底层的满载料盘搬运至输送单元20为止。

在该实施例中，所述定位部件1033与所述顶升部件1031的伸缩移动端固定连接。具体的，将定位部件1033与顶升部件1031的伸缩移动端固定连接(如螺纹连接、卡接)，保证了定位部件1033在顶升部件1031的带动下伸缩移动时的平稳性。需要说明的是，定位部件1033与顶升部件1031的伸缩移动端之间的固定连接，并非限定定位部件1033与顶升部件1031的伸缩移动端之间不可拆卸，通常为了便于加工、安装以及后期的维护工作，将定位部件1033与顶升部件1031的伸缩移动端之间设计为可拆卸连接。

在该实施例中，所述定位部件1033上设有与所述满载料盘上的销孔相配合的定位销柱。具体的，在满载料盘的料盘上设计有定位用销孔，定位部件1033上设计有定位销柱，在需要搬运满载料盘时，顶升部件1031带动定位部件1033伸出，定位部件1033上的定位销柱插入料盘的定位销孔中，完成定位部件1033与满载料盘的定位配合。满载料盘能够在顶升部件1031带动下，被搬运至输送单元20。需要说明的是，还可以采用其它的定位配合方式，如特定的结构形状(如楔形、燕尾槽等)。

在该实施例中，所述顶升部件1031为气缸；所述导向部件1032为至少一根的导向柱；所述定位部件1033为定位盘。具体的，采用气缸作为顶升部件1031，控制简单，工作稳定可靠。需要说明的是，将导向柱穿过定位部件1033完成导向作用，使第一动力模块103在运动时平稳牢固，此外还可以采用导向槽的形式完成导向功能。在此，对导向柱的数量并不做具体要求，可根据实际的应用场景确定。通常情形下，将导向柱进行对称均布，有利于结构的稳定，受力均匀，避免出现偏载的情形。

将定位部件1033设计为盘状的定位盘，是为了配合料盘的形状。具体在应用过程中，由于定位部件1033直接与料盘相接触，将定位部件1033设计为与料盘相适配的形状，有利于于二者之间更好的完成配合。当然，这并非对定位部件1033的形状进行限定，可根据实际的要求进行定位部件1033的设计。

在该实施例中，所述第一支撑模块102、所述第一动力模块103均为气动控制。具体的，压缩空气容易获得，采用气动方式对第一支撑模块102、第一动力模块103进行控制，干净、无污染，又安全，控制的功能和设计简单，成本低廉。

图5所示为本申请实施例中输送单元20的结构示意图。

参见图5所示，在该实施例中，所述输送单元20包括：输送模块201，用于承载所述满载料盘并将其输送至所述上料单元30，或者，承载所述空料盘并将其输送至所述空料盘存放单元40；第二动力模块202，用于带动所述输送模块201转动，以输送所述满载料盘或者所述空料盘；第二监测模块(图中未示出)，用于监测所述满载料盘搬运至所述输送模块201，向所述控制单元发送第二监测信号，以由所述控制单元根据所述第二监测信号控制所述第二动力模块202带动所述输送模块201转动，将所述满载料盘输送至所述上料位置；第三监测模块(图中未示出)，用于监测所述输送模块201将所述满载料盘输送至所述上料单元30，向所述控制单元发送第三监测信号，以由所述控制单元根据所述第三监测信号控制所述输送模块201停止转动，以及控制所述上料单元30将所述输送模块201输送的所述满载料盘搬运至所述上料单元30；或者，监测所述上料单元30将所述空料盘由所述上料位置搬运至所述输送模块201，向所述控制单元发送第四监测信号，以由所述控制单元根据所述第四监测信号控制所述第二动力模块202带动所述输送模块201转动，将所述空料盘输送至所述空料盘存放单元40。

具体的，在第一动力模块103将底层的满载料盘搬运至输送单元20之后，由控制单元控制输送单元20动作，将其输送至上料单元30。其中，在输送单元20中直接对底层的满载料盘进行输送的是输送模块201，如传送带，当然输送模块201还包括其它部件如滚动轴、支撑架等。在输送模块201将底层的满载料盘输送至上料单元30后，上料单元30完成膜电极的上料工作，剩下的空料盘将由输送模块201输送至空料盘存放单元40。

需要说明的是，第二监测模块对第一动力模块103将底层的满载料盘搬运至输送模块201进行监测，并将监测信号发送给控制单元，此处的监测信号为第二监测信号。控制单元根据接收收到的第二监测信号，控制第二动力模块202带动输送模块201转动，输送满载料盘。

在第三监测模块监测到满载料盘输送至上料单元30后，向控制单元发出第三监测信号。控制单元根据收到第三监测信号控制输送模块201停止转动，以及控制上料单元30将输送模块201输送的满载料盘搬运至上料位置。

在满载料盘中的膜电极完成上料后，在第三监测模块监测到上料单元30将上料位置的空料盘搬运至输送模块201，第三监测模块向控制单元发送第四监测信号。控制单元根据收到的第四监测信号控制上料单元30停止运动，以及控制输送单元20将空料盘输送至空料盘存放单元40。

输送模块201无论是将底层的满载料盘的输送至上料单元30，还是将空料盘输送至空料盘存放单元40，都离不开动力支持。在输送单元20中，通过第二动力模块202带动输送模块201转动，完成输送满载料盘或空料盘。

在该实施例中，所述第二动力模块202通过带传动带动所述输送模块201转动。具体的，第二动力模块202与输送模块201之间通过V带、平带、多楔带或圆带等方式完成动力的传递。第二动力模块202通过带传动带动输送模块201转动，结构简单、传动平稳，能缓冲吸震，且具有造价低廉、不需润滑、维护容易等特点。需要说明的是，此处并不限定第二动力模块202与输送模块201之间的动力传递方式，可根据实际进行设计，如采用传动效率较高的齿轮传动等。

在该实施例中，所述上料单元30安装于所述上料位置的正下方，用于将所述输送单元20上的所述满载料盘搬运至所述上料位置，或者，将所述上料位置的所述空料盘搬运至所述输送单元20。

具体的，输送单元20将满载料盘输送至上料单元30后，由上料单元30将其搬运至上料位置，以完成膜电极的上料工作。在完成膜电极的上料工作后，由上料单元30带动剩下的空料盘运动，将其由上料位置搬运至输送单元20，由输送单元20将其输送至空料盘存放单元40。需要说明的是，此处膜电极的上料位置，可根据膜电极在实际的上料过程的具体工况进行确定。

该实施例中，所述上料单元30采用气动控制。具体的，由控制单元完成对上料单元30的控制，上料单元30动作的执行可采用气动方式。当然，在此，上料单元30还可以采用其它的控制方式，如液压控制等，此处并不做限制。

图6所示为本申请实施例中空料盘存放单元40的结构示意图。

参见图6所示，在该实施例中，所述空料盘存放单元40包括：空料盘支架401，与所述输送单元20固定连接，用于承载堆叠的所述空料盘；第二支撑模块402，能够伸缩移动，安装于所述空料盘支架401上；第三动力模块403，安装于所述空料盘支架401上，用于将所述空料盘由所述输送单元20搬运至所述空料盘支架401；第四监测模块(图中未示出)，用于监测所述输送单元20输送所述空料盘至所述空料盘支架401处，向所述控制单元发送第五监测信号，以由所述控制单元根据所述第五监测信号控制所述输送单元20停止运动，以及控制所述第三动力模块403将所述空料盘由所述输送单元20搬运至所述空料盘支架401。

具体的，空料盘由输送单元20输送至空料盘存放单元40，由第二支撑模块402支撑空料盘(输送单元20输送的空料盘始终作为底层的空料盘)，在其上堆叠其它的空料盘。在空料盘支架401上堆叠空料盘，对空料盘支架401的结构强度及稳定性具有一定的要求，可以选择使用型材，如角钢、工字钢、H型钢等标准件，既能满足使用要求又有利于降低成本。

第四监测模块，在输送单元20将空料盘输送至空料盘存放单元40的过程中，实时监测输送单元20的运动，当监测到输送单元20承载空料盘运动至空料盘支架401处时，向控制单元发送第五监测信号，以由控制单元根据第五监测信号控制输送单元20停止运动，以及，控制第三动力模块403将输送单元20上的空料盘搬运至空料盘支架401处，完成空料盘的存放。

图7所示为本申请实施例中第二支撑模块402的结构示意图。

参见图7所示，在该实施例中，所述第二支撑模块402支撑底层的空料盘，以在所述底层的空料盘上堆叠其它所述空料盘。具体的，输送单元20将空料盘输送至空料盘存放单元40处，由第三动力模块403将其搬运至第二支撑模块402进行支撑存放，然后再次输送至空料盘存放单元40处的空料盘，继续通过第三动力模块403搬运至第二支撑模块402处，叠加在原来由第二支撑模块402进行支撑的空料盘下，然后第三动力模块403继续运动，将所堆叠的空料盘顶起，使第二支撑模块402支撑住新搬运的空料盘。如此循环，空料盘堆叠存放在空料盘支架401上。

在该实施例中，所述第二支撑模块402包括：固定部4021，固定安装于所述空料盘支架401上；支撑部4022，一端与所述固定部4021转动连接，另一端与所述固定部4021弹性连接，在弹性连接部件的作用下伸出支撑所述空料盘的堆叠。具体的，第二支撑模块402通过其固定部4021固定安装(如螺纹连接、焊接等)在空料盘支架401上，支撑部4022的一端与固定部4021通过转动件(如销轴)转动连接，另一端通过与固定部4021通过弹性件(如弹簧)弹性连接。支撑部4022与固定部4021弹性连接的一端在弹性连接部件的作用下伸出支撑空料盘的堆叠。当第三动力模块403由输送单元20向空料盘存放单元40搬运空料盘，运动至第二支撑模块402处时，支撑部4022在第三动力模块403的挤压作用下缩回(弹性部件被压缩)，使第三动力模块403将新搬运的空料盘堆叠在原来空料盘的下方。当第三动力模块403搬运的新的空料盘越过第二支撑模块402时，不再对支撑部4022形成挤压，支撑部4022在弹性连接部件的作用下伸出。然后第三动力模块403进行回程，新的空料盘被支撑部4022支撑，其上堆叠的空料盘也不再随着第三动力模块403运动，而是堆叠存放在新的空料盘上。至此，完成新的空料盘在空料盘存放单元40中的堆叠。

在该实施例中，所述满载料盘存放单元10、所述空料盘存放单元40以及所述上料单元30分别与所述输送单元20固定连接；或者，所述满载料盘存放单元10与所述空料盘存放单元40并列设置；或者，所述满载料盘存放单元10、所述空料盘存放单元40位于所述输送单元20的同一端；或者，所述满载料盘存放单元10与所述上料单元30相对设置于所述输送单元20的两端；所述满载料盘存放单元10和所述空料盘存放单元40跨设于所述输送单元20的上方。

具体的，满载料盘存放单元10、空料盘存放单元40以及上料单元30分别与输送单元20之间采用可拆卸式连接，如螺栓连接、卡接等，也可以采用铆接、焊接等固定连接方式，在此并不做限定。满载料盘存放单元10、空料盘存放单元40以及上料单元30分别与输送单元20之间固定连接，能够保证膜电极上料装置整体结构的稳定性，进一步保证氢燃料电池电堆自动组装时的质量。

图8所示为本申请实施例中满载料盘存放单元10与空料盘存放单元40并列设置的结构示意图。

参见图8所示，满载料盘存放单元10与空料盘存放单元40并列设置，有助于进行满载料盘存放时，顺便取走空料盘存放单元40中的空料盘，节省工时，提升工作效率。满载料盘存放单元10与空料盘存放单元40之间的并列设置方式并不进行具体限定，可以采用相对并列设置方式，也可以采用其它方式。

满载料盘存放单元10、空料盘存放单元40位于输送单元20的同一端，同样有助于进行满载料盘存放时，顺便取走空料盘存放单元40中的空料盘，节省工时，提升工作效率。当然，也可以将满载料盘存放单元10、空料盘存放单元40分别设置于输送单元20的不同位置，依据氢燃料电池电堆自动组装线中的空间、结构以及工作便利性确定。比如，将空料盘存放单元40设置在向空料盘中放置膜电极附近的工位，将满载料盘存放单元10设置在取走放置好膜电极的满载料盘附近的工位。再比如，将满载料盘存放单元10和空料盘存放单元40分别设置在输送单元20的两端，输送单元20从满载料盘存放单元10中搬运满载料盘至上料单元30，由上料单元30完成膜电极上料后，输送单元20接着将空料盘输送至空料盘存放单元40存放，二者互不影响，同时，输送单元20可以朝着一个方向运转，而不需要变向，简化了控制程序。

满载料盘存放单元10与上料单元30相对设置于输送单元20的两端，通过输送单元20将满载料盘存放单元10中的满载料盘输送至上料单元30，最大限度的减小外界其它因素对上料单元30的影响，以保证膜电极上料时的质量。

在该实施例中，所述满载料盘存放单元10和所述空料盘存放单元40均位于所述输送单元20的上方。具体的，满载料盘在满载料盘存放单元10中存放，空料盘在空料盘存放单元40中存放，将满载料盘存放单元10、空料盘存放单元40设置于输送单元20上方，使膜电极上料装置的结构紧凑，节省空间。同时，有助于输送单元20从满载料盘存放单元10搬运满载料盘，以及将空料盘搬运至空料盘存放单元40进行存放。

在该实施例中，所述满载料盘存放单元10和所述空料盘存放单元40跨设于所述输送单元20的上方。具体的，将满载料盘存放单元10和空料盘存放单元40跨设于输送单元20的上方，方便从满载料盘存放单元10上取满载料盘，直接将满载料盘放置于输送单元20上，由输送单元20将其送至上料单元30，同时方便输送单元20将空料盘送至空料盘存放单元40进行存放。如此设计，结构紧凑，空间布局合理。

需要说明的是，该实施例中的第一动力模块103、以及第三动力模块403均可以采用完全相同的结构设计，根据功能的不同进行尺寸的调整，均可以采用气缸、油缸等方式。第二动力模块202可以采用电机、马达等方式；第二支撑模块402可以采用与第一支撑模块102相同的设计，包括控制固定部40211021和伸缩支撑部40221022；也可以根据实际情形采用不同的设计。第一监测模块、第二监测模块、第三监测模块以及第四监测模块均可以采用传感器，以对相应的运动进行监测，然后将监测到的信号传递至控制单元，由控制单元根据监测信号发送对各运动的控制指令。

该实施例所提供的膜电极上料装置，通过满载料盘存放单元10存放装有膜电极的满载料盘；输送单元20将所述满载料盘由满载料盘存放单元10输送至上料单元30，或者，将上料单元30处的空料盘输送至空料盘存放单元40；上料单元30抓取输送单元20输送的满载料盘中的膜电极；空料盘存放单元40存放空料盘，其中，空料盘为上料单元30从满载料盘中抓取膜电极后的料盘；能够自动完成膜电极的上料工作，以及独立存放满载料盘和空料盘，提升了输送单元20的利用效率。

在各种实施例中，由参照附图的描述。然而，某些实施例可以在不使用一个或多个这些特定的细节，或结合其它已知的方法和结构。在以下描述中，阐述了很多具体的细节，例如具体的结构，尺寸和工艺等，以提供对本申请的全面理解本申请。在其它实例中，公知的半导体加工工艺和制造技术没有特别详细地描述，以避免模糊本申请中。遍及本说明书“一个实施例”是指特定特征，结构，配置中，或该实施例中所描述的特征被包括在本申请的至少一个实施例中。因此，出现的短语“在一个实施方案中”在本说明书中不同地方本申请不一定指相同的实施例。此外，具体的特征，结构，配置，或特性可以以任何合适的方式组合在一个或多个实施例中。

术语“生成”，“在”，“对”，“在”和“在”由于在用于本文时可以指相对于另一层层的相对位置。一个层“生成”，“在”，或“在”另一个层或者粘合“对”另一层可以直接接触的另一层上或可以有一个或多个插进层。一个层“在”层可以直接接触的层或可以有一个或多个插进层。

在进行以下具体实施方式之前，陈述在本专利文件全文中所使用的某些词语和短语的定义可能是有益的：用语“包括(include)”和“包括(comprise)”及其变型，意为包括而非限制；用语“或(or)”是包括性的，意为和/或；短语“与…关联(associated with)”和“与之相关(associated therewith)”及其变型可意为包括、被包括在内、“与…相互连接”、包含、被包含在内、“连接至…”或“与…连接”、“联接至…”或“与…联接”、“可与…通信”、“与…配合”、交错、并列、接近于、“被约束到…”或“用…约束”、具有、“具有…的性质”等；以及用语“控制器”意为控制至少一个操作的任何设备、系统或其模块，这种设备可实现在硬件、固件或软件中，或者实现在硬件、固件和软件中的至少两种中的一些组合中。应注意到，与任何特定控制器有关的功能可被局域地或远程地集中或分散。在本专利文件全文中提供对于某些词语和短语的定义，本领域技术人员应理解，在许多情况下(即使不是大多数情况)，这种定义适用于现有技术以及适用于如此限定的词语和短语的将来的使用。

在本公开中，表述“包括(include)”或“可包括(may include)”指代相应功能、操作或元件的存在，而不限制一个或多个附加功能、操作或元件。在本公开中，诸如“包括(include)”和/或“具有(have)”的用语可理解为表示某些特性、数字、步骤、操作、组成元件、元件或其组合，而不可理解为排除一个或多个其它特性、数字、步骤、操作、组成元件、元件或其组合的存在或附加的可能性。

在本公开中，表述“A或B”、“A或/和B中的至少一个”或者“A或/和B的一个或多个”可包括所列项目所有可能的组合。例如，表述“A或B”、“A和B中的至少一个”或者“A或B中的至少一个”可包括：(1)至少一个A，(2)至少一个B，或者(3)至少一个A和至少一个B。

在本公开的各种实施方式中所使用的表述“第一”、“第二”、“所述第一”或“所述第二”可修饰各种模块而与顺序和/或重要性无关，但是这些表述不限制相应模块。以上表述仅用于将元件与其它元件区分开的目的。例如，第一用户设备和第二用户设备表示不同的用户设备，虽然两者均是用户设备。例如，在不背离本公开的范围的前提下，第一元件可称作第二元件，类似地，第二元件可称作第一元件。

当一个元件(例如，第一元件)称为与另一元件(例如，第二元件)“(可操作地或可通信地)联接”或“(可操作地或可通信地)联接至”另一元件(例如，第二元件)或“连接至”另一元件(例如，第二元件)时，应理解为该一个元件直接连接至该另一元件或者该一个元件经由又一个元件(例如，第三元件)间接连接至该另一个元件。相反，可理解，当元件(例如，第一元件)称为“直接连接”或“直接联接”至另一元件(第二元件)时，则没有元件(例如，第三元件)插入在这两者之间。

如本文中使用的表述“配置为”可与以下表述可替换地使用：“适合于”、“具有...的能力”、“设计为”、“适于”、“制造为”或“能够”。用语“配置为”可不必意为在硬件上“专门设计为”。可替代地，在一些情况下，表述“配置为…的设备”可意为该设备与其它设备或模块一起“能够…”。例如，短语“适于(或配置为)执行A、B和C的处理器”可意为仅用于执行相应操作的专用处理器(例如，嵌入式处理器)或可通过执行存储在存储设备中的一个或多个软件程序执行相应操作的通用处理器(例如，中央处理器(CPU)或应用处理器(AP))。

在本公开中所使用的用语仅用于描述特定的实施方式而不旨在限制本公开。除非在上下文中明确另有所指，否则如在本文中所使用的单数形式也可包括复数形式。

除非另有限定，否则本文中使用的全部用语(包括技术用语和科学用语)具有与本公开所属领域的技术人员所通常理解的意思相同的意思。除非在本公开中明确限定，否则如在通常使用的词典中所限定的这种用语可被解释为具有与在相关技术领域的语境中的意思相同的意思，而不应被解释为具有理想化或过于形式的意思。在一些情况下，即使在本公开中限定的用语也不应被解释为排除本公开的实施方式。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离模块说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的模块可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

Claims (10)

1.一种膜电极上料装置，其特征在于，包括：满载料盘存放单元、输送单元、上料单元、空料盘存放单元以及控制单元；所述控制单元分别与所述满载料盘存放单元、所述输送单元、所述上料单元以及所述空料盘存放单元电连接，

所述满载料盘存放单元用于存放装有膜电极的满载料盘，以及在所述控制单元的控制下将所述满载料盘搬运至所述输送单元；所述输送单元用于在所述控制单元的控制下将所述满载料盘输送至所述上料单元，或者，将所述空料盘输送至所述空料盘存放单元；所述上料单元用于在所述控制单元的控制下将所述输送单元输送的所述满载料盘搬运至上料位置，或者将所述空料盘由所述上料位置搬运至所述输送单元；所述空料盘存放单元用于在所述控制单元的控制下存放所述空料盘，其中，所述空料盘为所述满载料盘中的所述膜电极完成上料后的料盘。

2.根据权利要求1所述的膜电极上料装置，其特征在于，所述满载料盘存放单元包括：

料盘支架，与所述输送单元固定连接，用于承载堆叠的所述满载料盘；

第一支撑模块，能够伸缩移动，安装于所述料盘支架上；

第一动力模块，安装于所述料盘支架上，用于将所述满载料盘由所述料盘支架搬运至所述输送单元；

第一监测模块，用于监测所述第一动力模块的运动位置，向所述控制单元发送第一监测信号，以由所述控制单元发送控制指令，控制所述第一支撑模块、所述第一动力模块的动作。

3.根据权利要求2所述的膜电极上料装置，其特征在于，所述第一支撑模块支撑底层的满载料盘，以在所述底层的满载料盘上堆叠其它所述满载料盘。

4.根据权利要求2所述的膜电极上料装置，其特征在于，所述第一支撑模块包括：控制固定部和伸缩支撑部，其中，

所述控制固定部与所述料盘支架固定连接，接收所述控制指令，控制所述伸缩支撑部伸出以支撑所述满载料盘的堆叠，或者，控制所述伸缩支撑部缩回以由所述第一动力模块对所述满载料盘进行搬运。

5.根据权利要求2所述的膜电极上料装置，其特征在于，所述第一动力模块包括：顶升部件、导向部件和定位部件，其中，

所述顶升部件位于堆叠存放的所述满载料盘的下方，用于带动所述定位部件伸缩移动；所述导向部件用于使所述定位部件沿所述满载料盘的堆叠方向移动；所述定位部件能够与堆叠的所述满载料盘相配合，以在所述顶升部件的带动下带动所述满载料盘随动。

6.根据权利要求1所述的膜电极上料装置，其特征在于，所述输送单元包括：

输送模块，用于承载所述满载料盘并将其输送至所述上料单元，或者，承载所述空料盘并将其输送至所述空料盘存放单元；

第二动力模块，用于带动所述输送模块转动，以输送所述满载料盘或者所述空料盘；

第二监测模块，用于监测所述满载料盘搬运至所述输送模块，向所述控制单元发送第二监测信号，以由所述控制单元根据所述第二监测信号控制所述第二动力模块带动所述输送模块转动，将所述满载料盘输送至所述上料单元；

第三监测模块，用于监测所述输送模块将所述满载料盘输送至所述上料单元，向所述控制单元发送第三监测信号，以由所述控制单元根据所述第三监测信号控制所述输送模块停止转动，以及控制所述上料单元将所述输送模块输送的所述满载料盘搬运至所述上料位置；

或者，监测所述上料单元将所述空料盘由所述上料位置搬运至所述输送模块，向所述控制单元发送第四监测信号，以由所述控制单元根据所述第四监测信号控制所述第二动力模块带动所述输送模块转动，将所述空料盘输送至所述空料盘存放单元。

7.根据权利要求1所述的膜电极上料装置，其特征在于，所述上料单元安装于所述上料位置的正下方，用于将所述输送单元输送的所述满载料盘搬运至所述上料位置，或者，将所述上料位置的所述空料盘搬运至所述输送单元。

8.根据权利要求1所述的膜电极上料装置，其特征在于，所述空料盘存放单元包括：

空料盘支架，与所述输送单元固定连接，用于承载堆叠的所述空料盘；

第二支撑模块，能够伸缩移动，安装于所述空料盘支架上；

第三动力模块，安装于所述空料盘支架上，用于将所述空料盘由所述输送单元搬运至所述空料盘支架；

第四监测模块，用于监测所述输送单元输送所述空料盘至所述空料盘支架处，向所述控制单元发送第五监测信号，以由所述控制单元根据所述第五监测信号控制所述输送单元停止运动，以及控制所述第三动力模块将所述空料盘由所述输送单元搬运至所述空料盘支架。

9.根据权利要求8所述的膜电极上料装置，其特征在于，所述第二支撑模块包括：

固定部，固定安装于所述空料盘支架上；

支撑部，一端与所述固定部转动连接，另一端与所述固定部弹性连接，在弹性连接部件的作用下伸出支撑所述空料盘的堆叠。

10.根据权利要求1-9任一所述的膜电极上料装置，其特征在于，所述满载料盘存放单元、所述空料盘存放单元以及所述上料单元分别与所述输送单元固定连接；或者，

所述满载料盘存放单元与所述空料盘存放单元并列设置；或者，

所述满载料盘存放单元、所述空料盘存放单元位于所述输送单元的同一端；或者，

所述满载料盘存放单元与所述上料单元相对设置于所述输送单元的两端；或者，

所述满载料盘存放单元和所述空料盘存放单元跨设于所述输送单元的上方。

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