CN212197563U - 电堆叠片堆叠装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电堆叠片堆叠装置，包括：料盒机构，包括设于双极板料盒工位上的双极板料盒机构与设于膜电极料盒工位上的膜电极料盒机构；堆叠组件，设于双极板料盒工位与膜电极料盒工位之间的堆叠工位上，用于实现双极板与膜电极的压紧与堆叠；抓取组件，包括用于双极板堆叠的双极板抓取组件与用于膜电极堆叠的膜电极抓取组件；双极板抓取组件与膜电极抓取组件沿工位所在的直线同步移动，且每移动一个工位完成一次对双极板或膜电极的堆叠；移载组件，用于支撑抓取组件，及带动抓取组件在不同工位间移动。本实用新型在电堆叠片堆叠的过程中缩短了抓取组件移动的距离，提高了电堆叠片的堆叠效率，降低了电堆的生产成本。

Description

电堆叠片堆叠装置

技术领域

本实用新型涉及电堆制备技术领域，特别是涉及一种电堆叠片堆叠装置。

背景技术

在燃料电池电堆叠片的堆叠过程中，主要是通过机械手带动抓取部件来完成堆叠作业的。目前，为了提高堆叠效率以及适用于不同种类的叠片，通常需要使用多套机械手及与机械手配合的抓取部件，并分别驱动每套机械手带动对应的抓取部件在不同的工位间移动，以完成不同种类的叠片的堆叠。为防止多套机械手联合使用过程中不会出现干涉碰撞，常需要部分机械手处于非作业状态，导致电堆叠片堆叠的生产效率较低。

实用新型内容

基于此，针对上述电堆叠片堆叠装置生产效率较低这一问题，有必要提供一种提高电堆叠片堆叠生产效率的电堆叠片堆叠装置。

一种电堆叠片堆叠装置，包括：

料盒机构，所述料盒机构包括设于双极板料盒工位上的双极板料盒机构与设于膜电极料盒工位上的膜电极料盒机构；其中，所述双极板料盒机构用于存储双极板，所述膜电极料盒机构用于存储膜电极；

堆叠组件，所述堆叠组件设于所述双极板料盒工位与所述膜电极料盒工位之间的堆叠工位上，用于实现所述双极板与所述膜电极的压紧与堆叠；

抓取组件，所述抓取组件包括用于所述双极板堆叠的双极板抓取组件与用于所述膜电极堆叠的膜电极抓取组件；所述双极板抓取组件与膜电极抓取组件沿所述双极板料盒工位、所述膜电极料盒工位与所述堆叠工位所在的直线同步移动，且每移动一个工位完成一次对所述双极板或所述膜电极的堆叠；

移载组件，所述移载组件用于支撑所述抓取组件，及带动所述抓取组件在所述双极板料盒工位、所述膜电极料盒工位与所述堆叠工位间移动。

进一步地，移载组件包括：

移载支架，所述移载支架用于支撑所述抓取组件；

移载伺服电缸，所述移载伺服电缸固定于所述移载支架的一侧；所述移载伺服电缸包括移载导轨、移载伺服电机、移载丝杠与移载滑台，所述移载伺服电机通过驱动所述移载丝杠带动所述移载滑台沿所述移载导轨往复移动；

移载滑块，所述移载滑块与所述移载滑台固定连接，且所述移载滑块与所述抓取组件固定连接，在移载伺服电缸的作用下带动所述抓取组件沿所述移载导轨延伸的方向往复移动。

进一步地，电堆叠片堆叠装置还包括：

视觉组件，所述视觉组件包括双极板视觉组件与膜电极视觉组件；所述双极板视觉组件设于所述双极板料盒工位与所述堆叠工位之间的双极板视觉工位上，用于对所述双极板进行定位与调整；所述膜电极视觉组件设于所述膜电极料盒工位与所述堆叠工位之间的膜电极视觉工位上，用于对所述膜电极进行定位与调整。

进一步地，所述双极板抓取组件包括：

双极板上料抓取组件；

双极板堆叠抓取组件，所述双极板堆叠抓取组件位于所述双极板上料抓取组件靠近所述堆叠组件的一侧；

所述膜电极抓取组件包括：

膜电极堆叠抓取组件，所述膜电极堆叠抓取组件位于所述双极板堆叠抓取组件远离所述双极板上料抓取组件的一侧；

膜电极上料抓取组件，所述膜电极上料抓取组件位于所述膜电极堆叠抓取组件远离所述双极板堆叠抓取组件的一侧；

当堆叠所述膜电极时，所述双极板上料抓取组件位于所述双极板料盒工位上，所述双极板堆叠抓取组件位于所述双极板视觉工位上，所述膜电极堆叠抓取组件位于所述堆叠工位上，所述膜电极上料抓取组件位于所述膜电极视觉工位上；

当堆叠所述双极板时，所述双极板上料抓取组件位于所述双极板视觉工位上，所述双极板堆叠抓取组件位于所述堆叠工位上，所述膜电极堆叠抓取组件位于所述膜电极视觉工位上，所述膜电极上料抓取组件位于所述膜电极料盒工位上。

进一步地，双极板视觉组件包括：

双极板视觉平台，所述双极板视觉平台用于放置所述双极板；

双极板光源，所述双极板光源用于提供照射到所述双极板上的光源；

双极板相机，所述双极板相机用于拍摄所述双极板的图像；

双极板调整结构，所述双极板调整结构与所述双极板视觉平台连接，用于根据所述双极板相机拍摄的所述图像调整所述双极板的位置；

双极板视觉支架，所述双极板视觉支架用于支撑所述双极板视觉平台、所述双极板光源、所述双极板相机与所述双极板调整结构。

进一步地，双极板调整结构包括：

C轴调整部件，所述C轴调整部件与所述双极板视觉平台连接，用于根据所述图像实现所述双极板在C轴旋转方向上的纠偏；

Y轴调整部件，所述Y轴调整部件与所述双极板视觉平台连接，用于根据所述图像实现所述双极板在Y轴直线方向上的纠偏；

X轴调整部件，所述X轴调整部件与所述双极板视觉平台连接，用于根据所述图像实现所述双极板在X轴直线方向上的纠偏；其中，所述X轴、所述Y轴与所述C轴相互垂直。

进一步地，双极板上料抓取组件包括：

双极板上料固定座，所述双极板上料固定座与所述移载滑块固定连接；

双极板上料抓取部件，用于抓取所述双极板；

双极板上料伺服电缸,所述双极板上料伺服电缸设于所述双极板上料固定座上；所述双极板上料伺服电缸包括双极板上料活塞杆、双极板上料伺服电机与双极板上料丝杠，所述双极板上料活塞杆与所述双极板上料抓取部件固定连接；所述双极板上料伺服电机通过驱动所述双极板上料丝杠带动所述双极板上料活塞杆上下往复移动；所述双极板上料活塞杆带动所述双极板上料抓取部件上下往复移动。

进一步地，双极板上料抓取组件还包括：

双极板上料导向杆，所述双极板上料导向杆与所述双极板上料抓取固定连接，并与所述双极板上料活塞杆平行；所述双极板上料导向杆用于限制所述双极板上料抓取部件上下往复移动的方向。

进一步地，所述抓取组件为吸盘组件与夹爪组件中的任意一种。

优选地，所述堆叠组件为弹夹式堆叠组件。

进一步地，所述弹夹式堆叠组件包括：

堆叠支架；

堆叠治具，所述堆叠治具设于所述堆叠支架上，用于堆叠所述双极板与所述膜电极；所述堆叠治具包括外框与推板；

堆叠伺服电缸，所述堆叠伺服电缸包括堆叠导轨、堆叠伺服电机、堆叠丝杠与堆叠滑台，所述推板设于穿过所述堆叠支架的所述堆叠滑台上；所述堆叠伺服电机通过所述堆叠丝杠驱动所述堆叠滑台带动所述推板沿所述堆叠导轨延伸的方向上下往复移动。

进一步地，所述弹夹式堆叠组件还包括：

治具平台，所述堆叠治具通过所述治具平台设于所述堆叠支架上；所述治具平台上设有用于所述堆叠滑台与所述推板通过的第一通孔；

平移伺服电缸，所述治具平台在所述平移伺服电缸的作用下沿水平方向往复运动。

进一步地，弹夹式堆叠组件还包括：

堆叠导向杆，所述堆叠导向杆与所述堆叠导轨延伸的方向平行，用于引导所述堆叠治具上下往复移动的方向。

进一步地，双极板料盒机构包括：

双极板料盒支架；

双极板料盒，所述双极板料盒用于盛放所述双极板；

双极板挡板，所述双极板挡板与所述双极板料盒支架固定连接；所述双极板挡板用于限制所述双极板料盒的位置；

双极板传感器，所述双极板传感器位于所述双极板料盒的下部，通过所述双极板料盒底部的孔确定所述双极板料盒中所述双极板的数量。

上述电堆叠片堆叠装置中，通过将抓取组件设置为同步移动的结构，通过每移动一个工位即完成电堆中双极板或膜电极的一次堆叠，缩短了抓取组件移动的距离，提高了电堆叠片的堆叠效率，降低了电堆的生产成本。

对于本申请的各种具体结构及其作用与效果，将在下面结合附图作出进一步详细的说明。

附图说明

图1为本申请一个实施例的电堆叠片堆叠装置的主视图；

图2为本申请一个实施例的电堆叠片堆叠装置中移载组件的主视图；

图3为本申请一个实施例的电堆叠片堆叠装置中移载组件的左视图；

图4为本申请一个实施例的电堆叠片堆叠装置中双极板视觉组件的主视图；

图5为本申请一个实施例的电堆叠片堆叠装置中双极板视觉组件的左视图；

图6为本申请一个实施例的电堆叠片堆叠装置中双极板上料抓取组件的主视图；

图7为本申请一个实施例的电堆叠片堆叠装置中双极板上料抓取组件的左视图；

图8为本申请一个实施例的电堆叠片堆叠装置中弹夹式堆叠组件的主视图；

图9为本申请一个实施例的电堆叠片堆叠装置中弹夹式堆叠组件的左视图；

图10为本申请一个实施例的电堆叠片堆叠装置中弹夹式堆叠组件的俯视图；

图11为本申请一个实施例的电堆叠片堆叠装置中双极板料盒机构的主视图；

图12为本申请一个实施例的电堆叠片堆叠装置中双极板料盒机构的左视图。

附图标记中：100-料盒机构；200-堆叠组件；300-抓取组件；400-移载组件；500-视觉组件；110-双极板料盒机构；120-膜电极料盒机构；111-双极板料盒支架；112-双极板料盒；113-双极板挡板；114-双极板传感器；210-弹夹式堆叠组件；211-堆叠支架；212-堆叠伺服电缸；2121-堆叠导轨；2122-堆叠伺服电机；213-治具平台；214-堆叠治具；2141-外框；2142-推板；2143-堆叠空间；2144-导向结构；215-堆叠导向杆；216-平移伺服电缸；217-托盘；310-双极板抓取组件；320-双极板上料抓取组件；330-双极板堆叠抓取组件；340-膜电极抓取组件；350-膜电极堆叠抓取组件；360-膜电极上料抓取组件；321-双极板上料固定座；322-双极板上料抓取部件；323-双极板上料连接板；324-双极板上料伺服电缸；3241-双极板上料活塞杆；3242-双极板上料伺服电机；325-双极板上料导向杆；410-移载支架；420-移载伺服电缸；421-移载导轨；422-移载伺服电机；430-移载滑块；510-双极板视觉组件；520-膜电极视觉组件；511-双极板视觉平台；512-双极板光源；513-双极板相机；514-双极板调整结构；515-双极板视觉支架；5141-C轴调整部件；5142-Y轴调整部件；5143-X轴调整部件。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案做进一步清楚、完整的描述，但需要说明的是，以下实施例仅是本申请中的部分优选实施例，并不涉及本申请技术方案所涵盖的全部实施例。

需要说明的是，在本申请的描述中，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，电堆叠片堆叠装置包括料盒机构100、堆叠组件200、抓取组件300与移载组件400。其中，料盒机构100包括设于双极板料盒工位上的双极板料盒机构110与设于膜电极料盒工位上膜电极料盒机构120。其中，双极板料盒机构110用于存储双极板(未图示)，膜电极料盒机构120用于存储膜电极(未图示)。堆叠组件200设于双极板料盒工位与膜电极料盒工位之间的堆叠工位上，堆叠组件200用以实现电堆的双极板与膜电极的压紧与堆叠。抓取组件300包括用于双极板堆叠的双极板抓取组件310与用于膜电极堆叠的膜电极抓取组件340。同时，双极板抓取组件310与膜电极抓取组件340沿双极板料盒工位、膜电极料盒工位与堆叠工位所在的直线同步移动，且双极板抓取组件310与膜电极抓取组件340每移动一个工位即完成一次对双极板或膜电极的堆叠。可以理解的是，叠片包括双极板与膜电极；同步移动是指双极板抓取组件310与膜电极抓取组件340同时移动，且移动的过程中双极板抓取组件310与膜电极抓取组件340之间的距离始终为预设值。该预设值可以根据双极板料盒工位、膜电极料盒工位与堆叠工位之间的距离确定的数值，具体地，可以为相邻工位之间的距离对应的数值。双极板抓取组件310与膜电极抓取组件340相邻两次移动即完成一次对双极板的堆叠与一次膜电极的堆叠，也即完成一次电堆的堆叠。具体地，双极板抓取组件310用于完成双极板的堆叠，膜电极抓取组件340用于完成膜电极的堆叠。移载组件400用于支撑抓取组件300，及带动抓取组件300在不同工位间移动。

在其中一个实施例中，抓取组件300为吸盘组件与夹爪组件中的任意一种。

具体工作原理如下：

步骤1：抓取组件300沿工位所在直线正向移动，双极板抓取组件310位于双极板料盒工位上方，双极板抓取组件310从双极板料盒机构110中抓取双极板，此时膜电极抓取组件340位于堆叠工位上，膜电极抓取组件340将上个步骤抓取的膜电极放置于堆叠组件上；

步骤2：抓取组件300沿工位所在直线反向移动一个工位，双极板抓取组件310位于堆叠工位上方，双极板抓取组件310将步骤1中抓取的双极板放置于堆叠组件上，完成一个电堆的双极板与膜电极的堆叠一个工位；膜电极抓取组件340位于膜电极料盒工位上方，膜电极抓取组件340从膜电极料盒机构120中抓取膜电极，用于下个电堆的堆叠；

步骤3：重复步骤1～步骤2。

上述电堆叠片堆叠装置，通过将抓取组件设置为移动结构，通过每移动一个工位即完成电堆中双极板或膜电极的一次堆叠，缩短了抓取组件的移动距离，提高了电堆叠片的堆叠效率，降低了电堆的生产成本。

在其中一个实施例中，如图2与图3所示，移载组件400包括移载支架410、移载伺服电缸420与移载滑块430。移载伺服电缸420固定于移载支架410的一侧，移载滑块430与抓取组件300固定连接。其中，移载伺服电缸420包括移载导轨421、移载伺服电机422、移载丝杠(未图示)与移载滑台(未图示)。移载伺服电机422驱动移载丝杠，进而通过移载丝杠带动移载滑台沿移载导轨421往复移动。移载支架410用于支撑抓取组件300，移载滑块430在移载伺服电缸420的作用下带动抓取组件300沿移载导轨421延伸的方向往复移动。可以理解的是移载滑块430与抓取组件300固定连接是指移载滑块430与抓取组件300中的所有抓取组件固定连接。

上述电堆叠片堆叠装置，通过移载组件中的移载伺服电缸与移载滑块配合实现了抓取组件沿移载导轨的往复移动，且通过设置与抓取组件中所有组件固定连接的移载组件，实现了通过一组移载组件即可完成对抓取组件中所有组件同步移动的控制，节约了生成成本。同时，通过移载伺服电缸带动抓取组件移动，还能够提高抓取组件移动中的速度及方向的精度。

在另一个实施例中，移载组件为多组，每组移载组件分别带动抓取组件中的一组抓取组件同步移动。

在其中一个实施例中，如图1所示，电堆叠片堆叠装置还包括视觉组件500。具体地，视觉组件500包括双极板视觉组件510与膜电极视觉组件520。其中，双极板视觉组件510设于双极板料盒工位与堆叠工位之间的双极板视觉工位上，且双极板视觉组件510用于对双极板进行定位与调整；膜电极视觉组件520设于膜电极料盒工位与堆叠工位之间的膜电极视觉工位上，且膜电极视觉组件520用于对膜电极进行定位与调整。

在此情况下，双极板抓取组件310包括双极板上料抓取组件320与双极板堆叠抓取组件330，双极板堆叠抓取组件330位于双极板上料抓取组件320靠近堆叠组件200的一侧；且膜电极抓取组件340包括膜电极堆叠抓取组件350与膜电极上料抓取组件360，且膜电极堆叠抓取组件350位于双极板堆叠抓取组件330远离双极板上料抓取组件320的一侧，膜电极上料抓取组件360位于膜电极堆叠抓取组件350远离双极板堆叠抓取组件330的一侧。

同时，双极板上料抓取组件320、双极板堆叠抓取组件330、膜电极堆叠抓取组件350与膜电极上料抓取组件360依次位于双极板料盒工位、双极板视觉工位、堆叠工位、膜电极视觉工位与膜电极料盒工位中相邻的四个工位上。具体地，当堆叠膜电极时，双极板上料抓取组件320位于双极板料盒工位上，双极板堆叠抓取组件330位于双极板视觉工位上，膜电极堆叠抓取组件350位于堆叠工位上，膜电极上料抓取组件360位于膜电极视觉工位上；当堆叠双极板时，双极板上料抓取组件320位于双极板视觉工位上，双极板堆叠抓取组件330位于堆叠工位上，膜电极堆叠抓取组件350位于膜电极视觉工位上，膜电极上料抓取组件360位于膜电极料盒工位上。

上述实施例中电堆叠片堆叠的工作原理：

步骤1：抓取组件300沿工位所在的直线正向移动一个工位，在正向移动移动的过程中双极板视觉组件完成对双极板的位置调整；双极板上料抓取组件位于双极板料盒工位的上方，双极板上料抓取组件从双极板料盒机构的双极板料盒中抓取双极板；双极板堆叠抓取组件位于双极板视觉工位的上方，从双极板视觉组件上抓取已完成位置调整的双极板；膜电极堆叠抓取组件位于堆叠工位的上方，将从膜电极视觉组件上抓取已完成位置调整的双极板放置在堆叠组件上，完成膜电极的堆叠；膜电极上料抓取组件位于膜电极视觉工位的上方，将从膜电极料盒机构中抓取的膜电极放置于膜电极视觉组件上；

步骤2：抓取组件300沿工位所在的直线反向移动一个工位，在负向移动移动过程中，膜电极视觉组件完成对膜电极的位置调整；双极板上料抓取组件位于双极板视觉工位的上方，将从双极板料盒机构中抓取的双极板放置于双极板视觉组件上；双极板堆叠抓取组件位于堆叠工位的上方，将从双极板视觉组件上抓取已完成位置调整的双极板放置在堆叠组件上，完成膜电极的堆叠，也即完成该电堆叠片的堆叠；膜电极堆叠抓取组件位于膜电极视觉工位的上方，从膜电极视觉组件上抓取已完成位置调整的膜电极；膜电极上料抓取组件位于膜电极料盒工位的上方，膜电极上料抓取组件从膜电极料盒机构的膜电极料盒中抓取膜电极；

步骤3：重复步骤1～步骤2。

上述电堆叠片堆叠装置，通过视觉组件能够在叠片堆叠前对双极板与膜电极进行定位及位置调整，保证堆叠前的双极板及膜电极所处位置满足预设需求，进而提高电堆叠片堆叠的合格率。

在其中一个实施例中，如图4与图5所示，双极板视觉组件510包括双极板视觉平台511、双极板光源512、双极板相机513、双极板调整结构514与双极板视觉支架515。其中，双极板调整结构514与双极板视觉平台511连接。双极板视觉平台511用于放置双极板，双极板光源512用于提供照射到双极板上的光源，双极板相机513用于拍摄双极板的图像，双极板调整结构514用于根据双极板相机513拍摄的图像调整双极板的位置，双极板视觉支架515用于支撑双极板视觉平台411、双极板光源512、双极板相机513与双极板调整结构514。

在其中一个实施例中，双极板视觉支架515可移动，用于根据双极板相机513拍摄的图像调整相机或者光源的位置。

上述电堆叠片堆叠装置，通过双极板视觉组件中双极板相机拍摄双极板视觉工位上双极板的图像，并通过图像调整双极板的位置至满足预设需求，无需人肉眼观察双极板的位置即可实现对双极板位置误差的判断，提高双极板位置误差判断的准确率，提高电堆叠片的堆叠精度，提高电堆叠片堆叠的合格率。

在其中一个实施例中，膜电极视觉组件520与上述双极板视觉组件510结构相同。

在其中一个实施例中，根据图4与图5可知，双极板调整结构514包括C轴调整部件5141、Y轴调整部件5142与X轴调整部件5143。其中，C轴调整部件5141、Y轴调整部件5142及X轴调整部件5143均分别与双极板视觉平台511连接，且能够分别控制双极板视觉平台511的转动或移动。C轴调整部件5141用于根据图像实现双极板在C轴旋转方向上的纠偏，Y轴调整部件5142用于根据图像实现双极板在Y轴直线方向上的纠偏，X轴调整部件5143用于根据图像实现双极板在X轴直线方向上的纠偏。其中，可以理解的是，X轴、Y轴与C轴相互垂直。

在其中一个实施例中，X轴调整部件5143固定于双极板视觉平台511上，Y轴调整部件5142固定于X轴调整部件5143上，C轴调整部件5141固定于Y轴调整部件5142上。

在其中一个实施例中，双极板相机513与控制系统(未图示)连接，控制系统根据双极板相机513拍摄的图像分析双极板的位置偏差量，并根据偏差量控制C轴调整部件5141、Y轴调整部件5142与X轴调整部件5143对双极板视觉平台511进行调整，进而实现对双极板位置的调整。

在其中一个实施例中，膜电极视觉组件522中包含与上述双极板视觉组件510中双极板调整结构514结构相同的双极板调整结构。

上述电堆叠片堆叠装置，通过调整部件中的C轴调整部件、Y轴调整部件与X轴调整部件调整双极板的角度及坐标，实现对双极板位置的精准调整，缩小双极板位置与预设位置的误差，进一步提高了电堆叠片的合格率。

在其中一个实施例中，如图6与图7所示，双极板上料抓取组件320包括双极板上料固定座321、双极板上料抓取部件322与双极板上料伺服电缸324。双极板上料固定座321与移载滑块430固定连接，且双极板上料伺服电缸324设于双极板上料固定座321上，其中，双极板上料抓取部件322用于抓取双极板。进一步地，双极板上料伺服电缸324包括双极板上料活塞杆3241、双极板上料伺服电机3242与双极板上料丝杠(未图示)，双极板上料抓取部件322通过双极板上料连接板323与双极板上料活塞杆3241固定连接。可以理解的是，双极板上料抓取部件322通过双极板上料安装座(未标示)与双极板上料连接板323。其中，双极板上料活塞杆3241与双极板上料抓取部件322固定连接，双极板上料伺服电机3242驱动双极板上料丝杠，进而通过双极板上料丝杠带动双极板上料活塞杆3241上下往复移动，进而通过双极板上料活塞杆3241带动双极板上料抓取部件322上下往复移动，从而完成双极板上料抓取组件320对双极板的抓取与放置。

上述电堆叠片堆叠装置，通过双极板上料抓取部件抓取双极板，利用双极板上料抓取组件中的双极板上料伺服电缸与双极板上料连接板的固定连接，通过双极板上料伺服电缸驱动双极板上料抓取部件上下移动，抓取或带动抓取到的双极板上下移动，同时通过双极板上料抓取组件中的双极板上料固定座与移载滑块的固定连接，实现了双极板上料抓取部件沿移载导轨延伸方向上的往复移动，使得双极板能够移动至不同工位的上方。

在其中一个实施例中，如图6与图7所示，双极板上料抓取组件320还包括双极板上料导向杆325，双极板上料导向杆325与双极板上料抓取部件322固定连接，并与双极板上料活塞杆3241平行。双极板上料导向杆325用于限制双极板上料抓取部件322上下往复移动的方向。

上述电堆叠片堆叠装置，通过在双极板上料抓取组件中设置双极板上料导向杆，使得双极板上料活塞杆能够沿着两侧的双极板上料导向杆上下往复移动，增加双极板上料活塞杆的刚性，防止双极板上料活塞杆轴转，提高双极板上料抓取部件运动的稳定性。

在其中一个实施例中，膜电极上料抓取组件360、双极板堆叠抓取组件330及膜电极堆叠抓取组件350与上述双极板上料抓取组件320结构相同。

在其中一个实施例中，双极板上料抓取部件为吸盘与夹爪中的任意一种。

优选的，在其中一个实施例中，双极板上料抓取部件为吸盘，通过吸盘抓取膜电极与双极板，能够减少对膜电极与双极板的损坏，提高了电堆的成品率。

在其中一个实施例中，如图1所示，堆叠组件200为弹夹式堆叠组件210。

上述电堆叠片堆叠装置，通过将堆叠组件设置为弹夹式堆叠组件，实现在同一个电堆中双极板与膜电极的持续堆叠，提高电堆中双极板与膜电极的堆叠效率。

在其中一个实施例中，如图8、图9与图10所示，弹夹式堆叠组件210包括堆叠支架211、堆叠伺服电缸212与堆叠治具214。堆叠治具214包括外框2141与推板2142，堆叠伺服电缸212包括堆叠导轨2121、堆叠伺服电机2122、堆叠丝杠(未图示)与堆叠滑台(未图示)。其中，外框2141与推板2142共同形成用于堆叠膜电极与双极板的堆叠空间2143。推板2142设于穿过堆叠支架211的堆叠伺服电缸212的驱动端上，也即推板2142设于堆叠滑台上，堆叠伺服电机2122通过堆叠丝杠驱动堆叠滑台带动推板2142沿堆叠导轨2121延伸的方向往复移动，以调整调整堆叠空间的大小，进而实现膜电极与双极板的不断堆叠。

在其中一个实施例中，堆叠治具214上还设有导向结构2144，导向结构2144用于引导推板2142的上下往复移动的方向。

上述电堆叠片堆叠装置，通过将弹夹式堆叠组件设置为弹夹式堆叠组件，实现在同一个电堆中双极板与膜电极的持续堆叠，提高电堆中双极板与膜电极的堆叠效率。

在其中一个实施例中，如图8与图9所示，弹夹式堆叠组件210还包括堆叠导向杆215。堆叠导向杆215与堆叠导轨2121延伸的方向平行，用于引导堆叠滑台上下往复移动的方向。

上述电堆叠片堆叠装置，通过在弹夹式堆叠组件中设置堆叠导向杆，使得堆叠滑台能够沿着两侧的堆叠导向杆上下往复移动，提高堆叠治具堆叠方向的准确性，提高电堆的合格率。

在其中一个实施例中，弹夹式堆叠组件还包括治具平台213与平移伺服电缸216。堆叠治具214通过治具平台213设于堆叠支架211上，治具平台213上设有用于堆叠滑台与推板2142通过的第一通孔(未图示)。可以理解的是，第一通孔的尺寸大于堆叠滑台与推板2142的尺寸，且第一通孔的尺寸小于膜电极与双极板的尺寸，进而能够实现堆叠滑台与推板2142缩回至治具平台之下，而将膜电极与双极板留在治具平台213上方。其中，第一通孔的尺寸小于膜电极与双极板的尺寸，可以是在某一个方向上第一通孔的尺寸小于膜电极与双极板的尺寸，也可以是任意方向上的第一通孔的尺寸小于膜电极与双极板的尺寸。在平移伺服电缸216的作用下，治具平台213带动外框2141及外框2141内部的膜电极与双极板沿水平方方向移动。

为了便于取出堆叠完成的膜电极与双极板，在其中一个实施例中，在治具平台213与堆叠支架211之间还设有托盘217。托盘217上设有用于堆叠滑台与推板2142通过的第二通孔(未图示)。可以理解的是，第二通孔的尺寸大于堆叠滑台与推板2142的尺寸，且第二通孔的尺寸小于膜电极与双极板的尺寸，进而能够实现堆叠滑台与推板2142缩回至治具平台之下，而将膜电极与双极板留在托盘217上方。其中，第二通孔的尺寸小于膜电极与双极板的尺寸，可以是在某一个方向上第一通孔的尺寸小于膜电极与双极板的尺寸，也可以是任意方向上的第一通孔的尺寸小于膜电极与双极板的尺寸。在平移伺服电缸216的作用下，治具平台213带动托盘217、堆叠治具214及堆叠治具214内部的膜电极与双极板沿水平方向移动。当治具平台213带动托盘217、外框2141及外框2141内部的膜电极与双极板沿水平方向移动至旁边的空工位时，移走外框2141，并通过托盘217完成膜电极与双极板的整体移动。

上述电堆叠片堆叠装置在完成一个电堆的双极板与膜电极的堆叠后，实现堆叠治具的水平方向移动，直接将堆叠治具移载出堆叠工位，便于下一组电堆中双极板与膜电极的堆叠，缩短了等待周期，提高了电堆的堆叠效率。

在其中一个实施例中，如图11与图12所示，双极板料盒机构110包括双极板料盒支架111、双极板料盒112、双极板挡板113与双极板传感器114，所述双极板挡板113与所述双极板料盒支架111固定连接。其中，所述双极板料盒112用于盛放所述双极板，所述双极板挡板113用于限制所述双极板料盒112的位置，所述双极板传感器114位于双极板料盒112的下部，通过所述双极板料盒112底部的孔确定所述双极板料盒112中所述双极板的数量。

在其中一个实施例中，膜电极料盒机构与双极板料盒机构结构相同。

上述电堆叠片堆叠装置，通过双极板挡板与双极板料盒实现双极板的可靠定位，并通过双极板料盒下部的双极板传感器检测到双极板料盒中双极板的数量，以便及时补充双极板，防止原料不足导致生产中断的现象出现，进一步提高电堆叠片的堆叠效率，进一步提高了电堆的生产效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种电堆叠片堆叠装置，其特征在于，包括：

料盒机构，所述料盒机构包括设于双极板料盒工位上的双极板料盒机构与设于膜电极料盒工位上的膜电极料盒机构；其中，所述双极板料盒机构用于存储双极板，所述膜电极料盒机构用于存储膜电极；

堆叠组件，所述堆叠组件设于所述双极板料盒工位与所述膜电极料盒工位之间的堆叠工位上，用于实现所述双极板与所述膜电极的压紧与堆叠；

抓取组件，所述抓取组件包括用于所述双极板堆叠的双极板抓取组件与用于所述膜电极堆叠的膜电极抓取组件；所述双极板抓取组件与膜电极抓取组件沿所述双极板料盒工位、所述膜电极料盒工位与所述堆叠工位所在的直线同步移动，且每移动一个工位完成一次对所述双极板或所述膜电极的堆叠；

移载组件，所述移载组件用于支撑所述抓取组件，及带动所述抓取组件在所述双极板料盒工位、所述膜电极料盒工位与所述堆叠工位间移动。

2.根据权利要求1所述的电堆叠片堆叠装置，其特征在于，所述移载组件包括：

移载支架，所述移载支架用于支撑所述抓取组件；

移载伺服电缸，所述移载伺服电缸固定于所述移载支架的一侧；所述移载伺服电缸包括移载导轨、移载伺服电机、移载丝杠与移载滑台，所述移载伺服电机通过驱动所述移载丝杠带动所述移载滑台沿所述移载导轨往复移动；

移载滑块，所述移载滑块与所述移载滑台固定连接，且所述移载滑块与所述抓取组件固定连接，在移载伺服电缸的作用下带动所述抓取组件沿所述移载导轨延伸的方向往复移动。

3.根据权利要求2所述的电堆叠片堆叠装置，其特征在于，还包括：

视觉组件，所述视觉组件包括双极板视觉组件与膜电极视觉组件；所述双极板视觉组件设于所述双极板料盒工位与所述堆叠工位之间的双极板视觉工位上，用于对所述双极板进行定位与调整；所述膜电极视觉组件设于所述膜电极料盒工位与所述堆叠工位之间的膜电极视觉工位上，用于对所述膜电极进行定位与调整。

4.根据权利要求3所述的电堆叠片堆叠装置，其特征在于，所述双极板抓取组件包括：

双极板上料抓取组件；

双极板堆叠抓取组件，所述双极板堆叠抓取组件位于所述双极板上料抓取组件靠近所述堆叠组件的一侧；

所述膜电极抓取组件包括：

膜电极堆叠抓取组件，所述膜电极堆叠抓取组件位于所述双极板堆叠抓取组件远离所述双极板上料抓取组件的一侧；

膜电极上料抓取组件，所述膜电极上料抓取组件位于所述膜电极堆叠抓取组件远离所述双极板堆叠抓取组件的一侧；

当堆叠所述膜电极时，所述双极板上料抓取组件位于所述双极板料盒工位上，所述双极板堆叠抓取组件位于所述双极板视觉工位上，所述膜电极堆叠抓取组件位于所述堆叠工位上，所述膜电极上料抓取组件位于所述膜电极视觉工位上；

当堆叠所述双极板时，所述双极板上料抓取组件位于所述双极板视觉工位上，所述双极板堆叠抓取组件位于所述堆叠工位上，所述膜电极堆叠抓取组件位于所述膜电极视觉工位上，所述膜电极上料抓取组件位于所述膜电极料盒工位上。

5.根据权利要求3所述的电堆叠片堆叠装置，其特征在于，所述双极板视觉组件包括：

双极板视觉平台，所述双极板视觉平台用于放置所述双极板；

双极板光源，所述双极板光源用于提供照射到所述双极板上的光源；

双极板相机，所述双极板相机用于拍摄所述双极板的图像；

双极板调整结构，所述双极板调整结构与所述双极板视觉平台连接，用于根据所述双极板相机拍摄的所述图像调整所述双极板的位置；

双极板视觉支架，所述双极板视觉支架用于支撑所述双极板视觉平台、所述双极板光源、所述双极板相机与所述双极板调整结构。

6.根据权利要求5所述的电堆叠片堆叠装置，其特征在于，所述双极板调整结构包括：

C轴调整部件，所述C轴调整部件与所述双极板视觉平台连接，用于根据所述图像实现所述双极板在C轴旋转方向上的纠偏；

Y轴调整部件，所述Y轴调整部件与所述双极板视觉平台连接，用于根据所述图像实现所述双极板在Y轴直线方向上的纠偏；

X轴调整部件，所述X轴调整部件与所述双极板视觉平台连接，用于根据所述图像实现所述双极板在X轴直线方向上的纠偏；其中，所述X轴、所述Y轴与所述C轴相互垂直。

7.根据权利要求4所述的电堆叠片堆叠装置，其特征在于，所述双极板上料抓取组件包括：

双极板上料固定座，所述双极板上料固定座与所述移载滑块固定连接；

双极板上料抓取部件，用于抓取所述双极板；

双极板上料伺服电缸，所述双极板上料伺服电缸设于所述双极板上料固定座上；所述双极板上料伺服电缸包括双极板上料活塞杆、双极板上料伺服电机与双极板上料丝杠，所述双极板上料活塞杆与所述双极板上料抓取部件固定连接；所述双极板上料伺服电机通过驱动所述双极板上料丝杠带动所述双极板上料活塞杆上下往复移动；所述双极板上料活塞杆带动所述双极板上料抓取部件上下往复移动。

8.根据权利要求7所述的电堆叠片堆叠装置，其特征在于，所述双极板上料抓取组件还包括：

双极板上料导向杆，所述双极板上料导向杆上设有所述双极板上料抓取部件，并与所述双极板上料活塞杆平行；所述双极板上料导向杆用于限制所述双极板上料抓取部件上下往复移动的方向。

9.根据权利要求1所述的电堆叠片堆叠装置，其特征在于，所述抓取组件为吸盘组件与夹爪组件中的任意一种。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的电堆叠片堆叠装置，其特征在于，所述堆叠组件为弹夹式堆叠组件。

11.根据权利要求10所述的电堆叠片堆叠装置，其特征在于，所述弹夹式堆叠组件包括：

堆叠支架；

堆叠治具，所述堆叠治具设于所述堆叠支架上，用于堆叠所述双极板与所述膜电极；所述堆叠治具包括外框与推板；

堆叠伺服电缸，所述堆叠伺服电缸包括堆叠导轨、堆叠伺服电机、堆叠丝杠与堆叠滑台，所述推板设于穿过所述堆叠支架的所述堆叠滑台上；所述堆叠伺服电机通过所述堆叠丝杠驱动所述堆叠滑台带动所述推板沿所述堆叠导轨延伸的方向上下往复移动。

12.根据权利要求11所述的电堆叠片堆叠装置，其特征在于，所述弹夹式堆叠组件还包括：

治具平台，所述堆叠治具通过所述治具平台设于所述堆叠支架上；所述治具平台上设有用于所述堆叠滑台与所述推板通过的第一通孔；

平移伺服电缸，所述治具平台在所述平移伺服电缸的作用下沿水平方向往复运动。

13.根据权利要求11所述的电堆叠片堆叠装置，其特征在于，所述弹夹式堆叠组件还包括：

堆叠导向杆，所述堆叠导向杆与所述堆叠导轨延伸的方向平行，用于引导所述堆叠治具上下往复移动的方向。

14.根据权利要求13所述的电堆叠片堆叠装置，其特征在于，所述双极板料盒机构包括：

双极板料盒支架；

双极板料盒，所述双极板料盒用于盛放所述双极板；

双极板挡板，所述双极板挡板与所述双极板料盒支架固定连接；所述双极板挡板用于限制所述双极板料盒的位置；

双极板传感器，所述双极板传感器位于所述双极板料盒的下部，通过所述双极板料盒底部的孔确定所述双极板料盒中所述双极板的数量。

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