CN212967772U - 一种用于电堆组装的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电堆组装的装置，属于燃料电池技术领域。该装置包括信号交换器、计算机、机械手组件、以及设置在所述机械手组件一侧的视觉识别系统，所述信号交换器分别连接所述计算机、所述机械手组件、以及所述视觉识别系统；所述机械手组件包括底座、设置在所述底座上的机械臂、及设置在所述机械臂末端的抓取机构，所述机械臂连接所述信号交换器，所述视觉识别系统设置在所述底座的一侧；所述视觉识别系统包括底板、设置在所述底板上的第一识别组件及第二识别组件，所述第一识别组件与所述第二识别组件平行设置。本实用新型可以使电堆组装过程高效化，极大的减少电堆材料间的段差，提高了电堆组装成功率，提高了生产效率。

Description

一种用于电堆组装的装置

技术领域

本实用新型属于燃料电池技术领域，涉及机械领域，特别是涉及一种用于电堆组装的装置。

背景技术

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。燃料电池用燃料和氧气作为原料；同时没有机械传动部件，故没有噪声污染，排放出的有害气体极少。氢燃料电池主要分为石墨堆和金属堆，石墨堆主要由石墨双极板和膜电极构成。

机械手是一种能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。特点是可以通过编程来完成各种预期的作业，构造和性能上兼有人和机械手机器各自的优点能到达人手不能到达的地方且能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于各个领域。

目前燃料电池组装过程中物料间断差较大，且极板与膜电极间存在偏移，定位不精确，降低了电堆组装的效率。

实用新型内容

基于此，本实用新型提供一种用于电堆组装的装置，旨在解决燃料电池组装过程中物料间断差较大，且极板与膜电极间存在偏移、定位不精确的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出如下技术方案：

一种用于电堆组装的装置，包括信号交换器、计算机、机械手组件、以及设置在所述机械手组件一侧的视觉识别系统，所述信号交换器分别连接所述计算机、所述机械手组件、以及所述视觉识别系统；所述机械手组件包括底座、设置在所述底座上的机械臂、及设置在所述机械臂末端的抓取机构，所述机械臂连接所述信号交换器，所述视觉识别系统设置在所述底座的一侧；所述视觉识别系统包括底板、设置在所述底板上的第一识别组件及第二识别组件，所述第一识别组件与所述第二识别组件平行设置。通过所述抓取机构抓取物料，所述视觉识别系统拍照识别，校准位置，实现物料快速准确堆叠。

进一步地，所述第一识别组件包括设置在所述底板上的第一定位架、设置于所述第一定位架上的第一相机、第一光源组件及扫码器，所述扫码器、所述第一光源组件、及所述第一相机自上而下设置；所述扫码器分别连接所述第一相机、所述计算机；所述第一相机连接所述信号交换器；

所述第一定位架为“H”形框架，所述“H”形框架包括平行设置的第一立柱和第二立柱，所述第一立柱通过第一横板与所述第二立柱连接；所述第一相机设置在所述第一横板上，所述扫码器设置于所述第二立柱末端远离所述第一立柱的一侧上；所述第一光源组件的一端固定于所述第一立柱上，另一端固定于所述第二立柱上；

所述第一光源组件包括固定于所述第一立柱上的第一定位板、固定于所述第二立柱上的第二定位板、及设置在所述第一定位板与所述第二定位板之间的第一光源；所述第一光源的一端固定于所述第一定位板上，另一端固定于所述第二定位板上；所述第一定位板与所述第二定位板平行设置。

其中，所述第一横板通过角码固定在所述第一立柱和所述第二立柱之间，通过角码可以调节第一横板的高度，保证整体的稳定性。

所述第一相机通过第一相机固定板固定在所述第一横板上，可以通过所述第一相机固定板调节第一相机的位置，达到最佳的拍照效果。

进一步地，所述第一定位板与所述第二定位板等高设置，可以根据实际要求调节第一定位板和第二定位板的高度，进而调节所述第一光源的高度。

进一步地，所述第一光源包括平行设置的两根光管，且两者光强相同，同时开启或者关闭，能够很好地提供光线补偿。

所述扫码器可以对产品进行有效地扫码，扫码完成后将信息传送至计算机，通过计算机信息库对比识别，最终传送至所述机械臂。

进一步地，所述第二识别组件包括设置在所述底板上的第二定位架、设置于所述第二定位架上的第二相机、第二光源组件；所述第二光源组件与所述第二相机自上而下设置；所述第二相机连接所述信号交换器；

所述第二定位架为“H”形框架，所述“H”形框架包括平行设置的第三立柱和第四立柱，所述第三立柱通过第二横板与所述第四立柱连接；所述第二相机设置在所述第二横板上；所述第二光源组件的一端固定于所述第三立柱上，另一端固定于所述第四立柱上；

所述第二光源组件包括固定于所述第三立柱上的第三定位板、固定于所述第四立柱上的第四定位板、及设置在所述第三定位板与所述第四定位板之间的第二光源；所述第二光源的一端固定于所述第三定位板上，另一端固定于所述第四定位板上；所述第三定位板与所述第四定位板平行设置；

进一步地，所述第二横板通过角码固定在所述第三立柱和所述第四立柱之间，通过角码可以调节第二横板的高度，保证整体的稳定性。

进一步地，所述第二相机通过第二相机固定板固定在所述第二横板上，通过所述第二相机固定板可以调节第二相机的位置，达到最佳的拍照效果。

进一步地，所述第三定位板与所述第四定位板平行等高设置，可以根据实际要求调节第三定位板额第四定位板的高度，进而调节所述第二光源的高度。

进一步地，所述第二光源包括平行设置的两根光管，且两者光强相同，同时开启或者关闭，能够很好地提供光线补偿。

进一步地，所述第一光源与所述第一相机之间的距离等于所述第二光源与所述第二相机之间的距离。

进一步地，所述抓取机构包括设置在所述机械臂上的支撑板、设置在所述支撑板远离所述机械臂一侧面上的电磁阀、设置在所述支撑板上远离所述电磁阀一端的吸附组件、以及设置在所述支撑板上靠近所述电磁阀一端的夹取组件。

进一步地，所述吸附组件包括设置在所述支撑板上的第一连接板、设置在所述第一连接板上的第二连接板、设置在所述第二连接板上的吸附板、以及设置在所述支撑板靠近所述机械臂一侧面上的吸附感应器。

进一步地，所述第一连接板通过连接圆柱与所述第二连接板相连；所述连接圆柱有四根，平均分布在所述第二连接板上，使得该机械机构更加地稳定。

进一步地，所述第二连接板边缘设置有若干吸附气嘴，能够有效地将产品吸附，防止掉落。

进一步地，所述吸附感应器通过感应器连接板固定在所述支撑板上；可通过感应器连接板调节吸附感应器伸出所述支撑板的位置。

进一步地，所述第二连接板上设置有一槽孔，与所述吸附感应器垂直对应，可以有效地感应产品是否吸附到位，提高产品质量。

进一步地，所述夹取组件包括设置在所述支撑板靠近所述电磁阀一端的第三连接板、与所述第三连接板垂直设置的第四连接板、设置在所述第四连接板上的夹取气缸、以及设置在所述夹取气缸上的气爪。

进一步地，所述夹取气缸上设置有磁感应器；所述磁感应器有两个，用于感应气缸运动和复位是否到位，保证产品的夹取和松开。

进一步地，所述气爪设置有三个，圆周分布在所述夹取气缸下方，通过气缸的带动，有效地保证夹取产品的准确性和稳定性。

本实用新型提出的技术方案中，通过抓取机构抓取材料到视觉系统位置进行拍照，计算机选取区域中的特征影像，与视觉库中进行对比，识别成功后，校准位置，抓取机构抓取材料进行叠堆，判定材料种类的同时，实现了偏差校准。使用本装置可以使电堆组装过程高效化，极大的减少电堆材料间的段差，提高了电堆组装成功率，提高了生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例的用于电堆组装的装置的结构框图；

图2为图1的机械手组件的立体结构示意图；

图3为图1的视觉识别系统的立体结构示意图；

图4为图2的夹取组件的正视图；

图5为图2的夹取组件的立体结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”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。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

目前燃料电池组装过程中物料间断差较大，且极板与膜电极间存在偏移，定位不精确，降低了电堆组装的效率。为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种用于电堆组装的装置。

如图1至图3所示，本实用新型一实施例提出的一种用于电堆组装的装置，包括信号交换器10、计算机20、机械手组件30、以及设置在所述机械手组件30一侧的视觉识别系统40，所述信号交换器10分别连接所述计算机20、所述机械手组件30、以及所述视觉识别系统40；

所述机械手组件30包括底座31、设置在所述底座31上的机械臂32、及设置在所述机械臂32末端的抓取机构33，所述机械臂32连接所述信号交换器10，所述视觉识别系统40设置在所述底座31的一侧；

所述视觉识别系统40包括底板41、设置在所述底板41上的第一识别组件42及第二识别组件43，所述第一识别组件42与所述第二识别组件43平行设置，且在所述底板41上错开设置。通过所述抓取机构33抓取物料，所述视觉识别系统40拍照识别，校准位置，实现物料快速准确堆叠。

如图3所示，在本实施例中，所述第一识别组件42包括设置在所述底板41上的第一定位架421、设置于所述第一定位架421上的第一相机422、第一光源组件423及扫码器424，所述扫码器424、所述第一光源组件423、及所述第一相机422自上而下设置；所述扫码器424分别连接所述第一相机422、所述计算机20；所述第一相机422连接所述信号交换器10；

进一步地，在本实施例中，所述第一定位架421为“H”形框架，所述“H”形框架包括平行设置的第一立柱4211和第二立柱4212，所述第一立柱4211通过第一横板4213与所述第二立柱连接4212；所述第一相机422设置在所述第一横板4213上，所述扫码器424设置于所述第二立柱4212末端远离所述第一立柱4211的一侧上；所述第一光源组件423的一端固定于所述第一立柱4211上，另一端固定于所述第二立柱上4212；

进一步地，在本实施例中，所述第一光源组件423包括固定于所述第一立柱4211上的第一定位板4231、固定于所述第二立柱4212上的第二定位板4232、及设置在所述第一定位板4231与所述第二定位板4232之间的第一光源4233；所述第一光源4233的一端固定于所述第一定位板4231上，另一端固定于所述第二定位板4232上；所述第一定位板4231与所述第二定位板4232平行设置；

进一步地，在本实施例中，所述第一光源4233包括平行设置的两根光管，且两者光强相同，同时开启或者关闭。除此之外，所述第一光源可以根据产品的材质调节光强，更好地提供光线补偿。

进一步地，在本实施例中，所述第一横板4213通过角码(未标明)固定在所述第一立柱4211和所述第二立柱4212之间，可以通过所述角码调节高度，保证整体的稳定性。

进一步地，在本实施例中，所述第一相机422通过第一相机固定板425固定在所述第一横板4213上，可以通过所述第一相机固定板425调节位置，达到最佳的拍照效果。

进一步地，在本实施例中，所述第一定位板4231与所述第二定位板4232等高设置，可以根据实际要求调节高度，进而调节所述第一光源4233的高度。

进一步地，在本实施例中，所述扫码器424可以对产品进行有效地扫码，扫码完成后将信息传送至计算机20，通过计算机20信息库对比识别，最终传送至所述机械臂32。

再次参照图3，在本实施例中，所述第二识别组件43包括设置在所述底板41上的第二定位架431、设置于所述第二定位架431上的第二相机432、第二光源组件433；所述第二光源组件433与所述第二相机432自上而下设置；所述第二相机连接432所述信号交换器10；

进一步地，在本实施例中，所述第二定位架431为“H”形框架，所述“H”形框架包括平行设置的第三立柱4311和第四立柱4312，所述第三立柱4311通过第二横板4313与所述第四立柱4312连接；所述第二相机432设置在所述第二横板4313上；所述第二光源组件433的一端固定于所述第三立柱4311上，另一端固定于所述第四立柱上4312；

进一步地，在本实施例中，所述第二光源组件433包括固定于所述第三立柱4311上的第三定位板4331、固定于所述第四立柱4312上的第四定位板4332、及设置在所述第三定位板4331与所述第四定位板4332之间的第二光源4333；所述第二光源4333的一端固定于所述第三定位板4331上，另一端固定于所述第四定位板4332上；所述第三定位板4331与所述第四定位板4332平行设置；

进一步地，在本实施例中，所述第二光源4333包括平行设置的两根光管，且两者光强相同，同时开启或者关闭。除此之外，所述第二光源可以根据产品的材质调节光强，更好地提供光线补偿。

进一步地，在本实施例中，所述第二横板4313通过角码(未标明)固定在所述第三立柱4311和所述第四立柱4312之间，可以通过角码调节高度，保证整体的稳定性。

进一步地，在本实施例中，所述第二相机432通过第二相机固定板434固定在所述第二横板4313上，可以通过所述第二相机固定板434调节位置，达到最佳的拍照效果。

进一步地，在本实施例中，所述第三定位板4331与所述第四定位板4332平行等高设置，可以根据实际要求调节高度，进而调节所述第二光源4333的高度。所述第二光源4333包括平行设置的两根光管，且两者光强相同，同时开启或者关闭，能够很好地提供光线补偿。

进一步地，在本实施例中，所述第一光源4233与所述第一相机422之间的距离等于所述第二光源4333与所述第二相机432之间的距离。

如图4至图5所示，在本实施例中，所述抓取机构33包括设置在所述机械臂32上的支撑板331、设置在所述支撑板331远离所述机械臂32一侧面上的电磁阀332、设置在所述支撑板331上远离所述电磁阀332一端的吸附组件333、以及设置在所述支撑板331上靠近所述电磁阀332一端的夹取组件334。

进一步地，如图4至图5所示，在本实施例中，所述吸附组件333包括设置在所述支撑板331上的第一连接板3331、设置在所述第一连接板3331上的第二连接板3332、设置在所述第二连接板3332上的吸附板3333、以及设置在所述支撑板331靠近所述机械臂32一侧面上的吸附感应器3334；

具体的，所述第一连接板3331通过连接圆柱3335与所述第二连接板3332相连；所述连接圆柱3335有四根，平均分布在所述第二连接板3332上，使得该机械机构更加地稳定。

所述第二连接板3332边缘设置有若干吸附气嘴(未标明)，能够有效地将产品吸附，防止掉落；所述吸附感应器3334通过感应器连接板3336固定在所述支撑板上331；可通过感应器连接板3336调节吸附感应器3334伸出所述支撑板331的位置；所述第二连接板3332上设置有一槽孔3337，与所述吸附感应器3334垂直对应，可以有效地感应产品是否吸附到位，提高产品质量。

进一步地，在本实施例中，所述夹取组件334包括设置在所述支撑板331靠近所述电磁阀332一端的第三连接板3341、与所述第三连接板3341垂直设置的第四连接板3342、设置在所述第四连接板3342上的夹取气缸3343、以及设置在所述夹取气缸上3343的气爪3344。

进一步地，如图4至图5所示，在本实施例中，所述夹取气缸上设置有磁感应器3345；所述磁感应器3345有两个，用于感应气缸运动和复位是否到位，保证产品的夹取和松开；所述气爪3344有三个，圆周分布在所述夹取气缸3343下方，通过气缸的带动，有效地保证夹取产品的准确性和稳定性。

本实用新型提出的技术方案中，通过抓取机构吸取材料到视觉识别系统位置进行拍照，通过计算机信息库进行识别，识别成功后，校准位置，抓取机构抓取材料进行叠堆。使用本装置可以使电堆组装过程高效化，极大的减少电堆材料间的段差，提高了电堆组装成功率，提高了生产效率

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于电堆组装的装置，其特征在于，包括信号交换器、计算机、机械手组件、以及设置在所述机械手组件一侧的视觉识别系统，所述信号交换器分别连接所述计算机、所述机械手组件、以及所述视觉识别系统；

所述机械手组件包括底座、设置在所述底座上的机械臂、及设置在所述机械臂末端的抓取机构，所述机械臂连接所述信号交换器，所述视觉识别系统设置在所述底座的一侧；

所述视觉识别系统包括底板、设置在所述底板上的第一识别组件及第二识别组件，所述第一识别组件与所述第二识别组件平行设置。

2.根据权利要求1所述的用于电堆组装的装置，其特征在于，所述第一识别组件包括设置在所述底板上的第一定位架、设置于所述第一定位架上的第一相机、第一光源组件及扫码器，所述扫码器、所述第一光源组件、及所述第一相机自上而下设置；所述扫码器分别连接所述第一相机、所述计算机；所述第一相机连接所述信号交换器；

所述第二识别组件包括设置在所述底板上的第二定位架、设置于所述第二定位架上的第二相机、第二光源组件；所述第二光源组件与所述第二相机自上而下设置；所述第二相机连接所述信号交换器。

3.根据权利要求2所述的用于电堆组装的装置，其特征在于，所述第一定位架为“H”形框架，所述“H”形框架包括平行设置的第一立柱和第二立柱，所述第一立柱通过第一横板与所述第二立柱连接；所述第一相机设置在所述第一横板上，所述扫码器设置于所述第二立柱末端远离所述第一立柱的一侧上；所述第一光源组件的一端固定于所述第一立柱上，另一端固定于所述第二立柱上；

所述第二定位架为“H”形框架，所述“H”形框架包括平行设置的第三立柱和第四立柱，所述第三立柱通过第二横板与所述第四立柱连接；所述第二相机设置在所述第二横板上；所述第二光源组件的一端固定于所述第三立柱上，另一端固定于所述第四立柱上。

4.根据权利要求3所述的用于电堆组装的装置，其特征在于，所述第一光源组件包括固定于所述第一立柱上的第一定位板、固定于所述第二立柱上的第二定位板、及设置在所述第一定位板与所述第二定位板之间的第一光源；所述第一光源的一端固定于所述第一定位板上，另一端固定于所述第二定位板上；所述第一定位板与所述第二定位板平行设置；

所述第二光源组件包括固定于所述第三立柱上的第三定位板、固定于所述第四立柱上的第四定位板、及设置在所述第三定位板与所述第四定位板之间的第二光源；所述第二光源的一端固定于所述第三定位板上，另一端固定于所述第四定位板上；所述第三定位板与所述第四定位板平行设置。

5.根据权利要求4所述的用于电堆组装的装置，其特征在于，所述第一横板和所述第二横板等长设置；所述第一光源与所述第一相机之间的距离等于所述第二光源与所述第二相机之间的距离。

6.根据权利要求1所述的用于电堆组装的装置，其特征在于，所述抓取机构包括设置在所述机械臂上的支撑板、设置在所述支撑板远离所述机械臂一侧面上的电磁阀、设置在所述支撑板上远离所述电磁阀一端的吸附组件、以及设置在所述支撑板上靠近所述电磁阀一端的夹取组件。

7.根据权利要求6所述的用于电堆组装的装置，其特征在于，所述吸附组件包括设置在所述支撑板上的第一连接板、设置在所述第一连接板上的第二连接板、设置在所述第二连接板上的吸附板、以及设置在所述支撑板靠近所述机械臂一侧面上的吸附感应器。

8.根据权利要求7所述的用于电堆组装的装置，其特征在于，所述第一连接板通过连接圆柱与所述第二连接板相连。

9.根据权利要求8所述的用于电堆组装的装置，其特征在于，所述第二连接板上设置有一槽孔，与所述吸附感应器垂直对应。

10.根据权利要求9所述的用于电堆组装的装置，其特征在于，所述夹取组件包括设置在所述支撑板靠近所述电磁阀一端的第三连接板、与所述第三连接板垂直设置的第四连接板、设置在所述第四连接板上的夹取气缸、以及设置在所述夹取气缸上的气爪。

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