CN213536414U - 一种燃料电池电堆与箱体的组装设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃料电池电堆与箱体的组装设备，包括机架，其特征在于，所述机架的上表面设置有电堆运输机构和箱体运输机构，所述电堆运输机构和箱体运输机构之间设置有可升降的组装平台，所述电堆运输机构和箱体运输机构同中心线设置；所述组装平台旁设置有组装体输送结构，所述组装体输送结构用于将组装体输送到翻转机构处。本实用新型的燃料电池电堆与箱体的组装设备，提高了电堆与箱体的装配效率，降低了员工的劳动强度，利于规模化生产。

Description

一种燃料电池电堆与箱体的组装设备

技术领域

本实用新型涉及电堆组装技术领域，特别涉及一种燃料电池电堆与箱体的组装设备。

背景技术

电池指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间，能将化学能转化成电能的装置，具有正极、负极之分，在现代社会生活中的各个方面发挥有很大作用。

目前，氢燃料电池发展迅速，燃料电池系统的电堆与箱体的装配都是通过人工搬运、吊装，这种装配方式效率低，员工劳动强度大，不利于规模化生产。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种燃料电池电堆与箱体的组装设备，提高了电堆与箱体的装配效率，降低了员工的劳动强度，利于规模化生产。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种燃料电池电堆与箱体的组装设备，包括机架，所述机架的上表面设置有电堆运输机构和箱体运输机构，所述电堆运输机构和箱体运输机构之间设置有可升降的组装平台，所述电堆运输机构和箱体运输机构同中心线设置；所述组装平台旁设置有组装体输送结构，所述组装体输送结构用于将组装体输送到翻转机构处。

可选地，所述翻转机构包括支撑平台，所述支撑平台的下表面固定连接有第一顶升气缸；所述支撑平台两侧设置有支撑架，所述支撑架固定连接在所述机架上表面的支撑台面上，所述支撑架的顶端设置有翻转主体。

可选地，所述翻转主体包括转动连接在所述支撑架的顶端的气缸支座，所述气缸支座上固定连接有夹紧气缸，所述气缸支座靠近所述夹紧气缸的工作端的位置固定连接有翻转框架，所述夹紧气缸的工作端穿过所述翻转框架上的过孔固定连接有第一夹紧板。

可选地，所述夹紧气缸设置有两个，两个所述夹紧气缸对称设置在所述翻转框架的两侧，所述翻转框架为矩形框架，两个所述夹紧气缸同轴设置。

可选地，所述夹紧气缸设置有一个，所述翻转框架远离所述夹紧气缸的一侧固定连接有转轴，所述转轴的一端转动连接在所述支撑架上，另一端穿过所述翻转框架上的过孔固定连接有第二夹紧板，所述转轴的外表面与所述翻转框架固定连接；所述转轴与所述夹紧气缸的工作端同轴设置。

可选地，所述翻转框架上设置有第一光电传感器，所述第一光电传感器与控制箱内的PLC控制器通信连接。

可选地，所述电堆运输机构和箱体运输机构均包括导轨，所述导轨上滑动连接有传送支架，所述传送支架包括底板，所述底板的下表面与所述导轨连接，所述底板的上表面固定连接有立柱，所述立柱的顶端连接有用于定位运输物的锁紧螺杆。

可选地，所述导轨远离所述组装平台的一端设置有推动气缸，所述推动气缸的非工作端固定连接在所述机架上，所述推动气缸的工作端用于推动所述底板；所述组装平台的两侧均设置有支撑台面，所述支撑台面与对应侧的所述导轨的端部固定连接，所述支撑台面上靠近相应侧的所述导轨的端部的位置设置有第二光电传感器。

可选地，所述组装平台的下表面固定连接有第二顶升气缸，所述组装平台设置在两个所述支撑台面之间的空间中。

可选地，所述组装体输送结构为链条传动结构，所述链条传动结构包括运输链，所述运输链包括两条，两条所述运输链平行设置，且两条所述运输链的一侧转动连接在第一链轴的两端的链轮上，另一侧转动连接在第二链轴的两端的链轮上。

从上述技术方案可以看出，本实用新型提供的燃料电池电堆与箱体的组装设备，所述电堆运输机构用于运输电堆，所述箱体运输机构用于运输箱体。所述电堆和箱体被运送到组装平台上进行组装形成组装体，组装平台旁设置有组装体输送结构，所述组装体输送结构用于将组装体输送到翻转机构处，所述翻转机构用于将所述组装体翻转到需要的方位，这个过程中不需要人手工搬运和吊装，降低了工人的劳动强度，同时避免了工人搬运过程中的安全事故，提高了装配速度，更适用于规模化生产。

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获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的燃料电池电堆与箱体的组装设备的一个角度的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的燃料电池电堆与箱体的组装设备的仰视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的燃料电池电堆与箱体的组装设备的另一个角度的立体结构示意图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种燃料电池电堆与箱体的组装设备，提高了电堆与箱体的装配效率，降低了员工的劳动强度，利于规模化生产。

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做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。

请参阅图1至图3，本实用新型提供了一种燃料电池电堆与箱体的组装设备，包括机架1，机架1的上表面设置有电堆运输机构和箱体运输机构。所述电堆运输机构用于运输电堆，所述箱体运输机构用于运输箱体。所述电堆运输机构和箱体运输机构之间设置有可升降的组装平台11，所述电堆运输机构和箱体运输机构同中心线设置，分列在组装平台11的两侧。组装平台11旁设置有组装体输送结构，所述组装体输送结构用于将组装体输送到翻转机构处，所述翻转机构用于将所述组装体翻转到需要的方位，以便员工的下一步操作。所述组装体为所述箱体和所述电堆组合后的结构。

本实用新型提供了一种燃料电池电堆与箱体的组装设备，所述电堆运输机构用于运输电堆，所述箱体运输机构用于运输箱体。所述电堆和箱体被运送到组装平台11上进行组装形成组装体，组装平台11旁设置有组装体输送结构，所述组装体输送结构用于将组装体输送到翻转机构处，所述翻转机构用于将所述组装体翻转到需要的方位，这个过程中不需要人手工搬运和吊装，降低了工人的劳动强度，同时避免了工人搬运过程中的安全事故，提高了装配速度，更适用于规模化生产。

具体的，所述翻转机构包括支撑平台20，支撑平台20设置在所述组装体输送结构的靠近末端的位置。支撑平台20的下表面固定连接有第一顶升气缸22。第一顶升气缸22用于调整支撑平台20的高度。第一顶升气缸22与PLC控制器通信连接。支撑平台20的两侧设置有支撑架3，支撑架3固定连接在机架1上表面的支撑台面13上。如图1所示，支撑台面13设置有两块，两块支撑台面13间隔开设置，两块支撑台面13之间设置所述组装体输送结构。支撑台面13的长度方向与所述箱体运输机构垂直设置。支撑架3的顶端设置有翻转主体。支撑架3跨接在两块支撑台面13上。

其中，所述翻转主体包括转动连接在支撑架3的顶端的气缸支座4，气缸支座4上固定连接有夹紧气缸23，夹紧气缸23与PLC控制器通信连接。气缸支座4靠近夹紧气缸23的工作端的位置固定连接有翻转框架5。夹紧气缸23的工作端穿过翻转框架5上的过孔固定连接有第一夹紧板7。夹紧气缸23的工作端推动第一夹紧板7，第一夹紧板7对支撑平台20上放置的待翻转的组装体夹紧定位，第一夹紧板7夹紧后，气缸支座4旋转，带动第一夹紧板7旋转。气缸支座4靠近支撑架3的一端固定连接有连接轴，所述连接轴远离气缸支座4的一端通过轴承转动连接在支撑架3上，且此端部通过传动结构与翻转电机2传动连接。具体的，所述传动结构为第一链条和第一链轮组成的传动结构，此传动结构为本领域常用的链传动结构，此处不再对其具体连接进行赘述。当然，所述传动结构也可以为带传动结构，此处不做限定。翻转框架5有助于对组装体辅助定位。

在一具体实施例中，如图1所示，夹紧气缸23设置有两个，两个夹紧气缸23对称设置在翻转框架5的两侧，两个夹紧气缸23分别用于驱动第一夹紧板7夹紧组装体的两个相对设置的侧面。翻转框架5为矩形框架，两个夹紧气缸23同轴设置，以保证第一夹紧板7对组装体夹紧的可靠性。此实施例中，仅有一个气缸支座4与翻转电机2连接，与翻转电机2连接的气缸支座4为远离所述组装体输入端的一侧的一个。

在另一具体实施例中，夹紧气缸23设置有一个，翻转框架5远离夹紧气缸23的一侧固定连接有转轴，所述转轴的一端转动连接在支撑架3上，另一端穿过翻转框架5上的过孔固定连接有第二夹紧板，第一夹紧板7与所述第二夹紧板对应设置。所述转轴的外表面与翻转框架5固定连接；所述转轴与夹紧气缸23的工作端同轴设置。本实施例中，通过一个夹紧气缸23提供夹紧力。

为了提高夹紧的可靠性，第一夹紧板7与所述第二夹紧板用于夹紧的面上固定连接有表面粗糙的织物层，这样不仅能够保护被夹紧面，也可以提高夹紧后的摩擦力，保证夹紧的可靠性。

为了方便控制，翻转框架5上设置有第一光电传感器(图中未示)，所述第一光电传感器与控制箱内的PLC控制器通信连接。所述第一光电传感器用于检测是否有所述组装体进入待翻转区域，当检测到有所述组装体待翻转时，PLC控制器控制夹紧气缸23夹紧所述组装体后，控制翻转电机2工作，将所述组装体翻转设定的角度。

进一步的，所述电堆运输机构和箱体运输机构均包括导轨，所述导轨上滑动连接有传送支架。所述传送支架包括第一支架16和第二支架8。第一支架16用于对所述电堆进行输送，第二支架8用于对所述箱体进行输送。所述电堆运输机构的导轨为第一导轨14，所述箱体运输机构的导轨为第二导轨10。为了保证传输的稳定性，第一导轨14包括两个间隔平行设置的单轨，同样的，第二导轨10也包括两个间隔平行设置的单轨。第一导轨14上滑动连接有第一支架16，第二导轨10上滑动连接有第二支架8。

具体的，所述传送支架包括底板，所述底板的下表面与所述导轨连接，所述底板的上表面固定连接有立柱，所述立柱的顶端连接有用于定位运输物的锁紧螺杆。所述锁紧螺杆包括第一锁紧螺15和第二锁紧螺杆9。可以理解的，第一支架16上螺纹连接有第一锁紧螺杆15，第二支架8上螺纹连接有第二锁紧螺杆9。第一锁紧螺杆15用于对第一支架16的底板上输送的所述电堆进行锁紧定位，第二锁紧螺杆9用于对第二支架8的底板上输送的所述箱体进行锁紧定位。第一锁紧螺15和第二锁紧螺杆9的锁紧及松开均需要工作人员操作。当在组装平台11上组装时，组装平台11的高度升高到高于所述组装体输送结构，以方便工人组装。所述组装体装配好后，组装平台11的高度降低到低于所述组装体输送结构，从而所述组装体自动放置到所述组装体输送结构上，不需要人手工搬运。

为了实现输送的目的，所述导轨远离组装平台11的一端设置有推动气缸，所述推动气缸的非工作端固定连接在机架1上，所述推动气缸的工作端用于推动所述传送支架的底板，将所述传送支架推送到组装平台11处。与上述实施例对应的，所述推动气缸包括电堆推动气缸17和箱体推动气缸24，可以理解的，电堆推动气缸17用于推动第一支架16，箱体推动气缸24用于推动第二支架8。

具体的，组装平台11的两侧均设置有支撑台面13，支撑台面13与对应侧的所述导轨的端部固定连接。支撑台面13上靠近相应侧的所述导轨的端部的位置设置有第二光电传感器。所述第二光电传感器包括两个，一个所述第二光电传感器用于检测所述电堆是否输送到位，另一个所述第二光电传感器用于检测所述箱体是否输送到位。所述第二光电传感器与PLC控制器通信连接。

为了方便控制组装平台11的高度变化，组装平台11的下表面固定连接有第二顶升气缸21，组装平台11设置在两个支撑台面13之间的空间中，第二顶升气缸21与PLC控制器通信连接。

所述组装体输送结构为链条传动结构，所述链条传动结构包括运输链19，为了提高运输稳定性，运输链19包括两条，两条运输链19平行设置，且两条运输链19的一侧转动连接在第一链轴12的两端的链轮上，另一侧转动连接在第二链轴(图中未示)的两端的链轮上。运输链19为本领域常用的链条结构。

为了方便上料，第一支架16的底板旁设置有电堆升降平台18，电堆升降平台18的升降由第三顶升气缸操作，电堆升降平台18的侧面设置有第一气缸，所述第一气缸用于将电堆升降平台18上的电堆推送到第一支架16的底板上。第二支架8的底板旁设置有箱体升降平台6，箱体升降平台6的升降由第四顶升气缸操作，箱体升降平台6的侧面设置有第二气缸，所述第二气缸用于将箱体升降平台6上的箱体推送到第二支架8的底板上。

上述各实施例中，PLC控制器控制各个动力气缸和电机的方式为现有技术中常用的方式，此处不再赘述。

燃料电池电堆与箱体的组装设备工作时，PLC控制器控制所述箱体运输机构的工作相较于所述电堆运输机构的工作延时10s，即箱体相较于电堆晚10s移动。箱体与电堆在组装平台11装配，装配完，箱体与电堆的组合体到下一个工位，即支撑平台20处，通过第一顶升气缸22升起支撑平台20，支撑平台20上的箱体与电堆的组合体工件再通过翻转机构旋转，以方便员工下一步操作。

在本方案的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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方案的限制。

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。在本方案的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种燃料电池电堆与箱体的组装设备，包括机架，其特征在于，所述机架的上表面设置有电堆运输机构和箱体运输机构，所述电堆运输机构和箱体运输机构之间设置有可升降的组装平台，所述电堆运输机构和箱体运输机构同中心线设置；所述组装平台旁设置有组装体输送结构，所述组装体输送结构用于将组装体输送到翻转机构处。

2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆与箱体的组装设备，其特征在于，所述翻转机构包括支撑平台，所述支撑平台的下表面固定连接有第一顶升气缸；所述支撑平台两侧设置有支撑架，所述支撑架固定连接在所述机架上表面的支撑台面上，所述支撑架的顶端设置有翻转主体。

3.根据权利要求2所述的燃料电池电堆与箱体的组装设备，其特征在于，所述翻转主体包括转动连接在所述支撑架的顶端的气缸支座，所述气缸支座上固定连接有夹紧气缸，所述气缸支座靠近所述夹紧气缸的工作端的位置固定连接有翻转框架，所述夹紧气缸的工作端穿过所述翻转框架上的过孔固定连接有第一夹紧板。

4.根据权利要求3所述的燃料电池电堆与箱体的组装设备，其特征在于，所述夹紧气缸设置有两个，两个所述夹紧气缸对称设置在所述翻转框架的两侧，所述翻转框架为矩形框架，两个所述夹紧气缸同轴设置。

5.根据权利要求3所述的燃料电池电堆与箱体的组装设备，其特征在于，所述夹紧气缸设置有一个，所述翻转框架远离所述夹紧气缸的一侧固定连接有转轴，所述转轴的一端转动连接在所述支撑架上，另一端穿过所述翻转框架上的过孔固定连接有第二夹紧板，所述转轴的外表面与所述翻转框架固定连接；所述转轴与所述夹紧气缸的工作端同轴设置。

6.根据权利要求3所述的燃料电池电堆与箱体的组装设备，其特征在于，所述翻转框架上设置有第一光电传感器，所述第一光电传感器与控制箱内的PLC控制器通信连接。

7.根据权利要求1所述的燃料电池电堆与箱体的组装设备，其特征在于，所述电堆运输机构和箱体运输机构均包括导轨，所述导轨上滑动连接有传送支架，所述传送支架包括底板，所述底板的下表面与所述导轨连接，所述底板的上表面固定连接有立柱，所述立柱的顶端连接有用于定位运输物的锁紧螺杆。

8.根据权利要求7所述的燃料电池电堆与箱体的组装设备，其特征在于，所述导轨远离所述组装平台的一端设置有推动气缸，所述推动气缸的非工作端固定连接在所述机架上，所述推动气缸的工作端用于推动所述底板；

所述组装平台的两侧均设置有支撑台面，所述支撑台面与对应侧的所述导轨的端部固定连接，所述支撑台面上靠近相应侧的所述导轨的端部的位置设置有第二光电传感器。

9.根据权利要求8所述的燃料电池电堆与箱体的组装设备，其特征在于，所述组装平台的下表面固定连接有第二顶升气缸，所述组装平台设置在两个所述支撑台面之间的空间中。

10.根据权利要求1所述的燃料电池电堆与箱体的组装设备，其特征在于，所述组装体输送结构为链条传动结构，所述链条传动结构包括运输链，所述运输链包括两条，两条所述运输链平行设置，且两条所述运输链的一侧转动连接在第一链轴的两端的链轮上，另一侧转动连接在第二链轴的两端的链轮上。

Images