CN215093288U - 燃料电池系统的装配工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃料电池系统的装配工装，包括：第一对接单元、第二对接单元、驱动单元、第一支撑限位单元、第二支撑限位单元；所述第一对接单元和所述第二对接单元间隔布置，分别能够支撑定位在所述第一支撑限位单元和所述第二支撑限位单元上，分别用于与燃料电池的两侧对接；所述第一支撑限位单元与所述驱动单元相连，用于驱动所述第一支撑限位单元绕旋转轴线旋转，以带动两个对接单元和燃料电池旋转。采用该装配工装装配燃料电池系统时，通过操作驱动单元就能很方便地调整燃料电池的方位，相比人工翻转燃料电池而言，装配效率更高、安全性更好，而且不容易漏装零件。

Description

燃料电池系统的装配工装

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别涉及燃料电池系统的装配工装。

背景技术

燃料电池系统由燃料电池和许多零件组装而成，组装过程中，需要翻转燃料电池，将其调整到方便零件安装的方位。

而燃料电池的体积大、重量重，所以依靠工人翻转燃料电池比较费时费力，会导致装配效率低下而且存在安全隐患。

因此，如何提高燃料电池系统的装配效率，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种燃料电池系统的装配工装，所述装配工装包括：第一对接单元、第二对接单元、驱动单元、第一支撑限位单元、第二支撑限位单元；

所述第一对接单元和所述第二对接单元间隔布置，分别支撑定位在所述第一支撑限位单元和所述第二支撑限位单元上，分别用于与燃料电池的两侧对接；

所述第一支撑限位单元与所述驱动单元相连，用于驱动所述第一支撑限位单元绕旋转轴线旋转，以带动两个对接单元和燃料电池旋转。

在一种实施方式中，所述第一支撑限位单元包括沿旋转轴线延伸的支撑臂、第一限位销以及限位套，所述第一对接单元支撑在所述支撑臂上，所述限位套套在所述支撑臂和所述第一对接单元外，所述第一限位销同时穿在所述限位套的销孔和所述第一对接单元的销孔中，所述支撑臂和所述限位套在环绕旋转轴线的圆周方向上相互限位。

在一种实施方式中，所述限位套能够相对所述支撑臂沿旋转轴线移动，能够移动到与所述第一对接单元完全分离的位置。

在一种实施方式中，所述第一对接单元包括沿旋转轴线延伸的第一柱体，所述第一柱体上设有凸出其外周壁面的限位块，所述支撑臂上设有用于承装所述限位块的限位槽，所述限位块与所述限位槽配合，使所述第一对接单元和所述第一支撑限位单元在旋转轴线上的相对位置稳定。

在一种实施方式中，所述第一柱体上设有凸出其外周壁面的圆辊，所述支撑臂上以及所述限位套的内周壁面上设有半圆孔槽，两者的半圆孔槽能够对合形成限位圆孔，所述限位圆孔用于承装所述圆辊，所述限位圆孔和所述圆辊配合，使所述第一对接单元和所述第一支撑限位单元在旋转径向上的相对位置稳定。

在一种实施方式中，所述第二支撑单元包括支架和支撑轮，所述支撑轮安装在所述支架上并能够相对所述支架绕旋转轴线旋转，所述第二对接单元包括沿旋转轴线延伸的第二柱体，所述第二柱体的圆柱段支撑在所述支撑轮上。

在一种实施方式中，所述第二支撑单元还包括第二限位销，所述第二限位销连在所述支架上并横跨在所述第二柱体的圆柱段上方，能够限定所述第二柱体向上移动。

在一种实施方式中，所述第二柱体的一端设有凸出其外周壁面的限位凸圆，所述限位凸圆的外径大于所述第二限位销和所述支撑轮之间的距离。

在一种实施方式中，所述装配工装还包括支座，所述支座包括横梁和连在横梁两端的立梁，所述驱动单元和所述第二支撑限位单元分别安装在两端的立梁上。

在一种实施方式中，所述支座上集成有置物单元、滚轮以及把手，所述滚轮安装在所述支座底部，部分滚轮为定向滚轮，部分滚轮为万向滚轮，且部分滚轮配有刹车部件。

采用本实用新型提供的装配工装装配燃料电池系统，通过旋转手轮就能轻松地将燃料电池旋转到便于零件安装的方位上，相比人工翻转燃料电池，装配效率更高，更省力，安全性更好，且不容易漏装零件，而且旋转过程噪音小、阻力小、操作省力、安全性好，而且燃料电池和装配工装的连接和分离均比较方便，而且能够灵活切换不同规格的对接单元，而且该装配工装结构紧凑、整体性好。

附图说明

图1为本实用新型提供的装配工装的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1中第一对接单元的示意图；

图4为图1中第二对接单元的示意图。

附图标记说明如下：

1第一对接单元，11第一柱体，12限位块，13圆辊；

2第二对接单元，21第二柱体，22限位凸圆；

3支座，31横梁，32立梁；

4驱动单元，41手轮，42传动机构，43减速机构，44轴承；

5第一支撑限位单元，51支撑臂，52限位套，53第一限位销；

6第二支撑限位单元，61支架，62支撑轮，63第二限位销

7置物盘；

8滚轮，81刹车部件；

9把手。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步的详细说明。

如图1，该装配工装包括：第一对接单元1、第二对接单元2、支座3、驱动单元4、第一支撑限位单元5、第二支撑限位单元6、置物盘7、滚轮8以及把手9。

第一对接单元1和第二对接单元2分别用于与燃料电池的左右两侧对接。

第一支撑限位单元5用于支撑和定位第一对接单元1，第二支撑限位单元6用于支撑和定位第二对接单元2。

驱动单元4与第一支撑限位单元5相连，能驱动第一支撑限位单元5绕旋转轴线(图中为左右向轴线)旋转，以带动第一对接单元1、第二对接单元2以及燃料电池一起旋转。

驱动单元4和第二支撑限位单元6固定在支座3上，滚轮8安装在支座3下方，把手9安装在支座3上。装配完成后，可以直接推动支座3，将装配好的燃料电池系统运送到下一工位。

置物单元可以用来放置待装零件和工具，以方便装配操作，利于装配规范化。

采用该装配工装装配燃料电池系统，通过操作驱动单元4就能很方便地调整燃料电池的方位，相比人工翻转燃料电池而言，装配效率更高、安全性更好，而且不容易漏装零件。

下面对照附图详细介绍各单元的结构。

如图1和图2，支座3包括横梁31和连在横梁31左右两端的立梁32。把手9连在立梁32上。滚轮8连在支座3下方，滚轮8的数量为多个，其中，部分滚轮8为万向滚轮、部分滚轮8为定向滚轮。并且，有些滚轮8配置有刹车部件81，以便装配工装能够稳定地停在目标位置。

驱动单元4固定在支座3的立梁32上。驱动单元4包括手轮41、传动机构42、减速机构43以及轴承44，轴承44连在减速机构43的输出轴上，该轴承44与第一支撑限位单元5固定连接，因此驱动单元4能够驱动第一支撑限位单元5旋转。当然，驱动单元4不局限于手动，也可设置为自动。

置物单元包括多个置物盘7，部分置物盘7连在立梁32的前后两侧，部分置物盘7连在横梁31上。

如图3，第一对接单元1包括沿左右向延伸的第一柱体11，第一柱体11上设有凸出其外周壁面的限位块12。第一柱体11的一端设有凸出其外周壁面的圆辊13。第一柱体11的另一端设有螺栓孔位，以通过螺栓对接燃料电池。第一对接单元1上还设有销孔，图中，销孔设置在限位块12上，当然，也可以设置在第一柱体11上。

如图4，第二对接单元2包括第二柱体21，第二柱体21上设有凸出其外周壁面的限位凸圆22。第二柱体21的一端设有螺栓孔位，以通过螺栓对接燃料电池。第二柱体21的至少部分柱段为圆柱段。

如图1和图2，第一支撑限位单元5包括支撑臂51、限位套52和第一限位销53。

支撑臂51沿左右方向延伸，限位套52套在支撑臂51外，能沿支撑臂51左右移动。限位套52和支撑臂51在绕左右向轴线的圆周方向上相互限位，使限位套52无法相对支撑臂51绕左右向轴线旋转。具体可以通过以下结构实现相互限位：在限位套52的内周壁面的相对两侧设置沿左右向延伸的限位长槽，支撑臂51的两侧插在对应侧的限位长槽中。

简言之，限位套52能相对支撑臂51左右移动，但无法相对支撑臂51绕左右向轴线旋转。

支撑臂51的外周壁面上设有限位槽(图中不可见)，用于承装第一对接单元1的限位块12，限位槽的左右宽度仅比限位块12的左右宽度大一点。支撑臂51的外周壁面上以及限位套52的内周壁面上均设有半圆孔槽(图中不可见)。限位套52移动到某位置时，两者的半圆孔槽对合形成限位圆孔，用于承装上述第一对接单元1的限位凸圆22。限位圆孔的直径仅比限位凸圆22外径大一点。

限位套52上设有销孔，限位套52移动到某位置时，其上的销孔与第一对接单元1上的销孔对齐，使第一限位销53可以同时穿在两者的销孔中。

如图1和图2，第二支撑限位单元6包括支架61、支撑轮62和第二限位销63。

支架61固定在支座3的立梁32上，支架61包括前后间隔布置的两个支基。支撑轮62安装在两个支基之间，能够绕左右向轴线旋转。两个支基上设有销孔，第二限位销63穿在两个支基的销孔中，沿前后方向横跨在支撑轮62的上方。第二限位销63和支撑轮62距离略大于第二对接单元2的圆柱段的直径，以防第二对接单元2上下活动。

准备装配时：

将第一对接单元1和第二对接单元2与燃料电池对接，后文为了方便描述，将对接后的结构称为组装体；

然后将组装体整体安放在第一支撑限位单元5和第二支撑限位单元6上，并使第一对接单元1的限位块12和圆辊13分别位于第一支撑限位单元5的限位槽和半圆孔槽中，同时使第二对接单元2的圆柱段支撑在第二支撑限位单元6的支撑轮62上。

然后，将限位套52移动到同时套住支撑臂51和第一对接单元1的位置上，使限位套52的半圆孔槽和支撑臂51上的半圆孔槽对合形成限位圆孔，并调整组装体的角度，使限位套52上的销孔和支撑臂51上的销孔对齐。

然后，将第一限位销53穿在限位套52的销孔和支撑臂51的销孔中，将第二限位销63穿在支架61的两个销孔中。

作上述准备后，第一限位销53和限位套52上的销孔以及支撑臂51上的销孔配合，使限位套52无法再左右移动。限位槽和限位块12配合，使第一对接单元1和第一支撑限位单元5在旋转轴线上的相对位置稳定。限位圆孔和限位凸圆22配合，使第一对接单元1和第一支撑限位单元5在旋转径向(即垂直于旋转轴线的方向)上的相对位置稳定。第二对接单元2的圆柱段位于第二限位销63和支撑轮62之间，在第二限位销63和支撑轮62的限制下不会大幅度地上下活动。以此，实现了对接单元的可靠定位。采用这种定位结构，不仅定位可靠，而且方便燃料电池和装配工装的连接和分离。

装配过程中：

按需旋转手轮41，带动第一支撑限位单元5绕左右向轴线旋转，第一对接单元1、第二对接单元2、燃料电池随之一起旋转。

由于第二对接单元2以其圆柱段支撑在第二支撑限位单元6的支撑轮62上，所以旋转过程中，能带动支撑轮62一起旋转。这样，能够减小旋转阻力和噪音。

装配完成后：

按需旋转手轮41，直至支撑臂51上的半圆孔槽的槽口朝上；

然后，拆除第一限位销53和第二限位销63，然后将限位套52移动到仅套住支撑臂51、而套不住第一对接单元1的位置，这样就可以将组装体很方便地拆卸下来；

然后，将燃料电池系统和第一对接单元1以及第二对接单元2分离；

然后，可以将第一对接单元1和第二对接单元2重新装回到第一支撑限位单元5和第二支撑限位单元6上，并重新连上第一限位销53和第二限位销63。

连上第二限位销63后，第二对接单元2的限位凸圆22位于第二限位销63的左侧或右侧，图中位于左侧，由于限位凸圆22的外径大于第二限位销63与支撑轮62的距离，所述第二对接单元2向右移动到极限位置时，限位凸圆22会与第二限位销63抵触，因此第二对接单元2能够卡在该位置，而不会从第二支撑限位单元6上脱落下来。

总的来说，利用上述装配工装装配燃料电池系统具有以下优势：

(1)通过旋转手轮就能轻松地将燃料电池旋转到便于零件安装的方位上，相比人工翻转燃料电池，装配效率更高，更省力，安全性更好，且不容易漏装零件。

(2)与燃料电池对接的对接单元和支撑定位单元之间实现了多方向的可靠定位，且对接单元和支撑定位单元的接触为滚动接触，因此旋转过程噪音小、阻力小、操作省力、安全性好。

(3)可以将零件、工具置放在置物盘上，因此装配过程规范有序。

(4)对接单元可以从支撑定位单元上拆卸下来，燃料电池和装配工装的连接和分离均比较方便，而且，可以根据燃料电池的规格，灵活切换不同规格的对接单元。

(5)燃料电池系统和对接单元分离后，可以将对接单元重新装回到支撑限位单元上，重新装上后，对接单元能够在限位销的限位作用下与支撑限位单元保持连接，而不会从支撑限位单元上脱落下来，因此，该装配工装的整体性较好。

(6)由于设有滚轮，所以装配工装很方便移动，并且能够借助滚轮的刹车部件稳定在目标位置。

需说明，本文所述的左、右仅是以图示视角为例所作的说明，并不限制应用过程中装配工装必须按左右方向布置。

以上对本实用新型所提供的燃料电池系统的装配工装进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.燃料电池系统的装配工装，其特征在于，所述装配工装包括：第一对接单元(1)、第二对接单元(2)、驱动单元(4)、第一支撑限位单元(5)、第二支撑限位单元(6)；

所述第一对接单元(1)和所述第二对接单元(2)间隔布置，分别支撑定位在所述第一支撑限位单元(5)和所述第二支撑限位单元(6)上，分别用于与燃料电池的两侧对接；

所述第一支撑限位单元(5)与所述驱动单元(4)相连，所述驱动单元(4)用于驱动所述第一支撑限位单元(5)绕旋转轴线旋转，以带动两个对接单元和燃料电池旋转。

2.根据权利要求1所述的燃料电池系统的装配工装，其特征在于，所述第一支撑限位单元(5)包括沿旋转轴线延伸的支撑臂(51)、第一限位销(53)以及限位套(52)，所述第一对接单元(1)支撑在所述支撑臂(51)上，所述限位套(52)套在所述支撑臂(51)和所述第一对接单元(1)外，所述第一限位销(53)同时穿在所述限位套(52)的销孔和所述第一对接单元(1)的销孔中，所述支撑臂(51)和所述限位套(52)在环绕旋转轴线的圆周方向上相互限位。

3.根据权利要求2所述的燃料电池系统的装配工装，其特征在于，所述限位套(52)能够相对所述支撑臂(51)沿旋转轴线移动，能够移动到与所述第一对接单元(1)完全分离的位置。

4.根据权利要求3所述的燃料电池系统的装配工装，其特征在于，所述第一对接单元(1)包括沿旋转轴线延伸的第一柱体(11)，所述第一柱体(11)上设有凸出其外周壁面的限位块(12)，所述支撑臂(51)上设有用于承装所述限位块(12)的限位槽，所述限位块(12)与所述限位槽配合，使所述第一对接单元(1)和所述第一支撑限位单元(5)在旋转轴线上的相对位置稳定。

5.根据权利要求4所述的燃料电池系统的装配工装，其特征在于，所述第一柱体(11)上设有凸出其外周壁面的圆辊(13)，所述支撑臂(51)上以及所述限位套(52)的内周壁面上设有半圆孔槽，两者的半圆孔槽能够对合形成限位圆孔，所述限位圆孔用于承装所述圆辊(13)，所述限位圆孔和所述圆辊(13)配合，使所述第一对接单元(1)和所述第一支撑限位单元(5)在旋转径向上的相对位置稳定。

6.根据权利要求1所述的燃料电池系统的装配工装，其特征在于，所述第二支撑单元包括支架(61)和支撑轮(62)，所述支撑轮(62)安装在所述支架(61)上并能够相对所述支架(61)绕旋转轴线旋转，所述第二对接单元(2)包括沿旋转轴线延伸的第二柱体(21)，所述第二柱体(21)的圆柱段支撑在所述支撑轮(62)上。

7.根据权利要求6所述的燃料电池系统的装配工装，其特征在于，所述第二支撑单元还包括第二限位销(63)，所述第二限位销(63)连在所述支架(61)上并横跨在所述第二柱体(21)的圆柱段上方，能够限定所述第二柱体(21)向上移动。

8.根据权利要求7所述的燃料电池系统的装配工装，其特征在于，所述第二柱体(21)的一端设有凸出其外周壁面的限位凸圆(22)，所述限位凸圆(22)的外径大于所述第二限位销(63)和所述支撑轮(62)之间的距离。

9.根据权利要求1-8任一项所述的燃料电池系统的装配工装，其特征在于，所述装配工装还包括支座(3)，所述支座(3)包括横梁(31)和连在横梁(31)两端的立梁(32)，所述驱动单元(4)和所述第二支撑限位单元(6)分别安装在两端的立梁(32)上。

10.根据权利要求9所述的燃料电池系统的装配工装，其特征在于，所述支座(3)上集成有置物单元、滚轮(8)以及把手(9)，所述滚轮(8)安装在所述支座(3)底部，部分滚轮(8)为定向滚轮，部分滚轮(8)为万向滚轮，且部分滚轮(8)配有刹车部件。

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