电堆叠片堆叠压装系统的制作方法

1.本实用新型涉及燃料电池技术领域，具体地，涉及一种电堆叠片堆叠压装系统。


背景技术：

2.燃料电池为实现大功率输出，会将多个双极板和膜电极通过相互嵌套的方式层叠组装起来，形成燃料电池电堆。目前，燃料电池电堆堆叠压装方式有两种，一种是采用人工的方式堆叠压装，另一种是通过机械手或机器人抓取、转运膜电极和双极板实现膜电极与极板的相互堆叠。
3.但是相关技术中的两种组装工艺均有不足点，通过人工的方式组装燃料电池电堆，耗费时间长，需要人持续重复工作，从而导致燃料电池电堆的生产效率低；通过机械手或机器人组装燃料电池电堆工艺不成熟，燃料电池电堆的生产效率低，电堆叠片堆叠精度差、返工率高。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.为此，本实用新型的实施例提出一种电堆叠片堆叠压装系统，该电堆叠片堆叠压装系统的生产效率高，且电堆叠片堆叠精度高。
6.本实用新型实施例的电堆叠片堆叠压装系统包括：供料组件，所述供料组件包括放料仓和第一驱动电机，所述第一驱动电机可驱动所述放料仓在上下方向上移动；转料组件和堆叠组件，所述堆叠组件包括堆叠滑台和第二驱动电机，所述第二驱动电机可驱动所述堆叠滑台在上下方向上移动，所述转料组件适于将所述放料仓内的物料转移至所述堆叠滑台；检测组件，所述检测组件可检测所述放料仓内的物料堆叠高度和/或所述堆叠滑台上的物料堆叠高度，所述第一驱动电机可根据所述检测组件的检测信息控制所述放料仓上升以补偿所述放料仓内的物料堆叠高度的变化量，和/或所述第二驱动电机可根据所述检测组件的检测信息控制所述堆叠滑台下降以补偿所述堆叠滑台上的物料堆叠高度的变化量。
7.本实用新型实施例的电堆叠片堆叠压装系统，第一驱动电机可驱动放料仓升降，第二驱动电机可驱动堆叠滑台升降，检测组件可检测放料仓内的物料堆叠高度，以及堆叠滑台上的物料堆叠高度，由此，第一驱动电机可根据检测组件的检测信息控制放料仓上升以补偿放料仓内的物料堆叠高度的变化量，以使物料可抓取位置始终与机械手保持相对不变，第二驱动电机可根据检测组件的检测信息控制堆叠滑台下降以补偿堆叠滑台上的物料堆叠高度的变化量，以使堆叠滑台上的物料堆叠高度相对机械手始终保持不变，从而使机械手的运动行程不会因物料堆叠的厚度和料量而发生变化，保证堆叠节拍不受影响，提高电池电堆生产效率的同时，保证电堆的堆叠精度。
8.在一些实施例中，所述电堆叠片堆叠压装系统还包括第一位移传感器和第二位移传感器，所述第一位移传感器适于检测所述放料仓的移动行程，所述第二位移传感器适于检测所述堆叠滑台的移动行程。
9.在一些实施例中，所述电堆叠片堆叠压装系统还包括预压组件，所述预压组件设于所述堆叠滑台上，所述预压组件可按压所述堆叠滑台上堆叠的物料。
10.在一些实施例中，所述堆叠滑台上设有限位板，且所述限位板相对所述堆叠滑台在水平位置和竖直位置之间可转动，在所述竖直位置，所述限位板可夹持在所述物料的外周，在所述水平位置，所述限位板与所述堆叠滑台的上端面贴合。
11.在一些实施例中，所述转料组件包括检测台、上料机械手、对位调节件、去锡纸组件和出料机械手，所述上料机械手适于将所述放料仓内的物料转移至所述检测台上，所述对位调节件适于调整所述检测台上的所述物料的位置，所述去锡纸组件适于对所述检测台上的物料去锡纸，所述出料机械手适于将所述检测台上的物料转移至所述堆叠滑台上。
12.在一些实施例中，所述检测台可转动，所述上料机械手、去锡纸组件和出料机械手沿所述检测台的转动方向依次布置，所述对位调节件与所述上料机械手连接。
13.在一些实施例中，所述转料组件还包括旋转机械手，所述旋转机械手可抓取所述物料且所述对位调节件设于所述旋转机械手上，所述旋转机械手可运动至所述上料机械手、所述去锡纸组件和所述出料机械手中的任意一个的相对位置处。
14.在一些实施例中，所述检测组件包括第一检测件和第二检测件，所述第一检测件设于所述第一驱动电机上以用于检测所述放料仓内的物料堆叠高度的变化量，所述第二检测件设于所述第二驱动电机上以用于检测所述堆叠滑台上的物料堆叠高度的变化量。
15.在一些实施例中，电堆叠片堆叠压装系统还包括第一质量检测组件和第二质量检测组件，所述第一质量检测组件适于检测所述检测台上的所述物料的质量，所述第二质量检测组件适于检测所述堆叠滑台上的所述物料的质量。
16.在一些实施例中，所述转料组件包括极板转料组件和膜电极转料组件，所述极板转料组件和所述膜电极转料组件分别位于所述堆叠滑台的两侧并相对设置。
附图说明
17.图1是根据本发明实施例的电堆叠片堆叠压装系统的结构示意图。
18.图2是根据本发明实施例的电堆叠片堆叠压装系统的俯视图。
19.图3是根据本发明实施例的电堆叠片堆叠压装系统的上料组件的示意图。
20.图4是根据本发明另一实施例的电堆叠片堆叠压装系统的转料组件的示意图。
21.附图标记：
22.供料组件1，第一驱动电机11，放料仓12，转料组件2，检测台21，上料机械手22，对位调节件23，去锡纸组件24，出料机械手25，旋转机械手26，堆叠组件3，堆叠滑台31，搬运机器人4，第一质量检测组件5，第二质量检测组件6，端板存料仓7，端板搬运机械手8。
具体实施方式
23.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
24.如图1-图4所示，本实用新型实施例的电堆叠片堆叠压装系统包括供料组件1、转料组件2、堆叠组件3和检测组件。需要说明的是，电堆叠片堆叠过程即极板和膜电极层叠叠
装。
25.具体地，如图1-图4所示，供料组件1包括放料仓12和第一驱动电机11，第一驱动电机11可驱动放料仓12在上下方向上移动，堆叠组件3包括堆叠滑台31和第二驱动电机，第二驱动电机可驱动堆叠滑台31在上下方向上移动，转料组件2适于将放料仓12内的物料转移至堆叠滑台31，检测组件可检测放料仓12内的物料堆叠高度和/或所述堆叠滑台31上的物料堆叠高度，第一驱动电机11可根据检测组件的检测信息控制放料仓12上升以补偿放料仓12内的物料堆叠高度的变化量，和/或第二驱动电机可根据检测组件的检测信息控制堆叠滑台31下降以补偿堆叠滑台31上的物料堆叠高度的变化量。
26.也就是说，转料组件2可以将放料仓12内的物料(包括极板和膜电极)转移至堆叠滑台31上进行堆叠，转料组件2包括极板转料组件和膜电极转料组件，双极板转料组件和膜电极转料组件分别位于堆叠滑台31的两侧并相对设置，放料仓12包括极板放料仓和膜电极放料仓，极板转料组件可将极板放料仓内的极板向对堆叠滑台31输送，膜电极转料组件可将膜电极放料仓内的膜电极向堆叠滑台31输送。
27.可以理解的是，随着堆叠的进行，堆叠滑台31上的电堆叠片的高度会越高，而放料仓12内的物料堆叠高度会越低，则机械手每次抓取或放置物料时，为了匹配物料可抓取的高度及物料堆叠高度，机械手的运动行程需要不断调整，不仅影响生产节拍，还会导致堆叠精度低，需要大量返工，从而使电池堆得生产效率难以保持高效。
28.而本技术提出了可升降的放料仓12及堆叠滑台31，并利用检测组件检测物料在放料仓12内的高度以及堆叠滑台31上的叠片高度，可以利用第一驱动电机11驱动放料仓12升降以补偿放料仓12内的物料高度，例如，当机械手抓取一个物料后，放料仓12内的物料堆叠高度会下降一个物料高度的量，此时，第一驱动电机11可驱动放料仓12上升一个物料高度的量，则待下次机械手进行物料抓取时，物料可抓取位置与机械手保持相对不变，机械手的运动行程无需调整即可完成抓取。
29.同理，第一驱动电机11可驱动堆叠滑台31升降以补偿堆叠滑台31上的物料堆叠高度，例如，当机械手在原有的物料堆叠的上方放置一个物料后，物料堆叠高度会上升一个物料的高度量，此时，第二驱动电机可驱动堆叠滑台31下降一个物料高度的量，则待下次机械手进行物料放置时，物料堆叠高度和机械手的相对位置保持不变，机械手的运动行程无需调整即可进行物料放置。
30.本实用新型实施例的电堆叠片堆叠压装系统，第一驱动电机可驱动放料仓升降，第二驱动电机可驱动堆叠滑台升降，检测组件可检测放料仓内的物料堆叠高度，以及堆叠滑台上的物料堆叠高度，由此，第一驱动电机可根据检测组件的检测信息控制放料仓上升以补偿放料仓内的物料堆叠高度的变化量，以使物料可抓取位置始终与机械手保持相对不变，第二驱动电机可根据检测组件的检测信息控制堆叠滑台下降以补偿堆叠滑台上的物料堆叠高度的变化量，以使堆叠滑台上的物料堆叠高度相对机械手始终保持不变，从而使机械手的运动行程不会因物料堆叠的厚度和料量而发生变化，保证堆叠节拍不受影响，提高电池电堆生产效率的同时，保证电堆的堆叠精度。
31.优选地，极板放料仓和膜电极放料仓均为多个，料仓补料时无需停机，电堆叠片堆叠压装系统还包括端板存料仓7，端板存料仓7内放置有端板，电堆叠片堆叠完成后，利用机械手可将端板转移至堆叠滑台31，以将端板压紧在电堆上。
32.进一步地，如图1-图4所示，电堆叠片堆叠压装系统还包括第一位移传感器和第二位移传感器，第一位移传感器适于检测放料仓12的移动行程，第二位移传感器适于检测堆叠滑台31的移动行程。由此，可以保证放料仓12和堆叠滑台31的移动高度与物料堆叠高度的变化量一致，保证堆叠过程的可靠性和电堆堆叠的精准性。
33.进一步地，如图1-图4所示，电堆叠片堆叠压装系统还包括预压组件，预压组件设于堆叠滑台31上，预压组件可按压堆叠滑台31上堆叠的物料。需要说明的是，在堆叠过程中，叠片之间可能存在间隙，预压组件按压叠片可以消除叠片之间的间隙，保证堆叠精度。
34.进一步地，如图1-图4所示，堆叠滑台31上设有限位板，且限位板相对堆叠滑台31在水平位置和竖直位置之间可转动，在竖直位置，限位板可夹持在物料的外周，在水平位置，限位板与堆叠滑台31的上端面贴合。具体地，机械手放置物料堆叠时，需要将限位板转动至水平位置，以避免干涉放料，物料放置完成后，待机械手移开，可将限位板转动至竖直位置以使堆叠叠片平齐。
35.在一些实施中，如图1-图4所示，转料组件2包括检测台21、上料机械手22、对位调节件23、去锡纸组件24和出料机械手25，上料机械手22适于将放料仓12内的物料转移至检测台21上，对位调节件23适于调整检测台21上的物料的位置，去锡纸组件24适于对检测台21上的物料去锡纸，出料机械手25适于将检测台21上的物料转移至堆叠滑台31上。
36.进一步地，如图1-图4所示，检测台21可转动，上料机械手22、去锡纸组件24和出料机械手25沿检测台21的转动方向依次布置，对位调节件23与上料机械手22连接。
37.由此，上料机械手22抓取物料后，对位调节件23可对物料的位置进行调整，待调整完成后，上料机械手22可将物料放置在检测台21上，检测台21转动可带动物料到达去锡纸组件24处进行去锡纸，然后再带动物料到达出料机械手25处，出料机械手25可抓取物料并转移至堆叠滑台31上进行堆叠。
38.优选地，上料机械手22和出料机械手25为横移机械手，且横移机械手抓取工件的精度由单轴机械手重复精度保证，提高裸堆堆叠成功率。
39.另外，需要说明的是，检测台21布限于为上述的可旋转检测台21，例如，如图1-图4所示，检测台21不可转动，转料组件2还包括旋转机械手26，旋转机械手26可抓取物料且对位调节件23设于旋转机械手26上，旋转机械手26可运动至上料机械手22、去锡纸组件24和出料机械手25中的任意一个的相对位置处。也就是说，物料的转运可以通过可旋转的检测台21实现，也可以利用旋转机械手26实现。
40.优选地，旋转机械手26包括第一机械手和第二机械手，第一机械手和第二机械手均可抓取物料，每个检测台21对应有两个放料仓12，每个放料仓12对应一个上料机械手22，两个上料机械手22、去锡纸组件24和出料机械手25中的两个与第一机械手和第二机械手相对。由此，旋转机械臂的两个机械手可以对应不同的工位，提高作业效率。
41.在一些实施例中，检测组件包括第一检测件和第二检测件，第一检测件设于第一驱动电机11上以用于检测放料仓12内的物料堆叠高度的变化量，第二检测件设于第二驱动电机上以用于检测堆叠滑台31上的物料堆叠高度的变化量。
42.进一步地，电堆叠片堆叠压装系统还包括第一质量检测组件5和第二质量检测组件6，第一质量检测组件5适于检测检测台21上的物料的质量，第二质量检测组件6适于检测堆叠滑台31上的物料的质量。
43.具体地，本技术的去锡纸组件24还具有废料转移功能，第一质量检测组件5用于检测去锡纸组件24对应工位处的物料质量，如检测出不合格件，去锡纸组件24将不合格物料转移出去，另外，物料在堆叠、压紧的过程中也可能发生损坏，由此，第二质量检测装置可以对堆叠滑台31上的物料进行二次检测，若检测出物料不合格，则出料机械手25可以将不合格物料重新转移至检测台21，并利用去锡纸组件24将不合格物料转移出去。
44.进一步地，电堆叠片堆叠压装系统还包括搬运机器人4，搬运机器人4可以将堆叠形成的裸电堆搬运至下一工位。
45.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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组件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实用新型的限制。
46.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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
47.在本实用新型中，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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实用新型中的具体含义。
48.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
49.在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
50.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。