好的电堆从电堆装配平台上推到电堆转移机构上。
[0045]本发明中的电堆转移机构33包括电堆转移支架和安装在电堆转移支架上的电堆转移传送平台21，电堆转移传送平台将装配完成的电堆移出，实现电堆连续、自动输出。
[0046]本发明中的组件传送平台I为组件传送带或其他传送装置。
[0047]本发明中的电堆转移平台21为电堆移出传送带或其他传送装置。
[0048]本发明质子交换膜燃料电池电堆自动化装配系统工作过程如下:调整位移调节器35在位移标尺36上的位置及设定电堆预定压缩位移值；通过程序控制将燃料电池电堆所需组件按照一定的顺序通过组件传平台I精确运送到组件传送平台I末端及组件拾取器5拾取组件的位置；通过程序控制组件拾取器5将电堆组件准确移动到电堆装配平台19上相应的位置；每放置一个组件到电堆装配平台19上后，通过程序控制升降架17带动电堆装配平台19下移与对应组件厚度一致的位移；如图3和图6所示，当所有组件都放置到电堆装配平台19上后，通过程序控制将各横向限位推杆11移动到与电堆20侧面接触的位置；向动力缸7的一侧逐渐通入气体，让动力缸7内的气体压力逐渐上升，推动推动平台6向下移动，实现对电堆20的压紧工作；如图5所示，当推动平台6到达一定的位置与位移调节器35内侧接触时，停止向动力缸7增加压力；通过连接外部气源(未标示)的气体快速接头8提供一定气体压力的检测气体并通过气管10和推动平台6上的接口将检测气体通入到电推20内部并关闭气源，通过观察在线密封检测器9上的压力表观察电堆20内部气体压力变化，完成电堆20密封检测工作；利用绑带装配或螺栓装配等形式将电堆20固定；排出动力缸7中最初充入的气体，同时向动力缸7活塞另一侧通入气体，让推动平台6上移；调节升降架17将电堆20移动到机架底座16上，通过程序控制电堆推出机构29中的电堆推出直线电机14进而控制电堆推出推杆15将电堆装配平台19上完成装配的电堆推送至电堆转移平台21上，从而完成整个电堆自动装配过程。
【主权项】
1.一种质子交换膜燃料电池电堆自动化装配系统，其特征在于:包括机架、组件传送机构、组件拾取机构、电堆装配机构、在线密封检测器、位移控制机构、横向限位机构、电堆推出机构、电堆转移机构及相应控制系统；其中:组件拾取机构、电堆装配机构、在线密封检测器、位移控制机构和横向限位机构分别安装在机架的不同位置，电堆推出机构安装在机架底部的一侧，组件传送机构设置在机架的组件入口处，电堆转移机构设置在机架的电堆出口处。
2.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池电堆自动化装配系统，其特征在于:所述机架包括机架上平台、机架底座、导轨和支撑型材，导轨和支撑型材分别垂直连接在机架上平台和机架底座之间。
3.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池电堆自动化装配系统，其特征在于:所述的组件传送机构包括组件传送支架和架设在组件传送支架上的组件传送平台，组件传送机构将装配电堆所需组件精确传送到组件拾取装置的拾取位置，实现组件自动、连续输送。
4.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池电堆自动化装配系统，其特征在于:所述的组件拾取机构包括水平直线电机组件、竖直直线电机组件和组件拾取器，竖直直线电机组件安装在机架上平台上，水平直线电机组件安装在竖直直线电机组件上，组件拾取器安装在水平直线电机组件上；组件拾取机构拾取组件传送平台传送过来的电堆组件并精确旋转到装配位置。
5.根据权利要求1所述质子交换膜燃料电池电堆自动化装配系统，其特征在于:所述电堆装配机构包括动力缸、顶杆、推动平台和电堆装配平台，动力缸固定在机架上平台上并依次与顶杆和推动平台相连，电堆装配平台设置在推动平台的下方，推动平台和电堆装配平台分别通过直线轴承与机架导轨连接，推动平台上设置有与电池电堆的阴极、阳极的进气口和出气口相对应的气路及对应的密封结构，配合在线密封检测器实现对电堆的密封性检测。
6.根据权利要求1所述质子交换膜燃料电池电堆自动化装配系统，其特征在于:所述在线密封检测器安装在机架上平台上并通过气管与电堆装配机构中的推动平台上的气路相连，实现电堆的在线密封检测。
7.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池电堆自动化装配系统，其特征在于:所述位移控制机构包括位移调节器、位移标尺、压力传感器以及相应的控制系统，其中，位移标尺连接在机架上平台的下方，位移调节器与推动平台相连，压力传感器设置在位移调节器内侧与推动平台底面相对的面上。
8.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池电堆自动化装配系统，其特征在于:所述的横向限位机构包括横向限位直线电机和横向限位推杆，横向限位直线电机安装在机架的支撑型材上，横向限位推杆固定安装在横向限位直线电机轴的末端，通过调节横向限位推杆的位置防止电堆歪斜失稳并实现无定位销装配。
9.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池电堆自动化装配系统，其特征在于:所述的电堆推出机构包括电堆推出直线电机和电堆推出推杆，电堆推出直线电机安装在机架的机架底座上，电堆推出推杆固定安装在电堆推出直线电机轴的末端，通过电堆推出推杆将装配好的电堆从电堆装配平台上推到电堆转移机构上。
10.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池电堆自动化装配系统，其特征在于:所述电堆转移机构包括电堆转移支架和安装在电堆转移支架上的电堆转移传送平台，电堆转移传送平台将装配完成的电堆移出，实现电堆连续、自动输出。
11.根据权利要求5所述质子交换膜燃料电池电堆自动化装配系统，其特征在于:所述推动平台上设有与横向限位机构的横向限位推杆行程对应的开槽结构，实现适应不同型号电堆的装配。
12.根据权利要求5所述质子交换膜燃料电池电堆自动化装配系统，其特征在于:所述电堆装配平台下方连接有升降架，通过升降架的上下移动调节电堆装配平台的上下位置。
13.根据权利要求5所述质子交换膜燃料电池电堆自动化装配系统，其特征在于:所述动力缸为液压式气缸或油缸。
14.根据权利要求8所述的质子交换膜燃料电池电堆自动化装配系统，其特征在于:所述横向限位机构共三组，分别安装在机架的三个侧向的支撑型材上。
【专利摘要】一种质子交换膜燃料电池电堆自动化装配系统，主要包括机架、组件传送机构、组件拾取机构、电堆装配机构、在线密封检测器、位移控制机构、横向限位机构、电堆推出机构、电堆转移机构及相应控制系统。采用本发明的自动化装配系统，可实现燃料电池电堆的连续性、自动化装配和在线密封检测，同时在装配过程中实现了无定位销装配和可控位移装配模式，避免了定位销拉拔对电堆装配质量造成的损害，以及装配位移偏差造成的电堆整体性能较低等问题。通过这种电堆自动化装配系统，可实现不同型号电堆的自动化装配，保证了电堆装配的可靠性、一致性，提高了电堆装配效率。
【IPC分类】H01M8-24
【公开号】CN104835978
【申请号】CN201510225541
【发明人】彭林法, 梁鹏, 来新民, 易培云
【申请人】上海交通大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月5日