用于快速堆叠燃料电池堆的设备的制作方法

本申请涉及自动燃料电池堆组装系统，更具体地，涉及用于快速堆叠(stack)燃料电池堆的设备，其以高速堆叠燃料电池部件。

背景技术：

如通常在本领域中已知的，燃料电池堆是一种类型的发电装置，其通过燃料电池的氢和氧之间的电化学反应产生电能，并且被应用到例如燃料电池车辆。燃料电池堆由连续布置有几百个燃料电池(单元电池)的发电组件构成。燃料电池具有这样的配置，其中分开的板被设置在膜电极组件(MEA)的两侧。燃料电池可以在加压状态下通过端板和紧固装置紧固在一起。

上述燃料电池堆可以通过如下过程来制造：一个接一个地堆叠燃料电池；在将燃料电池设置在上端板和下端板之间时，用力对堆叠的燃料电池加压；以及使用紧固装置紧固端板。在现有技术中，燃料电池堆通过以下方式来制造：使用预定引导机构手动地且一揽子地(collectively)堆叠燃料电池，或者将燃料电池划分为小模块单元并且手动地堆叠小模块单元的燃料电池。因此，根据现有技术，基于燃料电池的堆叠、加压和紧固的整体周期时间可能是不利的，并且燃料电池的可靠性可能劣化。

此外，为了制造燃料电池堆，必须执行构成燃料电池的各部件的供给和检查、满足处理和紧固一堆部件的堆叠方法、以及通过对燃料电池加压而进行的气密性(例如，空气密封性)维护和堆叠紧固过程。然而，在现有技术中，上述过程是手动进行的，从而由于用于组装燃料电池堆的操作时间增加而导致生产率劣化，并且燃料电池堆的质量可能劣化，因为燃料电池的堆叠度不能被保证。

在该背景部分中公开的上述信息仅仅是为了增强对本发明的背景的理解，因此它可能包含不构成在该国中对本领域技术人员已知的现 有技术的信息。

技术实现要素：

本发明提供了一种用于快速堆叠燃料电池堆的设备，其能够自动地堆叠燃料电池部件并对它们加压，并且组装燃料电池堆。

本发明的示例性实施例提供了一种用于快速堆叠燃料电池堆的设备，其通过堆叠隔板部件和膜电极组件(MEA)片式部件并且对它们加压来组装燃料电池堆，在隔板部件中，负电极金属隔板和正电极金属隔板彼此接合，在MEA片式部件中，气体扩散层分别接合到MEA的两个表面。特别地，该设备可以包括：部件对齐单元，其被安装为连接到传送机的部件传送路径的结束端，以将由传送机传送的隔板部件和MEA片式部件对齐到预定位置；部件堆叠单元，其被安装在部件对齐单元侧，并且被配置为抓取隔板部件和MEA片式部件，并将这些部件堆叠在堆叠引导件上；以及部件加压单元，其被安装在传送堆叠引导件的传送路径的上侧，并且被配置为对堆叠在堆叠引导件上的隔板部件和MEA片式部件加压。

部件堆叠单元可以包括：一对堆叠抓具，其被设置在堆叠引导件的传送路径的开始端的上侧，被安装为在隔板部件和所述MEA片式部件的传送方向上往复运动，被安装为在垂直方向上往复运动，并且被配置为真空吸附隔板部件和MEA片式部件。

特别地，堆叠抓具可以被配置为真空吸附位于传送机的结束端侧的隔板部件和MEA片式部件中的任何一个部件并将真空吸附的部件装载到部件对齐单元上。堆叠抓具还可以被配置为真空吸附位于部件对齐单元中的另一个部件并将真空吸附的部件装载到堆叠引导件上。部件对齐单元可以包括：基板，其被配置为支撑隔板部件和MEA片式部件；以及接触构件，其被安装在基板上，并且被配置为接触隔板部件和MEA片式部件的边缘部分。

基板可以包括多个排气孔，空气通过多个排气孔可以被排出，并且可以借助空气的压力使隔板部件和MEA片式部件升高。接触构件可以包括：一对第一接触构件，其被固定地安装在基板的后方外侧，装配到基板的后边缘部分，并且被配置为接触隔板部件和MEA片式部件 的后边缘部分；一对第二接触构件，其以在前后方向上可移动的方式被安装在基板的前方外侧，装配到基板的前边缘部分，并且被配置为接触隔板部件和MEA片式部件的前边缘部分；以及一对第三接触构件，其贯通基板的两侧，被安装为在侧面方向上可移动，并且被配置为接触隔板部件和MEA片式部件的两侧边缘部分。

第二接触构件可以被安装为，通过固定安装到基板的下表面的第一接触缸，在前后方向上往复运动。第三接触构件被安装为，通过固定到基板的下表面的第二接触缸，在侧面方向上往复运动。部件加压单元可以包括按压构件，按压构件被安装为通过按压缸而在垂直方向上往复运动，并且被配置为通过电动机而旋转。在按压构件中安装用于与堆叠引导件分开地固定堆叠有隔板部件和MEA片式部件的堆叠体的一对固定杆。

该设备还可以包括：气密性检查单元，其连接到部件加压单元，并且被配置为向由部件加压单元堆叠了隔板部件和MEA片式部件的堆叠体供给流体，并检测堆叠体的气密性。此外，该设备可以包括：堆叠检查单元，其被安装在部件堆叠单元侧，并且被配置为监测(例如，检查)堆叠在堆叠引导件上的隔板部件和MEA片式部件。

本发明的另一示例实施例提供了一种用于快速堆叠燃料电池堆的设备，其通过堆叠隔板部件和膜电极组件(MEA)片式部件并对它们加压来组装燃料电池堆，在隔板部件中，负电极金属隔板和正电极金属隔板彼此接合，在MEA片式部件中，气体扩散层分别接合到MEA的两个表面。该设备可以包括：部件堆叠单元，其被安装在机架中，并且被配置为抓取由传送机传送的隔板部件和MEA片式部件，并将这些部件堆叠在堆叠引导件上。

此外，该设备可以包括：部件加压单元，其被安装在传送堆叠引导件的传送路径的上侧，并且被配置为对堆叠在堆叠引导件上的隔板部件和MEA片式部件加压；端板装载单元，其被安装在部件堆叠单元和部件加压单元之间且在堆叠引导件的传送路径的外侧，并且被配置为抓取上端板和下端板中的每一个，并将抓取的端板装载到堆叠引导件上；以及传送单元，其被配置为将由部件堆叠单元堆叠有隔板部件和MEA片式部件的堆叠引导件从堆叠引导件的传送路径的开始端传送到部件加 压单元，并且将由部件加压单元堆叠有隔板部件和MEA片式部件的堆叠体与堆叠引导件分开地从部件加压单元传送到堆叠引导件的传送路径的结束端。

该设备还可以包括：堆排出单元，其被安装为从部件加压单元可移动到堆叠引导件的传送路径的结束端，并且被配置为将堆叠体排出到堆叠引导件的传送路径的外侧。传送单元可以包括：第一传送轨道，其被配置为沿与传送机的部件传送路径交叉的方向连接堆叠引导件的传送路径的开始端和结束端；第二传送轨道，其在部件堆叠单元和部件加压单元之间且在远离端板装载单元的方向上与第一传送轨道交叉连接；以及一对第一传送台，其分别对应于部件堆叠单元和部件加压单元，并且被安装为在部件堆叠单元和部件加压单元之间，在支撑堆叠引导件的同时沿着第一传送轨道和第二传送轨道可移动。

部件加压单元可以将堆叠体与堆叠引导件分离，并且可以被配置为将堆叠体装载到堆排出单元上。端板装载单元可以被配置为在部件堆叠单元和部件加压单元之间的第一传送轨道上，将下端板装载到与堆叠体分离的处于未装载状态的堆叠引导件上，并将上端板装载到由部件堆叠单元堆叠有隔板部件和MEA片式部件的堆叠引导件上。

第二传送轨道可以被配置为使装载有下端板的堆叠引导件经由第一传送台从第一传送导轨避让。堆排出单元可以包括：第二传送台，其被安装为在第一传送轨道的开始端和结束端之间，沿着从部件加压单元到第一传送轨道的结束端的区间可移动；以及倾斜排出单元，其被安装在第二传送台中，并且被配置为将堆叠体倾斜并排出到第一传送轨道的外侧。特别地，倾斜排出单元可以包括：倾斜支架，其被配置为支撑堆叠体，并且被安装为在第二传送台中可旋转；以及倾斜操作缸，其被安装为连接到倾斜支架，并且被配置为在垂直方向上向前和向后操作。

本发明的又一示例实施例提供了一种用于快速堆叠燃料电池堆的设备，其通过堆叠隔板部件和膜电极组件(MEA)片式部件并对它们加压来组装燃料电池堆，在隔板部件中，负电极金属隔板和正电极金属隔板彼此接合，在MEA片式部件中，气体扩散层分别接合到MEA的两个表面。

特别地，该设备可以包括：部件对齐单元，其连接到传送机的部件传送路径的结束端，以将由传送机传送的隔板部件和MEA片式部件对齐到预定位置；部件堆叠单元，其被安装在部件对齐单元的上侧，并且被配置为抓取隔板部件和MEA片式部件，并将这些部件堆叠在堆叠引导件上；部件加压单元，其被安装在传送堆叠引导件的传送路径的上侧，并且被配置为对堆叠在堆叠引导件上的隔板部件和MEA片式部件加压；端板装载单元，其被安装在部件堆叠单元和部件加压单元之间且在堆叠引导件的传送路径的外侧，并且被配置为抓取上端板和下端板中的每一个，并将抓取的端板装载到堆叠引导件上；以及传送单元，其被配置为将由部件堆叠单元堆叠有隔板部件和MEA片式部件的堆叠引导件从堆叠引导件的传送路径的开始端传送到部件加压单元，并将由部件加压单元堆叠有隔板部件和MEA片式部件的堆叠体与堆叠引导件分开地从部件加压单元传送到堆叠引导件的传送路径的结束端。

该设备还可以包括：堆排出单元，其被安装为从部件加压单元可移动到堆叠引导件的传送路径的结束端，并且被配置为将堆叠体排出到堆叠引导件的传送路径的外侧。

附图说明

从下面结合附图的详细描述中，本发明的目的、特征和优点将更加显而易见，其中：

图1至图4是示出根据本发明示例性实施例的用于快速堆叠燃料电池堆的设备的透视图；

图5至图7分别是根据本发明示例性实施例的用于快速堆叠燃料电池堆的设备的顶视平面图、后视图以及侧视图；

图8是示意性示出施加到根据本发明示例性实施例的用于快速堆叠燃料电池堆的设备的燃料电池堆的图示；

图9A-9B是示意性示出施加到根据本发明示例性实施方式的用于快速堆叠燃料电池堆的设备的燃料电池堆的燃料电池部件的图示；

图10是示出应用到根据本发明示例性实施例的用于快速堆叠燃料电池堆的设备的升降单元的图示；

图11和图12是示出应用到根据本发明示例性实施例的用于快速堆 叠燃料电池堆的设备的部件拾取单元的图示；

图13是示出应用到根据本发明示例性实施例的用于快速堆叠燃料电池堆的设备的部件拾取单元的碳纸收集结构的图示；

图14是示出应用到根据本发明示例性实施例的用于快速堆叠燃料电池堆的设备的部件检查单元的图示；

图15是示出应用到根据本发明示例性实施例的用于快速堆叠燃料电池堆的设备的缺陷部件取出单元的图示；

图16和图17是示出应用到根据本发明示例性实施例的用于快速堆叠燃料电池堆的设备的部件对齐单元的图示；

图18和图19是示出应用到根据本发明示例性实施例的用于快速堆叠燃料电池堆的设备的部件堆叠单元的图示；

图20和图21是示出应用到根据本发明示例性实施例的用于快速堆叠燃料电池堆的设备的部件加压单元的图示；

图22是示出应用到根据本发明示例性实施例的用于快速堆叠燃料电池堆的设备的端板装载单元的图示；

图23是示出应用到根据本发明示例性实施例的用于快速堆叠燃料电池堆的设备的传送单元的图示；以及

图24和图25是示出应用到根据本发明示例性实施例的用于快速堆叠燃料电池堆的设备的堆排出单元的图示。

符号描述

1：燃料电池堆

3：燃料电池部件

4：隔板部件

4a,4b：负电极/正电极金属隔板

4c：歧管孔

5：MEA片式组件

5a：膜电极组件

5b：气体扩散层

6：堆叠体

7：端板

8：绝缘板

9：紧固条

10：机架

30：堆叠引导件

110：提升单元

111：第一料盒

112：第二料盒

113：提升板

115：支撑机架

117：提升马达

119：导螺杆

121：升降板

123：引导杆

124：螺母

125：提升驱动装置

130：传送机

131：部件传送路径

150：部件拾取单元

151：第一抓具支架

152：第二抓具支架

153：第一部件抓具

155：第二部件抓具

157：连接支架

161：碳纸抓具

169：碳纸

171：碳纸分离装置

175：碳纸收集容器

190：第一驱动装置

191：第一导轨

193：第一滑块

195：第一驱动电动机

197：第一驱动缸

210：部件检查单元

211：位置传感器

213：第一位置调节轨道

215：移动块

217：第二位置调节轨道

250：缺陷部件取出单元

251：缺陷部件取出抓具

253：固定支架

255：连接构件

271：托盘

290：第二驱动装置

291：第二导轨

293：第二滑块

295：第二驱动电动机

297：第二驱动缸

310：部件对齐单元

311：基板

312：空气排出口

319：渗透孔

321：第一接触构件

322：第二接触构件

323：第三接触构件

325：固定杆

331：第一接触缸

332：第二接触缸

350：部件堆叠单元

351：堆叠抓具

353：安装支架

355：连接板

370：堆叠检查单元

371：视觉传感器

390：第三驱动装置

391：第三导轨

393：第三滑块

395：第三驱动电动机

397：第三驱动缸

410：部件加压单元

411：按压构件

413：按压缸

415：固定杆

417：按压电动机

430：气密性检查单元

450：端板装载单元

451：端板抓具

490：第四驱动装置

491：第四导轨

493：第四滑块

495：第四驱动电动机

497：第四驱动缸

510：传送单元

511：第一传送轨道

513：第二传送轨道

515：第一传送台

550：堆排出单元

551：第二传送台

553：倾斜排出单元

561：倾斜支架

563：保持板

565：支撑件

571：倾斜操作缸

573：操作杆

575：连接杆

801：台车

802：第二台车

803：第三台车

900：控制器

具体实施方式

应当理解，在此使用的术语“车辆”或“车辆的”或者其他类似的术语包括一般机动车辆，例如客运汽车(包括运动型多功能车辆(SUV))、公共汽车、卡车、各种商用车辆、水运工具(包括各种艇和船)、飞机等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，从石油以外的资源得到的燃料)。如在此提到的，混合动力车辆是具有两个或更多个动力源的车辆，例如，既有汽油动力又有电动力的车辆。

虽然示例性实施例被描述为使用多个单元来执行示例性过程，但是应当理解，示例性过程也可以由一个或复数个模块执行。此外，应当理解，术语控制器/控制单元是指包括存储器和处理器的硬件设备。存储器被配置为存储模块，并且处理器被具体配置为运行所述模块以执行下面进一步描述的一个或多个过程。

而且，本发明的控制逻辑可以被体现为计算机可读介质上的非暂时性计算机可读媒介，其包含可执行程序指令，可执行程序指令由处理器、控制器/控制单元等执行。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储设备。计算机可读记录介质也可以分布联网的计算机系统中，使得计算机可读媒介以分布式方式例如由远程信息处理服务器或者控制器局域网(CAN)存储和执行。

在此使用的术语只是出于描述特定实施例的目的，并非意图限制本发明。如在此使用的，单数形式“一”、“一个/一种”以及“该/所述”意在也包括复数形式，除非上下文清楚地指出。还应当理解，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指明所叙述的特征、整数、步骤、操作、元素和/或部件的存在，但不排除存在或增加一个或 多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、部件和/或其群组。如在此使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项目中的一个或多个的任何组合以及全部组合。

在下文中，将参考附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。如本领域技术人员将理解的，可以以各种不同的方式修改所描述的示例性实施例，而均不背离本公开的精神或范围。

图1至图4是示出根据本发明示例性实施例的用于快速堆叠燃料电池堆的设备的透视图，而图5至图7分别是根据本发明示例性实施例的用于快速堆叠燃料电池堆的设备的顶视平面图、后视图以及侧视图。应注意，下面列出的各种过程可以由具有处理器和存储器的控制器(例如主控制器、上位控制器等)执行。

参照图1至图7，根据本发明示例性实施例的用于快速堆叠燃料电池堆的设备100可以通过如下过程来组装燃料电池堆1(参见图8)：顺序地堆叠多个(片)燃料电池单元；对堆叠后的燃料电池进行加压；以及将燃料电池与上端板和下端板紧固在一起。例如，由用于快速堆叠燃料电池堆的设备100组装的燃料电池堆1可以包括连续堆叠后的燃料电池部件3、分别设置在燃料电池部件3的上侧和下侧的上端板和下端板7、以及被配置为在燃料电池部件3插入在端板7之间的状态下紧固上端板和下端板的紧固条9，如图8所示。

如图9所示，燃料电池部件3可以包括隔板部件4和膜电极组件(MEA)片式部件5，在隔板部件4中，负电极金属隔板4a和正电极金属隔板4b可以被接合，在膜电极组件(MEA)片式部件5中，气体扩散层(GDL)5b可以被接合到MEA 5a的两个表面。燃料电池部件3可以形成为燃料电池堆1的堆叠体6，在其中顺序且连续地堆叠多片隔板部件4和MEA片式部件5。在图8中没有描述的参考标号8表示设置在堆叠体6的侧表面上的绝缘板。

在下文中，将基于隔板部件4和MEA片式部件5被垂直堆叠来描述根据本发明示例性实施例的用于快速堆叠燃料电池堆的设备100的构成元件。因此，面对构成元件上侧的部分可以被定义为上端部、上部和上表面，而面对构成元件下侧的部分可以被定义为下端部、下部和下表面。

根据本发明示例性实施例的用于快速堆叠燃料电池堆的设备100具 有这样的结构，其通过自动堆叠燃料电池部件3并对其加压，能够减少组装燃料电池堆1所需的操作小时以提高生产率，并且确保燃料电池部件3的堆叠度(stack degree)。因此，设备100可以包括提升单元110、部件拾取单元150、部件检查单元210、缺陷部件取出单元250、部件对齐单元310、部件堆叠单元350、部件加压单元410、端板装载单元450、传送单元510和堆排出单元550。这些单元可以由具有处理器和存储器的控制器来操作。

各构成元件可以形成在机架(frame)10上，并且机架10可以支撑构成元件，且可以由一个机架形成，或者由两个或更多个分开的机架形成。为了支撑构成元件，机架10可以包括各种附属元件，例如各种支架、条、棒、板、外壳、箱子、块、分隔壁、肋、轨道、轴环和高度调整设备。然而，提供各附属元件是为了在机架10中安装下面将要描述的各构成元件，因此在本发明示例性实施例中，除了特殊情况外，附属元件可以统称为机架10。

在本发明的示例性实施例中，提升单元110可以被配置为支撑第一料盒(magazine)111和第二料盒112，其中在第一料盒中可以容纳有隔板部件4，在第二料盒中可以容纳有MEA片式部件5，并且提升单元110可以被配置为当卸载部件时提升部件(参照图10)。特别地，第一料盒111和第二料盒112可以容纳隔板部件4和MEA片式部件5(它们是垂直堆叠的)，并且具有上端部和下端部以及前表面和后表面开放/开口(open)的形式，如图10中所示。

另外，在第一料盒111和第二料盒112的下开口端处可以以能够垂直移动的方式安装提升板113。提升板113可以将隔板部件4和MEA片式部件5支撑在第一料盒111和第二料盒112中，并且可以被配置为当卸载部件时提升部件。具体地，提升单元110可以包括安装在机架10中的提升支撑机架115和安装在提升支撑机架115中的提升驱动装置125。提升支撑机架115可以支撑第一料盒111和第二料盒112。除了该对第一料盒111和第二料盒112之外，可以在提升支撑机架115上设置其它对的第一料盒111和第二料盒112。特别地，其它对的第一料盒111和第二料盒112可以是用于基于自动化过程插入新料盒的缓冲料盒。

提升驱动装置125可以被配置为垂直地移动第一料盒111和第二料 盒112的提升板113。特别地，提升驱动装置125可以包括被安装以固定到提升支撑机架115的提升电动机117、被配置为在连接至提升电动机117时旋转的导螺杆119、与导螺杆119螺纹接合的升降板121、以及与升降板121藕接并且与提升板113连接的一对引导杆123。导螺杆119可以被垂直设置以将导螺杆119的上端可旋转地连接到支撑机架115并将导螺杆119的下端连接到机架10。导螺杆119可以通过皮带和皮带轮(未示出)与提升电动机117连接，并且可以通过驱动提升电动机117而在正方向和反方向上旋转。

另外，升降板121可以通过螺母124与导螺杆119螺纹接合，并且导螺杆119可以通过提升电动机117的驱动而在反方向上旋转，以通过引导杆123引导升降板121在垂直方向上可移动。此外，引导杆123可以耦接到升降板121的两侧，并且可以平行于导螺杆119垂直设置。引导杆123的下端可以与升降板121连接，并且引导杆123的上端可以与提升板113连接。因此，在本发明的示例性实施例中，提升电动机117可以使导螺杆119在反方向上旋转，并且升降板121可以垂直移动，由此在垂直方向上移动第一料盒111和第二料盒112的提升板113。

在本发明的示例性实施例中，部件拾取单元150可以被配置为同时拾取(例如，收集、抓取或卸载)容纳在第一料盒111中的隔板部件4中的一个和容纳在第二料盒112中的MEA片式部件5中的一个，并将部件4和5装载到传送机130的部件传送路径131的开始端(例如，起始端)。特别地，传送机130可以被配置为传送隔板部件4和MEA片式部件5，并且可以被安装在机架10中。例如，传送机130可以包括被配置为通过传送机辊在环形轨道中行进(例如，沿着其移动)的传送带。由于传送机130可以由本领域中熟知的公知技术的传送机装置构成，因此在本说明书中将省略其结构的更详细描述。此外，传送机130可以形成从提升单元110沿第一料盒111和第二料盒112的布置方向连接到部件堆叠单元350(其将在下面更详细地描述)的部件传送路径131。

在下文中，部件传送路径131的提升单元110侧可以称为开始端，部件堆叠单元350侧可以称为结束端，开始端侧称为前方侧，且结束端侧可以被称为后方侧。部件拾取单元150可以包括一对第一抓具支架151和第二抓具支架152、安装在第一抓具支架151中的第一部件抓具 (gripper)153、以及安装在第二抓具支架152中的第二部件抓具155，如图11和图12所示。

特别地，第一抓具支架151和第二抓具支架152可以通过连接支架157被一体地连接，并且可以被安装为通过第一驱动装置190，在与传送机130的部件传送路径131的方向相同的方向上往复运动，并且在垂直方向上往复运动。第一驱动装置190可以包括沿与传送机130的部件传送路径131的方向相同的方向设置的第一导轨191、可滑动地藕接到第一导轨191的第一滑块193、被配置为向第一滑块193提供驱动力的第一驱动电动机195、以及藕接到第一滑块193并且与连接支架157连接的第一驱动缸(cylinder)197。

因此，基于第一滑块193通过第一驱动电动机195的驱动而沿着第一导轨191的直线运动，第一抓具支架151和第二抓具支架152可以沿与传送机130的部件传送路径131的方向相同的方向往复运动。此外，第一抓具支架151和第二抓具支架152可以通过第一驱动缸197的驱动而垂直地往复运动。

此外，第一部件抓具153可以被固定到第一抓具支架151。第一部件抓具153可以由被配置为施加真空吸引力的真空吸盘来提供，并且用真空吸引力吸附容纳在第一料盒111中的隔板部件4。第二部件抓具155可以被固定到第二抓具支架152。第二部件抓具155可以由被配置为施加真空吸引力的真空吸盘提供，并且用真空吸引力吸附容纳在第二料盒112中的MEA片式部件5。

第一部件抓具153和第二部件抓具155可以被配置为通过第一驱动装置190，朝着第一料盒111和第二料盒112直线移动且沿下方向移动，并且真空吸附分别容纳在第一料盒111和第二料盒112中的隔板部件4和MEA片式部件5。此外，第一部件抓具153和第二部件抓具155可以被配置为在分别真空吸附隔板部件4和MEA片式部件5的状态下，通过第一驱动装置而沿上方向移动(例如，向上移动)，并且朝着传送机130的开始端直线移动。

此外，当在第一部件抓具153和第二部件抓具155通过第一驱动装置190而沿下方向(例如，向下)移动的状态下解除真空吸引力时，第一部件抓具153和第二部件抓具155可以被配置为分别将隔板部件4和 MEA片式部件5装载到传送机130的部件传送路径131的开始端。

此外，根据本发明示例性实施例的部件拾取单元150还可以包括碳纸(paper)抓具161和碳纸分离构件171。当第一料盒111内的隔板部件4被第一部件抓具153真空吸附时，碳纸抓具161可以被配置为同时真空吸附插入在隔板部件4之间的碳纸169(参照图13)。碳纸抓具161可以固定地安装在第一抓具支架151中，并且由被配置为施加或输出真空吸引力的真空吸盘提供。碳纸抓具161可以安装在第一抓具支架151的角部，并且可以被配置为通过隔板部件4的歧管孔4c来真空吸附碳纸169。

碳纸分离构件171可以被配置为当碳纸抓具161的真空吸引力被解除时，将碳纸169与隔板部件4和碳纸抓具161分离。碳纸分离构件171可以被固定地安装在第一抓具支架151中，并且可以是被配置为通过操作缸而在垂直方向上前后移动的操作杆。碳纸分离构件171可以被安装在第一抓具支架151的各角部，并且可以被配置为通过隔板部件4的歧管孔4c前后动作或移动，并将碳纸169与隔板部件4和碳纸抓具161分离。

特别地，在与隔板部件4被真空吸附到第一部件抓具153一起进行的、碳纸169被真空吸附到碳纸抓具161的状态下，碳纸169朝着传送机130的部件传送路径131的开始端移动的过程中，可以通过碳纸分离构件171将碳纸169与隔板部件4和碳纸抓具161分离。与隔板部件4和碳纸抓具161分离的碳纸169可以自由下落到碳纸收集容器175并收集在其中，该碳纸收集容器175被安装在第一料盒111和第二料盒112与传送机130的部件传送路径131的开始端之间，如图13所示。如上所述，收集到碳纸收集容器175的碳纸169可以随后再循环。

在本发明的示例性实施例中，部件检查单元210可以被配置为检查沿着传送机130的部件传送路径131传送的隔板部件4和MEA片式部件5。换句话说，部件检查单元210可以被配置为检测隔板部件4和MEA片式部件5的边缘位置，并且检测隔板部件4和MEA片式部件5是否有缺陷。部件检查单元210可以被安装在传送机130的部件传送路径131的上侧。部件检查单元210可以包括一对位置传感器211，它们被配置为检测设置在隔板部件4和MEA片式部件5的两侧的歧管孔4c的边缘位 置，并且部件检查单元210可以被配置为向控制器900(参见图5)输出检测信号，如图14所示。

该对位置传感器211可以对应于传送机130的宽度方向的隔板部件4和MEA片式部件5的两侧，并且可以被可移动地安装在传送机130宽度方向。位置传感器211可以被可滑动地安装在设置于传送机130的宽度方向的第一位置调节轨道213中，以在传送机130的宽度方向上可滑动。位置传感器211可以通过移动块215安装在第一位置调节轨道213中，以在传送机130的宽度方向上可滑动。

此外，位置传感器211可以被安装为相对于第一位置调节轨道213在垂直方向上可移动。因此，可以在移动块215中沿垂直方向安装第二位置调节轨道217。位置传感器211可以以可垂直滑动的方式藕接至第二位置调节轨道217。因此，位置传感器211可以沿着第一位置调节轨道213在传送机130的宽度方向上移动，并且沿着第二位置调节轨道217在垂直方向上移动，从而与隔板部件4和MEA片式部件5的歧管孔4c对应地调节位置。

由于位置传感器211可以被形成为本领域中公知的视觉传感器，因此在本说明书中将省略对其配置的更详细描述。在附图中没有描述的参考标号218表示被配置为向隔板部件4和MEA片式部件5的歧管孔4c照射照明光的照明装置。

在上述中，控制器900可以被配置为执行设备100的整体操作，并且特别地，控制器900可以被配置为接收位置传感器211的检测信号，并且基于隔板部件4和MEA片式部件5的预定位置信息(例如，关于歧管孔边缘的位置信息)来确定隔板部件4和MEA片式部件5是否有缺陷。在本发明的示例性实施例中，缺陷部件取出单元250可以被配置为在传送机130上抓住或抓取被检查单元210和控制器900确定为具有缺陷的单位集(unit set)的隔板部件4和MEA片式部件5中的每一个，并且可以被配置为将抓取的隔板部件4和MEA片式部件5取出到传送机130的外部(例如，从传送机移除)。

缺陷部件取出单元250可以被安装在部件检查单元210的后方侧，且在传送机130的上侧，并且可以包括多个缺陷部件取出抓具251，如图15所示。缺陷部件取出抓具251可以被配置为同时真空吸附被确定为具 有缺陷的单位集的隔板部件4和MEA片式部件5，并将部件装载到设置在传送机130外侧的托盘271。缺陷部件取出抓具251可以被安装在一对固定支架253处，固定支架被设置为分别对应于作为单位集的隔板部件4和MEA片式部件5。该对固定支架253可以经由连接构件255一体连接。此外，该对固定支架253可以被安装为通过第二驱动装置290，在与传送机130的部件传送路径131交叉的方向上往复运动，并在垂直方向上往复运动。

第二驱动装置290可以包括沿与传送机130的部件传送路径131交叉的方向设置的第二导轨291、与第二导轨291可滑动藕接的第二滑块293、被配置为向第二滑块293输出(例如，提供)驱动力的第二驱动电动机295、以及藕接到第二滑块293并且连接到连接构件255的第二驱动缸297。因此，第二滑块293可以被配置为通过第二驱动电动机295的驱动力，沿着第二导轨291直线移动(例如，基本上是直的)，以使固定支架253在与传送机130的部件传送路径131交叉的方向上往复运动(例如，对应于往复运动移动)。此外，固定支架253可以通过第二驱动缸297的驱动，在垂直方向上往复运动。

在上述中，缺陷部件取出抓具251可以被固定地安装在每个固定支架253的角部。缺陷部件取出抓具251可以由被配置为施加真空吸引力的真空吸盘来提供，并且用真空吸引力来吸附被确定为具有缺陷的单位集的隔板部件4和MEA片式部件5。缺陷部件取出抓具251可以被配置为通过第二驱动装置290而从传送机130的上侧沿下方向移动，并真空吸附被部件检查单元210和控制器900确定为具有缺陷的单位集的隔板部件4和MEA片式部件5。

此外，缺陷部件取出抓具251可以被配置为在分别真空吸附隔板部件4和MEA片式部件5的状态下，通过第二驱动装置290而沿上方向移动，并沿与传送机130的部件传送路径131交叉的方向朝着传送机130的外侧处的托盘271直线移动。当在缺陷部件取出抓具251通过第二驱动装置290而沿下方向移动的状态下解除真空吸引力时，缺陷部件取出抓具251可以被配置为将隔板部件4和MEA片式部件5装载在托盘271上。托盘271可以容纳被确定为具有缺陷的单位集的隔板部件4和MEA片式部件5，并且可以被固定地安装在机架10中且在传送机130的外侧。

在本发明的示例性实施例中，部件对齐单元310可以被配置为将经由传送机130传送的隔板部件4和MEA片式部件5对齐到预定位置。换句话说，部件对齐单元310可以被配置为将从后方侧传送的隔板部件4和MEA片式部件5对齐到传送机130的部件传送路径131的结束端的预定位置。特别地，传送到传送机130的部件传送路径131的结束端的隔板部件4和MEA片式部件5中的每一个可以由部件堆叠单元350抓取，并被装载到部件对齐单元310侧上，部件堆叠单元将在下面更详细地描述。

部件对齐单元310可以被安装在机架10中且与传送机130的部件传送路径131的结束端连接，并且可以包括单个基板311和安装在基板311中的多个接触构件321、322和323，如在图16和图17中所示。基板311可以被配置为支撑隔板部件4和MEA片式部件5中的每一个，并且可以以与传送机130的高度大约相同的高度固定在机架10中且在传送机130的部件传送路径131的结束端侧。基板311可以形成为四角板状。

此外，可以在基板311中形成多个排气孔312以排出空气，并借助空气压力使隔板部件4和MEA片式部件5升高到预定高度。排气孔312可以与被配置为供给压缩空气的压缩空气供给装置(未示出)连接。在通过基板311的排气孔312排出压缩空气而使隔板部件4和MEA片式部件5升高时，接触构件321、322和323接触隔板部件4和MEA片式部件5的边缘部分，并将这些部件对齐到预定位置。在本发明的示例性实施例中，接触构件321、322和323可以被划分成第一接触构件321、第二接触构件322和第三接触构件323。

第一接触构件321可以被固定地安装在基板311的后方外侧且装配到基板311的后方侧的边缘部分，并且可以被配置为接触(例如，触碰、抵接等)隔板部件4和MEA片式部件5的后方侧的边缘部分。第一接触构件321可以被安装在沿垂直方向设置在基板311的后方外侧且固定到机架10的一对固定杆325处。换句话说，第一接触元件321可以在基板311的后方外侧被固定地安装到每个固定杆325。

第二接触构件322可以沿前后方向可移动地安装在基板311的前方外侧且装配到基板311的前方侧的边缘部分，并且可以被配置为接触隔板部件4和MEA片式部件5的前方侧的边缘部分。第二接触构件322 可以被配置为在接触隔板部件4和MEA片式部件5的前方边缘部分的状态下，将隔板部件4和MEA片式部件5从基板311的前方侧推到后方侧。因此，第二接触构件322可以被安装为通过固定设置在基板311的下表面上的第一接触缸331，沿前后方向往复运动。

第三接触构件323可以沿侧面方向可移动地安装在基板311的两侧，并且可以被配置为当隔板部件4和MEA片式部件5经过基板311的两侧时，接触隔板部件4和MEA片式部件5。第三接触构件323可以被配置为在接触隔板部件4和MEA片式部件5的两侧的边缘部分的状态下，沿基板311的两侧方向推动隔板部件4和MEA片式部件5。因此，第三接触构件323可以被安装为通过固定地设置在基板311下表面上的第二接触缸332，沿侧面方向往复运动。特别地，第三接触构件323可以通过形成在基板311的两侧处的孔319从基板311的上表面向上突出，并且可以连接到第二接触缸332。

在本发明的示例性实施例中，部件堆叠单元350可以被配置为抓取被部件对齐单元310对齐的隔板部件4和MEA片式部件5，并将这些部件堆叠在被设置为沿与传送机130的部件传送路径131交叉的方向传送的堆叠引导件30上。此外，部件堆叠单元350可以被配置为抓取位于传送机130的结束端侧的隔板部件4和MEA片式部件5，并将抓取的隔板部件4和MEA片式部件5传送到部件对齐单元310。

具体地，堆叠引导件30可以是被配置为顺序地堆叠隔离板部件4和MEA片式部件5的引导机构，并且可以被配置为沿垂直方向引导部件4和5的边缘部分。部件堆叠单元350可以被配置在传送机130的部件传送路径131的结束端侧且在部件对齐单元310的上侧。如在图18和19中所示，部件堆叠单元350可以被设置在堆叠引导件30的传送路径的开始端的上侧且被安装为沿隔板部件4和MEA片式部件5的传送方向往复运动，并且可以包括被安装为沿垂直方向往复运动的一对堆叠抓具351。特别地，堆叠引导件30和堆叠在堆叠引导件30上的部件可以沿着堆叠引导件30的传送路径传送，并且可以是与传送机130的部件传送路径131交叉的方向。

该对堆叠抓具351可以被配置为真空吸附隔板部件4和MEA片式部件5。特别地，该对堆叠抓具351可以被配置为真空吸附位于传送机130 的结束端侧的隔板部件4和MEA片式部件5中的任何一个部件，并且将真空吸附的部件装载到部件对齐单元310。此外，该对堆叠抓具351可以被配置成真空吸附位于部件对齐单元310中的另一部件，并且将真空吸附的部件装载到堆叠引导件30。

堆叠抓具351可以被安装在一对安装支架353处以对应于传送机130的部件传送路径131的结束端的上侧和部件对齐单元310的上侧。该对安装支架353可以经由连接板355一体连接。此外，该对安装支架353可以被安装为通过第三驱动装置390，沿与传送机130的部件传送路径131的方向相同的方向往复运动，并且沿垂直方向往复运动。

特别地，第三驱动装置390可以包括沿与传送机130的部件传送路径131的方向相同的方向设置的第三导轨391、可滑动地藕接到第三导轨391的第三滑块393、被配置为提供驱动力给第三滑块393的第三驱动电动机395、以及藕接到第三滑块393并且与连接板355连接的第三驱动缸397。因此，基于第三滑块393通过第三驱动电动机395的驱动力而沿着第三导轨391的直线运动，安装支架353可以沿与传送机130的部件传送路径131的方向相同的方向往复运动。此外，安装支架353可以通过第三驱动缸397的驱动，沿垂直方向往复运动。

在上述中，堆叠抓具351可以被固定地安装到每个安装支架353。堆叠抓具351可以由被配置为施加真空吸引力的真空吸盘提供。此外，堆叠抓具351可以被配置为真空吸附位于传送机130的结束端侧的隔板部件4和MEA片式部件5中的任何一个部件，并且吸附位于部件对齐单元310中的另一部件。堆叠抓具351可以被配置为通过第三驱动装置390，从传送机130的部件传送路径131的结束端的上侧和部件对齐单元310的上侧沿下方向移动。堆叠抓具351可以进一步被配置为沿下方向移动，并真空吸附位于传送机130的结束端侧的隔板部件4和MEA片式部件5中的任何一个部件且吸附位于部件对齐单元310中的另一部件。

此外，堆叠抓具351可以被配置为在真空吸附部件的状态下，通过第三驱动装置390而沿上方向移动，并沿与传送机130的部件传送路径131的方向相同的方向朝着上述堆叠引导件30直线移动。此外，当在堆叠抓具351通过第三驱动装置390而沿下方向移动的状态下解除真空吸引力时，堆叠抓具351可以被配置为将隔板部件4和MEA片式部件5 中的任何一个部件装载到部件对齐单元310，并且将另一部件装载到堆叠引导件30。

在本发明的示例性实施例中，部件堆叠单元350可以进一步包括升降装置，升降装置可以被配置为当隔板部件4和MEA片式部件5被堆叠抓具351堆叠在堆叠引导件30上时，将隔板部件4和MEA片式部件5从堆叠引导件30的上侧移动到下侧。升降装置(未示出)可以被配置为通过驱动堆叠引导件30内部的电动机或操作缸，将支撑隔板部件4和MEA片式部件5这些部件的机构从上侧移动到下侧，或者从下侧移动到上侧。

此外，在本发明的示例性实施例中，堆叠检查单元370可以被配置为检查堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片式部件5，并且可以被安装在部件堆叠单元350侧。此外，堆叠检查单元370可以包括固定地安装在机架10中的多个视觉传感器371，以对应于堆叠引导件30的部件堆叠区域。视觉传感器371可以被配置为检测堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片式部件5的堆叠度。视觉传感器371可以固定地安装在机架10中，以对应于堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片式部件5的两侧歧管孔4c。特别地，成对的视觉传感器371可以被设置为对应于堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片式部件5中的每个的两侧歧管孔4c。

此外，每个视觉传感器371可以被配置为视觉捕获(例如，拍照)堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片式部件5的两侧歧管孔4c，并且将视觉数据输出到控制器900(参照图5)。因此，控制器900可以被配置为接收视觉传感器371的视觉数据，并且基于隔板部件4和MEA片式部件5的预定堆叠度，确定部件的堆叠度是否不良(insufficient)。特别地，当控制器900确定出隔板部件4和MEA片式部件5的堆叠度不良时，上述部件堆叠单元350可以由控制器900操作，并且可以被配置为从堆叠引导件30取出隔板部件4和MEA片式部件5(例如，从堆叠引导件移除部件)。

在本发明的示例性实施例中，部件加压单元410可以被配置为对被部件堆叠单元350连续堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片式部件5加压。换句话说，当隔板部件4和MEA片式部件5被连续堆叠 在堆叠引导引件30上且堆叠引导件30被沿着传送路径(例如，堆叠引导件的传送路径)传送时，部件加压单元410可以被配置为通过按压法对堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片式部件5加压。

部件加压单元410可以被设置在堆叠引导件30的传送路径的上侧，并且可以包括被安装为沿垂直方向往复运动的按压构件411，如图20和图21中所示。按压构件411可以被安装在机架10中，设置在堆叠引导件30的传送路径的上侧，并且被安装为沿垂直方向往复运动到堆叠引导件30的内侧。特别地，按压构件411可以通过固定地安装在机架10中的按压缸413而沿垂直方向往复运动。特别地，按压缸413可以被配置为通过向前/向后操作，使按压构件411沿垂直方向往复运动(例如，向按压构件411提供运动)。

此外，可以在按压构件411中安装一对固定杆415，该对固定杆415可以与堆叠引导件30分开地固定堆叠有隔板部件4和MEA片式部件5的堆叠体6。固定杆415的上端可以固定到按压构件411，并且固定杆415的下端可以与将堆叠体6的最下部支撑在堆叠引导件30内的部分藕接。因此，在本发明的示例性实施例中，当堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片式部件5被按压构件411加压时，支撑堆叠体6的最下部的部分可以藕接到固定杆415的下端。当按压构件411通过按压缸413沿上方向移动时，堆叠体6可以与堆叠引导件30的外侧(上侧)分离。

在本发明的示例性实施例中，按压构件411可以由按压缸413支撑，并且可以通过按压电动机417而旋转。换句话说，按压构件411在通过按压缸413而沿上方向移动的同时，可以通过按压电动机417而旋转360°。当如上所述，堆叠体6与堆叠引导件30的外侧(上侧)分离时，按压构件411可以通过按压电动机417而旋转，以使堆叠体6旋转的同时，将上述绝缘板8和紧固条9安装在堆叠体6中。

根据本发明的示例性实施例，气密性检查单元430可以被安装为连接到按压构件411。气密性检查单元430可以被配置为向被按压构件411加压后的隔板部件4和MEA片式部件5的堆叠体6供给流体，检测堆叠体6的气密性(例如，密封性、气密密封性等)。气密性检查单元430可以进一步被配置为将氢气、空气和冷却介质供给到堆叠体6的隔板部件4和MEA片式部件5，测量隔板部件4和MEA片式部件5的氢气、空气 和冷却介质的压力，并检测堆叠体6的气密性。换句话说，冷却部件的供给可以有助于密封的检测。

在本发明的示例性实施例中，端板装载单元450可以被配置为抓取燃料电池堆叠体1的上端板和下端板7，并将抓取的端板7装载到堆叠引导件30上。特别地，端板装载单元450可以被配置为逐个(例如，单个地)抓取分开容纳在机架10中的端板7，并将抓取的端板7装载到处于未装载状态的堆叠引导件30。装载到处于未装载状态的堆叠引导件30上的端板7可以被提供为下端板。此外，端板装载单元450可以被配置为将端板装载到由部件堆叠单元350堆叠了隔板部件4和MEA片式部件5的堆叠引导件30。装载到堆叠有隔板部件4和MEA片式部件5的堆叠引导件30上的端板7可以被提供为上端板。此外，上端板和下端板7可以通过上述紧固条9紧固。

端板装载单元450可以被设置在部件堆叠单元350和部件加压单元410之间且在堆叠引导件30的传送路径的外侧。另外，端板装载单元450可以包括被配置为真空吸附端板7的端板抓具451，如图22所示。端板抓具451可以被配置为抓取分开容纳在堆叠引导件30的传送路径的外侧的端板7，并且将端板7装载到堆叠引导件30的传送路径上的堆叠引导件30。端板抓具451可以由被配置为施加真空吸引力的真空吸盘来提供，并且用真空吸引力来吸附端板7。

端板抓具451可以通过第四驱动装置490，沿与堆叠引导件30的传送路径交叉的方向往复运动，并可以沿垂直方向往复运动。特别地，第四驱动装置490可以包括沿与堆叠引导件30的传送路径131交叉的方向设置的第四导轨491、可滑动地藕接到第四导轨491的第四滑块493、被配置为提供驱动力给第四滑块493的第四驱动电动机495、以及藕接到第四滑块493且与端板抓具451连接的第四驱动缸497。

因此，基于第四滑块493通过第四驱动电动机495的驱动而沿着第四导轨491的直线运动，端板抓具451可以沿与堆叠引导件30的传送路径交叉的方向往复运动。此外，端板抓具451可以通过第四驱动缸497的驱动，沿垂直方向往复运动。端板抓具451可以被配置为通过第四驱动装置490，从分开容纳在堆叠引导件30的传送路径的外侧的端板7的上侧沿下方向移动，并且真空吸附端板7。

端板抓具451可以进一步被配置为在真空吸附端板7的状态下，通过第四驱动装置490而沿上方向移动，并沿与堆叠引导件30的传送路径交叉的方向直线移动。换句话说，端板抓具451可以被配置为从堆叠引导件30的传送路径的外侧朝着传送路径上的堆叠引导件30直线移动。当在端板抓具451通过第四驱动装置490而沿下方向移动的状态下解除真空吸引力时，端板抓具451可以被配置为将端板7装载到堆叠引导件30上。

在本发明的示例性实施例中，传送单元510可以被配置为将由部件堆叠单元350堆叠有隔板部件4和MEA片式部件5的堆叠引导件30从堆叠引导件30的传送路径的开始端传送到部件加压单元410侧。此外，传送单元510可以被配置为将由部件加压单元410堆叠有隔板部件4和MEA片式部件5的堆叠体6，与堆叠引导件30分开地从部件加压单元410传送到堆叠引导件30的传送路径的结束端。

传送单元510可以包括第一传送轨道511、第二传送轨道513以及第一传送台515，如图23所示。第一传送轨道511可以被安装在部件堆叠单元350和部件加压单元410侧的机架10中。第一传送轨道511可以连接堆叠引导件30的传送路径的开始端和结束端，并且可以沿与传送机130的部件传送路径131交叉的方向设置。第二传送轨道513可以与第一传送轨道511连接，同时在部件堆叠单元350和部件加压单元410之间沿远离端板装载单元450的方向与第一传送轨道511交叉。

此外，可以设置一对第一传送台515，分别对应于部件堆叠单元350和部件加压单元410。第一传送台515可以被配置为将堆叠引导件30支撑在部件堆叠单元350和部件加压单元410之间，并沿着第一传送轨道511和第二传送轨道513移动。第一传送台515可以经由分开的驱动装置(未示出)可滑动地藕接到第一传送轨道511和第二传送轨道513。由于驱动装置可以由本领域中公知的轨道滑动移动装置形成，因此在本说明书中将省略对其结构的更详细描述。

因此，在本发明的示例性实施例中，堆叠引导件30可以被配置为在由第一传送台515支撑的状态下，沿着第一传送轨道511和第二传送轨道513在部件堆叠单元350和部件加压单元410之间移动。另外，上述的端板装载单元450可以被配置为在部件堆叠单元350和部件加压单元 410之间的第一传送轨道511上，将下端板7装载到与堆叠体6分离的处于未装载状态的堆叠引导件30。端板装载单元450可以被配置为将上端板7装载到由部件堆叠单元350堆叠了隔板部件4和MEA片式部件5的堆叠引导件30。

特别地，第二传送轨道513可以被提供作为用于使装载有下端板7的堆叠引导件30经由第一传送台515与第一传送轨道511避让的避让区间。特别地，部件加压单元410可以被配置为在隔板部件4和MEA片式部件5由部件堆叠单元350堆叠在堆叠引导件30上时，通过按压构件411对堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片式部件5加压，并提升(例如，升高)这些部件的堆叠体6，将堆叠体6与堆叠引导件30分离。

接着，部件加压单元410可以被配置为在通过部件加压单元410使堆叠体6旋转并将绝缘板8和紧固条9安装到堆叠体6的状态下，将堆叠体6装载到堆排出单元550上，这将在下面描述。与堆叠体6分离的堆叠引导件30可以被配置为通过第一传送台515而沿着第一传送轨道511朝着端板装载单元450移动，并且端板装载单元450可以被配置为将下端板7装载到处于未装载状态的堆叠引导件30上。

另外，装载有下端板7的堆叠引导件30可以被配置为通过第一传送台515而沿着第一传送轨道511移动，并进入避让区间的第二传送轨道513。接着，由部件堆叠单元350堆叠了隔板部件4和MEA片式部件5的堆叠引导件30可以被配置为通过第一传送台515而沿着第一传送轨道511朝着端板装载单元450移动。端板装载单元450可以被配置为将上端板7装载到堆叠有隔板部件4和MEA片式部件5的堆叠引导件30上。因此，装载了端板7的堆叠引导件30可以被配置为通过第一传送台515而沿着第一传送轨道511朝着部件加压单元410移动，并且避让在第二传送轨道513处的堆叠引导件30可以被配置为通过第一传送台515而沿着第一传送轨道511朝着部件堆叠单元350移动。

如上所述，部件加压单元410可以被配置为将堆叠了隔板部件4和MEA片式部件5的堆叠体6与堆叠引导件30分离，将绝缘板8和紧固条9安装到堆叠体6，并且将作为燃料电池堆1的堆叠体6装载到堆排出单元550，这将在下面描述。

在本发明的示例性实施例中，堆排出单元550可以被配置为将组装为燃料电池堆1的堆叠体6从部件加压单元410排出到堆叠引导件30的传送路径的外部(例如，从堆叠引导件30的传送路径移除堆叠体6)。堆排出单元550可以从部件加压单元410侧移动到堆叠引导件30的传送路径的结束端，并且可以包括第二传送台511和倾斜排出单元553，如在图24和25中所示。

第二传送台551可以在第一传送轨道511的开始端和结束端之间沿从部件加压单元410到第一传送轨道511的结束端的区间移动。第二传送台551可以被配置为支撑由部件加压单元410卸载的堆叠体6，并且沿着从部件加压单元410到第一传送轨道511的结束端的区间移动。第二传送台551可以通过单独的驱动装置(未示出)可滑动地藕接到第一传送轨道511。由于驱动装置可以由本领域中公知的轨道滑动移动装置形成，因此在本说明书中将省略对其结构的更详细描述。

倾斜排出单元553可以被配置为在使堆叠体6倾斜的同时，将作为燃料电池堆1的堆叠体6排出到第一传送轨道511的外部，并且倾斜排出单元553可以被安装在第二传送台551。倾斜排出单元553可以包括倾斜支架561和倾斜操作缸571。倾斜支架561可以被配置为支撑堆叠体6，并且可以可旋转地安装在第二传送台551。倾斜支架561可以包括保持(例如，抓握、支撑等)堆叠体6的下侧的保持板563和被配置为支撑排出的堆叠体6的侧表面的一对支撑件565。该对支撑件565可以被固定地藕接到保持板563，并且可旋转地铰接到第二传送台551。

倾斜操作缸571可以固定地安装在第二传送台551，并且可以包括被配置为沿垂直方向向前向后操作(例如，向上向下移动)的操作杆573。操作杆573可以通过连接杆575连接到倾斜支架561的保持板563。连接杆575的相对两端可以分别铰接到操作杆573的前端和保持板563。

此外，现在将参考先前公开的附图来详细描述如上所述的根据本发明示例性实施例的用于快速堆叠燃料电池堆的设备100的操作。

首先，在本发明的示例性实施例中，可以将容纳有隔板部件4的第一料盒111和容纳有MEA片式部件5的第二料盒112装载到提升单元110的支撑机架115上。具体地，可以通过第一台车801将第一料盒111和第二料盒112传送到提升单元110，并且装载到支撑机架115上。除了 该对第一料盒111和第二料盒112之外，还可以将另一对第一料盒111和第二料盒112以及又一对第一料盒111和第二料盒112顺序地装载到提升支撑机架115上。换句话说，可以连续地将多对料盒装载到提升支撑机架上。

在本发明的示例性实施例中，可以通过部件拾取单元150的第一部件抓具153和第二部件抓具155同时拾取(例如，收集、抓握、抓取等)第一料盒111中的一个隔板部件4和第二料盒112中的一个MEA片式部件5，并且可以将部件4和5装载到传送机130的部件传送路径131的开始端上。特别地，第一部件抓具153和第二部件抓具155可以被配置为分别朝着第一料盒111和第二料盒112直线移动并通过第一驱动装置190沿下方向移动，并且分别真空吸附容纳在第一料盒111和第二料盒112中的隔板部件4和MEA片式部件5。

接着，第一部件抓具153和第二部件抓具155可以被配置为在分别真空吸附隔板部件4和MEA片式部件5的状态下，通过第一驱动装置190沿上方向移动，并且直线地移动到传送机130的开始端。当在第一部件抓具153和第二部件抓具155通过第一驱动装置190沿下方向移动的状态下解除真空吸引力时，第一部件抓具153和第二部件抓具155可以被配置为将隔板部件4和MEA片式部件5装载到传送机130的部件传送路径131的开始端上。

在使用部件拾取单元150将第一料盒111的隔板部件4和第二料盒112的MEA片式部件5连续装载到传送机130的过程中，在本发明的示例性实施例中，在第一料盒111和第二料盒112内的提升板113可以被配置为通过提升单元110的提升驱动装置125沿上方向移动。

分别容纳在第一料盒111和第二料盒112中的隔板部件4和MEA片式部件5可以被配置为在由第一部件抓具153和第二部件抓具155卸载时，通过提升板113沿上方向移动。因此，第一部件抓具153和第二部件抓具155可以被配置为通过第一驱动装置190而沿预定路径移动，并抓取第一料盒111中的隔板部件4和第二料盒112中的MEA片式部件5，并将抓取的隔板部件4和MEA片式部件5装载到传送机130上。

当如上所述地通过第一部件抓具153真空吸附第一料盒111内的隔板部件4时，可以通过碳纸抓具161同时真空吸附插入在隔板部件4之 间的碳纸169。具体地，碳纸抓具161可以被配置为通过隔板部件4的歧管孔4c来真空吸附碳纸169。于是，可以在通过第一部件抓具153真空吸附隔板部件4的同时，通过碳纸抓具161真空吸附碳纸169，并且隔板部件4可以被配置为朝着传送机130的部件传送路径131的开始端移动。

在此过程中，当解除碳纸抓具161的真空吸引力时，可以通过碳纸分离部件171使碳纸169与隔板部件4和碳纸抓具161分离。碳纸分离部件171可以被配置为通过隔板部件4的歧管孔4c向前向后操作，并将隔板部件4和碳纸169与碳纸抓具161分离。

如上所述，与隔板部件4和碳纸抓具161分离的碳纸169会下落，并且可以被收集到在第一料盒111和第二料盒112与传送机130的部件传送路径131的开始端之间的碳纸收集容器175中。另外，由部件拾取单元150的第一部件抓具153和第二部件抓具155装载到传送机130的部件传送路径131的开始端侧的隔板部件4和MEA片式部件5可以通过传送机130沿着部件传送路径131。

在本发明的示例性实施例中，在隔板部件4和MEA片式部件5由传送机130沿着部件传送路径131传送的过程中，可以由部件检查单元210检测隔板部件4和MEA片式部件5的损坏、休息状态等。特别地，部件检查单元210可以被配置为使用一对位置传感器211检测隔板部件4和MEA片式部件5的歧管孔4c的边缘位置，并且可以被配置为将检测信号输出至控制器900。接着，响应于从位置传感器11接收到检测信号，控制器900可以被配置为基于隔板部件4和MEA片式部件5的预定位置信息(例如，歧管孔的边缘位置信息)，确定隔板部件4和MEA片式部件5是否有缺陷。

每个位置传感器211可以被配置为沿着第一位置调节轨道213在传送机130的宽度方向上移动，并且沿着第二位置调节轨道217在垂直方向上移动，从而基于隔板部件4和MEA片式部件5的歧管孔4c来调节位置传感器211的位置。当控制器900确定出隔板部件4和MEA片式部件5中的至少一个有缺陷时，被确定为具有缺陷的单位集的隔板部件4和MEA片式部件5可以通过缺陷部件取出单元250的缺陷部件取出抓具251被真空吸附在传送机130上，并且被装载到传送机130的外侧的托盘271上。于是，缺陷部件取出抓具251可以被配置为通过第二驱动装置 290而从传送机130的上侧沿下方向移动，并真空吸附被确定为具有缺陷的单位集的隔板部件4和MEA片式部件5。

此外，缺陷部件取出抓具251可以被配置为在分别真空吸附隔板部件4和MEA片式部件5的状态下，通过第二驱动装置290而沿上方向移动，并且沿着与传送机130的部件传送路径131交叉的方向朝着传送机130的外侧的托盘271直线移动。当在缺陷部件取出抓具251通过第二驱动装置290而沿下方向移动的状态下解除真空吸引力时，缺陷部件取出抓具251可以被配置为将隔板部件4和MEA片式部件5装载到托盘271上。

在上述过程之后，在本发明的示例性实施例中，传送到传送机130的部件传送路径131的结束端的隔板部件4或MEA片式部件5可以由部件堆叠单元350的堆叠抓具351装载到部件对齐单元310的基板311上。堆叠抓具351的操作将在下面更详细地描述。接着，部件对齐单元310的基板311可以被配置为通过排气孔312排出压缩空气，并将隔板部件4或MEA片式部件5升高到预定高度。

在本发明的示例性实施例中，当隔板部件4或MEA片式部件5被升高到基体311之上时，部件对齐单元310的接触构件321、322和323可以被配置为接触(例如，触碰、抵接)隔板部件4或MEA片式部件5的边缘部分，并且将隔板部件4或MEA片式部件5对齐到预定位置。

第一接触构件321在固定到基板311的后方外侧的状态下可以接触隔板部件4或MEA片式部件5的后边缘部分。第二接触构件322可以被配置为通过第一接触缸331而在前后方向上往复运动。于是，第二接触构件322可以被配置为在接触隔板部件4或MEA片式部件5的前方边缘部分的同时，将隔板部件4或MEA片式部件5从基板311的前方侧推到后方侧。第三接触构件323可以被配置为通过第二接触缸332而在侧方向上往复运动。于是，第三接触构件323可以被配置为在接触隔板部件4或MEA片式部件5的两侧边缘部分的同时，在基板311的两侧方向上推动隔板部件4或MEA片式部件5。

在本发明的示例性实施例中，当隔板部件4和MEA片式部件5的位置由部件对齐单元310对齐时，隔板部件4和MEA片式部件5可以由部件堆叠单元350的堆叠抓具351堆叠在堆叠引导件30上。部件堆叠单元 350的堆叠抓具351可以被配置为抓取由部件对齐单元310作为一对而对齐(例如，将它们抓取在一起)的隔板部件4和MEA片式部件5中的任何一个部件，并且同时抓取位于传送机130的结束端侧的隔板部件4和MEA片式部件5中的另一个。换句话说，堆叠抓具351可以被配置为抓取任何一个部件，并将抓取的部件堆叠在堆叠引导件30上，堆叠引导件30能够在与传送机130的部件传送路径131交叉的方向上传送。接着，堆叠抓具351可以被配置为抓取另一个部件，并将抓取的部件传送到部件对齐单元310。

特别地，该对堆叠引导件30可以被配置为引导和堆叠由堆叠抓具351装载的隔板部件4和MEA片式部件5。该对堆叠引导件30中的任何一个可以由传送单元510的第一传送台515设置在第一传送轨道511的开始端。下端板7可以由端板装载单元450装载到一个堆叠引导件30上。因此，该对堆叠抓具351可以被配置为通过第三驱动装置390，从传送机130的部件传送路径131的结束端的上侧和部件对齐单元310的上侧在下方向上移动。接着，堆叠抓具351可以被配置为真空吸附位于传送机130的结束端侧的隔板部件4和MEA片式部件5中的任何一个部件，并且真空吸附位于部件对齐单元310中的另一个部件。

接着，堆叠抓具351可以被配置为在真空吸附隔板部件4和MEA片式部件5的状态下，通过第三驱动装置390而在上方向上移动，并且在与传送机130的部件传送路径的方向相同的方向上朝着上述堆叠引导件30中的任何一个直线移动。当在堆叠抓具351通过第三驱动装置390而沿下方向移动的状态下解除真空吸引力时，堆叠抓具351可以被配置为将隔板部件4和MEA片式部件5中的任何一个装载到部件对齐单元310，并将另一个部件装载到堆叠引导件30中的任何一个。

在本发明的示例性实施例中，在将隔板部件4和MEA片式部件5堆叠在堆叠引导件30中的任何一个上的过程中，堆叠检查单元370可以被配置为检测堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片式部件5的堆叠度。堆叠检查单元370可以被配置为使用视觉传感器371捕获或检测(例如，视觉拍照)堆叠在堆叠引导件30上的隔板部件4和MEA片式部件5的两侧歧管孔4c，并且向控制器900输出视觉数据。

响应于从视觉传感器371接收到视觉数据，控制器900可以被配置 为基于隔板部件4和MEA片式部件5的预定堆叠度，确定部件的堆叠度是否不良。当控制器900确定出隔板部件4和MEA片式部件5的堆叠度不良时，部件堆叠单元350的堆叠抓具351可以由控制器900操作，以从堆叠度被确定为不良的堆叠引导件30取出隔板部件4和MEA片式部件5。接着，部件堆叠单元350的堆叠抓具351可以由控制器900操作以将另一隔板部件4和另一MEA片式部件5重新插入到堆叠引导件30。

在如上所述的将隔板部件4和MEA片式部件5堆叠在任何一个堆叠引导件30中的过程中，处于未装载状态的另一个堆叠引导件30可以由第一传送台515传送到在部件堆叠单元350和部件加压单元410之间的端板装载单元450。具体地，第一传送台515可以沿着第一传送轨道511被传送到端板装载单元450。接着，端板装载单元450的端板抓具451可以被配置为逐个(例如，单个地)抓取分开容纳在机架10中的端板7，并且将下部端板7装载到另一个堆叠引导件30上。

在本发明的示例性实施例中，在下端板7由端板抓具451装载到另一个堆叠引导件30上之后，分开容纳在机架10中的虚设单元(未示出)可以被手动地堆叠在下端板7上。虚设单元可以被提供为缓冲单元，其根本不用作燃料电池，但是用于加强整个燃料电池堆的强度和耐久性。

在本发明的示例性实施例中，装载了下端板7的另一个堆叠引导件30接着可以由第一传送台515沿与第一传送轨道511交叉的方向传送到第二传送轨道513。换句话说，在本发明的示例性实施例中，装载了下端板7的另一个堆叠引导件30可以从第一传送轨道511避让到第二传送轨道513的避让区间。

此外，当隔板部件4和MEA片式部件5由堆叠抓具351堆叠在任何一个堆叠引导件30上时，堆叠有隔板部件4和MEA片式部件5的堆叠引导件30可以通过第一传送台515传送到在部件堆叠单元350和部件加压单元410之间的端板装载单元450。特别地，第一传送台515可以沿着第一传送轨道511传送到端板装载单元450。接着，端板装载单元450的端板抓具451可以被配置为逐个(例如，单个地)抓取分开容纳在机架10中的端板7，并将上端板7装载到堆叠有隔板部件4和MEA片式部件5的堆叠引导件30上。

上述端板抓具451可以被配置为通过第四驱动装置490而从分开容 纳在堆叠引导件30的传送路径的外侧的端板7的上侧沿下方向移动，并真空吸附端板7。接着，端板抓具451可以被配置为在真空吸附端板7的状态下，通过第四驱动装置490而沿上方向移动，并且在与堆叠引导件30的传送路径交叉的方向上直线移动。当在端板抓具451通过第四驱动装置490而沿下方向移动的状态下解除真空吸引力时，端板抓具451可以被配置为将下端板7装载到处于未装载状态的堆叠引导件30上，或者将端板7装载到堆叠有隔板部件4和MEA片式部件5的堆叠引导件30。

如上所述，当上端板和下端板7由端板抓具451装载到堆叠引导件30并且因此分开容纳在机架10中的端板7被移除时，在本发明示例性实施例中，端板7可以由第二台车802插入到机架10中。在上端板7通过端板抓具451装载到堆叠引导件30之前，前述的虚设单元(未示出)也可以被手动地堆叠在堆叠引导件30上。

此外，当上端板和下端板7、隔板部件4以及MEA片式部件5被堆叠在堆叠引导件30上时，堆叠引导件30可以通过第一传送台515沿着第一传送轨道511朝着部件加压单元410传送。在此过程中，在装载有下端板7的状态下避让到第二传送轨道513的避让区间的、处于未装载状态的堆叠引导件30可以通过第一传送台515沿着第一传送轨道511朝着部件堆叠单元350传送。

在本发明的示例性实施例中，当堆叠有上端板和下端板7、隔板部件4和MEA片式部件5的堆叠引导件30朝着部件加压单元410传送时，可以通过部件加压单元410的按压构件411对堆叠引导件30内的上端板和下端板7、隔板部件4以及MEA片式部件5加压。特别地，按压构件411可以被配置为通过按压缸413而沿下方向移动，并对堆叠引导件30内的上端板和下端板7、隔板部件4以及MEA片式部件5加压。

接着，在本发明的示例性实施例中，通过按压构件411加压且堆叠有上端板和下端板7、隔板部件4以及MEA片式部件5的、作为燃料电池堆1的堆叠体6可以通过该对固定杆415与堆叠引导件30分开地固定到按压构件411。当固定杆415的上端固定到按压构件411时，固定杆415的下端可以藕接到支撑堆叠引导件30内的堆叠体6的最下部的部分。

按压构件411可以被配置为通过按压缸413而沿上方向移动，并且 堆叠体6可以被分离到堆叠引导件30的外侧(上侧)。在通过按压电动机417使堆叠体6与按压构件411一起旋转360°的同时，可以将诸如绝缘板8和紧固条9的附件安装在堆叠体6中。此外，可以由气密性检查单元430检测由按压构件411提升的堆叠体6的气密性(例如，密封性)。具体地，气密性检查单元430可以被配置为将氢气、空气和冷却介质供给到堆叠体6的隔板部件4和MEA片式部件5，测量隔板部件4和MEA片式部件5的氢气、空气和冷却介质的压力，并检测堆叠体6的气密性。

在这个过程中，与堆叠体6分离的处于未装载状态的堆叠引导件30可以通过第一传送台515沿着第一传送轨道511朝着在部件堆叠单元350和部件加压单元410之间的端板装载单元450传送。接着，端板装载单元450的端板抓具451可以被配置为逐个(例如，单个地)抓取分开容纳在机架10中的端板7，并将下端板7装载到处于未装载状态的堆叠引导件30上。

在本发明的示例性实施例中，接着，装载了下端板7的堆叠引导件30可以被传送到第一传送轨道511的避让区间的第二传送轨道513。同时，堆排出单元550的第二传送台551可以沿着第一传送轨道511传送到堆叠体6的下侧。接着，提升堆叠体6的按压构件411可以被配置为通过按压缸413而沿下方向移动，并将按压构件411装载到堆排出单元550的第二传送台551。

当堆叠体6通过按压构件411被放在(例如，放置在、设置在等)堆排出单元550的第二传送台551上时，固定杆415的下端可以与支撑堆叠体6的最下部的部分分离，并且按压构件411可以再次被配置为通过按压缸413而沿上方向移动。具体地，堆叠体6可以由倾斜排出单元553的倾斜支架561支撑在第二传送台551上。换句话说，倾斜支架561可以使用保持板563支撑堆叠体6的下侧，并使用支撑件565支撑堆叠体6的横向侧。接着，第二传送台551可以从部件加压单元410的按压构件411侧被传送到第一传送轨道511的结束端。

接着，在本发明的示例性实施例中，可以向前驱动倾斜操作缸571的操作杆573，并且可以使倾斜支架561朝着第一传送轨道511的外侧倾斜旋转。倾斜操作缸571的操作杆573和倾斜支架561的保持板563可以通过连接杆575彼此铰接，以允许倾斜支架561在支撑堆叠体6的状 态下，通过操作杆573的向前操作而倾斜旋转到第一传送轨道511的外侧。接着，可以使支撑堆叠体6的倾斜支架561朝着第一传送轨道511的外侧倾斜旋转，以将堆叠体6装载到第三台车803上。

因此，根据本发明示例性实施例的用于快速堆叠燃料电池堆的设备100可以通过前述自动化过程连续组装燃料电池堆1。如上所述，根据本发明示例性实施例的用于快速堆叠燃料电池堆的设备100可以自动地堆叠燃料电池部件3并进行加压，并且组装燃料电池堆1。因此，通过减少用于组装燃料电池堆1的操作时间，可以提高生产率，确保燃料电池部件3的堆叠度，并提高燃料电池堆1的质量。

虽然已经结合目前被认为是示例性实施例的内容描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例，相反，意在覆盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。