一种燃料电池电堆连续化组装装置及其组装方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种燃料电池电堆连续化组装装置及其组装方法，该装置包括电堆预组装设备、输送装置和焊接组装设备，电堆预组装设备通过输送装置而与焊接组装设备相连通；该电堆连续化组装方法为先在电堆预组装设备中进行电堆预组装，然后将预组装的电堆通过传送装置传送至电堆焊接组装设备，通过自动化组装焊接单元进行电堆焊接组装。采用本发明专利技术技术方案的燃料电池电堆连续化组装装置及其组装方法，该电堆组装方法能够实现燃料电池电堆的自动化和批量化连续生产，提高燃料电池电堆的组装效率，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池电堆连续化组装装置及其组装方法
本专利技术涉及燃料电池电堆
，尤其涉及一种燃料电池电堆连续化组装装置及其组装方法。
技术介绍
燃料电池是一种能量转换装置，它按电化学原理等温地把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能。质子交换膜燃料电池是以全氟磺酸型固体聚合物为电解质，铂/炭或铂-钌/炭为电催化剂，氢或净化重整气为氧化剂，带有流动通道的石墨或表面改性的金属板为双极板。其反应原理是阳极催化层中的氢气在催化剂作用下发生电极反应，电极反应产生的电子经外电路到达阴极，氢离子则经质子交换膜到达阴极，氧气与氢离子及电子在阴极发生反应生成水。一节典型的燃料电池的输出电压约为1伏，为了达到一个较高的电压通常将多节燃料电池集成在一起串联形成燃料电池堆。截至现在，多家汽车厂商陆续推出商业化燃料电池汽车，燃料电池汽车进行一个商业化发展的初期阶段，燃料电池行业开始了产业化发展。现有技术的燃料电池堆组装技术是通过人工将将多个单电池通过层叠的方式连在一起，组成燃料电池电堆，再通过前端板、后端板和拉杆将燃料电池堆紧固在一起，但这种组装方式消耗人力较多，组装速度慢，无法满足燃料电池批量化生产需求，由此，燃料电池电堆自动化组装技术亟待开发。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种燃料电池电堆连续化组装装置，该装置能够实现燃料电池电堆的自动化和批量化连续生产，提高燃料电池电堆的组装效率。基于此，本专利技术提出了一种燃料电池电堆连续化组装装置，包括电堆预组装设备、输送装置和焊接组装设备，所述电堆预组装设备通过所述输送装置而与所述焊接组装设备相连通；所述电堆预组装设备包括第一工作台、组装平台和第一压紧机构，所述组装平台的底部可转动地连接在所述第一工作台上，所述第一压紧机构设于所述组装平台的上方，且所述第一压紧机构与所述组装平台相对设置，所述组装平台的顶部上设有用于固定燃料电池电堆的定位部；所述焊接组装设备包括第二工作台和设置在所述第二工作台上的自动化组装焊接单元，所述自动化组装焊接单元包括弯折机构、第二压紧机构和焊接机构，所述第二工作台设置有用于定位预组装电堆的定位块，所述弯折机构安装于所述第二工作台上，且所述弯折机构内设置有用于捆绑所述预组装电堆的钢带，所述第二压紧机构和所述焊接机构由下至上依次设置于所述第二工作台上，且所述第二压紧机构和所述焊接机构分别与所述弯折机构相对应设置。作为优选方案，所述输送装置为防静电皮带输送机。作为优选方案，所述组装平台包括底座以及连接在所述底座上的连接板，所述定位部设于所述底座的顶部上，所述连接板远离所述底座的一端可转动地连接在所述工作台上。作为优选方案，所述定位部包括多个定位件，多个定位件可拆卸地安装于所述底座上，且多个所述定位件围成用于固定燃料电池电堆的容纳槽。作为优选方案，所述电堆预组装设备还包括“门”型支架，所述第一压紧机构包括多个压紧件，各所述压紧件安装于所述“门”型支架的横梁上。作为优选方案，所述自动化组装焊接单元包括立柱，所述立柱安装于所述第二工作台上，所述第二压紧机构和所述焊接机构可滑动地设置于所述立柱上。作为优选方案，所述第二压紧机构包括压板和用于驱动所述压板的第一电机，所述压板套设于所述立柱上，且所述压板设置有多个与各所述钢带相对应的压紧槽。作为优选方案，所述焊接机构包括连接横板、激光焊头和用于驱动所述连接横板与所述激光焊头的第二电机，所述连接横板套设于所述立柱上且位于所述压板的上方，所述激光焊头沿水平方向可滑动地设置于所述连接横板上，所述压板设置有供所述激光焊头容纳的容纳槽，且所述容纳槽与各所述压紧槽相贯通。作为优选方案，所述焊接组装设备设置有进料口和出料口，所述进料口和所述出料口与所述输送装置相连通；所述焊接组装设备还包括外壳，所述外壳外部设置有控制面板、用于显示工作状态的第一显示器、用于显示焊接状态的第二显示器和报警灯，且所述第一显示器、所述第二显示器、所述报警灯和所述自动化组装焊接单元分别与所述控制面板电连接；所述外壳的顶侧设置有排烟口。为了实现相同的目的，本专利技术还提供了一种涉及到上述燃料电池电堆连续化组装装置的组装方法，包括以下步骤：(S1)将前端板、集流板、多节燃料电池、后端板、弹簧以及弹簧盖板叠加在一起形成燃料电池电堆，将所述燃料电池电堆放置在所述组装平台上，并通过所述定位部对所述燃料电池电堆进行定位，设置所述第一压紧机构的压紧力为15-20KN，采用所述第一压紧机构对所述燃料电池电堆进行压紧，并采用临时捆绑带对所述燃料电池电堆进行捆绑固定从而形成所述预组装电堆；(S2)通过所述输送装置将所述预组装电堆输送至所述焊接组装设备中；(S3)通过所述定位块对所述预组装电堆进行定位，启动所述弯折机构使得所述钢条弯折捆绑所述预组装电堆，设置所述第二压紧机构的压紧力为20-24KN，采用所述第二压紧机构对所述预组装电堆进行压紧，此后采用所述焊接结构对所述钢带的接口处进行焊接进而得到组装后电堆。(S4)通过所述输送装置将所述组装后电堆输送至指定区域存放。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：1、在电堆预组装设备中，通过定位部将燃料电池电堆的各个零部件定位在组装平台上，此后通过第一压紧机构对燃料电池电堆进行预压紧，由此完成了电堆的预组装形成预组装电堆，而在焊接组装设备中，通过定位块将预组装电堆进行定位，接着通过弯折机构实现预组装电堆的捆绑，然后通过第二压紧机构压紧，此后通过焊接结构对钢带的接口处进行焊接，从而完成燃料电池电堆的进一步组装，从而解决了采用人工组装燃料电池电堆而导致组装速度慢的问题，进而提高了燃料电池电堆的组装效率；电堆预组装设备和焊接组装设备实现了电堆的组装，且两者之间通过输送装置相连通，由此保证整个电堆组装过程实现自动化和批量化作业，从而进一步提高燃料电池电堆的组装效率。2、输送装置为防静电皮带输送机，由此保证燃料电池电堆安全输送，且皮带能够保证燃料电池电堆在输送过程中保持稳定。3、组装平台包括底座以及连接在底座上的连接板，定位部设于底座的顶部上，连接板远离底座的一端可转动地连接在工作台上，由此在需要调节底座时，调节连接板的角度即可，结构稳定且调节方便，基于组装平台的可转动结构，可以根据生产需要调整组装平台的转动角度，进而使得燃料电池电堆的固定更加方便。4、自动化组装焊接单元包括立柱，立柱安装于第二工作台上，第二压紧机构和焊接机构可滑动地设置于立柱上，由此第二压紧机构和焊接机构能够稳定运行。5、压板设置有多个与各钢带相对应的压紧槽，第一电机驱动压板进行压紧作业，而压紧槽对应各钢带并对其进行压紧，从而使得钢带在捆绑预组装电堆后被压紧固定，保证预组装电堆稳定捆绑。6、焊接机构包括连接横板、激光焊头和用于驱动连接横板与激光焊头的第二电机，连接横板套设于立柱上且位于压板的上方，由此保证连接横板不会影响压板的压紧作业，激光焊头沿水平方向可滑动地设置于连接横板上，由此激光焊头可在连接横板上进行水平移动，保证能够对各钢带的接口处进行焊接，从而使得钢带的接口处牢固稳定，压板设置有供激光焊头容纳的容纳槽，且容纳槽与各压紧槽相贯通，由此使得激光焊头在焊接过程中不会撞击压板，从而保证焊接作业能够顺利进行。7、在焊接组装设备中，控制面板使得整个作业过程实现自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池电堆连续化组装装置，其特征在于，包括电堆预组装设备、输送装置和焊接组装设备，所述电堆预组装设备通过所述输送装置而与所述焊接组装设备相连通；所述电堆预组装设备包括第一工作台、组装平台和第一压紧机构，所述组装平台的底部可转动地连接在所述第一工作台上，所述第一压紧机构设于所述组装平台的上方，且所述第一压紧机构与所述组装平台相对设置，所述组装平台的顶部上设有用于固定燃料电池电堆的定位部；所述焊接组装设备包括第二工作台和设置在所述第二工作台上的自动化组装焊接单元，所述自动化组装焊接单元包括弯折机构、第二压紧机构和焊接机构，所述第二工作台设置有用于定位预组装电堆的定位块，所述弯折机构安装于所述第二工作台上，且所述弯折机构内设置有用于捆绑所述预组装电堆的钢带，所述第二压紧机构和所述焊接机构由下至上依次设置于所述第二工作台上，且所述第二压紧机构和所述焊接机构分别与所述弯折机构相对应设置。

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池电堆连续化组装装置，其特征在于，包括电堆预组装设备、输送装置和焊接组装设备，所述电堆预组装设备通过所述输送装置而与所述焊接组装设备相连通；所述电堆预组装设备包括第一工作台、组装平台和第一压紧机构，所述组装平台的底部可转动地连接在所述第一工作台上，所述第一压紧机构设于所述组装平台的上方，且所述第一压紧机构与所述组装平台相对设置，所述组装平台的顶部上设有用于固定燃料电池电堆的定位部；所述焊接组装设备包括第二工作台和设置在所述第二工作台上的自动化组装焊接单元，所述自动化组装焊接单元包括弯折机构、第二压紧机构和焊接机构，所述第二工作台设置有用于定位预组装电堆的定位块，所述弯折机构安装于所述第二工作台上，且所述弯折机构内设置有用于捆绑所述预组装电堆的钢带，所述第二压紧机构和所述焊接机构由下至上依次设置于所述第二工作台上，且所述第二压紧机构和所述焊接机构分别与所述弯折机构相对应设置。2.根据权利要求1所述的燃料电池电堆连续化组装装置，其特征在于，所述输送装置为防静电皮带输送机。3.根据权利要求1所述的燃料电池电堆连续化组装装置，其特征在于，所述组装平台包括底座以及连接在所述底座上的连接板，所述定位部设于所述底座的顶部上，所述连接板远离所述底座的一端可转动地连接在所述工作台上。4.根据权利要求3所述的燃料电池电堆连续化组装装置，其特征在于，所述定位部包括多个定位件，多个定位件可拆卸地安装于所述底座上，且多个所述定位件围成用于固定燃料电池电堆的容纳槽。5.根据权利要求1所述的燃料电池电堆连续化组装装置，其特征在于，所述电堆预组装设备还包括“门”型支架，所述第一压紧机构包括多个压紧件，各所述压紧件安装于所述“门”型支架的横梁上。6.根据权利要求1所述的燃料电池电堆连续化组装装置，其特征在于，所述自动化组装焊接单元包括立柱，所述立柱安装于所述第二工作台上，所述第二压紧机构和所述焊接机构可滑动地设置于所述立柱上。7.根据权利要求6所述的燃料电池电堆连续化组装装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：燕希强，孙驻江，刘怒海，莫汉辉，王铎霖，张茂锋，王继明，崔士涛，马东生，陈晓敏，
申请(专利权)人：广东国鸿氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44