本申請(qǐng)涉及自動(dòng)燃料電池堆組裝系統(tǒng)，更具體地，涉及用于快速堆疊(stack)燃料電池堆的設(shè)備，其以高速堆疊燃料電池部件。

背景技術(shù)：

如通常在本領(lǐng)域中已知的，燃料電池堆是一種類型的發(fā)電裝置，其通過(guò)燃料電池的氫和氧之間的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，并且被應(yīng)用到例如燃料電池車輛。燃料電池堆由連續(xù)布置有幾百個(gè)燃料電池(單元電池)的發(fā)電組件構(gòu)成。燃料電池具有這樣的配置，其中分開的板被設(shè)置在膜電極組件(MEA)的兩側(cè)。燃料電池可以在加壓狀態(tài)下通過(guò)端板和緊固裝置緊固在一起。

上述燃料電池堆可以通過(guò)如下過(guò)程來(lái)制造：一個(gè)接一個(gè)地堆疊燃料電池；在將燃料電池設(shè)置在上端板和下端板之間時(shí)，用力對(duì)堆疊的燃料電池加壓；以及使用緊固裝置緊固端板。在現(xiàn)有技術(shù)中，燃料電池堆通過(guò)以下方式來(lái)制造：使用預(yù)定引導(dǎo)機(jī)構(gòu)手動(dòng)地且一攬子地(collectively)堆疊燃料電池，或者將燃料電池劃分為小模塊單元并且手動(dòng)地堆疊小模塊單元的燃料電池。因此，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，基于燃料電池的堆疊、加壓和緊固的整體周期時(shí)間可能是不利的，并且燃料電池的可靠性可能劣化。

此外，為了制造燃料電池堆，必須執(zhí)行構(gòu)成燃料電池的各部件的供給和檢查、滿足處理和緊固一堆部件的堆疊方法、以及通過(guò)對(duì)燃料電池加壓而進(jìn)行的氣密性(例如，空氣密封性)維護(hù)和堆疊緊固過(guò)程。然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，上述過(guò)程是手動(dòng)進(jìn)行的，從而由于用于組裝燃料電池堆的操作時(shí)間增加而導(dǎo)致生產(chǎn)率劣化，并且燃料電池堆的質(zhì)量可能劣化，因?yàn)槿剂想姵氐亩询B度不能被保證。

在該背景部分中公開的上述信息僅僅是為了增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明的背景的理解，因此它可能包含不構(gòu)成在該國(guó)中對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的現(xiàn) 有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備，其能夠自動(dòng)地堆疊燃料電池部件并對(duì)它們加壓，并且組裝燃料電池堆。

本發(fā)明的示例性實(shí)施例提供了一種用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備，其通過(guò)堆疊隔板部件和膜電極組件(MEA)片式部件并且對(duì)它們加壓來(lái)組裝燃料電池堆，在隔板部件中，負(fù)電極金屬隔板和正電極金屬隔板彼此接合，在MEA片式部件中，氣體擴(kuò)散層分別接合到MEA的兩個(gè)表面。特別地，該設(shè)備可以包括：部件對(duì)齊單元，其被安裝為連接到傳送機(jī)的部件傳送路徑的結(jié)束端，以將由傳送機(jī)傳送的隔板部件和MEA片式部件對(duì)齊到預(yù)定位置；部件堆疊單元，其被安裝在部件對(duì)齊單元側(cè)，并且被配置為抓取隔板部件和MEA片式部件，并將這些部件堆疊在堆疊引導(dǎo)件上；以及部件加壓?jiǎn)卧?，其被安裝在傳送堆疊引導(dǎo)件的傳送路徑的上側(cè)，并且被配置為對(duì)堆疊在堆疊引導(dǎo)件上的隔板部件和MEA片式部件加壓。

部件堆疊單元可以包括：一對(duì)堆疊抓具，其被設(shè)置在堆疊引導(dǎo)件的傳送路徑的開始端的上側(cè)，被安裝為在隔板部件和所述MEA片式部件的傳送方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，被安裝為在垂直方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且被配置為真空吸附隔板部件和MEA片式部件。

特別地，堆疊抓具可以被配置為真空吸附位于傳送機(jī)的結(jié)束端側(cè)的隔板部件和MEA片式部件中的任何一個(gè)部件并將真空吸附的部件裝載到部件對(duì)齊單元上。堆疊抓具還可以被配置為真空吸附位于部件對(duì)齊單元中的另一個(gè)部件并將真空吸附的部件裝載到堆疊引導(dǎo)件上。部件對(duì)齊單元可以包括：基板，其被配置為支撐隔板部件和MEA片式部件；以及接觸構(gòu)件，其被安裝在基板上，并且被配置為接觸隔板部件和MEA片式部件的邊緣部分。

基板可以包括多個(gè)排氣孔，空氣通過(guò)多個(gè)排氣孔可以被排出，并且可以借助空氣的壓力使隔板部件和MEA片式部件升高。接觸構(gòu)件可以包括：一對(duì)第一接觸構(gòu)件，其被固定地安裝在基板的后方外側(cè)，裝配到基板的后邊緣部分，并且被配置為接觸隔板部件和MEA片式部件 的后邊緣部分；一對(duì)第二接觸構(gòu)件，其以在前后方向上可移動(dòng)的方式被安裝在基板的前方外側(cè)，裝配到基板的前邊緣部分，并且被配置為接觸隔板部件和MEA片式部件的前邊緣部分；以及一對(duì)第三接觸構(gòu)件，其貫通基板的兩側(cè)，被安裝為在側(cè)面方向上可移動(dòng)，并且被配置為接觸隔板部件和MEA片式部件的兩側(cè)邊緣部分。

第二接觸構(gòu)件可以被安裝為，通過(guò)固定安裝到基板的下表面的第一接觸缸，在前后方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。第三接觸構(gòu)件被安裝為，通過(guò)固定到基板的下表面的第二接觸缸，在側(cè)面方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。部件加壓?jiǎn)卧梢园ò磯簶?gòu)件，按壓構(gòu)件被安裝為通過(guò)按壓缸而在垂直方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且被配置為通過(guò)電動(dòng)機(jī)而旋轉(zhuǎn)。在按壓構(gòu)件中安裝用于與堆疊引導(dǎo)件分開地固定堆疊有隔板部件和MEA片式部件的堆疊體的一對(duì)固定桿。

該設(shè)備還可以包括：氣密性檢查單元，其連接到部件加壓?jiǎn)卧?，并且被配置為向由部件加壓?jiǎn)卧询B了隔板部件和MEA片式部件的堆疊體供給流體，并檢測(cè)堆疊體的氣密性。此外，該設(shè)備可以包括：堆疊檢查單元，其被安裝在部件堆疊單元側(cè)，并且被配置為監(jiān)測(cè)(例如，檢查)堆疊在堆疊引導(dǎo)件上的隔板部件和MEA片式部件。

本發(fā)明的另一示例實(shí)施例提供了一種用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備，其通過(guò)堆疊隔板部件和膜電極組件(MEA)片式部件并對(duì)它們加壓來(lái)組裝燃料電池堆，在隔板部件中，負(fù)電極金屬隔板和正電極金屬隔板彼此接合，在MEA片式部件中，氣體擴(kuò)散層分別接合到MEA的兩個(gè)表面。該設(shè)備可以包括：部件堆疊單元，其被安裝在機(jī)架中，并且被配置為抓取由傳送機(jī)傳送的隔板部件和MEA片式部件，并將這些部件堆疊在堆疊引導(dǎo)件上。

此外，該設(shè)備可以包括：部件加壓?jiǎn)卧?，其被安裝在傳送堆疊引導(dǎo)件的傳送路徑的上側(cè)，并且被配置為對(duì)堆疊在堆疊引導(dǎo)件上的隔板部件和MEA片式部件加壓；端板裝載單元，其被安裝在部件堆疊單元和部件加壓?jiǎn)卧g且在堆疊引導(dǎo)件的傳送路徑的外側(cè)，并且被配置為抓取上端板和下端板中的每一個(gè)，并將抓取的端板裝載到堆疊引導(dǎo)件上；以及傳送單元，其被配置為將由部件堆疊單元堆疊有隔板部件和MEA片式部件的堆疊引導(dǎo)件從堆疊引導(dǎo)件的傳送路徑的開始端傳送到部件加 壓?jiǎn)卧⑶覍⒂刹考訅簡(jiǎn)卧询B有隔板部件和MEA片式部件的堆疊體與堆疊引導(dǎo)件分開地從部件加壓?jiǎn)卧獋魉偷蕉询B引導(dǎo)件的傳送路徑的結(jié)束端。

該設(shè)備還可以包括：堆排出單元，其被安裝為從部件加壓?jiǎn)卧梢苿?dòng)到堆疊引導(dǎo)件的傳送路徑的結(jié)束端，并且被配置為將堆疊體排出到堆疊引導(dǎo)件的傳送路徑的外側(cè)。傳送單元可以包括：第一傳送軌道，其被配置為沿與傳送機(jī)的部件傳送路徑交叉的方向連接堆疊引導(dǎo)件的傳送路徑的開始端和結(jié)束端；第二傳送軌道，其在部件堆疊單元和部件加壓?jiǎn)卧g且在遠(yuǎn)離端板裝載單元的方向上與第一傳送軌道交叉連接；以及一對(duì)第一傳送臺(tái)，其分別對(duì)應(yīng)于部件堆疊單元和部件加壓?jiǎn)卧?，并且被安裝為在部件堆疊單元和部件加壓?jiǎn)卧g，在支撐堆疊引導(dǎo)件的同時(shí)沿著第一傳送軌道和第二傳送軌道可移動(dòng)。

部件加壓?jiǎn)卧梢詫⒍询B體與堆疊引導(dǎo)件分離，并且可以被配置為將堆疊體裝載到堆排出單元上。端板裝載單元可以被配置為在部件堆疊單元和部件加壓?jiǎn)卧g的第一傳送軌道上，將下端板裝載到與堆疊體分離的處于未裝載狀態(tài)的堆疊引導(dǎo)件上，并將上端板裝載到由部件堆疊單元堆疊有隔板部件和MEA片式部件的堆疊引導(dǎo)件上。

第二傳送軌道可以被配置為使裝載有下端板的堆疊引導(dǎo)件經(jīng)由第一傳送臺(tái)從第一傳送導(dǎo)軌避讓。堆排出單元可以包括：第二傳送臺(tái)，其被安裝為在第一傳送軌道的開始端和結(jié)束端之間，沿著從部件加壓?jiǎn)卧降谝粋魉蛙壍赖慕Y(jié)束端的區(qū)間可移動(dòng)；以及傾斜排出單元，其被安裝在第二傳送臺(tái)中，并且被配置為將堆疊體傾斜并排出到第一傳送軌道的外側(cè)。特別地，傾斜排出單元可以包括：傾斜支架，其被配置為支撐堆疊體，并且被安裝為在第二傳送臺(tái)中可旋轉(zhuǎn)；以及傾斜操作缸，其被安裝為連接到傾斜支架，并且被配置為在垂直方向上向前和向后操作。

本發(fā)明的又一示例實(shí)施例提供了一種用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備，其通過(guò)堆疊隔板部件和膜電極組件(MEA)片式部件并對(duì)它們加壓來(lái)組裝燃料電池堆，在隔板部件中，負(fù)電極金屬隔板和正電極金屬隔板彼此接合，在MEA片式部件中，氣體擴(kuò)散層分別接合到MEA的兩個(gè)表面。

特別地，該設(shè)備可以包括：部件對(duì)齊單元，其連接到傳送機(jī)的部件傳送路徑的結(jié)束端，以將由傳送機(jī)傳送的隔板部件和MEA片式部件對(duì)齊到預(yù)定位置；部件堆疊單元，其被安裝在部件對(duì)齊單元的上側(cè)，并且被配置為抓取隔板部件和MEA片式部件，并將這些部件堆疊在堆疊引導(dǎo)件上；部件加壓?jiǎn)卧?，其被安裝在傳送堆疊引導(dǎo)件的傳送路徑的上側(cè)，并且被配置為對(duì)堆疊在堆疊引導(dǎo)件上的隔板部件和MEA片式部件加壓；端板裝載單元，其被安裝在部件堆疊單元和部件加壓?jiǎn)卧g且在堆疊引導(dǎo)件的傳送路徑的外側(cè)，并且被配置為抓取上端板和下端板中的每一個(gè)，并將抓取的端板裝載到堆疊引導(dǎo)件上；以及傳送單元，其被配置為將由部件堆疊單元堆疊有隔板部件和MEA片式部件的堆疊引導(dǎo)件從堆疊引導(dǎo)件的傳送路徑的開始端傳送到部件加壓?jiǎn)卧⒂刹考訅簡(jiǎn)卧询B有隔板部件和MEA片式部件的堆疊體與堆疊引導(dǎo)件分開地從部件加壓?jiǎn)卧獋魉偷蕉询B引導(dǎo)件的傳送路徑的結(jié)束端。

該設(shè)備還可以包括：堆排出單元，其被安裝為從部件加壓?jiǎn)卧梢苿?dòng)到堆疊引導(dǎo)件的傳送路徑的結(jié)束端，并且被配置為將堆疊體排出到堆疊引導(dǎo)件的傳送路徑的外側(cè)。

附圖說(shuō)明

從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更加顯而易見，其中：

圖1至圖4是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備的透視圖；

圖5至圖7分別是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備的頂視平面圖、后視圖以及側(cè)視圖；

圖8是示意性示出施加到根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備的燃料電池堆的圖示；

圖9A-9B是示意性示出施加到根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備的燃料電池堆的燃料電池部件的圖示；

圖10是示出應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備的升降單元的圖示；

圖11和圖12是示出應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆 疊燃料電池堆的設(shè)備的部件拾取單元的圖示；

圖13是示出應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備的部件拾取單元的碳紙收集結(jié)構(gòu)的圖示；

圖14是示出應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備的部件檢查單元的圖示；

圖15是示出應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備的缺陷部件取出單元的圖示；

圖16和圖17是示出應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備的部件對(duì)齊單元的圖示；

圖18和圖19是示出應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備的部件堆疊單元的圖示；

圖20和圖21是示出應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備的部件加壓?jiǎn)卧膱D示；

圖22是示出應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備的端板裝載單元的圖示；

圖23是示出應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備的傳送單元的圖示；以及

圖24和圖25是示出應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備的堆排出單元的圖示。

符號(hào)描述

1：燃料電池堆

3：燃料電池部件

4：隔板部件

4a,4b：負(fù)電極/正電極金屬隔板

4c：歧管孔

5：MEA片式組件

5a：膜電極組件

5b：氣體擴(kuò)散層

6：堆疊體

7：端板

8：絕緣板

9：緊固條

10：機(jī)架

30：堆疊引導(dǎo)件

110：提升單元

111：第一料盒

112：第二料盒

113：提升板

115：支撐機(jī)架

117：提升馬達(dá)

119：導(dǎo)螺桿

121：升降板

123：引導(dǎo)桿

124：螺母

125：提升驅(qū)動(dòng)裝置

130：傳送機(jī)

131：部件傳送路徑

150：部件拾取單元

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：連接支架

161：碳紙抓具

169：碳紙

171：碳紙分離裝置

175：碳紙收集容器

190：第一驅(qū)動(dòng)裝置

191：第一導(dǎo)軌

193：第一滑塊

195：第一驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)

197：第一驅(qū)動(dòng)缸

210：部件檢查單元

211：位置傳感器

213：第一位置調(diào)節(jié)軌道

215：移動(dòng)塊

217：第二位置調(diào)節(jié)軌道

250：缺陷部件取出單元

251：缺陷部件取出抓具

253：固定支架

255：連接構(gòu)件

271：托盤

290：第二驅(qū)動(dòng)裝置

291：第二導(dǎo)軌

293：第二滑塊

295：第二驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)

297：第二驅(qū)動(dòng)缸

310：部件對(duì)齊單元

311：基板

312：空氣排出口

319：滲透孔

321：第一接觸構(gòu)件

322：第二接觸構(gòu)件

323：第三接觸構(gòu)件

325：固定桿

331：第一接觸缸

332：第二接觸缸

350：部件堆疊單元

351：堆疊抓具

353：安裝支架

355：連接板

370：堆疊檢查單元

371：視覺(jué)傳感器

390：第三驅(qū)動(dòng)裝置

391：第三導(dǎo)軌

393：第三滑塊

395：第三驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)

397：第三驅(qū)動(dòng)缸

410：部件加壓?jiǎn)卧?/p>

411：按壓構(gòu)件

413：按壓缸

415：固定桿

417：按壓電動(dòng)機(jī)

430：氣密性檢查單元

450：端板裝載單元

451：端板抓具

490：第四驅(qū)動(dòng)裝置

491：第四導(dǎo)軌

493：第四滑塊

495：第四驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)

497：第四驅(qū)動(dòng)缸

510：傳送單元

511：第一傳送軌道

513：第二傳送軌道

515：第一傳送臺(tái)

550：堆排出單元

551：第二傳送臺(tái)

553：傾斜排出單元

561：傾斜支架

563：保持板

565：支撐件

571：傾斜操作缸

573：操作桿

575：連接桿

801：臺(tái)車

802：第二臺(tái)車

803：第三臺(tái)車

900：控制器

具體實(shí)施方式

應(yīng)當(dāng)理解，在此使用的術(shù)語(yǔ)“車輛”或“車輛的”或者其他類似的術(shù)語(yǔ)包括一般機(jī)動(dòng)車輛，例如客運(yùn)汽車(包括運(yùn)動(dòng)型多功能車輛(SUV))、公共汽車、卡車、各種商用車輛、水運(yùn)工具(包括各種艇和船)、飛機(jī)等，并且包括混合動(dòng)力車輛、電動(dòng)車輛、插電式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛、氫動(dòng)力車輛和其他替代燃料車輛(例如，從石油以外的資源得到的燃料)。如在此提到的，混合動(dòng)力車輛是具有兩個(gè)或更多個(gè)動(dòng)力源的車輛，例如，既有汽油動(dòng)力又有電動(dòng)力的車輛。

雖然示例性實(shí)施例被描述為使用多個(gè)單元來(lái)執(zhí)行示例性過(guò)程，但是應(yīng)當(dāng)理解，示例性過(guò)程也可以由一個(gè)或復(fù)數(shù)個(gè)模塊執(zhí)行。此外，應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語(yǔ)控制器/控制單元是指包括存儲(chǔ)器和處理器的硬件設(shè)備。存儲(chǔ)器被配置為存儲(chǔ)模塊，并且處理器被具體配置為運(yùn)行所述模塊以執(zhí)行下面進(jìn)一步描述的一個(gè)或多個(gè)過(guò)程。

而且，本發(fā)明的控制邏輯可以被體現(xiàn)為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀媒介，其包含可執(zhí)行程序指令，可執(zhí)行程序指令由處理器、控制器/控制單元等執(zhí)行。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包括但不限于ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存驅(qū)動(dòng)器、智能卡和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)也可以分布聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，使得計(jì)算機(jī)可讀媒介以分布式方式例如由遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器或者控制器局域網(wǎng)(CAN)存儲(chǔ)和執(zhí)行。

在此使用的術(shù)語(yǔ)只是出于描述特定實(shí)施例的目的，并非意圖限制本發(fā)明。如在此使用的，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)/一種”以及“該/所述”意在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地指出。還應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)在本說(shuō)明書中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包括”和/或“包含”指明所敘述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元素和/或部件的存在，但不排除存在或增加一個(gè)或 多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元素、部件和/或其群組。如在此使用的，術(shù)語(yǔ)“和/或”包括所列出的相關(guān)項(xiàng)目中的一個(gè)或多個(gè)的任何組合以及全部組合。

在下文中，將參考附圖更全面地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，可以以各種不同的方式修改所描述的示例性實(shí)施例，而均不背離本公開的精神或范圍。

圖1至圖4是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備的透視圖，而圖5至圖7分別是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備的頂視平面圖、后視圖以及側(cè)視圖。應(yīng)注意，下面列出的各種過(guò)程可以由具有處理器和存儲(chǔ)器的控制器(例如主控制器、上位控制器等)執(zhí)行。

參照?qǐng)D1至圖7，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備100可以通過(guò)如下過(guò)程來(lái)組裝燃料電池堆1(參見圖8)：順序地堆疊多個(gè)(片)燃料電池單元；對(duì)堆疊后的燃料電池進(jìn)行加壓；以及將燃料電池與上端板和下端板緊固在一起。例如，由用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備100組裝的燃料電池堆1可以包括連續(xù)堆疊后的燃料電池部件3、分別設(shè)置在燃料電池部件3的上側(cè)和下側(cè)的上端板和下端板7、以及被配置為在燃料電池部件3插入在端板7之間的狀態(tài)下緊固上端板和下端板的緊固條9，如圖8所示。

如圖9所示，燃料電池部件3可以包括隔板部件4和膜電極組件(MEA)片式部件5，在隔板部件4中，負(fù)電極金屬隔板4a和正電極金屬隔板4b可以被接合，在膜電極組件(MEA)片式部件5中，氣體擴(kuò)散層(GDL)5b可以被接合到MEA 5a的兩個(gè)表面。燃料電池部件3可以形成為燃料電池堆1的堆疊體6，在其中順序且連續(xù)地堆疊多片隔板部件4和MEA片式部件5。在圖8中沒(méi)有描述的參考標(biāo)號(hào)8表示設(shè)置在堆疊體6的側(cè)表面上的絕緣板。

在下文中，將基于隔板部件4和MEA片式部件5被垂直堆疊來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備100的構(gòu)成元件。因此，面對(duì)構(gòu)成元件上側(cè)的部分可以被定義為上端部、上部和上表面，而面對(duì)構(gòu)成元件下側(cè)的部分可以被定義為下端部、下部和下表面。

根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備100具 有這樣的結(jié)構(gòu)，其通過(guò)自動(dòng)堆疊燃料電池部件3并對(duì)其加壓，能夠減少組裝燃料電池堆1所需的操作小時(shí)以提高生產(chǎn)率，并且確保燃料電池部件3的堆疊度(stack degree)。因此，設(shè)備100可以包括提升單元110、部件拾取單元150、部件檢查單元210、缺陷部件取出單元250、部件對(duì)齊單元310、部件堆疊單元350、部件加壓?jiǎn)卧?10、端板裝載單元450、傳送單元510和堆排出單元550。這些單元可以由具有處理器和存儲(chǔ)器的控制器來(lái)操作。

各構(gòu)成元件可以形成在機(jī)架(frame)10上，并且機(jī)架10可以支撐構(gòu)成元件，且可以由一個(gè)機(jī)架形成，或者由兩個(gè)或更多個(gè)分開的機(jī)架形成。為了支撐構(gòu)成元件，機(jī)架10可以包括各種附屬元件，例如各種支架、條、棒、板、外殼、箱子、塊、分隔壁、肋、軌道、軸環(huán)和高度調(diào)整設(shè)備。然而，提供各附屬元件是為了在機(jī)架10中安裝下面將要描述的各構(gòu)成元件，因此在本發(fā)明示例性實(shí)施例中，除了特殊情況外，附屬元件可以統(tǒng)稱為機(jī)架10。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，提升單元110可以被配置為支撐第一料盒(magazine)111和第二料盒112，其中在第一料盒中可以容納有隔板部件4，在第二料盒中可以容納有MEA片式部件5，并且提升單元110可以被配置為當(dāng)卸載部件時(shí)提升部件(參照?qǐng)D10)。特別地，第一料盒111和第二料盒112可以容納隔板部件4和MEA片式部件5(它們是垂直堆疊的)，并且具有上端部和下端部以及前表面和后表面開放/開口(open)的形式，如圖10中所示。

另外，在第一料盒111和第二料盒112的下開口端處可以以能夠垂直移動(dòng)的方式安裝提升板113。提升板113可以將隔板部件4和MEA片式部件5支撐在第一料盒111和第二料盒112中，并且可以被配置為當(dāng)卸載部件時(shí)提升部件。具體地，提升單元110可以包括安裝在機(jī)架10中的提升支撐機(jī)架115和安裝在提升支撐機(jī)架115中的提升驅(qū)動(dòng)裝置125。提升支撐機(jī)架115可以支撐第一料盒111和第二料盒112。除了該對(duì)第一料盒111和第二料盒112之外，可以在提升支撐機(jī)架115上設(shè)置其它對(duì)的第一料盒111和第二料盒112。特別地，其它對(duì)的第一料盒111和第二料盒112可以是用于基于自動(dòng)化過(guò)程插入新料盒的緩沖料盒。

提升驅(qū)動(dòng)裝置125可以被配置為垂直地移動(dòng)第一料盒111和第二料 盒112的提升板113。特別地，提升驅(qū)動(dòng)裝置125可以包括被安裝以固定到提升支撐機(jī)架115的提升電動(dòng)機(jī)117、被配置為在連接至提升電動(dòng)機(jī)117時(shí)旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)螺桿119、與導(dǎo)螺桿119螺紋接合的升降板121、以及與升降板121藕接并且與提升板113連接的一對(duì)引導(dǎo)桿123。導(dǎo)螺桿119可以被垂直設(shè)置以將導(dǎo)螺桿119的上端可旋轉(zhuǎn)地連接到支撐機(jī)架115并將導(dǎo)螺桿119的下端連接到機(jī)架10。導(dǎo)螺桿119可以通過(guò)皮帶和皮帶輪(未示出)與提升電動(dòng)機(jī)117連接，并且可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)提升電動(dòng)機(jī)117而在正方向和反方向上旋轉(zhuǎn)。

另外，升降板121可以通過(guò)螺母124與導(dǎo)螺桿119螺紋接合，并且導(dǎo)螺桿119可以通過(guò)提升電動(dòng)機(jī)117的驅(qū)動(dòng)而在反方向上旋轉(zhuǎn)，以通過(guò)引導(dǎo)桿123引導(dǎo)升降板121在垂直方向上可移動(dòng)。此外，引導(dǎo)桿123可以耦接到升降板121的兩側(cè)，并且可以平行于導(dǎo)螺桿119垂直設(shè)置。引導(dǎo)桿123的下端可以與升降板121連接，并且引導(dǎo)桿123的上端可以與提升板113連接。因此，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，提升電動(dòng)機(jī)117可以使導(dǎo)螺桿119在反方向上旋轉(zhuǎn)，并且升降板121可以垂直移動(dòng)，由此在垂直方向上移動(dòng)第一料盒111和第二料盒112的提升板113。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，部件拾取單元150可以被配置為同時(shí)拾取(例如，收集、抓取或卸載)容納在第一料盒111中的隔板部件4中的一個(gè)和容納在第二料盒112中的MEA片式部件5中的一個(gè)，并將部件4和5裝載到傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的開始端(例如，起始端)。特別地，傳送機(jī)130可以被配置為傳送隔板部件4和MEA片式部件5，并且可以被安裝在機(jī)架10中。例如，傳送機(jī)130可以包括被配置為通過(guò)傳送機(jī)輥在環(huán)形軌道中行進(jìn)(例如，沿著其移動(dòng))的傳送帶。由于傳送機(jī)130可以由本領(lǐng)域中熟知的公知技術(shù)的傳送機(jī)裝置構(gòu)成，因此在本說(shuō)明書中將省略其結(jié)構(gòu)的更詳細(xì)描述。此外，傳送機(jī)130可以形成從提升單元110沿第一料盒111和第二料盒112的布置方向連接到部件堆疊單元350(其將在下面更詳細(xì)地描述)的部件傳送路徑131。

在下文中，部件傳送路徑131的提升單元110側(cè)可以稱為開始端，部件堆疊單元350側(cè)可以稱為結(jié)束端，開始端側(cè)稱為前方側(cè)，且結(jié)束端側(cè)可以被稱為后方側(cè)。部件拾取單元150可以包括一對(duì)第一抓具支架151和第二抓具支架152、安裝在第一抓具支架151中的第一部件抓具 (gripper)153、以及安裝在第二抓具支架152中的第二部件抓具155，如圖11和圖12所示。

特別地，第一抓具支架151和第二抓具支架152可以通過(guò)連接支架157被一體地連接，并且可以被安裝為通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置190，在與傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的方向相同的方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且在垂直方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。第一驅(qū)動(dòng)裝置190可以包括沿與傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的方向相同的方向設(shè)置的第一導(dǎo)軌191、可滑動(dòng)地藕接到第一導(dǎo)軌191的第一滑塊193、被配置為向第一滑塊193提供驅(qū)動(dòng)力的第一驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)195、以及藕接到第一滑塊193并且與連接支架157連接的第一驅(qū)動(dòng)缸(cylinder)197。

因此，基于第一滑塊193通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)195的驅(qū)動(dòng)而沿著第一導(dǎo)軌191的直線運(yùn)動(dòng)，第一抓具支架151和第二抓具支架152可以沿與傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的方向相同的方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。此外，第一抓具支架151和第二抓具支架152可以通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)缸197的驅(qū)動(dòng)而垂直地往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

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可以由被配置為施加真空吸引力的真空吸盤來(lái)提供，并且用真空吸引力吸附容納在第一料盒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可以由被配置為施加真空吸引力的真空吸盤提供，并且用真空吸引力吸附容納在第二料盒112中的MEA片式部件5。

第一部件抓具153和第二部件抓具155可以被配置為通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置190，朝著第一料盒111和第二料盒112直線移動(dòng)且沿下方向移動(dòng)，并且真空吸附分別容納在第一料盒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可以被配置為在分別真空吸附隔板部件4和MEA片式部件5的狀態(tài)下，通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置而沿上方向移動(dòng)(例如，向上移動(dòng))，并且朝著傳送機(jī)130的開始端直線移動(dòng)。

此外，當(dāng)在第一部件抓具153和第二部件抓具155通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置190而沿下方向(例如，向下)移動(dòng)的狀態(tài)下解除真空吸引力時(shí)，第一部件抓具153和第二部件抓具155可以被配置為分別將隔板部件4和 MEA片式部件5裝載到傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的開始端。

此外，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的部件拾取單元150還可以包括碳紙(paper)抓具161和碳紙分離構(gòu)件171。當(dāng)?shù)谝涣虾?11內(nèi)的隔板部件4被第一部件抓具153真空吸附時(shí)，碳紙抓具161可以被配置為同時(shí)真空吸附插入在隔板部件4之間的碳紙169(參照?qǐng)D13)。碳紙抓具161可以固定地安裝在第一抓具支架151中，并且由被配置為施加或輸出真空吸引力的真空吸盤提供。碳紙抓具161可以安裝在第一抓具支架151的角部，并且可以被配置為通過(guò)隔板部件4的歧管孔4c來(lái)真空吸附碳紙169。

碳紙分離構(gòu)件171可以被配置為當(dāng)碳紙抓具161的真空吸引力被解除時(shí)，將碳紙169與隔板部件4和碳紙抓具161分離。碳紙分離構(gòu)件171可以被固定地安裝在第一抓具支架151中，并且可以是被配置為通過(guò)操作缸而在垂直方向上前后移動(dòng)的操作桿。碳紙分離構(gòu)件171可以被安裝在第一抓具支架151的各角部，并且可以被配置為通過(guò)隔板部件4的歧管孔4c前后動(dòng)作或移動(dòng)，并將碳紙169與隔板部件4和碳紙抓具161分離。

特別地，在與隔板部件4被真空吸附到第一部件抓具153一起進(jìn)行的、碳紙169被真空吸附到碳紙抓具161的狀態(tài)下，碳紙169朝著傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的開始端移動(dòng)的過(guò)程中，可以通過(guò)碳紙分離構(gòu)件171將碳紙169與隔板部件4和碳紙抓具161分離。與隔板部件4和碳紙抓具161分離的碳紙169可以自由下落到碳紙收集容器175并收集在其中，該碳紙收集容器175被安裝在第一料盒111和第二料盒112與傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的開始端之間，如圖13所示。如上所述，收集到碳紙收集容器175的碳紙169可以隨后再循環(huán)。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，部件檢查單元210可以被配置為檢查沿著傳送機(jī)130的部件傳送路徑131傳送的隔板部件4和MEA片式部件5。換句話說(shuō)，部件檢查單元210可以被配置為檢測(cè)隔板部件4和MEA片式部件5的邊緣位置，并且檢測(cè)隔板部件4和MEA片式部件5是否有缺陷。部件檢查單元210可以被安裝在傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的上側(cè)。部件檢查單元210可以包括一對(duì)位置傳感器211，它們被配置為檢測(cè)設(shè)置在隔板部件4和MEA片式部件5的兩側(cè)的歧管孔4c的邊緣位 置，并且部件檢查單元210可以被配置為向控制器900(參見圖5)輸出檢測(cè)信號(hào)，如圖14所示。

該對(duì)位置傳感器211可以對(duì)應(yīng)于傳送機(jī)130的寬度方向的隔板部件4和MEA片式部件5的兩側(cè)，并且可以被可移動(dòng)地安裝在傳送機(jī)130寬度方向。位置傳感器211可以被可滑動(dòng)地安裝在設(shè)置于傳送機(jī)130的寬度方向的第一位置調(diào)節(jié)軌道213中，以在傳送機(jī)130的寬度方向上可滑動(dòng)。位置傳感器211可以通過(guò)移動(dòng)塊215安裝在第一位置調(diào)節(jié)軌道213中，以在傳送機(jī)130的寬度方向上可滑動(dòng)。

此外，位置傳感器211可以被安裝為相對(duì)于第一位置調(diào)節(jié)軌道213在垂直方向上可移動(dòng)。因此，可以在移動(dòng)塊215中沿垂直方向安裝第二位置調(diào)節(jié)軌道217。位置傳感器211可以以可垂直滑動(dòng)的方式藕接至第二位置調(diào)節(jié)軌道217。因此，位置傳感器211可以沿著第一位置調(diào)節(jié)軌道213在傳送機(jī)130的寬度方向上移動(dòng)，并且沿著第二位置調(diào)節(jié)軌道217在垂直方向上移動(dòng)，從而與隔板部件4和MEA片式部件5的歧管孔4c對(duì)應(yīng)地調(diào)節(jié)位置。

由于位置傳感器211可以被形成為本領(lǐng)域中公知的視覺(jué)傳感器，因此在本說(shuō)明書中將省略對(duì)其配置的更詳細(xì)描述。在附圖中沒(méi)有描述的參考標(biāo)號(hào)218表示被配置為向隔板部件4和MEA片式部件5的歧管孔4c照射照明光的照明裝置。

在上述中，控制器900可以被配置為執(zhí)行設(shè)備100的整體操作，并且特別地，控制器900可以被配置為接收位置傳感器211的檢測(cè)信號(hào)，并且基于隔板部件4和MEA片式部件5的預(yù)定位置信息(例如，關(guān)于歧管孔邊緣的位置信息)來(lái)確定隔板部件4和MEA片式部件5是否有缺陷。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，缺陷部件取出單元250可以被配置為在傳送機(jī)130上抓住或抓取被檢查單元210和控制器900確定為具有缺陷的單位集(unit set)的隔板部件4和MEA片式部件5中的每一個(gè)，并且可以被配置為將抓取的隔板部件4和MEA片式部件5取出到傳送機(jī)130的外部(例如，從傳送機(jī)移除)。

缺陷部件取出單元250可以被安裝在部件檢查單元210的后方側(cè)，且在傳送機(jī)130的上側(cè)，并且可以包括多個(gè)缺陷部件取出抓具251，如圖15所示。缺陷部件取出抓具251可以被配置為同時(shí)真空吸附被確定為具 有缺陷的單位集的隔板部件4和MEA片式部件5，并將部件裝載到設(shè)置在傳送機(jī)130外側(cè)的托盤271。缺陷部件取出抓具251可以被安裝在一對(duì)固定支架253處，固定支架被設(shè)置為分別對(duì)應(yīng)于作為單位集的隔板部件4和MEA片式部件5。該對(duì)固定支架253可以經(jīng)由連接構(gòu)件255一體連接。此外，該對(duì)固定支架253可以被安裝為通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置290，在與傳送機(jī)130的部件傳送路徑131交叉的方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并在垂直方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

第二驅(qū)動(dòng)裝置290可以包括沿與傳送機(jī)130的部件傳送路徑131交叉的方向設(shè)置的第二導(dǎo)軌291、與第二導(dǎo)軌291可滑動(dòng)藕接的第二滑塊293、被配置為向第二滑塊293輸出(例如，提供)驅(qū)動(dòng)力的第二驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)295、以及藕接到第二滑塊293并且連接到連接構(gòu)件255的第二驅(qū)動(dòng)缸297。因此，第二滑塊293可以被配置為通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)295的驅(qū)動(dòng)力，沿著第二導(dǎo)軌291直線移動(dòng)(例如，基本上是直的)，以使固定支架253在與傳送機(jī)130的部件傳送路徑131交叉的方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)(例如，對(duì)應(yīng)于往復(fù)運(yùn)動(dòng)移動(dòng))。此外，固定支架253可以通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)缸297的驅(qū)動(dòng)，在垂直方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

在上述中，缺陷部件取出抓具251可以被固定地安裝在每個(gè)固定支架253的角部。缺陷部件取出抓具251可以由被配置為施加真空吸引力的真空吸盤來(lái)提供，并且用真空吸引力來(lái)吸附被確定為具有缺陷的單位集的隔板部件4和MEA片式部件5。缺陷部件取出抓具251可以被配置為通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置290而從傳送機(jī)130的上側(cè)沿下方向移動(dòng)，并真空吸附被部件檢查單元210和控制器900確定為具有缺陷的單位集的隔板部件4和MEA片式部件5。

此外，缺陷部件取出抓具251可以被配置為在分別真空吸附隔板部件4和MEA片式部件5的狀態(tài)下，通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置290而沿上方向移動(dòng)，并沿與傳送機(jī)130的部件傳送路徑131交叉的方向朝著傳送機(jī)130的外側(cè)處的托盤271直線移動(dòng)。當(dāng)在缺陷部件取出抓具251通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置290而沿下方向移動(dòng)的狀態(tài)下解除真空吸引力時(shí)，缺陷部件取出抓具251可以被配置為將隔板部件4和MEA片式部件5裝載在托盤271上。托盤271可以容納被確定為具有缺陷的單位集的隔板部件4和MEA片式部件5，并且可以被固定地安裝在機(jī)架10中且在傳送機(jī)130的外側(cè)。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，部件對(duì)齊單元310可以被配置為將經(jīng)由傳送機(jī)130傳送的隔板部件4和MEA片式部件5對(duì)齊到預(yù)定位置。換句話說(shuō)，部件對(duì)齊單元310可以被配置為將從后方側(cè)傳送的隔板部件4和MEA片式部件5對(duì)齊到傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的結(jié)束端的預(yù)定位置。特別地，傳送到傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的結(jié)束端的隔板部件4和MEA片式部件5中的每一個(gè)可以由部件堆疊單元350抓取，并被裝載到部件對(duì)齊單元310側(cè)上，部件堆疊單元將在下面更詳細(xì)地描述。

部件對(duì)齊單元310可以被安裝在機(jī)架10中且與傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的結(jié)束端連接，并且可以包括單個(gè)基板311和安裝在基板311中的多個(gè)接觸構(gòu)件321、322和323，如在圖16和圖17中所示?；?11可以被配置為支撐隔板部件4和MEA片式部件5中的每一個(gè)，并且可以以與傳送機(jī)130的高度大約相同的高度固定在機(jī)架10中且在傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的結(jié)束端側(cè)?；?11可以形成為四角板狀。

此外，可以在基板311中形成多個(gè)排氣孔312以排出空氣，并借助空氣壓力使隔板部件4和MEA片式部件5升高到預(yù)定高度。排氣孔312可以與被配置為供給壓縮空氣的壓縮空氣供給裝置(未示出)連接。在通過(guò)基板311的排氣孔312排出壓縮空氣而使隔板部件4和MEA片式部件5升高時(shí)，接觸構(gòu)件321、322和323接觸隔板部件4和MEA片式部件5的邊緣部分，并將這些部件對(duì)齊到預(yù)定位置。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，接觸構(gòu)件321、322和323可以被劃分成第一接觸構(gòu)件321、第二接觸構(gòu)件322和第三接觸構(gòu)件323。

第一接觸構(gòu)件321可以被固定地安裝在基板311的后方外側(cè)且裝配到基板311的后方側(cè)的邊緣部分，并且可以被配置為接觸(例如，觸碰、抵接等)隔板部件4和MEA片式部件5的后方側(cè)的邊緣部分。第一接觸構(gòu)件321可以被安裝在沿垂直方向設(shè)置在基板311的后方外側(cè)且固定到機(jī)架10的一對(duì)固定桿325處。換句話說(shuō)，第一接觸元件321可以在基板311的后方外側(cè)被固定地安裝到每個(gè)固定桿325。

第二接觸構(gòu)件322可以沿前后方向可移動(dòng)地安裝在基板311的前方外側(cè)且裝配到基板311的前方側(cè)的邊緣部分，并且可以被配置為接觸隔板部件4和MEA片式部件5的前方側(cè)的邊緣部分。第二接觸構(gòu)件322 可以被配置為在接觸隔板部件4和MEA片式部件5的前方邊緣部分的狀態(tài)下，將隔板部件4和MEA片式部件5從基板311的前方側(cè)推到后方側(cè)。因此，第二接觸構(gòu)件322可以被安裝為通過(guò)固定設(shè)置在基板311的下表面上的第一接觸缸331，沿前后方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

第三接觸構(gòu)件323可以沿側(cè)面方向可移動(dòng)地安裝在基板311的兩側(cè)，并且可以被配置為當(dāng)隔板部件4和MEA片式部件5經(jīng)過(guò)基板311的兩側(cè)時(shí)，接觸隔板部件4和MEA片式部件5。第三接觸構(gòu)件323可以被配置為在接觸隔板部件4和MEA片式部件5的兩側(cè)的邊緣部分的狀態(tài)下，沿基板311的兩側(cè)方向推動(dòng)隔板部件4和MEA片式部件5。因此，第三接觸構(gòu)件323可以被安裝為通過(guò)固定地設(shè)置在基板311下表面上的第二接觸缸332，沿側(cè)面方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。特別地，第三接觸構(gòu)件323可以通過(guò)形成在基板311的兩側(cè)處的孔319從基板311的上表面向上突出，并且可以連接到第二接觸缸332。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，部件堆疊單元350可以被配置為抓取被部件對(duì)齊單元310對(duì)齊的隔板部件4和MEA片式部件5，并將這些部件堆疊在被設(shè)置為沿與傳送機(jī)130的部件傳送路徑131交叉的方向傳送的堆疊引導(dǎo)件30上。此外，部件堆疊單元350可以被配置為抓取位于傳送機(jī)130的結(jié)束端側(cè)的隔板部件4和MEA片式部件5，并將抓取的隔板部件4和MEA片式部件5傳送到部件對(duì)齊單元310。

具體地，堆疊引導(dǎo)件30可以是被配置為順序地堆疊隔離板部件4和MEA片式部件5的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，并且可以被配置為沿垂直方向引導(dǎo)部件4和5的邊緣部分。部件堆疊單元350可以被配置在傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的結(jié)束端側(cè)且在部件對(duì)齊單元310的上側(cè)。如在圖18和19中所示，部件堆疊單元350可以被設(shè)置在堆疊引導(dǎo)件30的傳送路徑的開始端的上側(cè)且被安裝為沿隔板部件4和MEA片式部件5的傳送方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且可以包括被安裝為沿垂直方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的一對(duì)堆疊抓具351。特別地，堆疊引導(dǎo)件30和堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的部件可以沿著堆疊引導(dǎo)件30的傳送路徑傳送，并且可以是與傳送機(jī)130的部件傳送路徑131交叉的方向。

該對(duì)堆疊抓具351可以被配置為真空吸附隔板部件4和MEA片式部件5。特別地，該對(duì)堆疊抓具351可以被配置為真空吸附位于傳送機(jī)130 的結(jié)束端側(cè)的隔板部件4和MEA片式部件5中的任何一個(gè)部件，并且將真空吸附的部件裝載到部件對(duì)齊單元310。此外，該對(duì)堆疊抓具351可以被配置成真空吸附位于部件對(duì)齊單元310中的另一部件，并且將真空吸附的部件裝載到堆疊引導(dǎo)件30。

堆疊抓具351可以被安裝在一對(duì)安裝支架353處以對(duì)應(yīng)于傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的結(jié)束端的上側(cè)和部件對(duì)齊單元310的上側(cè)。該對(duì)安裝支架353可以經(jīng)由連接板355一體連接。此外，該對(duì)安裝支架353可以被安裝為通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)裝置390，沿與傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的方向相同的方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且沿垂直方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

特別地，第三驅(qū)動(dòng)裝置390可以包括沿與傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的方向相同的方向設(shè)置的第三導(dǎo)軌391、可滑動(dòng)地藕接到第三導(dǎo)軌391的第三滑塊393、被配置為提供驅(qū)動(dòng)力給第三滑塊393的第三驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)395、以及藕接到第三滑塊393并且與連接板355連接的第三驅(qū)動(dòng)缸397。因此，基于第三滑塊393通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)395的驅(qū)動(dòng)力而沿著第三導(dǎo)軌391的直線運(yùn)動(dòng)，安裝支架353可以沿與傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的方向相同的方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。此外，安裝支架353可以通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)缸397的驅(qū)動(dòng)，沿垂直方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

在上述中，堆疊抓具351可以被固定地安裝到每個(gè)安裝支架353。堆疊抓具351可以由被配置為施加真空吸引力的真空吸盤提供。此外，堆疊抓具351可以被配置為真空吸附位于傳送機(jī)130的結(jié)束端側(cè)的隔板部件4和MEA片式部件5中的任何一個(gè)部件，并且吸附位于部件對(duì)齊單元310中的另一部件。堆疊抓具351可以被配置為通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)裝置390，從傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的結(jié)束端的上側(cè)和部件對(duì)齊單元310的上側(cè)沿下方向移動(dòng)。堆疊抓具351可以進(jìn)一步被配置為沿下方向移動(dòng)，并真空吸附位于傳送機(jī)130的結(jié)束端側(cè)的隔板部件4和MEA片式部件5中的任何一個(gè)部件且吸附位于部件對(duì)齊單元310中的另一部件。

此外，堆疊抓具351可以被配置為在真空吸附部件的狀態(tài)下，通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)裝置390而沿上方向移動(dòng)，并沿與傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的方向相同的方向朝著上述堆疊引導(dǎo)件30直線移動(dòng)。此外，當(dāng)在堆疊抓具351通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)裝置390而沿下方向移動(dòng)的狀態(tài)下解除真空吸引力時(shí)，堆疊抓具351可以被配置為將隔板部件4和MEA片式部件5 中的任何一個(gè)部件裝載到部件對(duì)齊單元310，并且將另一部件裝載到堆疊引導(dǎo)件30。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，部件堆疊單元350可以進(jìn)一步包括升降裝置，升降裝置可以被配置為當(dāng)隔板部件4和MEA片式部件5被堆疊抓具351堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上時(shí)，將隔板部件4和MEA片式部件5從堆疊引導(dǎo)件30的上側(cè)移動(dòng)到下側(cè)。升降裝置(未示出)可以被配置為通過(guò)驅(qū)動(dòng)堆疊引導(dǎo)件30內(nèi)部的電動(dòng)機(jī)或操作缸，將支撐隔板部件4和MEA片式部件5這些部件的機(jī)構(gòu)從上側(cè)移動(dòng)到下側(cè)，或者從下側(cè)移動(dòng)到上側(cè)。

此外，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，堆疊檢查單元370可以被配置為檢查堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的隔板部件4和MEA片式部件5，并且可以被安裝在部件堆疊單元350側(cè)。此外，堆疊檢查單元370可以包括固定地安裝在機(jī)架10中的多個(gè)視覺(jué)傳感器371，以對(duì)應(yīng)于堆疊引導(dǎo)件30的部件堆疊區(qū)域。視覺(jué)傳感器371可以被配置為檢測(cè)堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的隔板部件4和MEA片式部件5的堆疊度。視覺(jué)傳感器371可以固定地安裝在機(jī)架10中，以對(duì)應(yīng)于堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的隔板部件4和MEA片式部件5的兩側(cè)歧管孔4c。特別地，成對(duì)的視覺(jué)傳感器371可以被設(shè)置為對(duì)應(yīng)于堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的隔板部件4和MEA片式部件5中的每個(gè)的兩側(cè)歧管孔4c。

此外，每個(gè)視覺(jué)傳感器371可以被配置為視覺(jué)捕獲(例如，拍照)堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的隔板部件4和MEA片式部件5的兩側(cè)歧管孔4c，并且將視覺(jué)數(shù)據(jù)輸出到控制器900(參照?qǐng)D5)。因此，控制器900可以被配置為接收視覺(jué)傳感器371的視覺(jué)數(shù)據(jù)，并且基于隔板部件4和MEA片式部件5的預(yù)定堆疊度，確定部件的堆疊度是否不良(insufficient)。特別地，當(dāng)控制器900確定出隔板部件4和MEA片式部件5的堆疊度不良時(shí)，上述部件堆疊單元350可以由控制器900操作，并且可以被配置為從堆疊引導(dǎo)件30取出隔板部件4和MEA片式部件5(例如，從堆疊引導(dǎo)件移除部件)。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，部件加壓?jiǎn)卧?10可以被配置為對(duì)被部件堆疊單元350連續(xù)堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的隔板部件4和MEA片式部件5加壓。換句話說(shuō)，當(dāng)隔板部件4和MEA片式部件5被連續(xù)堆疊 在堆疊引導(dǎo)引件30上且堆疊引導(dǎo)件30被沿著傳送路徑(例如，堆疊引導(dǎo)件的傳送路徑)傳送時(shí)，部件加壓?jiǎn)卧?10可以被配置為通過(guò)按壓法對(duì)堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的隔板部件4和MEA片式部件5加壓。

部件加壓?jiǎn)卧?10可以被設(shè)置在堆疊引導(dǎo)件30的傳送路徑的上側(cè)，并且可以包括被安裝為沿垂直方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)的按壓構(gòu)件411，如圖20和圖21中所示。按壓構(gòu)件411可以被安裝在機(jī)架10中，設(shè)置在堆疊引導(dǎo)件30的傳送路徑的上側(cè)，并且被安裝為沿垂直方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)到堆疊引導(dǎo)件30的內(nèi)側(cè)。特別地，按壓構(gòu)件411可以通過(guò)固定地安裝在機(jī)架10中的按壓缸413而沿垂直方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。特別地，按壓缸413可以被配置為通過(guò)向前/向后操作，使按壓構(gòu)件411沿垂直方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)(例如，向按壓構(gòu)件411提供運(yùn)動(dòng))。

此外，可以在按壓構(gòu)件411中安裝一對(duì)固定桿415，該對(duì)固定桿415可以與堆疊引導(dǎo)件30分開地固定堆疊有隔板部件4和MEA片式部件5的堆疊體6。固定桿415的上端可以固定到按壓構(gòu)件411，并且固定桿415的下端可以與將堆疊體6的最下部支撐在堆疊引導(dǎo)件30內(nèi)的部分藕接。因此，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，當(dāng)堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的隔板部件4和MEA片式部件5被按壓構(gòu)件411加壓時(shí)，支撐堆疊體6的最下部的部分可以藕接到固定桿415的下端。當(dāng)按壓構(gòu)件411通過(guò)按壓缸413沿上方向移動(dòng)時(shí)，堆疊體6可以與堆疊引導(dǎo)件30的外側(cè)(上側(cè))分離。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，按壓構(gòu)件411可以由按壓缸413支撐，并且可以通過(guò)按壓電動(dòng)機(jī)417而旋轉(zhuǎn)。換句話說(shuō)，按壓構(gòu)件411在通過(guò)按壓缸413而沿上方向移動(dòng)的同時(shí)，可以通過(guò)按壓電動(dòng)機(jī)417而旋轉(zhuǎn)360°。當(dāng)如上所述，堆疊體6與堆疊引導(dǎo)件30的外側(cè)(上側(cè))分離時(shí)，按壓構(gòu)件411可以通過(guò)按壓電動(dòng)機(jī)417而旋轉(zhuǎn)，以使堆疊體6旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，將上述絕緣板8和緊固條9安裝在堆疊體6中。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，氣密性檢查單元430可以被安裝為連接到按壓構(gòu)件411。氣密性檢查單元430可以被配置為向被按壓構(gòu)件411加壓后的隔板部件4和MEA片式部件5的堆疊體6供給流體，檢測(cè)堆疊體6的氣密性(例如，密封性、氣密密封性等)。氣密性檢查單元430可以進(jìn)一步被配置為將氫氣、空氣和冷卻介質(zhì)供給到堆疊體6的隔板部件4和MEA片式部件5，測(cè)量隔板部件4和MEA片式部件5的氫氣、空氣 和冷卻介質(zhì)的壓力，并檢測(cè)堆疊體6的氣密性。換句話說(shuō)，冷卻部件的供給可以有助于密封的檢測(cè)。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，端板裝載單元450可以被配置為抓取燃料電池堆疊體1的上端板和下端板7，并將抓取的端板7裝載到堆疊引導(dǎo)件30上。特別地，端板裝載單元450可以被配置為逐個(gè)(例如，單個(gè)地)抓取分開容納在機(jī)架10中的端板7，并將抓取的端板7裝載到處于未裝載狀態(tài)的堆疊引導(dǎo)件30。裝載到處于未裝載狀態(tài)的堆疊引導(dǎo)件30上的端板7可以被提供為下端板。此外，端板裝載單元450可以被配置為將端板裝載到由部件堆疊單元350堆疊了隔板部件4和MEA片式部件5的堆疊引導(dǎo)件30。裝載到堆疊有隔板部件4和MEA片式部件5的堆疊引導(dǎo)件30上的端板7可以被提供為上端板。此外，上端板和下端板7可以通過(guò)上述緊固條9緊固。

端板裝載單元450可以被設(shè)置在部件堆疊單元350和部件加壓?jiǎn)卧?10之間且在堆疊引導(dǎo)件30的傳送路徑的外側(cè)。另外，端板裝載單元450可以包括被配置為真空吸附端板7的端板抓具451，如圖22所示。端板抓具451可以被配置為抓取分開容納在堆疊引導(dǎo)件30的傳送路徑的外側(cè)的端板7，并且將端板7裝載到堆疊引導(dǎo)件30的傳送路徑上的堆疊引導(dǎo)件30。端板抓具451可以由被配置為施加真空吸引力的真空吸盤來(lái)提供，并且用真空吸引力來(lái)吸附端板7。

端板抓具451可以通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)裝置490，沿與堆疊引導(dǎo)件30的傳送路徑交叉的方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并可以沿垂直方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。特別地，第四驅(qū)動(dòng)裝置490可以包括沿與堆疊引導(dǎo)件30的傳送路徑131交叉的方向設(shè)置的第四導(dǎo)軌491、可滑動(dòng)地藕接到第四導(dǎo)軌491的第四滑塊493、被配置為提供驅(qū)動(dòng)力給第四滑塊493的第四驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)495、以及藕接到第四滑塊493且與端板抓具451連接的第四驅(qū)動(dòng)缸497。

因此，基于第四滑塊493通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)495的驅(qū)動(dòng)而沿著第四導(dǎo)軌491的直線運(yùn)動(dòng)，端板抓具451可以沿與堆疊引導(dǎo)件30的傳送路徑交叉的方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。此外，端板抓具451可以通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)缸497的驅(qū)動(dòng)，沿垂直方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。端板抓具451可以被配置為通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)裝置490，從分開容納在堆疊引導(dǎo)件30的傳送路徑的外側(cè)的端板7的上側(cè)沿下方向移動(dòng)，并且真空吸附端板7。

端板抓具451可以進(jìn)一步被配置為在真空吸附端板7的狀態(tài)下，通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)裝置490而沿上方向移動(dòng)，并沿與堆疊引導(dǎo)件30的傳送路徑交叉的方向直線移動(dòng)。換句話說(shuō)，端板抓具451可以被配置為從堆疊引導(dǎo)件30的傳送路徑的外側(cè)朝著傳送路徑上的堆疊引導(dǎo)件30直線移動(dòng)。當(dāng)在端板抓具451通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)裝置490而沿下方向移動(dòng)的狀態(tài)下解除真空吸引力時(shí)，端板抓具451可以被配置為將端板7裝載到堆疊引導(dǎo)件30上。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，傳送單元510可以被配置為將由部件堆疊單元350堆疊有隔板部件4和MEA片式部件5的堆疊引導(dǎo)件30從堆疊引導(dǎo)件30的傳送路徑的開始端傳送到部件加壓?jiǎn)卧?10側(cè)。此外，傳送單元510可以被配置為將由部件加壓?jiǎn)卧?10堆疊有隔板部件4和MEA片式部件5的堆疊體6，與堆疊引導(dǎo)件30分開地從部件加壓?jiǎn)卧?10傳送到堆疊引導(dǎo)件30的傳送路徑的結(jié)束端。

傳送單元510可以包括第一傳送軌道511、第二傳送軌道513以及第一傳送臺(tái)515，如圖23所示。第一傳送軌道511可以被安裝在部件堆疊單元350和部件加壓?jiǎn)卧?10側(cè)的機(jī)架10中。第一傳送軌道511可以連接堆疊引導(dǎo)件30的傳送路徑的開始端和結(jié)束端，并且可以沿與傳送機(jī)130的部件傳送路徑131交叉的方向設(shè)置。第二傳送軌道513可以與第一傳送軌道511連接，同時(shí)在部件堆疊單元350和部件加壓?jiǎn)卧?10之間沿遠(yuǎn)離端板裝載單元450的方向與第一傳送軌道511交叉。

此外，可以設(shè)置一對(duì)第一傳送臺(tái)515，分別對(duì)應(yīng)于部件堆疊單元350和部件加壓?jiǎn)卧?10。第一傳送臺(tái)515可以被配置為將堆疊引導(dǎo)件30支撐在部件堆疊單元350和部件加壓?jiǎn)卧?10之間，并沿著第一傳送軌道511和第二傳送軌道513移動(dòng)。第一傳送臺(tái)515可以經(jīng)由分開的驅(qū)動(dòng)裝置(未示出)可滑動(dòng)地藕接到第一傳送軌道511和第二傳送軌道513。由于驅(qū)動(dòng)裝置可以由本領(lǐng)域中公知的軌道滑動(dòng)移動(dòng)裝置形成，因此在本說(shuō)明書中將省略對(duì)其結(jié)構(gòu)的更詳細(xì)描述。

因此，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，堆疊引導(dǎo)件30可以被配置為在由第一傳送臺(tái)515支撐的狀態(tài)下，沿著第一傳送軌道511和第二傳送軌道513在部件堆疊單元350和部件加壓?jiǎn)卧?10之間移動(dòng)。另外，上述的端板裝載單元450可以被配置為在部件堆疊單元350和部件加壓?jiǎn)卧? 410之間的第一傳送軌道511上，將下端板7裝載到與堆疊體6分離的處于未裝載狀態(tài)的堆疊引導(dǎo)件30。端板裝載單元450可以被配置為將上端板7裝載到由部件堆疊單元350堆疊了隔板部件4和MEA片式部件5的堆疊引導(dǎo)件30。

特別地，第二傳送軌道513可以被提供作為用于使裝載有下端板7的堆疊引導(dǎo)件30經(jīng)由第一傳送臺(tái)515與第一傳送軌道511避讓的避讓區(qū)間。特別地，部件加壓?jiǎn)卧?10可以被配置為在隔板部件4和MEA片式部件5由部件堆疊單元350堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上時(shí)，通過(guò)按壓構(gòu)件411對(duì)堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的隔板部件4和MEA片式部件5加壓，并提升(例如，升高)這些部件的堆疊體6，將堆疊體6與堆疊引導(dǎo)件30分離。

接著，部件加壓?jiǎn)卧?10可以被配置為在通過(guò)部件加壓?jiǎn)卧?10使堆疊體6旋轉(zhuǎn)并將絕緣板8和緊固條9安裝到堆疊體6的狀態(tài)下，將堆疊體6裝載到堆排出單元550上，這將在下面描述。與堆疊體6分離的堆疊引導(dǎo)件30可以被配置為通過(guò)第一傳送臺(tái)515而沿著第一傳送軌道511朝著端板裝載單元450移動(dòng)，并且端板裝載單元450可以被配置為將下端板7裝載到處于未裝載狀態(tài)的堆疊引導(dǎo)件30上。

另外，裝載有下端板7的堆疊引導(dǎo)件30可以被配置為通過(guò)第一傳送臺(tái)515而沿著第一傳送軌道511移動(dòng)，并進(jìn)入避讓區(qū)間的第二傳送軌道513。接著，由部件堆疊單元350堆疊了隔板部件4和MEA片式部件5的堆疊引導(dǎo)件30可以被配置為通過(guò)第一傳送臺(tái)515而沿著第一傳送軌道511朝著端板裝載單元450移動(dòng)。端板裝載單元450可以被配置為將上端板7裝載到堆疊有隔板部件4和MEA片式部件5的堆疊引導(dǎo)件30上。因此，裝載了端板7的堆疊引導(dǎo)件30可以被配置為通過(guò)第一傳送臺(tái)515而沿著第一傳送軌道511朝著部件加壓?jiǎn)卧?10移動(dòng)，并且避讓在第二傳送軌道513處的堆疊引導(dǎo)件30可以被配置為通過(guò)第一傳送臺(tái)515而沿著第一傳送軌道511朝著部件堆疊單元350移動(dòng)。

如上所述，部件加壓?jiǎn)卧?10可以被配置為將堆疊了隔板部件4和MEA片式部件5的堆疊體6與堆疊引導(dǎo)件30分離，將絕緣板8和緊固條9安裝到堆疊體6，并且將作為燃料電池堆1的堆疊體6裝載到堆排出單元550，這將在下面描述。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，堆排出單元550可以被配置為將組裝為燃料電池堆1的堆疊體6從部件加壓?jiǎn)卧?10排出到堆疊引導(dǎo)件30的傳送路徑的外部(例如，從堆疊引導(dǎo)件30的傳送路徑移除堆疊體6)。堆排出單元550可以從部件加壓?jiǎn)卧?10側(cè)移動(dòng)到堆疊引導(dǎo)件30的傳送路徑的結(jié)束端，并且可以包括第二傳送臺(tái)511和傾斜排出單元553，如在圖24和25中所示。

第二傳送臺(tái)551可以在第一傳送軌道511的開始端和結(jié)束端之間沿從部件加壓?jiǎn)卧?10到第一傳送軌道511的結(jié)束端的區(qū)間移動(dòng)。第二傳送臺(tái)551可以被配置為支撐由部件加壓?jiǎn)卧?10卸載的堆疊體6，并且沿著從部件加壓?jiǎn)卧?10到第一傳送軌道511的結(jié)束端的區(qū)間移動(dòng)。第二傳送臺(tái)551可以通過(guò)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)裝置(未示出)可滑動(dòng)地藕接到第一傳送軌道511。由于驅(qū)動(dòng)裝置可以由本領(lǐng)域中公知的軌道滑動(dòng)移動(dòng)裝置形成，因此在本說(shuō)明書中將省略對(duì)其結(jié)構(gòu)的更詳細(xì)描述。

傾斜排出單元553可以被配置為在使堆疊體6傾斜的同時(shí)，將作為燃料電池堆1的堆疊體6排出到第一傳送軌道511的外部，并且傾斜排出單元553可以被安裝在第二傳送臺(tái)551。傾斜排出單元553可以包括傾斜支架561和傾斜操作缸571。傾斜支架561可以被配置為支撐堆疊體6，并且可以可旋轉(zhuǎn)地安裝在第二傳送臺(tái)551。傾斜支架561可以包括保持(例如，抓握、支撐等)堆疊體6的下側(cè)的保持板563和被配置為支撐排出的堆疊體6的側(cè)表面的一對(duì)支撐件565。該對(duì)支撐件565可以被固定地藕接到保持板563，并且可旋轉(zhuǎn)地鉸接到第二傳送臺(tái)551。

傾斜操作缸571可以固定地安裝在第二傳送臺(tái)551，并且可以包括被配置為沿垂直方向向前向后操作(例如，向上向下移動(dòng))的操作桿573。操作桿573可以通過(guò)連接桿575連接到傾斜支架561的保持板563。連接桿575的相對(duì)兩端可以分別鉸接到操作桿573的前端和保持板563。

此外，現(xiàn)在將參考先前公開的附圖來(lái)詳細(xì)描述如上所述的根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備100的操作。

首先，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，可以將容納有隔板部件4的第一料盒111和容納有MEA片式部件5的第二料盒112裝載到提升單元110的支撐機(jī)架115上。具體地，可以通過(guò)第一臺(tái)車801將第一料盒111和第二料盒112傳送到提升單元110，并且裝載到支撐機(jī)架115上。除了 該對(duì)第一料盒111和第二料盒112之外，還可以將另一對(duì)第一料盒111和第二料盒112以及又一對(duì)第一料盒111和第二料盒112順序地裝載到提升支撐機(jī)架115上。換句話說(shuō)，可以連續(xù)地將多對(duì)料盒裝載到提升支撐機(jī)架上。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，可以通過(guò)部件拾取單元150的第一部件抓具153和第二部件抓具155同時(shí)拾取(例如，收集、抓握、抓取等)第一料盒111中的一個(gè)隔板部件4和第二料盒112中的一個(gè)MEA片式部件5，并且可以將部件4和5裝載到傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的開始端上。特別地，第一部件抓具153和第二部件抓具155可以被配置為分別朝著第一料盒111和第二料盒112直線移動(dòng)并通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置190沿下方向移動(dòng)，并且分別真空吸附容納在第一料盒111和第二料盒112中的隔板部件4和MEA片式部件5。

接著，第一部件抓具153和第二部件抓具155可以被配置為在分別真空吸附隔板部件4和MEA片式部件5的狀態(tài)下，通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置190沿上方向移動(dòng)，并且直線地移動(dòng)到傳送機(jī)130的開始端。當(dāng)在第一部件抓具153和第二部件抓具155通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置190沿下方向移動(dòng)的狀態(tài)下解除真空吸引力時(shí)，第一部件抓具153和第二部件抓具155可以被配置為將隔板部件4和MEA片式部件5裝載到傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的開始端上。

在使用部件拾取單元150將第一料盒111的隔板部件4和第二料盒112的MEA片式部件5連續(xù)裝載到傳送機(jī)130的過(guò)程中，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，在第一料盒111和第二料盒112內(nèi)的提升板113可以被配置為通過(guò)提升單元110的提升驅(qū)動(dòng)裝置125沿上方向移動(dòng)。

分別容納在第一料盒111和第二料盒112中的隔板部件4和MEA片式部件5可以被配置為在由第一部件抓具153和第二部件抓具155卸載時(shí)，通過(guò)提升板113沿上方向移動(dòng)。因此，第一部件抓具153和第二部件抓具155可以被配置為通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置190而沿預(yù)定路徑移動(dòng)，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，并將抓取的隔板部件4和MEA片式部件5裝載到傳送機(jī)130上。

當(dāng)如上所述地通過(guò)第一部件抓具153真空吸附第一料盒111內(nèi)的隔板部件4時(shí)，可以通過(guò)碳紙抓具161同時(shí)真空吸附插入在隔板部件4之 間的碳紙169。具體地，碳紙抓具161可以被配置為通過(guò)隔板部件4的歧管孔4c來(lái)真空吸附碳紙169。于是，可以在通過(guò)第一部件抓具153真空吸附隔板部件4的同時(shí)，通過(guò)碳紙抓具161真空吸附碳紙169，并且隔板部件4可以被配置為朝著傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的開始端移動(dòng)。

在此過(guò)程中，當(dāng)解除碳紙抓具161的真空吸引力時(shí)，可以通過(guò)碳紙分離部件171使碳紙169與隔板部件4和碳紙抓具161分離。碳紙分離部件171可以被配置為通過(guò)隔板部件4的歧管孔4c向前向后操作，并將隔板部件4和碳紙169與碳紙抓具161分離。

如上所述，與隔板部件4和碳紙抓具161分離的碳紙169會(huì)下落，并且可以被收集到在第一料盒111和第二料盒112與傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的開始端之間的碳紙收集容器175中。另外，由部件拾取單元150的第一部件抓具153和第二部件抓具155裝載到傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的開始端側(cè)的隔板部件4和MEA片式部件5可以通過(guò)傳送機(jī)130沿著部件傳送路徑131。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，在隔板部件4和MEA片式部件5由傳送機(jī)130沿著部件傳送路徑131傳送的過(guò)程中，可以由部件檢查單元210檢測(cè)隔板部件4和MEA片式部件5的損壞、休息狀態(tài)等。特別地，部件檢查單元210可以被配置為使用一對(duì)位置傳感器211檢測(cè)隔板部件4和MEA片式部件5的歧管孔4c的邊緣位置，并且可以被配置為將檢測(cè)信號(hào)輸出至控制器900。接著，響應(yīng)于從位置傳感器11接收到檢測(cè)信號(hào)，控制器900可以被配置為基于隔板部件4和MEA片式部件5的預(yù)定位置信息(例如，歧管孔的邊緣位置信息)，確定隔板部件4和MEA片式部件5是否有缺陷。

每個(gè)位置傳感器211可以被配置為沿著第一位置調(diào)節(jié)軌道213在傳送機(jī)130的寬度方向上移動(dòng)，并且沿著第二位置調(diào)節(jié)軌道217在垂直方向上移動(dòng)，從而基于隔板部件4和MEA片式部件5的歧管孔4c來(lái)調(diào)節(jié)位置傳感器211的位置。當(dāng)控制器900確定出隔板部件4和MEA片式部件5中的至少一個(gè)有缺陷時(shí)，被確定為具有缺陷的單位集的隔板部件4和MEA片式部件5可以通過(guò)缺陷部件取出單元250的缺陷部件取出抓具251被真空吸附在傳送機(jī)130上，并且被裝載到傳送機(jī)130的外側(cè)的托盤271上。于是，缺陷部件取出抓具251可以被配置為通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置 290而從傳送機(jī)130的上側(cè)沿下方向移動(dòng)，并真空吸附被確定為具有缺陷的單位集的隔板部件4和MEA片式部件5。

此外，缺陷部件取出抓具251可以被配置為在分別真空吸附隔板部件4和MEA片式部件5的狀態(tài)下，通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置290而沿上方向移動(dòng)，并且沿著與傳送機(jī)130的部件傳送路徑131交叉的方向朝著傳送機(jī)130的外側(cè)的托盤271直線移動(dòng)。當(dāng)在缺陷部件取出抓具251通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置290而沿下方向移動(dòng)的狀態(tài)下解除真空吸引力時(shí)，缺陷部件取出抓具251可以被配置為將隔板部件4和MEA片式部件5裝載到托盤271上。

在上述過(guò)程之后，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，傳送到傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的結(jié)束端的隔板部件4或MEA片式部件5可以由部件堆疊單元350的堆疊抓具351裝載到部件對(duì)齊單元310的基板311上。堆疊抓具351的操作將在下面更詳細(xì)地描述。接著，部件對(duì)齊單元310的基板311可以被配置為通過(guò)排氣孔312排出壓縮空氣，并將隔板部件4或MEA片式部件5升高到預(yù)定高度。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，當(dāng)隔板部件4或MEA片式部件5被升高到基體311之上時(shí)，部件對(duì)齊單元310的接觸構(gòu)件321、322和323可以被配置為接觸(例如，觸碰、抵接)隔板部件4或MEA片式部件5的邊緣部分，并且將隔板部件4或MEA片式部件5對(duì)齊到預(yù)定位置。

第一接觸構(gòu)件321在固定到基板311的后方外側(cè)的狀態(tài)下可以接觸隔板部件4或MEA片式部件5的后邊緣部分。第二接觸構(gòu)件322可以被配置為通過(guò)第一接觸缸331而在前后方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。于是，第二接觸構(gòu)件322可以被配置為在接觸隔板部件4或MEA片式部件5的前方邊緣部分的同時(shí)，將隔板部件4或MEA片式部件5從基板311的前方側(cè)推到后方側(cè)。第三接觸構(gòu)件323可以被配置為通過(guò)第二接觸缸332而在側(cè)方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。于是，第三接觸構(gòu)件323可以被配置為在接觸隔板部件4或MEA片式部件5的兩側(cè)邊緣部分的同時(shí)，在基板311的兩側(cè)方向上推動(dòng)隔板部件4或MEA片式部件5。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，當(dāng)隔板部件4和MEA片式部件5的位置由部件對(duì)齊單元310對(duì)齊時(shí)，隔板部件4和MEA片式部件5可以由部件堆疊單元350的堆疊抓具351堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上。部件堆疊單元 350的堆疊抓具351可以被配置為抓取由部件對(duì)齊單元310作為一對(duì)而對(duì)齊(例如，將它們抓取在一起)的隔板部件4和MEA片式部件5中的任何一個(gè)部件，并且同時(shí)抓取位于傳送機(jī)130的結(jié)束端側(cè)的隔板部件4和MEA片式部件5中的另一個(gè)。換句話說(shuō)，堆疊抓具351可以被配置為抓取任何一個(gè)部件，并將抓取的部件堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上，堆疊引導(dǎo)件30能夠在與傳送機(jī)130的部件傳送路徑131交叉的方向上傳送。接著，堆疊抓具351可以被配置為抓取另一個(gè)部件，并將抓取的部件傳送到部件對(duì)齊單元310。

特別地，該對(duì)堆疊引導(dǎo)件30可以被配置為引導(dǎo)和堆疊由堆疊抓具351裝載的隔板部件4和MEA片式部件5。該對(duì)堆疊引導(dǎo)件30中的任何一個(gè)可以由傳送單元510的第一傳送臺(tái)515設(shè)置在第一傳送軌道511的開始端。下端板7可以由端板裝載單元450裝載到一個(gè)堆疊引導(dǎo)件30上。因此，該對(duì)堆疊抓具351可以被配置為通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)裝置390，從傳送機(jī)130的部件傳送路徑131的結(jié)束端的上側(cè)和部件對(duì)齊單元310的上側(cè)在下方向上移動(dòng)。接著，堆疊抓具351可以被配置為真空吸附位于傳送機(jī)130的結(jié)束端側(cè)的隔板部件4和MEA片式部件5中的任何一個(gè)部件，并且真空吸附位于部件對(duì)齊單元310中的另一個(gè)部件。

接著，堆疊抓具351可以被配置為在真空吸附隔板部件4和MEA片式部件5的狀態(tài)下，通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)裝置390而在上方向上移動(dòng)，并且在與傳送機(jī)130的部件傳送路徑的方向相同的方向上朝著上述堆疊引導(dǎo)件30中的任何一個(gè)直線移動(dòng)。當(dāng)在堆疊抓具351通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)裝置390而沿下方向移動(dòng)的狀態(tài)下解除真空吸引力時(shí)，堆疊抓具351可以被配置為將隔板部件4和MEA片式部件5中的任何一個(gè)裝載到部件對(duì)齊單元310，并將另一個(gè)部件裝載到堆疊引導(dǎo)件30中的任何一個(gè)。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，在將隔板部件4和MEA片式部件5堆疊在堆疊引導(dǎo)件30中的任何一個(gè)上的過(guò)程中，堆疊檢查單元370可以被配置為檢測(cè)堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的隔板部件4和MEA片式部件5的堆疊度。堆疊檢查單元370可以被配置為使用視覺(jué)傳感器371捕獲或檢測(cè)(例如，視覺(jué)拍照)堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的隔板部件4和MEA片式部件5的兩側(cè)歧管孔4c，并且向控制器900輸出視覺(jué)數(shù)據(jù)。

響應(yīng)于從視覺(jué)傳感器371接收到視覺(jué)數(shù)據(jù)，控制器900可以被配置 為基于隔板部件4和MEA片式部件5的預(yù)定堆疊度，確定部件的堆疊度是否不良。當(dāng)控制器900確定出隔板部件4和MEA片式部件5的堆疊度不良時(shí)，部件堆疊單元350的堆疊抓具351可以由控制器900操作，以從堆疊度被確定為不良的堆疊引導(dǎo)件30取出隔板部件4和MEA片式部件5。接著，部件堆疊單元350的堆疊抓具351可以由控制器900操作以將另一隔板部件4和另一MEA片式部件5重新插入到堆疊引導(dǎo)件30。

在如上所述的將隔板部件4和MEA片式部件5堆疊在任何一個(gè)堆疊引導(dǎo)件30中的過(guò)程中，處于未裝載狀態(tài)的另一個(gè)堆疊引導(dǎo)件30可以由第一傳送臺(tái)515傳送到在部件堆疊單元350和部件加壓?jiǎn)卧?10之間的端板裝載單元450。具體地，第一傳送臺(tái)515可以沿著第一傳送軌道511被傳送到端板裝載單元450。接著，端板裝載單元450的端板抓具451可以被配置為逐個(gè)(例如，單個(gè)地)抓取分開容納在機(jī)架10中的端板7，并且將下部端板7裝載到另一個(gè)堆疊引導(dǎo)件30上。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，在下端板7由端板抓具451裝載到另一個(gè)堆疊引導(dǎo)件30上之后，分開容納在機(jī)架10中的虛設(shè)單元(未示出)可以被手動(dòng)地堆疊在下端板7上。虛設(shè)單元可以被提供為緩沖單元，其根本不用作燃料電池，但是用于加強(qiáng)整個(gè)燃料電池堆的強(qiáng)度和耐久性。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，裝載了下端板7的另一個(gè)堆疊引導(dǎo)件30接著可以由第一傳送臺(tái)515沿與第一傳送軌道511交叉的方向傳送到第二傳送軌道513。換句話說(shuō)，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，裝載了下端板7的另一個(gè)堆疊引導(dǎo)件30可以從第一傳送軌道511避讓到第二傳送軌道513的避讓區(qū)間。

此外，當(dāng)隔板部件4和MEA片式部件5由堆疊抓具351堆疊在任何一個(gè)堆疊引導(dǎo)件30上時(shí)，堆疊有隔板部件4和MEA片式部件5的堆疊引導(dǎo)件30可以通過(guò)第一傳送臺(tái)515傳送到在部件堆疊單元350和部件加壓?jiǎn)卧?10之間的端板裝載單元450。特別地，第一傳送臺(tái)515可以沿著第一傳送軌道511傳送到端板裝載單元450。接著，端板裝載單元450的端板抓具451可以被配置為逐個(gè)(例如，單個(gè)地)抓取分開容納在機(jī)架10中的端板7，并將上端板7裝載到堆疊有隔板部件4和MEA片式部件5的堆疊引導(dǎo)件30上。

上述端板抓具451可以被配置為通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)裝置490而從分開容 納在堆疊引導(dǎo)件30的傳送路徑的外側(cè)的端板7的上側(cè)沿下方向移動(dòng)，并真空吸附端板7。接著，端板抓具451可以被配置為在真空吸附端板7的狀態(tài)下，通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)裝置490而沿上方向移動(dòng)，并且在與堆疊引導(dǎo)件30的傳送路徑交叉的方向上直線移動(dòng)。當(dāng)在端板抓具451通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)裝置490而沿下方向移動(dòng)的狀態(tài)下解除真空吸引力時(shí)，端板抓具451可以被配置為將下端板7裝載到處于未裝載狀態(tài)的堆疊引導(dǎo)件30上，或者將端板7裝載到堆疊有隔板部件4和MEA片式部件5的堆疊引導(dǎo)件30。

如上所述，當(dāng)上端板和下端板7由端板抓具451裝載到堆疊引導(dǎo)件30并且因此分開容納在機(jī)架10中的端板7被移除時(shí)，在本發(fā)明示例性實(shí)施例中，端板7可以由第二臺(tái)車802插入到機(jī)架10中。在上端板7通過(guò)端板抓具451裝載到堆疊引導(dǎo)件30之前，前述的虛設(shè)單元(未示出)也可以被手動(dòng)地堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上。

此外，當(dāng)上端板和下端板7、隔板部件4以及MEA片式部件5被堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上時(shí)，堆疊引導(dǎo)件30可以通過(guò)第一傳送臺(tái)515沿著第一傳送軌道511朝著部件加壓?jiǎn)卧?10傳送。在此過(guò)程中，在裝載有下端板7的狀態(tài)下避讓到第二傳送軌道513的避讓區(qū)間的、處于未裝載狀態(tài)的堆疊引導(dǎo)件30可以通過(guò)第一傳送臺(tái)515沿著第一傳送軌道511朝著部件堆疊單元350傳送。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，當(dāng)堆疊有上端板和下端板7、隔板部件4和MEA片式部件5的堆疊引導(dǎo)件30朝著部件加壓?jiǎn)卧?10傳送時(shí)，可以通過(guò)部件加壓?jiǎn)卧?10的按壓構(gòu)件411對(duì)堆疊引導(dǎo)件30內(nèi)的上端板和下端板7、隔板部件4以及MEA片式部件5加壓。特別地，按壓構(gòu)件411可以被配置為通過(guò)按壓缸413而沿下方向移動(dòng)，并對(duì)堆疊引導(dǎo)件30內(nèi)的上端板和下端板7、隔板部件4以及MEA片式部件5加壓。

接著，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，通過(guò)按壓構(gòu)件411加壓且堆疊有上端板和下端板7、隔板部件4以及MEA片式部件5的、作為燃料電池堆1的堆疊體6可以通過(guò)該對(duì)固定桿415與堆疊引導(dǎo)件30分開地固定到按壓構(gòu)件411。當(dāng)固定桿415的上端固定到按壓構(gòu)件411時(shí)，固定桿415的下端可以藕接到支撐堆疊引導(dǎo)件30內(nèi)的堆疊體6的最下部的部分。

按壓構(gòu)件411可以被配置為通過(guò)按壓缸413而沿上方向移動(dòng)，并且 堆疊體6可以被分離到堆疊引導(dǎo)件30的外側(cè)(上側(cè))。在通過(guò)按壓電動(dòng)機(jī)417使堆疊體6與按壓構(gòu)件411一起旋轉(zhuǎn)360°的同時(shí)，可以將諸如絕緣板8和緊固條9的附件安裝在堆疊體6中。此外，可以由氣密性檢查單元430檢測(cè)由按壓構(gòu)件411提升的堆疊體6的氣密性(例如，密封性)。具體地，氣密性檢查單元430可以被配置為將氫氣、空氣和冷卻介質(zhì)供給到堆疊體6的隔板部件4和MEA片式部件5，測(cè)量隔板部件4和MEA片式部件5的氫氣、空氣和冷卻介質(zhì)的壓力，并檢測(cè)堆疊體6的氣密性。

在這個(gè)過(guò)程中，與堆疊體6分離的處于未裝載狀態(tài)的堆疊引導(dǎo)件30可以通過(guò)第一傳送臺(tái)515沿著第一傳送軌道511朝著在部件堆疊單元350和部件加壓?jiǎn)卧?10之間的端板裝載單元450傳送。接著，端板裝載單元450的端板抓具451可以被配置為逐個(gè)(例如，單個(gè)地)抓取分開容納在機(jī)架10中的端板7，并將下端板7裝載到處于未裝載狀態(tài)的堆疊引導(dǎo)件30上。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，接著，裝載了下端板7的堆疊引導(dǎo)件30可以被傳送到第一傳送軌道511的避讓區(qū)間的第二傳送軌道513。同時(shí)，堆排出單元550的第二傳送臺(tái)551可以沿著第一傳送軌道511傳送到堆疊體6的下側(cè)。接著，提升堆疊體6的按壓構(gòu)件411可以被配置為通過(guò)按壓缸413而沿下方向移動(dòng)，并將按壓構(gòu)件411裝載到堆排出單元550的第二傳送臺(tái)551。

當(dāng)堆疊體6通過(guò)按壓構(gòu)件411被放在(例如，放置在、設(shè)置在等)堆排出單元550的第二傳送臺(tái)551上時(shí)，固定桿415的下端可以與支撐堆疊體6的最下部的部分分離，并且按壓構(gòu)件411可以再次被配置為通過(guò)按壓缸413而沿上方向移動(dòng)。具體地，堆疊體6可以由傾斜排出單元553的傾斜支架561支撐在第二傳送臺(tái)551上。換句話說(shuō)，傾斜支架561可以使用保持板563支撐堆疊體6的下側(cè)，并使用支撐件565支撐堆疊體6的橫向側(cè)。接著，第二傳送臺(tái)551可以從部件加壓?jiǎn)卧?10的按壓構(gòu)件411側(cè)被傳送到第一傳送軌道511的結(jié)束端。

接著，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，可以向前驅(qū)動(dòng)傾斜操作缸571的操作桿573，并且可以使傾斜支架561朝著第一傳送軌道511的外側(cè)傾斜旋轉(zhuǎn)。傾斜操作缸571的操作桿573和傾斜支架561的保持板563可以通過(guò)連接桿575彼此鉸接，以允許傾斜支架561在支撐堆疊體6的狀 態(tài)下，通過(guò)操作桿573的向前操作而傾斜旋轉(zhuǎn)到第一傳送軌道511的外側(cè)。接著，可以使支撐堆疊體6的傾斜支架561朝著第一傳送軌道511的外側(cè)傾斜旋轉(zhuǎn)，以將堆疊體6裝載到第三臺(tái)車803上。

因此，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備100可以通過(guò)前述自動(dòng)化過(guò)程連續(xù)組裝燃料電池堆1。如上所述，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于快速堆疊燃料電池堆的設(shè)備100可以自動(dòng)地堆疊燃料電池部件3并進(jìn)行加壓，并且組裝燃料電池堆1。因此，通過(guò)減少用于組裝燃料電池堆1的操作時(shí)間，可以提高生產(chǎn)率，確保燃料電池部件3的堆疊度，并提高燃料電池堆1的質(zhì)量。

雖然已經(jīng)結(jié)合目前被認(rèn)為是示例性實(shí)施例的內(nèi)容描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開的示例性實(shí)施例，相反，意在覆蓋所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)所包括的各種修改和等同布置。