本發(fā)明涉及燃料電池堆的自動(dòng)組裝系統(tǒng)，且更具體地，涉及一種自動(dòng)堆疊燃料電池部件的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置。

背景技術(shù)：

燃料電池堆是通過(guò)燃料電池中的氫與氧之間的電化學(xué)反應(yīng)生成電能的發(fā)電裝置，并可應(yīng)用在燃料電池車(chē)輛中。

燃料電池堆由其中布置有燃料電池(單元電池)的發(fā)電組件形成。燃料電池具有隔板設(shè)置在膜電極組件(MEA)的兩側(cè)，使MEA置于隔板之間的結(jié)構(gòu)。燃料電池可通過(guò)加壓狀態(tài)下的端板和緊固裝置緊固。

上述燃料電池堆可通過(guò)逐一堆疊燃料電池，將堆疊的燃料電池設(shè)置在上端板與下端板之間時(shí)利用壓力機(jī)對(duì)其加壓，以及經(jīng)由緊固裝置緊固端板的過(guò)程來(lái)制造。

在現(xiàn)有技術(shù)中，通過(guò)經(jīng)預(yù)定引導(dǎo)機(jī)構(gòu)手動(dòng)和一同堆疊燃料電池，或者以小模塊單位劃分和堆疊燃料電池，并且手動(dòng)堆疊小模塊單位的燃料電池，來(lái)制造燃料電池堆。

因此，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，包括燃料電池的堆疊、加壓和緊固的總體周期時(shí)間可能是不利的，并且燃料電池的給定堆疊程度的可靠性可能降低。

另外，為了制造燃料電池堆，還包括構(gòu)成燃料電池的各部件的供應(yīng)和檢查，滿足部件的處理和堆疊程度確保的堆疊方法，以及通過(guò)對(duì)燃料電池加壓的氣密性維持和堆緊固過(guò)程。

然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，前述過(guò)程手動(dòng)地執(zhí)行，并且由于組裝燃料電池堆所需的時(shí)間增加，生產(chǎn)率可能降低，而且因?yàn)椴荒鼙ＷC燃料電池堆的堆疊程度，燃料電池堆的品質(zhì)可能降低。

在本背景技術(shù)部分中記載的以上信息僅僅為了促進(jìn)對(duì)本發(fā)明背景的理解，因此其可能包含不構(gòu)成本國(guó)內(nèi)本領(lǐng)域的普通技術(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)明致力于提供一種燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置，該裝置能夠自動(dòng)地堆疊燃料電池部件并對(duì)燃料電池部件加壓，并且組裝燃料電池堆。

本發(fā)明的示例性實(shí)施例提供一種燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置，包括：部件拾取單元，配置成同時(shí)拾取容納在第一料盒中的一個(gè)隔板部件和容納在第二料盒中的一個(gè)膜電極組件(MEA)片材部件，并將這些部件裝載到輸送機(jī)的部件傳送路線的開(kāi)始端上；部件檢查單元，安裝在輸送機(jī)的部件傳送路線的上側(cè)，并且配置成檢查沿輸送機(jī)傳送的隔板部件和MEA片材部件；缺陷部件取出單元，安裝在部件檢查單元的后側(cè)，并且配置成抓持作為由部件檢查單元確定為具有缺陷的單位組的隔板部件和MEA片材部件中的每一個(gè)，并將所抓持的部件裝載到輸送機(jī)的外側(cè)的托盤(pán)上；部件堆疊單元，安裝在輸送機(jī)的部件傳送路線的遠(yuǎn)端，并且配置成抓持隔板部件和MEA片材部件，并將這些部件堆疊在設(shè)置成在與輸送機(jī)的部件傳送路線交叉的方向上傳送的堆疊引導(dǎo)件上；以及部件加壓?jiǎn)卧?，安裝在堆疊引導(dǎo)件的傳送路線的上側(cè)，并且配置成對(duì)順序地堆疊在堆疊引導(dǎo)件上的隔板部件和MEA片材部件加壓。

第一料盒可容納負(fù)極金屬隔板結(jié)合至正極金屬隔板的多片隔板部件。

第二料盒可容納氣體擴(kuò)散層(GDL)結(jié)合至MEA的兩側(cè)表面的多片MEA片材部件。

該裝置還可包括提升單元，配置成支承至少一對(duì)第一料盒和第二料盒，并且通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)提升容納在第一料盒和第二料盒中的部件。

部件拾取單元可包括：一對(duì)第一抓持器支架和第二抓持器支架，安裝成能夠沿輸送機(jī)的部件傳送路線往復(fù)移動(dòng)，并且安裝成能夠在上下方向往復(fù)移動(dòng)；第一部件抓持器，安裝在第一抓持器支架上，并且配置成真空吸附容納在第一料盒中的隔板部件，并將真空吸附的隔板部件裝載到輸送機(jī)的部件傳送路線的開(kāi)始端上；以及第二部件抓持器，安裝在第二抓持器支架上，并且配置成真空吸附容納在第二料盒中的 MEA片材部件，并將真空吸附的MEA片材部件裝載到輸送機(jī)的部件傳送路線的開(kāi)始端上。

部件拾取單元還可包括紙材抓持器，安裝在第一抓持器支架上，并且配置成在第一料盒中通過(guò)隔板部件的歧管孔真空吸附介于隔板部件之間的紙材。

部件拾取單元還可包括紙材分離構(gòu)件，安裝在第一抓持器支架上，并且配置成在紙材抓持器的真空解除的狀態(tài)下通過(guò)隔板部件的歧管孔分離紙材。

在輸送機(jī)的部件傳送路線的開(kāi)始端，可安裝用于收集通過(guò)紙材分離構(gòu)件與隔板部件分離的紙材的紙材收集容器。

部件檢查單元可包括一對(duì)位置感測(cè)視覺(jué)裝置，配置成檢測(cè)設(shè)置在隔板部件和MEA片材部件的兩側(cè)的歧管孔的邊緣位置，并將檢測(cè)信號(hào)輸出至控制器。

缺陷部件取出單元可包括多個(gè)缺陷部件取出抓持器，安裝成能夠沿與輸送機(jī)的部件傳送路線交叉的方向往復(fù)移動(dòng)，并且安裝成能夠在上下方向往復(fù)移動(dòng)，而且配置成真空吸附隔板部件和MEA片材部件。

部件堆疊單元可包括一對(duì)堆疊抓持器，設(shè)置在堆疊引導(dǎo)件的傳送路線的開(kāi)始端的上側(cè)，安裝成能夠沿隔板部件和MEA片材部件的傳送方向往復(fù)移動(dòng)，并且安裝成能夠在上下方向往復(fù)移動(dòng)，而且配置成真空吸附隔板部件和MEA片材部件。

部件加壓?jiǎn)卧砂ò磯簶?gòu)件，安裝成能夠通過(guò)按壓缸在上下方向往復(fù)移動(dòng)，并且設(shè)置成能夠通過(guò)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。

在按壓構(gòu)件中可安裝用于與堆疊引導(dǎo)件分開(kāi)地固定堆疊有隔板部件和MEA片材部件的堆疊體的一對(duì)固定桿。

該裝置還可包括氣密性檢查單元，安裝成連接至部件加壓?jiǎn)卧?，并且配置成將流體供應(yīng)至通過(guò)部件加壓?jiǎn)卧询B有隔板部件和MEA片材部件的堆疊體，并檢查堆疊體的氣密性。

該裝置還可包括：堆疊檢查單元，安裝在部件堆疊單元側(cè)，并且配置成檢查堆疊在堆疊引導(dǎo)件上的隔板部件和MEA片材部件；以及端板裝載單元，安裝在堆疊引導(dǎo)件的傳送路線的外側(cè)，并且配置成抓持上端板和下端板中的每一個(gè)，并將所抓持的端板裝載到堆疊引導(dǎo)件上。

本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例提供一種燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置，包括：部件拾取單元，配置成同時(shí)拾取分別容納在料盒中的一個(gè)隔板部件和一個(gè)膜電極組件(MEA)片材部件，并將這些部件裝載到輸送機(jī)的部件傳送路線的開(kāi)始端上；部件對(duì)準(zhǔn)單元，安裝成連接至輸送機(jī)的部件傳送路線的遠(yuǎn)端，并且配置成將通過(guò)輸送機(jī)傳送的隔板部件和MEA片材部件在預(yù)定位置對(duì)準(zhǔn)；部件堆疊單元，安裝在部件對(duì)準(zhǔn)單元側(cè)，并且配置成抓持隔板部件和MEA片材部件，并將這些部件堆疊在設(shè)置成在與輸送機(jī)的部件傳送路線交叉的方向上傳送的堆疊引導(dǎo)件上；以及部件加壓?jiǎn)卧?，安裝在堆疊引導(dǎo)件的傳送路線的上側(cè)，并且配置成對(duì)順序地堆疊在堆疊引導(dǎo)件上的隔板部件和MEA片材部件加壓。

部件堆疊單元可包括一對(duì)堆疊抓持器，設(shè)置在堆疊引導(dǎo)件的傳送路線的開(kāi)始端的上側(cè)，安裝成能夠沿隔板部件和MEA片材部件的傳送方向往復(fù)移動(dòng)，并且安裝成能夠在上下方向往復(fù)移動(dòng)，而且配置成真空吸附隔板部件和MEA片材部件。

該一對(duì)堆疊抓持器可真空吸附位于輸送機(jī)的結(jié)束端側(cè)的隔板部件和MEA片材部件中的任何一個(gè)部件，并將真空吸附的部件裝載到部件對(duì)準(zhǔn)單元上。

該一對(duì)堆疊抓持器可真空吸附位于部件對(duì)準(zhǔn)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)準(zhǔn)單元可包括：?jiǎn)蝹€(gè)基板，配置成支承隔板部件和MEA片材部件；以及接觸構(gòu)件，安裝在基板上，并且配置成接觸隔板部件和MEA片材部件的邊緣部分。

基板可設(shè)置有多個(gè)排氣孔，其排出空氣并利用空氣的壓力使隔板部件和MEA片材部件升高。

接觸構(gòu)件可包括：一對(duì)第一接觸構(gòu)件，固定地安裝在基板的后方外側(cè)，裝配至基板的后邊緣部分，并且配置成接觸隔板部件和MEA片材部件的后邊緣部分；一對(duì)第二接觸構(gòu)件，安裝成在基板的前方外側(cè)在前后方向可移動(dòng)，裝配至基板的前邊緣部分，并且配置成接觸隔板部件和MEA片材部件的前邊緣部分；以及一對(duì)第三接觸構(gòu)件，安裝成在基板的兩側(cè)在側(cè)面方向可移動(dòng)，并且配置成貫穿基板的兩側(cè)，同時(shí) 接觸隔板部件和MEA片材部件的兩側(cè)邊緣部分。

第二接觸構(gòu)件可安裝成通過(guò)固定地設(shè)置于基板的下表面的第一接觸缸在前后方向往復(fù)移動(dòng)。

第三接觸構(gòu)件可安裝成通過(guò)固定地設(shè)置于基板的下表面的第二接觸缸在側(cè)面方向往復(fù)移動(dòng)。

本發(fā)明的又一示例性實(shí)施例提供一種燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置，包括：部件拾取單元，配置成同時(shí)拾取分別容納在料盒中的一個(gè)隔板部件和一個(gè)膜電極組件(MEA)片材部件，并將這些部件裝載到輸送機(jī)的部件傳送路線的開(kāi)始端上；部件堆疊單元，安裝在輸送機(jī)的部件傳送路線的遠(yuǎn)端側(cè)，并且配置成抓持隔板部件和MEA片材部件，并將這些部件堆疊在設(shè)置成在與輸送機(jī)的部件傳送路線交叉的方向上傳送的堆疊引導(dǎo)件上；部件加壓?jiǎn)卧?，安裝在堆疊引導(dǎo)件的傳送路線的上側(cè)，并且配置成對(duì)順序地堆疊在堆疊引導(dǎo)件上的隔板部件和MEA片材部件加壓；端板裝載單元，安裝在部件堆疊單元與部件加壓?jiǎn)卧g在堆疊引導(dǎo)件的傳送路線的外側(cè)，并且配置成抓持上端板和下端板中的每一個(gè)，并將所抓持的端板裝載到堆疊引導(dǎo)件上；以及傳送單元，配置成將通過(guò)部件堆疊單元堆疊有隔板部件和MEA片材部件的堆疊引導(dǎo)件從堆疊引導(dǎo)件的傳送路線的開(kāi)始端傳送至部件加壓?jiǎn)卧獋?cè)，并且將通過(guò)部件加壓?jiǎn)卧询B有隔板部件和MEA片材部件的堆疊體與堆疊引導(dǎo)件分開(kāi)地從部件加壓?jiǎn)卧獋?cè)傳送至堆疊引導(dǎo)件的傳送路線的結(jié)束端。

該裝置還可包括堆排出單元，安裝成能夠從部件加壓?jiǎn)卧獋?cè)移動(dòng)至堆疊引導(dǎo)件的傳送路線的結(jié)束端，并將堆疊體排出至堆疊引導(dǎo)件的傳送路線的外側(cè)。

傳送單元可包括：第一傳送軌，配置成沿與輸送機(jī)的部件傳送路線交叉的方向，將堆疊引導(dǎo)件的傳送路線的開(kāi)始端和結(jié)束端連接；第二傳送軌，在部件堆疊單元與部件加壓?jiǎn)卧g，在遠(yuǎn)離端板裝載單元的方向上與第一傳送軌交叉并連接；以及一對(duì)第一傳送臺(tái)，設(shè)置成分別對(duì)應(yīng)于部件堆疊單元和部件加壓?jiǎn)卧?，并且安裝成在部件堆疊單元與部件加壓?jiǎn)卧g，在支承堆疊引導(dǎo)件的同時(shí)能夠沿第一傳送軌和第二傳送軌移動(dòng)。

部件加壓?jiǎn)卧蓪⒍询B體與堆疊引導(dǎo)件分離，并將堆疊體裝載到堆排出單元上。

端板裝載單元可在部件堆疊單元與部件加壓?jiǎn)卧g的第一傳送軌上，將下端板裝載到與堆疊體分離的處于卸載狀態(tài)的堆疊引導(dǎo)件上，并將上端板裝載到通過(guò)部件堆疊單元堆疊有隔板部件和MEA片材部件的堆疊引導(dǎo)件上。

第二傳送軌可設(shè)置為用于使裝載有下端板的堆疊引導(dǎo)件通過(guò)第一傳送臺(tái)從第一傳送軌避讓的避讓區(qū)段。

堆排出單元可包括：第二傳送臺(tái)，安裝成能夠在第一傳送軌的開(kāi)始端與結(jié)束端之間，沿從部件加壓?jiǎn)卧獋?cè)至第一傳送軌的結(jié)束端的區(qū)段移動(dòng)；以及傾斜排出單元，安裝在第二傳送臺(tái)中，并且配置成將堆疊體傾斜并排出至第一傳送軌的外側(cè)。

傾斜排出單元可包括：傾斜支架，配置成支承堆疊體，并且安裝成能夠在第二傳送臺(tái)中旋轉(zhuǎn)；以及傾斜操作缸，安裝成連接至傾斜支架，并且在上下方向上向前和向后操作。

附圖說(shuō)明

附圖用于說(shuō)明本發(fā)明的示例性實(shí)施例時(shí)的參照，因此不應(yīng)解釋為本發(fā)明的技術(shù)思想受限于附圖。

圖1至圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置的透視圖。

圖5至圖7分別是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置的俯視圖、后視圖和側(cè)視圖。

圖8是示意性地示出應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置的燃料電池堆的示圖。

圖9是示意性地示出應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置的燃料電池堆的燃料電池部件的示圖。

圖10是示出應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置的提升單元的示圖。

圖11和圖12是示出應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置的部件拾取單元的示圖。

圖13是示出應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置的部件拾取單元的紙材收集結(jié)構(gòu)的示圖。

圖14是示出應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置的部件檢查單元的示圖。

圖15是示出應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置的缺陷部件取出單元的示圖。

圖16和圖17是示出應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置的部件對(duì)準(zhǔn)單元的示圖。

圖18和圖19是示出應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置的部件堆疊單元的示圖。

圖20和圖21是示出應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置的部件加壓?jiǎn)卧氖緢D。

圖22是示出應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置的端板裝載單元的示圖。

圖23是示出應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置的傳送單元的示圖。

圖24和圖25是示出應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置的堆排出單元的示圖。

具體實(shí)施方式

在下文中將參照示出本發(fā)明的示例性實(shí)施例的附圖，更全面地說(shuō)明本發(fā)明。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到的，所說(shuō)明的實(shí)施例可以各種不同方式修改，而均不脫離本發(fā)明的思想或范圍。

在說(shuō)明本發(fā)明時(shí)，與說(shuō)明無(wú)關(guān)的部分將被省略。在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中，相同的附圖標(biāo)記一般表示相同的元件。

另外，為了理解和便于說(shuō)明，附圖中所示的各結(jié)構(gòu)的尺寸和厚度被任意地示出，但本發(fā)明并不限于此，并且為了清楚起見(jiàn)，層、膜、板、區(qū)域等的厚度被放大。

此外，在以下詳細(xì)說(shuō)明中，處于相同關(guān)系的構(gòu)成部分的名稱(chēng)被區(qū)分成“第一”、“第二”等，但本發(fā)明并不限于以下說(shuō)明中的順序。

在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中，除非明確相反地說(shuō)明，詞語(yǔ)“包括”和諸如“包 含”或“含有”的變型將被理解成意指包括所述元件，但不排除任何其他元件。

另外，本說(shuō)明書(shū)中所記載的“單元”、“裝置”、“部”和“構(gòu)件”等術(shù)語(yǔ)意指執(zhí)行至少一種功能或操作的綜合結(jié)構(gòu)的單位。

圖1至圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置的透視圖，并且圖5至圖7分別是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置的俯視圖、后視圖和側(cè)視圖。

參照?qǐng)D1至圖7，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置100可通過(guò)順序地堆疊多片燃料電池，對(duì)堆疊的燃料電池加壓，以及將燃料電池與上端板和下端板緊固在一起的過(guò)程來(lái)組裝燃料電池堆1(以下，參見(jiàn)圖8)。

例如，如圖8中所示，由燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置100組裝的燃料電池堆1可包括連續(xù)堆疊的燃料電池部件3，設(shè)置在燃料電池部件3的上側(cè)和下側(cè)的端板7，以及將上端板和下端板與介于端板7之間的燃料電池部件3緊固在一起的緊固條9。

如圖9中所示，燃料電池部件3包括隔板部件4和膜電極組件(MEA)片材部件5，在隔板部件4中負(fù)極金屬隔板4a和正極金屬隔板4b彼此結(jié)合，在膜電極組件(MEA)片材部件5中氣體擴(kuò)散層(GDL)5b分別結(jié)合至MEA 5a的兩側(cè)表面。

燃料電池部件3可形成為燃料電池堆1的堆疊體6，其中多片隔板部件4和MEA片材部件5順序地且連續(xù)地堆疊。圖8中未說(shuō)明的附圖標(biāo)記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片材部件5在上下方向堆疊的事實(shí)，說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置100的構(gòu)成元件。因此，朝向構(gòu)成元件的上側(cè)的部分可被定義為上端部、上部和上表面，并且朝向構(gòu)成元件的下側(cè)的部分可被定義為下端部、下部和下表面。

根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置100具有通過(guò)自動(dòng)堆疊燃料電池部件3并對(duì)其加壓，能夠減少用于組裝燃料電池堆1的操作時(shí)間以提高生產(chǎn)率，并且確保燃料電池部件3的堆疊程度的結(jié)構(gòu)。

為此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置100可包括提升單元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)準(zhǔn)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。

各種構(gòu)成元件在框架10上形成，并且框架10支承構(gòu)成元件且可由一個(gè)框架或者兩個(gè)或更多個(gè)分開(kāi)的框架形成。

框架10可包括各種附屬元件，諸如用于支承構(gòu)成元件的各種支架、條、桿、板、殼體、箱體、塊、分隔壁、肋、軌、軸環(huán)和高度調(diào)節(jié)裝置等。

然而，各種附屬元件被設(shè)置用于將下面將要說(shuō)明的各個(gè)構(gòu)成元件安裝在框架10中。因此，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，除特殊情況外，附屬元件被統(tǒng)稱(chēng)為框架10。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，提升單元110支承容納有隔板部件4的第一料盒111和容納有MEA片材部件5的第二料盒112，并且當(dāng)這些部件卸載時(shí)執(zhí)行用于提升這些部件的功能(參見(jiàn)圖10)。

這里，第一料盒111和第二料盒112分別容納上下方向堆疊的隔板部件4和MEA片材部件5，并且如圖10中所示，具有上下端和前后表面開(kāi)放的形式。在第一料盒111和第二料盒112的下側(cè)開(kāi)放端，上下方向可移動(dòng)地安裝有提升板113。

提升板113可在第一料盒111和第二料盒112中分別支承隔板部件4和MEA片材部件5，并且當(dāng)這些部件卸載時(shí)提升這些部件。

提升單元110可包括安裝在框架10中的提升支承框架115和安裝在提升支承框架115中的提升驅(qū)動(dòng)裝置125。

提升支承框架115可支承第一料盒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，還可在提升支承框架115上設(shè)置其他對(duì)的第一料盒111和第二料盒112。這里，其他對(duì)的第一料盒111和第二料盒112是用于根據(jù)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在上下方向移動(dòng)第一料盒111和第二料盒112的提升板113。提升驅(qū)動(dòng)裝置125包括安裝成固定至提升支承框架115的提升電機(jī)117、連接至提升電機(jī)117時(shí)旋轉(zhuǎn)的絲杠119、與絲杠119螺紋接合的升降板121、以及與升降板121結(jié)合并且與提升板113連接 的一對(duì)導(dǎo)桿123。

絲杠119在上下方向設(shè)置，使得絲杠119的上端可旋轉(zhuǎn)地連接至支承框架115，并且絲杠119的下端可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合至框架10。絲杠119可通過(guò)帶和帶輪(未示出)與提升電機(jī)117連接，并且通過(guò)驅(qū)動(dòng)提升電機(jī)117而正向和反向旋轉(zhuǎn)。

升降板121可通過(guò)螺母124與絲杠119螺紋接合，并且絲杠119通過(guò)提升電機(jī)117的驅(qū)動(dòng)而正向和反向旋轉(zhuǎn)，使得升降板121可由導(dǎo)桿123引導(dǎo)而在上下方向可移動(dòng)。

此外，導(dǎo)桿123結(jié)合至升降板121的兩側(cè)，并且平行于絲杠119在上下方向設(shè)置。導(dǎo)桿123的下端與升降板121連接，并且上端與提升板113連接。

因此，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，絲杠119通過(guò)提升電機(jī)117正向和反向旋轉(zhuǎn)，并且升降板121在上下方向移動(dòng)，從而在上下方向移動(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同時(shí)拾取(抓持或卸載)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片材部件5中的一個(gè)，并將部件4和5裝載到輸送機(jī)130的部件傳送路線131的開(kāi)始端上。

這里，輸送機(jī)130傳送隔板部件4和MEA片材部件5，并且安裝在框架10中。例如，輸送機(jī)130可包括通過(guò)輸送輥在環(huán)形軌道上行進(jìn)的輸送帶。由于輸送機(jī)130由公知技術(shù)的輸送裝置構(gòu)成，因而在本說(shuō)明書(shū)中將省略對(duì)其結(jié)構(gòu)的更詳細(xì)說(shuō)明。

此外，輸送機(jī)130形成沿第一料盒111和第二料盒112的布置方向從提升單元110連接至以下將更詳細(xì)說(shuō)明的部件堆疊單元350的部件傳送路線131。

在下文中，部件傳送路線131中的提升單元110側(cè)被稱(chēng)為開(kāi)始端，部件堆疊單元350側(cè)被稱(chēng)為結(jié)束端，開(kāi)始端被稱(chēng)為前側(cè)，而結(jié)束端被稱(chēng)為后側(cè)。

如圖11和圖12中所示，部件拾取單元150包括一對(duì)第一抓持器支架151和第二抓持器支架152、安裝在第一抓持器支架151中的第一部件抓持器153以及安裝在第二抓持器支架152中的第二部件抓持器 155。

第一抓持器支架151和第二抓持器支架152通過(guò)連接支架157一體地連接，并且安裝成通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置190，沿與輸送機(jī)130的部件傳送路線131相同的方向往復(fù)移動(dòng)，并在上下方向往復(fù)移動(dòng)。

第一驅(qū)動(dòng)裝置190包括沿與輸送機(jī)130的部件傳送路線131相同的方向設(shè)置的第一導(dǎo)軌191、可滑動(dòng)地結(jié)合至第一導(dǎo)軌191的第一滑塊193、向第一滑塊193提供驅(qū)動(dòng)力的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)195、以及結(jié)合至第一滑塊193并與連接支架157連接的第一驅(qū)動(dòng)缸197。

因此，根據(jù)第一滑塊193通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)195的驅(qū)動(dòng)沿第一導(dǎo)軌191的直線移動(dòng)，第一抓持器支架151和第二抓持器支架152可沿與輸送機(jī)130的部件傳送路線131相同的方向往復(fù)移動(dòng)。此外，第一抓持器支架151和第二抓持器支架152可通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)缸197的驅(qū)動(dòng)在上下方向往復(fù)移動(dòng)。

第一部件抓持器153安裝成固定至第一抓持器支架151。第一部件抓持器153設(shè)置成施加真空吸力的真空吸盤(pán)，并且利用真空吸力吸附容納在第一料盒111中的隔板部件4。

第二部件抓持器155安裝成固定至第二抓持器支架152。第二部件抓持器155設(shè)置成施加真空吸力的真空吸盤(pán)，并且利用真空吸力吸附容納在第二料盒112中的MEA片材部件5。

第一部件抓持器153和第二部件抓持器155通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置190朝向第一料盒111和第二料盒112移動(dòng)并沿向下方向移動(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片材部件5。

此外，第一部件抓持器153和第二部件抓持器155在分別真空吸附隔板部件4和MEA片材部件5的狀態(tài)下，通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置190沿向上方向移動(dòng)并朝向輸送機(jī)130的開(kāi)始端移動(dòng)。

此外，當(dāng)在第一部件抓持器153和第二部件抓持器155通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置190沿向下方向移動(dòng)的狀態(tài)下解除真空吸力時(shí)，第一部件抓持器153和第二部件抓持器155分別將隔板部件4和MEA片材部件5裝載到輸送機(jī)130的部件傳送路線131的開(kāi)始端上。

與此同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的部件拾取單元150還包 括紙材抓持器161和紙材分離構(gòu)件171。

當(dāng)通過(guò)第一部件抓持器153真空吸附第一料盒111內(nèi)的隔板部件4時(shí)，紙材抓持器161同時(shí)真空吸附介于隔板部件4之間的紙材169(以下，參見(jiàn)圖13)。

紙材抓持器161固定地安裝在第一抓持器支架151中，并且設(shè)置成施加真空吸力的真空吸盤(pán)。紙材抓持器161安裝在第一抓持器支架151的角部，并且通過(guò)隔板部件4的歧管孔4c真空吸附紙材169。

在紙材抓持器161的真空吸力解除的狀態(tài)下，紙材分離構(gòu)件171將紙材169與隔板部件4和紙材抓持器161分離。紙材分離構(gòu)件171固定地安裝在第一抓持器支架151中，并且設(shè)置為通過(guò)操作缸在上下方向前后移動(dòng)的操作桿。

紙材分離構(gòu)件171安裝在第一抓持器支架151的各角部，并且通過(guò)隔板部件4的歧管孔4c前后向操作，并將紙材169與隔板部件4和紙材抓持器161分離。

在紙材169與被真空吸附至第一部件抓持器153的隔板部件4一起，在被真空吸附至紙材抓持器161的狀態(tài)下朝向輸送機(jī)130的部件傳送路線131的開(kāi)始端移動(dòng)的過(guò)程中，紙材169可通過(guò)紙材分離構(gòu)件171與隔板部件4和紙材抓持器161分離。

如圖13中所示，與隔板部件4和紙材抓持器161分離的紙材169可自由落下，并被收集至安裝在第一料盒111和第二料盒112與輸送機(jī)130的部件傳送路線131的開(kāi)始端之間的紙材收集容器175。如上所述收集至紙材收集容器175的紙材169可循環(huán)利用。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，部件檢查單元210檢查沿輸送機(jī)130的部件傳送路線131傳送的隔板部件4和MEA片材部件5。即，部件檢查單元210檢測(cè)隔板部件4和MEA片材部件5的邊緣位置，并且檢查隔板部件4和MEA片材部件5是否有缺陷。

部件檢查單元210安裝在輸送機(jī)130的部件傳送路線131的上側(cè)。如圖14中所示，部件檢查單元210包括一對(duì)位置感測(cè)視覺(jué)裝置211，其檢測(cè)設(shè)置在隔板部件4和MEA片材部件5的兩側(cè)的歧管孔4c的邊緣位置，并將檢測(cè)信號(hào)輸出至控制器900(以下，參見(jiàn)圖5)。

該對(duì)位置感測(cè)視覺(jué)裝置211設(shè)置成對(duì)應(yīng)于輸送機(jī)130的寬度方向 的兩側(cè)，并且可移動(dòng)地安裝在輸送機(jī)130的寬度方向。位置感測(cè)視覺(jué)裝置211安裝在沿輸送機(jī)130的寬度方向設(shè)置的第一位置調(diào)節(jié)軌213中，以在輸送機(jī)130的寬度方向可滑動(dòng)。位置感測(cè)視覺(jué)裝置211通過(guò)移動(dòng)塊215安裝在第一位置調(diào)節(jié)軌213中，以在輸送機(jī)130的寬度方向可滑動(dòng)。

位置感測(cè)視覺(jué)裝置211安裝成相對(duì)于第一位置調(diào)節(jié)軌213在上下方向可移動(dòng)。為此，在移動(dòng)塊215中沿上下方向安裝第二位置調(diào)節(jié)軌217。位置感測(cè)視覺(jué)裝置211沿上下方向可滑動(dòng)地結(jié)合至第二位置調(diào)節(jié)軌217。

因此，位置感測(cè)視覺(jué)裝置211可設(shè)置成使得位置感測(cè)視覺(jué)裝置211可沿第一位置調(diào)節(jié)軌213在輸送機(jī)130的寬度方向移動(dòng)，并且沿第二位置調(diào)節(jié)軌217在上下方向移動(dòng)，以便與隔板部件4和MEA片材部件5的歧管孔4c對(duì)應(yīng)地調(diào)節(jié)位置。

由于位置感測(cè)視覺(jué)裝置211由本領(lǐng)域的公知技術(shù)的視覺(jué)傳感器構(gòu)成，因而在本說(shuō)明書(shū)中將省略對(duì)其結(jié)構(gòu)的更詳細(xì)說(shuō)明。

在附圖中未說(shuō)明的附圖標(biāo)記218表示將光照射到隔板部件4和MEA片材部件5的歧管孔4c的照明裝置。

在以上結(jié)構(gòu)中，控制器900控制裝置100的總體運(yùn)行，這里，控制器900可接收位置感測(cè)視覺(jué)裝置211的檢測(cè)信號(hào)，并且基于隔板部件4和MEA片材部件5的預(yù)定位置信息(關(guān)于歧管孔的邊緣的位置信息)確定隔板部件4和MEA片材部件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在輸送機(jī)130上抓持作為由部件檢查單元210和控制器900確定為具有缺陷的單位組的隔板部件4和MEA片材部件5中的每一個(gè)，并將所抓持的隔板部件4和MEA片材部件5取出至輸送機(jī)130的外側(cè)。

如圖15中所示，缺陷部件取出單元250安裝在部件檢查單元210的后側(cè)、輸送機(jī)130的上側(cè)，并且包括多個(gè)缺陷部件取出抓持器251。

缺陷部件取出抓持器251可同時(shí)真空吸附作為被確定為具有缺陷的單位組的隔板部件4和MEA片材部件5，并將這些部件裝載到設(shè)置在輸送機(jī)130的外側(cè)的托盤(pán)271。

缺陷部件取出抓持器251安裝在一對(duì)固定支架253上，該對(duì)固定 支架253設(shè)置成分別對(duì)應(yīng)于作為單位組的隔板部件4和MEA片材部件5。該對(duì)固定支架253通過(guò)連接構(gòu)件255一體地連接。該對(duì)固定支架253通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置290安裝成沿與輸送機(jī)130的部件傳送路線131交叉的方向往復(fù)移動(dòng)，并且安裝成在上下方向往復(fù)移動(dòng)。

這里，第二驅(qū)動(dòng)裝置290包括沿與輸送機(jī)130的部件傳送路線131交叉的方向設(shè)置的第二導(dǎo)軌291、可滑動(dòng)地結(jié)合至第二導(dǎo)軌291的第二滑塊293、向第二滑塊293提供驅(qū)動(dòng)力的第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)295、以及結(jié)合至第二滑塊293并連接至連接構(gòu)件255的第二驅(qū)動(dòng)缸297。

因此，第二滑塊293通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)295的驅(qū)動(dòng)沿第二導(dǎo)軌291移動(dòng)，使得固定支架253可在與輸送機(jī)130的部件傳送路線131交叉的方向往復(fù)移動(dòng)。此外，固定支架253可通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)缸297的驅(qū)動(dòng)在上下方向往復(fù)移動(dòng)。

在以上結(jié)構(gòu)中，缺陷部件取出抓持器251固定地安裝在每個(gè)固定支架253的角部。缺陷部件取出抓持器251設(shè)置成施加真空吸力的真空吸盤(pán)，并且利用真空吸力吸附作為被確定為具有缺陷的單位組的隔板部件4和MEA片材部件5。

缺陷部件取出抓持器251通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置290從輸送機(jī)130的上側(cè)沿向下方向移動(dòng)，并且真空吸附作為由部件檢查單元210和控制器900確定為具有缺陷的單位組的隔板部件4和MEA片材部件5。

此外，缺陷部件取出抓持器251在分別真空吸附隔板部件4和MEA片材部件5的狀態(tài)下通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置290沿向上方向移動(dòng)，并且沿與輸送機(jī)130的部件傳送路線131交叉的方向朝向輸送機(jī)130的外側(cè)處的托盤(pán)271移動(dòng)。

此外，當(dāng)在缺陷部件取出抓持器251通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置290沿向下方向移動(dòng)的狀態(tài)下解除真空吸力時(shí)，缺陷部件取出抓持器251將隔板部件4和MEA片材部件5裝載在托盤(pán)271上。

托盤(pán)271容納作為被確定為具有缺陷的單位組的隔板部件4和MEA片材部件5，并且固定地安裝在輸送機(jī)130的外側(cè)的框架10中。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，部件對(duì)準(zhǔn)單元310將通過(guò)輸送機(jī)130傳送的隔板部件4和MEA片材部件5對(duì)準(zhǔn)至預(yù)定位置。

即，部件對(duì)準(zhǔn)單元310將從后側(cè)傳送的隔板部件4和MEA片材部 件5對(duì)準(zhǔn)至輸送機(jī)130的部件傳送路線131的結(jié)束端的預(yù)定位置。

這里，傳送至輸送機(jī)130的部件傳送路線131的結(jié)束端的隔板部件4和MEA片材部件5中的每一個(gè)可由以下將更詳細(xì)說(shuō)明的部件堆疊單元350抓持，并裝載到部件對(duì)準(zhǔn)單元310側(cè)。

如圖16和圖17中所示，部件對(duì)準(zhǔn)單元310安裝在框架10中，以便與輸送機(jī)130的部件傳送路線131的結(jié)束端連接，并且包括單個(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。

基板311支承隔板部件4和MEA片材部件5中的每一個(gè)，并且在輸送機(jī)130的部件傳送路線131的結(jié)束端以與輸送機(jī)130相同的高度固定地安裝在框架10中。

基板311形成為四邊形板狀。這里，在基板311中形成用于排出空氣并利用空氣壓力使隔板部件4和MEA片材部件5升高至預(yù)定高度的多個(gè)排氣孔312。排氣孔312可與供應(yīng)壓縮空氣的壓縮空氣供應(yīng)裝置(未示出)連接。

在通過(guò)基板311的排氣孔312排出壓縮空氣同時(shí)使隔板部件4和MEA片材部件5升高的狀態(tài)下，接觸構(gòu)件321、322和323接觸隔板部件4和MEA片材部件5的邊緣部分，并將這些部件對(duì)準(zhǔn)至預(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固定地安裝在基板311的后方外側(cè)，裝配至基板311的后側(cè)的邊緣部分，并且接觸隔板部件4和MEA片材部件5的后側(cè)的邊緣部分。

第一接觸構(gòu)件321可安裝在沿上下方向設(shè)置在基板311的后方外側(cè)并固定至框架10的一對(duì)固定桿325上。即，第一接觸構(gòu)件321在基板311的后方外側(cè)固定地安裝在各個(gè)固定桿325中。

第二接觸構(gòu)件322安裝在基板311的前方外側(cè)在前后方向可移動(dòng)，裝配至基板311的前側(cè)的邊緣部分，并且接觸隔板部件4和MEA片材部件5的前側(cè)的邊緣部分。

第二接觸構(gòu)件322可在接觸隔板部件4和MEA片材部件5的前邊緣部分時(shí)，將隔板部件4和MEA片材部件5從基板311的前側(cè)向后側(cè)推壓。為此，第二接觸構(gòu)件322安裝成通過(guò)固定地設(shè)置在基板311的 下表面上的第一接觸缸331在前后方向往復(fù)移動(dòng)。

第三接觸構(gòu)件323安裝在基板311的兩側(cè)在側(cè)面方向可移動(dòng)，并且貫穿基板311的兩側(cè)，同時(shí)接觸隔板部件4和MEA片材部件5的兩側(cè)的邊緣部分。

第三接觸構(gòu)件323可在接觸隔板部件4和MEA片材部件5的兩側(cè)的邊緣部分時(shí)，在基板311的兩側(cè)方向推壓隔板部件4和MEA片材部件5。為此，第三接觸構(gòu)件323可安裝成通過(guò)固定地設(shè)置在基板311的下表面上的第二接觸缸332在側(cè)面方向往復(fù)移動(dòng)。

在這種情況下，第三接觸構(gòu)件323可通過(guò)形成在基板311的兩側(cè)的通孔319從基板311的上表面向上突出，并且安裝成連接至第二接觸缸332。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，部件堆疊單元350抓持由部件對(duì)準(zhǔn)單元310對(duì)準(zhǔn)的隔板部件4和MEA片材部件5，并將這些部件堆疊在設(shè)置成沿與輸送機(jī)130的部件傳送路線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可抓持位于輸送機(jī)130的結(jié)束端的隔板部件4和MEA片材部件5，并將所抓持的隔板部件4和MEA片材部件5傳送至部件對(duì)準(zhǔn)單元310。

堆疊引導(dǎo)件30是用于順序地堆疊隔板部件4和MEA片材部件5的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，并且具有在上下方向引導(dǎo)部件4和5的邊緣部分的結(jié)構(gòu)。

部件堆疊單元350配置在輸送機(jī)130的部件傳送路線131的結(jié)束端、部件對(duì)準(zhǔn)單元310的上側(cè)。如圖18和圖19中所示，部件堆疊單元350設(shè)置在堆疊引導(dǎo)件30的傳送路線的開(kāi)始端的上側(cè)，安裝成沿隔板部件4和MEA片材部件5的傳送方向往復(fù)移動(dòng)，并且包括安裝成在上下方向往復(fù)移動(dòng)的一對(duì)堆疊抓持器351。

在這種情況下，堆疊引導(dǎo)件30的傳送路線是傳送堆疊引導(dǎo)件30和堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的部件的路線，并且意味著與輸送機(jī)130的部件傳送路線131交叉的方向。

該對(duì)堆疊抓持器351可真空吸附隔板部件4和MEA片材部件5。具體地，該對(duì)堆疊抓持器351可真空吸附位于輸送機(jī)130的結(jié)束端的隔板部件4和MEA片材部件5中的任何一個(gè)部件，并將真空吸附的部 件裝載至部件對(duì)準(zhǔn)單元310。此外，該對(duì)堆疊抓持器351可真空吸附位于部件對(duì)準(zhǔn)單元310中的另一個(gè)部件，并將真空吸附的部件裝載至堆疊引導(dǎo)件30。

堆疊抓持器351安裝在一對(duì)安裝支架353上，并且對(duì)應(yīng)于輸送機(jī)130的部件傳送路線131的結(jié)束端的上側(cè)和部件對(duì)準(zhǔn)單元310的上側(cè)。該對(duì)安裝支架353通過(guò)連接板355一體地連接。此外，該對(duì)安裝支架353通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)裝置390安裝成沿與輸送機(jī)130的部件傳送路線131相同的方向往復(fù)移動(dòng)，并且安裝成在上下方向往復(fù)移動(dòng)。

這里，第三驅(qū)動(dòng)裝置390包括沿與輸送機(jī)130的部件傳送路線131相同的方向設(shè)置的第三導(dǎo)軌391、可滑動(dòng)地結(jié)合至第三導(dǎo)軌391的第三滑塊393、向第三滑塊393提供驅(qū)動(dòng)力的第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)395、以及結(jié)合至第三滑塊393并與連接板355連接的第三驅(qū)動(dòng)缸397。

因此，根據(jù)第三滑塊393通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)電機(jī)395的驅(qū)動(dòng)沿第三導(dǎo)軌391的移動(dòng)，安裝支架353可沿與輸送機(jī)130的部件傳送路線131相同的方向往復(fù)移動(dòng)。此外，安裝支架353可通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)缸397的驅(qū)動(dòng)在上下方向往復(fù)移動(dòng)。

在以上結(jié)構(gòu)中，堆疊抓持器351可固定地安裝在各個(gè)安裝支架353中。堆疊抓持器351設(shè)置成施加真空吸力的真空吸盤(pán)。堆疊抓持器351真空吸附位于輸送機(jī)130的結(jié)束端的隔板部件4和MEA片材部件5中的任何一個(gè)部件以及位于部件對(duì)準(zhǔn)單元310中的另一個(gè)部件。

堆疊抓持器351通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)裝置390從輸送機(jī)130的部件傳送路線131的結(jié)束端的上側(cè)和部件對(duì)準(zhǔn)單元310的上側(cè)沿向下方向移動(dòng)。堆疊抓持器351沿向下方向移動(dòng)，并真空吸附位于輸送機(jī)130的結(jié)束端的隔板部件4和MEA片材部件5中的任何一個(gè)部件以及位于部件對(duì)準(zhǔn)單元310中的另一個(gè)部件。

此外，堆疊抓持器351在真空吸附部件的狀態(tài)下通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)裝置390沿向上方向移動(dòng)，并且沿與輸送機(jī)130的部件傳送路線131相同的方向朝向前述堆疊引導(dǎo)件30移動(dòng)。

此外，當(dāng)在堆疊抓持器351通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)裝置390沿向下方向移動(dòng)的狀態(tài)下解除真空吸力時(shí)，堆疊抓持器351可將隔板部件4和MEA片材部件5中的任何一個(gè)部件裝載至部件對(duì)準(zhǔn)單元310，并將另一個(gè)部 件裝載至堆疊引導(dǎo)件30。

與此同時(shí)，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，部件堆疊單元350還可包括用于當(dāng)隔板部件4和MEA片材部件5通過(guò)堆疊抓持器351堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上時(shí)，將隔板部件4和MEA片材部件5從堆疊引導(dǎo)件30的上側(cè)移動(dòng)至下側(cè)的升降裝置。

升降裝置(未示出)可具有在堆疊引導(dǎo)件30內(nèi)通過(guò)電機(jī)或操作缸的驅(qū)動(dòng)，能夠?qū)⒅С懈舭宀考?和MEA片材部件5的部件的機(jī)構(gòu)從上側(cè)移動(dòng)至下側(cè)或從下側(cè)移動(dòng)至上側(cè)的結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，在部件堆疊單元350側(cè)，安裝有檢查堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的隔板部件4和MEA片材部件5的堆疊檢查單元370。

堆疊檢查單元370包括固定地安裝在框架10中以便對(duì)應(yīng)于堆疊引導(dǎo)件30的部件堆疊區(qū)域的視覺(jué)傳感器371。視覺(jué)傳感器371確認(rèn)堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的隔板部件4和MEA片材部件5的堆疊程度。視覺(jué)傳感器371固定地安裝在框架10中，以便對(duì)應(yīng)于堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的隔板部件4和MEA片材部件5的兩側(cè)歧管孔4c。該對(duì)視覺(jué)傳感器371設(shè)置成對(duì)應(yīng)于堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的隔板部件4和MEA片材部件5中每一個(gè)的兩側(cè)歧管孔4c。

視覺(jué)傳感器371視覺(jué)拍攝堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的隔板部件4和MEA片材部件5的兩側(cè)歧管孔4c，并將視覺(jué)數(shù)據(jù)輸出至控制器900(參見(jiàn)圖5)。

因此，控制器900可接收視覺(jué)傳感器371的視覺(jué)數(shù)據(jù)，并基于隔板部件4和MEA片材部件5的預(yù)定堆疊程度，確定部件的堆疊程度是否不良。

當(dāng)控制器900確定隔板部件4和MEA片材部件5的堆疊程度不良時(shí)，前述部件堆疊單元350可由控制器900控制，并從堆疊引導(dǎo)件30取出隔板部件4和MEA片材部件5。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，部件加壓?jiǎn)卧?10對(duì)由部件堆疊單元350連續(xù)地堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的隔板部件4和MEA片材部件5加壓。

即，在隔板部件4和MEA片材部件5連續(xù)地堆疊在堆疊引導(dǎo)件 30上并且堆疊引導(dǎo)件30沿傳送路線(堆疊引導(dǎo)件的傳送路線)傳送的狀態(tài)下，部件加壓?jiǎn)卧?10可通過(guò)按壓方法對(duì)堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的隔板部件4和MEA片材部件5加壓。

如圖20和圖21中所示，部件加壓?jiǎn)卧?10設(shè)置在堆疊引導(dǎo)件30的傳送路線的上側(cè)，使得部件加壓?jiǎn)卧?10包括安裝成在上下方向往復(fù)移動(dòng)的按壓構(gòu)件411。

按壓構(gòu)件411安裝在框架10中，設(shè)置在堆疊引導(dǎo)件30的傳送路線的上側(cè)，并且安裝成在上下方向往復(fù)移動(dòng)至堆疊引導(dǎo)件30的內(nèi)側(cè)。按壓構(gòu)件411可安裝成通過(guò)按壓缸413在上下方向往復(fù)移動(dòng)。按壓缸413固定地安裝在框架10中，并可通過(guò)向前/向后操作使按壓構(gòu)件411在上下方向往復(fù)移動(dòng)。

在按壓構(gòu)件411中，安裝有用于與堆疊引導(dǎo)件30分開(kāi)地固定堆疊有隔板部件4和MEA片材部件5的堆疊體6的一對(duì)固定桿415。

固定桿415的上端可固定至按壓構(gòu)件411，并且固定桿415的下端可與堆疊引導(dǎo)件30內(nèi)支承堆疊體6的最下部的部分結(jié)合。

因此，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，在堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的隔板部件4和MEA片材部件5通過(guò)按壓構(gòu)件411被加壓的狀態(tài)下，支承堆疊體6的最下部的部分可結(jié)合至固定桿415的下端。

在這種狀態(tài)下，當(dāng)按壓構(gòu)件411通過(guò)按壓缸413沿向上方向移動(dòng)時(shí)，堆疊體6可分離至堆疊引導(dǎo)件30的外側(cè)(上側(cè))。

與此同時(shí)，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，按壓構(gòu)件411可由按壓缸413支承，并且安裝成能夠通過(guò)按壓電機(jī)417旋轉(zhuǎn)。即，在通過(guò)按壓缸413沿向上方向移動(dòng)的狀態(tài)下，按壓構(gòu)件411可通過(guò)按壓電機(jī)417360°旋轉(zhuǎn)。

按壓構(gòu)件411安裝成能夠通過(guò)按壓電機(jī)417旋轉(zhuǎn)，以便在如上所述堆疊體6從堆疊引導(dǎo)件30分離至外側(cè)(上側(cè))的狀態(tài)下，在旋轉(zhuǎn)堆疊體6的同時(shí)將上述絕緣板8和緊固條9安裝在堆疊體6中。

另一方面，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，氣密性檢查單元430可安裝成連接至按壓構(gòu)件411。氣密性檢查單元430在將流體供應(yīng)至由按壓構(gòu)件411加壓的隔板部件4和MEA片材部件5的堆疊體6時(shí)，檢查堆疊體6的氣密性。

氣密性檢查單元430可將氫氣、空氣和冷卻介質(zhì)供應(yīng)至堆疊體6的隔板部件4和MEA片材部件5，測(cè)量隔板部件4和MEA片材部件5的氫氣、空氣和冷卻介質(zhì)的壓力，并檢查堆疊體6的氣密性。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，端板裝載單元450抓持構(gòu)成燃料電池堆1的上、下端板7，并將所抓持的端板7裝載到堆疊引導(dǎo)件30上。

即，端板裝載單元450可逐一地抓持分開(kāi)容納在框架10中的端板7，并將所抓持的端板7裝載到處于卸載狀態(tài)的堆疊引導(dǎo)件30。裝載到處于卸載狀態(tài)的堆疊引導(dǎo)件30上的端板7可被設(shè)置為下端板。

此外，端板裝載單元450可將端板裝載至通過(guò)部件堆疊單元350堆疊有隔板部件4和MEA片材部件5的堆疊引導(dǎo)件30。裝載到堆疊有隔板部件4和MEA片材部件5的堆疊引導(dǎo)件30上的端板7可被設(shè)置為上端板。此外，上端板和下端板7可通過(guò)上述緊固條9緊固。

端板裝載單元450可設(shè)置在部件堆疊單元350與部件加壓?jiǎn)卧?10之間、堆疊引導(dǎo)件30的傳送路線的外側(cè)，使得端板裝載單元450可包括真空吸附端板7的端板抓持器451，如圖22中所示。

端板抓持器451可抓持分開(kāi)容納在堆疊引導(dǎo)件30的傳送路線的外側(cè)的端板7，并將端板7裝載至堆疊引導(dǎo)件30的傳送路線上的堆疊引導(dǎo)件30。端板抓持器451設(shè)置為施加真空吸力的真空吸盤(pán)，并且利用真空吸力吸附端板7。

端板抓持器451通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)裝置490安裝成沿與堆疊引導(dǎo)件30的傳送路線交叉的方向往復(fù)移動(dòng)，并且安裝成在上下方向往復(fù)移動(dòng)。

這里，第四驅(qū)動(dòng)裝置490包括沿與堆疊引導(dǎo)件30的傳送路線交叉的方向設(shè)置的第四導(dǎo)軌491、可滑動(dòng)地結(jié)合至第四導(dǎo)軌491的第四滑塊493、向第四滑塊493提供驅(qū)動(dòng)力的第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)495、以及結(jié)合至第四滑塊493并與端板抓持器451連接的第四驅(qū)動(dòng)缸497。

因此，根據(jù)第四滑塊493通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)電機(jī)495的驅(qū)動(dòng)沿第四導(dǎo)軌491的直線移動(dòng)，端板抓持器451可沿與堆疊引導(dǎo)件30的傳送路線交叉的方向往復(fù)移動(dòng)。此外，端板抓持器451可通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)缸497的驅(qū)動(dòng)在上下方向往復(fù)移動(dòng)。

端板抓持器451通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)裝置490從分開(kāi)容納在堆疊引導(dǎo)件30的傳送路線的外側(cè)的端板7的上側(cè)沿向下方向移動(dòng)，并真空吸附端 板7。

此外，端板抓持器451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沿向上方向移動(dòng)，并沿與堆疊引導(dǎo)件30的傳送路線交叉的方向移動(dòng)。即，端板抓持器451從堆疊引導(dǎo)件30的傳送路線的外側(cè)朝向傳送路線上的堆疊引導(dǎo)件30移動(dòng)。

此外，當(dāng)在端板抓持器451通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)裝置490沿向下方向移動(dòng)的狀態(tài)下解除真空吸力時(shí)，端板抓持器451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將通過(guò)部件堆疊單元350堆疊有隔板部件4和MEA片材部件5的堆疊引導(dǎo)件30，從堆疊引導(dǎo)件30的傳送路線的開(kāi)始端傳送至部件加壓?jiǎn)卧?10側(cè)。

此外，傳送單元510將通過(guò)部件加壓?jiǎn)卧?10堆疊有隔板部件4和MEA片材部件5的堆疊體6，與堆疊引導(dǎo)件30分開(kāi)地從部件加壓?jiǎn)卧?10傳送至堆疊引導(dǎo)件30的傳送路線的結(jié)束端。

如圖23中所示，傳送單元510可包括第一傳送軌511、第二傳送軌513和第一傳送臺(tái)515。

第一傳送軌511安裝在部件堆疊單元350和部件加壓?jiǎn)卧?10側(cè)的框架10中。第一傳送軌511將堆疊引導(dǎo)件30的傳送路線的開(kāi)始端與結(jié)束端連接，并且沿與輸送機(jī)130的部件傳送路線131交叉的方向設(shè)置。

第二傳送軌513在部件堆疊單元350與部件加壓?jiǎn)卧?10之間在遠(yuǎn)離端板裝載單元450的方向上與第一傳送軌511交叉，同時(shí)與第一傳送軌511連接。

此外，設(shè)置一對(duì)第一傳送臺(tái)515以便分別對(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安裝成在部件堆疊單元350與部件加壓?jiǎn)卧?10之間支承堆疊引導(dǎo)件30，并且沿第一傳送軌511和第二傳送軌513移動(dòng)。

第一傳送臺(tái)515可通過(guò)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)裝置(未示出)可滑動(dòng)地結(jié)合至第一傳送軌511和第二傳送軌513。由于該驅(qū)動(dòng)裝置由是本領(lǐng)域中眾所周知的公知技術(shù)的導(dǎo)軌滑塊移動(dòng)裝置構(gòu)成，因而在本說(shuō)明書(shū)中將省略對(duì)其結(jié)構(gòu)的更詳細(xì)說(shuō)明。

因此，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，堆疊引導(dǎo)件30可在通過(guò)第一傳送臺(tái)515支承的狀態(tài)下，在部件堆疊單元350與部件加壓?jiǎn)卧?10之間，沿第一傳送軌511和第二傳送軌513移動(dòng)。

此外，前述端板裝載單元450可在部件堆疊單元350與部件加壓?jiǎn)卧?10之間的第一傳送軌511上，將下端板7裝載至與堆疊體6分離的處于卸載狀態(tài)的堆疊引導(dǎo)件30。

此外，端板裝載單元450可將上端板7裝載至通過(guò)部件堆疊單元350堆疊有隔板部件4和MEA片材部件5的堆疊引導(dǎo)件30。

這里，第二傳送軌513可設(shè)置為用于使裝載有下端板7的堆疊引導(dǎo)件30通過(guò)第一傳送臺(tái)515從第一傳送軌511避讓的避讓區(qū)段。

具體地，在隔板部件4和MEA片材部件5通過(guò)部件堆疊單元350堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上時(shí)，部件加壓?jiǎn)卧?10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片材部件5加壓，并且提升這些部件的堆疊體6，并將堆疊體6與堆疊引導(dǎo)件30分離。

然后，在堆疊體6經(jīng)由部件加壓?jiǎn)卧?10旋轉(zhuǎn)并且絕緣板8和緊固條9安裝至堆疊體6的狀態(tài)下，部件加壓?jiǎn)卧?10將堆疊體6裝載到以下將更詳細(xì)說(shuō)明的堆排出單元550上。

與堆疊體6分離的堆疊引導(dǎo)件30通過(guò)第一傳送臺(tái)515沿第一傳送軌511朝向端板裝載單元450移動(dòng)，并且端板裝載單元450將下端板7裝載到處于卸載狀態(tài)的堆疊引導(dǎo)件30上。

此外，裝載有下端板7的堆疊引導(dǎo)件30通過(guò)第一傳送臺(tái)515沿第一傳送軌511移動(dòng)，并進(jìn)入避讓區(qū)段的第二傳送軌513。然后，通過(guò)部件堆疊單元350堆疊有隔板部件4和MEA片材部件5的堆疊引導(dǎo)件30通過(guò)第一傳送臺(tái)515沿第一傳送軌511朝向端板裝載單元450移動(dòng)。端板裝載單元450將上端板7裝載到堆疊有隔板部件4和MEA片材部件5的堆疊引導(dǎo)件30上。

因此，裝載有端板7的堆疊引導(dǎo)件30通過(guò)第一傳送臺(tái)515沿第一傳送軌511朝向部件加壓?jiǎn)卧?10移動(dòng)，并且在第二傳送軌513上避讓的堆疊引導(dǎo)件30通過(guò)第一傳送臺(tái)515沿第一傳送軌511朝向部件堆疊單元350移動(dòng)。

與此同時(shí)，如上所述，部件加壓?jiǎn)卧?10可將堆疊有隔板部件4 和MEA片材部件5的堆疊體6與堆疊引導(dǎo)件30分離，并將絕緣板8和緊固條9安裝至堆疊體6，并且可將作為燃料電池堆1的堆疊體6裝載到以下將更詳細(xì)說(shuō)明的堆排出單元550上。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，堆排出單元550將組裝為燃料電池堆1的堆疊體6從部件加壓?jiǎn)卧?10排出至堆疊引導(dǎo)件30的傳送路線的外側(cè)。

如圖24和圖25中所示，堆排出單元550配置成可從部件加壓?jiǎn)卧?10側(cè)移動(dòng)至堆疊引導(dǎo)件30的傳送路線的結(jié)束端，使得堆排出單元550包括第二傳送臺(tái)551和傾斜排出單元553。

第二傳送臺(tái)551安裝成可在第一傳送軌511的開(kāi)始端與結(jié)束端之間，沿從部件加壓?jiǎn)卧?10至第一傳送軌511的結(jié)束端的區(qū)段移動(dòng)。

第二傳送臺(tái)551支承由部件加壓?jiǎn)卧?10卸載的堆疊體6，并可沿從部件加壓?jiǎn)卧?10至第一傳送軌511的結(jié)束端的區(qū)段移動(dòng)。

第二傳送臺(tái)551可通過(guò)單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)裝置(未示出)可滑動(dòng)地結(jié)合至第一傳送軌511。由于該驅(qū)動(dòng)裝置由公知技術(shù)的導(dǎo)軌滑塊移動(dòng)裝置構(gòu)成，因而在本說(shuō)明書(shū)中將省略對(duì)其結(jié)構(gòu)的更詳細(xì)說(shuō)明。

傾斜排出單元553將作為燃料電池堆1的堆疊體6傾斜同時(shí)排出至第一傳送軌511的外側(cè)，并且安裝在第二傳送臺(tái)551中。

傾斜排出單元553包括傾斜支架561和傾斜操作缸571。傾斜支架561支承堆疊體6并且可旋轉(zhuǎn)地安裝在第二傳送臺(tái)551中。

傾斜支架561包括保持堆疊體6的下側(cè)的保持板563和支承堆疊體6的排出側(cè)的側(cè)表面的一對(duì)支承件565。該對(duì)支承件565固定地結(jié)合至保持板563，并且可旋轉(zhuǎn)地鉸接至第二傳送臺(tái)551。

傾斜操作缸571固定地安裝在第二傳送臺(tái)551中。傾斜操作缸571包括沿上下方向向前和向后操作的操作桿573。操作桿573安裝成通過(guò)連接桿575連接至傾斜支架561的保持板563。連接桿575的兩端分別鉸接至操作桿573的前端和保持板563。

將參照先前公開(kāi)的附圖，詳細(xì)說(shuō)明如上所述的根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置100的操作。

首先，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，將容納有隔板部件4的第一料盒111和容納有MEA片材部件5的第二料盒112裝載到提升單元110 的支承框架115上。

在這種情況下，可將第一料盒111和第二料盒112通過(guò)第一臺(tái)車(chē)801傳送至提升單元110，并裝載到支承框架115上。此外，除了該一對(duì)第一料盒111和第二料盒112之外，還可將另一對(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承框架115上。

在這種狀態(tài)下，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，通過(guò)部件拾取單元150的第一部件抓持器153和第二部件抓持器155同時(shí)拾取第一料盒111的隔板部件4中的一個(gè)和第二料盒112的MEA片材部件5中的一個(gè)，并將部件4和5裝載到輸送機(jī)130的部件傳送路線131的開(kāi)始端上。

這里，第一部件抓持器153和第二部件抓持器155通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置190朝向第一料盒111和第二料盒112移動(dòng)并沿向下方向移動(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片材部件5。

然后，第一部件抓持器153和第二部件抓持器155在分別真空吸附隔板部件4和MEA片材部件5的狀態(tài)下，通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置190沿向上方向移動(dòng)，并移動(dòng)至輸送機(jī)130的開(kāi)始端。

然后，當(dāng)在第一部件抓持器153和第二部件抓持器155通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置190沿向下方向移動(dòng)的狀態(tài)下解除真空吸力時(shí)，第一部件抓持器153和第二部件抓持器155將隔板部件4和MEA片材部件5裝載到輸送機(jī)130的部件傳送路線131的開(kāi)始端上。

在通過(guò)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片材部件5連續(xù)裝載到輸送機(jī)130上的過(guò)程中，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，第一料盒111和第二料盒112內(nèi)的提升板113通過(guò)提升單元110的提升驅(qū)動(dòng)裝置125沿向上方向移動(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片材部件5在由第一部件抓持器153和第二部件抓持器155卸載時(shí)，通過(guò)提升板113沿向上方向移動(dòng)。

因此，第一部件抓持器153和第二部件抓持器155總是通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置190沿預(yù)定路線移動(dòng)，并抓持第一料盒111的隔板部件4和 第二料盒112的MEA片材部件5，且將所抓持的隔板部件4和MEA片材部件5裝載到輸送機(jī)130上。

與此同時(shí)，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，當(dāng)如上所述通過(guò)第一部件抓持器153真空吸附第一料盒111內(nèi)的隔板部件4時(shí)，通過(guò)紙材抓持器161同時(shí)真空吸附介于隔板部件4之間的紙材169。在這種情況下，紙材抓持器161可通過(guò)隔板部件4的歧管孔4c真空吸附紙材169。

于是，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，通過(guò)第一部件抓持器153真空吸附隔板部件4，同時(shí)通過(guò)紙材抓持器161真空吸附紙材169，并且隔板部件4朝向輸送機(jī)130的部件傳送路線131的開(kāi)始端移動(dòng)。

在此過(guò)程中，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，在解除紙材抓持器161的真空吸力的狀態(tài)下，通過(guò)紙材分離構(gòu)件171將紙材169與隔板部件4和紙材抓持器161分離。紙材分離構(gòu)件171可通過(guò)隔板部件4的歧管孔4c向前和向后操作，并將紙材169與隔板部件4和紙材抓持器161分離。

如上所述，與隔板部件4和紙材抓持器161分離的紙材169可自由落下，并被收集到第一料盒111和第二料盒112與輸送機(jī)130的部件傳送路線131的開(kāi)始端之間的紙材收集容器175。

與此同時(shí)，通過(guò)部件拾取單元150的第一部件抓持器153和第二部件抓持器155裝載到輸送機(jī)130的部件傳送路線131的開(kāi)始端上的隔板部件4和MEA片材部件5由輸送機(jī)130沿部件傳送路線131傳送。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，在隔板部件4和MEA片材部件5由輸送機(jī)130沿部件傳送路線131傳送的過(guò)程中，通過(guò)部件檢查單元210檢查隔板部件4和MEA片材部件5的損傷、落定狀態(tài)等。

部件檢查單元210通過(guò)一對(duì)位置感測(cè)視覺(jué)裝置211檢測(cè)隔板部件4和MEA片材部件5的歧管孔4c的邊緣位置，并將檢測(cè)信號(hào)輸出至控制器900。

于是，控制器900接收位置感測(cè)視覺(jué)裝置211的檢測(cè)信號(hào)，并基于隔板部件4和MEA片材部件5的預(yù)定位置信息(歧管孔的邊緣位置信息)，確定隔板部件4和MEA片材部件5是否具有缺陷。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，位置感測(cè)視覺(jué)裝置211通過(guò)第一位置調(diào)節(jié)軌213在輸送機(jī)130的寬度方向移動(dòng)，并通過(guò)第二位置調(diào)節(jié)軌 217在上下方向移動(dòng)，使得可按照隔板部件4和MEA片材部件5的歧管孔4c來(lái)調(diào)節(jié)位置感測(cè)視覺(jué)裝置211的位置。

當(dāng)控制器900確定隔板部件4和MEA片材部件5中的至少一個(gè)具有缺陷時(shí)，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，通過(guò)缺陷部件取出單元250的缺陷部件取出抓持器251，在輸送機(jī)130上真空吸附作為被確定為具有缺陷的單位組的隔板部件4和MEA片材部件5，并將真空吸附的部件裝載到輸送機(jī)130的外側(cè)的托盤(pán)271上。

這里，缺陷部件取出抓持器251通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置290從輸送機(jī)130的上側(cè)沿向下方向移動(dòng)，并真空吸附作為被確定為具有缺陷的單位組的隔板部件4和MEA片材部件5。

于是，缺陷部件取出抓持器251在分別真空吸附隔板部件4和MEA片材部件5的狀態(tài)下，通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置290沿向上方向移動(dòng)，并沿與輸送機(jī)130的部件傳送路線131交叉的方向朝向輸送機(jī)130的外側(cè)的托盤(pán)271移動(dòng)。

然后，當(dāng)在缺陷部件取出抓持器251通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置290沿向下方向移動(dòng)的狀態(tài)下真空吸力解除時(shí)，缺陷部件取出抓持器251將隔板部件4和MEA片材部件5裝載到托盤(pán)271上。

在上述過(guò)程之后，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，傳送至輸送機(jī)130的部件傳送路線131的結(jié)束端的隔板部件4或MEA片材部件5通過(guò)部件堆疊單元350的堆疊抓持器351裝載到部件對(duì)準(zhǔn)單元310的基板311上。堆疊抓持器351的操作將在以下更詳細(xì)地說(shuō)明。

然后，部件對(duì)準(zhǔn)單元310的基板311通過(guò)排氣孔312排出壓縮空氣，并使隔板部件4或MEA片材部件5升高至預(yù)定高度。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，在隔板部件4或MEA片材部件5升高至基板311上方的狀態(tài)下，部件對(duì)準(zhǔn)單元310的接觸構(gòu)件321、322和323在接觸隔板部件4或MEA片材部件5的邊緣部分時(shí)，將隔板部件4或MEA片材部件5對(duì)準(zhǔn)至預(yù)定位置。

這里，第一接觸構(gòu)件321在固定至基板311的后方外側(cè)的狀態(tài)下接觸隔板部件4或MEA片材部件5的后邊緣部分。

第二接觸構(gòu)件322通過(guò)第一接觸缸331在前后方向往復(fù)移動(dòng)。于是，第二接觸構(gòu)件322在接觸隔板部件4或MEA片材部件5的前邊緣 部分時(shí)，將隔板部件4或MEA片材部件5從基板311的前側(cè)向后側(cè)推壓。

然后，第三接觸構(gòu)件323通過(guò)第二接觸缸332在側(cè)面方向往復(fù)移動(dòng)。于是，第三接觸構(gòu)件323在接觸隔板部件4或MEA片材部件5的兩側(cè)邊緣部分時(shí)，在基板311的兩側(cè)方向推壓隔板部件4或MEA片材部件5。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，在隔板部件4和MEA片材部件5的位置由部件對(duì)準(zhǔn)單元310對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)下，通過(guò)部件堆疊單元350的堆疊抓持器351將隔板部件4和MEA片材部件5堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上。

與此同時(shí)，部件堆疊單元350的堆疊抓持器351抓持由部件對(duì)準(zhǔn)單元310作為一對(duì)而對(duì)準(zhǔn)的隔板部件4和MEA片材部件5中的任何一個(gè)部件，同時(shí)抓持位于輸送機(jī)130的結(jié)束端的隔板部件4和MEA片材部件5中的另一個(gè)部件。

即，堆疊抓持器351可抓持任何一個(gè)部件，并將所抓持的部件堆疊在設(shè)置成能夠沿與輸送機(jī)130的部件傳送路線131交叉的方向傳送的堆疊引導(dǎo)件30上。然后，堆疊抓持器351可抓持另一個(gè)部件并將所抓持的部件傳送至部件對(duì)準(zhǔn)單元310。

堆疊引導(dǎo)件30成對(duì)設(shè)置，并可引導(dǎo)和堆疊通過(guò)堆疊抓持器351裝載的隔板部件4和MEA片材部件5。該對(duì)堆疊引導(dǎo)件30中的任何一個(gè)通過(guò)傳送單元510的第一傳送臺(tái)515定位于第一傳送軌511的開(kāi)始端。在這種情況下，已通過(guò)端板裝載單元450將下端板7裝載到該一個(gè)堆疊引導(dǎo)件30上。

因此，該對(duì)堆疊抓持器351通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)裝置390從輸送機(jī)130的部件傳送路線131的結(jié)束端的上側(cè)和部件對(duì)準(zhǔn)單元310的上側(cè)沿向下方向移動(dòng)。然后，堆疊抓持器351真空吸附位于輸送機(jī)130的結(jié)束端的隔板部件4和MEA片材部件5中的任何一個(gè)部件以及位于部件對(duì)準(zhǔn)單元310中的另一個(gè)部件。

隨后，堆疊抓持器351在真空吸附隔板部件4和MEA片材部件5的狀態(tài)下，通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)裝置390沿向上方向移動(dòng)，并沿與輸送機(jī)130的部件傳送路線131相同的方向朝向前述任何一個(gè)堆疊引導(dǎo)件30移 動(dòng)。

然后，當(dāng)在堆疊抓持器351通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)裝置390沿向下方向移動(dòng)的狀態(tài)下真空吸力解除時(shí)，堆疊抓持器351將隔板部件4和MEA片材部件5中的任何一個(gè)部件裝載至部件對(duì)準(zhǔn)單元310，并將另一個(gè)部件裝載至任何一個(gè)堆疊引導(dǎo)件30。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，在將隔板部件4和MEA片材部件5堆疊在任何一個(gè)堆疊引導(dǎo)件30上的過(guò)程中，堆疊檢查單元370檢查堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的隔板部件4和MEA片材部件5的堆疊程度。

堆疊檢查單元370通過(guò)視覺(jué)傳感器371視覺(jué)拍攝堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的隔板部件4和MEA片材部件5的兩側(cè)歧管孔4c，并將視覺(jué)數(shù)據(jù)輸出至控制器900。

控制器900接收視覺(jué)傳感器371的視覺(jué)數(shù)據(jù)，并基于隔板部件4和MEA片材部件5的預(yù)定堆疊程度，確定部件的堆疊程度是否不良。

這里，當(dāng)控制器900確定隔板部件4和MEA片材部件5的堆疊程度不良時(shí)，部件堆疊單元350的堆疊抓持器351由控制器900控制，并從被確定為堆疊程度不良的堆疊引導(dǎo)件30取出隔板部件4和MEA片材部件5。然后，部件堆疊單元350的堆疊抓持器351由控制器900控制，并將另一隔板部件4和另一MEA片材部件5重新插入到堆疊引導(dǎo)件30。

在如上所述將隔板部件4和MEA片材部件5堆疊在任何一個(gè)堆疊引導(dǎo)件30上的過(guò)程中，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，處于卸載狀態(tài)的另一個(gè)堆疊引導(dǎo)件30通過(guò)第一傳送臺(tái)515傳送至部件堆疊單元350與部件加壓?jiǎn)卧?10之間的端板裝載單元450。在這種情況下，第一傳送臺(tái)515沿第一傳送軌511傳送至端板裝載單元450。

然后，端板裝載單元450的端板抓持器451逐一地抓持分開(kāi)容納在框架10中的端板7，并將下端板7裝載到另一個(gè)堆疊引導(dǎo)件30上。

這里，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，在通過(guò)端板抓持器451將下端板7裝載到另一個(gè)堆疊引導(dǎo)件30上之后，可將分開(kāi)容納在框架10中的虛擬電池(未示出)手動(dòng)地堆疊在下端板7上。虛擬電池被設(shè)置為完全不用作燃料電池的緩沖電池，并用于加強(qiáng)整個(gè)燃料電池堆的強(qiáng)度和耐久性。

然后，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，將裝載有下端板7的另一個(gè)堆疊引導(dǎo)件30通過(guò)第一傳送臺(tái)515傳送至與第一傳送軌511交叉的方向上的第二傳送軌513。即，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，使裝載有下端板7的另一個(gè)堆疊引導(dǎo)件30從第一傳送軌511避讓至第二傳送軌513的避讓區(qū)段。

另一方面，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，在隔板部件4和MEA片材部件5由堆疊抓持器351堆疊在任何一個(gè)堆疊引導(dǎo)件30上的狀態(tài)下，將堆疊有隔板部件4和MEA片材部件5的堆疊引導(dǎo)件30通過(guò)第一傳送臺(tái)515傳送至部件堆疊單元350與部件加壓?jiǎn)卧?10之間的端板裝載單元450。在這種情況下，第一傳送臺(tái)515沿第一傳送軌511傳送至端板裝載單元450。

然后，端板裝載單元450的端板抓持器451逐一地抓持分開(kāi)容納在框架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片材部件5的堆疊引導(dǎo)件30上。

這里，前述端板抓持器451通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)裝置490從分開(kāi)容納在堆疊引導(dǎo)件30的傳送路線的外側(cè)的端板7的上側(cè)沿向下方向移動(dòng)，并真空吸附端板7。

隨后，端板抓持器451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沿向上方向移動(dòng)，并沿與堆疊引導(dǎo)件30的傳送路線交叉的方向移動(dòng)。

然后，當(dāng)在端板抓持器451通過(guò)第四驅(qū)動(dòng)裝置490沿向下方向移動(dòng)的狀態(tài)下真空吸力解除時(shí)，端板抓持器451將下端板7裝載到處于卸載狀態(tài)的堆疊引導(dǎo)件30上，或者將上端板7裝載到堆疊有隔板部件4和MEA片材部件5的堆疊引導(dǎo)件30上。

如上所述，當(dāng)通過(guò)端板抓持器451將上端板和下端板7裝載到堆疊引導(dǎo)件30上因此分開(kāi)容納在框架10中的端板7被移除時(shí)，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，可通過(guò)第二臺(tái)車(chē)802將端板7插入到框架10中。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，在通過(guò)端板抓持器451將上端板7裝載到堆疊引導(dǎo)件30上之前，也可將前述虛擬電池(未示出)手動(dòng)地堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上。

另一方面，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，在上端板和下端板7、隔 板部件4以及MEA片材部件5堆疊在堆疊引導(dǎo)件30上的狀態(tài)下，將堆疊引導(dǎo)件30通過(guò)第一傳送臺(tái)515沿第一傳送軌511朝向部件加壓?jiǎn)卧?10傳送。

在此過(guò)程中，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，在裝載有下端板7的狀態(tài)下避讓至第二傳送軌513的避讓區(qū)段的、處于卸載狀態(tài)的堆疊引導(dǎo)件30，通過(guò)第一傳送臺(tái)515沿第一傳送軌511朝向部件堆疊單元350被傳送。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，在堆疊有上端板和下端板7、隔板部件4以及MEA片材部件5的堆疊引導(dǎo)件30朝向部件加壓?jiǎn)卧?10傳送的狀態(tài)下，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片材部件5加壓。

在這種情況下，按壓構(gòu)件411通過(guò)按壓缸413沿向下方向移動(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片材部件5加壓。

然后，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，由按壓構(gòu)件411加壓并堆疊有上端板和下端板7、隔板部件4以及MEA片材部件5的作為燃料電池堆1的堆疊體6，通過(guò)一對(duì)固定桿415與堆疊引導(dǎo)件30分開(kāi)地固定至按壓構(gòu)件411。在固定桿415的上端固定至按壓構(gòu)件411的狀態(tài)下，固定桿415的下端可結(jié)合至堆疊引導(dǎo)件30內(nèi)支承堆疊體6的最下部的部分。

在這種狀態(tài)下，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，按壓構(gòu)件411通過(guò)按壓缸413沿向上方向移動(dòng)。于是，堆疊體6被分離至堆疊引導(dǎo)件30的外側(cè)(上側(cè))。

接下來(lái)，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，為將絕緣板8和緊固條9等附件安裝在堆疊體6中，通過(guò)按壓電機(jī)417使堆疊體6與按壓構(gòu)件411一起360°旋轉(zhuǎn)，同時(shí)將附件安裝在堆疊體6中。

與此同時(shí)，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，通過(guò)氣密性檢查單元430檢查由按壓構(gòu)件411提升的堆疊體6的氣密性。氣密性檢查單元430將氫氣、空氣和冷卻介質(zhì)供應(yīng)至堆疊體6的隔板部件4和MEA片材部件5，測(cè)量隔板部件4和MEA片材部件5的氫氣、空氣和冷卻介質(zhì)的壓力，并檢查堆疊體6的氣密性。

在此過(guò)程中，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，將與堆疊體6分離的處于卸載狀態(tài)的堆疊引導(dǎo)件30通過(guò)第一傳送臺(tái)515沿第一傳送軌511朝向部件堆疊單元350與部件加壓?jiǎn)卧?10之間的端板裝載單元450傳送。

端板裝載單元450的端板抓持器451逐一地抓持分開(kāi)容納在框架10中的端板7，并將下端板7裝載到處于卸載狀態(tài)的堆疊引導(dǎo)件30上。

然后，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，將裝載有下端板7的堆疊引導(dǎo)件30傳送至第一傳送軌511的避讓區(qū)段的第二傳送軌513。

同時(shí)，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，將堆排出單元550的第二傳送臺(tái)551通過(guò)第一傳送軌511傳送至堆疊體6的下側(cè)。然后，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，提升堆疊體6的按壓構(gòu)件411通過(guò)按壓缸413沿向下方向移動(dòng)，并將堆疊體6裝載到堆排出單元550的第二傳送臺(tái)551上。

在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，在通過(guò)按壓構(gòu)件411將堆疊體6放置在堆排出單元550的第二傳送臺(tái)551上的狀態(tài)下，固定桿415的下端與支承堆疊體6的最下部的部分分離，并且按壓構(gòu)件411通過(guò)按壓缸413沿向上方向再次移動(dòng)。

在這種情況下，堆疊體6由傾斜排出單元553的傾斜支架561支承在第二傳送臺(tái)551上。即，傾斜支架561通過(guò)保持板563支承堆疊體6的下側(cè)，并通過(guò)支承件565支承堆疊體6的側(cè)面。

然后，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，將第二傳送臺(tái)551從部件加壓?jiǎn)卧?10的按壓構(gòu)件411側(cè)傳送至第一傳送軌511的結(jié)束端。

接下來(lái)，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，向前驅(qū)動(dòng)傾斜操作缸571的操作桿573，并使傾斜支架561朝向第一傳送軌511的外側(cè)傾斜旋轉(zhuǎn)。

在這種情況下，傾斜操作缸571的操作桿573和傾斜支架561的保持板563通過(guò)連接桿575彼此鉸接，使得傾斜支架561在支承堆疊體6的狀態(tài)下，通過(guò)操作桿573的向前操作可傾斜旋轉(zhuǎn)至第一傳送軌511的外側(cè)。

于是，支承堆疊體6的傾斜支架561朝向第一傳送軌511的外側(cè)傾斜旋轉(zhuǎn)，使得在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，可將堆疊體6裝載到第三臺(tái)車(chē)803上。

因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置100可通過(guò)前述一系列自動(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)明的示例性實(shí)施例的燃料電池堆的自動(dòng)堆疊裝置100可自動(dòng)地堆疊燃料電池部件3并對(duì)燃料電池部件加壓，并且組裝燃料電池堆1。

因此，在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，通過(guò)減少用于組裝燃料電池堆1的操作時(shí)間，可提高生產(chǎn)率，確保燃料電池部件3的堆疊程度，并提高燃料電池堆1的品質(zhì)。

雖然已結(jié)合目前被認(rèn)為實(shí)用的示例性實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但應(yīng)理解的是本發(fā)明并不限于所公開(kāi)的實(shí)施例，而是相反，旨在涵蓋包括在隨附權(quán)利要求的思想和范圍內(nèi)的各種改型和等同配置。