电堆模块化同步堆叠设备

技术领域

本发明的实施例涉及一种双极板及膜电极的堆叠设备，特别涉及一种电堆模块化同步堆叠设备。

背景技术

燃料电池电堆主要由双极板及膜电极以串联的形式交错堆叠而成，为保证整个电堆的功率，因此燃料电池电堆一般为多层结构，大功率的电堆一般会包含几百片双极板及膜电极。现如今市场上的燃料电池装堆设备，其堆叠方式一般为堆叠一片双极板在堆叠一片膜电极，装配一个电堆一般需要2个小时以上，随着燃料电池行业的发展，燃料电池电堆的需求量也在不断增大，因此现如今采用单台的装配设备由于其效率较低，已经越来越不能满足批量生产的需要。

发明内容

本发明的实施方式的目的在于提供一种生产效率较高，能够解决单台装堆设备的效率低下问题，本发明中的电堆模块化同步堆叠设备，能够提高电堆的装配效率，提高电堆的产能及降低电堆的生产成本。

为了实现上述目的，本发明的实施方式设计了一种电堆模块化同步堆叠设备，包括：

环形同步传送装置，在所述的电堆模块化同步堆叠设备中设置所述的环形同步传送装置；所述的环形同步传送装置呈回转形设置；

双极板同步抓取模块，沿着所述的环形同步传送装置的环形两侧设置所述的双极板同步抓取模块；

双极板料仓；在所述的双极板同步抓取模块的一侧，沿着所述的环形同步传送装置的环形两侧设置所述双极板料仓；

膜电极同步抓取模块，在所述的双极板料仓的一侧，沿着所述的环形同步传送装置的环形两侧设置所述膜电极同步抓取模块；

膜电极料仓，在所述的膜电极同步抓取模块的一侧，沿着所述的环形同步传送装置的环形两侧设置所述膜电极料仓；

在所述的双极板料仓内放置双极板；在所述的膜电极料仓内放置膜电极；

所述的双极板同步抓取模块抓取所述的双极板后，通过双极板定位装置重新定位后，将所述的双极板放置在所述的环形同步传送装置上的定位安装夹具中；；

所述的膜电极同步抓取模块抓取所述的膜电极后，通过膜电极定位装置重新定位后，将所述的膜电极放置在所述的环形同步传送装置上的定位安装夹具中所述的双极板的上方进行堆叠；

堆叠压装模块，在所述的环形同步传送装置的一端设置所述的堆叠压装模块；

双极板及膜电极堆叠物料抓取模块，在所述的环形同步传送装置的一端上设置所述的双极板及膜电极堆叠物料抓取模块；所述的双极板及膜电极堆叠物料抓取模块拾取在所述的环形同步传送装置上的定位安装夹具中堆叠后的双极板及膜电极，放置到所述的堆叠压装模块中进行压装。

进一步，在所述的膜电极料仓和所述的双极板料仓的后侧设置上料小车。

进一步，所述的环形同步传送装置，还包括：

环形同步框架，在所述的电堆模块化同步堆叠设备上设置所述的环形同步框架；

环形同步驱动电机，在所述的环形同步框架的下方固定所述的环形同步驱动电机的外壳；

环形同步驱动主动轮，在所述的环形同步框架的一侧固定所述的环形同步驱动主动轮；

环形同步驱动被动轮，在所述的环形同步框架的另一侧固定所述的环形同步驱动被动轮；

环形同步带，在所述的环形同步驱动主动轮与所述的环形同步驱动被动轮上设置所述的环形同步带；

环形导轨，在所述的环形同步框架上方，沿着所述的环形同步框架的形状平行固定所述环形导轨；

环形滑块，在所述的环形导轨上活动连接所述的环形滑块；在所述的环形滑块的侧面通过托盘连接件与所述的环形同步带固定连接，所述的环形同步带带动所述的环形滑块沿着所述的环形导轨环形滑动；

回转托盘，在所述的环形滑块上固定所述的回转托盘；在所述的回转托盘上固定所述的定位安装夹具。

进一步，所述的双极板同步抓取模块，还包括：

双极板同步抓取模块底板，在所述的双极板同步抓取模块的底部固定所述双极板同步抓取模块底板；

第一直线电机模块，在所述的双极板同步抓取模块底板的一侧横向固定所述的第一直线电机模块；

双极板同步堆叠结构，在所述的第一直线电机模块的一端上活动连接所述的双极板同步堆叠结构；

双极板伺服取料结构，在所述的第一直线电机模块的另一端上活动连接所述的双极板伺服取料结构；

所述的膜电极同步抓取模块，还包括：

膜电极同步抓取模块底板，在所述的膜电极同步抓取模块的底部固定所述膜电极同步抓取模块底板；

第二直线电机模块，在所述的膜电极同步抓取模块底板的一侧横向固定所述的第二直线电机模块；

膜电极同步堆叠结构，在所述的第二直线电机模块的一端上活动连接所述的膜电极同步堆叠结构；

膜电极伺服取料结构，在所述的第二直线电机模块的另一端上活动连接所述的膜电极伺服取料结构。

进一步，所述的双极板同步堆叠结构，还包括：

第一直线电机模块活动底座，在所述的第一直线电机模块上设置所述的第一直线电机模块活动底座；

双极板同步抓取支架，在所述的第一直线电机模块活动底座上固定所述双极板同步抓取支架；

双极板同步抓取滑轨，在所述的双极板同步抓取支架上固定所述的双极板同步抓取滑轨；

双极板同步抓取滑块，在所述的双极板同步抓取滑轨上活动连接所述的双极板同步抓取滑块；

双极板堆叠抓手固定板，在所述的双极板同步抓取滑块上固定所述双极板堆叠抓手固定板；

双极板堆叠抓手，在所述的双极板堆叠抓手固定板的一端固定所述的双极板堆叠抓手；

双极板堆叠气缸，在所述的第一直线电机模块活动底座上固定所述的双极板堆叠气缸的缸体；所述的双极板堆叠气缸的活塞杆固定在所述的双极板堆叠抓手固定板的一侧。

所述的双极板伺服取料结构，还包括：

第二直线电机模块活动底座，在所述的第一直线电机模块上设置所述的第二直线电机模块活动底座；

双极板伺服取料支架，在所述的第二直线电机模块活动底座上固定所述双极板伺服取料支架；

双极板伺服取料滑轨，在所述的双极板伺服取料支架的一侧固定所述的双极板伺服取料滑轨；

双极板伺服取料滑块，在所述的双极板伺服取料滑轨上活动连接所述的双极板伺服取料滑块；

双极板取料伺服电机模块，在所述的双极板伺服取料支架的另一侧固定所述的双极板取料伺服电机模块；

双极板取料抓手固定板，在所述的双极板伺服取料滑块上固定所述双极板取料抓手固定板；所述的双极板取料伺服电机模块的移动端与所述的双极板取料抓手固定板固定；所述的双极板取料伺服电机模块驱动所述的双极板取料抓手固定板在所述双极板伺服取料滑轨上滑动；

双极板取料抓手，在所述的双极板取料抓手固定板的一端固定所述的双极板取料抓手。

进一步，所述的膜电极同步堆叠结构，还包括：

第三直线电机模块活动底座，在所述的第二直线电机模块上设置所述的第三直线电机模块活动底座；

膜电极同步抓取支架，在所述的第三直线电机模块活动底座上固定所述膜电极同步抓取支架；

膜电极同步抓取滑轨，在所述的膜电极同步抓取支架上固定所述的膜电极同步抓取滑轨；

膜电极同步抓取滑块，在所述的膜电极同步抓取滑轨上活动连接所述的膜电极同步抓取滑块；

膜电极堆叠抓手固定板，在所述的膜电极同步抓取滑块上固定所述膜电极堆叠抓手固定板；

膜电极堆叠抓手，在所述的膜电极堆叠抓手固定板的一端固定所述的膜电极堆叠抓手；

膜电极堆叠气缸，在所述的第三直线电机模块活动底座上固定所述的膜电极堆叠气缸的缸体；所述的膜电极堆叠气缸的活塞杆固定在所述的膜电极堆叠抓手固定板的一侧。

所述的膜电极伺服取料结构，还包括：

第四直线电机模块活动底座，在所述的第二直线电机模块上设置所述的第四直线电机模块活动底座；

膜电极伺服取料支架，在所述的第四直线电机模块活动底座上固定所述膜电极伺服取料支架；

膜电极伺服取料滑轨，在所述的膜电极伺服取料支架的一侧固定所述的膜电极伺服取料滑轨；

膜电极伺服取料滑块，在所述的膜电极伺服取料滑轨上活动连接所述的膜电极伺服取料滑块；

膜电极取料伺服电机模块，在所述的膜电极伺服取料支架的另一侧固定所述的膜电极取料伺服电机模块；

膜电极取料抓手固定板，在所述的膜电极伺服取料滑块上固定所述膜电极取料抓手固定板；所述的膜电极取料伺服电机模块的移动端与所述的膜电极取料抓手固定板固定；所述的膜电极取料伺服电机模块驱动所述的膜电极板取料抓手固定板在所述膜电极伺服取料滑轨上滑动；

膜电极取料抓手，在所述的膜电极取料抓手固定板的一端固定所述的膜电极取料抓手。

进一步，所述的双极板定位装置，还包括：

双极板底部平台，在所述的双极板定位装置的底部设置所述的双极板底部平台；

第一支撑柱，在所述的双极板底部平台的四个角落上固定所述的第一支撑柱的一端；

第一定位平台板，在所述的第一支撑柱的另一端上固定所述的第一定位平台板；

第一伺服夹紧伺服缸，在所述的双极板底部平台上沿着所述的双极板底部平台的中心轴线固定所述的第一伺服夹紧伺服缸；

第一定位块，在所述的第一伺服夹紧伺服缸的移动块上固定所述的第一定位块；所述的第一定位块穿过第一定位平台板；所述的第一定位块设置在双极板定位孔的一侧边缘；所述的第一定位块推动双极板在所述的双极板定位孔中完成定位；

第一支架，在所述的双极板底部平台上沿着所述的双极板底部平台的中心轴线固定所述的第一支架；

第二伺服夹紧伺服缸，在所述的第一支架上固定所述的第二伺服夹紧伺服缸；所述的第一伺服夹紧伺服缸与所述的第二伺服夹紧伺服缸垂直设置；

第三定位块，在所述的第二伺服夹紧伺服缸的移动块上固定所述的第三定位块；所述的第三定位块同样穿过第一定位平台板，所述的第三定位块设置在双极板定位孔的两侧；

所述的膜电极定位装置，还包括：

膜电极底部平台，在所述的膜电极定位装置的底部设置所述的膜电极底部平台；

第二支撑柱，在所述的膜电极底部平台的四个角落上固定所述的第二支撑柱的一端；

第二定位平台板，在所述的第二支撑柱的另一端上固定所述的第二定位平台板；

第三伺服夹紧伺服缸，在所述的膜电极底部平台上沿着所述的膜电极底部平台的中心轴线固定所述的第三伺服夹紧伺服缸；

第二定位块，在所述的第三伺服夹紧伺服缸的移动块上固定所述的第二定位块；所述的第二定位块穿过第二定位平台板；所述的第二定位块设置在双极板定位孔的另一侧边缘；所述的第二定位块推动双极板在所述的定位孔中完成定位；

第二支架，在所述的膜电极底部平台上沿着所述的膜电极底部平台的中心轴线固定所述的第二支架；

第四伺服夹紧伺服缸，在所述的第二支架上固定所述的第四伺服夹紧伺服缸；所述的第三伺服夹紧伺服缸与所述的第四伺服夹紧伺服缸垂直设置；

第四定位块，在所述的第四伺服夹紧伺服缸的移动块上固定所述的第四定位块，所述的第四定位块同样穿过第二定位平台板，所述的第四定位块设置在膜电极定位孔的两侧。

进一步，所述的双极板料仓，还包括：

第一底部框架，在所述的双极板料仓的下方设置所述的第一底部框架；

第一双极板电动滚筒，在所述的第一底部框架上方的一侧设置所述的第一双极板电动滚筒；构成待料位；

第二双极板电动滚筒，在所述的第一底部框架上方的一侧设置所述的第二双极板电动滚筒；构成取料位；

双极板托盘，在所述的第一双极板电动滚筒上设置所述的双极板托盘；

第一推料气缸，在所述的第一底部框架的一侧，在所述的第一双极板电动滚筒和所述第二双极板电动滚筒的后侧，设置所述的第一推料气缸

第一推杆，在所述的第一推料气缸上固定所述的第一推杆，在所述的第一推料气缸推动第一推杆将所述的双极板托盘从所述的第一双极板电动滚筒推到所述的第二双极板电动滚筒；在所述的第一双极板电动滚筒和所述的第二双极板电动滚筒之间活动连接第一导向块；

双极板定位杆，在所述的双极板托盘上固定所述的双极板定位杆；在所述的双极板定位杆上套入双极板；

所述的膜电极料仓，还包括：

第二底部框架，在所述的膜电极料仓的下方设置所述的第二底部框架；

第一膜电极电动滚筒，在所述的第二底部框架上方的一侧设置所述的第一膜电极电动滚筒；构成待料位；

第二膜电极电动滚筒，在所述的第二底部框架上方的一侧设置所述的第二膜电极电动滚筒；构成待料位；

膜电极托盘，在所述的第一膜电极电动滚筒上设置所述的膜电极托盘；

第二推料气缸，在所述的第二底部框架的一侧，在所述的第一膜电极电动滚筒和所述第二膜电极电动滚筒的后侧，设置所述的第二推料气缸

第二推杆，在所述的第二推料气缸上固定所述的第二推杆，在所述的第二推料气缸推动第二推杆将所述的膜电极托盘从所述的第一膜电极电动滚筒推到所述的第二膜电极电动滚筒；

膜电极定位杆，在所述的膜电极托盘上固定所述的膜电极定位杆；在所述的膜电极定位杆上套入膜电极。

进一步，所述的双极板及膜电极堆叠物料抓取模块，还包括：

抓取六轴机器人，在所述的双极板及膜电极堆叠物料抓取模块上设置所述的抓取六轴机器人；

机器人连接件，在所述的抓取六轴机器人的第六轴上固定所述的机器人连接件；

安装基准板，在所述的机器人连接件的下方固定所述的安装基准板；

推出气缸，在所述的安装基准板的两端固定所述的推出气缸的缸体；

抓取气缸，在所述推出气缸的活塞轴上固定所述抓取气缸的缸体；

抓取板，在所述的抓取气缸的活塞杆上固定所述的抓取板；所述的抓取板在所述推出气缸和所述的抓取气缸的作用下抓取堆叠后的双极板及膜电极。

进一步，所述的堆叠压装模块，还包括：

电堆装配底部支架，在所述的堆叠压装模块的下部设置所述的电堆装配底部支架；

支撑架，在所述的电堆装配底部支架的上方固定所述的支撑架的一端；

转盘，在所述的电堆装配底部支架上方，在所述的支撑架内设置所述的转盘；

工装底板，在所述的转盘上对称固定两个所述的工装底板；

电堆定位工装，在所述的工装底板上固定所述的电堆定位工装；

双极板及膜电极压装夹具，在所述的电堆定位工装内放置所述的双极板及膜电极压装夹具，对堆叠后的双极板及膜电极进行定位；

顶部安装板，在所述的支撑架的另一端上固定所述的顶部安装板；

伺服压机，在所述的顶部安装板的上方固定所述的伺服压机的一侧；

压头，在所述的伺服压机的驱动部件下方固定所述的压头；所述的压头设置在所述的电堆定位工装的上方；

顶部罩壳，在所述的顶部安装板的上方固定所述的顶部罩壳；将所述的伺服压机设置在所述的顶部罩壳内；

人机界面控制器，在所述的支撑架的一侧通过悬臂支架悬挂所述的人机界面控制器。

进一步，所述的上料小车，还包括：

小车底架，在所述的上料小车的下方设置所述的小车底架；

升降支架，在所述的小车底架上活动连接所述的升降支架一侧的支腿；所述的升降支架另一侧的支腿与所述的小车底架活动连接；

升降电机，在所述的升降支架一侧的横档上活动连接所述的升降电机的一端；所述的升降电机的另一端活动连接在所述的升降支架另一侧的支腿上；

上料托盘平台，在所述的升降支架的上方活动连接所述的上料托盘平台；

上料托盘，在所述的上料托盘平台上放置所述的上料托盘；

小车把手，在所述的小车底架上固定所述小车把手的一端。

本发明同现有技术相比，本发明中采用了在电堆模块化同步堆叠设备中设置环形同步传送装置；环形同步传送装置呈回转形设置；沿着环形同步传送装置的环形两侧设置双极板同步抓取模块；在双极板同步抓取模块的一侧，沿着环形同步传送装置的环形两侧设置所述双极板料仓；在双极板料仓的一侧，沿着环形同步传送装置的环形两侧设置所述膜电极同步抓取模块；在膜电极同步抓取模块的一侧，沿着环形同步传送装置的环形两侧设置所述膜电极料仓；在双极板料仓内放置双极板；在膜电极料仓内放置膜电极；双极板同步抓取模块抓取双极板后，通过双极板定位装置重新定位后，将双极板放置在环形同步传送装置上的定位安装夹具中；膜电极同步抓取模块抓取膜电极后，通过膜电极定位装置重新定位后，将膜电极放置在环形同步传送装置上的定位安装夹具中双极板的上方进行堆叠；在环形同步传送装置的一端设置堆叠压装模块；在环形同步传送装置的一端上设置双极板及膜电极堆叠物料抓取模块；双极板及膜电极堆叠物料抓取模块拾取在环形同步传送装置上的定位安装夹具中堆叠后的双极板及膜电极，放置到堆叠压装模块中进行压装。通过环形同步传送装置呈回转形设置，在环形同步传送装置上双极板同步抓取模块、双极板料仓、膜电极同步抓取模块、膜电极料仓进行双极和膜电极的回转运输，双极板及膜电极堆叠物料抓取模块进行堆叠后的双极板及膜电极的抓取；最后采用堆叠压装模块进行双极板及膜电极的压装，解决了现有技术中的单台装堆设备的效率低下的问题，本发明中的电堆模块化同步堆叠设备，能够提高电堆的装配效率，提高电堆的产能及降低电堆的生产成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的环形同步传送装置的结构示意图；

图3为本发明的双极板同步抓取模块的结构示意图；

图4为本发明的双极板料仓结构示意图；

图5为本发明的膜电极同步抓取模块的结构示意图；

图6为本发明的双极板定位装置的结构示意图；

图7为本发明的膜电极定位装置的结构示意图；

图8为本发明的膜电极料仓结构示意图；

图9为本发明的双极板及膜电极堆叠物料抓取模块的结构示意图；

图10为本发明的堆叠压装模块的结构示意图；

图11为本发明的上料小车的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的实施方式涉及一种电堆模块化同步堆叠设备，如图1-图10所示，包括：

在本发明的电堆模块化同步堆叠设备中设置环形同步传送装置；环形同步传送装置100呈回转形设置；环形同步传送装置100的作用主要是将双极板和膜电极进行在回转的过程中完成堆叠；在堆叠后在完成压装，从而实现堆叠、传输过程中效率提高。

沿着环形同步传送装置100的环形两侧设置双极板同步抓取模块；双极板同步抓取模块200主要用作双极板的同步抓取及放置；

在双极板同步抓取模块200的一侧，沿着环形同步传送装置100的环形两侧设置双极板料仓300；双极板料仓300用于放置双极板；

在双极板料仓300的一侧，沿着环形同步传送装置100的环形两侧设置膜电极同步抓取模块400；膜电极同步抓取模块400主要用作膜电极的同步抓取及放置。

在膜电极同步抓取模块400的一侧，沿着环形同步传送装置100的环形两侧设置膜电极料仓500；膜电极料仓500主要用于放置膜电极。

在双极板料仓300内放置双极板；在膜电极料仓500内放置膜电极；

双极板同步抓取模块200抓取双极板后，通过双极板定位装置600重新定位后，将双极板放置在环形同步传送装置100上的定位安装夹具101中；

膜电极同步抓取模块400抓取膜电极后，通过膜电极定位装置700重新定位后，将膜电极放置在环形同步传送装置400上的定位安装夹具101中的双极板的上方进行堆叠；

在环形同步传送装置100的一端设置堆叠压装模块800；堆叠压装模块800将定位后的双极板和膜电极进行压装；

在环形同步传送装置100的一端上设置双极板及膜电极堆叠物料抓取模块900；双极板及膜电极堆叠物料抓取模块900拾取在环形同步传送装置100上的定位安装夹具中堆叠后的双极板及膜电极，放置到堆叠压装模块800中进行压装；双极板及膜电极堆叠物料抓取模块900的作用是拾取堆叠后的双极板及膜电极，将其送到堆叠压装模块800进行压装。

在本发明中，将双极板放置在双极板料仓300的待料位上，通过双极板料仓300从待料位到取料位；然后同时通过双极板同步抓取模块200将双极板放置到双极板定位装置600中进行重新定位后，同时将上一片已经重新定位好的双极板放置在在环形同步传送装置400上的定位安装夹具101中，随后环形同步传送装置400环形运行一个工位，至膜电极工位，在这之前，将膜电极放置在膜电极料仓500的待料位上，通过膜电极料仓500从待料位到取料位，然后同时通过膜电极同步抓取模块400将膜电极放置到膜电极定位装置700中进行重新定位后，同时将上一片已经重新定位好的膜电极放置在环形同步传送装置400上的定位安装夹具101中的双极板的上方进行堆叠；完成一次双极板和膜电极的堆叠，随着环形同步传送装置400环形运转，在经过若干个的双极板料仓300和膜电极料仓500后，就完成若干层双极板和膜电极的堆叠，直至达到所需的堆叠的层数，双极板及膜电极堆叠物料抓取模块900将堆叠后的若干层双极板和膜电极，放置到堆叠压装模块800中进行压装；完成双极板和膜电极的组装。上述的实施例中的电堆模块化同步堆叠设备，能够提高电堆的装配效率，提高电堆的产能及降低电堆的生产成本。解决了现有技术中的的单台装堆设备的效率低下的问题。

在本发明的实施方式中的电堆模块化同步堆叠设备，如图1-图10所示，在膜电极料仓300和双极板料仓500的后侧设置上料小车1000。上料小车1000用于将双极板和膜电极进行上料。

在本发明的实施方式中的电堆模块化同步堆叠设备，如图1、图2所示，环形同步传送装置100，还包括：

在本实施例中的电堆模块化同步堆叠设备上设置环形同步框架33；环形同步框架33主要用于支撑环形同步传送装置100；

在环形同步框架33的下方固定环形同步驱动电机341的外壳；环形同步驱动电机341用于驱动环形同步驱动主动轮34，在环形同步框架100的一侧固定环形同步驱动主动轮34；

在环形同步框架100的另一侧固定环形同步驱动被动轮31；在环形同步驱动被动轮31与环形同步驱动主动轮34之间安装环形同步带35，在环形同步驱动主动轮34与环形同步驱动被动轮31上设置环形同步带35；

在环形同步框架33上方，沿着环形同步框架33的形状平行固定环形导轨30；环形导轨30用于滑动环形滑块301，在环形导轨30上活动连接环形滑块301；在环形滑块301的侧面通过托盘连接件32与环形同步带35固定连接，环形同步带35带动环形滑块301沿着环形导轨30环形滑动；

在环形滑块301上固定回转托盘29；在回转托盘29上固定定位安装夹具101，回转托盘29用于固定安装夹具101，安装夹具101用于运输堆叠中的双极板和膜电极。环形同步传送装置100主要用作双极板及膜电机的物料传送。环形同步传送装置100具备10个回转托盘29，回转托盘29通过托盘连接件32与环形同步带35连接，回转托盘29在环形同步带35的带动下进行同步等距输送，环形同步驱动被动轮31与环形同步驱动主动轮34之间安装环形同步带35。

环形同步驱动主动轮34通过环形同步驱动电机341进行驱动转动，从而带动环形同步带35进行输送。环形同步传送装置100的主体为环形同步框架33。

在本发明的实施方式中的电堆模块化同步堆叠设备，如图1、图3、图5所示，双极板同步抓取模块200，还包括：

在双极板同步抓取模块200的底部固定双极板同步抓取模块底板161；双极板同步抓取模块底板161用于安装第一直线电机模块16，在双极板同步抓取模块底板162的一侧横向固定第一直线电机模块16；

在第一直线电机模块16的一端上活动连接双极板同步堆叠结构210；双极板同步堆叠结构210主要用于从双极板料仓500上取双极板放到双极板定位装置600中；

在第一直线电机模块16的另一端上活动连接双极板伺服取料结构220；双极板伺服取料结构220，主要用于将双极板定位装置600内已经定位好的双极板精确放置到定位安装夹具101中。

膜电极同步抓取模块400，还包括：

在膜电极同步抓取模块400的底部固定所述膜电极同步抓取模块底板162；膜电极同步抓取模块底板162用于安装第二直线电机模块163，在膜电极同步抓取模块底板162的一侧横向固定第二直线电机模块163；

在第二直线电机模块163的一端上活动连接膜电极同步堆叠结构410；膜电极同步堆叠结构410主要用于从膜电极料仓500上取膜电极放到膜电极定位装置700中；

在第二直线电机模块163的另一端上活动连接膜电极伺服取料结构420；膜电极伺服取料结构420主要用于将膜电极定位装置700中已经定位好的膜电极放置在定位安装夹具101中的双极板的上方，进行堆叠。

在本发明的实施方式中的电堆模块化同步堆叠设备，如图1、图3、图5所示，双极板同步堆叠结构210，还包括：

在第一直线电机模块16上设置第一直线电机模块活动底座211；第一直线电机模块活动底座211用于安装双极板同步抓取支架212，在第一直线电机模块活动底座211上固定双极板同步抓取支架212；

在双极板同步抓取支架212上固定双极板同步抓取滑轨213；双极板同步抓取滑块214在双极板同步抓取滑轨213上进行滑动；在双极板同步抓取滑轨214上活动连接双极板同步抓取滑块214；

在双极板同步抓取滑块214上固定双极板堆叠抓手固定板215；双极板堆叠抓手固定板215用于固定双极板堆叠抓手17，在双极板堆叠抓手固定板215的一端固定双极板堆叠抓手17；

在第一直线电机模块活动底座211上固定双极板堆叠气缸18的缸体；双极板堆叠气缸18的活塞杆固定在双极板堆叠抓手固定板25的一侧。双极板堆叠气缸18驱动双极板堆叠抓手17上下移动；

双极板伺服取料结构220，还包括：

在第一直线电机模块211上设置第二直线电机模块活动底座221；第二直线电机模块活动底座221用于安装双极板伺服取料支架222，在第二直线电机模块活动底座221上固定双极板伺服取料支架222；

在双极板伺服取料支架222的一侧固定双极板伺服取料滑轨223；双极板伺服取料滑块224安装在双极板伺服取料滑轨223上进行滑动，在双极板伺服取料滑轨223上活动连接双极板伺服取料滑块224；

在双极板伺服取料支架222的另一侧固定双极板取料伺服电机模块21；

双极板取料抓手固定板20用于固定双极板取料伺服电机模块21，在双极板伺服取料滑块224上固定双极板取料抓手固定板20；双极板取料伺服电机模块21的移动端与双极板取料抓手固定板20固定；双极板取料伺服电机模块21驱动双极板取料抓手固定板20在双极板伺服取料滑轨223上滑动；

在双极板取料抓手固定板20的一端固定双极板取料抓手22；双极板取料伺服电机模块21驱动双极板取料抓手22，精确将双极板定位装置600内已经定位好的双极板精确放置到定位安装夹具101中。

在本发明的实施方式中的电堆模块化同步堆叠设备，如图1、图3、图5所示，膜电极同步堆叠结构410，还包括：

在第二直线电机模块163上设置第三直线电机模块活动底座411；第三直线电机模块活动底座411用于安装膜电极同步抓取支架412，在第三直线电机模块活动底座411上固定膜电极同步抓取支架412；

在膜电极同步抓取支架412上固定膜电极同步抓取滑轨413；膜电极同步抓取滑块414在膜电极同步抓取滑轨413上滑动，

在膜电极同步抓取滑轨413上活动连接膜电极同步抓取滑块414；

在膜电极同步抓取滑块414上固定膜电极堆叠抓手固定板415；膜电极堆叠抓手固定板415用于固定膜电极堆叠抓手417，在膜电极堆叠抓手固定板415的一端固定膜电极堆叠抓手417；

在第三直线电机模块活动底座411上固定膜电极堆叠气缸418的缸体；膜电极堆叠气缸418的活塞杆固定在膜电极堆叠抓手固定板415的一侧。膜电极堆叠气缸418推动膜电极堆叠抓手固定板415，从而带动膜电极堆叠抓手固定板415移动。

膜电极伺服取料结构420，还包括：

在第二直线电机模块163上设置第四直线电机模块活动底座421；第四直线电机模块活动底座421用于固定膜电极伺服取料支架422，在第四直线电机模块活动底座421上固定膜电极伺服取料支架422；

在膜电极伺服取料支架422的一侧固定膜电极伺服取料滑轨423；

在膜电极伺服取料滑轨423上活动连接膜电极伺服取料滑块424；膜电极伺服取料滑块424在膜电极伺服取料滑轨423上进行滑动；

在膜电极伺服取料支架422的另一侧固定膜电极取料伺服电机模块425；膜电极取料伺服电机模块425用于精确放置膜电极。

在膜电极伺服取料滑块425上固定膜电极取料抓手固定板426；膜电极取料伺服电机模块425的移动端与膜电极取料抓手固定板426固定；

膜电极取料伺服电机模块425驱动膜电极板取料抓手固定板426在膜电极伺服取料滑轨425上滑动；膜电极取料抓手固定板426用于固定膜电极取料抓手427，在膜电极取料抓手固定板426的一端固定膜电极取料抓手427。从而达到膜电极取料伺服电机模块425驱动膜电极取料抓手427将膜电极定位装置700中已经定位好的膜电极放置在定位安装夹具101中的双极板的上方，进行堆叠，从而完成膜电极的堆叠。

在本发明的实施方式中的电堆模块化同步堆叠设备，如图1、图3、图6所示，双极板定位装置600，还包括：

在双极板定位装置600的底部设置双极板底部平台13；双极板底部平台13用于安装第一支撑柱14，在双极板底部平台13的四个角落上固定第一支撑柱14的一端；

在第一支撑柱14的另一端上固定第一定位平台板8；第一定位平台板8上方用于放置双极板。

在双极板底部平台601上沿着双极板底部平台601的中心轴线固定第一伺服夹紧伺服缸15；第一伺服夹紧伺服缸15实现前后的精确移动；

第一定位块9，在第一伺服夹紧伺服缸15的移动块上固定第一定位块9；第一定位块9穿过第一定位平台8；第一定位块8设置在双极板定位孔81的一侧边缘；第一定位块8推动双极板在所述的双极板定位孔81中完成定位；

在双极板底部平台13上沿着双极板底部平台13的中心轴线固定第一支架131；第一支架131用于支撑第二伺服夹紧伺服缸12，

在第一支架131上固定第二伺服夹紧伺服缸12；第一伺服夹紧伺服缸15与第二伺服夹紧伺服缸12垂直设置；第一伺服夹紧伺服缸15与第二伺服夹紧伺服缸12推动双极板在双极板定位孔81中完成定位；这样就能够实现精确定位；

第三定位块10，在第二伺服夹紧伺服缸12的移动块上固定所述的第三定位块；所述的第三定位块同样穿过第一定位平台板，所述的第三定位块设置在双极板定位孔的两侧；

膜电极定位装置700，还包括：

在膜电极定位装置700的底部设置膜电极底部平台713；膜电极底部平台713用于安装第二支撑柱714，

在膜电极底部平台701的四个角落上固定第二支撑柱714的一端；

在第二支撑柱714的另一端上固定第二定位平台板708；第二定位平台板708用于固定第三伺服夹紧伺服缸715，

在膜电极底部平台713上沿着膜电极底部平台713的中心轴线固定第三伺服夹紧伺服缸715；

第二定位块709，在第三伺服夹紧伺服缸715的移动块上固定第二定位块709；第二定位块709穿过第二定位平台板708；第二定位块709设置在膜电极定位孔716的另一侧边缘；第二定位块709推动双极板在所述的膜电极定位孔716中完成定位；

在膜电极底部平台713上沿着膜电极底部平台713的中心轴线固定第二支架717；在第二支架717用于固定第四伺服夹紧伺服缸712，在第二支架717上固定第四伺服夹紧伺服缸712；第三伺服夹紧伺服缸715与第四伺服夹紧伺服缸712垂直设置。第三伺服夹紧伺服缸715与第四伺服夹紧伺服缸712推动膜电极在膜电极定位孔716中完成定位；在第四伺服夹紧伺服缸71的移动块上固定第四定位块710，所述的第四定位块710同样穿过第二定位平台板708，所述的第四定位块710设置在膜电极定位孔716的两侧。

在本发明的实施方式中的电堆模块化同步堆叠设备，如图1、图6、图7所示，双极板料仓300，还包括：

在双极板料仓300的下方设置第一底部框架6；第一底部框架6用于支撑双极板料仓300；

在第一底部框架6上方的一侧设置第一双极板电动滚筒3；构成待料位；第一双极板电动滚筒3用于输送从上料小车1000的双极板到第一双极板电动滚筒3；

在第一底部框架6上方的一侧设置第二双极板电动滚筒301；构成取料位；第二双极板电动滚筒301用于输送双极板，第二双极板电动滚筒301用于输送从取完双极板后的双极板托盘2返回到上料小车1000；

在第一双极板电动滚筒3上设置所述的双极板托盘2；双极板托盘2用于放置双极板；

在第一底部框架6的一侧，在第一双极板电动滚筒3和第二双极板电动滚筒301的后侧，设置第一推料气缸4；第一推料气缸4推动第一推杆302，来移动双极板托盘2，从第一双极板电动滚筒3到第二双极板电动滚筒301；

在第一推料气缸4上固定第一推杆1，在所述的第一推料气缸4推动第一推杆1将双极板托盘2从所述的第一双极板电动滚筒3推到所述的第二双极板电动滚筒301；在第一双极板电动滚筒3和第二双极板电动滚筒301之间活动连接第一导向块5；第一导向块5防止在所述的第一推料气缸4推动第一推杆1将双极板托盘2从所述的第一双极板电动滚筒3推到所述的第二双极板电动滚筒301时，发生偏差以及防止双极板托盘2从第一双极板电动滚筒3和第二双极板电动滚筒301上掉落。

在双极板托盘2上固定双极板定位杆303；在双极板定位杆303上套入双极板；双极板定位杆303用于定位双极板；

膜电极料仓500，还包括：

第二底部框架506，在膜电极料仓500的下方设置第二底部框架506；

在第二底部框架506上方的一侧设置所述的第一膜电极电动滚筒503；构成待料位；第一膜电极电动滚筒503用于输送上料小车1000上的膜电极；

在所第二底部框架506上方的一侧设置第二膜电极电动滚筒508；构成待料位；第二膜电极电动滚筒508用于输送取完膜电极的膜电极托盘502；

在第一膜电极电动滚筒503上设置膜电极托盘502；膜电极托盘502用于放置膜电极；

在第二底部框架506的一侧，在第一膜电极电动滚筒503和第二膜电极电动滚筒508的后侧，设置第二推料气缸504；第二推料气缸504用于将膜电极托盘502从第一膜电极电动滚筒503到第二膜电极电动滚筒508，完成了膜电极的上料和下料。

第二推杆501，在第二推料气缸504上固定第二推杆501，在第二推料气缸504推动第二推杆501将膜电极托盘502从第一膜电极电动滚筒503推到第二膜电极电动滚筒508；在第一膜电极电动滚筒503和第二膜电极电动滚筒508之间活动连接第二导向块505；

在膜电极托盘502上固定膜电极定位杆507；在膜电极定位杆507上套入膜电极。膜电极定位杆507用于装入膜电极。

在本发明的实施方式中的电堆模块化同步堆叠设备，如图1、图9所示，双极板及膜电极堆叠物料抓取模块900，还包括：

在双极板及膜电极堆叠物料抓取模块900上设置所抓取六轴机器人36；抓取六轴机器人36用于搬运双极板及膜电极堆叠后的物料；

在抓取六轴机器人36的第六轴上固定机器人连接件37；机器人连接件37用于连接安装基准板39，

在机器人连接件37的下方固定安装基准板39；安装基准板39用于安装推出气缸38和抓取气缸41

在安装基准板39的两端固定推出气缸38的缸体；

在推出气缸38的活塞轴上固定抓取气缸41的缸体；推出气缸38将抓取气缸41推出，使得抓取气缸41张开；抓取气缸41用于抓取双极板及膜电极堆叠后的物料；

抓取板42，在抓取气缸41的活塞杆上固定抓取板42；抓取板42在推出气缸41和抓取气缸41的作用下抓取堆叠后的双极板及膜电极。

在本发明的实施方式中的电堆模块化同步堆叠设备，如图1、图10所示，堆叠压装模块800，还包括：

在堆叠压装模块800的下部设置电堆装配底部支架50；电堆装配底部支架50用于支撑整个的堆叠压装模块800，使其与环形同步传送装置100的高度一致；

在电堆装配底部支架50的上方固定支撑架46的一端；支撑架46主要起到支撑作用。

在电堆装配底部支架50上方，在支撑架46内设置转盘49；转盘49主要用于两个电堆定位工装48之间切换位置，转盘49切换在双极板及膜电极堆叠物料抓取模块900将从环形同步传送装置100上的定位安装夹具101中的堆叠后的双极板及膜电极堆叠物料放入电堆定位工装48中，然后旋转后，进行经过伺服压机43进行压装；

在转盘49上对称固定两个所述的工装底板53；工装底板53用于放置双极板及膜电极堆叠物料即电堆；

在工装底板53上固定电堆定位工装48；电堆定位工装48用于定位电堆；

双极板及膜电极压装夹具801，在电堆定位工装48内放置双极板及膜电极压装夹具801，对堆叠后的双极板及膜电极进行定位；

在支撑架46的另一端上固定顶部安装板45；顶部安装板45用于安装伺服压机43

在顶部安装板45的上方固定伺服压机43的一侧；伺服压机43用于压制双极板及膜电极堆叠后的物料即电堆。

压头47，在伺服压机43的驱动部件下方固定压头47；压头47设置在电堆定位工装48的上方；

在顶部安装板45的上方固定所顶部罩壳44；将伺服压机43设置在顶部罩壳44内；顶部罩壳44主要起到围挡的作用。

在支撑架46的一侧通过悬臂支架51悬挂人机界面控制器53。人机界面控制器53用于操作整个电堆模块化同步堆叠设备。

在本发明的实施方式中的电堆模块化同步堆叠设备，如图1、图10所示，上料小车1000，还包括：

在上料小车1000的下方设置小车底架1001；小车底架1001用于安装脚轮28；

升降支架26，在小车底架1001上活动连接升降支架26一侧的支腿；升降支架26另一侧的支腿与小车底架1001活动连接；

升降电机27，在升降支架26一侧的横档上活动连接升降电机27的一端；升降电机27的另一端活动连接在升降支架26另一侧的支腿上；

在升降支架26的上方活动连接上料托盘平台25；上料托盘平台25用于用于放置上料托盘23；

在上料托盘平台25上放置上料托盘23；上料托盘23用于放置双极板或膜电极；

在小车底架1001上固定小车把手24的一端。小车把手24用于人员推运。

在本实施例中的电堆模块化同步堆叠设备，共有8个工位，八个装配工位各动作一次，合计可装配四片双极板及膜电极；同时双极板及膜电极堆叠物料抓取模块900则从上料托盘23上抓取一组物料(四片双极板及四片膜电极)进行一次堆叠。往复以上步骤若干次以后，就能得到电堆。

在本实施例中的电堆模块化同步堆叠设备，人员通过上料小车1000运输装有双极板及膜电极的上料托盘23；将其放置到双极板料仓300和膜电极料仓500完成上料，将双极板放置在双极板料仓300的待料位上，通过双极板料仓300从待料位到取料位；然后同时通过双极板同步抓取模块200将双极板放置到双极板定位装置600中进行重新定位后，同时将上一片已经重新定位好的双极板放置在在环形同步传送装置400上的定位安装夹具101中，随后环形同步传送装置400环形运行一个工位，至膜电极工位，在这之前，将膜电极放置在膜电极料仓500的待料位上，通过膜电极料仓500从待料位到取料位，然后同时通过膜电极同步抓取模块400将膜电极放置到膜电极定位装置700中进行重新定位后，同时将上一片已经重新定位好的膜电极放置在环形同步传送装置400上的定位安装夹具101中的双极板的上方进行堆叠；完成一次双极板和膜电极的堆叠，随着环形同步传送装置400环形运转，在经过若干个的双极板料仓300和膜电极料仓500后，就完成若干层双极板和膜电极的堆叠，直至达到所需的堆叠的层数，双极板及膜电极堆叠物料抓取模块900将堆叠后的若干层双极板和膜电极，放置到堆叠压装模块800中进行压装；完成双极板和膜电极的组装。上述的实施例中的电堆模块化同步堆叠设备，能够提高电堆的装配效率，提高电堆的产能及降低电堆的生产成本。解决了现有技术中的的单台装堆设备的效率低下的问题。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。