一种燃料电池倾斜式压装设备

技术领域

本发明涉及燃料电池制备设备技术领域，尤其涉及一种燃料电池倾斜式压装设备。

背景技术

现有燃料电池压装多采用四立柱压机，燃料电池在压装过程中无对位基准，导致燃料电池安装定位不精确，合格率不高。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种燃料电池安装定位精确，合格率高的燃料电池倾斜式压装设备。

本发明的一种燃料电池倾斜式压装设备，包括随动夹紧装置、整平装置、压紧装置和机架；所述机架设有倾斜的L型操作台，所述操作台的横板面上设有放置板，所述随动夹紧装置设置在所述操作台的竖板面上，用于夹紧或松开所述放置板上燃料电池，所述整平装置设置在所述操作台上用于给予被夹紧的燃料电池一个朝向所述操作台的竖板面的作用力，所述压紧装置设置在所述随动夹紧装置的上方，用于压紧或松开所述燃料电池；

所述随动夹紧装置包括装配板、随动夹紧机构、固定夹紧机构和弹性组件；所述装配板架设在所述操作台的竖板面上；

所述固定夹紧机构包括两个固定夹紧组件和一个固定板，所述固定板固定设置在所述装配板上且位于其一端，两个所述固定夹紧组件分别设置在所述固定板两侧，且彼此运动靠近以夹紧燃料电池或远离松开所述燃料电池；

所述随动夹紧机构包括两个随动夹紧组件和一个随动板，所述随动板可滑动的设置在所述装配板上且位于其另一端，以滑动远离或靠近所述固定板，且通过第一锁紧件将其定位在其滑动轨迹的任一位置，两个所述随动夹紧组件分别设置在所述随动板两侧，且彼此运动靠近以夹紧燃料电池或远离松开所述燃料电池；

所述随动夹紧组件均包括第一夹紧座、第一夹紧板和第二锁紧件，所述第一夹紧座设置在所述随动板的一侧，所述第一夹紧板可滑动的设置在所述第一夹紧座上，且沿靠近或远离所述固定夹紧组件的方向滑动，所述第二锁紧件将所述第一夹紧板定位在其滑动轨迹的任一位置；

所述弹性组件包括一个第一弹性件和两个第二弹性件，所述第一弹性件挤压在所述随动板和固定板之间，两个所述第二弹性件分别挤压在位于所述装配板两侧的第一夹紧板和固定夹紧组件之间。

进一步的，所述整平装置包括龙门架、固定导轨、第一驱动机构、第二驱动机构、连接板和接触件，其中龙门架的下端均具有水平滑块，所述固定导轨有两组，且两组固定导轨平行设置在所述操作台的两侧，所述龙门架的下端通过水平滑块安装在固定导轨上，所述第一驱动机构的动力端通过连接块与龙门架连接，第一驱动机构通过连接块驱动龙门架沿固定导轨延伸方向滑动；所述龙门架的顶部设有通道，所述第二驱动机构倒置地安装在龙门架顶部，所述第二驱动机构的伸出端朝向通道，所述连接板与所述第二驱动机构的伸出端连接，接触件安装在连接板的底面，所述第二驱动机构可通过连接板驱动接触件远离或靠近所述操作台的竖板面。

进一步的，所述龙门架顶部还具有用于限制连接板和接触件垂向下降的导向装置；所述连接板为矩形板状结构，所述导向装置为四个竖直设置的导向杆，四个导向杆的下端连接在连接板顶面的四个边角处。

进一步的，所述第一驱动机构为丝杆驱动装置；所述第二驱动机构为气缸或电缸。

进一步的，夹紧装置还包括两个滑板和第三驱动机构，两个所述滑板分别间隔的设置在所述装配板的下方，所述滑板与所述装配板平行，两个所述固定夹紧组件分别固定设置在两个所述滑板的一端，两个所述第一夹紧座分别固定设置在两个所述滑板的另一端，所述第三驱动机构与两个所述滑板传动连接，以驱动两个所述滑板相互靠近或远离；所述装配板的下板面固定平行间隔设置有两个导轨，两个所述导轨的延伸方向与所述滑板的运动方向平行，两个所述滑板的两端均分别可滑动的设置在两个所述导轨上。

进一步的，所述第三驱动机构包括两个气缸，所述装配板的下板面固定设置有两个安装座，且两个所述安装座位于两个滑板之间，两个所述气缸分别固定设置在两个所述滑板上，两个所述气缸的驱动端一一对应固定的设置在两个所述安装座上。

进一步的，所述第一夹紧板的一面板上设有第一导向轨，且沿所述第一夹紧板的运动方向延伸设置，所述第一导向轨可滑动的设置在所述第一夹紧座上；所述第二锁紧件包括固定设置在所述第一夹紧座上的第一导轨锁，第一导向轨可滑动的设置在所述第一导轨锁上。

进一步的，所述随动板的一面板上设有第二导向轨，且沿所述随动板的运动方向延伸设置，所述第二导向轨可滑动的设置在所述装配板上，所述第一锁紧件包括两个第二导轨锁，两个所述第二导轨锁沿所述随动板的运动方向间隔设置，所述第二导向轨可滑动的设置在两个所述第二导轨锁上。

进一步的，压紧装置包括压头组件和第四驱动机构，所述压头组件间隔设置在所述放置板的上方，所述第四驱动机构与所述压头组件传动连接，以驱动所述压头组件靠近或远离所述放置板。

进一步的，所述第四驱动机构包括伺服电缸，所述压头组件包括压力传感器、压头连接板、上端板，所述压力传感器设置在所述伺服电缸和所述压头连接板之间，且与两者连接固定，所述上端板可拆卸的安装在所述压头连接板的下板面上。

本发明的一种燃料电池倾斜式压装设备作用过程如下：将燃料电池放置在放置板上，燃料电池一侧在重力的作用下靠在倾斜的操作台的竖板面上，随动夹紧装置将燃料电池在装配过程中不动的部分，利用两个固定夹紧组件将其定位在固定板上；将燃料电池在装配过程中动的部分，利用两个所述随动夹紧组件的第一夹紧板将其定位在随动板上，然后整齐装置作用在燃料电池的另一侧力，对燃料电池起到抗侧向力的作用，避免燃料电池在装配的过程中出现位移，装配过程中，燃料电池受到压装装置的作用力，这时，第一夹紧板和随动板随着燃料电池动的部分沿装配板向固定板运动，再装配结束后，利用第一锁紧件将随动板限位住，利用第二锁紧件将第一夹紧板限位住，燃料电池位置固定，保持压紧状态，进行燃料电池组装，组装完成后，将整齐装置作用在燃料电池另一侧的力撤掉，第一锁紧件和第二锁紧件复位，弹性组件伸出，复位随动板和第一夹紧件，将组装好的燃料电池取下，进行下一次燃料电池安装，这样避免相对运动磨损燃料电池表面，燃料电池安装一致性好，合格率高。

附图说明

图1为本发明的一种燃料电池倾斜式压装设备的结构示意图；

图2为本发明的随动夹紧装置的结构示意图；

图3为本发明的随动夹紧装置的另一个角度的结构示意图；

图4为本发明的整平装置的结构示意图。

1、随动夹紧装置；11、装配板；111、导轨；112、安装座；113、固定台；12、随动夹紧机构；121、随动夹紧组件；1211、第一夹紧座；1212、第一夹紧板；1213、第二锁紧件；12131、第一导轨锁；1214、第一导向轨；122、随动板；123、第一锁紧件；1231、第二导轨锁；124、第二导向轨；13、固定夹紧机构；131、固定夹紧组件；1311、第二夹紧座；1312、第二夹紧板；132、固定板；14、弹性组件；141、第一弹性件；1411、第一气弹簧；142、第二弹性件；1421、第二气弹簧；15、滑板；16、第三驱动机构；161、气缸；17、第三弹性件；

2、整平装置；210、龙门架；211、水平滑块；212、通道；213、固定导轨；214、第一驱动机构；215、连接块；221、第二驱动机构；222、连接板；223、接触件；224、导向装置；

3、压紧装置；31、压头组件；311、压力传感器；312、压头连接板；313、上端板；32、第四驱动机构；321、伺服电缸；

4、机架；41、操作台；42、放置板。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-3所示，一种燃料电池倾斜式压装设备，包括随动夹紧装置1、整平装置2、压紧装置3和机架4；机架4设有倾斜的L型操作台41，操作台41的横板面上设有放置板42，随动夹紧装置1设置在操作台41的竖板面上，用于夹紧或松开放置板42上燃料电池，整平装置2设置在操作台41上用于给予被夹紧的燃料电池一个朝向操作台41的竖板面的作用力，压紧装置3设置在随动夹紧装置1的上方，用于压紧或松开燃料电池；

随动夹紧装置1包括装配板11、随动夹紧机构12、固定夹紧机构13和弹性组件14；固定夹紧机构13包括两个固定夹紧组件131和一个固定板132，固定板132固定设置在装配板11上且位于其一端，两个固定夹紧组件131分别设置在固定板132两侧，且彼此运动靠近以夹紧燃料电池或远离松开燃料电池；

随动夹紧机构12包括两个随动夹紧组件121和一个随动板122，随动板122可滑动的设置在装配板11上且位于其另一端，以滑动远离或靠近固定板132，且通过第一锁紧件123将其定位在其滑动轨迹的任一位置，两个随动夹紧组件121分别设置在随动板122两侧，且彼此运动靠近以夹紧燃料电池或远离松开燃料电池；

随动夹紧组件121均包括第一夹紧座1211、第一夹紧板1212和第二锁紧件1213，第一夹紧座1211设置在随动板122的一侧，第一夹紧板1212可滑动的设置在第一夹紧座1211上，且沿靠近或远离固定夹紧组件131的方向滑动，第二锁紧件1213将第一夹紧板1212定位在其滑动轨迹的任一位置；

弹性组件14包括一个第一弹性件141和两个第二弹性件142，第一弹性件141挤压在随动板122和固定板132之间，两个第二弹性件142分别挤压在位于装配板11两侧的第一夹紧板1212和固定夹紧组件131之间。

本发明的一种燃料电池随动夹紧装置1动作过程如下：将燃料电池在装配过程中不动的部分，利用两个固定夹紧组件131将其定位在固定板132上；将燃料电池在装配过程中动的部分，利用两个随动夹紧组件121的第一夹紧板1212将其定位在随动板122上，装配过程中，燃料电池受到从装配板11另一端向其一端施加的力，这时，第一夹紧板1212和随动板122随着燃料电池动的部分沿装配板11向固定板132运动，再装配结束后，利用第一锁紧件123将随动板122限位住，利用第二锁紧件1213将第一夹紧板1212限位住，燃料电池位置固定，保持压紧状态，进行燃料电池组装，组装完成后，第一锁紧件123和第二锁紧件1213复位，弹性组件14伸出，复位随动板122和第一夹紧板1212，进行下一次燃料电池安装，这样避免相对运动磨损燃料电池表面，燃料电池安装一致性好，合格率高。

两个固定夹紧组件131分别设置在固定板132两侧，且彼此运动靠近以夹紧燃料电池或远离松开燃料电池，两个固定夹紧组件131的设置方式有多种，在这里不做限定，两个随动夹紧组件121分别设置在随动板122两侧，且彼此运动靠近以夹紧燃料电池或远离松开燃料电池，两个随动夹紧组件121的设置方式有多种，在这里不做限定，在本实施例中，夹紧装置还可以包括两个滑板15和第三驱动机构16，两个滑板15分别间隔的设置在装配板11的下方，滑板15与装配板11平行，两个固定夹紧组件131分别固定设置在两个滑板15的一端，两个第一夹紧座1211分别固定设置在两个滑板15的另一端，第三驱动机构16与两个滑板15传动连接，以驱动两个滑板15相互靠近或远离，这样第三驱动机构16通过驱动两个滑板15的运动就可以同时实现两个固定夹紧组件131和两个随动夹紧组件121彼此运动靠近以夹紧燃料电池或远离松开燃料电池。

两个滑板15的设置方式有多种，在本实施例中，装配板11的下板面可以固定平行间隔设置有两个导轨111，两个导轨111的延伸方向与滑板15的运动方向平行，两个滑板15的两端均分别可滑动的设置在两个导轨111上，第三驱动机构16驱动两个滑板15沿导轨111运动。

第三驱动机构16的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，第三驱动机构16可以包括两个气缸161，装配板11的下板面固定设置有两个安装座112，且两个安装座112位于两个滑板15之间，两个气缸161分别固定设置在两个滑板15上，两个气缸161的驱动端一一对应固定的设置在两个安装座112上，两个气缸161同时驱动两个滑板15相互靠近或远离，实现两个固定夹紧组件131和两个随动夹紧组件121彼此运动靠近以夹紧燃料电池或远离松开燃料电池。

第一夹紧板1212可滑动的设置在第一夹紧座1211上的方式有多种，在这里不做限定，在本实施例中，第一夹紧板1212的一面板上可以设有第一导向轨1214，且沿第一夹紧板1212的运动方向延伸设置，第一导向轨1214可滑动的设置在第一夹紧座1211上；第二锁紧件1213包括固定设置在第一夹紧座1211上的第一导轨锁12131，第一导向轨1214可滑动的设置在第一导轨锁12131上。第一导轨锁12131可以为市场上可以购买到的产品，例如：国产HTPM导轨锁CPS45S等。

第二弹性件142的的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，第二弹性件142可以包括第二气弹簧1421，第二气弹簧1421的一端与固定夹紧组件131连接，第二气弹簧1421的另一端与第一夹紧板1212连接，两个第一夹紧板1212和随动板122一起将燃料电池夹紧，施加外力使得燃料电池向固定板132运动时，两个第一夹紧板1212和随动板122跟随燃料电池一起，这样第二气弹簧1421受到压缩，外力撤出后，在第二气弹簧1421复位力的作用下，两个第一夹紧板1212复位。

随动板122滑动的设置在装配板11上的方式有多种，在本实施例中，随动板122的一面板上可以设有第二导向轨124，且沿随动板122的运动方向延伸设置，第二导向轨124可滑动的设置在装配板11上。

第一锁紧件123的结构可以根据随动板122具体如何设置在装配板11上方式来决定，在本实施例中，第一锁紧件123可以包括两个第二导轨锁1231，两个第二导轨锁1231沿随动板122的运动方向间隔设置，第二导向轨124可滑动的设置在两个第二导轨锁1231上。第二导轨锁1231可以为市场上可以购买到的产品，例如：国产HTPM导轨锁CPS45S等。

装配板11上还可以设有两个固定台113，两个固定台113分别设置在随动板122的两侧，两个固定台113与两个第一夹紧座1211或\和第二夹紧座1311之间设有第三弹性件17，这样在两个随动夹紧组件121和两个固定夹紧组件131，彼此运动靠近以夹紧燃料电池或远离松开燃料电池，第三弹性件17可以起到一个缓冲的作用，这样使得随动夹紧组件121和两个固定夹紧组件131与燃料电池的接触时，避免对燃料电池产生破坏。

第一弹性件141的结构有多种，在本实施例中，第一弹性件141可以包括第一气弹簧1411，第一气弹簧1411的一端固定在装配板11上，另一端固定在随动板122上。

固定夹紧组件131的的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，固定夹紧组件131可以包括第二夹紧座1311和第二夹紧板1312，第二夹紧座1311固定在滑板15的一端，第二夹紧板1312固定在第二夹紧座1311上。

如图4所示，整平装置2可以包括龙门架210、固定导轨213、第一驱动机构214、第二驱动机构221、连接板222和接触件223，其中龙门架210的下端均具有水平滑块211，固定导轨213有两组，且两组固定导轨213平行设置，龙门架210的下端通过水平滑块211安装在固定导轨213上，第一驱动机构214的动力端通过连接块215与龙门架210连接，第一驱动机构214通过连接块215驱动龙门架210沿固定导轨213延伸方向滑动；龙门架210的顶部设有通道212，第二驱动机构221倒置地安装在龙门架210顶部，第二驱动机构221的伸出端朝向通道212，连接板222与第二驱动机构221的伸出端连接，接触件223安装在连接板222的底面，第二驱动机构221可通过连接板222驱动接触件223下移。

为了减轻龙门架210的重量，降低功耗，龙门架210具有用于减轻重量的镂空区域，镂空区域还可以作为观察窗使用。

第一驱动机构214为丝杆驱动装置。本机构中，第一驱动机构214采用丝杆驱动装置，丝杆驱动装置与连接块215通过螺纹连接，使得丝杆驱动装置和龙门架210形成自锁的效果，避免龙门架210受到侧向力使产生位移或晃动。

作为优选的，第二驱动机构221为气缸或电缸。

龙门架210顶部还具有用于限制连接板222和接触件223垂向下降的导向装置224。本实施例中，连接板222为矩形板状结构，导向装置224为四个竖直设置的导向杆，四个导向杆的下端连接在连接板222顶面的四个边角处。

本机构中，通过导向装置224控制连接板222和接触件223的下行路径，同时使得燃料电池受到的侧向力直接传递到龙门，使得连接板222和龙门架210形成刚性连接。

接触件223为两个条形件，两个条形件等高且平行设置，条形件均沿龙门架210的滑动方向延伸。

本机构在使用时，第一驱动机构214通过连接块215驱动龙门架210移动，龙门架210通过水平滑块211与固定导轨213的配合，使得龙门架210以及龙门架210上的部件在固定导轨213上移动，在龙门架210移动到燃料电池部件上方后，第一驱动机构214停止动作，在本实施例中，第一驱动机构214为丝杆驱动装置时，丝杆驱动装置对龙门架210形成自锁效果。第二驱动机构221伸出，第二驱动机构221的伸出端穿过通道212向下推动连接板222和接触件223，在此过程中，导向装置224对连接板222的下行路径形成导向和限位，直至接触件223接触到燃料电池部件的顶部，实现对燃料电池部件的压制，进而实现对燃料电池抗侧向力的效果。

压紧装置3可以包括压头组件31和第四驱动机构32，压头组件31间隔设置在放置板42的上方，第四驱动机构32与压头组件31传动连接，以驱动压头组件31靠近或远离放置板42，实现对放置板42上的燃料电池的压紧。

第四驱动机构32的结构有多种，在这里不做限定，在本实施例中，第四驱动机构32可以包括伺服电缸321，压头组件31可以包括压力传感器311、压头连接板312和上端板313，压力传感器311设置在伺服电缸321和压头连接板312之间，且与两者连接固定，上端板313可拆卸的安装在压头连接板312的下板面上，这样方便将上端板313安装在燃料电池上。

以上未涉及之处，适用于现有技术。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。