一种氢燃料发动机电堆高效入壳装置以及工装方法与流程

1.本发明涉及氢燃料发动机配件加工技术领域，具体涉及一种氢燃料发动机电堆高效入壳装置以及工装方法。


背景技术：

2.氢燃料电池是一种利用氢和氧反应产生电能的装置，通常氢燃料电池是将燃料电池芯片、流道板、气体弹簧等组件封装在一起形成电堆后，需要进行入壳操作。电堆入壳这个过程可以有效保护电堆组件免受外界物理或化学环境的损害，并且使整个燃料电池系统更加紧凑、安全和易于维护。
3.现有技术cn112397757a公开了一种燃料电池电堆封装结构及其封装壳体、电芯结构，该封装壳体包括箱主体及箱盖，箱主体上设置有供电芯进出的开口，且至少在箱主体的一对相对内壁上沿电芯的进出方向分别设置有至少一个导向筋或导向槽；箱盖用于与箱主体密封配合将开口封闭；在应用时，将电芯逐个放入壳主体内，使电芯与箱主体上的导向结构配合对电芯进行导向定位以便于各个电芯的组装，最后箱盖装配于箱主体将电芯堆叠压紧固定；上述封装壳体与导向筋或导向槽一体化组装成型结构能够将电芯包裹其中，起到良好的保护效果并承受电芯封装力，箱主体上的开口可实现自动化的机械手装配，并且在电芯组装过程中能够对电芯进行导向和定位，起到工装的效果，提高电芯装配精度。
4.但是，这种方式是将电芯先进行入壳再进行压合成型，不仅提高了入壳的对位精密度要求，同时加工效率也受到了影响，产品的良品率低。为解决此问题，现有技术的电堆入壳，采用将电堆先制备好，再进行入壳操作的，但仍存在以下问题：
5.由于电堆的入壳过程需要高度精确度，但是目前采用人工入堆的方式，难以满足工艺要求；由于需要全程手动安装才能完成电堆的入壳过程，对生产效率和后续维护带来了很大的人工干预和财务成本，同时，电堆入壳封装自动化程度较低，人工不可控因素多，极大的限制了生产效率和良品率。


技术实现要素：

6.有鉴于此，为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种氢燃料发动机电堆高效入壳装置以及工装方法。
7.本发明的技术方案为：
8.一种氢燃料发动机电堆高效入壳装置，其特征在于，包括固定框架，所述固定框架上设有第一驱动装置，所述第一驱动装置连接有翻转部，所述翻转部的一侧设有端面固定板座，所述端面固定板座表面分别对称设有支撑板、第一限位部；
9.所述翻转部于远离端面固定板座的一侧连接有第二驱动装置，所述第二驱动装置连接有第二限位部；
10.所述端面固定板座表面对称设有限位安装孔；
11.所述固定框架上还设有移动装置，所述移动装置设置于第一驱动装置的一侧，所
述移动装置上方连接有限位座。
12.进一步的，所述支撑板设置在端面固定板座的边缘，可为提供端面固定板座提供支撑力，提高端面固定板座以及翻转部的加工稳定性。
13.进一步的，所述第一限位部对称设置于支撑板之间的区域。
14.进一步的，所述第一限位部为第一条形限位块，通过此设置，可以对电堆进行限位以及一侧的贴合，有效提升入堆的稳定性以及加工的精密度。
15.进一步的，所述第二限位部包括底座，所述底座上排布有第二条形限位块。
16.进一步的，所述第二条形限位块于底座的一侧相对垂直设置，所述第二条形限位块于底座的另一侧相对水平设置，通过此设置，可以对电堆进行限位以及另一侧的贴合，保证电堆在翻转过程中的稳定性，进而保证加工的精密度。
17.进一步的，所述移动装置为xy轴移动装置，在平面内实现物体的精确运动控制，可应用于需要高精度和重复性运动的场合，具有快速加速、减速和停止的特点，同时设备操作简单，使用方便，适用于各种形状、大小和重量的物体，可以将物体精确定位在平面内，实现壳体与电堆的精确对位。
18.进一步的，所述限位座包括底板，所述底板上对称设有第三限位块，所述第三限位块为l型限位块或方形限位块，可实现壳体的限位固定，保证入壳过程中，壳体不发生位偏。
19.进一步的，还包括翻转支撑部，所述翻转支撑部对称设置于翻转部的两侧，可实现将翻转部可靠地固定在特定角度上，保持翻转部稳定、不移位，以便精确进行下一步加工操作；同时使用翻转支撑可以有效减轻翻转的负担，并提高操作效率；并且可快速承载和精确定位物品，缩短制造周期和工时的耗费，从而提高生产效率和质量。
20.进一步的，所述第一驱动装置为支撑气缸机构，所述第二驱动装置为气缸驱动装置。
21.本发明的电堆入壳装置，可实现不间断地进行加工、生产等作业，相较于人工可以实现更高的生产效率，同时，配合设定的程序，本发明能够按照既定路径、节奏精准运行，避免了人工因为疲劳、分心等原因而导致的精度和质量偏差；另外，本发明可以降低工人的体力劳动强度，从而使工作更容易且安全。
22.本发明的电堆入壳装置还可以减少操作过程中的误擦和损耗，从而保证产品的良品率。
23.本发明还提供一种氢燃料发动机电堆高效入壳的工装方法，其特征在于，包括以下步骤：
24.s1、将翻转部调整到水平位置，通过第一驱动装置顶起；
25.s2、吊装电堆水平放置在翻转部上，用螺丝将电堆固定在端面固定板座上；
26.s3、将翻转部旋转到垂直，第一驱动装置退回；
27.s4、将壳体吊装到移动装置的限位座，并垂直竖立，调整壳体到合适位置；
28.s5、人工操作按钮，电堆开始下降装入壳体，同时第二驱动装置驱动第二限位部与电堆分离；
29.s6、完全入壳到位后，松开电堆端板固定螺丝，端面固定板座升上最高点；
30.s7、将电堆与壳体通过锁螺丝固定；
31.s8、将安装好的产品移开入壳位置；
32.s9、将翻转部重新翻转到水平位置，重复s1-s8的操作。
33.本发明的有益效果效果为：
34.1、提高生产效率：通过电堆入壳装置代替纯人工操作，可完成电堆准确、稳定、高效的组装过程，大大提高了生产效率和生产效益；
35.2、精度有效提高：通过电堆入壳装置的介入，保证入壳等各项关键指标的精度和稳定性，并且可以有效避免人为因素对产品质量的影响；
36.3、一致性好：电堆入壳装置在加工过程中可以保持统一的操作，可以保证每个电堆的入壳质量具有一致性，有效降低人员的变量不确定性；
37.4、减少劳动强度：人工干预少，可以减少作业人员的操作负担和劳动强度，同时可以减少劳动风险和事故发生率；
38.5、可迭代性和可扩展性强：具备结构优化扩增的能力，可针对不同尺寸的产品进行加工，为以后产品升级、改进和生产线扩大等提供保障。
附图说明
39.图1为本发明装置一实施例的结构示意图；
40.图2为本发明装置一实施例装置与电堆、壳体配合后的结构示意图；
41.图3为本发明装置一实施例的局部结构示意图；
42.图4为本发明装置一实施例的局部结构示意图；
43.图5为本发明装置一实施例的局部结构示意图；
44.图6为本发明一实施例电堆的结构示意图；
45.图7为本发明一实施例壳体的结构示意图。
具体实施方式
46.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.实施例1
48.一种氢燃料发动机电堆高效入壳装置，其特征在于，包括固定框架10，所述固定框架上设有第一驱动装置1，所述第一驱动装置连接有翻转部2，所述翻转部的一侧设有端面固定板座3，所述端面固定板座表面分别对称设有支撑板4、第一限位部5；
49.所述翻转部于远离端面固定板座的一侧连接有第二驱动装置6，所述第二驱动装置连接有第二限位部7；
50.所述端面固定板座表面对称设有限位安装孔31；
51.所述固定框架上还设有移动装置8，所述移动装置设置于第一驱动装置的一侧，所述移动装置上方连接有限位座9。
52.进一步的，所述支撑板设置在端面固定板座的边缘，可为提供端面固定板座提供支撑力，提高端面固定板座以及翻转部的加工稳定性。
53.进一步的，所述第一限位部对称设置于支撑板之间的区域。
54.进一步的，所述第一限位部为第一条形限位块，通过此设置，可以对电堆进行限位以及一侧的贴合，有效提升入堆的稳定性以及加工的精密度。
55.进一步的，所述第二限位部包括底座71，所述底座上排布有第二条形限位块72。
56.进一步的，所述第二条形限位块于底座的一侧相对垂直设置，所述第二条形限位块于底座的另一侧相对水平设置，通过此设置，可以对电堆进行限位以及另一侧的贴合，保证电堆在翻转过程中的稳定性，进而保证加工的精密度。
57.进一步的，所述移动装置为xy轴移动装置，在平面内实现物体的精确运动控制，可应用于需要高精度和重复性运动的场合，具有快速加速、减速和停止的特点，同时设备操作简单，使用方便，适用于各种形状、大小和重量的物体，可以将物体精确定位在平面内，实现壳体与电堆的精确对位。
58.进一步的，所述限位座包括底板91，所述底板上对称设有第三限位块92，所述第三限位块为l型限位块，可实现壳体的限位固定，保证入壳过程中，壳体不发生位偏。
59.进一步的，还包括翻转支撑部101，所述翻转支撑部对称设置于翻转部的两侧，可实现将翻转部可靠地固定在特定角度上，保持翻转部稳定、不移位，以便精确进行下一步加工操作；同时使用翻转支撑可以有效减轻翻转的负担，并提高操作效率；并且可快速承载和精确定位物品，缩短制造周期和工时的耗费，从而提高生产效率和质量。
60.实施例2
61.本实施例提供一种与实施例1结构相同的氢燃料发动机电堆高效入壳装置，所不同的是，所述限位座包括底板91，所述底板上对称设有第三限位块92，所述第三限位块为方形限位块，可实现壳体的限位固定，保证入壳过程中，壳体不发生位偏。
62.进一步的，所述第一驱动装置为支撑气缸机构，所述第二驱动装置为气缸驱动装置。
63.实施例3
64.一种实施例1或2所述的氢燃料发动机电堆高效入壳的工装方法，其特征在于，包括以下步骤：
65.s1、将翻转部调整到水平位置，通过第一驱动装置顶起；
66.s2、吊装电堆20水平放置在翻转部上，用螺丝将电堆固定在端面固定板座上；
67.s3、将翻转部旋转到垂直，第一驱动装置退回；
68.s4、将壳体30吊装到移动装置的限位座，并垂直竖立，调整壳体到合适位置；
69.s5、人工操作按钮，电堆开始下降装入壳体，同时第二驱动装置驱动第二限位部与电堆分离；
70.s6、完全入壳到位后，松开电堆端板固定螺丝，端面固定板座升上最高点；
71.s7、将电堆与壳体通过锁螺丝固定；
72.s8、将安装好的产品移开入壳位置；
73.s9、将翻转部重新翻转到水平位置，重复s1-s8的操作。
74.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有
变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
75.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。需注意的是，本发明中所未详细描述的技术特征，均可以通过任一现有技术实现。

技术特征：
1.一种氢燃料发动机电堆高效入壳装置，其特征在于，包括固定框架，所述固定框架上设有第一驱动装置，所述第一驱动装置连接有翻转部，所述翻转部的一侧设有端面固定板座，所述端面固定板座表面分别对称设有支撑板、第一限位部；所述翻转部于远离端面固定板座的一侧连接有第二驱动装置，所述第二驱动装置连接有第二限位部；所述端面固定板座表面对称设有限位安装孔；所述固定框架上还设有移动装置，所述移动装置设置于第一驱动装置的一侧，所述移动装置上方连接有限位座。2.根据权利要求1所述的氢燃料发动机电堆高效入壳装置，其特征在于，所述支撑板设置在端面固定板座的边缘；所述第一限位部对称设置于支撑板之间的区域。3.根据权利要求2所述的氢燃料发动机电堆高效入壳装置，其特征在于，所述第一限位部为第一条形限位块。4.根据权利要求1所述的氢燃料发动机电堆高效入壳装置，其特征在于，所述第二限位部包括底座，所述底座上排布有第二条形限位块。5.根据权利要求4所述的氢燃料发动机电堆高效入壳装置，其特征在于，所述第二条形限位块于底座的一侧相对垂直设置，所述第二条形限位块于底座的另一侧相对水平设置。6.根据权利要求1所述的氢燃料发动机电堆高效入壳装置，其特征在于，所述移动装置为xy轴移动装置。7.根据权利要求6所述的氢燃料发动机电堆高效入壳装置，其特征在于，所述限位座包括底板，所述底板上对称设有第三限位块，所述第三限位块为l型限位块或方形限位块。8.根据权利要求1所述的氢燃料发动机电堆高效入壳装置，其特征在于，还包括翻转支撑部，所述翻转支撑部对称设置于翻转部的两侧。9.根据权利要求1所述的氢燃料发动机电堆高效入壳装置，其特征在于，所述第一驱动装置为支撑气缸机构，所述第二驱动装置为气缸驱动装置。10.一种权利要求1或9所述的氢燃料发动机电堆高效入壳的工装方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、将翻转部调整到水平位置，通过第一驱动装置顶起；s2、吊装电堆水平放置在翻转部上，用螺丝将电堆固定在端面固定板座上；s3、将翻转部旋转到垂直，第一驱动装置退回；s4、将壳体吊装到移动装置的限位座，并垂直竖立，调整壳体到合适位置；s5、人工操作按钮，电堆开始下降装入壳体，同时第二驱动装置驱动第二限位部与电堆分离；s6、完全入壳到位后，松开电堆端板固定螺丝，端面固定板座升上最高点；s7、将电堆与壳体通过锁螺丝固定；s8、将安装好的产品移开入壳位置；将翻转部重新翻转到水平位置，重复s1-s8的操作。

技术总结
本发明提供一种氢燃料发动机电堆高效入壳装置以及工装方法，本发明方法包括以下步骤：将翻转部调整到水平位置，通过第一驱动装置顶起；吊装电堆水平放置在翻转部上，用螺丝将电堆固定在端面固定板座上；将翻转部旋转到垂直，第一驱动装置退回；将壳体吊装到移动装置的限位座，并垂直竖立，调整壳体到合适位置；人工操作按钮，电堆开始下降装入壳体，同时第二驱动装置驱动第二限位部与电堆分离；完全入壳到位后，松开电堆端板固定螺丝，端面固定板座升上最高点；将电堆与壳体通过锁螺丝固定；将安装好的产品移开入壳位置。通过本发明方法，可实现电堆高效入壳，提高生产效率，同时精度有效提高，生产的产品一致性好。生产的产品一致性好。生产的产品一致性好。


技术研发人员：赖辉 左韩露 杨皓 周世荣
受保护的技术使用者：惠州绿保科技有限公司
技术研发日：2023.06.07
技术公布日：2023/9/7