[0001] 本发明涉及一种用于组装和运输电气设备(例如氢燃料电池和电解槽的部件或电池单元)的扁平部件堆叠的柔性支撑托盘。

[0002] 在氢能源燃料电池生产线的实施案例中，氢能源燃料电池主要的组装工艺是交替堆叠膜电极板和双极板的堆叠工艺，和完成堆叠后的堆叠层的压装工艺。而只完成堆叠的半成品氢燃料电池在堆叠设备和压装设备之间的转运有特殊难点。只完成堆叠的半成品氢燃料电池，产品的堆叠层高出壳体很多，而且堆叠层是上千层的堆叠片，极易滑动。但是产品的组装工艺要求堆叠片位置精确，因此不允许堆叠层有位移晃动。而压装工艺是对堆叠层施加压力，堆叠层的厚度就会在压机的作用下被压缩约五分之一的厚度，最后厚度完全到壳体以内。由于双极板与膜电极板可能具有小的或甚至大的偏差，因此可能容易发生相对于堆叠内每个板的适当位置的偏差。如果堆叠偏差过大，容易造成氢气泄漏、产品报废等风险。因此，堆叠设备需要具有精确的堆叠功能。

[0033] 本文作为示例所示的具体实施例已经开发成与形成同一申请人的共同未决申请的主题的堆叠设备结合使用。为使本发明更明显易懂，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

[0034] 如图1所示，本实施例公开的一种氢能源燃料电池生产过程中使用的柔性转运托盘包括主体底板机构001、主体框架机构002、底部快换支撑机构003、两个导向引导机构004。主体底板机构001和主体框架机构002安装在一块，是基本主体结构。主体底板机构001上安装有用于支撑氢燃料电池产品的底部快换支撑机构003。主体框架机构002顶部安装有两个导向引导机构004，能够向外以及向内调节：向外调节后，可以快速地将燃料电池壳体放入主体框架机构002内，再向内调节后，导向引导机构004能够与氢能源燃料电池壳体贴合，起到引导堆叠片放入燃料电池壳体的导向功能，并保证堆叠层不会出现位移晃动。底部快换支撑机构003和导向引导机构004可以根据氢燃料电池产品的不同高度进行选配，都可以免工具快速更换，满足多种机型快速切换，增加托盘柔性兼容能力，实现柔性兼容不同高度的氢燃料电池产品。

[0035] 如图2所示，主体底板机构001的主体为铝板201，满足强度高、重量轻的要求。铝板201设计有举升定位孔，用于精准定位本发明提供的托盘。铝板201的四个角部分别安装有一个导向轮机构202，使本发明提供的托盘在辊道上运转更顺滑。在铝板201上还安装有聚氨酯防撞减震块203、钢制耐撞块207以及标识牌和箭头指示方向208。在本发明公开的两个托盘相互碰撞时，聚氨酯防撞减震块203能够吸收碰撞冲击时所产生的震动。在本发明公开的托盘与外部的气动停止器配合使用时，通过钢制耐撞块207可以增加托盘使用寿命。通过标识牌和箭头指示方向208，能够方便人员快速识别本发明公开的托盘方向与种类。铝板
201边缘下方接触辊道的部分使用高硬度耐磨钢条204，用于增加本发明公开的托盘的使用寿命。

[0036] 主体框架机构002包括主体方钢焊接架205，使用钢材焊接，保证托盘强度。主体方钢焊接架205顶部有四个快速吊装环206，方便本发明公开的托盘转运与托盘上下线。本实施例中，主体方钢焊接架205采用普通钢材焊接，强度高成本低。主体方钢焊接架205右侧上下都固定增加强度，左侧只下方连接固定、上方开口，是给机器人自动化搬运氢燃料电池预留抓手操作空间。主体方钢焊接架205上方安装两个肘夹303，可以快速地固定氢燃料电池壳体。

[0037] 图3图4所示，导向引导机构004通过水平导轨301和竖直导轨302固定在主体框架机构002顶部，其整体可以沿水平导轨301和竖直导轨302调整位置。导向引导机构004通过水平导轨301和竖直导轨302可以在主体框架机构002上内、外滑动调节以及上、下滑动调节，一是为了方便快速装入和卸出电池产品，二是可兼容多种规格电池产品，并调节方便。在氢燃料电池壳体上料前，需要把导向引导机构004沿水平导轨301向外移动至导轨端部水平限位306处，此时弹簧销316会卡在V型槽317上，防止托盘导向引导机构沿导轨301晃动；
此时氢燃料电池壳体能上料到托盘内部。壳体上料后，人工可以操作肘夹303快捷地压紧燃料电池壳体。解锁弹簧插拔销305后，可以抓着把手314沿着竖直导轨302把导向引导机构
004放到氢燃料电池壳体上后，人工再插入弹簧插拔销305，此时可以完全锁定导向引导机构004在竖直导轨302上的位置。使用弹簧插拔销305快速锁定或者解锁定位点，可以满足快速准确定位要求。

[0038] 当导向引导机构004放到燃料电池壳体上后，导向引导机构004通过45度斜导轨310与产品上的45度斜面贴合，由此导向引导机构004在水平导轨301上的位置就被完全限位了。当托盘与外界设备配合时，通过导向引导机构004顶面的定位销孔二312以及固定于主体框架机构002顶部的定位销孔一311精确固定托盘位置。每个导向引导机构004的前后两侧分别设有一个位置固定的固定导向条307以及一个位置可以上下移动的滑动导向条
308，滑动导向条308在固定导向条307的上方，且前后两侧的固定导向条307以及滑动导向条308采用非对称设计。左右两侧的导向引导机构004上的固定导向条307以及滑动导向条
308相对设置，对称安装，从而形成对堆叠片的完全导向。本实施例中，固定导向条307以及滑动导向条308的底部为45度斜导轨310，通过导向条对接电池外壳位的接触端采用45度导向对接的方式，使得对接更平滑。滑动导向条308在导向槽313内上下滑动，导向槽313位于导向引导机构004上。弹簧309完全限位在导向槽313内，向下和向上都有最大限位。正常情况下，滑动导向条308在弹簧309作用下保持在上方，但是当压装设备压装堆叠片时，压装设备所产生的压力作用在滑动导向条308上，压力克服弹簧309的弹力，滑动导向条308向下运行至导向槽313的最下方。当作用在滑动导向条308上的外界压力消除后，滑动导向条308在弹簧309回复力的作用下自动恢复到导向槽313的最上方。

[0039] 本实施例中，导向引导机构004本身可以整体快换，并且使用蝶形螺栓，方便操作人员无工具更换其他机型配件。

[0040] 如图4所示，底部快换支撑机构003包括本体，本体上设有三个钢制的中间定位销套405，快换时定位方便、准确快捷。定位销套405的上下两端分别凸出本体的上下端面。三个定位销套405中，位于中间的定位销套405提供通孔，在其前后两侧的两个定位销套405的上端分别固定菱形销401和圆形销402，两者配合可以完全定位产品。本体前后两端的端部分别设有一个导向块403，导向块403为把手状，既可以固定产品侧面，又可以作为把手使用，方便人工搬运。本体下端面设有两个水平放置支撑块404，相邻两个定位销套405之间设有一个水平放置支撑块404，且水平放置支撑块404要高于定位销套405的下端部。在人工搬运放置底部快换支撑机构003时，水平放置支撑块404可以保护定位销套405不被撞击，也能够保证拆换时底部快换支撑机构003可以放置平稳。在应对不同机型时，可以整体更换高度不同的快换底部支撑机构。通过更改定位销套405和水平放置支撑块404两个零件的高度，就可以做出支撑其他高度型号的氢燃料电池产品的快换支撑机构。

[0041] 图6是托盘带完成压装后的工件的立体示意图，此时导向引导机构外移，肘夹打开，工件完成压装后上盖也安装好，燃料电池可以从托盘上被人工搬运出来，或者由机器人从框架开口处把燃料电池搬运出来。

[0042] 图7是托盘兼容其他机型工件的构立体示意图，如图，新工件的高度与主机型工件比更短，只需要更换底部的快换支撑机构后可以快速兼容其他机型的工件。