CN218996766U - 七合一制片装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种七合一制片装置，包括覆膜机构、冲孔机构、半切机构及分离机构。覆膜机构能够将托底膜附着于七合一料带的一侧，从而得到第一复合料带。第一复合料带能够依次经过冲孔机构、半切机构及分离机构。冲孔机构能够对第一复合料带的边缘进行冲孔以形成流道及导正孔，半切机构能够对七合一料带进行半切以得到附着于托底膜的七合一片料。托底膜起到支撑作用，从而能够提升冲孔机构及半切机构的模切精度。而且，托底膜为连续料带，能够实现连续输送。在托底膜的带动下，七合一料带能够依次经过冲孔机构、半切机构及分离机构，从实现七合一片料的连续制片。因此，上述七合一制片装置能够有效地提升效率。

Description

七合一制片装置

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种七合一制片装置。

背景技术

燃料电池的核心部件为MEA(Membrane Electrode Assembl，膜电极)，也称之为七合一组件。七合一组件包括五合一组件附着在五合一组件两侧的气体扩散层。七合一制片通常是MEA制备的最后一道工艺，在制得七合一料带后，按照定位从七合一料带中裁切出片料并加工出流道即可得到最终成品。

目前，常规的工序是先将半成品的七合一料带裁切成片料，再逐个对裁切得到的片料进行定位及模切，以加工出所需流道。上述工序使得七合一制片的整个过程分散，且效率比较低下。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种能够提升加工效率的七合一制片装置。

一种七合一制片装置，包括覆膜机构、冲孔机构、半切机构及分离机构，所述覆膜机构能够将托底膜附着于七合一料带的一侧，以得到第一复合料带，所述第一复合料带能够依次经过所述冲孔机构、所述半切机构及所述分离机构；

所述冲孔机构能够对所述第一复合料带的边缘进行冲孔以形成流道及导正孔；

所述半切机构能够对所述第一复合料带进行半切并将所述七合一料带切断，以得到附着于所述托底膜的七合一片料；

所述分离机构能够将所述七合一片料从所述托底膜分离。

在其中一个实施例中，所述覆膜机构包括覆膜辊及驱动辊，所述托底膜及所述七合一料带能够穿过所述驱动辊与所述覆膜辊之间，并在所述驱动辊及所述覆膜辊的挤压下使所述托底膜附着于所述七合一料带。

在其中一个实施例中，所述分离机构包括剥离辊及主驱辊，所述第一复合料带能够穿过所述剥离辊与所述主驱辊之间并在所述主驱辊的驱使下朝第一方向输送，沿所述第一方向输送的第一复合料带绕经所述剥离辊向第二方向输送的过程中，所述七合一片料与所述托底膜在所述剥离辊处分离。

在其中一个实施例中，包括回收机构，所述回收机构能够沿所述第二方向牵引所述托底膜。

在其中一个实施例中，所述回收机构包括牵引辊、辊刀及废料盒，所述牵引辊能够牵引所述托底膜，所述辊刀能够对所述牵引辊下游的所述托底膜进行切割，所述废料盒位于所述辊刀的下方。

在其中一个实施例中，还包括输送机构，所述输送机构能够承载由所述分离机构从所述托底膜分离得到的所述七合一片料并输送所述七合一片料。

在其中一个实施例中，所述输送机构包括多个输送辊及真空皮带，所述真空皮带套设于多个所述输送辊，且所述真空皮带的表面能够承载并吸附所述七合一片料。

在其中一个实施例中，所述托底膜与所述七合一料带之间通过光敏胶粘合，在所述半切机构与所述分离机构之间设置有解粘机构，所述解粘机构用于对所述第一复合料带进行光照，以减弱光敏胶的粘性。

在其中一个实施例中，所述冲孔机构与所述半切机构之间的所述第一复合料带在重力作用下垂落并形成第一缓存区域，位于所述第一缓存区域的所述第一复合料带呈V形。

在其中一个实施例中，所述半切机构与所述分离机构之间的所述第一复合料带在重力作用下垂落并形成第二缓存区域，位于所述第二缓存区域的所述第一复合料带呈V形。

上述七合一制片装置，覆膜机构能够将托底膜附着于七合一料带的一侧，从而得到第一复合料带，在冲孔机构及半切机构进行冲孔及半切的过程中，托底膜起到支撑作用，从而能够提升模切精度。而且，托底膜为连续料带，能够实现连续走带。在托底膜的带动下，七合一料带能够依次经过冲孔机构、半切机构及分离机构，从实现七合一片料的连续制片。因此，上述七合一制片装置能够有效地提升效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一个实施例中七合一制片装置的结构示意图；

图2为图1所示七合一制片装置制片过程中第一复合料带的变化示意图；

图3为本实用新型另一个实施例中七合一制片装置的结构示意图；

图4为图3所示七合一制片装置制片过程中七合一料带的变化示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，本实用新型一个实施例中的七合一制片装置100包括覆膜机构110、冲孔机构120、半切机构130及分离机构140。

覆膜机构110能够将托底膜10附着于七合一料带20的一侧，以得到第一复合料带30。托底膜10可以是PET材质的料带，具有较高的韧性。七合一料带20包括五合一料带及附着于五合一料带两侧的气体扩散层，气体扩散层一般为裁切成所需尺寸的碳纸。七合一料带20沿长度方向形成有多个间隔设置的功能区域，在燃料电池工作时，反应气体能够在功能区域处发生化学反应以产生电能。

具体的，五合一料带包括上边框料带、下边框料带及多个CCM片料(CCM，catalystcoated membrane，催化剂/质子交换膜组件)，多个CCM片料夹持于上边框料带与下边框料带之间。上边框料带及下边框料带相对应的区域形成有多个镂空槽，每个CCM片料的催化剂层对应上边框料带及下边框料带上的镂空槽设置，以形成上述功能区域，气体扩散层对应上述功能区域设置。

在本实施例中，覆膜机构110包括覆膜辊111及驱动辊112，托底膜10及七合一料带20能够穿过驱动辊112与覆膜辊111之间，并在驱动辊112及覆膜辊111的挤压下使托底膜10附着于七合一料带20。

覆膜辊111及驱动辊112在转动的过程中，能够实现托底膜10与七合一料带20的连续复合。在复合的同时，驱动辊112还能够提供使第一复合料带30向下游输送的驱动力。

托底膜10与七合一料带20之间可通过静电力、胶合力等作用力实现结合。具体在本实施例中，托底膜10的表面预先涂布有光敏胶，托底膜10与七合一料带20之间通过光敏胶粘合。光敏胶能够使得托底膜10与七合一料带20之间结合更牢固，上述光敏胶可以是UV胶。

请一并参阅图2，第一复合料带30能够沿箭头所示的方向输送，经覆膜机构110输出的第一复合料带30能够依次经过冲孔机构120、半切机构130及分离机构140。其中，冲孔机构120能够对第一复合料带30的边缘进行冲孔以形成流道301及导正孔302。流道301供燃料电池工作时反应气体进出，导正孔302则能够在下一道工序中与导正钉配合，以对第一复合料带30进行定位。

冲孔机构120进行冲孔的位置位于第一复合料带30宽度方向的两侧，且与功能区域的位置相对应。冲孔机构120进行冲孔时，其刀模贯穿托底膜10及七合一料带20，从而将底膜10及七合一料带20的局部镂空，而冲孔所产生的废料可直接在冲孔机构120所在的工位排出。

冲孔机构120的上游一侧一般还设置有视觉定位机构180，视觉定位机构180能够对第一复合料带30的中心进行定位，从而使得冲孔机构120进行冲孔的位置更加精确。

半切机构130能够对第一复合料带30进行半切并将七合一料带20切断，以得到附着于托底膜10料带的七合一片料21。具体的，半切机构130在进行半切时，其刀模只将七合一料带20切断而并不会将托底膜10切断，故托底膜10可保持完整性，从而实现连续输送。半切机构130执行半切操作时，能够沿七合一料带20的功能区域的周向将七合一料带20切断，从而使得每次半切得到的七合一片料21中均包含一个功能区域。

半切机构130半切得到七合一片料21的同时，还将得到附着于托底膜10并围绕七合一片料21设置的废料框22。其中，流道301位于七合一片料21上，而导正孔302位于废料框22上。半切机构130进行半切时，由于托底膜10的支撑作用，故可避免七合一料带20表面出现不平，从而能够提升半切的精度，并保持得到的七合一片料21的尺寸稳定。

具体在本实施例中，冲孔机构120与半切机构130之间的第一复合料带30在重力作用下垂落并形成第一缓存区域，位于第一缓存区域的第一复合料带30呈V形。该第一缓存区域可在冲孔机构120与半切机构130之间起到隔绝张力的作用，当冲孔机构120及半切机构130工作时导致第一复合料带30的张力波动时，能够避免对彼此产生干扰。

而且，第一复合料带30通过自身的重力形成第一缓存区域，在张力隔绝的过程中无需采用过辊对第一复合料带30进行缓存及换向，故还能避免因过辊表面的摩擦而对七合一料带20表面的碳纸造成损伤。

分离机构140能将七合一片料21从托底膜10分离。分离得到的七合一片料21能够直接转移至下一道工序进行加工或进行存储，而废料框22则留在托底膜10的表面。

具体在本实施例中，半切机构130与分离机构140之间的第一复合料带30在重力作用下垂落并形成第二缓存区域，位于第二缓存区域的第一复合料带30呈V形。同样的，该第二缓存区域能够在半切机构130与分离机构140之间起到张力隔绝的作用，从而避免两者的工作过程相互干扰。

请再次参阅图1，具体在本实施例中，分离机构140包括剥离辊141及主驱辊142，第一复合料带30能够穿过剥离辊141与主驱辊142之间并在主驱辊142的驱使下朝第一方向输送，沿第一方向输送的第一复合料带30绕经剥离辊141向第二方向输送的过程中，七合一片料21与托底膜10在剥离辊141处分离。

第二方向与第一方向为不同的方向。由于七合一片料21具有一定的刚性，故沿第二方向牵引托底膜10时，七合一片料21与托底膜10之间将产生迫使两者相互远离的作用力。当两者之间的粘接力不足以对抗上述作用力时，则七合一片料21将与托底膜10带分离，从而形成剥离角。随着分离机构140的持续运转，第一复合料带30上的七合一片料21将被依次剥离。在剥离七合一片料21的过程中，无需与七合一片料21直接接触，从而能够有效地避免分离过程中对七合一片料21造成损伤。

而且，主驱辊142还能够对第一复合料带30提供输送的驱动力，从而保证第一复合料带30顺利输送。

需要指出的是，在其他实施例中，分离机构140也可以是带吸盘的机械手，吸盘在吸取第一复合料带30上的七合一片料21后，能够在机械手的带动下将七合一片料21从托底膜10的表面剥离。

进一步的，在本实施例中，七合一制片装置100还包括回收机构150，回收机构150能够沿第二方向牵引托底膜10。回收机构150沿第二方向牵引托底膜10时，将使得绕经剥离辊141的第一复合料带30向第二方向输送转向，从而使得七合一片料21与托底膜10在剥离辊141处分离。

具体在本实施例中，回收机构150包括牵引辊151、辊刀152及废料盒153，牵引辊151能够牵引托底膜10，辊刀152能够对牵引辊151下游的托底膜10进行切割，废料盒153位于辊刀152的下方。

牵引辊151一般包括相对设置的两个夹辊，且其中一个为主动辊，牵引辊151沿第二方向牵引托底膜10，从而使得经剥离辊141输出的第一复合料带30换向。辊刀152则能够将托底膜10及其上的废料框22粉碎，并由下方的废料盒153进行收集。

需要指出的是，在其他实施例中，回收机构150也可以是直接对托底膜10进行收卷的收料辊。

此外，在本实施例中，七合一制片装置100还包括输送机构160，输送机构160能够承载由分离机构140从托底膜10料带分离得到的七合一片料21，并输送七合一片料21。在输送机构160的作用下，得到的七合一片料21能够依次被转移至指定位置，以方便存储或供下一道工序取用。

需要指出的是，当分离机构140采用的是带吸盘的机械手时，输送机构160也可省略，而可由机械手直接将七合一片料21移动至指定位置。

进一步的，在本实施控制，输送机构160包括多个输送辊161及真空皮带162，真空皮带162套设于多个输送辊161，且真空皮带162的表面能够承载并吸附七合一片料21。在真空皮带162的吸附作用下，能够避免七合一片料21在输送过程中散落或偏移。

在本实施例中，在半切机构130与分离机构140之间设置有解粘机构170，解粘机构170用于对第一复合料带30进行光照，以减弱光敏胶的粘性。

光敏胶经解粘机构170光照后可使粘性减弱，也可根据需要将光敏胶的粘性完全解除。解粘机构170一般发出UV固化光。当然，根据托底膜10表面光敏胶类型的不同，解粘机构170发出的固化光也可是可见光、电子束等。

经过解粘机构170照射后，托底膜10与七合一片料21之间的粘接力减弱或消除。因此，在将七合一片料21与托底膜10分离时更容易，并能够避免造成七合一片料21的破损。

上述七合一制片装置100，覆膜机构110能够将托底膜10附着于七合一料带20的一侧，从而得到第一复合料带30，在冲孔机构120及半切机构130进行冲孔及半切的过程中，托底膜10起到支撑作用，从而能够提升模切精度。而且，托底膜10为连续料带，能够实现连续输送。在托底膜10的带动下，七合一料带20能够依次经过冲孔机构120、半切机构130及分离机构140，从实现七合一片料21的连续制片。因此，上述七合一制片装置100能够有效地提升效率。

请参阅图3及图4，本实用新型另一个实施例中的七合一制片装置200包括主驱机构210、冲孔切边机构220及切断机构230。

主驱机构210位于冲孔切边机构220与切断机构230之间，能够为七合一料带20提供驱动力。连续来料的七合一料带20在主驱机构210的带动下，将经过冲孔切边机构220并进入切断机构230内。

冲孔切边机构220能够在七合一料带20的两侧边缘加工出流道201，并对七合一料带20的两侧进行切边，以加工出七合一片料21长度方向(七合一料带20宽度方向)两侧的轮廓。冲孔切边机构220裁切产生的废料，能够直接在冲孔切边机构220所在的工位排出。由于经过冲孔切边机构220的第一次裁切后，七合一料带20能够保持较高的完整性，故能够在主驱机构210的驱动下继续向前输送，并进给至切断机构230。切断机构230能够沿宽度方向将七合一料带20切断，从而依次得到多个七合一片料21。可见，七合一制片装置200也能够实现七合一片料21的连续制片。

主驱机构210在驱动七合一料带20进给的过程中能够维持七合一料带20的张力，从而能够保证冲孔切边机构220顺利实现模切。具体在本实施例中，七合一制片装置200还包括张力控制机构240，张力控制机构240位于冲孔切边机构220的上游侧。张力控制机构240能够使得七合一料带20在冲孔及切边过程中保持设定的张力，从而进一步提升加工精度。

此外，七合一制片装置200还包括第二视觉定位机构250及第二输送机构260，其结构及功能与上一个实施例中的视觉定位机构180及输送机构160相同，故在此不再赘述。

上述七合一制片装置200不仅能够实现五合一片料21的连续生产。而且，生产过程无需额外使用其他耗材，故还能节省材料并简化工序。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种七合一制片装置，其特征在于，包括覆膜机构、冲孔机构、半切机构及分离机构，所述覆膜机构能够将托底膜附着于七合一料带的一侧，以得到第一复合料带，所述第一复合料带能够依次经过所述冲孔机构、所述半切机构及所述分离机构；

所述冲孔机构能够对所述第一复合料带的边缘进行冲孔以形成流道及导正孔；

所述半切机构能够对所述第一复合料带进行半切并将所述七合一料带切断，以得到附着于所述托底膜的七合一片料；

所述分离机构能够将所述七合一片料从所述托底膜分离。

2.根据权利要求1所述的七合一制片装置，其特征在于，所述覆膜机构包括覆膜辊及驱动辊，所述托底膜及所述七合一料带能够穿过所述驱动辊与所述覆膜辊之间，并在所述驱动辊及所述覆膜辊的挤压下使所述托底膜附着于所述七合一料带。

3.根据权利要求1所述的七合一制片装置，其特征在于，所述分离机构包括剥离辊及主驱辊，所述第一复合料带能够穿过所述剥离辊与所述主驱辊之间并在所述主驱辊的驱使下朝第一方向输送，沿所述第一方向输送的第一复合料带绕经所述剥离辊向第二方向输送的过程中，所述七合一片料与所述托底膜在所述剥离辊处分离。

4.根据权利要求3所述的七合一制片装置，其特征在于，包括回收机构，所述回收机构能够沿所述第二方向牵引所述托底膜。

5.根据权利要求4所述的七合一制片装置，其特征在于，所述回收机构包括牵引辊、辊刀及废料盒，所述牵引辊能够牵引所述托底膜，所述辊刀能够对所述牵引辊下游的所述托底膜进行切割，所述废料盒位于所述辊刀的下方。

6.根据权利要求1所述的七合一制片装置，其特征在于，还包括输送机构，所述输送机构能够承载由所述分离机构从所述托底膜分离得到的所述七合一片料并输送所述七合一片料。

7.根据权利要求6所述的七合一制片装置，其特征在于，所述输送机构包括多个输送辊及真空皮带，所述真空皮带套设于多个所述输送辊，且所述真空皮带的表面能够承载并吸附所述七合一片料。

8.根据权利要求1所述的七合一制片装置，其特征在于，所述托底膜与所述七合一料带之间通过光敏胶粘合，在所述半切机构与所述分离机构之间设置有解粘机构，所述解粘机构用于对所述第一复合料带进行光照，以减弱光敏胶的粘性。

9.根据权利要求1所述的七合一制片装置，其特征在于，所述冲孔机构与所述半切机构之间的所述第一复合料带在重力作用下垂落并形成第一缓存区域，位于所述第一缓存区域的所述第一复合料带呈V形。

10.根据权利要求1所述的七合一制片装置，其特征在于，所述半切机构与所述分离机构之间的所述第一复合料带在重力作用下垂落并形成第二缓存区域，位于所述第二缓存区域的所述第一复合料带呈V形。

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