TWI384681B - 固體高分子型燃料電池用分離器製造方法及設備 - Google Patents

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Description

固體高分子型燃料電池用分離器製造方法及設備
本發明是關於固體高分子型燃料電池用分離器製造方法及設備。
一般，固體高分子型燃料電池是使用純氫、或將乙醇類改質所獲得的氫氣作為燃料，藉由電性化學地控制將該氫與空氣中的氧之反應，來獲得電氣者。
前述固體高分子型燃料電池，由於將固體的氫離子選擇透過型有機物膜作為電解質來使用，故，比起以往的鹼性燃料電池、如磷酸性燃料電池、溶融碳酸鹽性燃料電池、固體電解質性燃料電池等，使用水溶液系電解質、溶融塩系電解質之流動性媒體作為電解質之燃料電池，能夠達到緊緻化，而持續進行對汽車等其他用途之開發。
又，前述固體高分子型燃料電池，採用如圖1所示，將形成有凸部1a及凹部1b之分離器1、氫極2、高分子電解質膜3、空氣(氧)極4予以重疊而形成三明治構造的電池(cell)5，將多數的該電池5層積作為層積體6，在前述分離器1的與氫極2接觸之側的空間形成有氫氣流路7，並且前述分離器1的與空氣極4接觸之側的空間形成有空氣(氧)流路8，並且在前述分離器1彼此重疊之側的空間，形成有冷卻水流路9。
以往，假想前述分離器1，藉由沖壓成形，形成周緣部平坦、中央部具多數個凸部1a及凹部1b所構成的***成形部，但實際上，當嘗試對由金屬薄板所構成的被成形材的加工時，在由前述凸部1a及凹部1b所構成的***成形部，會產生延性裂縫，故不易沖壓成形為前述這樣的形狀，並且當欲藉由沖壓成形製造大量的分離器1時，會有生產效率降低之問題。
因此，最近提案有將具有在表面形成有凹部及凸部的成形區域之一對滾子對向配置，在該滾子間導入由金屬薄板所構成的被成形材並加以壓下，藉此連續地製造形成有與前述滾子的凹部及凸部對應之流路(氫流路7、空氣流路8、冷卻水流路9)的分離器1。
再者，作為用來製造圖1所示的這種固體高分子型燃料電池的分離器1之裝置的一般的技術水準，具有例如專利文獻1。
[專利文獻1]特開2002-190305號公報
但是，前述分離器1被要求將不銹鋼等的金屬薄板所構成之被成形材形成為更薄(板厚0.1mm左右)且精度，其製造方法及設備的開發為一大課題。
本發明係有鑑於這樣的事情，而開發完成的發明，其目的在於提供不會使生產效率降低，能夠精度良好地成形由金屬薄板所構成的被成形材，可有效率地製造高精度的分離器之固體高分子型燃料電池用分離器製造方法及設備。
本發明是一種固體高分子型燃料電池用分離器製造方法，其特徵為，一邊將從被成形材線圈被成形材捲回機所捲回的被成形材進行蛇行控制，一邊藉由進入角調節裝置調節其傾斜角度後導入到分離器成形軋機，藉由將前述被成形材導入並壓下到該分離器成形軋機中之朝圓周方向具有在表面形成有凹部及凸部的成形區域和未形成有凹部及凸部之非成形區域、且上下對向配置之一對滾子間，來連續地成形形成有與前述凹部及凸部對應的流路之分離器，藉由夾送滾子裝置夾持在該分離器成形軋機所成形的分離器之兩寬度端部並送出且進行張力控制，再將被該夾送滾子裝置所送出的分離器不停止，而在未形成有該流路之部分，藉由升降剪切機加以裁斷。
另外，本發明之固體高分子型燃料電池用分離器製造設備，係具備有：被成形材捲回機，其既可捲回捲繞有被成形材的被成形材線圈，亦可進行蛇行控制；進入角調節裝置，其可調節被該被成形材捲回機從被成形材線圈捲回的被成形材的傾斜角度；分離器成形軋機，其藉由將被前述進入角調節裝置調節了進入角之被成形材導入並壓下到朝圓周方向交互地具有在表面形成有凹部及凸部之成形區域和未形成有凹部及凸部之非成形區域且上下對向配置的一對滾子間，來連續地成形形成有與前述凹部及凸部對應的流路之分離器；夾送滾子裝置，其一邊夾持送出以該分離器成形軋機所成形的分離器之兩寬度端部一邊可進行張力控制；及升降剪切機，其不使被該夾送滾子裝置所送出的分離器停止，而在未形成其流路之部分加以裁斷的升降剪切機。
若依據上述手段，可獲得以下之作用。
一邊將從被成形材線圈被成形材捲回機所捲回的被成形材進行蛇行控制，一邊藉由進入角調節裝置調節其傾斜角度後導入到分離器成形軋機，藉由將前述被成形材導入並壓下到該分離器成形軋機中之朝圓周方向具有在表面形成有凹部及凸部的成形區域和未形成有凹部及凸部之非成形區域、且上下對向配置之一對滾子間，來連續地成形形成有與前述凹部及凸部對應的流路之分離器，藉由夾送滾子裝置夾持在該分離器成形軋機所成形的分離器之兩寬度端部並送出且進行張力控制，再將被該夾送滾子裝置所送出的分離器不停止，而在未形成有該流路之部分，藉由升降剪切機加以裁斷，藉此，能夠確實地成形並裁斷由非常薄的金屬薄板所構成之被成形材，能夠有效率地製造達到所要求的精度之分離器。
在前述固體高分子型燃料電池用分離器製造設備，其中，在前述分離器成形軋機的出側配設有用來織成分離器之兩寬度端部的邊緣搬送導引滾筒，在穩定地搬送形成有與凹部及凸部對應的流路之分離器的這一點上極佳。
又，在前述固體高分子型燃料電池用分離器製造設備，其中，前述分離器成形軋機具備有：可調節前述滾子間的間隙之上推壓缸；在前述滾子的殼體與主軸承軸箱之間，配設成消除上下方向以及水平方向的遊移之常時遊移除去壓缸；嵌裝於前述滾子的頸部之輔助軸承；在該輔助軸承間，配設成消除前述滾子與主軸承之間的遊移的非成形時遊移除去壓缸；檢測成形荷重之荷重檢測器；依據藉由該荷重檢測器所檢測的成形荷重，分別對前述上推壓缸、常時遊移除去壓缸、和非成形時遊移除去壓缸，輸出作動訊號，常時進行前述滾子的殼體與主軸承軸箱之間的遊移，並反復進行前述非成形區域之滾子與主軸承之間的遊移的除去、和前述成形區域之被成形材的成形之控制器。
藉此，分離器成形軋機的滾子的殼體與主軸承軸箱之間的遊移，可藉由常時遊移除去壓缸的作動除去，滾子與主軸承之間的遊移可藉由非成形時遊移除去壓缸的作動除去，能夠將滾子間的間隙精度良好地保持在設定值，因此，即使為由非常薄的金屬薄板所構成之被成形材，也能獲得進行其成形所被要求之精度，能夠有效率地製造高精度的分離器。
又，在前述固體高分子型燃料電池用分離器製造設備，在前述各滾子的滾子軸部，分別經由具備波動齒輪機構之減速機直接連接各自的伺服馬達，並且將該減速機直接連接各自所對應的主軸承軸箱，在將旋轉動力傳達系統的旋轉方向的遊移做成微小，並將旋轉動力傳達到滾子的這一點上極為有效。
若依據本發明的固體高分子型燃料電池用分離器製造方法及設備，能夠達到下述效果，即，不會使生產效率降低，並可精度良好地成形由金屬薄板所構成的被成形材，能夠有效率地製造高精度的分離器的效果。
以下，參照圖面，說明關於本發明的實施例。
圖2及圖3是顯示本發明的實施例，藉由具備一邊將捲繞有被成形材1A的被成形材線圈1B捲回一邊可進行蛇行控制之被成形材捲回機40；可調節被該被成形材捲回機40從被成形材線圈1B所捲回的被成形材1A的傾斜角度之進入角調節裝置50；藉由將被該進入角調節裝置50調節了進入角之被成形材1A導入並壓下到後述的一對滾子13間，來連續地成形形成有流路(氫流路7、空氣流路8、冷卻水流路9)之分離器1(參照圖1)的分離器成形軋機60；夾持送出一邊以該分離器成形軋機60所成形的分離器1的兩寬度端部，一邊可進行張力控制之夾送滾子裝置70；和不使藉由該夾送滾子裝置70所送出的分離器1停止，而在未形成有該流路之部分加以裁斷之升降剪切機80，來構成固體高分子型燃料電池用分離器製造設備。
本實施例的情況，在前述分離器成形軋機60的出側，配設有支承分離器1的兩寬度端部之邊緣搬送導引滾筒90。
前述被成形材捲回機40，如圖2及圖3所示，具有下述結構，即，沿著敷設成朝與被成形材1A的搬送方向呈直角的水平方向延伸之導軌41，將基礎板42配置成藉由滑動致動器43的伸縮作動可滑動，在該基礎板42上，設有用來捲回前述被成形材線圈1B之捲回機本體44、當進行前述被成形材1A的捲回時，進行捲回機本體44的轉矩控制之制動器裝置45、以及用來送出藉由前述捲回機本體44從被成形材線圈1B所捲回的被成形材1A之捲回導引滾筒46，利用以前述滑動致動器43的作動使基礎板42朝與被成形材1A的搬送方向呈直角的水平方向滑動，來進行被成形材1A的蛇行控制，並且利用以前述制動器裝置45的作動，來進行被成形材1A的捲回時，進行捲回機本體44的轉矩控制，藉此能夠進行被成形材1A的張力控制。
前述進入角調節裝置50是如圖2及圖3所示，其結構為在進入角調節殼體51，具有上下對向配置的一對進入角調節滾子52，其可自由旋轉且藉由昇降致動器53的作動可自由上下移動地被支承著，在將被成形材1A導入到前述進入角調節滾子52間的狀態下，藉由使該進入角調節滾子52上下移動，能夠調節被成形材1A的傾斜角度。
前述夾送滾子裝置70是如圖2及圖3所示，其結構為在夾型殼體71，使兩寬度端部的徑較中央部更大徑且上下對向配置的一對夾送滾子72以可藉由伺服馬達73的作動來進行旋轉速度調節，且藉由壓下壓缸74的作動進行挟持壓力調節的方式被支承著將以前述分離器成形軋機60所成形的分離器1的兩寬度端部一邊以夾送滾子72夾持送出並一邊進行張力控制。
前述升降剪切機80是如圖2及圖3所示，其結構為沿著以朝分離器1的搬送方向延伸的方式敷設於固定架台81上之導軌82，將移動台83藉由以伺服馬達84之球形螺桿85的旋轉驅動使螺帽86移動來可移動地配置著，在該移動台83上設有剪切機本體87，藉由使該剪切機本體87與分離器1的搬送速度同步滑動且作動，能夠不使被前述夾送滾子裝置70所送出的分離器1停止而加以裁斷。
再者，在前述進入角調節裝置50的入側，配設有用來檢測被成形材1A的傾斜角度以及有無蛇行之非接觸式的光學感測器100。
另外，圖4~圖9是顯示有關本發明的實施例之前述分離器成形軋機60的圖，10為殼體、11為配設於殼體10之主軸承軸箱、12為設置於主軸承軸箱11內之主軸承、13為藉由主軸承12，對殼體10可自由旋轉地被支承的上下對向配置之一對滾子，該滾子13是如圖4及圖5所示，朝圓周方向交互地具有在表面形成有凹部14a及凸部14b之成形區域、和未形成有凹部14a及凸部14b之非成形區域。
在本實施例的情況，在前述滾子13的滾子本體部13a，將具有在表面形成有凹部14a及凸部14b的成形區域之圓弧形狀的二個模具14以鍵15與螺栓等的拴緊構件16加以嵌裝，使得在前述滾子13，朝圓周方向交互地形成成形區域與非成形區域。
又，在前述殼體10的下部，配置有藉由推起、壓下下側的滾子13的主軸承軸箱11可調節前述滾子13間的間隙之上推壓缸17，在前述滾子13的殼體10與主軸承軸箱11之間，配設有消除上下方向以及水平方向的遊移之常時遊移除去壓缸18、19(參照圖4及圖6)，將輔助軸承20嵌裝於前述滾子13的頸部13b，而在該輔助軸承20間，配設用來消除前述滾子13與主軸承12之間的遊移之非成形時遊移除去壓缸21(參照圖4及圖7)，在前述殼體10的上部，設有用來檢測成形荷重23a之荷重元等的荷重檢測器23，且設有依據以該荷重檢測器23所檢側的成形荷重23a，對前述上推壓缸17、常時遊移除去壓缸18、19、及非成形時遊移除去壓缸21分別輸出作動訊號17a、18a、19a、21a之控制器24。
再者，前述非成形時遊移除去壓缸21是介裝於安裝成覆蓋輔助軸承20的外周之半裂狀的輔助軸承蓋22之間。
另外，在前述各滾子13的滾子軸部13c，經由具備被稱為所謂簡諧驅動器(登錄商標)的波動齒輪機構之減速機25直接連接各自的伺服馬達26，並且將該減速機25直接連接於各自所對應的主軸承軸箱11。
在此，具備前述波動齒輪機構之減速機25是如圖8a~圖8c所示，具備有：外周呈橢圓狀的造波機27；在外周形成有多數個外齒，且經由軸受28外嵌於造波機27，且藉由造波機27旋轉，如圖8b、圖8c所示，依次朝圓周方向撓曲的位置改變之可彈性變形的撓性齒杯(flex spline)29；和位於該撓性齒杯29的外周側，具有與撓性齒杯29的外齒嵌合的內齒，而藉由撓性齒杯29的撓曲位置改變，使內齒對外齒之嚙合位置改變之不會旋轉的環型內齒輪(circular spline)30，在前述造波機27的軸孔27a，嵌合有前述伺服馬達26的軸26a(參照圖4)，而在撓性齒杯29，連接有滾子13的滾子軸部13c。再者，撓性齒杯29的外齒的齒數是較環型內齒輪30的內齒的齒數少數個。
又，當藉由前述伺服馬達26的驅動，使造波機27如圖8a所示，朝順時鐘方向旋轉時，撓性齒杯29會彈性變形，在該造波機27的橢圓的長軸部分，撓性齒杯29的外齒嚙合於環型內齒輪30的內齒，在造波機27的橢圓的短軸的部分，撓性齒杯29的外齒從環型內齒輪30的內齒完全地脫離，其結果，撓性齒杯29的外齒與環型內齒輪30的內齒的嚙合位置朝圓周方向(順時鐘方向)依次逐漸移動(參照圖8b)，當造波機27進行一旋轉時，撓性齒杯29的外齒與環型內齒輪30的內齒的嚙合位置從旋轉開始時的位置移動(參照圖8c)。因此，撓性齒杯29處於相當於較環型內齒輪30的內齒少的外齒的齒數量之旋轉開始時的嚙合位置之正前方(參照圖8c)，因此，撓性齒杯29朝與造波機27的旋轉方向相反方向(在圖8c中為逆時鐘方向)移動齒數差量，此作為旋轉輸出而被滾子13的滾子軸部13c取出。
順便一提，減速機25本身的反衝，因直接會影響到滾子13的旋轉變動，所以，反衝必須微小。如前述般，具備波動齒輪機構之減速機25，由於為反衝極其微小之減速機，故，在本發明，可將旋轉動力系統的遊移(旋轉位相差的變動)藉由前述減速機25減少到可忽視的程度。
且，本實施例的情況，如圖9所示，成形開始前，從前述控制器24，輸出將前述常時遊移除去壓缸18、19的設定壓作為P0 之動訊號18a、19a，在消除了前述滾子13的殼體10與主軸承軸箱11之間的上下方向以及水平方向的遊移的狀態下，從前述控制器24，輸出使前述上推壓缸17收縮之作動訊號17a，將前述滾子13間的間隙做成較設定值ga 更廣，又，從前述控制器24，輸出將前述非成形時遊移除去壓缸21的設定壓作為P0 之作動訊號21a，消除前述滾子13與主軸承12之間的遊移，在此狀態下，從前述控制器24，輸出將前述上推壓缸17的伸長量作為St 之作動訊號17a，將前述滾子13間的間隙作為設定值ga ，再將由金屬薄板所構成的被成形材1A(參照圖5)導入到滾子13間，在產生以前述荷重檢測器23所檢測的成形荷重23a之時間點，則判斷為已進入到前述成形區域，再從前述控制器24，輸出將前述非成形時遊移除去壓缸21的設定壓從P0 作成為0之作動訊號21a，進行前述被成形材1A的成形，在前述成形荷重23a成為0之時間點，則判斷為已進入到前述非成形區域，從前述控制器24，輸出將前述上推壓缸17的伸長量由St 收縮後作成的S1 之作動訊號17a，再將前述滾子13間的間隙擴大成較設定值ga 廣而作為g1 ，並且從前述控制器24，輸出前述非成形時遊移除去壓缸21的設定壓作為P0 之作動訊號21a，消除前述滾子13與主軸承12之間的遊移，從前述控制器24，再次輸出將前述上推壓缸17的伸長量由S1 伸長而作成的St 之作動訊號17a，在將前述滾子13間的間隙作為設定值ga 而產生前述成形荷重23a之時間點，判斷為已進入到前述成形區域，再從前述控制器24輸出將前述非成形時遊移除去壓缸21的設定壓由P0 作成為0之作動訊號21a，進行前述被成形材1A的成形，以下，常時一邊進行前述滾子13的殼體10與主軸承軸箱11之間的遊移的除去，一邊反復進行前述非成形區域之滾子13與主軸承12之間的遊移的除去、和前述成形區域之被成形材1A的成形。
其次，說明上述實施例的作用。
如圖2及圖3所示，從被成形材線圈1B被被成形材捲回機40所捲回的被成形材1A，一邊進行蛇行控制，一邊藉由進入角調節裝置50調節其傾斜角度後導入到分離器成形軋機60，將前述被成形材1A導入並壓下到該分離器成形軋機60中之「朝圓周方向交互地具有在表面形成有凹部14a及凸部14b之成形區域、和未形成有凹部14a及凸部14b之非成形區域，且上下對向配置」的一對滾子13間，藉此，連續地成形形成有與前述凹部14a及凸部14b對應的流路(氫流路7、空氣流路8、冷卻水流路9)之分離器1(參照圖1)，將藉由該分離器成形軋機60所成形的分離器1的兩寬度端部一邊以夾送滾子裝置70挟持並送出一邊進行張力控制，被該夾送滾子裝置70所送出的分離器1不會停止，而在未形成有該流路之部分，藉由升降剪切機80加以裁斷，藉此，能夠確實地成形由非常薄的金屬薄板所構成之被成形材1A並予以裁斷，而成為可達到所要求之精度的分離器1的良好效率之製造。
並且，在如圖2及圖3所示的固體高分子型燃料電池用分離器製造設備，由於在前述分離器成形軋機60的出側，配設有用來支承分離器1的兩寬度端部之邊緣搬送導引滾筒90，故能夠穩定地搬送前述分離器1。
另外，以下詳細說明關於前述分離器成形軋機60的作用。
首先，在準備階段，於開始進行成形前，從前述控制器24，輸出將前述常時遊移除去壓缸18、19的設定壓作為P0 之作動訊號18a、19a，消除了前述滾子13的殼體10與主軸承軸箱11之間的上下方向以及水平方向的遊移之狀態下，從前述控制器24，輸出使前述上推壓缸17收縮之作動訊號17a，將前述滾子13間的間隙保持成較設定值ga 廣，再從前述控制器24輸出將前述非成形時遊移除去壓缸21的設定壓作為P0 之作動訊號21a，除去前述滾子13與主軸承12之間的遊移，在此狀態下，從前述控制器24輸出將前述上推壓缸17的伸長量作為St 之作動訊號17a，將前述滾子13間的間隙作成為設定值ga 。
接著，當將由金屬薄板所構成的被成形材1A(參照圖5)導入到滾子13間後開始進行成形時，則被前述荷重檢測器23所檢測到的成形荷重23a上升，在此時間點，判斷為已進入到前述成形區域，從前述控制器24，輸出將前述非成形時遊移除去壓缸21的設定壓由P0 作成為0之作動訊號21a，進行前述被成形材1A的成形。
然後，在前述成形荷重23a成為0之時間點，判斷為已進入到前述非成形區域，再從前述控制器24輸出使前述上推壓缸17的伸長量由St 收縮而作成為S1 之作動訊號17a，將前述滾子13間的間隙擴大成較設定值ga 大而作成為g1 ，並且，從前述控制器24，輸出將前述非成形時遊移除去壓缸21的設定壓作為P0 之作動訊號21a，除去前述滾子13與主軸承12之間的遊移，然後從前述控制器24再次輸出將前述上推壓缸17的伸長量由S1 伸長而作成的St 之作動訊號17a，將前述滾子13間的間隙作成為設定值ga 。
其次，在產生了前述成形荷重23a之時間點，判斷為已進入到前述成形區域，從前述控制器24，輸出將前述非成形時遊移除去壓缸21的設定壓由P0 作成為0之作動訊號21a，進行前述被成形材1A的成形，以下，常時一邊進行前述滾子13的殼體10與主軸承軸箱11之間的遊移的除去，一邊反復進行前述非成形區域之滾子13與主軸承12之間的遊移的除去、和前述成形區域之被成形材1A的成形。
如此，前述滾子13的殼體10與主軸承軸箱11之間的遊移，可藉由常時遊移除去壓缸18、19的作動加以除去，而前述滾子13與主軸承12之間的遊移，可藉由非成形時遊移除去壓缸21的作動加以除去，能夠將前述滾子13間的間隙精度良好地保持成設定值ga ，因此，即使為由非常薄的金屬薄板所構成之被成形材1A，也能獲得進行其成形時所被要求之精度，能夠高精度且效率良好地製造形成有與前述凹部14a及凸部14b對應的流路(氫流路7、空氣流路8、冷卻水流路9)之分離器1(參照圖1)。
並且，由於將前述各滾子13的滾子軸部13c經由分別具備波動齒輪機構之減速機25直接連接於各自的伺服馬達26，並且將該減速機25分別直接連接於所對應的主軸承軸箱11，故，當各伺服馬達26被驅動時，該伺服馬達26的旋轉動力可經由其軸26a傳達到具備有波動齒輪機構之減速機25並被減速，然後再傳達到各滾子13的滾子軸部13c，其結果，各滾子13獨自地旋轉。此時，由於前述伺服馬達26的速度變動大約為±0.01%左右之很低的值，故，因伺服馬達26所引起之振動少，並且，伺服馬達26的軸26a直接連接於具備有波動齒輪機構之減速機25，使得因齒輪的反衝、接頭的餘隙等所引起之遊移少，因此，振動少的旋轉力被傳達到具備有波動齒輪機構之減速機25。且，具備有波動齒輪機構之減速機25為反衝極微小之減速機，因此，伺服馬達26的旋轉力，在振動被極力地抑制的狀態下傳達到滾子13，藉此使得滾子13不會產生振動地穩定旋轉。
再者，因應伴隨前述圓弧形狀的模具14的安裝部的差異所引起之在成形區域的彈性變形之差，可任意地變更在成形區域之壓入量，亦可進行被成形材1A的長手方向成形量成為一定之模式控制。例如，在前述模具14的安裝部，如圖5所示，對滾子13的作為平面之外周部密接的形式之情況，當在中央的鍵15安裝部的正下方成形前述被成形材1A之際，該鍵15安裝部附近，彈性定數小，而凹陷變形變大，因此，能夠使上推壓缸17的伸長量增加到較St 大，而前述滾子13間的間隙減少至叫通常的設定值ga 小之自由壓入的模式下進行壓下作業。
如此，如前述般，採用具備有被成形材捲回機40、進入角調節裝置50與分離器成形軋機60、夾送滾子裝置70、升降剪切機80、以及邊緣搬送導引滾筒90之固體高分子型燃料電池用分離器製造設備，則不會使生產效率降低，而能夠精度良好地成形由金屬薄板所構成的被成形材1A，進而能夠有效率地製造高精度的分離器1。
再者，本發明的固體高分子型燃料電池用分離器製造方法及設備，不限於上述實施例，在不超出本發明的技術思想範圍內，可進行各種變更。
1．．．分離器
1A．．．被成形材
1B．．．被成形材線圈
1a．．．凸部
1b．．．凹部
7．．．氫流路(流路)
8．．．空氣流路(流路)
9．．．冷卻水流路(流路)
10．．．殼體
11．．．主軸承軸箱
12．．．主軸承
13．．．滾子
13a．．．滾子本體部
13b．．．頸部
13c．．．滾子軸部
14．．．模具
14a．．．凹部
14b．．．凸部
17．．．上推壓缸
17a．．．作動訊號
18．．．常時遊移除去壓缸
18a．．．作動訊號
19．．．常時遊移除去壓缸
19a．．．作動訊號
20．．．輔助軸承
21．．．非成形時遊移除去壓缸
21a．．．作動訊號
22．．．輔助軸承蓋
23．．．荷重檢測器
23a．．．成形荷重
24．．．控制器
25．．．減速機
26．．．伺服馬達
27．．．造波機
29．．．撓性齒杯
30．．．環型內齒輪
40．．．被成形材捲回機
50．．．進入角調節裝置
60．．．分離器成形軋機
70．．．夾送滾子裝置
80．．．升降剪切機
90．．．邊緣搬送導引滾筒
圖1是顯示固體高分子型燃料電池的一例之放大斷面圖。
圖2是顯示本發明的實施例之全體概要構成圖。
圖3是顯示本發明的實施例之全體平面圖。
圖4是顯示本發明的實施例之分離器成形軋機的側斷面圖。
圖5是顯示本發明的實施例之分離器成形軋機的滾子的斷面圖，相當於圖4的V-V斷面圖。
圖6是顯示除去本發明的實施例之分離器成形軋機的滾子與主軸承之間的遊移的常時遊移除去壓缸之圖，相當於圖4的VI-VI線視角圖。
圖7是顯示除去本發明的實施例之分離器成形軋機的滾子與主軸承之間的遊移的非成形時遊移除去壓缸及輔助軸承之圖，相當於圖4的VII-VII線視角圖。
圖8a是用來說明適用於圖4的分離器成形軋機之減速機的波動齒輪機構的原理之正面圖，顯示造波機開始旋轉前之狀態的圖。
圖8b是用來說明適用於圖4的分離器成形軋機之減速機的波動齒輪機構的原理之正面圖，顯示造波機朝順時鐘方向旋轉90度後的狀態之圖。
圖8c是用來說明適用於圖4的分離器成形軋機之減速機的波動齒輪機構的原理之正面圖，顯示造波機順時鐘方向旋轉360度後的狀態之圖。
圖9是顯示從本發明的實施例之分離器成形軋機的被成形材的成形開始前，到在成形區域、非成形區域之荷重檢測器輸出、常時遊移除去壓缸、非成形時遊移除去壓缸及上推壓缸的各作動狀態、以及滾子間間隙之關係的控制流程。
1．．．分離器
1A．．．被成形材
1B．．．被成形材線圈
13．．．滾子
40．．．被成形材捲回機
41．．．導軌
42．．．基礎板
44．．．捲回機本體
45．．．制動器裝置
46．．．捲回導引滾筒
50．．．進入角調節裝置
51．．．角調節殼體
52．．．角調節滾子
53．．．昇降致動器
60．．．分離器成形軋機
70．．．夾送滾子裝置
71．．．夾型殼體
72．．．夾送滾子
74．．．壓缸
80．．．升降剪切機
81．．．固定架台
82．．．導軌
83．．．移動台
84．．．伺服馬達
85．．．球形螺桿
86．．．螺帽
87．．．剪切機本體
90．．．邊緣搬送導引滾筒
100．．．光學感測器

Claims (5)

  1. 一種固體高分子型燃料電池用分離器製造方法，其特徵為：包含有：一邊將從被成形材線圈被被成形材捲回機所捲回的被成形材進行蛇行控制，一邊藉由進入角調節裝置調節其傾斜角度後導入到分離器成形軋機的步驟；藉由將前述被成形材導入並壓下到該分離器成形軋機中之朝圓周方向交互地具有在表面形成有凹部及凸部的成形區域和未形成有凹部及凸部之非成形區域、且上下對向配置之一對滾子間，來連續地成形：形成有與前述凹部及凸部對應的流路之分離器的步驟；以及藉由夾送滾子裝置夾持在該分離器成形軋機所成形的分離器之兩寬度端部並送出且進行張力控制，再使被該夾送滾子裝置所送出的分離器不停止，而在未形成有該流路之部分，藉由升降剪切機加以裁斷的步驟。
  2. 一種固體高分子型燃料電池用分離器製造設備，其特徵為：具備有：被成形材捲回機，其既可捲回捲繞有被成形材的被成形材線圈，亦可進行蛇行控制；進入角調節裝置，其可調節被該被成形材捲回機從被 成形材線圈捲回的被成形材的傾斜角度；分離器成形軋機，其藉由將被前述進入角調節裝置調節了進入角之被成形材導入並壓下到朝圓周方向交互地具有在表面形成有凹部及凸部之成形區域和未形成有凹部及凸部之非成形區域且上下對向配置的一對滾子間，來連續地成形形成有與前述凹部及凸部對應的流路之分離器；夾送滾子裝置，其一邊夾持送出以該分離器成形軋機所成形的分離器之兩寬度端部一邊可進行張力控制；及升降剪切機，其不使被該夾送滾子裝置所送出的分離器停止，而在未形成其流路之部分加以裁斷的升降剪切機。
  3. 如申請專利範圍第2項之固體高分子型燃料電池用分離器製造設備，其中，在前述分離器成形軋機的出側，配設有用來支承分離器之兩寬度端部的邊緣搬送導引滾筒。
  4. 如申請專利範圍第2或3項之固體高分子型燃料電池用分離器製造設備，其中，前述分離器成形軋機具備有：可調節前述滾子間的間隙之上推壓缸；在前述滾子的殼體與主軸承軸箱之間，配設成消除上下方向以及水平方向的遊移之常時遊移除去壓缸；嵌裝於前述滾子的頸部之輔助軸承；在該輔助軸承間，配設成消除前述滾子與主軸承之間的遊移的非成形時遊移除去壓缸； 檢測成形荷重之荷重檢測器；依據藉由該荷重檢測器所檢測的成形荷重，分別對前述上推壓缸、常時遊移除去壓缸、和非成形時遊移除去壓缸，輸出作動訊號，常時進行前述滾子的殼體與主軸承軸箱之間的遊移，並反復進行前述非成形區域之滾子與主軸承之間的遊移的除去、和前述成形區域之被成形材的成形之控制器。
  5. 如申請專利範圍第4項之固體高分子型燃料電池用分離器製造設備，其中，在前述各滾子的滾子軸部，分別經由具備波動齒輪機構之減速機直接連接各自的伺服馬達，並且將該減速機直接連接各自所對應的主軸承軸箱。
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