一种片料基材的拾取方法及拾取装置制造方法及图纸

本申请提供一种片料基材的拾取方法及拾取装置，属于燃料电池的制备技术领域。拾取方法包括：先使吸附装置的吸附头吸附片料基材，然后控制吸附头在片料基材的厚度方向上振动。由于在燃料电池膜电极制备的过程中，片料基材较薄，片料基材之间具有一定的应力，在使用吸附头对片料基材进行吸附的过程中，很容易吸附多张，在吸附以后，通过控制吸附头在片料基材的厚度方向上的振动，可以在一定程度上消除片料基材之间的应力，从而实现片料基材的单张拾取。

A pick-up method and device of sheet material base material

【技术实现步骤摘要】
一种片料基材的拾取方法及拾取装置
本申请涉及燃料电池膜电极制备
，具体而言，涉及一种片料基材的拾取方法及拾取装置。
技术介绍
质子交换膜燃料电池(PEMFC，ProtonExchangeMembraneFuelCell)的膜电极组件主要由质子交换膜、催化剂涂层与气体扩散层(GDL，GasDiffusionLayer)组成，是质子交换膜燃料电池的核心组件，决定着燃料电池的性能。燃料电池膜电极的制备方法可以分为转印法、CCM法、GDL法等。在制备过程中多基于片料转印、片料贴边框、片料贴合GDL以及片料7MEA的拾取等。其中，片料基材包括带保护膜的质子交换膜、不带保护膜的质子交换膜、带底膜的催化剂涂层、3CCM(一面含催化剂涂层的质子交换膜或两面含催化剂涂层的质子交换膜)、5CCM(一面带边框的CCM，两面带边框的CCM)、GDL(碳纸或碳布)、7-MEA(质子交换膜、2个边框、2层催化剂层、2层气体扩散层)，因此片料基材的拾取贯穿整个膜电极连续化生产过程。由于片料基材为薄膜结构，堆叠的片料基材由于堆压、环境湿度变化或材料本身之间的静电导致片料基材之间具有一定的应力，现有技术不能够进行单张拾取。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种片料基材的拾取方法及拾取装置，能够实现片料基材的单张拾取。第一方面，本申请实施例提供一种片料基材的拾取方法，包括：先使吸附装置的吸附头吸附片料基材，然后控制吸附头在片料基材的厚度方向上振动。由于在燃料电池膜电极制备的过程中，片料基材为薄膜结构，片料基材之间具有一定的应力，在使用吸附头对片料基材进行吸附的过程中，很容易吸附多张，在吸附以后，通过控制吸附头在片料基材的厚度方向上的振动，可以在一定程度上消除片料基材之间的应力，从而实现片料基材的单张拾取。在一种可能的实施方式中，拾取片料基材之前，片料基材堆叠于料仓内，在吸附装置的吸附头吸附片料基材之前，拾取方法还包括：给堆叠的片料基材的缝隙通离子风。先对堆叠的片料基材的缝隙通离子风，可以增加片料基材之间的空气含量，将堆叠的片料基材吹松散，在一定程度上消除片料基材与片料基材之间的应力，然后使用吸附头对其进行吸附的时候，可以减小一次性吸附多张的可能性，或者可以减小一次性吸附片料基材的张数，以便后续实现片料基材的单张拾取。在一种可能的实施方式中，控制吸附头在片料基材的厚度方向上振动之后，拾取方法还包括：检测吸附头上的片料基材的厚度。如果检测到的厚度大于单张片料基材的厚度，则控制吸附头松开片料基材，然后再次使用吸附头吸附片料基材。如果检测到的厚度等于单张片料基材的厚度，则吸附头保持吸附片料基材。通过厚度传感器的检测，如果检测到经过振动以后，吸附头还吸附有多张片料基材，则将片料基材全部松开，重新进行二次拾取，以便对片料基材进行单张拾取。如果检测到经过振动以后，吸附头吸附的是单张片料基材，则保持吸附，将其转移至其他位置，进行燃料电池膜电极的制备。在一种可能的实施方式中，片料基材为扩散层GDL片材，吸附装置为静电吸附装置，拾取方法包括：静电吸附装置的静电吸盘吸附GDL片材以后，控制静电吸盘在GDL片材的厚度方向上振动，使远离静电吸盘的GDL片材脱离静电吸盘。由于GDL片材为碳纸或碳布，具有一定的导电性，其容易被静电吸附的方式进行吸附。在静电吸盘吸附有GDL片材以后，静电吸盘的振动以及静电吸盘的吸附力进行配合，可以使远离静电吸盘的GDL片材(如果吸附有多张，则除了靠近静电吸盘的那一张)脱离静电吸盘，但同时也要避免靠近静电吸盘的GDL片材脱离静电吸盘，以便进行单张拾取。在一种可能的实施方式中，片料基材为GDL片材，吸附装置为伯努利吸附装置，拾取方法包括：控制伯努利吸附装置的伯努利吸盘与GDL片材的吸附距离为预设距离，调整伯努利吸盘的压力，使伯努利吸盘吸附GDL片材，然后控制伯努利吸盘在GDL片材的厚度方向上振动，使远离伯努利吸盘的GDL片材脱离伯努利吸盘。伯努利吸附实现的是非接触式吸附，GDL片材为碳纸或碳布，非接触式吸附可以避免损坏GDL片材上的碳层材料。在伯努利吸盘吸附有GDL片材以后，伯努利吸盘的振动以及伯努利吸盘的压力进行配合，可以使远离伯努利吸盘的GDL片材(如果吸附有多张，则除了靠近伯努利吸盘的那一张)脱离伯努利吸盘，但同时也要避免靠近伯努利吸盘的GDL片材脱离伯努利吸盘，以便进行单张拾取。在一种可能的实施方式中，伯努利吸盘至少包括两个，拾取方法包括：控制每个伯努利吸盘与GDL片材的吸附距离为预设距离，调整至少两个伯努利吸盘的压力，使至少两个伯努利吸盘分别吸附GDL片材的同一表面的两端。通过多个伯努利吸盘对GDL片材的两侧进行吸附，使其受到的吸附力更加均匀，避免GDL片材在吸附的过程中产生变形，可以避免其损坏，以实现无损拾取。在一种可能的实施方式中，GDL片材堆叠于GDL料仓内，控制伯努利吸附装置的伯努利吸盘与GDL片材的吸附距离为预设距离的步骤包括：控制GDL料仓的底板上下运动，使GDL料仓内的最上层的GDL片材与伯努利吸盘的吸附距离为预设距离。在使用伯努利吸盘对GDL片材进行吸附的时候，伯努利吸盘能够移动至拾取位置，该拾取位置为一定值，当GDL料仓中上方的GDL片材被吸附拾取以后，则伯努利吸盘吸附GDL片材时的距离会增加，所以，控制GDL料仓的底板向上运动，以使最上层的GDL片材与伯努利吸盘的距离为一定值，以便进行GDL片材的吸附。相应地，如果GDL料仓内的GDL片材吸附完了以后，需要重新将GDL片材堆叠至GDL料仓内，然后控制GDL料仓的底板向下运动，使最上层的GDL片材与伯努利吸盘的距离为一定值。在一种可能的实施方式中，片料基材包括边框，吸附装置为真空吸附装置，拾取方法包括：真空吸附装置的真空吸盘吸附片料基材的边框以后，控制真空吸盘在片料基材的厚度方向上振动，使远离真空吸盘的片料基材脱离真空吸盘。由于真空吸盘的吸附力较大，如果直接吸附GDL片材或者催化剂层，则可能使GDL片材和催化剂层上的粉料脱粉，遭到损坏。所以，真空吸盘以吸附带有边框的片料基材为较佳，真空吸盘吸附在边框上，避免催化剂层或GDL片材遭到破坏，以实现无损吸附。在真空吸盘吸附有片料基材以后，真空吸盘的振动以及真空吸盘的吸附力进行配合，可以使远离真空吸盘的片料基材(如果吸附有多张，则除了靠近真空吸盘的那一张)脱离真空吸盘，但同时也要避免靠近真空吸盘的片料基材脱离真空吸盘，以便进行单张拾取。在一种可能的实施方式中，边框的两侧设置有多个通孔，真空吸盘的周向设置有多个吸盘孔，拾取方法包括：真空吸盘吸附片料基材的边框时，至少一个吸盘孔对应一个通孔，至少一个吸盘孔不对应通孔。片料基材的边框上设置有通孔(燃料气体通孔、氧化气体通孔以及冷却剂通孔)结构，控制真空吸盘的吸盘孔与边框上的通孔的相对位置关系，以便真空吸盘对边框进行吸附。在一种可能的实施方式中，片料基材为5CCM片材或7-MEA片材，吸盘孔的孔径为2mm～3mm，相邻两个吸盘孔之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种片料基材的拾取方法，其特征在于，包括：先使吸附装置的吸附头吸附所述片料基材，然后控制所述吸附头在所述片料基材的厚度方向上振动。/n

【技术特征摘要】
1.一种片料基材的拾取方法，其特征在于，包括：先使吸附装置的吸附头吸附所述片料基材，然后控制所述吸附头在所述片料基材的厚度方向上振动。


2.根据权利要求1所述的拾取方法，其特征在于，拾取所述片料基材之前，所述片料基材堆叠于料仓内，在所述吸附装置的吸附头吸附所述片料基材之前，所述拾取方法还包括：
给堆叠的所述片料基材的缝隙通离子风。


3.根据权利要求2所述的拾取方法，其特征在于，所述控制所述吸附头在所述片料基材的厚度方向上振动之后，所述拾取方法还包括：
检测所述吸附头上的所述片料基材的厚度；
如果检测到的所述厚度大于单张所述片料基材的厚度，则控制所述吸附头松开所述片料基材，然后再次使用所述吸附头吸附所述片料基材；
如果检测到的所述厚度等于单张所述片料基材的厚度，则所述吸附头保持吸附所述片料基材。


4.根据权利要求1～3任一项所述的拾取方法，其特征在于，所述片料基材为扩散层GDL片材，所述吸附装置为静电吸附装置，所述拾取方法包括：
所述静电吸附装置的静电吸盘吸附所述GDL片材以后，控制所述静电吸盘在所述GDL片材的厚度方向上振动，使远离所述静电吸盘的所述GDL片材脱离所述静电吸盘。


5.根据权利要求1～3任一项所述的拾取方法，其特征在于，所述片料基材为GDL片材，所述吸附装置为伯努利吸附装置，所述拾取方法包括：
控制所述伯努利吸附装置的伯努利吸盘与所述GDL片材的距离为预设距离，调整所述伯努利吸盘的压力，使所述伯努利吸盘吸附所述GDL片材，然后控制所述伯努利吸盘在所述GDL片材的厚度方向上振动，使远离所述伯努利吸盘的所述GDL片材脱离所述伯努利吸盘。


6.根据权利要求5所述的拾取方法，其特征在于，所述伯努利吸盘至少包括两个，所述拾取方法包括：
控制每个所述伯努利吸盘与所述GDL片材的距离为所述预设距离，调整至少两个所述伯努利吸盘的压力，使至少两个所述伯努利吸盘分别吸附所述GDL片材的同一表面的两端。


7.根据权利要求6所述的拾...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾波，田明星，宛朝辉，艾勇诚，段奔，钟青，
申请(专利权)人：武汉理工氢电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42