一种质子交换膜燃料电池膜电极的封装检测生产线制造技术

本发明专利技术公开了一种质子交换膜燃料电池膜电极的封装检测生产线，包括封装部分和成品检测设备，所述封装部分包括五层膜电极组装装置和七层膜电极组装装置，所述五层膜电极组装装置、七层膜电极组装装置与成品检测设备之间采用通用料匣转运材料，所述五层膜电极组装装置的下料料匣为所述七层膜电极组装装置的上料料匣，所述七层膜电极组装装置的下料料匣为所述成品检测设备的上料料匣；所述五层膜电极组装装置用于进行边框裁切、边框与CCM贴合、热压、刻印二维码标识和水气孔裁切的工序；所述七层膜电极组装装置用于进行阴极GDL点胶、阳极GDL点胶、阴极/阳极GDL与五层膜电极贴合等的工序；所述成品检测设备用于对成品进行气密检测和阻抗检测。

【技术实现步骤摘要】
一种质子交换膜燃料电池膜电极的封装检测生产线
本专利技术涉及燃料电池
，具体涉及一种质子交换膜燃料电池膜电极的封装检测生产线。
技术介绍
膜电极(MembraneElectrodeAssembly，MEA)是质子交换膜燃料电池(PEMFC)最核心的部件，是能量转换的多相物质传输和电化学反应场所，涉及三相界面反应和复杂的传质传热过程，直接决定PEMFC的性能、寿命及成本。MEA的结构主要包括质子交换膜、阴极/阳极催化层、阴极/阳极密封边框、阴极/阳极气体扩散层，通常将在质子交换膜两面分别涂覆了阴极/阳极催化剂的半成品称之为CCM(Catalystcoatedmembrane)或三层膜电极，将阴极/阳极密封边框分别贴合在CCM两侧(达到隔绝阴/阳极燃料串气的目的)的半成品称之为五层膜电极，将阴极/阳极气体扩散层分别贴合在五层膜电极两侧的成品称之为七层膜电极，经气密检测和阻抗检测合格的成品称之为膜电极成品，即MEA。MEA作为燃料电池最为核心的部件，提高其性能和寿命、降低成本具有非常重要的意义，可以加速PEMFC大规模商业化进程。因此，开发制备工艺更简单、性能更稳定、成本更低的MEA是研究的主要方向。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种质子交换膜燃料电池膜电极的封装检测生产线，可进行整线生产。本专利技术采用如下技术方案：一种质子交换膜燃料电池膜电极的封装检测生产线，包括封装部分和成品检测设备，所述封装部分包括五层膜电极组装装置和七层膜电极组装装置，所述五层膜电极组装装置、七层膜电极组装装置与成品检测设备之间采用通用料匣转运材料，所述五层膜电极组装装置的下料料匣为所述七层膜电极组装装置的上料料匣，所述七层膜电极组装装置的下料料匣为所述成品检测设备的上料料匣；所述五层膜电极组装装置用于进行边框裁切、边框与CCM贴合、热压、刻印二维码标识和水气孔裁切的工序；所述七层膜电极组装装置用于进行阴极GDL点胶、阳极GDL点胶、阴极GDL、阳极GDL分别与五层膜电极贴合以及贴合尺寸检测的工序；所述成品检测设备用于对成品进行气密检测和阻抗检测。进一步地，所述五层膜电极组装装置包括依次设置的边框加工工位、上料工位、贴合机构、半成品加工工位以及收料工位；所述边框加工工位包括有边框放卷机构、边框牵引机构、边框裁切平台、边框裁切机构和边框片料移载机构；所述上料工位包括边框上料载具、CCM上料载具和CCM视觉定位系统、阴极边框及CCM移载机构、阳极边框及贴合半成品移载机构；所述半成品加工工位包括有半成品载具、打标机构、半成品移载机构、热压机构、水气孔裁切机构；所述收料组件包括有成品下料机构、废料收集匣和成品料匣。进一步地，所述边框放卷机构包括传动机构、放卷杆和离合器，所述放卷杆用于安装边框膜卷材，所述离合器用于控制放卷机构的间歇性放卷；所述边框牵引机构包括有移动机构和平面吸板，所述移动机构带动所述平面吸板进行往复运动；所述边框片料移载机构、所述阴极边框及CCM移载机构、所述阳极边框及贴合半成品移载机构、所述半成品移载机构和所述成品下料机构均由直线导轨、滑动板、连接件和吸盘结构组成，所述直线导轨与由伺服电机驱动的滑动板连接，所述连接件安装在所述滑动板上，所述连接件的底部与吸盘结构连接，所述吸盘结构用于吸取物品。进一步地，所述边框上料载具、所述CCM上料载具和所述半成品载具均由直线滑轨、滑块安装板和承载平台组成，所述滑块安装板安装在所述直线滑轨上，所述承载平台安装于所述滑块安装板的顶部；所述CCM视觉定位系统用于检测CCM在所述CCM上料载具的位置；所述热压机构用于对半成品进行热压；所述水气孔裁切机构由X轴/Y轴联动机构和自动裁切刀具组成。进一步地，所述七层膜电极组装装置包括依次设置的阴极GDL上料工位、五层电极上料工位、阳极GDL上料工位、贴合工位、成品下料工位和尺寸检测工位；所述阴极GDL上料工位包括有阴极GDL料匣、阴极GDL点胶平台、阴极GDL点胶机构、阴极GDL移载机械手、第一流转治具放置台和流转治具；所述五层电极上料工位包括有五层电极膜料匣、五层膜电极移载机械手、第二流转治具放置台；所述阳极GDL上料工位包括有阳极GDL料匣、阳极GDL移载机械手、阳极点胶平台和阳极点胶机构；所述贴合工位包括有贴合机构；所述成品下料工位包括有成品移载机械手；所述尺寸检测工位包括有成品检测载具、成品视觉测量系统、成品下料机械手、及格成品料匣和不及格品料匣。进一步地，所述阴极GDL点胶机构和所述阳极GDL点胶机构均由横梁、移动机构和点胶组件，所述移动机构沿着所述横梁进行移动；所述移动机构带动所述点胶组件移动，所述点胶组件用于在所述阴极GDL和阳极GDL进行上点胶；所述阴极GDL移载机械手、所述五层膜电极移载机械手、所述阳极GDL移载机械手、所述成品移载机械手和所述成品下料机械手均由移动横梁、运动机构和吸盘部件构成，所述运动机构沿着所述移动横梁进行移动，所述吸盘部件用于吸附加工件；所述贴合机构包括有翻转结构、贴合载具和压合板载具，所述翻转机构与所述压合板载具连接；所述翻转结构用于带动所述压合板载具翻转并与所述贴合载具贴合；所述成品视觉测量系统用于检测七层膜电极的尺寸，并将检测结构发送至所述控制主机；所述第一流转治具放置台、所述第二流转治具放置台和所述贴合机构上均配置有流转治具。进一步地，七层膜电极组装装置还包括有下层流转机构，所述所述下层流转机构包括有依次连接的下降结构、运转机构和升起机构；所述下降机构设置于所述贴合机构的底部，所述升起机构设置于所述第一流转治具房放置台的的底部；所述运转机构用于将所述流转治具从所述下降机构运往所述升起机构处。进一步地，所述成品检测设备包括检测工位、移载机械手和读码器，所述检测工位上侧固定有用于驱动所述移载机械手移动的驱动机架，所述读码器固定于所述移载机械手，所述检测工位的一侧设有上料料匣；所述读码器用于读取和记录膜电极的二维码，所述移载机械手用于从所述上料料匣中吸取所述膜电极，所述驱动机架用于带动所述移载机械手移动，依次将所述膜电极放置于所述检测工位；所述检测工位用于同时对所述膜电极进行气密检测和阻抗检测。进一步地，所述驱动机架设有横向移动机构和纵向移动机构，所述横向移动机构驱动所述移载机械手横向水平移动，所述纵向移动机构用于驱动所述移载机械手纵向垂直移动；所述检测工位包括上腔体组件、下腔体组件、腔体开闭气缸和下腔体组件移载机构，所述下腔体组件可移动地安装于所述下腔体组件移载机构，所述下腔体组件移载机构一端的上侧安装有固定机架，所述腔体开闭气缸安装于所述固定机架，所述腔体开闭气缸连接于所述上腔体组件；所述下腔体组件用于放置所述膜电极，所述下腔体组件移载机构用于驱动所述下腔体组件沿所述下腔体组件移载机构的方向来回移动，所述腔体开闭气缸用于驱动所述上腔体组件垂直纵向移动。进一步地，所述五层膜电极组装装置、七层膜电极组装装置与成品检测设备分别配设有设备机架和与其相匹配的用于防尘的设备机罩。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术将五层膜电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种质子交换膜燃料电池膜电极的封装检测生产线，其特征在于，包括封装部分和成品检测设备，所述封装部分包括五层膜电极组装装置和七层膜电极组装装置，所述五层膜电极组装装置、七层膜电极组装装置与成品检测设备之间采用通用料匣转运材料，所述五层膜电极组装装置的下料料匣为所述七层膜电极组装装置的上料料匣，所述七层膜电极组装装置的下料料匣为所述成品检测设备的上料料匣；所述五层膜电极组装装置用于进行边框裁切、边框与CCM贴合、热压、刻印二维码标识和水气孔裁切的工序；所述七层膜电极组装装置用于进行阴极GDL点胶、阳极GDL点胶、阴极GDL、阳极GDL分别与五层膜电极贴合以及贴合尺寸检测的工序；所述成品检测设备用于对成品进行气密检测和阻抗检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种质子交换膜燃料电池膜电极的封装检测生产线，其特征在于，包括封装部分和成品检测设备，所述封装部分包括五层膜电极组装装置和七层膜电极组装装置，所述五层膜电极组装装置、七层膜电极组装装置与成品检测设备之间采用通用料匣转运材料，所述五层膜电极组装装置的下料料匣为所述七层膜电极组装装置的上料料匣，所述七层膜电极组装装置的下料料匣为所述成品检测设备的上料料匣；所述五层膜电极组装装置用于进行边框裁切、边框与CCM贴合、热压、刻印二维码标识和水气孔裁切的工序；所述七层膜电极组装装置用于进行阴极GDL点胶、阳极GDL点胶、阴极GDL、阳极GDL分别与五层膜电极贴合以及贴合尺寸检测的工序；所述成品检测设备用于对成品进行气密检测和阻抗检测。


2.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池膜电极的封装检测生产线，其特征在于，所述五层膜电极组装装置包括依次设置的边框加工工位、上料工位、贴合机构、半成品加工工位以及收料工位；所述边框加工工位包括有边框放卷机构、边框牵引机构、边框裁切平台、边框裁切机构和边框片料移载机构；所述上料工位包括边框上料载具、CCM上料载具和CCM视觉定位系统、阴极边框及CCM移载机构、阳极边框及贴合半成品移载机构；所述半成品加工工位包括有半成品载具、打标机构、半成品移载机构、热压机构、水气孔裁切机构；所述收料组件包括有成品下料机构、废料收集匣和成品料匣。


3.根据权利要求2所述的质子交换膜燃料电池膜电极的封装检测生产线，其特征在于，所述边框放卷机构包括传动机构、放卷杆和离合器，所述放卷杆用于安装边框膜卷材，所述离合器用于控制放卷机构的间歇性放卷；所述边框牵引机构包括有移动机构和平面吸板，所述移动机构带动所述平面吸板进行往复运动；所述边框片料移载机构、所述阴极边框及CCM移载机构、所述阳极边框及贴合半成品移载机构、所述半成品移载机构和所述成品下料机构均由直线导轨、滑动板、连接件和吸盘结构组成，所述直线导轨与由伺服电机驱动的滑动板连接，所述连接件安装在所述滑动板上，所述连接件的底部与吸盘结构连接，所述吸盘结构用于吸取物品。


4.根据权利要求3所述的质子交换膜燃料电池膜电极的封装检测生产线，其特征在于，所述边框上料载具、所述CCM上料载具和所述半成品载具均由直线滑轨、滑块安装板和承载平台组成，所述滑块安装板安装在所述直线滑轨上，所述承载平台安装于所述滑块安装板的顶部；所述CCM视觉定位系统用于检测CCM在所述CCM上料载具的位置；所述热压机构用于对半成品进行热压；所述水气孔裁切机构由X轴/Y轴联动机构和自动裁切刀具组成。


5.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池膜电极的封装检测生产线，其特征在于，所述七层膜电极组装装置包括依次设置的阴极GDL上料工位、五层电极上料工位、阳极GDL上料工位、贴合工位、成品下料工位和尺寸检测工位；所述阴极GDL上料工位包括有阴极GDL料匣、阴极GDL点胶平台、阴极GDL点胶机构、阴极GDL移载机械手、第一流转治具放置台和流转治具；所述五层电极上料工位包括有五层电极膜料匣、五层膜电极移载机械手、第二流转治具放置台；所述阳极GDL上料工位包括有阳极GDL料匣、阳极GDL移载机械手、阳极点...

【专利技术属性】
技术研发人员：席海山，丁彦春，
申请(专利权)人：湖南隆深智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43