【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃料电池生产，具体为一种膜电极mea自动制备生产线。
技术介绍
1、膜电极(membrane electrodeassembly，mea)是氢燃料电池最核心的部件，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，直接决定产品的性能、寿命及成本。mea的结构主要包括气体扩散层、催化层、质子交换膜、支撑层（塑料边框），其中气体扩散层通常包括碳纸/碳布和负载在其上的微孔层。ccm为质子交换膜以及阴、阳极催化剂构成的三层机构；加上两侧边框，我们一般称之为为“五合一”，附加上gdl构成“七合一”。但mea结构不局限于此，也有单侧边框以及双侧双边框等结构。现在世界都在推动低碳环保，氢燃料电池正符合该提议。
2、行业内现有mea制备设备差异较大，比如申请号为cn202010402251.8名为一种连续卷对卷图形格式转印设备及其转印方法的专利申请提供的也是膜电极mea的生产工艺，这样的卷对卷高产能形式的生产工艺也具有一定的局限性，1.受限于边框抗拉伸性能，对边框的厚度以及材质要求很高；2.连续料带产生静电严重，消除起来困难；3.压合采用对辊形式，限制的是辊间间隙尺寸，mea五合一成型所受压力不均匀，内部容易产生内应力，成型后可能会出现翘曲；4.辊压容易产生溢胶；5.产能需求不高时一次性投入大。然而传统压合形式却产能及自动化程度低，想要实现设备对产品的高覆盖性，需要凭借自己的技术实力进行研发。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种膜
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种膜电极mea自动制备生产线，包括边框模切机，所述边框模切机的右端设置有与其送料方向垂直设置的边框输送机，所述边框输送机的左侧设置有与所述边框模切机平行设置的膜电极mea堆叠压合机；所述边框模切机从左至右依次设置有pet放卷部、张力控制部和模切冲切部；所述边框输送机为链式输送机，并在输送链条上间隔相同间距设置有多个定位托盘，所述边框输送机上设置有翻转装置，在所述膜电极mea堆叠压合机处设置有移动抓手；所述膜电极mea堆叠压合机从右至左依次设置有第一gdl料仓、gdl纠偏点胶位、第二gdl料仓、压合工位、ccm制片工位、mea视觉检测工位、mea气密检测工位、成品下料工位；同时在各个工位的前后两侧共同设置有高速搬运机械手。
3、进一步的，所述放卷部包括左右并列设置相互平行的第一放卷部和第二放卷部，两放卷部上均设置有一个可更换的附有热熔胶的pet料卷，所述第二放卷部的右侧设置有一个接带结构；所述张力控制部包括多个平行设置的涨紧辊轮。
4、进一步的，所述模切冲切部包括冲切机，所述冲切机的中间处设置有冲切模具，所述冲切机的后侧设置有下料机械手。
5、进一步的，所述定位托盘的顶面上可以定位放置正反两个经过冲切后的塑料边框，所述下料机械手抓取冲切后的叠放在一起的塑料边框并将其定位放置在所述定位托盘的左侧；所述翻转装置将上层的塑料边框抓取并进行翻转后，定位放置在所述定位托盘的右侧区域。
6、进一步的，所述第一gdl料仓内存储有正gdl片料；所述gdl纠偏点胶位处可以定位放置正、反gdl片料并进行精密点胶作业；所述第二gdl料仓内存储有反gdl料片；所述压合工位用于将膜电极mea多层不同的料片经过精密堆叠后进行压合生产使用，在压合作业时可以进行热压和保压作业。
7、进一步的，所述ccm制片工位包括ccm放卷部，所述ccm放卷部上设置有可更换的ccm料卷，所述ccm放卷部的后侧设置有料卷张力控制部，所述料卷张力控制部的后侧设置有ccm裁切部。
8、进一步的，所述mea视觉检测工位处可以定位放置经过压合完成的膜电极mea，在膜电极mea的正上方及正下方配置有ccd相机，所述ccd相机竖直向膜电极mea拍摄，对压合完成的膜电极mea进行拍照并通过电脑检测对齐度以及尺寸。
9、进一步的，所述mea气密检测工位的中心处设置有气密检测接口和电阻检测头。
10、进一步的，所述压合工位为模块化设计，可以根据实际的生产需求以及生产节拍灵活的设置压合工位的数量在一至八个之间，所述mea视觉检测工位、mea气密检测工位、成品下料工位均为模块化设置，可以根据产能需求进行加模块扩能。
11、进一步的，所述膜电极mea堆叠压合机可以根据产能需求在所述边框输送机的左侧平行设置多组。
12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
13、1.本专利技术除人工上原材料外，其余均为全自动装配功能；
14、2.通过视觉引导及纠偏定位，通过高速搬运机械手完成的高精度对位的功能；
15、3.根据需求，前期小产能可以少投入，后期可根据产能来通过增加标准功能模块实现扩能的高可拓展性；
16、4.通过独有的上下压合治具，完成多片堆叠后压合压力监控补偿，保证压合力均匀从而减少内部残余应力；
17、5.通过pid算法以及热超导材料的应用，实现温度均匀的功能。
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1.一种膜电极MEA自动制备生产线，其特征在于：包括边框模切机（1），所述边框模切机（1）的右端设置有与其送料方向垂直设置的边框输送机（2），所述边框输送机（2）的左侧设置有与所述边框模切机（1）平行设置的膜电极MEA堆叠压合机（3）；所述边框模切机（1）从左至右依次设置有PET放卷部（11）、张力控制部（12）和模切冲切部（13）；所述边框输送机（2）为链式输送机，并在输送链条上间隔相同间距设置有多个定位托盘（21），所述边框输送机（2）上设置有翻转装置（22），在所述膜电极MEA堆叠压合机（3）处设置有移动抓手（23）；所述膜电极MEA堆叠压合机（3）从右至左依次设置有第一GDL料仓（31）、GDL纠偏点胶位（32）、第二GDL料仓（33）、压合工位（34）、CCM制片工位（35）、MEA视觉检测工位（36）、MEA气密检测工位（37）、成品下料工位（38）；同时在各个工位的前后两侧共同设置有高速搬运机械手（39）。
2.根据权利要求1所述的膜电极MEA自动制备生产线，其特征在于：所述放卷部（11）包括左右并列设置相互平行的第一放卷部（111）和第二放卷部（112
3.根据权利要求2所述的膜电极MEA自动制备生产线，其特征在于：所述模切冲切部（13）包括冲切机（131），所述冲切机（131）的中间处设置有冲切模具，所述冲切机（131）的后侧设置有下料机械手（132）。
4.根据权利要求3所述的膜电极MEA自动制备生产线，其特征在于：所述定位托盘（21）的顶面上可以定位放置正反两个经过冲切后的塑料边框，所述下料机械手（132）抓取冲切后的叠放在一起的塑料边框并将其定位放置在所述定位托盘（21）的左侧；所述翻转装置（22）将上层的塑料边框抓取并进行翻转后，定位放置在所述定位托盘（21）的右侧区域。
5.根据权利要求4所述的膜电极MEA自动制备生产线，其特征在于：所述第一GDL料仓（31）内存储有正GDL片料；所述GDL纠偏点胶位（32）处可以定位放置正、反GDL片料并进行精密点胶作业；所述第二GDL料仓（33）内存储有反GDL料片；所述压合工位（34）用于将膜电极MEA多层不同的料片经过精密堆叠后进行压合生产使用，在压合作业时可以进行热压和保压作业。
6.根据权利要求5所述的膜电极MEA自动制备生产线，其特征在于：所述CCM制片工位（35）包括CCM放卷部（351），所述CCM放卷部（351）上设置有可更换的CCM料卷，所述CCM放卷部（351）的后侧设置有料卷张力控制部（352），所述料卷张力控制部（352）的后侧设置有CCM裁切部（353）。
7.根据权利要求6所述的膜电极MEA自动制备生产线，其特征在于：所述MEA视觉检测工位（36）处可以定位放置经过压合完成的膜电极MEA，在膜电极MEA的正上方以及正下方配置有CCD相机（361），所述CCD相机（361）竖直向膜电极MEA进行拍摄，对压合完成的膜电极MEA进行拍照并通过电脑检测对齐度以及尺寸。
8.根据权利要求7所述的膜电极MEA自动制备生产线，其特征在于：所述MEA气密检测工位（37）的中心处设置有气密检测接口（371）和电阻检测头（372）。
9.根据权利要求8所述的膜电极MEA自动制备生产线，其特征在于：所述压合工位（34）为模块化设计，可以根据实际的生产需求以及生产节拍灵活的设置压合工位的数量在一至八个之间，所述MEA视觉检测工位、MEA气密检测工位、成品下料工位均为模块化设置，可以根据产能需求进行加模块扩能。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的膜电极MEA自动制备生产线，其特征在于：所述膜电极MEA堆叠压合机（3）可以根据产能需求在所述边框输送机的左侧平行设置多组。
...【技术特征摘要】
1.一种膜电极mea自动制备生产线，其特征在于：包括边框模切机（1），所述边框模切机（1）的右端设置有与其送料方向垂直设置的边框输送机（2），所述边框输送机（2）的左侧设置有与所述边框模切机（1）平行设置的膜电极mea堆叠压合机（3）；所述边框模切机（1）从左至右依次设置有pet放卷部（11）、张力控制部（12）和模切冲切部（13）；所述边框输送机（2）为链式输送机，并在输送链条上间隔相同间距设置有多个定位托盘（21），所述边框输送机（2）上设置有翻转装置（22），在所述膜电极mea堆叠压合机（3）处设置有移动抓手（23）；所述膜电极mea堆叠压合机（3）从右至左依次设置有第一gdl料仓（31）、gdl纠偏点胶位（32）、第二gdl料仓（33）、压合工位（34）、ccm制片工位（35）、mea视觉检测工位（36）、mea气密检测工位（37）、成品下料工位（38）；同时在各个工位的前后两侧共同设置有高速搬运机械手（39）。
2.根据权利要求1所述的膜电极mea自动制备生产线，其特征在于：所述放卷部（11）包括左右并列设置相互平行的第一放卷部（111）和第二放卷部（112），两放卷部上均设置有一个可更换的附有热熔胶的pet料卷，所述第二放卷部（112）的右侧设置有一个接带结构（113）；所述张力控制部（12）包括多个平行设置的涨紧辊轮（121）。
3.根据权利要求2所述的膜电极mea自动制备生产线，其特征在于：所述模切冲切部（13）包括冲切机（131），所述冲切机（131）的中间处设置有冲切模具，所述冲切机（131）的后侧设置有下料机械手（132）。
4.根据权利要求3所述的膜电极mea自动制备生产线，其特征在于：所述定位托盘（21）的顶面上可以定位放置正反两个经过冲切后的塑料边框，所述下料机械手（132）抓取冲切后的叠放在一起的塑料边框并将其定位放置在所述定位托盘（21）的左侧；所述翻转装置（22）将上层的塑料边框抓取并进行翻转...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘挺，王琳，齐羽健，
申请(专利权)人：大连豪森瑞德设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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