權(quán)利要求書: 1.一種燃料電池微孔層連續(xù)印刷設(shè)備,包括plc系統(tǒng),其特征在于:所述燃料電池微孔層連續(xù)印刷設(shè)備包括微孔層傳送用傳送帶組件(2);沿傳送帶組件(2)傳送方向,所述設(shè)備依次設(shè)置均與plc系統(tǒng)電路信號連接的印刷處理區(qū)、檢測區(qū)、補(bǔ)刷處理區(qū)、二次檢測區(qū)、不合格品標(biāo)記區(qū)以及機(jī)械臂(9)分揀區(qū);
所述傳送帶組件(2)包括片基帶(2?1),所述片基帶(2?1)內(nèi)間隔陣列固定設(shè)置多個(gè)金屬支撐區(qū)(2?2),任一所述金屬支撐區(qū)(2?2)由多個(gè)相互平行并間隔排布的細(xì)條形金屬薄片(2?2?1)平鋪固定于片基帶(2?1)內(nèi)部構(gòu)成;
所述片基帶(2?1)上設(shè)有貫穿片基帶(2?1)整體的條形吸附孔(6)和納米級微型吸附孔(7);所述條形吸附孔(6)和納米級微型吸附孔(7)均位于金屬支撐區(qū)(2?2)內(nèi),所述條形吸附孔(6)用于對微孔層四周的非涂敷區(qū)進(jìn)行吸附,所述納米級微型吸附孔(7)用于對微孔層涂敷區(qū)進(jìn)行吸附;
所述印刷處理區(qū)以及補(bǔ)刷處理區(qū)均包括沿傳送方向依次設(shè)置的絲網(wǎng)印刷機(jī)(3)與隧道加熱爐(4);
所述傳送帶組件(2)下方并與絲網(wǎng)印刷機(jī)(3)位置對應(yīng)處均設(shè)有真空吸附箱(1),所述真空吸附箱(1)上設(shè)有與條形吸附孔(6)、納米級微型吸附孔(7)相通的真空吸附孔(1?2);
所述真空吸附箱(1)內(nèi)設(shè)有對金屬支撐區(qū)(2?2)吸附的電磁片(1?3);所述真空吸附箱的一側(cè)連有風(fēng)機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料電池微孔層連續(xù)印刷設(shè)備,其特征在于:所述片基帶(2?1)上并位于金屬支撐區(qū)(2?2)的上方均設(shè)有供微孔層嵌置的限位槽(8),所述限位槽(8)與金屬支撐區(qū)(2?2)一一對應(yīng);當(dāng)微孔層嵌入限位槽(8)時(shí),微孔層上表面與片基帶(2?1)上表面平齊,所述條形吸附孔(6)間隔分布于限位槽(8)內(nèi)周邊處,所述納米級微型吸附孔(7)位于限位槽(8)內(nèi)部區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料電池微孔層連續(xù)印刷設(shè)備,其特征在于:所述印刷處理區(qū)包括三臺絲網(wǎng)印刷機(jī)(3),以及設(shè)置在每臺絲網(wǎng)印刷機(jī)(3)后工位處的隧道加熱爐(4);
沿傳送方向,所述三臺絲網(wǎng)印刷機(jī)(3)中的網(wǎng)版(3?2)孔目數(shù)分別為50?80目,90?140目,
150?180目;
所述補(bǔ)刷處理區(qū)包括一臺網(wǎng)版孔目數(shù)為160?200目的絲網(wǎng)印刷機(jī)(3)以及其后工位的隧道加熱爐(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種燃料電池微孔層連續(xù)印刷設(shè)備,其特征在于:所述絲網(wǎng)印刷機(jī)(3)上設(shè)有感應(yīng)微孔層的光纖傳感器(3?1);當(dāng)光纖傳感器(3?1)感應(yīng)到微孔層時(shí),微孔層正處于絲網(wǎng)印刷機(jī)(3)中網(wǎng)版(3?2)的正下方位置處,當(dāng)金屬支撐區(qū)(2?2)吸附于真空吸附箱(1)上時(shí),真空吸附箱(1)上的真空吸附孔(1?2)與條形吸附孔(6)、納米級微型吸附孔(7)相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料電池微孔層連續(xù)印刷設(shè)備,其特征在于:所述隧道加熱爐(4)設(shè)有排風(fēng)口(4?2)和若干出風(fēng)口(4?1);所述出風(fēng)口(4?1)均設(shè)置在爐體的頂部并垂直于傳送帶組件(2),所述排風(fēng)口(4?2)設(shè)置在爐體的底部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料電池微孔層連續(xù)印刷設(shè)備,其特征在于:所述檢測區(qū)以及二次檢測區(qū)均包括厚度檢測裝置以及缺陷檢測裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種燃料電池微孔層連續(xù)印刷設(shè)備,其特征在于:所述厚度檢測裝置采用X射線厚度檢測裝置或者γ射線厚度檢測裝置或者β射線厚度檢測裝置,所述缺陷檢測裝置為CCD成像系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃料電池微孔層連續(xù)印刷設(shè)備,其特征在于:所述不合格品標(biāo)記區(qū)包括靜電噴涂設(shè)備,所述靜電噴涂設(shè)備用于對微孔層的非涂敷區(qū)噴涂熒光顏料;
所述機(jī)械臂(9)分揀區(qū)中的機(jī)械臂(9)上設(shè)置用于識別熒光顏料的紫外探照燈(9?1)。
9.一種燃料電池微孔層連續(xù)印刷工藝,其特征在于,所述工藝采用權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)所述的連續(xù)印刷設(shè)備,所述工藝包括以下步驟:步驟(1),批量的微孔層依次放置在傳送帶組件(2)的金屬支撐區(qū)(2?2)內(nèi),并依次傳送至印刷處理區(qū),絲網(wǎng)印刷機(jī)(3)上的光纖傳感器(3?1)感應(yīng)到微孔層后,通過plc系統(tǒng)控制傳送帶組件(2)停止傳送,同時(shí)電磁片(1?3)實(shí)現(xiàn)對金屬支撐區(qū)(2?2)的吸附,真空吸附箱(1)實(shí)現(xiàn)對微孔層的真空吸附定位,之后絲網(wǎng)印刷機(jī)(3)實(shí)現(xiàn)對微孔層的印刷,印刷完成后經(jīng)過隧道加熱爐(4)進(jìn)行烘干;
步驟(2),微孔層在印刷處理區(qū)內(nèi)傳送,重復(fù)步驟(1),共經(jīng)過三臺絲網(wǎng)印刷機(jī)(3)的連續(xù)印刷,實(shí)現(xiàn)漿料在微孔層上的梯度式分布后,得到氣體擴(kuò)散層;
步驟(3),氣體擴(kuò)散層再經(jīng)過厚度檢測裝置的厚度檢測、缺陷檢測裝置的缺陷檢測,檢測數(shù)據(jù)傳送至plc系統(tǒng)的顯示屏中;
步驟(4),經(jīng)過步驟(3)中的檢測數(shù)據(jù)對比,不合格的氣體擴(kuò)散層需再次經(jīng)過補(bǔ)刷處理區(qū)的補(bǔ)刷處理后再經(jīng)過二次檢測區(qū)的檢測,檢測數(shù)據(jù)再次傳送至plc控制系統(tǒng)內(nèi),比對后,依舊不合格的氣體擴(kuò)散層傳送至標(biāo)記區(qū)由靜電噴涂設(shè)備在氣體擴(kuò)散層的非涂敷區(qū)噴涂熒光顏料后,被機(jī)械臂(9)分揀區(qū)識別撿出;經(jīng)過步驟(3)中的檢測數(shù)據(jù)對比,合格的氣體擴(kuò)散層則直接由傳送帶組件(2)傳送至收集。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃料電池微孔層連續(xù)印刷工藝,其特征在于:步驟(1)、步驟(2)以及步驟(4)中,微孔層經(jīng)過絲網(wǎng)印刷機(jī)(3)的印刷或者氣體擴(kuò)散層經(jīng)過絲網(wǎng)印刷機(jī)(3)的補(bǔ)刷后,先控制絲網(wǎng)印刷機(jī)(3)的網(wǎng)版(3?2)上升撤離,之后撤銷對金屬支撐區(qū)(2?2)的電磁吸附,再撤銷對微孔層或氣體擴(kuò)散層的真空吸附,最后再進(jìn)行傳送。
說明書: 一種燃料電池微孔層連續(xù)印刷設(shè)備及工藝技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及燃料電池領(lǐng)域,尤其涉及一種燃料電池微孔層連續(xù)印刷設(shè)備及工藝。背景技術(shù)[0002] 質(zhì)子交換膜燃料電池是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置,膜電極是其核心組件,膜電極由質(zhì)子交換膜、催化劑層以及氣體擴(kuò)散層構(gòu)成,
質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)氣體擴(kuò)散層(GDL)中反應(yīng)氣和液態(tài)水的傳質(zhì)過程受其結(jié)構(gòu)和
性質(zhì)的影響顯著,引入微孔層(MPL)可以改善GDL中的傳質(zhì),并且MPL的制備方法可以顯著影
響MPL和GDL的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。
[0003] 氣體擴(kuò)散層主要選用導(dǎo)電碳黑漿料均勻涂覆在經(jīng)過疏水處理的
碳纖維紙表面,經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)固化制成;涂覆方式有絲網(wǎng)印刷、靜電紡絲、噴印刷涂和涂覆成膜方式,其中絲
網(wǎng)印刷方式應(yīng)用最為廣泛。專利檢索網(wǎng)站上公開了一種質(zhì)子交換膜燃料電池用氣體擴(kuò)散層
的制備方法(申請?zhí)枺?01710318918.4),方法如下:將導(dǎo)電碳粉均勻分散在低沸點(diǎn)的醇類溶
劑中,形成均勻的炭黑層漿料;將低濃度的憎水劑乳液作為憎水層的原料,分別多次交替地
將碳粉層漿料和憎水層的原料均勻的涂覆在經(jīng)憎水處理的多孔導(dǎo)電支撐層的表面,最后經(jīng)
過熱處理形成氣體擴(kuò)散層,涂覆方式為絲網(wǎng)印刷、刷涂、刮涂等。該專利公開了擴(kuò)散層制備
漿料以及涂覆方式,絲網(wǎng)印刷具有附著力強(qiáng)、版面柔軟印壓小、墨層覆蓋力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但是
對于非柔性紙質(zhì)的微孔層采用絲網(wǎng)印刷制備時(shí),每片微孔層都需要借助壓板等輔助設(shè)備實(shí)
現(xiàn)其印刷過程中的定位,并且絲網(wǎng)印刷本身網(wǎng)版尺寸限制,只能實(shí)現(xiàn)對微孔層單片印刷,故
而在印刷過程中需要人工或者手動進(jìn)行更換,達(dá)不到連續(xù)生產(chǎn)工藝,影響了生產(chǎn)效率,進(jìn)而
導(dǎo)致絲網(wǎng)印刷工藝在氣體擴(kuò)散層的商業(yè)化上不能得到較多的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種燃料電池微孔層連續(xù)印刷設(shè)備及工藝,其優(yōu)點(diǎn)在于,可以省卻印刷過程中借助輔助夾具對微孔層定位,實(shí)現(xiàn)柔性或者非柔性微孔層批量印刷工
藝,提高生產(chǎn)效率。
[0005] 本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:[0006] 一種燃料電池微孔層連續(xù)印刷設(shè)備,包括plc系統(tǒng),燃料電池微孔層連續(xù)印刷設(shè)備還包括由plc系統(tǒng)控制、由伺服電機(jī)驅(qū)動的微孔層傳送用傳送帶組件,沿傳送帶組件傳送方
向依次設(shè)置并與plc系統(tǒng)電路信號連接的印刷處理區(qū)、檢測區(qū)、補(bǔ)刷處理區(qū)、二次檢測區(qū)、不
合格品標(biāo)記區(qū)以及機(jī)械臂分揀區(qū),
[0007] 所述傳送帶組件包括片基帶,所述片基帶內(nèi)間隔陣列固定設(shè)置多個(gè)金屬支撐區(qū),任一所述金屬支撐區(qū)由多個(gè)相互平行并間隔排布的細(xì)條形金屬薄片平鋪固定于片基帶內(nèi)
部構(gòu)成;
[0008] 所述片基帶上設(shè)有貫穿片基帶整體的條形吸附孔和納米級微型吸附孔;所述條形吸附孔和納米級微型吸附孔均位于金屬支撐區(qū)內(nèi),所述條形吸附孔用于對微孔層四周的非
涂敷區(qū)進(jìn)行吸附,所述納米級微型吸附孔用于對微孔層涂敷區(qū)進(jìn)行吸附;
[0009] 所述印刷處理區(qū)以及補(bǔ)刷處理區(qū)均包括沿傳送方向依次設(shè)置的絲網(wǎng)印刷機(jī)與隧道加熱爐;所述傳送帶組件下方并與絲網(wǎng)印刷機(jī)位置對應(yīng)處均設(shè)有真空吸附箱,所述真空
吸附箱設(shè)有與條形吸附孔、納米級微型吸附孔相通真空吸附孔;
[0010] 所述真空吸附箱內(nèi)均設(shè)有對金屬支撐區(qū)吸附的電磁片,所述真空吸附箱的一側(cè)連有風(fēng)機(jī)。
[0011] 本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述印刷處理區(qū)包括三臺絲網(wǎng)印刷機(jī),以及設(shè)置在每臺絲網(wǎng)印刷機(jī)后工位處的隧道加熱爐,沿傳送方向,三臺絲網(wǎng)印刷機(jī)中的網(wǎng)版孔目數(shù)分別為50?
80目,90?140目,150?180目,所述補(bǔ)刷處理區(qū)內(nèi)包括一臺網(wǎng)版孔目數(shù)為160?200目的絲網(wǎng)印
刷機(jī)以及其后工位的隧道加熱爐。
[0012] 本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述片基帶上位于金屬支撐區(qū)的上方均設(shè)有供微孔層嵌置的限位槽,所述限位槽與金屬支撐區(qū)一一對應(yīng);當(dāng)微孔層嵌置入限位槽內(nèi)時(shí),微孔層上表面
與片基帶上表面平齊,所述條形吸附孔以及納米級微型吸附孔均設(shè)置在限位槽內(nèi),所述條
形吸附孔間隔分布于限位槽內(nèi)周邊處,所述納米級微型吸附孔位于限位槽內(nèi)部區(qū)域。
[0013] 本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述絲網(wǎng)印刷機(jī)上均設(shè)有對微孔層作用的光纖傳感器,當(dāng)光纖傳感器感應(yīng)到微孔層時(shí),微孔層正處于絲網(wǎng)印刷機(jī)中網(wǎng)版的正下方位置處,當(dāng)金屬支
撐區(qū)吸附于真空吸附箱上時(shí),真空吸附箱上的真空吸附孔與條形吸附孔、納米級微型吸附
孔相通。
[0014] 本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述檢測區(qū)以及二次檢測區(qū)均包括厚度檢測裝置以及缺陷檢測裝置。
[0015] 本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述厚度檢測裝置采用X射線厚度檢測裝置或者γ射線厚度檢測裝置或者β射線厚度檢測裝置,所述缺陷檢測裝置為CCD成像系統(tǒng)。
[0016] 本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述隧道加熱爐設(shè)有排風(fēng)口和若干出風(fēng)口;所述出風(fēng)口均設(shè)置在爐體的頂部并垂直于傳送帶組件,所述排風(fēng)口設(shè)置在爐體的底部。
[0017] 本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:所述不合格品標(biāo)記區(qū)采用靜電噴涂設(shè)備對微孔層的非涂敷區(qū)噴涂熒光顏料,所述機(jī)械臂分揀區(qū)中的機(jī)械臂上設(shè)置對熒光顏料檢測識別的紫外探照
燈。
[0018] 本發(fā)明還提供一種燃料電池微孔層連續(xù)印刷工藝,所述工藝包括以下步驟:[0019] 步驟(1),批量的微孔層依次放置在傳送帶組件的金屬支撐區(qū)內(nèi),并依次傳送至印刷處理區(qū),絲網(wǎng)印刷機(jī)上的光纖傳感器感應(yīng)到微孔層后,通過plc系統(tǒng)控制傳送帶組件停止
傳送,同時(shí)電磁片實(shí)現(xiàn)對金屬支撐區(qū)的吸附,真空吸附箱實(shí)現(xiàn)對微孔層的真空吸附定位,之
后絲網(wǎng)印刷機(jī)實(shí)現(xiàn)對微孔層的印刷,印刷完成后經(jīng)過隧道加熱爐進(jìn)行烘干;
[0020] 步驟(2),微孔層在印刷處理區(qū)內(nèi)傳送,重復(fù)步驟(1),總共經(jīng)過三臺絲網(wǎng)印刷機(jī)的連續(xù)印刷,實(shí)現(xiàn)漿料在微孔層上的梯度式分布后,得到氣體擴(kuò)散層;
[0021] 步驟(3),氣體擴(kuò)散層再經(jīng)過厚度檢測裝置的厚度檢測、缺陷檢測裝置的缺陷檢測,檢測數(shù)據(jù)傳送至plc系統(tǒng)的顯示屏中;
[0022] 步驟(4),經(jīng)過步驟(3)中的檢測數(shù)據(jù)對比,不合格的氣體擴(kuò)散層需再次經(jīng)過補(bǔ)刷處區(qū)的補(bǔ)刷處理后再經(jīng)過二次檢測區(qū)的檢測,檢測數(shù)據(jù)再次傳送至plc控制系統(tǒng)內(nèi),比對
后,依舊不合格的氣體擴(kuò)散層傳送至標(biāo)記區(qū)由靜電噴涂設(shè)備在氣體擴(kuò)散層的非涂敷區(qū)噴涂
熒光顏料后,被機(jī)械臂分揀區(qū)識別撿出;經(jīng)過步驟(3)中的檢測數(shù)據(jù)對比,合格的氣體擴(kuò)散
層則直接由傳送帶組件傳送至收集。
[0023] 本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為:步驟(1)、步驟(2)以及步驟(4)中,微孔層經(jīng)過絲網(wǎng)印刷機(jī)的印刷或者氣體擴(kuò)散層經(jīng)過絲網(wǎng)印刷機(jī)的補(bǔ)刷后,先控制絲網(wǎng)印刷機(jī)的網(wǎng)版上升撤離,之
后撤銷對金屬支撐區(qū)的電磁吸附,再撤銷對微孔層或氣體擴(kuò)散層的真空吸附,最后再進(jìn)行
傳送。
[0024] 綜上所述,本發(fā)明具有以下有益效果:[0025] 1、本設(shè)備具備多臺印刷設(shè)備實(shí)現(xiàn)對微孔層連續(xù)印刷,同時(shí)設(shè)置檢測區(qū)、補(bǔ)刷處理區(qū)、不合格品標(biāo)記區(qū)以及機(jī)械臂分揀區(qū),實(shí)現(xiàn)對微孔層的印刷、烘干、檢測、補(bǔ)刷、標(biāo)記、挑揀
的一體化智能操作工序,提高了工作效率;
[0026] 并且,本設(shè)備采用真空吸附箱實(shí)現(xiàn)對處于印刷位置處的微孔層的定位,去除了現(xiàn)有印刷工藝中,需要借助輔助夾具等對微孔層的定位,即省卻了繁瑣的固定步驟,達(dá)到連續(xù)
化生產(chǎn)效果,并且可以適用于柔性或者非柔性微孔層的連續(xù)印刷制備;
[0027] 進(jìn)一步的,本設(shè)備的傳送帶組件采用片基帶與細(xì)條形金屬薄片結(jié)合,一來可以保證傳送帶整體韌性,同時(shí)由金屬薄片構(gòu)成的金屬支撐區(qū)可以實(shí)現(xiàn)對微孔層印刷時(shí)的支撐作
用,真空吸附箱內(nèi)同時(shí)設(shè)置對金屬支撐區(qū)作用的電磁片,可以對金屬支撐進(jìn)行吸附實(shí)現(xiàn)預(yù)
先定位,保證印刷過程中不會出現(xiàn)傳送帶晃動現(xiàn)象,保證印刷過程中的平穩(wěn)性;同時(shí)采用若
干個(gè)細(xì)條形金屬薄片平鋪設(shè)置于片基帶內(nèi),而非采用一塊整體的金屬片,主要考慮整體金
屬片傳送過程中可能出現(xiàn)與傳送機(jī)構(gòu)大面積接觸后導(dǎo)致出現(xiàn)較大變形無法恢復(fù)原狀的情
況,陣列平鋪的細(xì)條形金屬薄片更有利于傳動帶機(jī)構(gòu)的整體傳送。
[0028] 2、本設(shè)備的金屬支撐區(qū)內(nèi)設(shè)置條形吸附孔和納米級吸附孔,條形吸附孔可以實(shí)現(xiàn)對微孔層周邊非涂覆區(qū)的較強(qiáng)吸附作用,同時(shí)中間的納米級吸附孔也可以實(shí)現(xiàn)對微孔層弱
吸附,從而避免印刷過程中漿料透過微孔層滴漏貫穿傳送帶的不良現(xiàn)象;
[0029] 3、本設(shè)備的印刷處理區(qū)中僅采用了三臺絲網(wǎng)印刷機(jī),通過對三個(gè)絲網(wǎng)印刷機(jī)網(wǎng)版孔目數(shù)的控制,實(shí)現(xiàn)對微孔層梯度式漿料印刷,并滿足微孔層所需漿料的擔(dān)載量以及厚度,
減少了印刷次數(shù)和印刷機(jī)器的需求;
[0030] 4、傳動帶組件的金屬支撐區(qū)處設(shè)置供微孔層嵌置的限位槽,并且當(dāng)微孔層嵌置入內(nèi)時(shí),微孔層上表面與傳送帶上表面平齊,從而在不影響微孔層印刷工藝同時(shí),使每片微孔
層均在傳送帶組件上得到限位,保證微孔層的運(yùn)輸平穩(wěn)性,避免微孔層運(yùn)輸中出現(xiàn)較大位
移,不能準(zhǔn)確的傳送至絲網(wǎng)印刷機(jī)網(wǎng)版的正下方,導(dǎo)致印刷錯(cuò)位等不良現(xiàn)象;
[0031] 5、本設(shè)備中隧道加熱爐內(nèi)的出風(fēng)口需垂直于傳送帶組件,即出風(fēng)口的風(fēng)向也垂直于傳送帶上的微孔層,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對微孔層傳送過程中的進(jìn)一步限位,避免微孔層烘干過程
中被吹跑導(dǎo)致涂覆面刮花損壞等不良現(xiàn)象;
[0032] 6、在本燃料電池微孔層連續(xù)印刷工藝中,微孔層印刷完畢后,需先控制絲網(wǎng)印刷機(jī)的網(wǎng)版上升撤離,保證此時(shí)微孔層依舊吸附于真空吸附箱上,避免微孔層被網(wǎng)版粘結(jié)帶
離的現(xiàn)象,之后再撤銷對金屬支撐區(qū)的電磁吸附,保證微孔層依舊吸附于真空吸附箱上,避
免傳送帶組件恢復(fù)原位過程中有跳動現(xiàn)象導(dǎo)致微孔層發(fā)生較大位移,影響后續(xù)印刷工序。
附圖說明[0033] 圖1是本設(shè)備的工藝框圖;[0034] 圖2是本設(shè)備中印刷處理區(qū)的示意圖;[0035] 圖3是本設(shè)備中傳送帶組件上條形吸附孔、納米級微型吸附孔以及限位槽的示意圖;
[0036] 圖4是傳送帶組件中由多片細(xì)條形金屬薄片構(gòu)成的金屬支撐區(qū)與限位槽的位置關(guān)系示意圖;
[0037] 圖5為圖3中限位槽及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的局部放大圖;[0038] 圖6是真空吸附箱的結(jié)構(gòu)示意圖;[0039] 圖7是隧道加熱爐的結(jié)構(gòu)示意圖;[0040] 圖8是機(jī)械臂分揀區(qū)內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖;[0041] 圖9是本設(shè)備的系統(tǒng)連接框圖。[0042] 圖中:1、真空吸附箱;1?1、風(fēng)機(jī);1?2、真空吸附孔;1?3、電磁片;2、傳送帶組件;2?1、片基帶;2?2、金屬支撐區(qū);2?2?1、細(xì)條形金屬薄片;3、絲網(wǎng)印刷機(jī);3?1、光纖傳感器;3?2、
網(wǎng)版;4、隧道加熱爐;4?1、出風(fēng)口;4?2、排風(fēng)口;5、輔助轉(zhuǎn)動輥;6、條形吸附孔;7、納米級微
型吸附孔;8、限位槽;9、機(jī)械臂;9?1、紫外探照燈;9?2、分揀吸附板;10、微孔層。
具體實(shí)施方式[0043] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。[0044] 實(shí)施例[0045] 一種燃料電池微孔層連續(xù)印刷設(shè)備,如圖1所示,包括以下裝置:[0046] 傳送帶組件2,傳送帶組件2包括卷繞在輥輪上形成回路的片基帶2?1,如圖1和4所示,片基帶2?1內(nèi)間隔陣列固定設(shè)置多個(gè)金屬支撐區(qū)2?2,任一金屬支撐區(qū)2?2由多個(gè)相互平
行并間隔排布的細(xì)條形金屬薄片2?2?1平鋪固定于片基帶2?1內(nèi)部構(gòu)成,本傳送帶組件2由
伺服電機(jī)驅(qū)動實(shí)現(xiàn)對微孔層的傳送,并通過伺服電機(jī)中的伺服控制器進(jìn)行精準(zhǔn)的傳送控
制。同時(shí)片基帶2?1上位于金屬支撐區(qū)2?2的上方設(shè)有供微孔層完全嵌置的限位槽8,限位槽
8未開設(shè)至將金屬支撐區(qū)2?2暴露在外,即片基帶2?1對金屬支撐區(qū)2?2起到防腐、防潮等保
護(hù)作用;當(dāng)微孔層嵌置入限位槽8內(nèi)時(shí),微孔層上表面與片基帶2?1上表面平齊,限位槽8內(nèi)
設(shè)有對微孔層四周邊端的非涂敷區(qū)實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)吸附的條形吸附孔6,以及對微孔層涂敷區(qū)吸
附的納米級微型吸附孔7,所述條形吸附孔6間隔分布于限位槽8內(nèi)周邊處,所述納米級微型
吸附孔7位于限位槽8內(nèi)部區(qū)域,如圖3?5所示,處于限位槽8內(nèi)的條形吸附孔6、納米級微型
吸附孔7均同時(shí)貫穿片基帶1整體以實(shí)現(xiàn)對微孔層的吸附作用。
[0047] 如圖3所示,為了提高本傳送帶組件2的傳送穩(wěn)定性,在傳送帶組件2沿其傳送方向的兩側(cè)陣列設(shè)置多組輔助牽引機(jī)構(gòu),每組輔助牽引機(jī)構(gòu)由兩個(gè)輔助轉(zhuǎn)動輥5構(gòu)成,傳動帶組
件2穿插于每組輔助牽引機(jī)構(gòu)的兩個(gè)輔助轉(zhuǎn)動輥5之間,即兩個(gè)輔助轉(zhuǎn)動輥5實(shí)現(xiàn)對傳送帶
的進(jìn)一步傳送以及支撐作用。
[0048] 印刷處理區(qū)和補(bǔ)刷處理區(qū),印刷處理區(qū)由印刷處理區(qū)包括三臺絲網(wǎng)印刷機(jī)3,如圖1和2所示,以及設(shè)置在沿傳送帶傳送方向并位于每臺絲網(wǎng)印刷機(jī)3后工位處的隧道加熱爐
4,三臺絲網(wǎng)印刷機(jī)3中的網(wǎng)版孔目數(shù)分別為70目,120目,160目。補(bǔ)刷處理區(qū)內(nèi)包括一臺絲
網(wǎng)印刷機(jī)3和位于其后工位的隧道加熱爐4,該絲網(wǎng)印刷機(jī)3的網(wǎng)版3?2孔目數(shù)為180目,通過
對三個(gè)絲網(wǎng)印刷機(jī)3網(wǎng)版3?2孔目數(shù)的控制,實(shí)現(xiàn)對微孔層梯度式漿料印刷,并滿足微孔層
所需漿料的擔(dān)載量以及厚度,減少了印刷次數(shù)和印刷機(jī)器的需求。同時(shí)隧道加熱爐4內(nèi)的出
風(fēng)口4?1均設(shè)置在爐體的頂部并垂直于傳送帶組件2,其排風(fēng)口4?2設(shè)置在爐體的底部。
[0049] 真空吸附箱1,真空吸附箱1設(shè)置在傳送帶組件2的下方同時(shí)也位于每臺絲網(wǎng)印刷機(jī)3網(wǎng)版的正下方,以實(shí)現(xiàn)對傳送于絲網(wǎng)印刷機(jī)3正下方處的微孔層的吸附定位,同時(shí)真空
吸附箱1內(nèi)均設(shè)有對金屬支撐區(qū)2?2吸附的電磁片1?3,如圖1和6所示。
[0050] 光纖傳感器3?1,如圖2所示,光纖傳感器3?1設(shè)置在絲網(wǎng)印刷機(jī)3上并用來識別微孔層的到來,當(dāng)光纖傳感器3?1感應(yīng)到微孔層時(shí),微孔層正處于絲網(wǎng)印刷機(jī)3中網(wǎng)版3?2的正
下方位置處,并且,此時(shí)若開啟上述磁體片,金屬支撐區(qū)2?2吸附于真空吸附箱1上,真空吸
附箱1上、與傳送帶組件的相對的表面上設(shè)有真空吸附孔1?2,真空吸附孔1?2與條形吸附孔
6、納米級微型吸附孔7均相通,真空吸附箱1通過光纖傳感器3?1實(shí)現(xiàn)對微孔層的定位,進(jìn)而
實(shí)現(xiàn)對金屬支撐區(qū)2?2的定位,保證條形吸附孔6、納米級微型吸附孔7均可以對微孔層實(shí)現(xiàn)
真空吸附,保證對微孔層整體真空吸附的均勻性。
[0051] 檢測區(qū)和二次檢測區(qū),檢測區(qū)以及二次檢測區(qū)均由厚度檢測裝置以及缺陷檢測裝置組成,厚度檢測裝置采用X射線厚度檢測裝置或者γ射線厚度檢測裝置或者β射線厚度檢
測裝置,缺陷檢測裝置為CCD成像系統(tǒng),如圖1所示。
[0052] 不合格品標(biāo)記區(qū),不合格品標(biāo)記區(qū)采用靜電噴涂設(shè)備對微孔層的非涂敷區(qū)噴涂熒光顏料,如圖1所示。
[0053] 機(jī)械臂9分揀區(qū),機(jī)械臂9分揀區(qū)中的機(jī)械臂9上設(shè)置對熒光顏料檢測識別的紫外探照燈9?1以及對氣體擴(kuò)散層真空吸附并揀取的吸附分揀板,如圖8所示。
[0054] Plc系統(tǒng),如圖9所示,與上述伺服電機(jī)的伺服控制器、真空吸附箱1內(nèi)的風(fēng)機(jī)1?1以及電磁片1?3、印刷處理區(qū)、檢測區(qū)、補(bǔ)刷區(qū)、二次檢測區(qū)、不合格品標(biāo)記區(qū)、機(jī)械臂9分揀區(qū)
電路信號連接,對上述各個(gè)部分的工作開啟以及關(guān)閉進(jìn)行事先編程控制。
[0055] 本發(fā)明還提供利用上述設(shè)備實(shí)現(xiàn)燃料電池微孔層連續(xù)印刷的工藝,如圖1所示,工藝包括以下步驟:
[0056] 步驟(1),批量的微孔層依次放置在傳送帶組件2的限位槽8內(nèi),通過伺服電機(jī)的驅(qū)動控制以及片基帶2?1的傳動實(shí)現(xiàn)傳送運(yùn)輸;
[0057] 步驟(2),微孔層依次傳送至印刷處理區(qū),到達(dá)第一臺絲網(wǎng)印刷機(jī)3處時(shí),絲網(wǎng)印刷機(jī)3上的光纖傳感器3?1感應(yīng)到微孔層后,plc系統(tǒng)控制傳送帶組件2停止傳送,同時(shí)電磁片
1?3實(shí)現(xiàn)對金屬支撐區(qū)2?2的吸附,真空吸附箱1實(shí)現(xiàn)對微孔層的真空吸附定位,之后絲網(wǎng)印
刷機(jī)3實(shí)現(xiàn)對微孔層的印刷第一次印刷,此臺絲網(wǎng)印刷機(jī)3的網(wǎng)版3?2的孔目設(shè)置為70目,此
次印刷即可以得到總厚為80?120μm的氣體擴(kuò)散層一;
[0058] 步驟(3),印刷完成后,plc系統(tǒng)先控制該絲網(wǎng)印刷機(jī)3的網(wǎng)版3?2上升從微孔層處撤離,之后撤銷對金屬支撐區(qū)2?2的電磁吸附,再撤銷對氣體擴(kuò)散層一的真空吸附,最后伺
服電機(jī)工作,傳送帶沿傳送方向繼續(xù)傳送;
[0059] 步驟(4),氣體擴(kuò)散層一繼續(xù)在印刷處理區(qū)內(nèi)傳送,重復(fù)步驟(1)?(3),總共經(jīng)過三臺絲網(wǎng)印刷機(jī)3的連續(xù)印刷,實(shí)現(xiàn)漿料在微孔層上的梯度式分布后,得到氣體擴(kuò)散層;
[0060] 步驟(5),氣體擴(kuò)散層再傳送經(jīng)過厚度檢測裝置的厚度檢測、缺陷檢測裝置的缺陷檢測,檢測數(shù)據(jù)傳送至plc系統(tǒng)的顯示屏中;
[0061] 步驟(6),經(jīng)過步驟(5)中的檢測數(shù)據(jù)對比,厚度不合格以及涂覆面有明顯空白點(diǎn)的氣體擴(kuò)散層需再次經(jīng)過補(bǔ)刷處區(qū)處的絲網(wǎng)印刷機(jī)3的補(bǔ)刷處理,補(bǔ)刷處理區(qū)的絲網(wǎng)印刷
機(jī)3網(wǎng)版3?2的孔目數(shù)為160目,可以印刷出均勻的薄層,滿足較小的厚度需求并覆蓋缺陷
處,得到合格的氣體擴(kuò)散層,之后再經(jīng)過二次檢測區(qū)的檢測,檢測數(shù)據(jù)再次傳送至plc控制
系統(tǒng)內(nèi),比對后,依舊不合格的氣體擴(kuò)散層傳送至標(biāo)記區(qū)由靜電噴涂設(shè)備在氣體擴(kuò)散層的
非涂敷區(qū)噴涂熒光顏料后,被機(jī)械臂9分揀區(qū)識別撿出;經(jīng)過步驟(5)中的檢測數(shù)據(jù)對比,合
格的氣體擴(kuò)散層則直接由傳送帶組件2傳送至收集。
[0062] 本具體實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的解釋,其并不是對本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改,但只要在本
發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
聲明:
“燃料電池微孔層連續(xù)印刷設(shè)備及工藝” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)