[发明专利]制造用于燃料电池的膜电极组件的切割装置和方法

权利要求书

1.一种用于燃料电池的膜电极组件的切割装置的切割方法，所述切割装置是沿着输送路径以卷对卷的方式输送膜电极组件片材并且切割所述膜电极组件片材以制造单元型膜电极组件的设备，所述膜电极组件片材包括：电解质膜；电极催化剂层，接合到所述电解质膜的第一表面和第二表面；以及子垫片，接合到所述电解质膜和所述电极催化剂层的边缘，所述切割装置包括：

切割压力机，设置在设备框架上，并且包括：切割模具，设置在所述输送路径的下方；以及可动切割器，在所述输送路径的上方在上下方向上可往复移动地设置在所述切割模具上；

多个夹持器模块，设置在所述设备框架上以沿着垂直于所述膜电极组件片材的输送方向的方向和所述膜电极组件片材的输送方向可往复移动，并且夹持所述膜电极组件片材的第一侧边缘和第二侧边缘并向所述膜电极组件片材施加张力；

视觉传感器，设置在所述设备框架中以在所述切割模具和所述可动切割器之间的内部和外部往复移动，检测所述电极催化剂层的位置并且将检测信号输出到控制器；以及

位置校正单元，设置在所述设备框架中以连接到所述切割模具，所述位置校正单元根据所述视觉传感器检测到的所述电极催化剂层的位置来改变所述切割压力机的位置，

其中所述切割方法包括：

(a)在所述切割压力机的切割模具和可动切割器之间供应所述膜电极组件片材；

(b)通过所述切割压力机的前侧的所述夹持器模块夹持所述膜电极组件的第一侧边缘和第二侧边缘并且向所述膜电极组件片材施加张力；

(c)通过所述夹持器模块使所述膜电极组件沿着所述膜电极组件片材的输送方向移动，将所述膜电极组件片材的夹持部分定位在所述切割模具和所述可动切割器之间；

(d)在所述切割模具和所述可动切割器之间移动所述视觉传感器，通过所述视觉传感器检测所述膜电极组件片材的电极催化剂层的位置，并且将检测信号输出到所述控制器；

(e)根据所述视觉传感器的检测信号通过所述控制器来操作所述位置校正单元，并且校正所述切割压力机的位置；以及

(f)通过所述可动切割器将所述膜电极组件片材切割成所述单元型膜电极组件。

2.根据权利要求1所述的切割方法，其中，

在步骤(f)之前，通过保护膜供应单元在所述切割模具和所述膜电极组件片材之间供应保护膜。

3.根据权利要求1所述的切割方法，其中，

在步骤(d)中，通过所述视觉传感器在视觉上拍摄所述电极催化剂层，并且将视觉数据输出到所述控制器。

4.根据权利要求3所述的切割方法，其中，

所述控制器分析从所述视觉传感器提供的所述视觉数据以检测所述电极催化剂层的位置，并且

当所述控制器判断所述电极催化剂层的位置不满足预定参考范围时，所述控制器向所述位置校正单元施加控制信号。

5.根据权利要求1所述的切割方法，其中，

在步骤(e)中，所述位置校正单元通过UVW平台使所述切割压力机在XY平面上在X轴方向、Y轴方向上对准，并且绕垂直于所述XY平面的Z轴方向旋转。

6.根据权利要求1所述的切割方法，进一步包括：

在(f)步骤之后，切割并排出所述膜电极组件的废料，并且视觉上检查由所述切割压力机切割的所述膜电极组件。

7.一种根据权利要求1所述的切割方法，其中，

多个所述夹持器模块沿着所述膜电极组件片材的输送方向通过基座构件设置在所述设备框架上，并且所述切割装置进一步包括：夹持器驱动单元，设置在所述设备框架中，并且使所述基座构件在垂直于所述膜电极组件片材的输送方向的方向上并且沿着所述膜电极组件片材的输送方向往复移动。

8.根据权利要求7所述的切割方法，其中，

所述夹持器模块包括：

固定夹持器主体，固定地安装在所述基座构件上；以及

可动夹持器主体，联接到安装在所述基座构件上的第一工作气缸，并且选择性地与所述固定夹持器主体一起夹持所述膜电极组件片材的第一侧边缘和第二侧边缘。