總體工藝流程
膜MEA電極成型產(chǎn)線(xiàn)綜述:
1、 PET邊框/GDL碳紙//CCM質(zhì)子膜三種材料通過(guò)卷料上料(或片料上料)進(jìn)行放卷糾偏及凈化空氣進(jìn)入,同時(shí)進(jìn)行靜電消除工作,材料經(jīng)過(guò)前期工藝處理后被輸送到柔性數控裁切機跟前,柔性裁切機根據工藝設置參數進(jìn)行材料精確裁切,裁切刀具前帶有視覺(jué)檢測功能,實(shí)時(shí)檢測材料的裁切尺寸及刀具的裁切狀態(tài),裁切完后進(jìn)行成品合廢品分離輸送, PET邊框的活性區域裁切的材料比較大可以進(jìn)行二次使用需要可堆疊收集。所有原料通過(guò)機器人進(jìn)行堆疊。CCM質(zhì)子膜裁切完成后被輸送到催化劑噴涂區域,質(zhì)子膜在噴涂區域進(jìn)行隔紙合質(zhì)子膜分離后進(jìn)行噴涂,噴涂成品被輸送到七合一處等待堆疊工序。
2、 PET邊框/GDL碳紙/CCM質(zhì)子膜材料進(jìn)入到疊堆工位后,帶有CCD視覺(jué)檢測的機器人,根據堆疊工序進(jìn)行有序的堆疊和涂膠,(堆疊工序:下工裝進(jìn)入→下工裝抽真空→PET邊框→GDL碳紙→涂膠→CCM質(zhì)子膜→GDL碳紙→涂膠→PET邊框/GDL碳紙)堆疊和涂膠的工序,堆疊和涂膠工藝均由機直線(xiàn)模組和器人及機械手聯(lián)合完成的整個(gè)堆疊及輸送工藝。
3、 PET邊框/GDL碳紙/CCM質(zhì)子膜/三種材料堆疊完成后,機器人根據工序直接將原料吸附到下工裝上,堆疊完成后直接將物料送入膜電極七合一工序,真空熱壓→冷壓(上工裝返回)→裁切→氣密檢測的工序,以上工序連續作業(yè),根據材料熱封裝工藝時(shí)間,占用節拍的時(shí)間均為熱封裝和氣密檢測的時(shí)間,熱封裝和氣密檢測的時(shí)間從30-180秒時(shí)間不等,根據工藝確定拉成品的節拍,平均一套MEA膜電極成品最多為3分鐘一套成品,成品率為99%。
4、 MEA膜電極經(jīng)過(guò)氣密檢測后,機械手迅速將成品MEA膜電極迅速移到檢測工位進(jìn)行成品檢測,檢測完后迅速對MEA進(jìn)行噴碼及掃描,掃描后的信息通過(guò)MES系統傳送到管理系統,同時(shí)另外一個(gè)機械手根據掃描的信息將產(chǎn)品放置到成品區或者廢品料況,同時(shí)下工裝返回到初始位置等待下個(gè)工序循環(huán)。
1.1功能概述
PET邊框制備主要卷料或者片料的PET邊框來(lái)料進(jìn)行柔性數控裁切工藝,柔性裁切根據指令進(jìn)行活性區域及外框的裁切,通過(guò)工藝工作時(shí)間,確保一臺設備滿(mǎn)足后工序生產(chǎn)需求。通過(guò)調整裁切軌跡、調整裁切工藝參數、可以兼容范圍內的一切尺寸的裁切、各種形狀的PET邊框均可裁切,具備人機交互PC界面,各種規格的產(chǎn)品可在程序中快速切換,并具備數據采集的功能。
裁切設備布局參考圖
工藝內容
PET邊框/GDL碳紙/CCM質(zhì)子膜以特定幅寬卷料來(lái)料形式放卷后進(jìn)行柔性裁切,裁切任務(wù)內外柔性裁切,經(jīng)糾偏、除塵、張力控制等一系列工序后進(jìn)行節拍連續裁切,活性區域裁切下來(lái)的原料作為成品收集,因為裁切下來(lái)的原來(lái)比價(jià)大可以作為二次利用,進(jìn)行堆疊打包,邊緣裁切的廢料落入廢料箱,成品通過(guò)轉運輸送到六組合線(xiàn)上等待。
PET邊框/GDL碳紙/CCM質(zhì)子卷料或者片料先送入裁切平臺,平臺裁切機械手根據視覺(jué)定位,迅速進(jìn)行內外裁切,從而有效保障材料裁切的精度,裁切后輸送到六組合設備跟前,機械手根據疊拍進(jìn)行有效的堆疊。
技裁切術(shù)參數
? 3.1制框速度: ≥30-40片/min;
? 3.2產(chǎn)品合格率:99%;
? 3.3走帶速度:≤0-100/S;
? 3.4來(lái)料料卷寬幅:Max 300-800
? 3.5來(lái)料卷徑:Max 500mm;
? 3.6來(lái)料卷重量:Max 200kg;
? 3.7 裁切的尺寸精度:≤±0.05mm;
? 3.8 裁切的寬度:100-400
? 3.9 裁切的長(cháng)度 100-600
? 3.10 尺寸更換:人工設定參數均可;
? 3.11 裁切不產(chǎn)生纖維毛刺及毛邊;
MEA膜電極六合一生產(chǎn)線(xiàn)
1.1功能概述
膜電極七合一或五七合一生產(chǎn)線(xiàn)設備主要用來(lái)生產(chǎn)MEA膜電極成型的全套工序,該設備適用于燃料電池膜電極多種材料進(jìn)入生產(chǎn)線(xiàn)后進(jìn)行七合一組合后,進(jìn)入真空熱封/冷定型/通口裁切/氣密檢測工藝成型的專(zhuān)用設備,可在30-180秒合格生產(chǎn)出一套合格的MEA膜電極。調整工藝參數可以兼容在一定尺寸范圍內的膜電極制備。具備人機交互PC界面,各種規格的產(chǎn)品可在程序中快速切換,并具備數據采集的功能。
熱壓/冷卻/裁切/氣密檢測流程
工藝內容
提供特定幅寬的質(zhì)子膜、碳紙、PET邊框/GDL碳紙/CCM質(zhì)子用輸送線(xiàn)或者托盤(pán)輸送到指定位置,機器人按照程序設定路線(xiàn)進(jìn)行自動(dòng)復合吸附輸送,輸送工藝路線(xiàn)如下:
工藝流程:預備工作原料堆疊涂膠工藝,能夠完成七合一或五合一工序,原料通過(guò)機器人復合吸附堆疊成品。動(dòng)作流程如下:工裝移入→工裝抽真空→機器人取料放料→機器人自動(dòng)堆疊→機械手涂膠→完成堆疊→工裝移入→真空熱壓→冷壓定型→形狀裁切→氣密檢測→機器人取料(工裝返回循環(huán))—產(chǎn)品外觀(guān)檢測→噴碼→成品堆疊。
1.5;主機技術(shù)參數
序號 |
名稱(chēng) |
單位 |
參數 |
備注 |
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1 |
生產(chǎn)節拍 |
S |
30-180 |
根據保壓計時(shí)會(huì )有變動(dòng) |
||
2 |
PET邊框GDL碳紙/CCM質(zhì)子膜尺寸范圍 |
最大長(cháng)度 |
mm |
100-600 |
范圍內任意設定 |
|
最大寬度 |
mm |
50-200 |
范圍內任意設定 |
|||
最薄厚度 |
mm |
≤0.02 |
范圍內任意設定 |
|||
裁切尺寸 |
最大產(chǎn)品寬度 |
mm |
150*550 |
|
||
活性區域裁切精度 |
mm |
<±0.05 |
|
|||
PET邊框/GDL碳紙/CCM堆疊對齊精度 |
mm |
±0.05 |
|
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裁切效果 |
|
|
不可產(chǎn)生纖維毛刺及毛邊 |
|||
張力控制精度 |
N |
±2 |
|
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良品率 |
|
≥99% |
剔除來(lái)料不良 |
|||
3 |
七合一MEA制品 |
最大兼容幅寬: |
mm |
300*550 |
|
|
GDL 點(diǎn)膠: |
|
在線(xiàn)點(diǎn)膠 |
|
|||
點(diǎn)膠位置精度 |
mm |
≤±0.1 |
|
|||
膠線(xiàn)寬度 |
mm |
≤1 |
|
|||
膠線(xiàn)寬度精度 |
mm |
≤±0.1 |
|
|||
七合一料片對齊度: |
mm |
≤±0.1 |
|
|||
陰陽(yáng)極 GDL 得錯位:; |
mm |
≤±0.1 |
|
|||
壓頭平行度 |
mm |
≤0.03 |
|
|||
最高溫度 |
℃ |
200 |
|
|||
七合一裁切 |
mm |
±0.03 |
|
|||
裁切精度,產(chǎn)品長(cháng)寬尺寸精度 |
mm |
≤±0.5 |
|
|||
配備視覺(jué)檢測精度± |
mm |
0.1 |
|
|||
4 |
成品檢測設備 |
上下料方式 |
|
|
自動(dòng)上下料 |
|
視覺(jué)檢測外形尺寸,精度 |
mm |
≤±0.1 |
|
|||
質(zhì)量檢測: |
視覺(jué)檢測MEA表面質(zhì)量,識別微孔層殘缺,折痕,斷裂等缺陷; |
|||||
氣密性檢測 |
|
|
流量檢測&壓差檢測 |
|||
流量分辨率 |
ml/min |
0.01 |
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檢測壓差分辨率 |
KPa |
1 |
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|||
檢測重復性 |
|
≤±5%; |
|
|||
上下壓板平行度: |
mm |
≤0.03 |
|
|||
在線(xiàn)阻抗檢測:檢測精度 |
|
≤±1% |
|
|||
良品率≥99%, |
|
|
剔除來(lái)料不良 |
|||
工作噪音 |
dB |
≤70 |
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|||
系統穩定性: |
|
操作系統靈敏可靠,執行機構動(dòng)作準確,無(wú)卡阻 |
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設備外觀(guān): |
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外露加工表面不應有銹蝕、磕碰痕跡。電鍍件光亮無(wú)斑痕、劃痕等現象。涂漆面光滑平整; |
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設備主體顏色 |
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根據客戶(hù)需求滿(mǎn)足要求。 |
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5 |
數據處理系統 |
主要功能 |
收集物料信息,采集生產(chǎn)過(guò)程參數記錄和氣密性檢測數據與 MEA 產(chǎn)品完成綁定與記錄,實(shí)現產(chǎn)品的信息可追溯 |
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完成 MEA 產(chǎn)品條碼與部件物料綁定; |
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完成 MEA 產(chǎn)品氣密性檢測數據的采集和記錄 |
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在顯示器顯示設備運行狀態(tài),生產(chǎn)數據統計,產(chǎn)品的物料與氣密檢測信息; |
||||||
系統穩定性:操作系統靈敏可靠,執行機構動(dòng)作準確,無(wú)卡阻 |
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10 |
機械手吸附速度 |
S |
1-4 |
范圍內任意設定 |
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11 |
外露加工表面不應有銹蝕、磕碰痕跡。電鍍件光亮無(wú)斑痕、劃痕等現象,涂漆面光滑平整 |
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12 |
系統穩定性:操作系統靈敏可靠,執行機構動(dòng)作準確,無(wú)卡阻; |
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