CN112599795A - Ccm制备用卷对卷连续涂布机及卷材衔接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开CCM制备用卷对卷连续涂布机及卷材衔接方法,包括上台架和下台架,上台架底部、上台架顶部分别设有带有驱动装置实现位移的真空吸附板一、带有固体胶喷涂装置的真空吸附板二,真空吸附板一和真空吸附板二内分别设有光纤传感器一、光纤传感器二,下台架与传动辊组件之间设有张紧力检测装置;通过两个真空吸附板分别对两卷卷材的吸附初定位,通过plc系统、光纤传感器等控制两者的精确定位,固体胶喷涂装置进行自动涂胶,最后plc系统控制配合行程开关的辅助控制完成两个真空吸附板的贴合,实现两个卷材的衔接;自动化的装置以及自动化程序实现粘接工序,达到较高的对位以及粘接工艺,有效提高工作效率并减轻工作压力。

Description

CCM制备用卷对卷连续涂布机及卷材衔接方法
技术领域
本发明涉及燃料电池领域,尤其涉及一种CCM制备用卷对卷连续涂布机及卷材衔接方法。
背景技术
质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有高功率密度,高能量转换效率,低温启动,环境友好等优点,广泛应用在航天、能源、交通和军事等领域;其中膜电极是质子交换膜燃料电池中极为重要的组件,其由质子交换膜、催化层以及扩散层组成,普通的制备工艺是在质子交换膜的两面均涂布上催化剂浆料,形成两面的催化层,之后将扩散层分别与两催化层贴合后,再通过热压等工艺实现“三明治”样式的膜电极。
为了提高产品生产效率,越来越多的商家选用卷对卷连续涂布机实现将催化剂浆料涂布至质子交换膜上的工艺,一套成熟的卷对卷连续涂布机依次由上料区、涂布区、传送区、烘干区、检测区组成,其长度可达数十米,其中传送区是贯穿机器始末并由多组传动辊组成,传动辊则包括放卷辊、张紧辊、收卷辊等,将待涂布质子交换膜卷材放置在放卷辊中,之后将质子交换膜拉送至收卷辊上,在此过程中,质子交换膜张紧卷绕在多组张紧辊之间,通过传动辊的转动实现传送。
应用卷对卷连续涂布机实现催化剂浆料涂布的主要步骤为,首先通过上料区内的机构将催化剂浆料上料至涂布区内,涂布区内的涂布模头实现对质子交换膜的涂布形成催化剂层,之后经过烘干区的烘干工序,再由检测区对其涂布质量以及厚度等指标进行记录检测,最后由收卷辊进行收卷存储。
在此过程中,由于涂布区设置在起始位置,从质子交换膜的起始端至拉送至放卷辊的一段中,未经涂布则被直接收卷成材,这一段则造成了浪费,并且在限定的工作时间内,放卷辊上的待涂布质子交换膜涂布完毕后需要换上新的待涂布卷材,新的卷材再次按照上述方式拉至收卷辊上,则再次造成了未涂布段的浪费。
在专利CN201811153053.1中公开了一种TPU膜的连续化涂布生产系统及方法,采用引膜例如PET膜作为中间的承接膜,直接将引膜通过双面胶或者胶水贴合在两段TPU基膜之间,形成两个卷材的接头,即该发明直接采用胶粘的方式实现两个卷材之间的连接,此种粘接方式较为简单,且需要人为操作,对于大型卷对卷连续涂布机,内部机构复杂,传动辊分布密实,粘胶接头方式操作难度大,并且为了保证质子交换膜涂布质量,对于两个卷材之间的对位以及粘接工艺要求也较高,则再次加大了工作压力。
发明内容
为解决现有技术存在的问题,本发明的目的是提供一种CCM制备用卷对卷连续涂布机及卷材衔接方法,可以实现卷对卷连续涂布机内两个新卷材的自动化粘接工序,达到较高的对位以及粘接工艺,提高工作效率并减轻工作压力。
为实现上述发明目的,本发明采用以下技术方案:
本发明提供了一种CCM制备用卷对卷连续涂布机,所述卷对卷连续涂布机内设有plc系统,所述卷对卷连续涂布机包括烘箱、放卷辊以及多个传动辊组件,所述传动辊组件由张紧轮与浮动轮构成,还包括卷材衔接机构,所述卷材衔接机构设置在放卷辊与烘箱入口之间;所述卷材衔接机构包括上台架和下台架;所述上台架靠近放卷辊,所述下台架靠近一组传动辊组件;所述上台架底部设有对质子交换膜平整吸附的真空吸附板一,所述下台架顶部设有对质子交换膜平整吸附的真空吸附板二,所述真空吸附板一与真空吸附板二的大小、形状均相同;所述上台架内设有与plc系统电路信号连接并控制真空吸附板一位移运动至与真空吸附板二贴合的驱动装置,所述下台架上设有与plc系统电路信号连接的固体胶喷涂装置;所述真空吸附板一和真空吸附板二内分别设有与plc系统电路信号连接的光纤传感器一、光纤传感器二;所述下台架与传动辊组件之间设有与plc系统电路信号连接的、并对质子交换膜作用的张紧力检测装置。
本发明进一步设置为:卷材衔接机构还包括两个设置在下台架上方并分别供真空吸附板一两个相邻侧壁接触的行程开关,当真空吸附板一与行程开关抵触时,真空吸附板一处于真空吸附板二的正上方;所述行程开关与plc系统电路信号连接。
本发明进一步设置为:当真空吸附板一处于真空吸附板二的正上方时,光纤传感器一处于光纤传感器二的上方靠近传动辊组件的一侧,光纤传感器一与光纤传感器二之间的距离为2mm。
本发明进一步设置为:所述固体胶喷涂装置包括与真空吸附板二垂直的喷嘴,当真空吸附板一处于真空吸附板二的正上方时,所述喷嘴处于光纤传感器一与光纤传感器二之间;所述固体胶喷涂装置还包括控制喷嘴沿真空吸附板二X/Y轴方向直线滑移运动的驱动电机一、驱动螺杆一,控制喷嘴沿真空吸附板Z轴方向直线滑移运动的驱动电机二、传动齿轮箱、驱动螺杆二。
本发明进一步设置为:所述张紧力检测装置包括对质子交换膜压力作用的转动轮,所述转动轮远离质子交换膜的一端与压力弹簧固定连接;所述张紧力检测装置内设有压力传感器,所述压力传感器设于压力弹簧上远离转动轮的一端。
本发明进一步设置为:包括以下步骤:
S1、当放卷辊上的一卷已涂布质子交换膜全部用完时,plc系统接收到来自张紧力检测装置的信号;
S2、plc系统控制传动辊组件继续工作,使残余的已涂布质子交换膜向收卷辊处传送,传送速度为1m/s,当plc系统中来自光纤传感器二的信号消失后,控制传动辊组件停止转动,张紧轮与浮动轮实现将已涂布质子交换膜夹紧状态;
S3、plc系统控制真空吸附板二实现对已涂布质子交换膜的真空吸附;
S4、放卷辊中放入新卷材,人为拉动新卷材的起始端至真空吸附板一上,直至plc系统收到来自光纤传感器一的信号;
S5、plc系统控制真空吸附板一实现对新卷材的真空吸附;
S6、plc系统控制放卷辊回转实现对新卷材的收卷,控制传送速度为0.5m/s,直至plc系统显示来自光纤传感器一的信号消失后,放卷辊停止转动;
S7、固体胶喷涂装置通过喷嘴对真空吸附板二上的已涂布质子交换膜喷涂一层耐高温胶;
S8、驱动装置控制真空吸附板一向靠近真空吸附板二处水平移动,直至plc系统接收到两个行程开关的信号,此时真空吸附板一处于真空吸附板二正上方;
S9、plc系统再次控制驱动装置实现真空吸附板一下降实现新卷材与已涂布质子交换膜的贴合,形成具有衔接头的卷材体。
本发明进一步设置为:步骤S1 plc系统未接收到来自压力传感器的信号前,上台架与下台架电源均处于关闭状态,真空吸附板一处于远离传动辊组件处,真空吸附板二处于传动辊组件的斜下方处并未与张紧状态下的质子交换膜接触。
本发明进一步设置为:步骤S1中,plc系统接收到来自压力传感器的信号后,控制上台架与下台架电源开启,此时光纤传感器二处于有信号状态,光纤传感器一处于未发射信号状态。
本发明进一步设置为:步骤S7中耐高温胶厚度为20-40μm,宽度为2mm。
本发明进一步设置为:步骤S9中,plc系统控制传动辊组件带动具有衔接头的质子交换膜逐渐张紧并传送至烘箱中烘5-10s后,再反向传送至卷对卷涂布机的涂布区,烘箱温度为55-70℃。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1、本发明衔接装置,通过设置真空吸附板二、真空吸附板一对已涂布质子交换膜、新卷材的吸附实现两者的初步定位,再通过plc系统、光纤传感器二、光纤传感器一等控制两者在真空吸附板二、真空吸附板一上的精确定位,再通过固体胶喷涂装置在已涂布质子交换膜表面进行自动涂胶工序,最后通过plc系统对驱动装置的控制同时行程开关的辅助控制完成真空吸附板一与真空吸附板二的完全贴合,进而实现已涂布质子交换膜与新卷材之间的衔接,通过上述自动化装置以及自动化程序实现粘接工序,并且达到较高的对位以及粘接工艺,有效提高工作效率并减轻工作压力;
2、本衔接机构中同时设置张紧力检测装置,通过质子交换膜张紧力的变化传递至压力传感器上,进而便于plc系统迅速得到信号做出相应程序变化,为新卷材的衔接工作做好准备,进一步体现了自动化程序的高效性和便利性;
3、光纤传感器一和光纤传感器二的位置限定则限定了已涂布质子交换膜与新卷材之间的衔接街头宽度,准确的控制了衔接头尺寸,具有智能化的控制能力;
4、在本衔接工艺开始前,上台架与下台架电源均处于关闭状态,真空吸附板一处于远离传动辊组件处,真空吸附板二处于传动辊组件的斜下方处并未与张紧状态下的质子交换膜接触,保证上台架下台架等机构不会对正常的质子交换膜传动以及涂布工作造成妨碍;
5、已涂布质子交换膜与新卷材衔接完成后,进入烘箱5-10s,加快胶水的固化,保证两者的紧密衔接,固化完成后继续传送至原位,便于涂布区对新卷材的涂布,减少浪费。
附图说明
图1是本卷对卷连续涂布机内卷材衔接机构的原理示意图;
图2是上台架中各个机构的结构示意图;
图3是下台架中各个机构的结构示意图;
图4是本卷对卷连续涂布机内卷材衔接机构的系统连接示意图;
图5是真空吸附板一位移至处于真空吸附板二的正上方时,新卷材与已涂布质子交换膜衔接示意图,也是次状态下光纤传感器一和光纤传感器二的位置关系示意图。
图中:1、传动辊组件;1-1、张紧轮;1-2、浮动轮;2、上台架;2-1、XY轴驱动滑台;2-2、Z轴驱动滑台;2-3、真空吸附板一;2-4、光纤传感器一;3、下台架;3-1、真空吸附板二;3-2、光纤传感器二;3-3、固体胶喷涂装置;3-3-1、驱动电机一;3-3-2、驱动螺杆一;3-3-3、驱动电机二;3-3-4、驱动螺杆二;3-3-5、喷嘴;3-3-6、传动齿轮箱;4、张紧力检测装置;4-1、转动轮;4-2、压力弹簧;4-3、压力传感器;5、行程开关;6、放卷辊;7、已涂布质子交换膜;8、新卷材;9、烘箱。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明,但不以任何方式限制本发明。
实施例1
一种CCM制备用卷对卷连续涂布机,卷对卷连续涂布机内设置plc系统、和贯穿卷对卷涂布机始末的传动辊组件1,每组传动辊组件1均由张紧轮1-1与浮动轮1-2构成,卷对卷连续涂布机还包括沿传动辊组件的传送方向、处于传送始端处的涂布区,涂布区内包括对质子交换膜卷材安置的放卷辊6,质子交换膜卷材放置在放卷辊6上后,其卷材被张紧安装于传动辊组件中,形成在卷对卷涂布机中从头至尾的传送,卷对卷连续涂布机还包括沿传送方向,位于涂布区后工位处的烘箱9,本发明设计卷材衔接机构设置在放卷辊6与烘箱9入口之间。
如图1和4所示,卷材衔接机构包括相对靠近放卷辊6的上台架2以及靠近一组传动辊组件1的下台架3,上台架2底部设有对质子交换膜平整吸附的真空吸附板一2-3,下台架3顶部设有对质子交换膜平整吸附的真空吸附板二3-1,真空吸附板一2-3、真空吸附板二3-1均为带多个吸附孔的金属板,金属板内通过气管与风机连接,风机工作实现对金属板内部抽真空,实现真空吸附,并且本真空吸附板一2-3与真空吸附板二3-1的形状、大小、形状均相同。
如图2和4所示,上台架2内还设有与plc系统电路信号连接并控制真空吸附板一2-3位移运动至与真空吸附板二3-1贴合的驱动装置,驱动装置包括XY轴驱动滑台以及Z轴驱动滑台实现真空吸附板一2-3的X、Y、Z向的直线滑移。
如图1所示,下台架3为固定机构不可实现位移运动,设置在一对传动辊组件1的斜下方;如图1、3、4所示,同时下台架3上设有与plc系统电路信号连接的固体胶喷涂装置3-3,固体胶喷涂装置3-3包括喷射固体胶的喷嘴3-3-5、控制喷嘴3-3-5延真空吸附板二3-1宽度方向直线滑移运动的驱动电机一3-3-1以及驱动螺杆一3-3-2、控制喷嘴3-3-5延真空吸附板高度方向直线滑移运动的驱动电机二3-3-3、传动齿轮箱3-3-6以及驱动螺杆二3-3-4。
在本卷对卷连续涂布机内,如图1所示,上台架2处于远离传动辊组件1位置处,下台架3则处于一对传动辊组件1的斜下方位置处,两个台架均避免与处于张紧状态的质子交换膜接触,在未使用本衔接机构时,上台架2以及下台架3上的各个机构均处于断电状态。
在本实施例中,如图1和4所示,上述真空吸附板一2-3和真空吸附板二3-1内分别设有与plc系统电路信号连接的光纤传感器一2-4、光纤传感器二3-2,光纤传感器二3-2设置在真空吸附板二3-1的中心位置处,并且当真空吸附板一2-3在驱动装置作用下位移至处于真空吸附板二3-1的正上方时,光纤传感器一2-4处于光纤传感器二3-2的一侧并靠近传动辊组件1处,此时光纤传感器一2-4与光纤传感器二3-2之间的距离为2mm,如图5所示;同时固体胶喷涂装置3-3中的喷嘴3-3-5此时处于光纤传感器一2-4与光纤传感器二3-2之间,便于喷嘴3-3-5在确定的位置实现喷涂;即若此时真空吸附板一2-3和真空吸附板二3-1上均吸附有质子交换膜,则两块质子交换膜之间存在2mm的叠加区,即衔接头,处于光纤传感器一2-4与光纤传感器二3-2之间的喷嘴3-3-5在固体胶喷涂装置3-3作用下向位于真空吸附板二3-1上的质子交换膜上的叠加区位置处喷涂固体胶,以便实现两者的粘结。
如图1所示,为了保证上述真空吸附板一2-3在驱动装置作用下精准的位移至真空吸附板二3-1的正上方,本卷材衔接机构内还包括两个设置在下台架3上方并分别供真空吸附板一2-3两个相邻侧壁接触的行程开关5,本行程开关5也与plc系统电路信号连接,即通过真空吸附板一2-3与两个行程开关5的抵触,触发信号,plc系统接收到行程开关5的信号后,停止驱动装置的位移运动,此时真空吸附板一2-3即处于真空吸附板二3-1的正上方。
在本实施例中,如图1所示,下台架3与传动辊组件1之间设有与plc系统电路信号连接的并对质子交换膜作用的张紧力检测装置4;张紧力检测装置4包括对质子交换膜压力作用的转动轮4-1,转动轮4-1远离质子交换膜的一端与压力弹簧4-2固定连接,压力弹簧4-2远离转动轮4-1的一端设有与plc系统电路信号连接的压力传感器4-3。
一种采用上述衔接机构的衔接方法,具体实施步骤为:
步骤(1)在本卷对卷连续涂布机正常涂布工作时,处于烘箱9与放卷辊6之间的上台架2与下台架3电源均处于关闭状态,真空吸附板一2-3处于远离传动辊组件1处,真空吸附板二3-1处于传动辊组件1的斜下方处并未与张紧状态下的质子交换膜接触;当放卷辊6上的已涂布质子交换膜7卷材使用完,一卷卷材的尾部从放卷辊6上脱离,放卷辊6以及与放卷辊6相邻的传动辊组件1之间一段质子交换膜张紧力消失,此段卷材自然垂挂,其中一部分则覆盖在真空吸附板二3-1的表面上,与此同时,作用在已涂布质子交换膜7上的转动轮4-1将变化的张紧力传递至压力传感器4-3,压力传感器4-3发出信号至plc系统。
步骤(2),plc系统接收到来自压力传感器4-3的信号后,控制上台架2与下台架3上各个机构电源开启,此时由于已涂布质子交换膜7自然垂挂于真空吸附板二3-1表面上,对光纤传感器二3-2处于遮盖状态,所以plc系统显示屏上显示有来自光纤传感器二3-2的信号,而由于真空吸附板一2-3还处于远离传动辊组件1处,未有质子交换膜与真空吸附板一2-3接触,所以光纤传感器一2-4处于未有信号状态。
步骤(3),plc系统控制传动辊组件1继续工作,使残余的已涂布质子交换膜7继续向传动辊组件1处慢速传送,传送速度为1m/s,当已涂布质子交换膜7的尾部传送至真空吸附板二3-1上,并在继续传送过程中,光纤传感器二3-2脱离了质子交换膜的遮挡后,plc系统显示来自光纤传感器二3-2的信号消失后,立即控制传动辊组件1停止转动,张紧辊和浮动辊实现将已涂布质子交换膜7夹紧状态,此时已涂布质子交换膜7尾部处于紧靠于光纤传感器二3-2的有传动辊组件1的一侧。
步骤(4),plc系统控制真空吸附板二3-1实现对质子交换膜的真空吸附,此时可以人为使质子交换膜平整的吸附于真空吸附板二3-1表面。
步骤(5),放卷辊6中放入新卷材8,人为拉动新卷材8的起始端至真空吸附板一2-3上,为保证新的卷材在真空吸附板一2-3上的平整性,可以事先通过驱动装置控制真空吸附板一2-3移动至放卷辊6平行处;人为拉动新卷材8直至plc系统显示接收到来自光纤传感器一2-4的信号,即此时新卷材8在真空吸附板一2-3上将光纤传感器一2-4覆盖;
步骤(6),plc系统控制真空吸附板一2-3实现对新卷材8的真空吸附,实现新卷材8在真空吸附板一2-3上的位置定位;
步骤(7),plc系统控制放卷辊6回转实现对新卷材8的慢速收卷,控制传送速度为0.5m/s,直至plc系统的显示屏上再次显示来自光纤传感器一2-4的信号消失后,即光纤传感器一2-4再次暴露在外时,控制放卷辊6停止转动;
步骤(8),plc系统控制固体胶喷涂装置3-3内的喷嘴3-3-5对真空吸附板二3-1上的质子交换膜喷涂一层耐高温胶,高温胶厚度为30μm,宽度为2mm;
步骤(9),驱动装置控制真空吸附板一2-3向靠近真空吸附板二3-1处进行X方向和Y方向的水平移动,直至plc系统接收到两个行程开关5的信号,此时真空吸附板一2-3处于真空吸附板二3-1正上方,并且真空吸附板一2-3所吸附的新卷材8与真空吸附板二3-1的质子交换膜有2mm的叠加区,并且步骤(8)中已对叠加区喷涂固体胶;
步骤(10),plc系统再次控制驱动装置实现真空吸附板一2-3下降实现新卷材8与已涂布质子交换膜7的贴合,形成具有衔接头的卷材体,衔接完成后,真空吸附板一2-3、真空吸附板二3-1均撤销对质子交换膜的吸附作用,同时真空吸附板一2-3移动至远离传动辊组件1处的原位。
步骤(11),plc系统控制传动辊组件1带动具有衔接头的卷材体逐渐张紧并传送至温度为60℃的烘箱9中烘8s后,保证固体胶快速固化,实现已涂布质子交换膜7与新卷材8叠加区的紧密粘接后,再反向传送至涂布区,以便对卷材体的起始端实现涂布。
对于任何熟悉本领域的技术人员而言,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均应仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种CCM制备用卷对卷连续涂布机,所述卷对卷连续涂布机包括plc系统、烘箱(9)、放卷辊(6)以及多个传动辊组件(1),所述传动辊组件(1)由张紧轮(1-1)与浮动轮(1-2)构成,其特征在于:还包括卷材衔接机构,所述卷材衔接机构设置在放卷辊(6)与烘箱(9)入口之间;所述卷材衔接机构包括上台架(2)和下台架(3);所述上台架(2)靠近放卷辊(6),所述下台架(2)靠近一组传动辊组件;所述上台架(2)底部设有对质子交换膜平整吸附的真空吸附板一(2-3),所述下台架(3)顶部设有对质子交换膜平整吸附的真空吸附板二(3-1),所述真空吸附板一(2-3)与真空吸附板二(3-1)的大小、形状均相同;所述上台架(2)内设有与plc系统电路信号连接并控制真空吸附板一(2-3)位移运动至与真空吸附板二(3-1)贴合的驱动装置,所述下台架(3)上设有与plc系统电路信号连接的固体胶喷涂装置(3-3);所述真空吸附板一(2-3)和真空吸附板二(3-1)内分别设有与plc系统电路信号连接的光纤传感器一(2-4)、光纤传感器二(3-2);所述下台架(3)与传动辊组件(1)之间设有与plc系统电路信号连接的、并对质子交换膜作用的张紧力检测装置(4)。
2.根据权利要求1所述的一种CCM制备用卷对卷连续涂布机,其特征在于:卷材衔接机构还包括两个设置在下台架(3)上方并分别供真空吸附板一(2-3)两个相邻侧壁接触的行程开关(5),当真空吸附板一(2-3)与行程开关(5)抵触时,真空吸附板一(2-3)处于真空吸附板二(3-1)的正上方;所述行程开关(5)与plc系统电路信号连接。
3.根据权利要求2所述的一种CCM制备用卷对卷连续涂布机,其特征在于:当真空吸附板一(2-3)处于真空吸附板二(3-1)的正上方时,光纤传感器一(2-4)处于光纤传感器二(3-2)的上方靠近传动辊组件(1)的一侧,光纤传感器一(2-4)与光纤传感器二(3-2)之间的距离为2mm。
4.根据权利要求3所述的一种CCM制备用卷对卷连续涂布机,其特征在于:所述固体胶喷涂装置(3-3)包括与真空吸附板二(3-1)垂直的喷嘴(3-3-5),当真空吸附板一(2-3)处于真空吸附板二(3-1)的正上方时,所述喷嘴(3-3-5)处于光纤传感器一(2-4)与光纤传感器二(3-2)之间;所述固体胶喷涂装置(3-3)还包括控制喷嘴(3-3-5)沿真空吸附板二(3-1)X/Y轴方向直线滑移运动的驱动电机一(3-3-1)、驱动螺杆一(3-3-2),控制喷嘴(3-3-5)沿真空吸附板Z轴方向直线滑移运动的驱动电机二(3-3-3)、传动齿轮箱(3-3-6)、驱动螺杆二(3-3-4)。
5.根据权利要求1所述的一种CCM制备用卷对卷连续涂布机,其特征在于:所述张紧力检测装置(4)包括对质子交换膜压力作用的转动轮(4-1),所述转动轮(4-1)远离质子交换膜的一端与压力弹簧(4-2)固定连接;所述张紧力检测装置(4)内设有压力传感器(4-3),所述压力传感器(4-3)设于压力弹簧(4-2)上远离转动轮(4-1)的一端。
6.权利要求1-5所述的卷对卷连续涂布机的卷材衔接方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、当放卷辊(6)上的一卷已涂布质子交换膜(7)全部用完时,plc系统接收到来自张紧力检测装置的信号;
S2、plc系统控制传动辊组件(1)继续工作,使残余的已涂布质子交换膜(7)向收卷辊处传送,传送速度为1m/s,当plc系统中来自光纤传感器二(3-2)的信号消失后,控制传动辊组件(1)停止转动,张紧轮(1-1)与浮动轮(1-2)实现将已涂布质子交换膜(7)夹紧状态;
S3、plc系统控制真空吸附板二(3-1)实现对已涂布质子交换膜(7)的真空吸附;
S4、放卷辊(6)中放入新卷材(8),人为拉动新卷材(8)的起始端至真空吸附板一(2-3)上,直至plc系统收到来自光纤传感器一(2-4)的信号;
S5、plc系统控制真空吸附板一(2-3)实现对新卷材(8)的真空吸附;
S6、plc系统控制放卷辊(6)回转实现对新卷材(8)的收卷,控制传送速度为0.5m/s,直至plc系统显示来自光纤传感器一(2-4)的信号消失后,放卷辊(6)停止转动;
S7、固体胶喷涂装置(3-3)通过喷嘴(3-3-5)对真空吸附板二(3-1)上的已涂布质子交换膜(7)喷涂一层耐高温胶;
S8、驱动装置控制真空吸附板一(2-3)向靠近真空吸附板二(3-1)处水平移动,直至plc系统接收到两个行程开关(5)的信号,此时真空吸附板一(2-3)处于真空吸附板二(3-1)正上方;
S9、plc系统再次控制驱动装置实现真空吸附板一(2-3)下降实现新卷材(8)与已涂布质子交换膜(7)的贴合,形成具有衔接头的卷材体。
7.根据权利6所述的一种CCM制备用卷对卷连续涂布机内卷材衔接机构的衔接方法,其特征在于:步骤S1 plc系统未接收到来自压力传感器(4-3)的信号前,上台架(2)与下台架(3)电源均处于关闭状态,真空吸附板一(2-3)处于远离传动辊组件(1)处,真空吸附板二(3-1)处于传动辊组件(1)的斜下方处并未与张紧状态下的质子交换膜接触。
8.根据权利7所述的一种CCM制备用卷对卷连续涂布机内卷材衔接机构的衔接方法,其特征在于:步骤S1中,plc系统接收到来自压力传感器(4-3)的信号后,控制上台架(2)与下台架(3)电源开启,此时光纤传感器二(3-2)处于有信号状态,光纤传感器一(2-4)处于未发射信号状态。
9.根据权利6所述的一种CCM制备用卷对卷连续涂布机内卷材衔接机构的衔接方法,其特征在于:步骤S7中耐高温胶厚度为20-40μm,宽度为2mm。
10.根据权利6所述的一种CCM制备用卷对卷连续涂布机内卷材衔接机构的衔接方法,其特征在于:步骤S9中,plc系统控制传动辊组件(1)带动具有衔接头的质子交换膜逐渐张紧并传送至烘箱(9)中烘5-10s后,再反向传送至卷对卷涂布机的涂布区,烘箱温度为55-70℃。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114228020A (zh) * 2021-12-14 2022-03-25 中国科学院大连化学物理研究所 水电解复合膜批量制备用ptfe膜自动贴合方式及装置
CN114228168A (zh) * 2021-12-14 2022-03-25 中国科学院大连化学物理研究所 水电解复合膜制备用ptfe膜辅助贴合装置及方法
WO2022127158A1 (zh) * 2020-12-14 2022-06-23 中国科学院大连化学物理研究所 Ccm制备用卷对卷连续涂布机及卷材衔接方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5849123A (en) * 1995-12-20 1998-12-15 Eastman Kodak Company Apparatus and method for aligning webs
CN1692514A (zh) * 2002-04-03 2005-11-02 3M创新有限公司 把燃料电池薄膜的成卷坯料转变成精确定位的薄膜片用的装置和方法
US20110104391A1 (en) * 2009-10-29 2011-05-05 Miyamoto Yoshitsugu Inkjet coating device and inkjet coating method
JP2016108083A (ja) * 2014-12-05 2016-06-20 トヨタ自動車株式会社 熱転写方法およびシートロール交換方法
CN105702989A (zh) * 2014-12-12 2016-06-22 丰田自动车株式会社 电解质膜卷绕体
JP2016175768A (ja) * 2015-03-23 2016-10-06 トヨタ自動車株式会社 第1のロール材と第2のロール材との継ぎ合わせ方法
US20180162668A1 (en) * 2016-12-14 2018-06-14 Hyundai Motor Company Auto splicing device of roll to roll feeding equipment
CN108701869A (zh) * 2018-04-24 2018-10-23 深圳市诚捷智能装备股份有限公司 一种用于电芯卷绕的自动换带装置以及电芯卷绕设备
CN109690849A (zh) * 2016-09-09 2019-04-26 株式会社斯库林集团 涂敷装置和膜回收方法
CN111129556A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 无锡先导智能装备股份有限公司 片卷贴合设备及用于膜电极的制备系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101873197B1 (ko) * 2016-12-15 2018-07-02 (주)피토 2차전지 제조용 소재 연결장치
CN207713058U (zh) * 2018-01-10 2018-08-10 宁德时代新能源科技股份有限公司 放卷装置
CN208960300U (zh) * 2018-09-29 2019-06-11 佛山市金银河智能装备股份有限公司 一种放卷涂布系统
CN112599795B (zh) * 2020-12-14 2022-05-20 中国科学院大连化学物理研究所 Ccm制备用卷对卷连续涂布机及卷材衔接方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5849123A (en) * 1995-12-20 1998-12-15 Eastman Kodak Company Apparatus and method for aligning webs
CN1692514A (zh) * 2002-04-03 2005-11-02 3M创新有限公司 把燃料电池薄膜的成卷坯料转变成精确定位的薄膜片用的装置和方法
US20110104391A1 (en) * 2009-10-29 2011-05-05 Miyamoto Yoshitsugu Inkjet coating device and inkjet coating method
JP2016108083A (ja) * 2014-12-05 2016-06-20 トヨタ自動車株式会社 熱転写方法およびシートロール交換方法
CN105702989A (zh) * 2014-12-12 2016-06-22 丰田自动车株式会社 电解质膜卷绕体
JP2016175768A (ja) * 2015-03-23 2016-10-06 トヨタ自動車株式会社 第1のロール材と第2のロール材との継ぎ合わせ方法
CN109690849A (zh) * 2016-09-09 2019-04-26 株式会社斯库林集团 涂敷装置和膜回收方法
US20180162668A1 (en) * 2016-12-14 2018-06-14 Hyundai Motor Company Auto splicing device of roll to roll feeding equipment
CN108701869A (zh) * 2018-04-24 2018-10-23 深圳市诚捷智能装备股份有限公司 一种用于电芯卷绕的自动换带装置以及电芯卷绕设备
CN111129556A (zh) * 2019-12-31 2020-05-08 无锡先导智能装备股份有限公司 片卷贴合设备及用于膜电极的制备系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MIKO CAKMAK等: "Field Assisted Self-Assembly for Preferential Through Thickness ("z-Direction") Alignment of Particles and Phases by Electric, Magnetic, and Thermal Fields Using a Novel Roll-to-Roll Processing Line", 《POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE》 *
王澍等: "国产机外高速涂布机自动接纸装置", 《轻工机械》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022127158A1 (zh) * 2020-12-14 2022-06-23 中国科学院大连化学物理研究所 Ccm制备用卷对卷连续涂布机及卷材衔接方法
CN114228020A (zh) * 2021-12-14 2022-03-25 中国科学院大连化学物理研究所 水电解复合膜批量制备用ptfe膜自动贴合方式及装置
CN114228168A (zh) * 2021-12-14 2022-03-25 中国科学院大连化学物理研究所 水电解复合膜制备用ptfe膜辅助贴合装置及方法

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