CN113991154A - 一种膜电极生产用热转印设备及热转印工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种膜电极生产用热转印设备及热转印工艺，包括设有对辊辊压式电磁热复合总成的机架，位于对辊辊压式电磁热复合总成上游的机架上设有两套用于对材料A和材料B进行支撑放卷的纠偏压料总成、以及材料A衬膜收卷辊和两根高温布放料辊，两高温布放料辊与两纠偏压料总成对应设置，位于对辊辊压式电磁热复合总成上游和下游的机架上设有至少一套辊压机构，位于末端辊压机构下游的机架上设有两根高温布收卷辊，位于两高温布收卷辊之间的机架上设有材料B衬膜收卷辊和成品收卷辊。实现了材料A和材料B的同步上料，且在上料中进行高温保护；还达到了在线去除材料A和材料B上衬膜、并将阳极催化剂层复合至质子交换膜和同步完成收卷的目的。

Description

一种膜电极生产用热转印设备及热转印工艺
技术领域
本发明属于膜电极生产设备技术领域，尤其涉及一种膜电极生产用热转印设备及热转印工艺。
背景技术
燃料电池中膜电极主要包括质子交换膜、催化剂层和气体扩散层，具体的排布结构为：气体扩散层、催化剂层、质子交换膜、催化剂层、气体扩散层，而生产此膜电极首先需要将催化剂层(包括阳极和阴极)设置到质子交换膜上(即：CCM)，在生产时需要用到两种材料，定义两种材料分别是材料A和材料B，两种材料的具体结构如下：
材料A：是一种三层结构，包括保护膜和衬膜，保护膜和衬膜之间是质子交换膜，保护膜位于外侧，且质子交换膜与保护膜贴靠的一侧设有阴极催化剂层；
材料B：是一种两层结构，包括衬膜，衬膜的内侧涂布有阳极催化剂层(阳极催化剂层内含有铂金，价格昂贵)；
因此，需设计一种设备，将材料B上的阳极催化剂层转至材料A上的质子交换膜上，同时将不需要的材料去除、并完成收卷，以便后续再复合上气体扩散层。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种膜电极生产用热转印设备，以达到在线去除两种材料上衬膜、并将阳极催化剂层复合至质子交换膜的目的。
本发明实施例所提供的技术方案是：一种膜电极生产用热转印设备，包括机架，所述机架上设有对辊辊压式电磁热复合总成，位于所述对辊辊压式电磁热复合总成上游的所述机架上设有两套用于对材料A和材料B进行支撑放卷的纠偏压料总成，位于所述对辊辊压式电磁热复合总成上游的所述机架上还设有材料A衬膜收卷辊和两根高温布放料辊，两所述高温布放料辊与两所述纠偏压料总成一一对应设置，与两所述纠偏压料总成对应位置的所述机架上均设有接料平台；
位于所述对辊辊压式电磁热复合总成上游和下游的所述机架上均设有至少一套辊压机构，位于末端所述辊压机构下游的所述机架上设有两根高温布收卷辊，位于两所述高温布收卷辊之间的所述机架上设有材料B衬膜收卷辊和成品收卷辊。
作为一种改进，所述纠偏压料总成包括设置于所述机架上的安装板，所述安装板的一侧设有安装座，所述安装座上设有沿所述安装板的厚度方向滑动、并由动力机构驱动的滑座，所述滑座上转动安装有传动机构驱动的料轴，与所述料轴对应位置的所述安装板上设有避让孔，所述料轴经所述避让孔、并延伸至所述安装板的另一侧；位于所述避让孔一侧所述安装板上设有旋转座，所述旋转座上转动安装有驱动装置驱动的旋转轴，所述旋转轴上设有压料机构，所述压料机构与所述料轴的延伸端设置于所述安装板的同一侧。
作为进一步的改进，所述压料机构包括固定安装于所述旋转轴上、并向所述料轴方向弧形延伸的弧形摆臂，所述摆臂在所述旋转轴上设有两个、且两所述摆臂之间的间距大于所述料轴上料卷的宽度；
还包括贯穿两所述摆臂、并转动安装于所述摆臂上的导向轴，所述导向轴上滑动安装有压料轴，所述压料轴与所述导向轴之间设有导向轴套；位于所述导向轴和所述旋转轴之间的两所述摆臂之间设有至少一根支撑连接轴。
作为再进一步的改进，所述驱动装置包括设置于所述安装板上、并与所述安装座同侧设置的铰接座，所述铰接座上铰接有直线驱动元件，所述直线驱动元件的驱动端铰接有驱动臂，所述驱动臂与延伸至所述安装板另一侧的所述旋转轴固定连接在一起；
所述直线驱动元件为气缸，所述气缸上的活塞杆与所述驱动臂铰接在一起，所述气缸的缸体铰接于所述铰接座上；所述气缸的进气口上设有气动比例伺服阀，所述气缸的出气口上设有消音器。
作为更进一步的改进，所述安装座的顶部、并位于所述滑座的两侧均设有导轨，位于两所述导轨之间的所述安装座上设有滑槽，所述滑槽内设有所述滑座，所述滑座滑动安装于所述导轨上，所述滑座的一端转动安装有所述料轴，所述滑座的另一端与所述安装板之间设有所述动力机构；
所述滑槽设置为U形滑槽，位于所述滑槽开口端的所述安装座上设有挡块，所述挡块与所述导轨的端部相抵；
所述动力机构包括设置于所述滑座一侧、并与所述料轴平行设置的电缸；所述滑座的端部设有至少两个凸块，所有所述凸块上固定安装有连杆，所述连杆的轴线与所述料轴的轴线呈垂直关系布置；且所述连杆的其中一端与所述电缸铰接，所述电缸的另一端铰接有连接座，所述连接座固定安装于所述安装板上。
作为又进一步的改进，所述对辊辊压式电磁热复合总成包括设置于所述机架上的底板，所述底板的两端均设有竖向设置的立板，两所述立板之间转动安装有第一电磁式加热辊，所述第一电磁式加热辊的一端由旋转驱动件驱动、另一端设有第一导电滑环；位于所述第一电磁式加热辊上方的两所述立板之间转动安装有第二电磁式加热辊，所述第二电磁式加热辊的其中一端设有第二导电滑环，所述第二电磁式加热辊由动力装置驱动、并通过滚动式竖向滑动机构滑动安装于两所述立板上，所述第一电磁式加热辊与所述第二电磁式加热辊之间传动连接。
作为又进一步的改进，所述滚动式竖向滑动机构包括设置于所述立板上、并位于所述第一电磁式加热辊上方的凹槽，所述凹槽自所述立板的顶端向所述第一电磁式加热辊方向延伸；
所述凹槽内设有支撑板，所述第二电磁式加热辊转动安装于所述支撑板上，位于所述立板两侧的所述支撑板两端均设有滑板，每个所述滑板上均转动安装有多个与所述立板相抵的滚轴；
所述动力装置包括设置于所述立板顶部、并与所述凹槽对应设置的固定座，所述固定座上设有伺服电缸，所述伺服电缸与所述支撑板连接在一起，所述伺服电缸与所述支撑板之间设有压力传感器；
位于其中一所述滑板一侧的每个所述立板上均设有光栅尺位移传感器。
作为又进一步的改进，所述第一导电滑环和所述立板之间设有第一支撑架；所述第二导电滑环与所述支撑板之间设有第二支撑架；
所述底板的下表面上设有滑块；
所述底板的上表面上设有线槽，所述线槽的长度方向与所述第一电磁式加热辊平行设置，且所述线槽的长度方向与所述滑块的长度方向呈垂直关系布置。
作为又进一步的改进，所述接料平台包括设置于所述机架上的操作台，所述操作台上转动安装有两根导料辊，位于两所述导料辊之间的所述操作台上设有两根竖向设置并分别由直线动力元件驱动的压杆；
位于两所述压杆之间的所述操作台上设有切割槽，所述切割槽沿所述操作台的长度方向延伸，所述切割槽设有两条，其中一条所述切割槽为沿所述操作台长度方向延伸的直线槽，另一条所述切割槽为沿所述操作台长度方向延伸的倾斜槽。
采用了上述所述的技术方案，本发明实施例所提供的一种膜电极生产用热转印设备及热转印工艺的有益效果如下：
由于该膜电极生产用热转印设备包括机架，机架上设有对辊辊压式电磁热复合总成，位于对辊辊压式电磁热复合总成上游的机架上设有两套用于对材料A和材料B进行支撑放卷的纠偏压料总成，位于对辊辊压式电磁热复合总成上游的机架上还设有材料A衬膜收卷辊和两根高温布放料辊，两高温布放料辊与两纠偏压料总成一一对应设置，与两纠偏压料总成对应位置的机架上均设有接料平台；位于对辊辊压式电磁热复合总成上游和下游的机架上均设有至少一套辊压机构，位于末端辊压机构下游的机架上设有两根高温布收卷辊，位于两高温布收卷辊之间的机架上设有材料B衬膜收卷辊和成品收卷辊，基于上述结构，该膜电极生产用热转印设备在使用中，通过两套纠偏压料总成分别对材料A和材料B进行支撑、放卷或放料，在放卷的过程中对材料A和材料B进行压料，防止因惯性而往复摆动和产生噪音，同时在材料A放卷的过程中，将材料A上衬膜剥离、并通过材料A衬膜收卷辊进行收集，而且，通过两高温布放料辊上高温布对材料A和材料B进行保护，此时形成高温布、材料A、材料B和高温布的四层层叠结构，之后，材料B和剥离衬膜后的材料A同时进入对辊辊压式电磁热复合总成、并将材料B上的阳极催化剂层热转印至材料A上的质子交换膜上，之后，通过辊压机构进行辊压，之后通过两根高温布收卷辊对高温布进行回收，通过材料B衬膜收卷辊对材料B上的衬膜进行收集，通过成品收卷辊来对热转印有阳极催化剂层的材料A进行收卷，以便移送至后续设备上进行膜电极后续工序的使用。
综上所述，采用该膜电极生产用热转印设备，实现了材料A和材料B的同步上料，且在上料的过程中同步进行高温保护，同时，达到了在线去除材料A和材料B上衬膜、并将阳极催化剂层复合至质子交换膜和同步完成收卷的目的。
由于纠偏压料总成包括设置于机架上的安装板，安装板的一侧设有安装座，安装座上设有沿安装板的厚度方向滑动、并由动力机构驱动的滑座，滑座上转动安装有传动机构驱动的料轴，与料轴对应位置的安装板上设有避让孔，料轴经避让孔、并延伸至安装板的另一侧；位于避让孔一侧安装板上设有旋转座，旋转座上转动安装有驱动装置驱动的旋转轴，旋转轴上设有压料机构，压料机构与料轴的延伸端设置于安装板的同一侧，从而在工作中，将材料A或材料B直接固定于料轴上(固定时，无需调整其在料轴上的位置)，之后，通过传动机构对料轴的驱动进行放料，在放料的过程中，通过动力装置带动滑座沿安装板的厚度方向滑动，进而实现料轴的在线移动，即：实现了放料时材料A或材料B的在线纠偏，保证了材料A或材料B与下游的对辊辊压式电磁热复合总成、辊压机构的对正、以及材料A或材料B的正常精确输送；在上述过程中，当材料A或材料B固定于料轴上后，驱动装置驱动旋转轴转动、并使压料机构持续抵靠于料卷的外周上，防止料卷因惯性而往复摆动，且大大降低了噪音的产生。综上所述，采用该纠偏压料总成，不仅实现了材料A或材料B工作位置的调整，即：在线纠偏，而且无需停机、纠偏快速，保证了工作连续性和工作效率；同时，实现了放料时不会因惯性而进行往复摆动，放料稳定性高，且放料过程中材料A或材料B的张力不会发生变化，避免了因张力变化而造成伤害的问题；此外，放料时的噪音得到了大大降低，保证了良好的工作环境。
由于压料机构包括固定安装于旋转轴上、并向料轴方向弧形延伸的弧形摆臂，摆臂在旋转轴上设有两个、且两摆臂之间的间距大于料轴上料卷的宽度；还包括贯穿两摆臂、并转动安装于摆臂上的导向轴，导向轴上滑动安装有压料轴，从而在工作中，驱动装置带动旋转轴转动，旋转轴带动摆臂、导向轴和压料轴摆动，在摆动中，通过压料轴与材料A或材料B相抵，由于导向轴转动安装于摆臂上，不仅不影响料卷的放料，而且可减少料卷放料时与压料轴之间的摩擦力；此外，滑动的压料轴还能起到料带在输送中的纠偏作用。
压料轴与导向轴之间设有导向轴套，从而通过导向轴套的过渡，来避免在导向轴上滑动的压料轴发生磨损。
由于位于导向轴和旋转轴之间的两摆臂之间设有至少一根支撑连接轴，从而通过支撑连接轴来保证两摆臂之间的连接结构强度。
由于驱动装置包括设置于安装板上、并与安装座同侧设置的铰接座，铰接座上铰接有直线驱动元件，直线驱动元件的驱动端铰接有驱动臂，驱动臂与延伸至安装板另一侧的旋转轴固定连接在一起，从而通过直线驱动元件对驱动臂的驱动，来实现旋转轴的转动，进而实现压料机构的摆动，结构简单，装配方便，驱动效果好。
由于直线驱动元件为气缸，气缸上的活塞杆与驱动臂铰接在一起，气缸的缸体铰接于铰接座上；气缸的进气口上设有气动比例伺服阀，气缸的出气口上设有消音器，从而通过气动比例伺服阀来进行调压，以保证压料总成持续顶靠在材料A和材料B上，通过消音器来对出气口排放的气体进行阻挡，不仅保证了压料总成的正常工作，而且能起到降低噪音的作用，同时，避免了设置气路而造成布置凌乱的问题；气缸的回位通过旋转轴上设置的摆臂、压料轴、导向轴的重力来实现。
由于安装座的顶部、并位于滑座的两侧均设有导轨，位于两导轨之间的安装座上设有滑槽，滑槽内设有滑座，滑座滑动安装于导轨上，滑座的一端转动安装有料轴，滑座的另一端与安装板之间设有动力机构，动力机构包括设置于滑座一侧、并与料轴平行设置的电缸；滑座的端部设有至少两个凸块，所有凸块上固定安装有连杆，连杆的轴线与料轴的轴线呈垂直关系布置；且连杆的其中一端与电缸铰接，电缸的另一端铰接有连接座，连接座固定安装于安装板上，从而在带动滑座滑动时，电缸拉动连杆，被拉动的连杆带动滑座沿导轨在滑槽内滑动，进而实现料轴的移动，结构简单，布置合理紧凑，为材料A和材料B位置的在线调整奠定了基础；同时，通过凸块、连杆便于电缸与滑座进行连接和对滑座的直线驱动。
由于滑槽设置为U形滑槽，位于滑槽开口端的安装座上设有挡块，挡块与导轨的端部相抵，从而通过U形滑槽和挡块对滑座两端的阻挡，来限制滑座的位移。
由于对辊辊压式电磁热复合总成包括设置于机架上的底板，底板的两端均设有竖向设置的立板，两立板之间转动安装有第一电磁式加热辊，第一电磁式加热辊的一端由旋转驱动件驱动、另一端设有第一导电滑环；位于第一电磁式加热辊上方的两立板之间转动安装有第二电磁式加热辊，第二电磁式加热辊的其中一端设有第二导电滑环，第二电磁式加热辊由动力装置驱动、并通过滚动式竖向滑动机构滑动安装于两立板上，第一电磁式加热辊与第二电磁式加热辊之间传动连接，从而在使用中，旋转驱动件驱动第一电磁式加热辊转动，通过其与第二电磁式加热辊之间传动连接，实现第一电磁式加热辊与第二电磁式加热辊的同步转动，在转动中，通过第一导电滑环和第二导电滑环的过渡来对第一电磁式加热辊与第二电磁式加热辊进行通电、并产生热量，当料带经过第一电磁式加热辊和第二电磁式加热辊之间时，对四层层叠结构进行同步加热和施压，进而完成阳极催化剂层热转印至质子交换膜上的工作；在上述工作过程中，根据四层层叠结构的实际需求，动力装置带动滚动式竖向滑动机构在立板上滑动，实现第二电磁式加热辊竖向位置的调节和辊压压力的调整，以满足了不同工况的需求，保证了工作连续性和工作效率；同时，通过电磁式的加热辊，加热温度可控、精度高，热转印效果有保障。
由于滚动式竖向滑动机构包括设置于立板上、并位于第一电磁式加热辊上方的凹槽，凹槽自立板的顶端向第一电磁式加热辊方向延伸；凹槽内设有支撑板，第二电磁式加热辊转动安装于支撑板上，位于立板两侧的支撑板两端均设有滑板，每个滑板上均转动安装有多个与立板相抵的滚轴，从而通过凹槽来对支撑板进行约束，通过两滑板来对立板进行夹持，当需要调整第二电磁式加热辊的位置时，动力装置带动支撑板移动，支撑板带动第二电磁式加热辊同步移动，在移动时，通过滚轴在立板上的滚动来保证移动的竖直性和顺畅性，结构简单，移动效果好。
由于动力装置包括设置于立板顶部、并与凹槽对应设置的安装座，安装座上设有伺服电缸，伺服电缸与支撑板连接在一起，伺服电缸与支撑板之间设有压力传感器，从而通过压力传感器来检测伺服电缸的作用于支撑板上的压力，进而实现作用于四层层叠结构上压力的监控。
由于位于其中一滑板一侧的每个立板上均设有光栅尺位移传感器，从而通过光栅尺位移传感器来精确的检测滑板在立板高度方向上的位置。
由于第一导电滑环和立板之间设有第一支撑架；第二导电滑环与支撑板之间设有第二支撑架，从而通过第一支撑架和第二支撑架来分别对第一导电滑环和第二导电滑环的端部(远离第一电磁式加热辊和第二电磁式加热辊的一端)进行支撑，保证了第一导电滑环和第二导电滑环在工作中的固定性，避免了第一电磁式加热辊和第二电磁式加热辊在工作中会使第一导电滑环和第二导电滑环晃动，而影响使用寿命的问题。
由于底板的下表面上设有滑块，从而通过滑块便于在机架上进行滑动，便于调整该对辊辊压式电磁热复合总成的工作位置。
由于底板的上表面上设有线槽，线槽的长度方向与第一电磁式加热辊平行设置，且线槽的长度方向与滑块的长度方向呈垂直关系布置，从而与第一电磁式加热辊和第二电磁式加热辊的电线通过线槽来进行收纳，结构简单，线路布置整齐、条理。
由于接料平台包括设置于机架上的操作台，操作台上转动安装有两根导料辊，位于两导料辊之间的操作台上设有两根竖向设置并分别由直线动力元件驱动的压杆，从而在接料时，通过导料辊将材料A或材料B经压杆的下方、并在操作台上进行导送，之后，通过直线动力元件驱动的压杆将料带压覆在操作台上，之后，工作人员在操作台上将料带进行裁切、并连接在一起，只需一人便可快速完成接料工作，且操作工序简单、省时省力，有效保证了生产连续性和生产节奏，提升了生产效率，且接料精度高。
由于位于两压杆之间的操作台上设有切割槽，切割槽沿操作台的长度方向延伸，从而在对材料A或材料B进行裁切时，工作人员使裁刀沿切割槽完成裁切工作，裁切效率和精度高，为保证接料精度奠定了基础。
由于切割槽设有两条，其中一条切割槽为沿操作台长度方向延伸的直线槽，另一条切割槽为沿操作台长度方向延伸的倾斜槽，从而根据裁切需要需用合适的裁切槽，结构简单，实用性强。
本发明实施例提供了一种热转印工艺，以达到在线去除两种材料上衬膜、并将阳极催化剂层复合至质子交换膜的目的。
本发明实施例所提供的技术方案是：一种膜电极生产用热转印工艺，该热转印工艺使用了上述所述的膜电极生产用热转印设备，其工艺包括以下步骤：
S1、放料：通过两纠偏压料总成上的料轴风别来对材料A和材料B进行支撑，之后，通过动力机构带动滑座沿安装板的宽度移动，实现料轴的移动，同时完成材料A和材料B位置的纠偏调整，之后传动装置带动带动料轴旋转、并实现材料A和材料B的放料，在放料时，通过对辊辊压式电磁热复合总成和辊压机构对材料A和材料B进行牵引输送；
材料A和材料B用完换料或放料时出现断裂时，通过接料平台来进行在线接料；
S2、压料：在上述放料工作的过程中，通过驱动装置带动旋转轴转动、并带动摆臂摆动，以使压料轴与材料A和材料B相抵，防止在放料过程中，卷类的材料A和材料B因惯性而往复摆动和产生噪音；
S3、材料A衬膜收料：通过材料A衬膜收卷辊对从材料A上剥离的衬膜进行集中收集；
S4、高温保护：材料B和剥离衬膜的材料A在进入对辊辊压式电磁热复合总成前，对两高温布放料辊上的高温布进行放料，使其中一高温布位于材料A的下方、另一高温布位于材料B的上方，即：在进入对辊辊压式电磁热复合总成前，形成高温布、材料B、剥离衬膜的材料A、高温布的四层层叠结构；
S5、热转印：四层层叠结构进入至对辊辊压式电磁热复合总成上的第一电磁式加热辊和第二电磁式加热辊之间，在第一电磁式加热辊和第二电磁式加热辊对四层层叠结构进行加热辊压的过程中，材料B上的阳极催化剂层热转印至材料A上的质子交换膜上；
S6、压合：通过辊压机构来对四层层叠结构施加滚压力、并使对阳极催化剂层热牢固的设置在材料A上；
S7、收卷：通过两高温布收卷辊分别对两高温布进行集中收卷；通过材料B衬膜收卷辊对热转印后的材料B衬膜进行集中收卷；通过成品收卷辊对热转印有阳极催化剂层的材料A进行收卷。
采用了上述所述的技术方案，本发明实施例所提供的一种热转印工艺的有益效果如下：
实现了材料A和材料B的同步上料，且在上料的过程中同步进行高温保护，同时，达到了在线去除材料A和材料B上衬膜、并将阳极催化剂层复合至质子交换膜和同步完成收卷的目的，工序简单、合理，复合效果好，生产效率和成品率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为图1中纠偏压料总成的结构示意图；
图3为图2中的A向视图；
图4为图3中驱动装置、旋转轴和压料机构配合的结构示意图；
图5为图3中滑座与安装座配合的结构示意图；
图6为图5的俯视图；
图7为图1中对辊辊压式电磁热复合总成的结构示意图；
图8为图7中的B的放大图；
图9为图1中接料平台的结构示意图；
图10为图9从压杆处进行剖切的剖视图；
图11为图9中C的放大图；
图中，1-机架；2-对辊辊压式电磁热复合总成；201-底板；202-立板；203-第一电磁式加热辊；204-旋转驱动件；205-第一导电滑环；206-第二电磁式加热辊；207-第二导电滑环；208-滑槽；209-支撑板；210-滑板；211-滚轴；212-固定座；213-伺服电缸；214-压力传感器；215-光栅尺位移传感器；216-第一支撑架；217-第二支撑架；218-滑块；219-线槽；3-材料A；301-衬膜；4-材料B；401-衬膜；5-纠偏压料总成；501-安装板；502-安装座；503-滑座；504-料轴；505-旋转座；506-旋转轴；507-摆臂；508-导向轴；509-压料轴；510-导向轴套；511-支撑连接轴；512-铰接座；513-直线驱动元件；514-驱动臂；515-进气口；516-消音器；517-导轨；518-滑槽；519-挡块；520-电缸；521-凸块；522-连杆；523-连接座；6-材料A衬膜收卷辊；7-高温布放料辊；701-高温布；8-接料平台；801-操作台；802-导料辊；803-直线动力元件；804-压杆；805-切割槽；9-辊压机构；901-座体；902-驱动辊；903-光轴辊；904-橡胶弹性辊；10-高温布收卷辊；11-材料B衬膜收卷辊；12-成品收卷辊。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的、技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种膜电极生产用热转印设备，包括机架1，该机架1上设有对辊辊压式电磁热复合总成2，位于对辊辊压式电磁热复合总成2上游的机架1上设有两套用于对材料A3和材料B4进行支撑放卷的纠偏压料总成5，位于对辊辊压式电磁热复合总成2上游的机架1上还设有材料A衬膜收卷辊6和两根高温布放料辊7，两高温布放料辊7与两纠偏压料总成5一一对应设置，与两纠偏压料总成5对应位置的机架1上均设有接料平台8；位于对辊辊压式电磁热复合总成2上游和下游的机架1上均设有至少一套辊压机构9，位于末端辊压机构9下游的机架1上设有两根高温布收卷辊10，位于两高温布收卷辊10之间的机架1上设有材料B衬膜收卷辊11和成品收卷辊12。
如图2至图6共同所示，该纠偏压料总成5包括设置于机架1上的安装板501，该安装板501的一侧设有安装座502，该安装座502上设有沿安装板501的厚度方向滑动、并由动力机构驱动的滑座503，该滑座503上转动安装有传动机构驱动的料轴504，与料轴504对应位置的安装板501上设有避让孔(图中未以标号的形式示出)，该料轴504经避让孔、并延伸至安装板501的另一侧；位于避让孔一侧安装板501上设有旋转座505，该旋转座505上转动安装有驱动装置驱动的旋转轴506，该旋转轴506上设有压料机构，该压料机构与料轴504的延伸端设置于安装板501的同一侧。
该压料机构包括固定安装于旋转轴506上、并向料轴504方向弧形延伸的弧形摆臂507，该摆臂507在旋转轴506上设有两个、且两摆臂507之间的间距大于料轴504上料卷(材料A3和材料B4)的宽度；还包括贯穿两摆臂507、并转动安装于摆臂507上的导向轴508，该导向轴508上滑动安装有压料轴509，该压料轴509与导向轴508之间设有导向轴套510；位于导向轴508和旋转轴506之间的两摆臂507之间设有至少一根支撑连接轴511。
该驱动装置包括设置于安装板501上、并与安装座502同侧设置的铰接座512，该铰接座512上铰接有直线驱动元件513，该直线驱动元件513的驱动端铰接有驱动臂514，该驱动臂514与延伸至安装板501另一侧的旋转轴506固定连接在一起；该直线驱动元件513为气缸，该气缸上的活塞杆与驱动臂514铰接在一起，该气缸的缸体铰接于铰接座512上；该气缸的进气口515上设有气动比例伺服阀，该气缸的出气口上设有消音器516。
该安装座502的顶部、并位于滑座503的两侧均设有导轨517，位于两导轨517之间的安装座502上设有滑槽518，该滑槽518内设有滑座503，该滑座503滑动安装于导轨517上，该滑座503的一端转动安装有料轴504，该滑座503的另一端与安装板501之间设有动力机构；该滑槽518设置为U形滑槽，位于滑槽开口端的安装座502上设有挡块519，该挡块519与导轨517的端部相抵；该动力机构包括设置于滑座503一侧、并与料轴504平行设置的电缸520；该滑座503的端部设有至少两个凸块521，所有凸块521上固定安装有连杆522，该连杆522的轴线与料轴504的轴线呈垂直关系布置；且连杆522的其中一端与电缸520铰接，该电缸520的另一端铰接有连接座523，该连接座523固定安装于安装板501上。
如图7和图8共同所示，该辊辊压式电磁热复合总成2包括设置于机架1上的底板201，该底板201的两端均设有竖向设置的立板202，两立板202之间转动安装有第一电磁式加热辊203，该第一电磁式加热辊203的一端由旋转驱动件204(电机和减速机的组合动力)驱动、另一端设有第一导电滑环205；位于第一电磁式加热辊203上方的两立板202之间转动安装有第二电磁式加热辊206，该第二电磁式加热辊206的其中一端设有第二导电滑环207，该第二电磁式加热辊206由动力装置驱动、并通过滚动式竖向滑动机构滑动安装于两立板202上，该第一电磁式加热辊203与第二电磁式加热辊206间通过齿轮传动连接。
该滚动式竖向滑动机构包括设置于立板202上、并位于第一电磁式加热辊203上方的凹槽208，该凹槽208自立板202的顶端向第一电磁式加热辊203方向延伸；该凹槽208内设有支撑板209，该第二电磁式加热辊206转动安装于支撑板209上，位于立板202两侧的支撑板209两端均设有滑板210，每个滑板210上均转动安装有多个与立板202相抵的滚轴211。
该动力装置包括设置于立板202顶部、并与凹槽208对应设置的固定座212，该固定座212上设有伺服电缸213，该伺服电缸213与支撑板209连接在一起，该伺服电缸213与支撑板209之间设有压力传感器214；位于其中一滑座一侧的每个立板202上均设有光栅尺位移传感器215。
该第一导电滑环205和立板202之间设有第一支撑架216；该第二导电滑环207与支撑板209之间设有第二支撑架217；该底板201的下表面上设有滑块218；该底板210的上表面上设有线槽219，该线槽219的长度方向与第一电磁式加热辊203平行设置，且线槽219的长度方向与滑块218的长度方向呈垂直关系布置。
如图9至图11共同所示，该接料平台8包括固定安装与机架1上的操作台801，该操作台801上转动安装有两根导料辊802，位于两导料辊802之间的操作台801上设有两根竖向设置并分别由直线动力元件803驱动的压杆804；位于两压杆804之间的操作台801上设有切割槽805，该切割槽805沿操作台801的长度方向延伸，该切割槽805设有两条，其中一条切割槽805为沿操作台801长度方向延伸的直线槽，另一条切割槽805为沿操作台801长度方向延伸的倾斜槽。
该辊压机构9包括滑动调节安装与机架1上的座体901，该座体901与辊辊压式电磁热复合总成2上底板201和立板202的组合结构相同，该座体901上设有电机驱动的驱动辊902，位于驱动辊902上方的座体901上设有光轴辊903，该位于光轴辊903上方的座体901上设有橡胶弹性辊904，该驱动辊902、光轴辊903和橡胶弹性辊904之间通过齿轮进行传动连接。
本发明实施例还提供了一种膜电极生产用热转印工艺，该热转印工艺使用了上述所述的膜电极生产用热转印设备，其工艺包括以下步骤(可参见图1)：
S1、放料：通过两纠偏压料总成5上的料轴504风别来对材料A3和材料B4进行支撑，之后，通过动力装置带动滑座503沿安装板501的宽度移动，实现料轴504的移动，同时完成材料A3和材料B4位置的纠偏调整，之后传动装置带动带动料轴504旋转、并实现材料A3和材料B4的放料，在放料时，通过对辊辊压式电磁热复合总成2和辊压机构9对材料A3和材料B4进行牵引输送；
材料A3和材料B4用完换料或放料时出现断裂时，通过接料平台8来进行在线接料；
S2、压料：在上述放料工作的过程中，通过驱动装置带动旋转轴506转动、并带动摆臂507摆动，以使压料轴509与材料A3和材料B4相抵，防止在放料过程中，卷类的材料A3和材料B4因惯性而往复摆动和产生噪音；
S3、材料A衬膜收料：通过材料A衬膜收卷辊6对从材料A3上剥离的衬膜301进行集中收集；
S4、高温保护：材料B4和剥离衬膜301的材料A3在进入对辊辊压式电磁热复合总成2前，对两高温布放料辊7上的高温布701进行放料，使其中一高温布701位于材料A3的下方、另一高温布701位于材料B4的上方，即：在进入对辊辊压式电磁热复合总成2前，形成高温布701、材料B4、剥离衬膜301的材料A3、高温布701的四层层叠结构；
S5、热转印：四层层叠结构进入至对辊辊压式电磁热复合总成2上的第一电磁式加热辊203和第二电磁式加热辊203之间，在第一电磁式加热辊203和第二电磁式加热辊206对四层层叠结构进行加热辊压的过程中，材料B4上的阳极催化剂层热转印至材料A3上的质子交换膜上；
S6、压合：通过辊压机构9来对四层层叠结构施加滚压力、并使对阳极催化剂层热牢固的设置在材料A3(具体是质子交换膜)上；
S7、收卷：通过两高温布收卷辊10分别对两高温布701进行集中收卷；通过材料B衬膜收卷辊11对热转印后的材料B4上的衬膜401进行集中收卷；通过成品收卷辊12对热转印有阳极催化剂层的材料A3进行收卷，即：收卷后的材料A3的结构为：阳极催化剂层、质子交换膜、保护膜。
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种膜电极生产用热转印设备，包括机架，其特征在于，所述机架上设有对辊辊压式电磁热复合总成，位于所述对辊辊压式电磁热复合总成上游的所述机架上设有两套用于对材料A和材料B进行支撑放卷的纠偏压料总成，位于所述对辊辊压式电磁热复合总成上游的所述机架上还设有材料A衬膜收卷辊和两根高温布放料辊，两所述高温布放料辊与两所述纠偏压料总成一一对应设置，与两所述纠偏压料总成对应位置的所述机架上均设有接料平台；
位于所述对辊辊压式电磁热复合总成上游和下游的所述机架上均设有至少一套辊压机构，位于末端所述辊压机构下游的所述机架上设有两根高温布收卷辊，位于两所述高温布收卷辊之间的所述机架上设有材料B衬膜收卷辊和成品收卷辊。
2.根据权利要求1所述的膜电极生产用热转印设备，其特征在于，所述纠偏压料总成包括设置于所述机架上的安装板，所述安装板的一侧设有安装座，所述安装座上设有沿所述安装板的厚度方向滑动、并由动力机构驱动的滑座，所述滑座上转动安装有传动机构驱动的料轴，与所述料轴对应位置的所述安装板上设有避让孔，所述料轴经所述避让孔、并延伸至所述安装板的另一侧；位于所述避让孔一侧所述安装板上设有旋转座，所述旋转座上转动安装有驱动装置驱动的旋转轴，所述旋转轴上设有压料机构，所述压料机构与所述料轴的延伸端设置于所述安装板的同一侧。
3.根据权利要求2所述的膜电极生产用热转印设备，其特征在于，所述压料机构包括固定安装于所述旋转轴上、并向所述料轴方向弧形延伸的弧形摆臂，所述摆臂在所述旋转轴上设有两个、且两所述摆臂之间的间距大于所述料轴上料卷的宽度；
还包括贯穿两所述摆臂、并转动安装于所述摆臂上的导向轴，所述导向轴上滑动安装有压料轴，所述压料轴与所述导向轴之间设有导向轴套；位于所述导向轴和所述旋转轴之间的两所述摆臂之间设有至少一根支撑连接轴。
4.根据权利要求3所述的膜电极生产用热转印设备，其特征在于，所述驱动装置包括设置于所述安装板上、并与所述安装座同侧设置的铰接座，所述铰接座上铰接有直线驱动元件，所述直线驱动元件的驱动端铰接有驱动臂，所述驱动臂与延伸至所述安装板另一侧的所述旋转轴固定连接在一起；
所述直线驱动元件为气缸，所述气缸上的活塞杆与所述驱动臂铰接在一起，所述气缸的缸体铰接于所述铰接座上；所述气缸的进气口上设有气动比例伺服阀，所述气缸的出气口上设有消音器。
5.根据权利要求4所述的膜电极生产用热转印设备，其特征在于，所述安装座的顶部、并位于所述滑座的两侧均设有导轨，位于两所述导轨之间的所述安装座上设有滑槽，所述滑槽内设有所述滑座，所述滑座滑动安装于所述导轨上，所述滑座的一端转动安装有所述料轴，所述滑座的另一端与所述安装板之间设有所述动力装置；
所述滑槽设置为U形滑槽，位于所述滑槽开口端的所述安装座上设有挡块，所述挡块与所述导轨的端部相抵；
所述动力机构包括设置于所述滑座一侧、并与所述料轴平行设置的电缸；所述滑座的端部设有至少两个凸块，所有所述凸块上固定安装有连杆，所述连杆的轴线与所述料轴的轴线呈垂直关系布置；且所述连杆的其中一端与所述电缸铰接，所述电缸的另一端铰接有连接座，所述连接座固定安装于所述安装板上。
6.根据权利要求1至5任一项所述的膜电极生产用热转印设备，其特征在于，所述对辊辊压式电磁热复合总成包括设置于所述机架上的底板，所述底板的两端均设有竖向设置的立板，两所述立板之间转动安装有第一电磁式加热辊，所述第一电磁式加热辊的一端由旋转驱动件驱动、另一端设有第一导电滑环；位于所述第一电磁式加热辊上方的两所述立板之间转动安装有第二电磁式加热辊，所述第二电磁式加热辊的其中一端设有第二导电滑环，所述第二电磁式加热辊由动力装置驱动、并通过滚动式竖向滑动机构滑动安装于两所述立板上，所述第一电磁式加热辊与所述第二电磁式加热辊之间传动连接。
7.根据权利要求6所述的膜电极生产用热转印设备，其特征在于，所述滚动式竖向滑动机构包括设置于所述立板上、并位于所述第一电磁式加热辊上方的凹槽，所述凹槽自所述立板的顶端向所述第一电磁式加热辊方向延伸；
所述凹槽内设有支撑板，所述第二电磁式加热辊转动安装于所述支撑板上，位于所述立板两侧的所述支撑板两端均设有滑板，每个所述滑板上均转动安装有多个与所述立板相抵的滚轴；
所述动力装置包括设置于所述立板顶部、并与所述凹槽对应设置的固定座，所述固定座上设有伺服电缸，所述伺服电缸与所述支撑板连接在一起，所述伺服电缸与所述支撑板之间设有压力传感器；
位于其中一所述滑板一侧的每个所述立板上均设有光栅尺位移传感器。
8.根据权利要求7所述的膜电极生产用热转印设备，其特征在于，所述第一导电滑环和所述立板之间设有第一支撑架；所述第二导电滑环与所述支撑板之间设有第二支撑架；
所述底板的下表面上设有滑块；
所述底板的上表面上设有线槽，所述线槽的长度方向与所述第一电磁式加热辊平行设置，且所述线槽的长度方向与所述滑块的长度方向呈垂直关系布置。
9.根据权利要求8所述的膜电极生产用热转印设备，其特征在于，所述接料平台包括设置于所述机架上的操作台，所述操作台上转动安装有两根导料辊，位于两所述导料辊之间的所述操作台上设有两根竖向设置并分别由直线动力元件驱动的压杆；
位于两所述压杆之间的所述操作台上设有切割槽，所述切割槽沿所述操作台的长度方向延伸，所述切割槽设有两条，其中一条所述切割槽为沿所述操作台长度方向延伸的直线槽，另一条所述切割槽为沿所述操作台长度方向延伸的倾斜槽。
10.一种膜电极生产用热转印工艺，其特征在于，所述热转印工艺使用了权利要求9所述的膜电极生产用热转印设备，其工艺包括以下步骤：
S1、放料：通过两所述纠偏压料总成上的所述料轴风别来对材料A和材料B进行支撑，之后，通过所述动力装置带动所述滑座沿所述安装板的宽度移动，实现所述料轴的移动，同时完成材料A和材料B位置的纠偏调整，之后所述传动装置带动带动所述料轴旋转、并实现材料A和材料B的放料，在放料时，通过所述对辊辊压式电磁热复合总成和所述辊压机构对材料A和材料B进行牵引输送；
材料A和材料B用完换料或放料时出现断裂时，通过所述接料平台来进行在线接料；
S2、压料：在上述放料工作的过程中，通过所述驱动装置带动所述旋转轴转动、并带动所述摆臂摆动，以使所述压料轴与材料A和材料B相抵，防止在放料过程中，卷类的材料A和材料B因惯性而往复摆动和产生噪音；
S3、材料A衬膜收料：通过材料A衬膜收卷辊对从材料A上剥离的衬膜进行集中收集；
S4、高温保护：材料B和剥离衬膜的材料A在进入所述对辊辊压式电磁热复合总成前，对两高温布放料辊上的高温布进行放料，使其中一所述高温布位于所述材料A的下方、另一所述高温布位于所述材料B的上方，即：在进入所述对辊辊压式电磁热复合总成前，形成高温布、材料B、剥离衬膜的材料A、高温布的四层层叠结构；
S5、热转印：四层层叠结构进入至所述对辊辊压式电磁热复合总成上的所述第一电磁式加热辊和所述第二电磁式加热辊之间，在所述第一电磁式加热辊和所述第二电磁式加热辊对四层层叠结构进行加热辊压的过程中，材料B上的阳极催化剂层热转印至材料A上的质子交换膜上；
S6、压合：通过所述辊压机构来对四层层叠结构施加滚压力、并使对阳极催化剂层热牢固的设置在材料A上；
S7、收卷：通过两所述高温布收卷辊分别对两所述高温布进行集中收卷；通过所述材料B衬膜收卷辊对热转印后的材料B衬膜进行集中收卷；通过成品收卷辊对热转印有阳极催化剂层的材料A进行收卷。
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