CN116749639A - 一种预热装置及片材式辊对辊转印封装一体设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预热装置及片材式辊对辊转印封装一体设备，涉及燃料电池生产设备技术领域，所述预热装置设置在设备机架上，所述预热装置包括设置在所述设备机架的上框架和下框架、以及设置所述上框架和下框架的若干个预热机构；所述若干个预热机构交错分布在所述上框架的下端和所述下框架的上端，所述预热机构内设置有温控芯片，所述温控芯片用于调整所述预热机构的预热温度；所述预热机构的预热温度自所述预热装置的输入端向输出端方向逐渐升高。所述预热装置通过设置多个预热机构交错分布在上下框架内，通过设置逐渐升温的预热机构，对膜料逐渐预热达到所需温度，降低膜料温度骤变的风险，从而提高膜料的加工质量。

Description

一种预热装置及片材式辊对辊转印封装一体设备

技术领域

本发明主要涉及燃料电池生产设备技术领域，具体涉及一种预热装置及片材式辊对辊转印封装一体设备。

背景技术

目前的燃料电池加工过程中，一般通过热转印的方式将将涂布在转印基膜的催化剂转印到质子交换膜上，由于在热转印过程中，膜料的温度骤变容易导致产品出现翘曲和气泡等缺陷情况，现有的预热装置通过在热转印机构前设置一对加热辊，通过加热辊对膜料进行预热，但是加热辊长时间工作容易出现热量积聚，导致加热辊的温度上升，容易出现膜料温度骤变影响膜料热转印质量的情况。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种预热装置及片材式辊对辊转印封装一体设备，所述预热装置通过设置多个预热机构交错分布在上下框架内，通过设置逐渐升温的预热机构，对膜料逐渐预热达到所需温度，降低膜料温度骤变的风险，从而提高膜料热转印的质量。

本发明提供了一种预热装置，所述预热装置设置在设备机架上，所述预热装置包括设置在所述设备机架的上框架和下框架、以及设置所述上框架和下框架的若干个预热机构；

所述若干个预热机构交错分布在所述上框架的下端和所述下框架的上端，所述预热机构内设置有温控芯片，所述温控芯片用于调整所述预热机构的预热温度；

所述预热机构的预热温度自所述预热装置的输入端向输出端方向逐渐升高。

进一步的，所述用于膜料的预热装置还包括若干个压辊，所述若干个压辊交错分布在所述上框架的下端和所述下框架的上端。

进一步的，任意两个相邻的压辊之间设置有所述预热机构。

进一步的，所述上框架和所述下框架之间设置有间隙，所述间隙形成用于膜料的预热装置的预热区域。

进一步的，所述预热机构内设置有红外加热器，所述红外加热器的加热方向朝向所述预热区域。

进一步的，所述设备机架设置有安装板，所述上框架和所述下框架上设置有连接件，所述上框架和所述下框架基于连接件安装在所述安装板上；

所述安装板上设置有滑槽，所述连接件的一侧固定在所述上框架或所述下框架的侧壁上，所述连接件的另一侧滑动配合在所述安装板的滑槽内。

进一步的，所述预热装置还包括若干个调整机构，若干个所述调整机构设置在所述安装板上。

进一步的，所述调整机构包括支座、调节手轮和螺杆，所述支座固定在所述设备机架上，所述螺杆设置在所述支座上；

所述调节手轮设置在所述螺杆的一端，所述螺杆插接在所述连接件内，且所述螺杆与所述连接件螺纹连接。

本发明还提供了一种片材式辊对辊转印封装一体设备，所述转印封装一体设备包括设备机架，设置在所述设备机架的第一PTEF带、第二PTEF带、入料夹辊机构、热转印装置和所述预热装置，所述预热装置设置在所述入料夹辊机构和热转印装置之间；

所述设备机架上设置有若干个传动上辊和若干个传动下辊，所述传动上辊设置在所述上框架的上方，所述传动下辊设置在所述下框架的下方；

所述若干个传动上辊用于驱动所述第一PTEF带的转动，所述若干个传动下辊用于驱动所述第二PTEF带的转动。

进一步的，所述转印封装一体设备还包括冷却装置，所述冷却装置包括上机架、下机架以及若干个冷却辊，所述若干个冷却辊错位分布在所述上机架和所述下机架内。

本发明提供了一种预热装置及片材式辊对辊转印封装一体设备，所述预热装置通过设置多个预热机构交错分布在上下框架内，通过设置逐渐升温的预热机构，对膜料逐渐预热达到所需温度，降低膜料温度骤变的风险，从而提高膜料热转印的加工质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例中预热装置结构的示意图；

图2是本发明实施例中预热装置内部结构的示意图；

图3是本发明实施例中预热机构结构的示意图；

图4是本发明实施例中附图1的a处结构的放大示意图；

图5是本发明实施例的转印封装一体设备结构的示意图；

图6是本发明实施例中入料夹辊机构结构的示意图；

图7是本发明实施例中封装设备的热转印装置结构的示意图；

图8是本发明实施例中冷却装置的内部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

图1示出了本发明实施例中预热装置结构的示意图，图2示出了本发明实施例中预热装置内部结构的示意图，所述预热装置3设置在设备机架8，所述预热装置3包括设置在所述设备机架8的上框架31和下框架32、以及设置所述上框架31和下框架32的若干个预热机构34，所述若干个预热机构34交错分布在所述上框架31的下端和所述下框架32的上端，通过交错分布的方式排布所述预热机构34，使得若干个所述预热机构34能够对膜料的顶面和底面进行预热，使得膜料能够充分受热，提高膜料的预热效果。

具体的，图3示出了本发明实施例中预热机构结构的示意图，任一所述预热机构34内设置有温控芯片341，所述温控芯片341用于调整所述预热机构34的预热温度，所述预热机构34的预热温度自所述预热装置3的输入端向输出端方向逐渐升高。通过设置所述温控芯片341对预热机构34的预热温度进行调整，使得预热机构34的温度能够逐渐升高，当膜料经过所述预热装置3时，所述膜料的整体稳定可以在若干个所述预热机构34加热下逐渐升高，从而使得膜料的温度平稳升温到预设温度。

具体的，所述预热装置3还包括若干个压辊33，所述若干个压辊33交错分布在所述上框架31的下端和所述下框架32的上端，所述若干个压辊33用于调整所述膜料的张紧度，使得膜料在预热过程中保持张紧，从而达到均匀受热的效果。

进一步的，任意两个相邻的压辊33之间设置有所述预热机构34，所述若干个压辊33为错位分布，即任意两个相邻压辊33分别设置在上框架31和下框架32内，使得膜料在任意两个相邻压辊33之间形成倾斜，位于所述上框架31的压辊33可以将膜料挤压靠近位于下框架32的预热机构34，位于所述下框架32的压辊33可以将膜料挤压靠近位于上框架31的预热机构34，使得相邻的预热机构34可以相对独立地对膜料进行加热，从而使得膜料能够平稳升温，降低膜料温度骤变的风险。

具体的，所述上框架31和所述下框架32之间设置有间隙，所述间隙形成预热装置3的预热区域，所述膜料在预热装置3的驱动下可以在所述预热区域内移动，并在所述预热区域内完成预热升温。

具体的，请参考图3，所述预热机构34内设置有红外加热器342，所述红外加热器342的加热方向朝向所述预热区域，所述红外加热器342用于对膜料进行热辐射，从而实现对膜料的加热，所述红外加热器342在额定的频率下进行工作并产生热量，所述红外加热器342产生的热量以红外线波的形式发送到膜料上，并被膜料吸收，从而对膜料进行加热升温。

进一步的，通过设置所述红外加热器342发出红外线波对膜料表面进行覆盖，使得膜料能够均匀受热，达到良好的升温效果。

进一步的，所述温控芯片341与所述红外加热器342连接，所述温控芯片341用于调控所述红外加热器342发出的红外线波的强度，从而调整所述红外加热器342的加热效果。

具体的，所述预热机构34包括安装框，所述安装框设置在所述上框架31或所述下框架32内，所述安装框设置有槽口，所述红外加热器342设置在所述安装框内，且所述红外加热器342的加热端的加热方向朝向所述槽口，所述安装框可以限制所述红外加热器342发出的红外线波的范围，使得所述红外加热器342的红外线波可以覆盖在所述膜料上。

进一步的，所述压辊33的截面中心与所述安装框的槽口端面位于同一水平面上，将所述红外加热器342设置在所述安装框内，使得若干个所述压辊33将所述膜料进行挤压时，可以确保所述膜料与所述红外加热器342保持间距，从而避免所述红外加热器342的加热端与所述膜料直接接触，降低膜料温度骤变的风险，从而提高所述膜料预热的效果。

具体的，图4示出了本发明实施例中附图1的a处结构的放大示意图，所述设备机架8设置有安装板81，所述上框架31和所述下框架32上设置有连接件36，所述上框架31和所述下框架32基于连接件36安装在所述安装板81上，所述安装板81上设置有滑槽，所述连接件36的一侧固定在所述上框架31或所述下框架32的侧壁上，所述连接件36的另一侧滑动配合在所述安装板81的滑槽内，所述上框架31和所述下框架32可以基于所述连接件36在所述安装板81上滑动。

具体的，所述预热装置3还包括若干个调整机构35，若干个所述调整机构35设置在所述安装板81上，若干个所述调整机构35对称分布在所述上框架31的上端和所述下框架32的下端，所述调整机构35包括支座351、调节手轮352和螺杆353，所述支座351固定在所述设备机架8上，所述螺杆353设置在所述支座351上，所述调节手轮352设置在所述螺杆353的一端，所述螺杆353插接在所述连接件36内，且所述螺杆353与所述连接件36螺纹连接。

进一步的，请参考图4，所述支座351固定在所述安装板81上，所述螺杆353插接在所述支座351内并与所述支座351转动连接，即所述螺杆353与所述支座351之间可以相对转动。所述调节手轮352设置所述螺杆353的一端，所述螺杆353的另一端插接在所述连接件36内，且所述螺杆353与所述连接件36螺纹连接，当所述螺杆353转动时，所述连接件36可以基于与所述螺杆353的螺纹配合沿所述螺杆353的长度方向移动。

进一步的，通过转动所述调节手轮352可以带动所述螺杆353转动，从而使得所述上框架31基于所述连接件36在所述螺杆353上移动，从而驱动上框架31在竖直方向上移动，调整上框架31和下框架32之间的间距。

进一步的，通过设置在所述上框架31和所述下框架32的调整机构35进行上框架31和下框架32之间间距的调整，使得所述预热装置3能够满足不同膜料的预热操作。

具体的，所述安装板81上设置有标尺82，所述标尺82基于螺钉固定在所述安装板81上，所述连接件36的侧壁上设置有指示块361，所述指示块361基于螺钉固定在所述连接件36侧壁的中部位置，所述指示块361向所述连接件36的外部延伸形成指示端，所述指示端指向所述标尺82，所述标尺82和所述指示块361配合用于显示所述上框架31和下框架32在竖直方向上的调整距离。

进一步的，所述标尺82上设置有刻度，在本实施例中，所述上框架31和所述下框架32处于初始位置时，所述指示块361的指示端指向所述标尺82的中线刻度，操作人员可以根据实际加工需求，通过转动调节手轮352调整上框架31和下框架32之间的间距，并通过所述标尺82和所述指示块361获取所述上框架31和所述下框架32之间间距的准确调整距离，从而提高所述上框架31和下框架32间距调整的准确性，以提高膜料预热的加工质量。

进一步的，所述标尺82上还标记有上极限刻度和下极限刻度，所述上极限刻度和所述下极限刻度用于标记所述上框架31和下框架32在竖直方向移动的极限位置，以便操作人员根据所述标尺82的刻度对上框架31和下框架32进行调整。

具体的，本发明实施例提供了一种预热装置3，所述预热装置3通过在上框架31和下框架32内设置错位分布的若干个预热机构34，配合若干个错位分布的压辊33对膜料进行充分预热，并通过设置温控芯片341，使得若干个预热机构34的预热温度从所述预热装置3的输入端往输出端方向逐渐升高，从而使得膜料经过所述预热装置3后能够逐渐升温到预设的预热温度，降低膜料温度骤变的风险，从而避免出现膜料气泡和变形的情况。

实施例二：

具体的，图5示出了本发明实施例的转印封装一体设备结构的示意图，所述转印封装一体设备包括设备机架8，设置在所述设备机架8的入料夹辊机构2、热转印装置4和所述预热装置3，所述预热装置3设置在所述入料夹辊机构2和热转印装置4之间，所述设备机架8上设置有若干个传动上辊和若干个传动下辊，所述传动上辊设置在所述上框架31的上方，所述传动下辊设置在所述下框架32的下方。

具体的，所述转印封装一体设备还包括入料平台1、入料对辊机构、出料平台6、第一PTEF带和第二PTEF带，所述入料平台1用于放置片材工件，操作人员可以在所述入料平台1内叠合若干层片材工件， 叠合完成的所述片材工件输入所述入料对辊机构，所述入料对辊机构用于所述第一PTEF带和所述第二PTEF带对片材工件进行包覆。

进一步的，所述若干个传动上辊用于支撑或张紧所述第一PTEF带，所述若干个传动下辊用于支撑或张紧所述第二PTEF带，所述第二PTEF带基于所述入料对辊机构和所述热转印装置4的驱动后进入所述入料平台1，所述第一PTEF带基于所述入料对辊机构和所述热转印装置4的驱动后进入所述入料对辊机构，即操作人员在所述入料平台1位置将片材工件层叠在所述第二PTEF带上，并在所述入料对辊机构内配合所述第一PTEF带对片材工件进行包覆。

进一步的，所述出料平台6用于对完成热转印的膜料进行出料操作，所述第一PTEF带在所述出料平台6的输入端脱离所述膜料，所述第二PTEF带在所述出料平台6的输出端脱离所述膜料，从而便于对所述膜料进行下料操作，所述第一PTEF带和所述第二PTEF带可以在所述传动上辊和所述传动下辊的作用下进行循环转动。

进一步的，所述第一PTEF带和所述第二PTEF带用于包覆片材工件，使得片材工件能够层叠并进行热转印的操作，所述第一PTEF带和所述第二PTEF带可以保护所述片材工件，避免片材工件直接与压辊33接触，降低在热压时压辊33对片材工件造成损坏的风险。

进一步的，PTEF（Polytetrafluoroethylene，聚四氟乙烯）是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分子聚合物，化学式为(C2F4)n，具有耐热、耐寒性优良，可在-180℃～260℃的环境下长期使用，还具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点。

具体的，图6是本发明实施例中入料夹辊机构结构的示意图。所述入料夹辊机构2包括第一驱动电机23、固定下辊22和活动上辊21，所述固定下辊22和所述活动上辊21对称分布在所述设备机架8内，所述固定下辊22和所述活动上辊21之间设置有预设间隔，所述预设间隔小于片材工件层叠的初始厚度，即所述入料夹辊机构2通过所述活动上辊21和所述固定下辊22的配合使得片材工件能够层叠压合初步形成膜料工件。

进一步的，所述活动上辊21滑动配合在所述设备机架8内，所述第一驱动电机23驱动连接着所述活动上辊21，所述第一驱动电机23可以驱动所述活动上辊21沿竖直方向移动，从而调整所述活动上辊21和所述固定下辊22之间的间隙，使得经过所述入料夹辊机构2的片材工件能够叠合挤压在预设厚度。

具体的，图7示出了本发明实施例中封装设备的热转印装置结构的示意图，所述热转印装置4包括热压上辊41和热压下辊42，所述设备机架8内设置有第二驱动电机43，所述热压上辊41转动设置在热压安装板上，所述热压安装板基于滑块滑动配合在所述设备机架8的导轨上，所述第二驱动电机43驱动连接着所述热压安装板，即所述第二驱动电机43可以驱动所述热压上辊41沿竖直方向在所述导轨上移动，从而调整所述热压上辊41和所述热压下辊42之间的间距，所述热压上辊41和所述热压下辊42用于加热所述片材工件，使得涂覆有催化剂的转印基膜上的催化剂可以转印到质子交换膜上。

进一步的，所述热压上辊41和所述热压下辊42均设置有电加热装置，所述电加热装置可以对所述热压上辊41以及所述热压下辊42的表面进行电加热，使得所述热压上辊41和所述热压下辊42的表面温度达到所述片材工件热转印的要求，从而满足所述片材工件的热转印加工。

具体的，所述转印封装一体设备的工作流程为：操作人员将片材工件层叠后运输到所述转印封装一体设备，所述转印封装一体设备通过若干个所述传动上辊将所述第一PTEF带覆盖在所述片材工件的上方，并通过若干个所述传动下辊将所述第二PTEF带覆盖在所述片材工件的下方，使得所述第一PTEF带和所述第二PTEF带将所述片材工件包裹，通过所述入料夹棍机构将所述第一PTEF带、片材工件和所述PTEF带挤压到于预设厚度，并通过预热装置3对片材工件进行预热，使得片材工件的温度逐渐升温到预设温度，将达到预设温度的片材工件输入热转印装置4中进行热转印操作，从而得到膜料工件。

进一步的，所述转印封装一体设备通过设置所述预热装置3对片材工件进行预热升温，使得片材工件的温度能够平缓升温到预设的温度，从而提高片材工件热转印的加工质量，以及降低膜料温度骤变的风险，避免出现膜料气泡和变形的情况。

具体的，图8示出了本发明实施例中冷却装置的内部结构示意图，所述一体封装设备还包括冷却装置5，所述冷却装置5包括上机架52、下机架53以及若干个冷却辊51，所述若干个冷却辊51错位分布在所述上机架52和所述下机架53内，若干个所述冷却辊51用于挤压完成热转印的所述膜料，所述膜料可以将自身热量传导到所述冷却辊51上，从而实现对膜料的降温。

进一步的，将若干个所述冷却辊51错位排布，使得相邻的冷却辊51之间保持有间隔，从而提高冷却辊51之间的热量散发，使得冷却辊51能够充分吸收膜料的热量，达到良好的降温效果。

进一步的，请参考图5，所述冷却装置5还包括散热上壳54和若干个冷却机构55，所述冷却机构55对称分布在在所述冷却辊51的上方和下方，所述散热上壳54设置有散热口541，所述散热上壳54覆盖在所述冷却辊51的上方，所述冷却机构55可以为风扇，所述风扇的出风口朝向所述冷却辊51，所述冷却机构55可以促使所述冷却辊51和所述膜料散热，所述散热上壳54用于限制热量的扩散，即所述冷却辊51和所述膜料散发的热量可以聚集在所述散热上壳54内，并通过所述散热上壳54的散热口541进行热量排放，避免所述膜料和所述冷却辊51的热量扩散到所述转印封装一体设备的其他区域，减少热量在所述转印封装一体设备聚集的风险。

具体的，本发明实施例提供了一种片材式辊对辊转印封装一体设备，所述转印封装一体设备通过预热装置3对膜料进行预热，通过错位分布的预热机构34和压辊33配合对膜料进行充分预热，并通过温控芯片341使得若干个预热机构34的预热温度逐渐升高，从而对所述膜料进行逐渐升温预热，降低膜料温度骤变的风险，并通过设置多个冷却辊51错位分布的冷却装置5，使得膜料完成热转印后可以进行充分冷却散热，提高膜料热转印加工质量。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器（ROM，ReadOnly Memory）、随机存取存储器（RAM，Random AccessMemory）、磁盘或光盘等。

另外，以上对本发明实施例所提供的一种预热装置及片材式辊对辊转印封装一体设备进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种预热装置，其特征在于，所述预热装置设置在设备机架上，所述预热装置包括设置在所述设备机架的上框架和下框架、以及设置所述上框架和下框架的若干个预热机构；

所述若干个预热机构交错分布在所述上框架的下端和所述下框架的上端，所述预热机构内设置有温控芯片，所述温控芯片用于调整所述预热机构的预热温度；

所述预热机构的预热温度自所述预热装置的输入端向输出端方向逐渐升高。

2.如权利要求1所述的预热装置，其特征在于，所述预热装置还包括若干个压辊，所述若干个压辊交错分布在所述上框架的下端和所述下框架的上端。

3.如权利要求2所述的预热装置，其特征在于，任意两个相邻的压辊之间设置有所述预热机构。

4.如权利要求1所述的预热装置，其特征在于，所述上框架和所述下框架之间设置有间隙，所述间隙形成用于膜料的预热装置的预热区域。

5.如权利要求4所述的预热装置，其特征在于，所述预热机构内设置有红外加热器，所述红外加热器的加热方向朝向所述预热区域。

6.如权利要求1所述的预热装置，其特征在于，所述设备机架设置有安装板，所述上框架和所述下框架上设置有连接件，所述上框架和所述下框架基于连接件安装在所述安装板上；

所述安装板上设置有滑槽，所述连接件的一侧固定在所述上框架或所述下框架的侧壁上，所述连接件的另一侧滑动配合在所述安装板的滑槽内。

7.如权利要求6所述的预热装置，其特征在于，所述用于膜料的预热装置还包括若干个调整机构，若干个所述调整机构设置在所述安装板上。

8.如权利要求7所述的预热装置，其特征在于，所述调整机构包括支座、调节手轮和螺杆，所述支座固定在所述设备机架上，所述螺杆设置在所述支座上；

所述调节手轮设置在所述螺杆的一端，所述螺杆插接在所述连接件内，且所述螺杆与所述连接件螺纹连接。

9.一种片材式辊对辊转印封装一体设备，其特征在于，所述转印封装一体设备包括设备机架，设置在所述设备机架的第一PTEF带、第二PTEF带、入料夹辊机构、热转印装置和如权利要求1至8任一所述的预热装置，所述预热装置设置在所述入料夹辊机构和热转印装置之间；

所述设备机架上设置有若干个传动上辊和若干个传动下辊，所述传动上辊设置在所述上框架的上方，所述传动下辊设置在所述下框架的下方；

所述若干个传动上辊用于驱动所述第一PTEF带的转动，所述若干个传动下辊用于驱动所述第二PTEF带的转动。

10.如权利要求9所述的片材式辊对辊转印封装一体设备，其特征在于，所述转印封装一体设备还包括冷却装置，所述冷却装置包括上机架、下机架以及若干个冷却辊，所述若干个冷却辊错位分布在所述上机架和所述下机架内。