KR102443772B1

KR102443772B1 - 연료전지의 막전극접합체 개스킷 접합장치

Info

Publication number: KR102443772B1
Application number: KR1020200150924A
Authority: KR
Inventors: 우향난; 정한기
Original assignee: 비나텍주식회사
Priority date: 2020-11-12
Filing date: 2020-11-12
Publication date: 2022-09-19
Also published as: KR20220065127A

Abstract

본 발명은 연료전지의 막전극접합체 개스킷 접합장치에 관한 것으로, 본 발명은 베이스테이블; 상기 베이스테이블의 상면 한쪽에 서로 간격을 두고 위치하는 적어도 두 개의 제1 수직지지부재들; 상기 제1 수직지지부재들에 각각 구비되어 상하로 움직이는 제1 상하구동유닛; 상기 제1 상하구동유닛들에 장착되어 상하로 움직이며, 상면에 제1 개스킷을 버큠에 의해 흡착하거나 그 흡착을 해제시키며 상기 제1 개스킷을 회전하시키는 개스킷흡착회전유닛; 상기 베이스테이블의 상면 다른 한쪽에 서로 간격을 두고 위치하는 적어도 두 개의 제2 수직지지부재들; 상기 제2 수직지지부재들에 각각 구비되어 상하로 움직이는 제2 상하구동유닛; 상기 제2 상하구동유닛들에 장착되어 상하로 움직이며, 상면에 막전극접합체를 버큠에 의해 흡착하거나 그 흡착을 해제시키며 흡착된 막전극접합체를 회전하시키는 접합체흡착회전유닛; 상기 베이스테이블의 상면에 구비되어 수평 방향 왕복 구동력을 발생시키는 수평구동유닛; 상기 수평구동유닛에 연결되어 수평구동유닛에 의해 상기 개스킷흡착회전유닛쪽과 접합체흡착회전유닛쪽으로 왕복 이동하며, 상면에 개스킷이 흡착되거나 그 흡착을 해제시키는 개스킷흡착유닛을 포함한다. 본 발명에 따르면, 막전극접합체와 개스킷들을 접합시키는 작업이 쉽고 간단하며 작업효율을 높이게 된다.

Description

연료전지의 막전극접합체 개스킷 접합장치{APPARATUS FOR ATTACHING MEA AND GASKET OF FUEL CELL}

본 발명은 연료전지의 막전극접합체 개스킷 접합장치에 관한 것이다.

연료전지는 수소와 같은 연료를 이용하여 화학적 에너지를 전기적 에너지로 변환시키는 장치다. 연료전지는 막전극접합체(MEA)와, 그 막전극 접합체의 양면에 위치하며 유로가 구비된 분리판(일명, 바이폴라플레이트라고 함)과, 연료의 산화 반응 및 산화제의 환원반응을 통하여 전기를 생성시키는 적어도 하나의 전기 발생부와, 그 전기 발생부로 연료를 공급하는 연료 공급부와, 전기 발생부로 산화제를 공급하는 산화제 공급부로 구성된다. 이 밖에, 연료전지는 다양한 방법으로 만들어질 수 있다.

연료전지의 두 개 분리판 사이에 위치하는 막전극접합체(Membrane Electrode Assembly, MEA)는 전해질막과, 전해질막에 형성되어 전극 반응이 일어나는 촉매층과, 촉매층에 형성되어 투입 열료가 확산되는 가스확산층을 포함한다. 막전극접합체의 테두리에 반응기체나 물의 누출을 방지하기 위하여 개스킷(Gasket)이 결합되며, 개스킷은 분리판들에 의해 지지된다.

연료전지의 막전극접합체와 개스킷을 결합하는 종래 방법은 작업자가 개스킷의 원단인 두 장의 사각형 필름들에 각각 접착제를 도포하고 그 접착제가 도포된 두 장의 사각형 필름을 도포면이 서로 접촉되게 부착시키고 부착된 두 장의 사각형 필름들의 가운데 부분을 막전극접합체의 크기보다 작게 펀칭하여 노출구멍을 형성한다. 그리고 부착된 두 장의 사각형 필름을 분리하고 그 분리된 두 장의 사각형 필름들을 각각 막전극접합체의 양쪽면에 부착시키되, 사각형 필름의 노출구멍 테두리 부분이 막전극접합체의 테두리에 접착되게 부착시켜 결합시킨다.

그러나, 이와 같은 종래 방법은 작업자가 수작업으로 막전극접합체에 두 개의 개스킷을 부착하게 되므로 개스킷들과 막전극접합체를 정확한 위치에 접합시키는 것이 매우 어려울 뿐만 아니라 작업 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 특히, 비숙련공이 작업하게 될 경우 불량율이 높게 되고 작업 효율이 더욱 떨어지게 된다.

본 발명의 목적은, 막전극접합체와 개스킷들을 접합시키는 작업이 쉽고 간단하며 작업 효율을 높이는 연료전지의 막전극접합체 개스킷 결합방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 베이스테이블; 상기 베이스테이블의 상면 한쪽에 서로 간격을 두고 위치하는 적어도 두 개의 제1 수직지지부재들; 상기 제1 수직지지부재들에 각각 구비되어 상하로 움직이는 제1 상하구동유닛; 상기 제1 상하구동유닛들에 장착되어 상하로 움직이며, 상면에 제1 개스킷을 버큠에 의해 흡착하거나 그 흡착을 해제시키며 상기 제1 개스킷을 회전하시키는 개스킷흡착회전유닛; 상기 베이스테이블의 상면 다른 한쪽에 서로 간격을 두고 위치하는 적어도 두 개의 제2 수직지지부재들; 상기 제2 수직지지부재들에 각각 구비되어 상하로 움직이는 제2 상하구동유닛; 상기 제2 상하구동유닛들에 장착되어 상하로 움직이며, 상면에 막전극접합체를 버큠에 의해 흡착하거나 그 흡착을 해제시키며 흡착된 막전극접합체를 회전하시키는 접합체흡착회전유닛; 상기 베이스테이블의 상면에 구비되어 수평 방향 왕복 구동력을 발생시키는 수평구동유닛; 상기 수평구동유닛에 연결되어 수평구동유닛에 의해 상기 개스킷흡착회전유닛쪽과 접합체흡착회전유닛쪽으로 왕복 이동하며, 상면에 개스킷이 흡착되거나 그 흡착을 해제시키는 개스킷흡착유닛을 포함하는 연료전지의 막전극접합체 개스킷 접합장치가 제공된다.

상기 개스킷흡착회전유닛은 상면에 개스킷이 놓여지는 제1 개스킷스테이지와, 상기 제1 개스킷스테이지의 상면에 구비되어 상기 개스킷의 위치를 설정하는 위치설정핀들과, 상기 위치설정핀을 상하로 움직이는 핀구동유닛과, 상기 제1 개스킷스테이지에 구비되어 버큠에 의해 상기 개스킷을 흡착하거나 그 흡착을 해제시키는 버큠유로 및 버큠홀과, 상기 제1 개스킷스테이지의 하부에 구비되는 회전축과, 상기 회전축을 회전시키는 회전유닛을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 접합체흡착회전유닛은 상면에 막전극접합체가 놓여지는 접합체스테이지와, 상기 접합체스테이지에 구비되어 버큠에 의해 상기 막전극접합체를 흡착하거나 그 흡착을 해제시키는 버큠유로 및 버큠홀과, 상기 접합체스테이지의 하부에 구비되는 회전축과, 상기 회전축을 회전시키는 회전유닛을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 개스킷흡착유닛은 상면에 개스킷이 놓여지며 하부가 상기 수평구동유닛에 연결되는 제2 개스킷스테이지와, 상기 제2 개스킷스테이지의 상면에 구비되어 상기 개스킷의 위치를 설정하는 위치설정핀들과, 상기 위치설정핀을 상하로 움직이는 핀구동유닛과, 상기 제2 개스킷스테이지에 구비되어 버큠에 의해 상기 개스킷을 흡착하거나 그 흡착을 해제시키는 버큠유로 및 버큠홀을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 작업자가 개스킷을 개스킷흡착회전유닛과 개스킷흡착유닛에 각각 올려 놓고 막전극접합체를 접합체흡착회전유닛에 올려 놓게 되면 수평구동유닛, 개스킷흡착유닛, 접합체흡착회전유닛, 제2 상하구동유닛, 개스킷흡착회전유닛, 제1 상하구동유닛의 작동에 의해 개스킷들과 막전극접합체를 결합시키게 되므로 개스킷들과 막전극접합체를 결합시키는 작업이 쉽고 빠르게 되며, 미숙련공도 작업 효율을 높일 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 개스킷흡착회전유닛과 개스킷흡착유닛에 각각 위치설정핀들이 구비되어 개스킷흡착회전유닛과 개스킷흡착유닛에 개스킷을 각각 올려 놓을 때 설정된 위치에 정확하게 위치시키게 되고, 접합체흡착회전유닛에 위치설정패턴이 구비되어 막전극접합체를 접합체흡착회전유닛에 올려 놓을 때 설정된 위치에 정확하게 위치시키게 되므로 개스킷들과 막전극접합체를 위치시키는 작업이 간단하게 될 뿐만 아니라 막전극접합체와 개스킷들의 결합 정밀도를 높이게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 연료전지의 막전극접합체 개스킷 접합장치의 일실시예를 도시한 평면도,
도 2는 본 발명에 따른 연료전지의 막전극접합체 개스킷 접합장치의 일실시예를 도시한 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 연료전지의 막전극접합체 개스킷 접합장치의 일실시예에 적용되는 개스킷의 일예를 도시한 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 연료전지의 막전극접합체 개스킷 접합장치의 일실시예를 구성하는 접합체스테이지를 도시한 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 연료전지의 막전극접합체 개스킷 접합장치의 일실시예에 적용되는 막전극접합체의 일예를 도시한 평면도,
도 6, 7은 본 발명에 따른 연료전지의 막전극접합체 개스킷 접합장치의 작동을 각각 도시한 정면도.

이하, 본 발명에 따른 연료전지의 막전극접합체 개스킷 접합장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 연료전지의 막전극접합체 개스킷 접합장치의 일실시예를 도시한 평면도이다. 도 2는 본 발명에 따른 연료전지의 막전극접합체 개스킷 접합장치의 일실시예를 도시한 정면도이다.

도 1, 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 연료전지의 막전극접합체 개스킷 접합장치의 일실시예는, 베이스테이블(100), 제1 수직지지부재들(200), 제1 상하구동유닛(300), 개스킷흡착회전유닛(400), 제2 수직지지부재들(500), 제2 상하구동유닛(600), 접합체흡착회전유닛(700), 수평구동유닛(800), 개스킷흡착유닛(900)을 포함한다.

베이스테이블(100)은 상면이 평평한 테이블 본체(110)와, 그 테이블 본체(110)의 하면에 구비되는 지지구(120)들을 포함한다.

제1 수직지지부재(200)들은 베이스테이블(100)의 상면 한쪽에 서로 간격을 두고 위치한다. 제1 수직지지부재(200)들은 적어도 두 개 이상인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 두 개이다. 제1 수직지지부재(200)의 일예로, 제1 수직지지부재(200)는 베이스테이블(100)의 상면에 장착되는 수평판부(210)와, 그 수평판부(210)의 한쪽단에 수직 방향으로 절곡 연장되는 수직판부(220)를 포함한다. 두 개의 제1 수직지지부재(200)들의 수직판부(220)들은 서로 대면되게 위치한다.

제1 상하구동유닛(300)은 제1 수직지지부재(200)들에 각각 구비되어 상하로 움직인다. 제1 상하구동유닛(300)의 일예로, 제1 상하구동유닛(300)은 제1 수직지지부재(200)의 한쪽면에 구비되어 수직 방향으로 움직임을 안내하는 수직가이드부재(310)와, 그 수직가이드부재(310)를 따라 상하로 움직이며 개스킷흡착회전유닛(400)이 회전가능하게 장착되는 이동형 장착부재(320)와, 그 이동형 장착부재(320)를 상하로 움직이는 구동유닛(330)을 포함한다. 제1 상하구동유닛(300)은 구동유닛(330)이 작동하여 상하 구동력이 이동형 장착부재(320)에 전달되면 이동형 장착부재(320)는 수직가이드부재(310)를 따라 상하로 움직인다.

개스킷흡착회전유닛(400)은 제1 상하구동유닛(300)들에 장착되어 상하로 움직이며, 상면에 제1 개스킷을 버큠에 의해 흡착하거나 그 흡착을 해제시키며 제1 개스킷을 회전하시킨다. 개스킷흡착회전유닛(400)의 일예로, 개스킷흡착회전유닛(400)은 상면에 개스킷이 놓여지는 제1 개스킷스테이지(410)와, 그 제1 개스킷스테이지(410)의 상면에 구비되어 개스킷의 위치를 설정하는 위치설정핀(420)들과, 그 위치설정핀(420)을 상하로 움직이는 핀구동유닛(430)과, 제1 개스킷스테이지(410)에 구비되어 버큠에 의해 개스킷(10)을 흡착하거나 그 흡착을 해제시키는 버큠유로(440) 및 버큠홀(441)와, 제1 개스킷스테이지(410)의 하부에 구비되는 회전축(450)과, 그 회전축(450)을 회전시키는 회전유닛(460)을 포함한다. 개스킷(10)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 사각 형태 막(film)(11)의 내부에 사각형의 노출구멍(12)이 구비되며, 네 개의 모서리 부분에 각각 위치설정홀(13)이 구비된다. 위치설정핀(420)들은 개스킷(10)의 네 개의 위치설정홀(13)들이 각각 삽입되어 개스킷910)이 제1 개스킷스테이지(410)의 설정된 위치에 위치하도록 제1 개스킷스테이지(410)에 상하 움직임 가능하게 구비된다. 핀구동유닛(430)은 네 개의 위치설정핀(420)들을 동시에 상하로 움직이는 것이 바람직하다. 버큠유로(440)에 버큠이 공급되는 버큠공급라인(미도시)이 연결된다. 회전축(450)은 양단은 제1 상하구동유닛(300)들의 이동형 장착부재(320)의 상단에 회전 가능하게 연결되되, 이동형 장착부재(320)의 상단에 베어링이 장착되고 그 베어링에 결합되는 것이 바람직하다. 개스킷흡착회전유닛(400)은, 개스킷(10)의 위치설정홀(13)들에 각각 위치설정핀(420)들에 삽입되도록 제1 개스킷스테이지(410)에 올려 놓고 버큠유로(440)에 버큠이 작용하게 되면 개스킷(10)이 제1 개스킷스테이지(410)에 흡착되며, 개스킷(10)이 흡착되면 위치설정핀(420)들을 아래로 이동시킨다. 개스킷(10)은 위치설정핀(420)들과 위치설정홀(13)들에 의해 설정된 정확한 위치에 위치하게 된다. 이와 같은 상태에서 회전유닛(460)의 작동에 의해 제1 개스킷스테이지(410)가 180도 회전하게 되면 개스킷(10)이 상측을 향하는 위치에서 하측을 향하도록 위치하게 된다.

제2 수직지지부재(500)들은 베이스테이블(100)의 상면 다른 한쪽에 서로 간격을 두고 위치한다. 제1 수직지지부재(200)들은 적어도 두 개 이상인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 두 개이다. 두 개의 제2 수직지지부재(500)들은 두 개의 제1 수직지지부재(200)들과 사각형을 이루도록 두 개의 제2 수직지지부재(500)들과 제1 수직지지부재(200)들은 사각형 네 개의 꼭지점들에 각각 위치하는 것이 바람직하다. 제2 수직지지부재(500)의 일예로, 제2 수직지지부재(500)는 베이스테이블(100)의 상면에 장착되는 수평판부(510)와, 그 수평판부(510)의 한쪽단에 수직 방향으로 절곡 연장되는 수직판부(520)를 포함한다. 두 개의 제2 수직지지부재(500)들의 수직판부(520)들은 서로 대면되게 위치한다.

제2 상하구동유닛(600)은 제2 수직지지부재(500)들에 각각 구비되어 상하로 움직인다. 제2 상하구동유닛(600)의 일예로, 제2 상하구동유닛(600)은 제2 수직지지부재(500)의 한쪽면에 구비되어 수직 방향으로 움직임을 안내하는 수직가이드부재(610)와, 그 수직가이드부재(610)를 따라 상하로 움직이며 접합체흡착회전유닛(700)이 회전가능하게 장착되는 이동형 장착부재(620)와, 그 이동형 장착부재(620)를 상하로 움직이는 구동유닛(630)을 포함한다. 제2 상하구동유닛(600)은 구동유닛(630)이 작동하여 상하 구동력이 이동형 장착부재(620)에 전달되면 이동형 장착부재(620)는 수직가이드부재(610)를 따라 상하로 움직인다.

접합체흡착회전유닛(700)은 제2 상하구동유닛(600)들에 장착되어 상하로 움직이며, 상면에 막전극접합체를 버큠에 의해 흡착하거나 그 흡착을 해제시키며 흡착된 막전극접합체를 회전시킨다. 접합체흡착회전유닛(700)의 일예로, 접합체흡착회전유닛(700)은 상면에 막전극접합체가 놓여지는 접합체스테이지(710)와, 그 접합체스테이지(710)에 구비되어 버큠에 의해 막전극접합체를 흡착하거나 그 흡착을 해제시키는 버큠유로(720) 및 버큠홀(721)과, 접합체스테이지(710)의 하부에 구비되는 회전축(730)과, 그 회전축(730)을 회전시키는 회전유닛(740)을 포함한다. 접합체스테이지(710)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 사각형의 베이스판(711)과, 그 베이스판(711)의 상면 가운데 결합되며 막전극접합체의 위치를 설정하는 사각형의 위치설정패턴(21)이 형성된 흡착판(712)을 포함한다. 흡착판(712)의 크기는 베이스판(711)의 크기보다 작으며, 흡착판(712)에 버큠유로(720) 및 버큠홀(721)이 형성된다. 막전극접합체는 전해질막과, 그 전해질막에 형성되어 전극 반응이 일어나는 촉매층과, 그 촉매층에 형성되어 투입 열료가 확산되는 가스확산층을 포함한다. 막전극접합체는, 도 5에 도시한 바와 같이, 사각시트 형태로 형성되되, 개스킷(10)보다 작으며 개스킷(10)의 노출구멍(12)보다 크다. 버큠유로(720)에 버큠을 공급하는 버큠공급라인(미도시)이 연결된다. 회전축(730)의 양단은 제2 상하구동유닛(600)들의 이동형 장착부재(620)의 상단에 회전 가능하게 연결되되, 이동형 장착부재(620)의 상단에 베어링이 장착되고 그 베어링에 결합되는 것이 바람직하다. 접합체흡착회전유닛(700)은, 막전극접합체(20)를 접합체스테이지(710)의 위치설정패턴(21)에 일치하도록 올려 놓고 버큠유로(720)에 버큠이 작용하게 되면 막전극접합체(20)가 접합체스테이지(710)에 흡착된다. 막전극접합체(20)는 위치설정패턴(21)에 의해 설정된 정확한 위치에 위치하게 된다. 이와 같은 상태에서 회전유닛(740)의 작동에 의해 접합체스테이지(710)가 180도 회전하게 되면 막전극접합체(20)가 상측을 향하는 위치에서 하측을 향하도록 위치하게 된다.

수평구동유닛(800)은 베이스테이블(100)의 상면에 구비되어 수평 방향 왕복 구동력을 발생시킨다. 수평구동유닛(800)의 일예로, 수평구동유닛(800)은 베이스테이블(100)의 상면에 서로 간격을 두고 결합되는 복수 개의 가이드바(810)들과, 그 가이드바(810)들에 각각 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이딩블록(820)과, 그 슬라이딩블록(820)들에 결합되는 장착베이스부재(830)와, 그 장착베이스부재(830)에 연결되는 볼스크류어셈블리(840)와, 그 볼스크류어셈블리(840)를 회전시키는 회전모터(850)를 포함한다. 가이드바(810)들은 개스킷흡착회전유닛(400)쪽과 접합체흡착회전유닛(700)쪽을 향하도록 위치한다. 회전모터(850)의 정,역회전에 따라 볼스크류어셈블리(840)가 회전하면서 장착베이스부재(830)를 개스킷흡착회전유닛(400)쪽으로 이동시키거나 접합체흡착회전유닛(700)쪽으로 이동시킨다.

개스킷흡착유닛(900)은 수평구동유닛(800)에 연결되어 수평구동유닛(800)에 의해 개스킷흡착회전유닛(400)쪽과 접합체흡착회전유닛(700)쪽으로 왕복 이동하며, 상면에 개스킷(10)이 흡착되거나 그 흡착을 해제시킨다. 개스킷흡착유닛(900)의 일예로, 개스킷흡착유닛(900)은 상면에 개스킷(10)이 놓여지며 하부가 수평구동유닛(800)에 연결되는 제2 개스킷스테이지(910)와, 그 제2 개스킷스테이지(910)의 상면에 구비되어 개스킷(10)의 위치를 설정하는 위치설정핀(920)들과, 그 위치설정핀(920)을 상하로 움직이는 핀구동유닛(930)과, 제2 개스킷스테이지(910)에 구비되어 버큠에 의해 개스킷(10)을 흡착하거나 그 흡착을 해제시키는 버큠유로 및 버큠홀을 포함한다. 개스킷흡착유닛(900)과 수평구동유닛(800) 사이에 개스킷흡착유닛(900)을 수평구동유닛(800)의 움직임 방향에 대하여 직각 방향으로 움직여 개스킷흡착유닛(900)의 위치를 조절하는 위치조절유닛(90)이 구비됨이 바람직하다. 개스킷(10)은 위에서 설명한 바와 같다. 위치설정핀(920)들은 개스킷(10)의 네 개의 위치설정홀(13)들이 각각 삽입되어 개스킷(10)이 제2 개스킷스테이지(910)의 설정된 위치에 위치하도록 제2 개스킷스테이지(910)에 상하 움직임 가능하게 구비된다. 핀구동유닛(930)은 네 개의 위치설정핀(920)들을 동시에 상하로 움직이는 것이 바람직하다. 버큠유로에 버큠이 공급되는 버큠공급라인(미도시)이 연결된다. 제2 개스킷흡착회전유닛(900)은, 개스킷(10)의 위치설정홀(13)들에 각각 위치설정핀(920)들에 삽입되도록 제2 개스킷스테이지(910)에 올려 놓고 버큠유로에 버큠이 작용하게 되면 개스킷(10)이 제1 개스킷스테이지(910)에 흡착되며, 개스킷(10)이 흡착되면 위치설정핀(920)들을 아래로 이동시킨다. 위치설정핀(920)들과 위치설정홀(13)들에 의해 개스킷(10)은 설정된 위치에 정확하게 위치하게 된다.

이하, 본 발명에 따른 연료전지의 막전극접합체 개스킷 접합장치의 작용과 효과를 설명한다.

먼저, 개스킷흡착회전유닛(400)과 접합체흡착회전유닛(700) 사이에 개스킷흡착유닛(900)이 위치한 상태에서, 작업자가 한쪽면에 접착제가 도포된 개스킷(10)을 접착층이 위로 위치하도록 개스킷흡착회전유닛(400)과 개스킷흡착유닛(900)에 각각 올려 놓고 막전극접합체(20)를 접합체흡착회전유닛(700)에 올려 놓는다. 그리고 각 유닛에 버큠을 공급하여 개스킷흡착회전유닛(400)과 개스킷흡착유닛(900)에 개스킷(10)을 흡착시키고 접합체흡착회전유닛(700)에 막전극접합체(20)를 흡착시킨다.

그리고 개스킷흡착회전유닛(400)에 흡착된 개스킷(10)이 아래로 향하도록 개스킷흡착회전유닛(400)을 180도 회전시키고 접합체흡착회전유닛(700)에 흡착된 막전극접합체(20)가 아래로 향하도록 접합체흡착회전유닛(700)을 180도 회전시킨다. 수평구동유닛(800)을 작동시켜 개스킷흡착유닛(900)을 접합체흡착회전유닛(700)과 대면되도록 접합체흡착회전유닛(700) 아래로 이동시킨다. 도 6에 도시한 바와 같이, 제2 상하구동유닛(600)을 작동시켜 접합체흡착회전유닛(700)을 아래로 이동시켜 개스킷흡착유닛(900)에 흡착된 개스킷(10)에 접합체흡착회전유닛(700)에 흡착된 막전극접합체(20)를 접합시키고 접합체흡착회전유닛(700)에 작용하는 버큠을 해제시킨다. 그리고 제2 상하구동유닛(600)을 작동시켜 접합체흡착회전유닛(700)을 위로 이동시킨다.

수평구동유닛(800)을 작동시켜 개스킷흡착유닛(900)을 개스킷흡착회전유닛(400)과 대면되도록 개스킷흡착회전유닛(400) 아래로 이동시킨다. 제1 상하구동유닛(300)을 작동에 의해 개스킷흡착회전유닛(400)을 아래로 이동시켜, 도 7에 도시한 바와 같이, 개스킷흡착회전유닛(400)에 흡착된 개스킷(10)을 개스킷흡착유닛(900)에 부착된 개스킷(10)에 합착시킨다. 이때, 개스킷흡착유닛(900)에 흡착된 개스킷(10)에 막전극접합체(20)가 부착된 상태에서 그 위에 개스킷흡착회전유닛(400)의 개스킷(10)이 합착되어 막전극접합체(20)의 양쪽 테두리부분은 두 개 개스킷(10)의 노출구멍 테두리 부분에 각각 접착된다. 개스킷흡착회전유닛(400)에 작용하는 버큠을 해제시키고 제1 상하구동유닛(300)을 작동시켜 개스킷흡착회전유닛(400)을 위로 이동시킨다. 수평구동유닛(800)이 작동하여 두 개의 개스킷(10)들과 막전극접합체(20)가 접합된 개스킷흡착유닛(900)을 개스킷흡착회전유닛(400)과 접합체흡착회전유닛(700) 사이로 이동시키고 개스킷흡착유닛(900)에 작용하는 버큠을 해제시킨 다음 작업자가 개스킷(10)과 막전극접합체(20)의 결합체를 개스킷흡착유닛(900)에서 언로딩한다. 개스킷흡착회전유닛(400)과 접합체흡착회전유닛(700)을 각각 180도로 회전시켜 원위치로 이동시키고 위와 같은 과정을 반복하면서 막전극접합체(20)에 두 개의 개스킷(10)을 부착시킨다.

이와 같이, 본 발명은 작업자가 개스킷(10)을 개스킷흡착회전유닛(400)과 개스킷흡착유닛(900)에 각각 올려 놓고 막전극접합체(20)를 접합체흡착회전유닛(700)에 올려 놓게 되면 수평구동유닛(800), 개스킷흡착유닛(900)(900), 접합체흡착회전유닛(700), 제2 상하구동유닛(600), 개스킷흡착회전유닛(400), 제1 상하구동유닛(300)의 작동에 의해 개스킷(10)들과 막전극접합체(20)를 결합시키게 되므로 개스킷(10)들과 막전극접합체(20)를 결합시키는 작업이 쉽고 빠르게 되며, 미숙련공도 작업 효율을 높일 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 개스킷흡착회전유닛(400)과 개스킷흡착유닛(900)에 각각 위치설정핀들(420)(920)이 구비되어 개스킷흡착회전유닛(400)과 개스킷흡착유닛(900)에 개스킷(10)을 각각 올려 놓을 때 설정된 위치에 정확하게 위치시키게 되고, 접합체흡착회전유닛(700)에 위치설정패턴(21)이 구비되어 막전극접합체(20)를 접합체흡착회전유닛(700)에 올려 놓을 때 설정된 위치에 정확하게 위치시키게 되므로 개스킷(10)들과 막전극접합체(20)를 위치시키는 작업이 간단하게 될 뿐만 아니라 막전극접합체(20)와 개스킷(10)들의 결합 정밀도를 높이게 된다.

100; 베이스테이블 200; 제1 수직지지부재
300; 제1 상하구동유닛 400; 개스킷흡착회전유닛
500; 제2 수직지지부재 600; 제2 상하구동유닛
700; 접합체흡착회전유닛 800; 수평구동유닛
900; 개스킷흡착유닛

Claims

베이스테이블;
상기 베이스테이블의 상면 한쪽에 서로 간격을 두고 위치하는 적어도 두 개의 제1 수직지지부재들;
상기 제1 수직지지부재들에 각각 구비되어 상하로 움직이는 제1 상하구동유닛;
상기 제1 상하구동유닛들에 장착되어 상하로 움직이며, 상면에 제1 개스킷을 버큠에 의해 흡착하거나 그 흡착을 해제시키며 상기 제1 개스킷을 회전하시키는 개스킷흡착회전유닛;
상기 베이스테이블의 상면 다른 한쪽에 서로 간격을 두고 위치하는 적어도 두 개의 제2 수직지지부재들;
상기 제2 수직지지부재들에 각각 구비되어 상하로 움직이는 제2 상하구동유닛;
상기 제2 상하구동유닛들에 장착되어 상하로 움직이며, 상면에 막전극접합체를 버큠에 의해 흡착하거나 그 흡착을 해제시키며 흡착된 막전극접합체를 회전하시키는 접합체흡착회전유닛;
상기 베이스테이블의 상면에 구비되어 수평 방향 왕복 구동력을 발생시키는 수평구동유닛;
상기 수평구동유닛에 연결되어 수평구동유닛에 의해 상기 개스킷흡착회전유닛쪽과 접합체흡착회전유닛쪽으로 왕복 이동하며, 상면에 개스킷이 흡착되거나 그 흡착을 해제시키는 개스킷흡착유닛을 포함하는 연료전지의 막전극접합체 개스킷 접합장치.
제1항에 있어서, 상기 개스킷흡착회전유닛은 상면에 개스킷이 놓여지는 제1 개스킷스테이지와, 상기 제1 개스킷스테이지의 상면에 구비되어 상기 개스킷의 위치를 설정하는 위치설정핀들과, 상기 위치설정핀을 상하로 움직이는 핀구동유닛과, 상기 제1 개스킷스테이지에 구비되어 버큠에 의해 상기 개스킷을 흡착하거나 그 흡착을 해제시키는 버큠유로 및 버큠홀과, 상기 제1 개스킷스테이지의 하부에 구비되는 회전축과, 상기 회전축을 회전시키는 회전유닛을 포함하는 연료전지의 막전극접합체 개스킷 접합장치.
제1항에 있어서, 상기 접합체흡착회전유닛은 상면에 막전극접합체가 놓여지는 접합체스테이지와, 상기 접합체스테이지에 구비되어 버큠에 의해 상기 막전극접합체를 흡착하거나 그 흡착을 해제시키는 버큠유로 및 버큠홀과, 상기 접합체스테이지의 하부에 구비되는 회전축과, 상기 회전축을 회전시키는 회전유닛을 포함하는 연료전지의 막전극접합체 개스킷 접합장치.
제1항에 있어서, 상기 개스킷흡착유닛은 상면에 개스킷이 놓여지며 하부가 상기 수평구동유닛에 연결되는 제2 개스킷스테이지와, 상기 제2 개스킷스테이지의 상면에 구비되어 상기 개스킷의 위치를 설정하는 위치설정핀들과, 상기 위치설정핀을 상하로 움직이는 핀구동유닛과, 상기 제2 개스킷스테이지에 구비되어 버큠에 의해 상기 개스킷을 흡착하거나 그 흡착을 해제시키는 버큠유로 및 버큠홀를 포함하는 연료전지의 막전극접합체 개스킷 접합장치.