KR20100045788A - Align device for membrane electrode assembly - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An aligning device for a membrane electrode assembly of a fuel battery is provided to improve the alignment efficiency of a 3 layer membrane electrode assembly by automatically locating the membrane electrode assembly. CONSTITUTION: An aligning device(100) for a membrane electrode assembly of a fuel battery comprises the following: a frame(10); a base plate(20) installed on the upper side of the frame with a constant interval to move; an intake unit(30) connected to the base plate to be attached with the membrane electrode assembly on the base plate; sensing units(40) sensing a catalyst layer while penetrating the base plate; alignment units(60) to move the base plate by using signals from the sensing unit; and multiple supporting units(80) for maintaining the interval between the frame and the base plate while supporting the movement of the base plate.

Description

연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 정렬 장치 {ALIGN DEVICE FOR MEMBRANE ELECTRODE ASSEMBLY}Membrane-electrode assembly position alignment device for fuel cell {ALIGN DEVICE FOR MEMBRANE ELECTRODE ASSEMBLY}

본 발명의 예시적인 실시예는 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 정렬 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 3 레이어 막-전극 어셈블리 양면의 각 촉매층 상에 가스 확산막을 접합하기 전 그 3 레이어 막-전극 어셈블리의 위치를 정렬하기 위한 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 정렬장치에 관한 것이다.An exemplary embodiment of the present invention relates to a membrane-electrode assembly position alignment apparatus of a fuel cell, and more particularly, to the three-layer membrane-electrode before bonding the gas diffusion membrane on each catalyst layer on both sides of the three-layer membrane-electrode assembly. Membrane-electrode assembly positioner of a fuel cell for aligning the position of the assembly.

일반적으로, 연료 전지(Fuel Cell)는 수소 및 산소의 전기 화학적인 반응에 의하여 전기를 직접 생산하는 발전 시스템으로서, 별도의 충전 과정 없이도 외부에서 화학 반응물을 공급받아 지속적인 발전이 가능한 특징이 있다.In general, a fuel cell is a power generation system that directly generates electricity by an electrochemical reaction of hydrogen and oxygen, and has a characteristic of continuously generating power by receiving a chemical reactant from the outside without a separate charging process.

연료 전지의 기본적인 구조는 막-전극 어셈블리(Membrane-Electrode Assembly: MEA)와 금속 분리판(separator: 당 업계에서는 통상적으로 "바이폴라 플레이트" 라고도 한다)이 교대로 적층된 구조를 이룬다.The basic structure of a fuel cell is a structure in which a membrane-electrode assembly (MEA) and a metal separator (commonly known as "bipolar plates" in the art) are alternately stacked.

이 중에서, 상기 막-전극 어셈블리는 도 1a 및 도 1b에서와 같은 3 레이어(Layer) 막-전극 어셈블리(1)의 양면에 도 1c에서와 같은 가스 확산막(7)(Gas Diffusion Layer: GDL)을 접합하여 5 레이어(Layer) 막-전극 어셈블리(9)로서 형성 된다.Among them, the membrane-electrode assembly includes a gas diffusion layer (GDL) as shown in FIG. 1C on both surfaces of the three-layer membrane-electrode assembly 1 as shown in FIGS. 1A and 1B. Are bonded to form a five-layer film-electrode assembly 9.

여기서, 상기 3 레이어 막-전극 어셈블리(1)는 멤브레인 막(3)의 양면 가장자리 내측으로 촉매층(5)이 각각 형성된 구조로 이루어진다.Here, the three-layer membrane-electrode assembly 1 has a structure in which a catalyst layer 5 is formed inside each of both sides of the membrane membrane 3.

그리고, 상기 5 레이어 막-전극 어셈블리(9)는 각각의 촉매층(5) 상에 가스 확산막(7)을 접합하여 이루어진다.The five-layer membrane-electrode assembly 9 is formed by bonding a gas diffusion membrane 7 on each catalyst layer 5.

즉, 상기 5 레이어 막-전극 어셈블리(9)는 막-전극 어셈블리 접합 시스템을 통해 3 레이어 막-전극 어셈블리(1)의 각 촉매층(5) 상에 가스 확산막(7)을 접합하여 이루어진다.That is, the 5-layer membrane-electrode assembly 9 is formed by bonding the gas diffusion membrane 7 onto each catalyst layer 5 of the 3-layer membrane-electrode assembly 1 through a membrane-electrode assembly bonding system.

여기서, 상기 3 레이어 막-전극 어셈블리(1)의 촉매층(5)과 가스 확산막(7)의 위치 정렬은 연료 전지의 성능에 중요한 인자로서 작용하게 된다.Here, the alignment of the catalyst layer 5 and the gas diffusion membrane 7 of the three layer membrane-electrode assembly 1 serves as an important factor for the performance of the fuel cell.

이에, 종래 기술에서는 막-전극 어셈블리 접합 시스템을 통해 3 레이어 막-전극 어셈블리(1)의 각 촉매층(5) 상에 가스 확산막(7)을 접합하기 전, 별도의 위치 정렬 장치를 통해 3 레이어 막-전극 어셈블리(1)의 위치를 정렬하게 된다.Thus, in the prior art, before bonding the gas diffusion membrane 7 to each catalyst layer 5 of the three-layer membrane-electrode assembly 1 through the membrane-electrode assembly bonding system, three layers through a separate position alignment device. The position of the membrane-electrode assembly 1 is aligned.

종래 기술에서 상기 위치 정렬 장치는 3 레이어 막-전극 어셈블리(1)의 얼라인 체크 포인트를 구비하고 있는 바, 3 레이어 막-전극 어셈블리(1)를 수작업으로서 얼라인 체크 포인트에 일치시키는 작업을 거치며 3 레이어 막-전극 어셈블리(1)의 위치를 정렬하게 된다.In the prior art, the position alignment device includes an alignment check point of the three-layer membrane-electrode assembly 1, and is subjected to the operation of manually matching the three-layer membrane-electrode assembly 1 to the alignment check point. The position of the three-layer membrane-electrode assembly 1 is aligned.

따라서, 종래 기술에서는 위치 정렬 장치를 통한 3 레이어 막-전극 어셈블리(1)의 위치 정렬이 수작업으로 이루어짐에 따라, 작업성 및 생산성이 저하되고, 작업자의 숙련도에 따라 3 레이어 막-전극 어셈블리(1)의 위치 정렬도가 떨어져 결 과적으로는 연료 전지의 성능을 저하시키게 되는 결과를 초래한다. Therefore, in the prior art, as the position alignment of the three-layer membrane-electrode assembly 1 is performed by the position alignment device by hand, workability and productivity are reduced, and the three-layer membrane-electrode assembly 1 according to the skill of the operator. This results in poor alignment of the fuel cell, resulting in poor fuel cell performance.

본 발명의 예시적인 실시예는 3 레이어 막-전극 어셈블리의 각 촉매층 상에 가스 확산막을 접합하기 전에, 3 레이어 막-전극 어셈블리의 위치를 자동적으로 정렬할 수 있도록 하는 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 정렬 장치를 제공한다.An exemplary embodiment of the present invention is a membrane-electrode assembly position of a fuel cell that enables automatic alignment of the position of the three-layer membrane-electrode assembly prior to bonding the gas diffusion membrane on each catalyst layer of the three-layer membrane-electrode assembly. Provide an alignment device.

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 정렬장치는, 연료 전지 제조 라인에서 광투과성을 지닌 멤브레인 막의 양면 가장자리 내측으로 비 광투과성을 지닌 촉매층이 각각 형성된 막-전극 어셈블리의 위치를 정렬하기 위한 것으로서, ⅰ)프레임과, ⅱ)상기 프레임의 상면에 일정 간격을 두고 XY축 평면 방향으로 이동 가능하게 설치되는 베이스 플레이트와, ⅲ)상기 베이스 플레이트에 연결되게 구성되어 상기 베이스 플레이트 상의 상기 막-전극 어셈블리를 흡착하는 흡입유닛과, ⅳ)상기 프레임에 상기 베이스 플레이트를 관통하여 설치되어 상기 촉매층을 감지하는 다수의 감지유닛들과, ⅴ)상기 프레임에 상기 베이스 플레이트를 관통하여 설치되어 상기 감지유닛들의 감지 신호에 따라 상기 베이스 플레이트를 XY축 평면 방향으로 이동시키기 위한 다수의 얼라인유닛들과, ⅵ)상기 프레임과 상기 베이스 플레이트에 연결되게 구성되어 상기 프레임과 상기 베이스 플레이트 사이의 간격을 유지하고 상기 베이스 플레이트의 위치 이동을 지지하는 다수의 지지유닛들을 포함한다.The membrane-electrode assembly position alignment device of a fuel cell according to an exemplary embodiment of the present invention is a membrane-electrode assembly in which a catalyst layer having a non-transmissive film is formed inside both sides of the membrane of a light-transmitting membrane in a fuel cell manufacturing line. 정렬) a frame, ii) a base plate movably installed in the XY axis plane direction at a predetermined interval on the upper surface of the frame, and iii) a base plate configured to be connected to the base plate. A suction unit for adsorbing the membrane-electrode assembly on the upper surface; and iii) a plurality of detection units installed through the base plate in the frame to detect the catalyst layer, and iii) installed through the base plate in the frame. The base plate in the XY axis plane according to the detection signals of the detection units. A plurality of alignment units for moving in a direction, and iii) a plurality of supports configured to be connected to the frame and the base plate to maintain a distance between the frame and the base plate and to support the positional movement of the base plate. It includes units.

상기 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치에 있어서, 상기 베이스 플레이트는 상기 프레임의 상면으로 관통하는 다수의 흡입공들이 형성되고, 상기 흡입공들과 연결되는 소정 패턴의 공기 유동홀이 내부에 구비될 수 있다.In the fuel cell membrane-electrode assembly position control device, the base plate has a plurality of suction holes penetrating to the upper surface of the frame, the air flow hole of a predetermined pattern connected to the suction holes are provided therein Can be.

상기 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치에 있어서, 상기 흡입공들은 상기 베이스 플레이트에 XY축 방향을 따라 상호 이격되게 형성될 수 있다.In the membrane-electrode assembly position adjusting device of the fuel cell, the suction holes may be formed in the base plate to be spaced apart from each other along the XY axis direction.

상기 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치에 있어서, 상기 공기 유동홀은 상기 베이스 플레이트의 가장자리 변으로 관통하여 형성될 수 있다.In the membrane-electrode assembly position adjusting device of the fuel cell, the air flow hole may be formed through the edge side of the base plate.

상기 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치에 있어서, 상기 흡입유닛은 상기 베이스 플레이트의 상기 공기 유동홀에 연결되는 적어도 하나의 흡입 파이프와, 상기 흡입 파이프와 연결되는 진공 펌프를 포함할 수 있다.In the fuel cell membrane-electrode assembly position adjusting apparatus, the suction unit may include at least one suction pipe connected to the air flow hole of the base plate, and a vacuum pump connected to the suction pipe.

상기 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치에 있어서, 상기 베이스 플레이트는 상기 각 감지유닛을 수용하는 다수의 제1 수용홀들이 구비될 수 있다.In the membrane-electrode assembly position adjusting device of the fuel cell, the base plate may be provided with a plurality of first receiving holes for accommodating each sensing unit.

상기 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치에 있어서, 상기 제1 수용홀들은 상기 막-전극 어셈블리의 기준 위치에 따른 상기 촉매층의 Y축 양측 가장자리에 대응하여 형성될 수 있다.In the membrane-electrode assembly position adjusting apparatus of the fuel cell, the first receiving holes may be formed corresponding to both edges of the Y-axis of the catalyst layer according to the reference position of the membrane-electrode assembly.

상기 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치에 있어서, 상기 각 감지유닛은 상기 제1 수용홀에 대응하여 상기 프레임에 고정되게 설치되며, 상기 제1 수용홀 내부에 배치되는 근접 센서로서 이루어질 수 있다.In the fuel cell membrane-electrode assembly position adjusting apparatus, each sensing unit is fixed to the frame corresponding to the first accommodating hole, and may be formed as a proximity sensor disposed inside the first accommodating hole. .

상기 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치에 있어서, 상기 베이스 플레이트는 상기 각 얼라인유닛을 수용하기 위한 다수의 제2 수용홀들이 구비될 수 있다.In the membrane-electrode assembly position adjusting device of the fuel cell, the base plate may be provided with a plurality of second receiving holes for accommodating each of the alignment units.

상기 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치에 있어서, 상기 제2 수용홀들은 상기 베이스 플레이트의 X축 방향을 따라 일측 가장자리부의 중앙 및 양쪽에 타원형으로서 각각 형성되며, 그 중앙 쪽에서는 Y축 방향을 따라 형성되고, 그 양쪽에서는 X축 방향을 따라 형성될 수 있다.In the fuel cell membrane-electrode assembly position adjusting device, the second receiving holes are respectively formed as ellipses at the center and both sides of one edge portion along the X-axis direction of the base plate, and the Y-axis direction at the center side thereof. It can be formed along the X-axis direction on both sides.

상기 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치에 있어서, 상기 각 얼라인유닛은 상기 프레임의 하부면에 고정되게 설치되고 상기 제2 수용홀 측으로 상기 프레임을 관통하는 구동축이 구비된 구동 모터와, 상기 구동축에 연결되게 설치되며 상기 프레임의 하부면으로 지지되는 회전부재와, 상기 회전부재의 상면에 편심되게 형성되고 상기 제2 수용홀의 내부에 배치되는 캠축을 포함할 수 있다.In the fuel cell membrane-electrode assembly position control device, each alignment unit is fixed to the lower surface of the frame and a drive motor having a drive shaft penetrating the frame toward the second receiving hole, and It may include a rotary member installed to be connected to the drive shaft and supported by the lower surface of the frame, the cam shaft is formed eccentrically on the upper surface of the rotating member and disposed inside the second receiving hole.

상기 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치에 있어서, 상기 베이스 플레이트는 상기 각 지지유닛을 수용하기 위한 다수의 제3 수용홀들이 구비될 수 있다.In the membrane-electrode assembly position adjusting device of the fuel cell, the base plate may be provided with a plurality of third receiving holes for accommodating the respective support units.

상기 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치에 있어서, 상기 제3 수용홀들은 상기 막-전극 어셈블리의 기준 위치에 따른 상기 촉매층의 각 모서리부에 대응하여 형성될 수 있다.In the membrane-electrode assembly position adjusting apparatus of the fuel cell, the third receiving holes may be formed corresponding to each corner of the catalyst layer according to the reference position of the membrane-electrode assembly.

상기 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치에 있어서, 상기 프레임은 상기 각 지지유닛을 장착하기 위한 다수의 장착홈이 상기 각 제3 수용홀에 대응하여 형성될 수 있다.In the membrane-electrode assembly position adjusting device of the fuel cell, the frame may be provided with a plurality of mounting grooves for mounting the respective support units corresponding to the third receiving hole.

상기 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치에 있어서, 상기 각 지지유닛은 상기 제3 수용홀에 끼워지며 상기 베이스 플레이트에 볼트 체결하기 위한 볼트홀이 양측에 형성되고 상기 볼트홀 사이에 관통홀이 구비된 캡부재와, 서로 대응하는 상기 각 장착홈 및 상기 각 관통홀 내부에서 유동 가능하게 구비되고 상하 단부에 요홈이 각각 형성되는 핀부재와, 상기 각 관통홀의 상부에 체결되는 세트 스크류와, 상기 핀부재의 각 요홈에 회전 가능하게 지지되는 볼부재를 포함할 수 있다.In the fuel cell membrane-electrode assembly position adjusting device, each support unit is fitted in the third receiving hole and bolt holes for bolting to the base plate are formed on both sides, and through holes are formed between the bolt holes. A cap member provided, a pin member provided to be movable in each of the mounting grooves and the through holes corresponding to each other, and having recesses formed at upper and lower ends, respectively, a set screw fastened to an upper portion of the through holes; It may include a ball member rotatably supported in each groove of the pin member.

상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 정렬 장치에 의하면, 수작업으로 3 레이어 막-전극 어셈블리의 위치를 정렬하는 종래 기술과 달리, 자동적으로 3 레이어 막-전극 어셈블리의 위치를 정렬할 수 있으므로, 작업성 및 생산성이 향상되며, 3 레이어 막-전극 어셈블리의 위치 정렬도를 높일 수 있다.According to the membrane-electrode assembly position alignment device of the fuel cell according to the exemplary embodiment of the present invention as described above, unlike the conventional technique of manually aligning the position of the three-layer membrane-electrode assembly, the three-layer membrane- Since the position of the electrode assembly can be aligned, workability and productivity can be improved, and the positional alignment of the three-layer membrane-electrode assembly can be improved.

따라서 본 실시예에 의한 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 정렬 장치는 후 공정에서 3 레이어 막-전극 어셈블리의 촉매층과 가스 확산막의 위치 정렬이 정확하게 이루어지므로, 결과적으로는 연료 전지의 성능을 향상시킬 수 있다.Therefore, the membrane-electrode assembly position alignment device of the fuel cell according to the present embodiment can accurately position the catalyst layer and the gas diffusion membrane of the three-layer membrane-electrode assembly in a later step, thereby improving the performance of the fuel cell. have.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도 2은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위 치 정렬 장치를 도시한 사시도이다.2 is a perspective view illustrating a membrane-electrode assembly position alignment device of a fuel cell according to an exemplary embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 정렬 장치는 자동차용 연료 전지의 제조 라인에서 도 1a 및 도 1b에서와 같은 3 레이어(Layer) 막-전극 어셈블리(1)(Membrane-Electrode Assembly: MEA)의 양면에 도 1c에서와 같은 가스 확산막(7)(Gas Diffusion Layer: GDL)을 접합하여 5 레이어(Layer) 막-전극 어셈블리(9)를 제조하기 위한 막-전극 어셈블리 접합 시스템에 적용된다.Referring to the drawings, the membrane-electrode assembly position alignment apparatus of a fuel cell according to an exemplary embodiment of the present invention is a three-layer membrane-electrode assembly as shown in Figs. 1A and 1B in a fuel cell manufacturing line for automobiles. (1) to fabricate a five-layer film-electrode assembly 9 by joining a gas diffusion layer 7 (GDL) as shown in FIG. 1C on both surfaces of a membrane-electrode assembly (MEA). Is applied to a membrane-electrode assembly bonding system.

여기서, 상기 3 레이어 막-전극 어셈블리(1)는 광투과성을 지닌 멤브레인 막(3)의 양면 가장자리 내측으로 비 광투과성을 지닌 촉매층(5)이 각각 형성되어 이루어진다.In this case, the three-layer membrane-electrode assembly 1 is formed by forming a catalyst layer 5 having a non-transmissive light into each of the two side edges of the membrane 3 having a light transmissive property.

그리고 상기 5 레이어 막-전극 어셈블리(9)는 각각의 촉매층(5) 상에 가스 확산막(7)을 접합하여 이루어진다.The five layer membrane-electrode assembly 9 is formed by bonding a gas diffusion membrane 7 on each catalyst layer 5.

상기 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 정렬 장치는 3 레이어 막-전극 어셈블리(1)의 각 촉매층(5) 상에 가스 확산막(7)을 접합하기 전에, 그 3 레이어 막-전극 어셈블리(1)의 위치를 정렬하기 위한 것이다.The membrane-electrode assembly position alignment device of the fuel cell includes the three-layer membrane-electrode assembly 1 before bonding the gas diffusion membrane 7 onto each catalyst layer 5 of the three-layer membrane-electrode assembly 1. To align the position of.

즉, 상기 위치 정렬 장치는 3 레이어 막-전극 어셈블리(1)와 가스 확산막(7)을 정확한 위치에서 접합하기 위해, 3 레이어 막-전극 어셈블리(1)를 별도의 접합 장치로 이송하기 전 그 3 레이어 막-전극 어셈블리(1)의 위치를 정렬하기 위한 것이다.In other words, the alignment device is adapted to transfer the three-layer membrane-electrode assembly 1 to a separate bonding apparatus in order to bond the three-layer membrane-electrode assembly 1 and the gas diffusion membrane 7 in the correct positions. For aligning the position of the three-layer membrane-electrode assembly 1.

본 장치(100)는 도 2에서와 같이 이하에서 설명하는 각종 구성 요소들로서 이루어지는 바, 이들 구성 요소는 프레임(10)에 모두 설치될 수 있다.The apparatus 100 is composed of various components described below as shown in FIG. 2, and these components may be installed in the frame 10.

상기 프레임(10)은 각각의 구성 요소들을 지지하기 위한 것으로서, 각종 브라켓, 지지블록, 플레이트, 하우징, 커버, 칼라 등과 같은 부속 요소들이 설치될 수 있다.The frame 10 is for supporting the respective components, and various components such as brackets, support blocks, plates, housings, covers, and collars may be installed.

이러한 부속 요소들은 각각의 구성 요소들을 프레임(10)에 설치하기 위한 것이므로, 본 실시예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부속 요소들을 프레임(10)으로 통칭하는 것을 원칙으로 한다.Since these accessory elements are for installing the respective components in the frame 10, the above-mentioned accessory elements are collectively referred to as the frame 10 except for the exceptional case in this embodiment.

상기에서와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 정렬장치(100)는 도 2에서와 같이 프레임(10)에 구성되는 베이스 플레이트(20)와, 흡입유닛(30)과, 감지유닛들(40)과, 얼라인유닛들(60)과, 지지유닛들(80)을 포함하여 구성된다.The membrane-electrode assembly position alignment device 100 of the fuel cell according to the exemplary embodiment of the present invention as described above, the base plate 20 and the suction unit 30 is configured in the frame 10 as shown in FIG. ), Sensing units 40, alignment units 60, and support units 80.

이를 구성별로 설명하면, 우선 본 실시예에서 상기 베이스 플레이트(20)는 XY축 평면을 지니며 X축 방향의 길이가 길고 Y축 방향의 길이가 짧은 직사각형 플레이트로서 이루어진다.To explain this by configuration, first, in the present embodiment, the base plate 20 is formed as a rectangular plate having an XY axis plane and a long length in the X axis direction and a short length in the Y axis direction.

상기 베이스 플레이트(20)는 프레임(10)의 상면에 일정 간격을 두고 XY축 평면 방향으로 이동 가능하게 설치된다.The base plate 20 is installed to be movable in the XY axis plane direction at a predetermined interval on the upper surface of the frame 10.

이러한 베이스 플레이트(20)는 프레임(10)의 상면으로 관통하는 다수의 흡입공들(21)이 형성되고, 도 3에서와 같이 흡입공들(21)과 연결되는 소정 패턴의 공기 유동홀(22)이 내부에 구비된다.The base plate 20 has a plurality of suction holes 21 penetrating to the upper surface of the frame 10, the air flow hole 22 of a predetermined pattern connected to the suction holes 21 as shown in FIG. ) Is provided inside.

여기서, 상기 흡입공들(21)은 베이스 플레이트(20)에 XY축 방향을 따라 상호 이격되게 형성된다.Here, the suction holes 21 are formed in the base plate 20 to be spaced apart from each other along the XY axis direction.

그리고 상기 공기 유동홀(22)은 흡입공들(21)에 대응하여 베이스 플레이트(20)의 내부에 형성되며, 그 베이스 플레이트(20)의 가장자리 변으로 관통하여 형성된다.In addition, the air flow holes 22 are formed in the base plate 20 corresponding to the suction holes 21 and penetrate through the edges of the base plate 20.

이 때, 상기 공기 유동홀(22)은 베이스 플레이트(20)의 가장자리 변을 따라 복수로서 형성된 구멍들과 상호 연결된다.At this time, the air flow hole 22 is interconnected with a plurality of holes formed along the edge side of the base plate 20.

또한, 상기 베이스 플레이트(20)는 각각의 감지유닛(40)을 수용하는 다수의 제1 수용홀들(23)이 구비되는 바, 제1 수용홀들(23)은 막-전극 어셈블리(1: 이하 도 1a 참조)의 기준 위치에 따른 촉매층(5: 이하 도 1a 참조)의 Y축 방향 양측 가장자리에 대응하여 형성된다.In addition, the base plate 20 is provided with a plurality of first accommodating holes 23 accommodating each sensing unit 40, and the first accommodating holes 23 are formed in the membrane-electrode assembly 1: It is formed corresponding to both edges in the Y-axis direction of the catalyst layer (see FIG. 1A below) according to the reference position of FIG. 1A).

이에 더하여, 상기 베이스 플레이트(20)는 각각의 얼라인유닛(60)을 수용하기 위한 다수의 제2 수용홀들(24)이 구비된다.In addition, the base plate 20 is provided with a plurality of second receiving holes 24 for accommodating each alignment unit 60.

이러한 제2 수용홀들(24)은 베이스 플레이트(20)의 X축 방향을 따라 일측 가장자리부의 중앙 및 양쪽에 타원형으로서 각각 형성된다.These second receiving holes 24 are respectively formed as ellipses at the center and both sides of one edge portion along the X-axis direction of the base plate 20.

여기서, 상기 중앙 쪽의 제2 수용홀(24)은 Y축 방향을 향하는 타원형으로 이루어지고, 상기 양쪽의 제2 수용홀들(24)은 X축 방향을 향하는 타원형으로 이루어진다.Here, the second receiving hole 24 of the center side is made of an oval toward the Y-axis direction, the second receiving holes 24 of both sides is made of an oval toward the X-axis direction.

또한, 상기 베이스 플레이트(20)는 각 지지유닛(80)을 수용하기 위한 다수의 제3 수용홀들(25)이 구비되는 바, 제3 수용홀들(25)은 막-전극 어셈블리의(1) 기준 위치에 따른 촉매층(5)의 각 모서리부에 대응하여 형성된다.In addition, the base plate 20 is provided with a plurality of third accommodating holes 25 for accommodating each support unit 80, and the third accommodating holes 25 are formed in the membrane-electrode assembly 1. ) Are formed corresponding to each corner of the catalyst layer 5 according to the reference position.

본 실시예에서, 상기 흡입유닛(30)은 베이스 플레이트(20) 상의 막-전극 어셈블리(1)를 진공압으로서 흡착하기 위한 것이다.In this embodiment, the suction unit 30 is for sucking the membrane-electrode assembly 1 on the base plate 20 as a vacuum pressure.

상기 흡입유닛(30)은 도 3에서와 같이 베이스 플레이트(20)의 공기 유동홀(22)에 복수로서 연결되게 설치되는 흡입 파이프들(31)과, 이들 흡입 파이프(31)와 연결되는 진공 펌프(33: 도 2 참조)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 3, the suction unit 30 includes suction pipes 31 installed to be connected to a plurality of air flow holes 22 of the base plate 20, and a vacuum pump connected to the suction pipes 31. (33: see FIG. 2).

상기 각 흡입 파이프(31)는 베이스 플레이트(20)의 가장자리 변에 형성된 구멍에 설치되는 것으로, 공기 유동홀(22) 내부의 공기를 흡입하는 관로로서 구비된다.Each suction pipe 31 is installed in a hole formed in the edge side of the base plate 20, and is provided as a pipe for sucking air in the air flow hole 22.

그리고 상기 진공 펌프(33)는 공기 유동홀(22) 내부에 진공을 형성시킬 수 있는 통상적인 구조의 공기 흡입 펌프로서 이루어진다.The vacuum pump 33 is formed as an air intake pump having a conventional structure capable of forming a vacuum in the air flow hole 22.

본 실시예에서, 상기 각 감지유닛(40)은 막-전극 어셈블리(1)의 촉매층(5)을 감지하고, 그 감지 신호를 제어기(미도시)로 출력하기 위한 것이다.In this embodiment, each sensing unit 40 is for sensing the catalyst layer 5 of the membrane-electrode assembly 1 and outputting the sensing signal to a controller (not shown).

상기 각 감지유닛(40)은 도 4에서와 같이, 프레임(10)에 볼트로서 장착되는데 베이스 플레이트(20)를 관통하여 설치된다.Each sensing unit 40 is mounted as a bolt to the frame 10, as shown in Figure 4 is installed through the base plate 20.

즉, 상기 각 감지유닛(40)은 베이스 플레이트(20)의 제1 수용홀들(23)에 대응하여 프레임(10)에 고정되게 설치된다.That is, each sensing unit 40 is installed to be fixed to the frame 10 corresponding to the first receiving holes 23 of the base plate 20.

상기 감지유닛(40)은 제1 수용홀(23)의 내부에 배치되는 근접 센서(41)로서 이루어지는 바, 그 근접 센서(41)는 발광부와 수광부(미도시)를 지니고 있는 통상적인 구조의 근접 센서로서 이루어진다.The sensing unit 40 is formed as a proximity sensor 41 disposed inside the first accommodating hole 23, the proximity sensor 41 having a light emitting part and a light receiving part (not shown). It is made as a proximity sensor.

여기서, 상기 근접 센서(41)는 제1 수용홀(23)의 내부에 일정 유격을 지니며 배치된다.In this case, the proximity sensor 41 is disposed to have a predetermined clearance in the first accommodation hole 23.

이러한 근접 센서(41)는 발광부로부터 발신되어 막-전극 어셈블리(1)의 촉매층(5)을 통해 반사되는 광 신호를 수광부를 통해 수신함으로써 촉매층(5)의 유무를 감지하게 된다.The proximity sensor 41 detects the presence or absence of the catalyst layer 5 by receiving the light signal transmitted from the light emitting part and reflected through the catalyst layer 5 of the membrane-electrode assembly 1 through the light receiving part.

즉, 상기 발광부로부터 발광되는 광 신호가 막-전극 어셈블리(1)의 멤브레인 막(3: 이하 도 1a 참조)을 투과하게 되면, 근접 센서(41)는 촉매층(5)을 감지하지 못하게 된다.That is, when the optical signal emitted from the light emitting part passes through the membrane membrane 3 (see FIG. 1A) of the membrane electrode assembly 1, the proximity sensor 41 may not detect the catalyst layer 5.

반대로, 상기 광 신호가 막-전극 어셈블리(1)의 촉매층(5)에 반사되어 수광부로 수신되면, 근접 센서(41)는 그 촉매층(5)을 감지하게 된다.On the contrary, when the optical signal is reflected by the catalyst layer 5 of the membrane-electrode assembly 1 and received by the light receiving unit, the proximity sensor 41 detects the catalyst layer 5.

본 실시예에서, 상기 각 얼라인유닛(60)은 감지유닛들(40)의 감지 신호에 따라 베이스 플레이트(20)를 XY축 평면 방향으로 이동시키기 위한 것이다.In the present embodiment, each of the alignment units 60 is for moving the base plate 20 in the XY axis plane direction according to the detection signals of the detection units 40.

상기 각 얼라인유닛(60)은 프레임(10)에 베이스 플레이트(20)를 관통하여 설치된다.Each of the alignment units 60 is installed through the base plate 20 in the frame 10.

이러한 각각의 얼라인유닛(60)은 도 5에서와 같이, 구동 모터(61)와, 회전부재(63)와, 캠축(65)을 포함하여 이루어진다.Each of the alignment units 60 includes a drive motor 61, a rotation member 63, and a cam shaft 65 as in FIG. 5.

상기 구동 모터(61)는 프레임(10)의 하부면에 고정되게 설치되고, 베이스 플레이트(20)의 제2 수용홀(24) 측으로 프레임(10)을 관통하는 구동축(62)이 구비된다(도 2 참조).The drive motor 61 is fixedly installed on the lower surface of the frame 10, and the driving shaft 62 penetrating the frame 10 toward the second receiving hole 24 side of the base plate 20 is provided (FIG. 2).

이 경우, 상기 구동 모터(61)는 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 기어 모터로서 이루어지는 것이 바람직하다.In this case, the drive motor 61 is preferably made as a gear motor of a known technique well known in the art.

상기 회전부재(63)는 원형의 플레이트로서 이루어지며, 구동 모터(61)의 구동축(62)에 연결되게 설치되고, 프레임(10)의 하부면으로 지지된다.The rotating member 63 is formed as a circular plate, is installed to be connected to the drive shaft 62 of the drive motor 61, and is supported by the lower surface of the frame 10.

그리고 상기 캠축(65)은 회전부재(63)의 상면에 원형으로 돌출되게 형성되며, 그 회전부재(63)의 상면에 편심되게 형성되고, 베이스 플레이트(20)의 제2 수용홀(24) 내부에 배치된다.In addition, the camshaft 65 is formed to protrude in a circular shape on the upper surface of the rotating member 63, is formed eccentrically on the upper surface of the rotating member 63, inside the second receiving hole 24 of the base plate 20 Is placed on.

본 실시예에서, 상기 각 지지유닛(80)은 도 6에서와 같이 프레임(10)과 베이스 플레이트(20) 사이의 간격을 유지하며 그 프레임(10)의 상면에 대한 베이스 플레이트(20)의 위치 이동을 지지하기 위한 것이다.In this embodiment, each support unit 80 maintains the distance between the frame 10 and the base plate 20 as shown in Figure 6 and the position of the base plate 20 relative to the upper surface of the frame 10 To support movement.

상기 각 지지유닛(80)은 프레임(10)과 베이스 플레이트(20)에 연결되게 구성된다.Each support unit 80 is configured to be connected to the frame 10 and the base plate 20.

여기서, 상기 프레임(10)은 각각의 지지유닛(80)을 장착하기 위한 다수의 장착홈(13)이 형성되는데, 그 장착홈(13)은 베이스 플레이트(20)의 제3 수용홀(25)에 대응하여 형성된다.Here, the frame 10 is formed with a plurality of mounting grooves 13 for mounting each support unit 80, the mounting groove 13 is the third receiving hole 25 of the base plate 20 It is formed correspondingly.

이러한 각각의 지지유닛(80)은 캡부재(81)와, 핀부재(85)와, 세트 스크류(87)와, 볼부재(89)를 포함하여 이루어진다.Each of the supporting units 80 includes a cap member 81, a pin member 85, a set screw 87, and a ball member 89.

상기 캡부재(81)는 베이스 플레이트(20)의 제3 수용홀(25)에 끼워지며, 그 베이스 플레이트(20)에 볼트 체결하기 위한 볼트홀(82)이 양측에 각각 형성되고, 그 볼트홀(82) 사이에는 관통홀(83)이 구비된다.The cap member 81 is fitted into the third receiving hole 25 of the base plate 20, and bolt holes 82 for bolting to the base plate 20 are formed at both sides thereof, and the bolt holes are formed. A through hole 83 is provided between the 82.

상기 핀부재(85)는 소정 길이를 지닌 로드 형태로서 이루어지며, 서로 대응하는 프레임(10)의 각 장착홈(13)과 캡부재(81)의 관통홀(83) 내부에서 XY축 방향 으로 유동 가능하게 구비된다.The pin member 85 is formed as a rod having a predetermined length, and flows in the XY axis direction in each of the mounting groove 13 and the through hole 83 of the cap member 81 corresponding to each other. It is possible.

이 경우 핀부재(85)의 상하 단부에는 요홈(86)이 각각 형성되는 바, 상기한 볼부재(89)는 그 요홈(86)에 회전 가능하게 지지된다.In this case, the grooves 86 are formed at the upper and lower ends of the pin member 85, and the ball member 89 is rotatably supported by the grooves 86.

그리고 상기 세트 스크류(87)는 핀부재(85)의 유동에 따른 볼부재(89)의 회전을 지지하기 위한 것으로서, 캡부재(81)의 관통홀(83)의 상부에 스크류 체결된다.And the set screw 87 is for supporting the rotation of the ball member 89 according to the flow of the pin member 85, the screw is fastened to the upper portion of the through-hole 83 of the cap member 81.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 정렬 장치(100)에 대한 작동을 앞서 개시한 도면 및 하기의 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the membrane-electrode assembly position alignment device 100 of the fuel cell according to the exemplary embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the above-described drawings and the following drawings. .

우선, 도 7에서와 같이 3 레이어의 막-전극 어셈블리(1)는 핸들링 로봇에 의해 베이스 플레이트(20)의 상면으로 로딩된다.First, as shown in FIG. 7, the three-layer membrane-electrode assembly 1 is loaded onto the upper surface of the base plate 20 by a handling robot.

다음, 상기 막-전극 어셈블리(1)가 베이스 플레이트(20)의 상면에 접촉된 상태에서, 도 2 및 도 3에서와 같이 흡입유닛(30)의 진공 펌프(33)를 구동시키게 되면, 공기 유동홀(22) 내부의 공기는 흡입 파이프들(31)을 통해 외부로 배출된다.Next, when the membrane-electrode assembly 1 is in contact with the upper surface of the base plate 20, when the vacuum pump 33 of the suction unit 30 is driven as shown in FIGS. 2 and 3, an air flow Air inside the hole 22 is discharged to the outside through the suction pipes 31.

이와 동시에, 막-전극 어셈블리(1)는 진공 펌프(33)의 흡입력에 의해 베이스 플레이트(20)의 상면에 밀착되고 따라서 그 막-전극 어셈블리(1)는 베이스 플레이트(20)의 흡입공들(21)을 막게 된다.At the same time, the membrane-electrode assembly 1 is brought into close contact with the upper surface of the base plate 20 by the suction force of the vacuum pump 33, and thus the membrane-electrode assembly 1 is connected to the suction holes of the base plate 20 ( 21).

그러면, 상기 막-전극 어셈블리(1)는 베이스 플레이트(20)의 상면에 견고하게 밀착되어 지지된다.Then, the membrane-electrode assembly 1 is firmly supported on the upper surface of the base plate 20.

상기한 과정을 거치는 동안, 도 4에서와 같은 감지유닛들(40)의 근접 센 서(41)는 막-전극 어셈블리(1)의 촉매층(5)을 감지하고 그 감지 신호를 제어기(미도시)로 출력한다.During the above process, the proximity sensor 41 of the sensing units 40 as in FIG. 4 senses the catalyst layer 5 of the membrane-electrode assembly 1 and controls the detection signal to a controller (not shown). Will output

이 때, 도 7에서와 같이 막-전극 어셈블리(1)가 베이스 플레이트(20) 상에 비정상적으로 안착된 경우, 다수의 근접 센서들(41) 중 적어도 하나의 근접 센서(41)는 촉매층(5)을 감지하지 못하게 된다.In this case, when the membrane-electrode assembly 1 is abnormally seated on the base plate 20 as shown in FIG. 7, at least one of the proximity sensors 41 of the plurality of proximity sensors 41 may include the catalyst layer 5. ) Will not be detected.

즉, 적어도 하나의 근접 센서(41)에서 발광되는 광 신호가 막-전극 어셈블리(1)의 멤브레인 막(3)을 투과하게 되면, 그 근접 센서(41)는 촉매층(5)을 감지하지 못하고 이에 상응하는 신호를 제어기(미도시)로 출력한다.That is, when the optical signal emitted from the at least one proximity sensor 41 passes through the membrane membrane 3 of the membrane-electrode assembly 1, the proximity sensor 41 does not detect the catalyst layer 5, The corresponding signal is output to a controller (not shown).

이에, 제어기(미도시)는 도 5에서와 같은 얼라인유닛들(60)의 구동 모터(61)로 구동 신호를 인가하여 그 구동 모터(61)를 구동시킨다.Accordingly, the controller (not shown) applies a drive signal to the drive motor 61 of the alignment units 60 as shown in FIG. 5 to drive the drive motor 61.

그러면, 상기 구동 모터(61)의 구동축(62)이 일측 또는 다른 일측 방향으로 회전함에 따라 회전부재(63)가 회전하게 되고, 캠축(65) 또한 회전부재(63)와 함께 회전하게 된다.Then, as the driving shaft 62 of the drive motor 61 rotates in one side or the other one direction, the rotating member 63 rotates, and the cam shaft 65 also rotates together with the rotating member 63.

따라서, 베이스 플레이트(20)는, 도 8에서와 같이 상기 캠축(65)이 회전부재(63)에 편심되게 형성되어 있고 X축 및 Y축 방향을 따라 형성된 타원형의 제2 수용홀(24) 내부에 배치되어 있기 때문에, 그 캠축(65)의 회전으로서 XY축 평면 방향으로 이동된다.Accordingly, the base plate 20 has the cam shaft 65 eccentrically formed on the rotating member 63 as shown in FIG. 8 and has an elliptical second accommodating hole 24 formed along the X-axis and Y-axis directions. Since it is arrange | positioned at, it moves to the XY-axis plane direction as the camshaft 65 rotates.

이 과정에서, 베이스 플레이트(20)는 도 9에서와 같이 지지유닛(80)들에 의해 지지된 상태로 XY축 평면 방향으로 이동하게 된다.In this process, the base plate 20 is moved in the XY axis plane direction while being supported by the support units 80 as shown in FIG. 9.

즉, 상기 지지유닛들(80)의 핀부재(85)가 프레임(10)의 각 장착홈(13)과 캡 부재(81)의 관통홀(83) 내부에서 XY축 방향으로 유동되고, 그 핀부재(85)의 상하 단부에 설치된 볼부재(89)가 구름 운동을 함으로, 베이스 플레이트(20)는 XY축 평면 방향으로 원활하게 이동된다.That is, the pin members 85 of the support units 80 flow in the XY axis direction in each of the mounting grooves 13 of the frame 10 and the through holes 83 of the cap member 81, and the pins Since the ball member 89 provided at the upper and lower ends of the member 85 makes a rolling motion, the base plate 20 is smoothly moved in the XY axis plane direction.

이러는 과정을 거치는 동안, 도 4에서와 같은 감지유닛들(40)의 근접 센서(41)는 계속적으로 막-전극 어셈블리(1)의 촉매층(5)을 감지하고 그 감지 신호를 제어기(미도시)로 출력한다.During this process, the proximity sensor 41 of the sensing units 40 as in FIG. 4 continuously detects the catalyst layer 5 of the membrane-electrode assembly 1 and transmits the detection signal to a controller (not shown). Will output

상기와 같이 베이스 플레이트(20)가 얼라인유닛들(60)에 의해 그 위치가 정렬되는 과정에, 감지유닛들(40) 모두는 막-전극 어셈블리(1)의 기준 위치에 따른 촉매층(5)의 Y축 방향 가장자리부를 감지하게 된다.In the process where the base plate 20 is aligned by the alignment units 60 as described above, all of the sensing units 40 have the catalyst layer 5 according to the reference position of the membrane-electrode assembly 1. It detects the Y-axis edge of.

그러면, 제어기(미도시)는 도 5에서와 같은 얼라인유닛들(60)의 구동 모터(61)로 구동 정지 신호를 인가하여 그 구동 모터(61)의 구동을 정지시킨다.Then, the controller (not shown) applies a drive stop signal to the drive motor 61 of the alignment units 60 as shown in FIG. 5 to stop driving of the drive motor 61.

이로써 본 실시예에서는 상기와 같은 일련의 과정을 통해 막-전극 어셈블리(1)를 기준 위치로서 정렬할 수 있게 되는 것이다.Thus, in the present embodiment, the membrane-electrode assembly 1 can be aligned as a reference position through the above series of processes.

한편, 본 장치(100)를 통해 기준 위치로서 정렬된 막-전극 어셈블리(1)는 핸들링 로봇을 통해 별도의 가스 확산막 접합 장치(미도시)로 이동된다.On the other hand, the membrane-electrode assembly 1 aligned as the reference position through the apparatus 100 is moved to a separate gas diffusion film bonding apparatus (not shown) through the handling robot.

따라서, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 정렬 장치(100)는 후 공정에서 막-전극 어셈블리(1)의 촉매층(5)과 가스 확산막(7: 도 1c 참조)의 위치 정렬도를 향상시킬 수 있게 되고, 결과적으로는 연료 전지의 성능을 극대화시킬 수 있게 된다.Accordingly, the membrane-electrode assembly position alignment device 100 of the fuel cell according to the exemplary embodiment of the present invention is a catalyst layer 5 and the gas diffusion membrane 7 of the membrane-electrode assembly 1 in a later process (see FIG. 1C). Position alignment can be improved, and as a result, the performance of the fuel cell can be maximized.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the scope of the invention.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.Since these drawings are for reference in describing exemplary embodiments of the present invention, the technical idea of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.

도 1a는 일반적인 연료 전지의 3 레이어 막-전극 어셈블리를 도시한 평면 구성도이다.1A is a plan view showing a three-layer membrane-electrode assembly of a typical fuel cell.

도 1b는 도 1a의 단면 구성도이다.FIG. 1B is a cross-sectional configuration diagram of FIG. 1A.

도 1c는 일반적인 연료 전지의 5 레이어 막-전극 어셈블리를 도시한 단면 구성도이다.Figure 1c is a cross-sectional view showing a five-layer membrane-electrode assembly of a typical fuel cell.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 정렬 장치를 도시한 사시도이다.2 is a perspective view illustrating a membrane-electrode assembly position alignment device of a fuel cell according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 정렬 장치에 적용되는 흡입유닛을 도시한 일부 절개 사시도이다.3 is a partially cutaway perspective view illustrating a suction unit applied to a membrane-electrode assembly position alignment device of a fuel cell according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 정렬 장치에 적용되는 감지유닛을 도시한 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a sensing unit applied to a membrane-electrode assembly position alignment device of a fuel cell according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 정렬 장치에 적용되는 얼라인유닛을 도시한 사시도이다.5 is a perspective view illustrating an alignment unit applied to the membrane-electrode assembly position alignment device of a fuel cell according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 정렬 장치에 적용되는 지지유닛을 도시한 도면이다.6 is a view showing a support unit applied to the membrane-electrode assembly position alignment device of a fuel cell according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 정렬 장치의 작동 과정을 설명하기 위한 도면이다.7 to 9 are views for explaining the operation of the membrane-electrode assembly position alignment device of the fuel cell according to an exemplary embodiment of the present invention.

Claims (10)

연료 전지 제조 라인에서 광투과성을 지닌 멤브레인 막의 양면 가장자리 내측으로 비 광투과성을 지닌 촉매층이 각각 형성된 막-전극 어셈블리의 위치를 정렬하기 위한 것으로서,In order to align the position of the membrane-electrode assembly, each of which has a non-transmissive catalyst layer formed inside the two-sided edge of the transmissive membrane membrane in the fuel cell manufacturing line, 프레임;frame; 상기 프레임의 상면에 일정 간격을 두고 XY축 평면 방향으로 이동 가능하게 설치되는 베이스 플레이트;A base plate installed on the upper surface of the frame to be movable in the XY axis plane direction at a predetermined interval; 상기 베이스 플레이트에 연결되게 구성되어 상기 베이스 플레이트 상의 상기 막-전극 어셈블리를 흡착하는 흡입유닛;A suction unit configured to be connected to the base plate to suck the membrane-electrode assembly on the base plate; 상기 프레임에 상기 베이스 플레이트를 관통하여 설치되어 상기 촉매층을 감지하는 다수의 감지유닛들;A plurality of sensing units installed through the base plate in the frame to sense the catalyst layer; 상기 프레임에 상기 베이스 플레이트를 관통하여 설치되어 상기 감지유닛들의 감지 신호에 따라 상기 베이스 플레이트를 XY축 평면 방향으로 이동시키기 위한 다수의 얼라인유닛들; 및A plurality of alignment units installed through the base plate in the frame to move the base plate in an XY axis plane direction according to detection signals of the detection units; And 상기 프레임과 상기 베이스 플레이트에 연결되게 구성되어 상기 프레임과 상기 베이스 플레이트 사이의 간격을 유지하고 상기 베이스 플레이트의 위치 이동을 지지하는 다수의 지지유닛들A plurality of support units configured to be connected to the frame and the base plate to maintain a distance between the frame and the base plate and to support a positional movement of the base plate; 을 포함하는 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치.Membrane-electrode assembly position control device of a fuel cell comprising a. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 베이스 플레이트는,The base plate, 상기 프레임의 상면으로 관통하는 다수의 흡입공들이 형성되고, 상기 흡입공들과 연결되는 소정 패턴의 공기 유동홀이 내부에 구비되는 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치.And a plurality of suction holes penetrating the upper surface of the frame, and the air flow holes having a predetermined pattern connected to the suction holes are provided therein. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 흡입공들은 상기 베이스 플레이트에 XY축 방향을 따라 상호 이격되게 형성되며,The suction holes are formed to be spaced apart from each other along the XY axis in the base plate, 상기 공기 유동홀은 상기 베이스 플레이트의 가장자리 변으로 관통하여 형성되는 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치.And the air flow hole penetrates through an edge side of the base plate. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 흡입유닛은,The suction unit, 상기 베이스 플레이트의 상기 공기 유동홀에 연결되는 적어도 하나의 흡입 파이프와,At least one suction pipe connected to the air flow hole of the base plate; 상기 흡입 파이프와 연결되는 진공 펌프를 포함하는 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치.Membrane-electrode assembly positioning device of a fuel cell comprising a vacuum pump connected with the suction pipe. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 베이스 플레이트는 상기 각 감지유닛을 수용하는 다수의 제1 수용홀들이 구비되고,The base plate is provided with a plurality of first receiving holes for accommodating each sensing unit, 상기 제1 수용홀들은 상기 막-전극 어셈블리의 기준 위치에 따른 상기 촉매층의 Y축 양측 가장자리에 대응하여 형성되는 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치.And the first receiving holes are formed corresponding to both edges of the Y-axis of the catalyst layer according to the reference position of the membrane electrode assembly. 제5 항에 있어서,6. The method of claim 5, 상기 각 감지유닛은 상기 제1 수용홀에 대응하여 상기 프레임에 고정되게 설치되며, 상기 제1 수용홀 내부에 배치되는 근접 센서로서 이루어지는 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치.And each sensing unit is fixed to the frame corresponding to the first accommodating hole and formed as a proximity sensor disposed in the first accommodating hole. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 베이스 플레이트는 상기 각 얼라인유닛을 수용하기 위한 다수의 제2 수용홀들이 구비되고,The base plate is provided with a plurality of second receiving holes for accommodating each alignment unit, 상기 제2 수용홀들은 상기 베이스 플레이트의 X축 방향을 따라 일측 가장자리부의 중앙 및 양쪽에 타원형으로서 각각 형성되며, 그 중앙 쪽에서는 Y축 방향을 따라 형성되고, 그 양쪽에서는 X축 방향을 따라 형성되는 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치.The second receiving holes are respectively formed as ellipses at the center and both sides of one side edge portion along the X-axis direction of the base plate, and are formed along the Y-axis direction at the center thereof, and formed along the X-axis direction at both sides thereof. Membrane-electrode assembly positioning device of a fuel cell. 제7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 각 얼라인유닛은,Each align unit, 상기 프레임의 하부면에 고정되게 설치되고, 상기 제2 수용홀 측으로 상기 프레임을 관통하는 구동축이 구비된 구동 모터와,A drive motor fixed to the lower surface of the frame and provided with a drive shaft penetrating the frame toward the second receiving hole; 상기 구동축에 연결되게 설치되며, 상기 프레임의 하부면으로 지지되는 회전부재와,A rotating member installed to be connected to the drive shaft and supported by a lower surface of the frame; 상기 회전부재의 상면에 편심되게 형성되고, 상기 제2 수용홀의 내부에 배치되는 캠축A camshaft formed eccentrically on an upper surface of the rotating member and disposed in the second receiving hole 을 포함하는 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치.Membrane-electrode assembly position control device of a fuel cell comprising a. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 베이스 플레이트는 상기 각 지지유닛을 수용하기 위한 다수의 제3 수용홀들이 구비되고,The base plate is provided with a plurality of third receiving holes for receiving the respective support unit, 상기 제3 수용홀들은 상기 막-전극 어셈블리의 기준 위치에 따른 상기 촉매층의 각 모서리부에 대응하여 형성되며,The third receiving holes are formed corresponding to each corner of the catalyst layer according to the reference position of the membrane-electrode assembly. 상기 프레임은 상기 각 지지유닛을 장착하기 위한 다수의 장착홈이 상기 각 제3 수용홀에 대응하여 형성되는 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치.And the frame has a plurality of mounting grooves for mounting the respective support units corresponding to the third receiving holes, respectively. 제9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 각 지지유닛은,Each support unit, 상기 제3 수용홀에 끼워지며, 상기 베이스 플레이트에 볼트 체결하기 위한 볼트홀이 양측에 형성되고, 상기 볼트홀 사이에 관통홀이 구비된 캡부재와,A cap member inserted into the third receiving hole and having bolt holes formed at both sides for fastening the bolt to the base plate, and having through holes provided between the bolt holes; 서로 대응하는 상기 각 장착홈 및 상기 각 관통홀 내부에서 유동 가능하게 구비되고, 상하 단부에 요홈이 각각 형성되는 핀부재와,A pin member provided to be movable in each of the mounting grooves and the through holes corresponding to each other, and having recesses formed at upper and lower ends, respectively; 상기 각 관통홀의 상부에 체결되는 세트 스크류와,A set screw fastened to an upper portion of each through hole; 상기 핀부재의 각 요홈에 회전 가능하게 지지되는 볼부재Ball members rotatably supported in each groove of the pin member 를 포함하는 연료 전지의 막-전극 어셈블리 위치 조절 장치.Membrane-electrode assembly position control device of a fuel cell comprising a.
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