KR20170103567A

KR20170103567A - 연료전지의 gdl 커팅시스템 및 커팅방법

Info

Publication number: KR20170103567A
Application number: KR1020160026659A
Authority: KR
Inventors: 황선하; 이선호
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2016-03-04
Filing date: 2016-03-04
Publication date: 2017-09-13
Also published as: KR101896320B1; DE102016222077A1; US10786867B2; US20170252863A1; US20200384573A1

Abstract

연료전지의 GDL 커팅시스템이 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 연료전지의 GDL 커팅시스템은, 컨베이어 위에서 이동되는 GDL원단 표면에 레이저를 조사하여 커팅부를 통해서 가스확산시트를 형성하는 레이저 커팅장치, 상기 레이저 커팅장치에 의해서 커팅된 적어도 두 개의 가스확산시트를 흡착하여 이송하는 흡착 이송장치, 상기 레이저 커팅장치에 의해서 커팅된 상기 가스확산시트의 상면을 감지하는 제1 비전센서, 및 상기 흡착 이송장치에 의해서 흡착되어 이송되는 상기 가스확산시트의 하면을 감지하는 제2 비전센서를 포함할 수 있다.

Description

연료전지의 GDL 커팅시스템 및 커팅방법{GDL CUTTING SYSTEM OF FUEL CELL AND CUTTING METHOD}

본 발명의 실시예는 연료전지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료전지의 막-전극 어셈블리(MEA: Membrane-Electrode Assembly)에 부착되는 가스확산시트를 설정된 형태로 커팅하는 연료전지의 GDL 커팅시스템에 관한 것이다.

알려진 바와 같이, 연료전지(Fuel Cell)는 수소와 산소의 전기 화학적인 반응에 의하여 전기를 생산한다. 이러한 연료전지는 별도의 충전 과정 없이도 외부에서 화학 반응물을 공급받아 지속적인 발전이 가능하다.

연료전지는 막-전극 어셈블리(MEA: Membrane-Electrode Assembly)를 사이에 두고 이의 양측에 세퍼레이터(분리판 또는 바이폴라 플레이트)를 배치하여 구성될 수 있다. 이러한 연료전지는 다수 매로서 연속적으로 배열되며 연료전지 스택으로 구성될 수 있다.

연료전지의 핵심부품인 일 예에 따른 막-전극 어셈블리는 수소이온이 이동하는 전해질막(membrane)을 중심으로 양쪽에 전극 촉매층(electrode)으로서의 수소극과 공기극을 형성한다. 그리고 막-전극 어셈블리는 전극 촉매층 및 전해질막을 보호하고, 연료전지의 조립성을 확보하기 위한 서브 가스켓을 구비하고 있다.

상기와 같은 막-전극 어셈블리의 제조 과정에서, 롤 형태로 감긴 전해질막을 풀고, 그 전해질막의 양면에 전극 촉매층을 일정 간격(대략 150mm 피치) 이격되게 연속적으로 전사시키는 데칼(decal) 방식으로 전극막 시트를 제조한다.

그리고 나서, 후 공정으로는 롤 형태로 감긴 전극막 시트를 풀어 이송시키며, 롤 형태의 서브 가스켓을 풀어 전극막 시트의 양면으로 위치시키고, 이들을 핫 롤러 사이로 통과시키며 전극막 시트의 양면에 서브 가스켓을 접합하는 롤-투-롤(roll-to-roll) 방식으로 막-전극 어셈블리 시트를 제조한다.

아울러, 막전극 어셈블리(MEA: membrane-electrode)와 가스확산시트(GDL: gas diffusion layer)을 서로 높은 온도로 접합하고, 이와 같이 접합된 접합체를 분리판과 교대로 적층하여 연료전지 셀을 제조한다.

한편, 가스확산시트(또는, GDL)은 필름형태로 연속적으로 제작하고, 이를 설정된 형태로 커팅하고, 이를 전극막에 압착하여 MEA를 제작한다. 여기서, 가스확산시트를 필름형태로 가공하고, 설정된 형태로 커팅하는 공정에 따라서 비용과 생산 시간이 증가할 수 있다.

이에 따라서, 롤 형태로 제작된 GDL을 효율적으로 커팅하고, 이를 검사하고, 검사 결과에 따라서 분류하는 연료전지의 GDL 커팅시스템 및 방법에 대한 연구가 진행되고 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 목적은 GDL원단에서 가스확산층을 커팅하고, 검사하여 비용을 절감하고, 불량품의 발생을 미연에 방지할 수 있는 연료전지의 GDL 커팅시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 연료전지의 GDL 커팅시스템은, 컨베이어 위에서 이동되는 GDL원단 표면에 레이저를 조사하여 커팅부를 통해서 가스확산시트를 형성하는 레이저 커팅장치, 상기 레이저 커팅장치에 의해서 커팅된 적어도 두 개의 가스확산시트를 흡착하여 이송하는 흡착 이송장치, 상기 레이저 커팅장치에 의해서 커팅된 상기 가스확산시트의 상면을 감지하는 제1 비전센서, 및 상기 흡착 이송장치에 의해서 흡착되어 이송되는 상기 가스확산시트의 하면을 감지하는 제2 비전센서를 포함할 수 있다.

상기 컨베이어의 출구측에 배치되어 상기 GDL원단에서 상기 가스확산시트가 분리된 스크랩을 회수하는 스크랩회수통을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 비전센서와 상기 제2 비전센서에서 전송되는 영상신호를 이용하여 커팅된 상기 가스확산시트의 정상 및 비정상을 판단하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 가스확산시트 중 정상품을 적재하는 정상품 매거진, 상기 가스확산시트 중 비정상품을 적재하는 불량품 매거진, 및 상기 가스확산시트 사이에 배치되는 간지가 배치되는 간지매거진을 더 포함할 수 있다.

상기 흡착 이송장치의 흡착면이 상기 가스확산시트의 상부면에 밀착되고 상기 컨베이어 위에서 상기 GDL원단과 함께 동일속도로 설정거리 이동하고, 상기 흡착 이송장치가 상승하여 커팅된 상기 가스확산시트를 상기 GDL원단에서 분리할 수 있다.

상기 GDL원단이 롤 상태로 말려 있고, 상기 컨베이어의 전방에 배치되는 원단 언와인더, 상기 원단 언와인더에 말려있는 상기 GDL원단을 끌어당겨서 상기 컨베이어의 입구측으로 연속적으로 공급하는 피딩장치, 및 상기 원단 언와인더와 상기 피딩장치 사이에 배치되어 새로운 GDL원단과 이전 GDL원단을 각각 고정시켜 이들이 연결되도록 하는 원단 연결장치를 더 포함할 수 있다.

상기 원단 연결장치는, 상기 이전 GDL원단의 후단부를 홀딩하도록 배치되는 제1홀더, 상기 새로운 GDL원단의 선단부를 홀딩하도록 배치되는 제2홀더, 및 상기 제1,2홀더를 구동시켜, 상기 제1,2홀더가 상기 이전 GDL원단과 상기 새로운 GDL원단을 고정시키도록 하는 홀더구동부를 더 포함할 수 있다.

상기 GDL원단에서 상기 컨베이어의 하부 측으로 낙하하는 이물질을 수용하도록 배치되는 이물받이, 및 상기 컨베이어의 출구 측에 배치되어 공기중 이물질 입자를 흡입하여 필터링하는 파티클 석션장치를 더 포함할 수 있다.

상기 레이저 커팅장치는, 레이저를 설정된 형태로 조사하는 레이저헤드, 및 상기 레이저헤드의 일측에 배치되어 상기 GDL원단의 표면으로 에어를 분사하여 이물질을 제거하는 에어 분사노즐을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 연료전지의 GDL 커팅방법. GDL원단을 컨베이어의 입구측으로 공급하는 단계, 상기 컨베이어 위를 이동하는 상기 GDL원단에 레이저를 조사하여 상기 GDL원단을 커팅하여 가스확산시트를 형성하는 단계, 및 상기 가스확산시트가 이동하는 과정에서 상기 가스확산시트의 하면과 상면을 비전 검사하는 단계를 포함할 수 있다

상기 GDL원단에서 상기 가스확산시트가 분리된 스크랩을 회수하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 레이저를 조사하여 가스확산시트를 커팅하는 단계에서, 에어를 분사하여 상기 GDL원단에 부착된 이물질을 제거할 수 있다.

상기 검사 결과에 따라서 정상 가스확산시트와 비정상 가스확산시트를 분리하여 적재할 수 있다.

상기 컨베이어의 출구 측에서 이물질 입자를 흡입하여 필터링하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, GDL원단을 연속적으로 공급하고, 레이저를 이용하여 효과적으로 가스확산층을 커팅할 수 있다.

아울러, 커팅공정 이후에 가스확산층의 양면을 비전 검사하여 정상품과 불량품을 효과적으로 감지하고, 이를 분리하여 적재하여 불량품이 후속공정에서 사용되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, GDL원단에서 가스확산층을 커팅하는 공정을 자동화할 수 있어서, 생산성이 향상되고 품질검사 기준을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료전지의 GDL 커팅시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원단 연결장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 피딩장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라서 레이저에 의해서 GDL원단에 형성된 커팅부 형태를 보여주는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라서 커팅부가 형성된 GDL원단에 흡착 이송장치의 흡착부가 부착된 상태에서 함께 이동하는 상태를 보여주는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 연료전지의 GDL 커팅방법을 보여주는 플로우차트이다.

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.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료전지의 GDL 커팅시스템의 개략적인 구성도이다.

도 1을 참조하면, GDL 커팅시스템은 원단 언와인더(105), 원단 연결장치(110), 간지 와인더(115), GDL원단(300), 피딩장치(120), 레이저 커팅장치(125), 레이저 조사헤드(129), 에어 분사노즐(127), 컨베이어(130), 이물받이(147), 스크랩회수통(145), 파티클 석션장치(150), 흡착 이송장치(135), 제1 비전센서(140), 제2 비전센서(155), 정상품 매거진(165), 간지매거진(170), 불량품 매거진(175), 및 제어부(100)를 포함한다.

상기 GDL원단(300)이 상기 원단 언와인더(105)에 롤 상태로 말려있고, 상기 피딩장치(120)는 말려있는 상기 GDL원단(300)을 당겨서 상기 컨베이어(130)로 일정한 속도로 공급하며, 상기 간지 와인더(115)는 상기 GDL원단(300)의 일면에 부착된 간지를 당겨 제거한다.

상기 컨베이어(130)는 별도의 구동부에 의해서 설정된 속도로 GDL원단(300)을 출구측으로 이동시키고, 상기 레이저 커팅장치(125)는 사기 레이저 조사헤드(129)를 이용하여 상기 컨베이어(130)를 따라서 이동하는 상기 GDL원단(300)에 레이저를 조사하여 커팅부(400)를 형성하고, 상기 GDL원단(300)으로부터 설정된 형태의 가스확산시트(302)를 형성한다.

상기 에어 분사노즐(127)은 상기 GDL원단(300)의 표면에 에어를 분사하여 표면에 존재하는 이물질을 제거하고, 이물질은 하부에 배치되는 상기 이물받이(147) 위로 낙하하여 모인다.

상기 흡착 이송장치(135)는 상기 레이저 커팅장치(125)의 후방에서 상기 GDL원단(300)의 표면에 부착된 상태로 상기 GDL원단(300)의 이동방향으로 이동하여, 상기 GDL원단(300)에서 커팅된 가스확산시트(302)와 스크랩이 흐트러지는 것을 방지한다.

상기 흡착 이송장치(135)는 상기 컨베이어(130) 상에서 상기 GDL원단(300)에서 커팅된 가스확산시트(302)와 스크랩을 흐트러지는 것을 방지하고, 상기 GDL원단(300)에서 가스확산시트(302)를 흡착하여 이송하는 기능을 수행하도록 복 수개로 준비된다.

상기 스크랩회수통(145)는 상기 컨베이어(130)의 출구측에 배치되어, 가스확산시트(302)가 분리된 스크랩을 회수하고, 상기 파티클 석션장치(150)는 입자상 이물질을 흡입하고 필터링하는 기능을 수행한다.

상기 제1 비전센서(140)는 상기 컨베이어(130)를 따라서 이동하는 상기 GDL원단(300)에서 분리되지 않은 상기 가스확산시트(302)의 상면 형태를 감지하고, 상기 제2 비전센서(155)는 상기 흡착 이송장치(135)에 의해서 이송되는 상기 가스확산시트(302)의 하면 형태를 감지한다.

그리고, 상기 제1 비전센서(140)와 상기 제2 비전센서(155)는 감지된 데이터를 상기 제어부(100)로 송부하고, 상기 제어부(100)는 상기 흡착 이송장치(135)를 제어하여 비정상 및 정상 제품을 분류한다.

상기 정상품 매거진(165)에는 정상제품이 적재되며, 상기 간지매거진(170)에는 간지가 적재되어 있으며, 상기 흡착 이송장치(135)는 가스확산시트(302) 사이에 간지를 개재하는 동작을 수행한다. 아울러, 상기 불량품 매거진(175)에는 비정상제품이 적재된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 제1,2비전센서(140, 155)는 표면의 오염을 감지하고, 설정크기(0.4mm)이상의 파티클을 검출하며, 탄소 슬러리의 도포상태, 절단면의 파손, 및 커팅시트의 치수와 정위치를 감지할 수 있다.

아울러, 상기 레이저 조사헤드(129)에서 조사되는 레이저는 FIBER 타입으로, 50W의 용량을 가지며, 20Khz, 30W, 및 1064nm에서 최적을 커팅작업을 수행할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원단 연결장치의 사시도이다.

도 2를 참조하면, 원단 연결장치(110)는 다이(210), 제1홀더(200), 제2홀더(205), 제1 홀더구동부(215), 및 제2 홀더구동부(220)를 포함한다.

상기 피딩벨트(305)의 작동이 멈춘 상태에서, 상기 제1홀더(200)는 상기 제1 홀더구동부(215)에 의해서 상기 원단 언와인더(105)로부터 공급되는 새로운 GDL원단(300b)의 선단부를 다이(210)에 홀딩하고, 상기 제2홀더(205)는 상기 제2 홀더구동부(220)에 의해서 상기 피딩장치(120)로 공급되는 기존 GDL원단(300a)의 후단부를 다이(210)에 홀딩한다.

작업자는 상기 제1홀더(200)에 의해서 홀딩된 새로운 GDL원단(300b)과 상기 제2홀더(205)에 의해서 홀딩된 기존 GDL원단(300a)을 서로 접착하여 연결하고, 상기 피딩장치(120)를 작동시켜 상기 새로운 GDL원단(300b)이 상기 컨베이어(130)로 공급되도록 한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 원단 연결장치(110)를 통해서 낭비되는 GDL원단(300)을 줄이고, 보다 효과적으로 GDL원단(300)을 연결함으로써 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 피딩장치의 정면도이다.

도 3을 참조하면, 상기 피딩장치(120)는 상기 GDL원단(300)의 하부면 및 상부면과 각각 접하는 피딩벨트(305), 상기 피딩벨트(305)를 이동시키는 구동롤러(310), 및 상기 피딩벨트(305)의 팽팽함을 유지하는 가이드 롤러(315) 및 누름부(320)를 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 피딩장치(120)는 상기 구동롤러(310)를 통해서 상기 피딩벨트(305)의 이동속도를 제어하여 상기 GDL원단(300)의 공급속도를 안정적으로 제어할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라서 레이저에 의해서 GDL원단에 형성된 커팅부 형태를 보여주는 평면도이다.

도 4를 참조하면, 상기 GDL원단(300)에는 상기 레이저 조사헤드(129)로부터 조사된 레이저에 의해서 커팅부(400)가 형성된다. 상기 커팅부(400)를 따라서 커팅된 부분이 상기 가스확산시트(302)로 사용된다.

도시한 바와 같이, 상기 가스확산시트(302)는 상기 GDL원단(300)의 폭 방향으로 4개가 설정된 간격(예를 들어 8mm)을 두고 배열된다. 그리고, 상기 가스확산시트(302)는 상기 GDL원단(300)의 길이방향으로도 설정된 간격(예를 들어, 10mm)을 두고 배열된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라서 커팅부가 형성된 GDL원단에 흡착 이송장치의 흡착부가 부착된 상태에서 함께 이동하는 상태를 보여주는 평면도이다.

도 5를 참조하면, 상기 흡착 이송장치(135)는 상기 GDL원단(300)에서 커팅부(400)를 따라서 형성된 가스확산시트(302)에 부착된 상태로 상기 GDL원단(300)의 이동방향으로 함께 이동한다.

따라서, 상기 가스확산시트(302)가 흐트러지는 것이 방지되고, 안정적으로 가스확산시트(302)와 스크랩을 상기 컨베이어(130)를 따라서 이송시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 연료전지의 GDL 커팅방법을 보여주는 플로우차트이다.

도 6을 참조하면, 제어가 시작되고, S600에서 상기 원단 언와인더(105)에 말려있는 GDL원단(300)을 풀고, 상기 원단 연결장치(110)에서 기존 GDL원단(300a)과 새로운 GDL원단(300b)을 연결하고, S620에서 상기 피딩장치(120)를 이용하여 GDL원단(300)을 컨베이어 측으로 공급하고, 컨베이어(130)는 상기 GDL원단(300)을 일정한 속도로 출구측으로 이송시킨다.

S630에서는 상기 레이저 커팅장치(125)가 레이저를 설정된 강도, 속도, 및 형태로 상기 GDL원단(300)에 조사하여 커팅부(400)를 따라서 가스확산시트(302)를 형성한다. 여기서, S632에서 상기 제1 비전센서(140)는 가스확산시트(302)의 상부면을 감지하고, 그 감지데이터를 상기 제어부(100)로 송신한다.

그리고, S640에서는 상기 흡착 이송장치(135)가 커팅된 상기 가스확산시트(302)들을 흡착한 상태로, 상기 GDL원단(300)과 함께 이동하고, 설정된 위치에서 상승하여 상기 GDL원단(300)에서 상기 가스확산시트(302)를 분리하여 이송한다. 여기서, S642에서는 상기 제2 비전센서(155)는 가스확산시트(302)의 하부면을 감지하고, 그 감지데이터를 상기 제어부(100)로 송신한다.

S650에서, 상기 제어부(100)는 상기 제1 비전센서(140)와 상기 제2 비전센서(155)에서 전송된 데이터를 기초로 상기 가스확산시트(302)를 비정상 또는 정상으로 분류한다. 여기서, S652에서 불량품은 상기 불량품 매거진(175)에 적재한다.

S660에서, 상기 흡착 이송장치(135)는 상기 가스확산시트(302)가 부착된 상태에서, 상기 간지매거진(170)으로 이동하여 상기 가스확산시트(302) 하부에 간지를 흡착한다.

즉, 상기 흡착 이송장치(135)는 상기 가스확산시트(302)와 간지를 함께 흡착한다. 그리고, S670에서 상기 정상품 매거진(165)으로 이송하여, 간지와 상기 가스확산시트(302)를 함께 적재한다.

이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.

105: 원단 언와인더 110: 원단 연결장치
115: 간지 와인더 120: 피딩장치
125: 레이저 커팅장치 127: 에어 분사노즐
129: 레이저 조사헤드 130: 컨베이어
135: 흡착 이송장치 140: 제1 비전센서
147: 이물받이 150: 파티클 석션장치
155: 제2 비전센서 165: 정상품 매거진
170: 간지매거진 175: 불량품 매거진
200: 제1홀더 210: 다이
215: 제1 홀더구동부 220: 제2 홀더구동부
300a: 기존 GDL원단 300b: 새로운 GDL원단
300: GDL원단 302: 가스확산시트
305: 피딩벨트 310: 구동롤러
315: 가이드 롤러 320: 누름부
400: 커팅부

Claims

컨베이어 위에서 이동되는 GDL원단 표면에 레이저를 조사하여 커팅부를 통해서 가스확산시트를 형성하는 레이저 커팅장치;
상기 레이저 커팅장치에 의해서 커팅된 적어도 두 개의 가스확산시트를 흡착하여 이송하는 흡착 이송장치;
상기 레이저 커팅장치에 의해서 커팅된 상기 가스확산시트의 상면을 감지하는 제1 비전센서; 및
상기 흡착 이송장치에 의해서 흡착되어 이송되는 상기 가스확산시트의 하면을 감지하는 제2 비전센서;
를 포함하는 연료전지의 GDL 커팅시스템.
제1 항에 있어서,
상기 컨베이어의 출구측에 배치되어 상기 GDL원단에서 상기 가스확산시트가 분리된 스크랩을 회수하는 스크랩회수통;
를 더 포함하는 연료전지의 GDL 커팅시스템.
제1 항에 있어서,
상기 제1 비전센서와 상기 제2 비전센서에서 전송되는 영상신호를 이용하여 커팅된 상기 가스확산시트의 정상 및 비정상을 판단하는 제어부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지의 GDL 커팅시스템.
제3 항에 있어서,
상기 가스확산시트 중 정상품을 적재하는 정상품 매거진;
상기 가스확산시트 중 비정상품을 적재하는 불량품 매거진; 및
상기 가스확산시트 사이에 배치되는 간지가 배치되는 간지매거진;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지의 GDL 커팅시스템.
제1 항에 있어서,
상기 흡착 이송장치의 흡착면이 상기 가스확산시트의 상부면에 밀착되고 상기 컨베이어 위에서 상기 GDL원단과 함께 동일속도로 설정거리 이동하고,
상기 흡착 이송장치가 상승하여 커팅된 상기 가스확산시트를 상기 GDL원단에서 분리하는 것을 특징으로 하는 연료전지의 GDL 커팅시스템.
제1 항에 있어서,
상기 GDL원단이 롤 상태로 말려 있고, 상기 컨베이어의 전방에 배치되는 원단 언와인더;
상기 원단 언와인더에 말려있는 상기 GDL원단을 끌어당겨서 상기 컨베이어의 입구측으로 연속적으로 공급하는 피딩장치; 및
상기 원단 언와인더와 상기 피딩장치 사이에 배치되어 새로운 GDL원단과 이전 GDL원단을 각각 고정시켜 이들이 연결되도록 하는 원단 연결장치;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지의 GDL 커팅시스템.
제6 항에 있어서,
상기 원단 연결장치는,
상기 이전 GDL원단의 후단부를 홀딩하도록 배치되는 제1홀더;
상기 새로운 GDL원단의 선단부를 홀딩하도록 배치되는 제2홀더; 및
상기 제1,2홀더를 구동시켜, 상기 제1,2홀더가 상기 이전 GDL원단과 상기 새로운 GDL원단을 고정시키도록 하는 홀더구동부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지의 GDL 커팅시스템.
제1 항에 있어서,
상기 GDL원단에서 상기 컨베이어의 하부 측으로 낙하하는 이물질을 수용하도록 배치되는 이물받이; 및
상기 컨베이어의 출구 측에 배치되어 공기중 이물질 입자를 흡입하여 필터링하는 파티클 석션장치;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지의 GDL 커팅시스템.
제1 항에 있어서,
상기 레이저 커팅장치는,
레이저를 설정된 형태로 조사하는 레이저헤드; 및
상기 레이저헤드의 일측에 배치되어 상기 GDL원단의 표면으로 에어를 분사하여 이물질을 제거하는 에어 분사노즐;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지의 GDL 커팅시스템.
GDL원단을 컨베이어의 입구측으로 공급하는 단계;
상기 컨베이어 위를 이동하는 상기 GDL원단에 레이저를 조사하여 상기 GDL원단을 커팅하여 가스확산시트를 형성하는 단계; 및
상기 가스확산시트가 이동하는 과정에서 상기 가스확산시트의 하면과 상면을 비전 검사하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지의 GDL 커팅방법.
제10항에 있어서,
상기 GDL원단에서 상기 가스확산시트가 분리된 스크랩을 회수하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지의 GDL 커팅방법.
제10항에 있어서,
상기 레이저를 조사하여 가스확산시트를 커팅하는 단계에서,
에어를 분사하여 상기 GDL원단에 부착된 이물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 연료전지의 GDL 커팅방법.
제10항에 있어서,
상기 검사 결과에 따라서 정상 가스확산시트와 비정상 가스확산시트를 분리하여 적재하는 것을 특징으로 하는 연료전지의 GDL 커팅방법.
제10항에 있어서,
상기 컨베이어의 출구 측에서 이물질 입자를 흡입하여 필터링하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지의 GDL 커팅방법.