CN114976163B - 五合一成型设备及五合一成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种五合一成型设备，包括边框供料装置、CCM供料装置、贴合装置及对折装置。贴合装置能够将CCM供料装置提供的CCM片料依次贴合于边框供料装置提供的第一复合料带，以得到第二复合料带，且CCM片料贴合于每个双镂空部的任一镂空槽处。在对折装置将第二复合料带沿中线对折后，双镂空部的两个镂空槽重叠，从而将CCM片料夹持于两个镂空槽之间以构成五合一组件的功能区域。可见，边框料带既可以作为五合一组件的上边框，也可以作为下边框，故采用上述五合一成型设备制备五合一组件时，可以显著减少料卷的数量。因此，上述五合一成型设备的结构更简单。此外，本发明还提供一种五合一成型方法。

Description

五合一成型设备及五合一成型方法

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种五合一成型设备及五合一成型方法。

背景技术

燃料电池的核心部件为MEA（Membrane Electrode Assembly）膜电极，也称之为七合一组件。七合一组件包括CCM（catalyst coated membrane，催化剂/质子交换膜组件）、附着于CCM两侧的边框及气体扩散层。一般先在CCM的两侧贴合边框得到五合一组件，再在五合一组件的两侧贴合气体扩散层，即可得到七合一组件。

卷对卷的加工方式已成为五合一组件成型的趋势，加工过程中需要采用不同的放卷组件分别对CCM料带、上层边框料带、下层边框料带及其他辅材分别进行放卷。因此，现有的成型工艺中所涉及的料卷较多，从而导致五合一成型设备的结构较为复杂。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种结构简单的五合一成型设备。

一种五合一成型设备，包括：

边框供料装置，用于提供第一复合料带，所述第一复合料带包括背膜料带及边框料带，所述边框料带上形成有沿长度方向依次排列的双镂空部，每个所述双镂空部包括两个沿所述边框料带的宽度方向间隔的镂空槽；

CCM供料装置，用于依次提供多个CCM片料；

贴合装置，能够将所述CCM片料依次贴合于每个所述双镂空部的任一所述镂空槽处，以得到第二复合料带；及

对折装置，能够沿所述第二复合料带的中线将所述第二复合料带对折，并使所述双镂空部的两个所述镂空槽重叠，以形成第三复合料带。

在其中一个实施例中，所述边框供料装置包括：

边框放卷件，用于放卷初始复合料带，所述初始复合料带包括所述背膜料带及初始边框料带；

制框机构，用于对所述初始复合料带进行加工，以在所述初始边框料带上加工出所述双镂空部，并得到所述第一复合料带。

在其中一个实施例中，所述制框机构还能够在所述背膜料带与所述双镂空部对应的区域覆设掩膜片料。

在其中一个实施例中，所述制框机构包括第一底辊、第一切刀辊及排废组件，所述排废组件包括排废辊；

所述第一切刀辊与所述排废辊沿所述第一底辊的周向间隔设置，所述第一切刀辊能够对绕经所述第一底辊的所述初始复合料带进行辊切，以在所述初始边框料带上形成所述双镂空部，排废胶带能够绕经所述排废辊并将所述第一切刀辊裁切形成的废料从所述双镂空部内移除，以得到所述第一复合料带。

在其中一个实施例中，所述制框机构还包括覆膜组件，所述覆膜组件包括覆膜辊、第二切刀辊及掩膜收卷件，所述覆膜辊及所述第二切刀辊沿所述第一底辊的周向间隔设置，且所述覆膜辊位于所述排废辊远离所述第一切刀辊的一侧，所述第二切刀辊位于所述覆膜辊远离所述排废辊的一侧；边框掩膜能够绕经所述覆膜辊并在所述第一底辊处与所述第一复合料带复合；所述第二切刀辊能够与所述第一底辊配合对所述边框掩膜进行辊切，以将所述边框掩膜与所述双镂空部对应的区域裁切成掩膜片料；所述掩膜收卷件用于收卷经所述第二切刀辊辊切后的所述边框掩膜，并使所述掩膜片料留在所述双镂空部对应的区域。

在其中一个实施例中，所述制框机构还包括导入辊及导出辊，所述导入辊及所述导出辊沿所述第一底辊的周向间隔设置，且所述第一刀辊、所述排废辊、所述覆膜辊及所述第二切刀辊均位于所述导入辊与所述导出辊之间，所述初始复合料带能够由所述导入辊导入所述第一底辊，且所述第一复合料带能够由所述导出辊导出。

在其中一个实施例中，所述边框供料装置还包括分切机构，所述分切机构设置于所述边框放卷件与所述制框机构之间，所述分切机构能够沿所述初始复合料带的中线对所述背膜料带进行分切。

在其中一个实施例中，所述CCM供料装置包括：

CCM放卷件，能够以第一线速度放卷CCM料带；

第二底辊，能够吸附所述CCM料带并以第二线速度运转，所述第二线速度大于所述第一线速度；

第三切刀辊，能够与所述第二底辊配合，以将所述CCM料带切断并得到吸附于所述第二底辊的所述CCM片料；

过渡辊，与所述第二底辊抵接并能够以所述第二线速度运转，吸附于所述第二底辊的所述CCM片料能够随所述第二底辊转移至所述过渡辊。

在其中一个实施例中，所述贴合装置包括第三底辊及贴合辊，所述第一复合料带能够绕经所述第三底辊，所述贴合辊位于所述第三底辊与所述过渡辊之间，所述第三底辊及所述贴合辊均能够以所述第二线速度运转，且吸附于所述过渡辊的所述CCM片料能够随所述过渡辊转移至所述贴合辊，并在所述第三底辊处与所述第一复合料带贴合。

在其中一个实施例中，所述CCM供料装置还包括位于所述CCM放卷件与所述第二底辊之间牵引辊，所述牵引辊能够吸附并以所述第一线速度牵引所述CCM料带。

在其中一个实施例中，所述贴合装置能够将所述CCM片料依次贴合于每个所述双镂空部位于同一侧的所述镂空槽处。

在其中一个实施例中，所述对折装置包括：

入料辊，所述第二复合料带能够绕经所述入料辊；

出料机构，与所述入料辊间隔设置，所述出料机构包括相对设置的第一夹辊及第二夹辊，所述入料辊的旋转轴线与所述第一夹辊及所述第二夹辊的旋转轴线垂直；

隔板，设置于所述入料辊与所述出料机构之间；

其中，绕经所述入料辊的所述第二复合料带能够经所述隔板的导向后穿过所述第一夹辊与所述第二夹辊之间，所述第二复合料带能够在所述隔板的作用下沿中线对折，并在经过所述第一夹辊与所述第二夹辊的挤压后得到所述第三复合料带。

在其中一个实施例中，还包括热压装置，由所述对折装置输出的所述第三复合料带能够进入所述热压装置并由所述热压装置进行压合。

在其中一个实施例中，还包括成品收卷装置，所述成品收卷装置能够对所述第三复合料带进行收卷。

上述五合一成型设备，贴合装置能够将CCM供料装置提供的CCM片料依次贴合于边框供料装置提供的第一复合料带，以得到第二复合料带，且CCM片料贴合于每个双镂空部的任一镂空槽处。在对折装置将第二复合料带沿中线对折后，双镂空部的两个镂空槽重叠，从而将CCM片料夹持于两个镂空槽之间以构成五合一组件的功能区域。可见，边框料带既可以作为五合一组件的上边框，也可以作为下边框，故采用上述五合一成型设备制备五合一组件时，可以显著减少料卷的数量。因此，上述五合一成型设备的结构更简单。

一种五合一成型方法，包括：

提供第一复合料带，所述第一复合料带包括背膜料带及边框料带，所述边框料带上形成有沿长度方向依次排列的双镂空部，每个所述双镂空部包括两个沿所述边框料带的宽度方向间隔的镂空槽；

将CCM片料依次贴合于每个所述双镂空部的任一所述镂空槽处，以得到第二复合料带；

沿所述第二复合料带的中线将所述第二复合料带对折并使所述双镂空部的两个所述镂空槽重叠，以完成五合一成型并得到第三复合料带。

在其中一个实施例中，提供所述第一复合料带的步骤包括：

放卷初始复合料带，所述初始复合料带包括所述背膜料带及初始边框料带；

对所述初始复合料带进行加工，以在所述初始边框料带上加工出所述双镂空部，并得到所述第一复合料带；

将边框掩膜与所述第一复合料带复合，并对所述边框掩膜进行辊切，以将所述边框掩膜与所述双镂空部对应的区域裁切成掩膜片料；

收卷经辊切后的所述边框掩膜，并将所述掩膜片料留在所述双镂空部对应的区域。

在其中一个实施例中，在对所述初始复合料带进行加工，以在所述初始边框料带上加工出所述双镂空部的步骤之前，还包括沿所述初始复合料带的中线对所述背膜料带进行分切。

在其中一个实施例中，在得到所述第三复合料带的步骤之后，还包括对所述第三复合料带进行收卷的步骤。

上述五合一成型的方法，将CCM片料依次贴合于第一复合料带便可得到第二复合料带，且CCM片料贴合于每个双镂空部的任一镂空槽处。在将第二复合料带沿中线对折后，双镂空部的两个镂空槽重叠，从而将CCM片料夹持于两个镂空槽之间以构成五合一组件的功能区域。可见，边框料带既可以作为五合一组件的上边框，也可以作为下边框，故采用上述五合一成型方法制备五合一组件时，可以显著减少料卷的数量，从而使得操作流程更简单且能够简化成型设备的结构。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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他的附图。

图1为本发明一个实施例中五合一成型设备的结构示意图；

图2为图1所示五合一成型设备的右侧视图；

图3为图1所示五合一成型设备中制框机构的结构示意图；

图4为图1所示五合一成型设备中CCM供料装置及贴合装置的示意图；

图5为图1所示五合一成型设备中CCM对折装置的结构示意图；

图6为图5所示对折装置的右侧视图；

图7为本发明一个实施例中第三复合料带的层叠结构示意图；

图8为图7所示第三复合料带沿A-A的剖视图；

图9为一个实施例中第一复合料带形成第二复合料带的状态示意图；

图10为另一个实施例中第一复合料带形成第二复合料带的状态示意图；

图11为本发明一个实施例中五合一成型方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1及图2，本发明一个实施例中的五合一成型设备10包括边框供料装置100、CCM供料装置200、贴合装置300及对折装置400。

五合一成型设备10用于制备如图7及图8所示的第三复合料带40。其中，第三复合料带40包括上边框料带41、下边框料带42、多个CCM片料43（CCM，catalyst coatedmembrane，催化剂/质子交换膜组件）及最外侧的两层保护膜料带44，多个CCM片料43夹持于上边框料带41与下边框料带42之间，并沿第三复合料带40的延伸方向间隔排列。

CCM片料43包括质子膜及形成于质子膜两侧的催化剂层，上边框料带41、下边框料带42与CCM片料43的质子膜及两侧的催化层即可构成五合一组件。在使用五合一组件时，最外侧的两层保护膜料带44需撕除。上边框料带41及下边框料带42相对应的区域形成有沿第三复合料带40的延伸方向间隔设置的多个镂空槽1011。每个CCM片料43的催化剂层对应上边框料带41及下边框料带42上的镂空槽1011设置，以形成功能区域。在燃料电池工作时，反应气体能够在功能区域处发生化学反应以产生电能。

边框供料装置100用于提供第一复合料带20，第一复合料带20包括背膜料带21及边框料带22。背膜料带21朝向边框料带22的一侧一般涂布有粘接剂，用于与边框料带22进行复合。此外，背膜料带21与边框料带22之间也可通过静电吸附进行复合。边框料带22的宽度较常规边框的宽度较大，大致为上边框料带41或下边框料带42的宽度的两倍。

如图9及图10所示，边框料带22上形成有沿长度方向依次排列的双镂空部101，每个双镂空部101包括两个沿边框料带22的宽度方向间隔的镂空槽1011。也就是说，边框料带22上形成有两排镂空槽1011，每一排包括多个在边框料带22的长度方向上间隔排列的镂空槽1011，且两排镂空槽1011在边框料带22的宽度方向上间隔设置。同一双镂空部101的两个镂空槽1011在边框料带22的宽度方向上对齐，且一般以第一复合料带20的中线为对称轴（图中的虚线）呈轴对称分布。

具体在本实施例中，边框供料装置100包括边框放卷件110及制框机构120。边框放卷件110用于放卷初始复合料带（图未标），初始复合料带包括背膜料带21及初始边框料带（图未示）；制框机构120用于对初始复合料带进行加工，以在初始边框料带上加工出双镂空部101。

初始边框料带即为加工前的边框料带22，其上并不存在双镂空部101，故由边框放卷件110放卷出来的初始复合料带上并没有形成双镂空部101。经制框机构120加工后，初始边框料带被镂空并形成双镂空部101，故初始边框料带成为边框料带22，而初始复合料带成为第一复合料带20。也就是说，边框供料装置100采用在线制框的方式提供后续工作所需的第一复合料带20，故方便根据实际加工过程中的对位误差对制框过程实时调整。

需要指出的是，在其他实施例中，边框供料装置100所提供的第一复合料带20可以离线制备，即由专门的设备先进行制框并存储，在使用时直接放卷即可。

请一并参阅图3，具体在本实施例中，制框机构120包括第一底辊121、第一切刀辊124及排废组件125。

排废组件125包括排废辊1251，排废辊1251与第一切刀辊124沿第一底辊121的周向间隔设置。第一底辊121相较于第一切刀辊124及排废组件125的直径较大，边框放卷件110放卷的初始复合料带能够绕经第一底辊121。第一切刀辊124能够对绕经第一底辊121的初始复合料带进行辊切，以在初始边框料带上形成双镂空部101。第一切刀辊124的表面设置刀片，通过与第一底辊121配合，可对初始复合料带进行连续的辊切以形成双镂空部101。

排废组件125用于将加工双镂空部101所形成的废料去除，从暴露出双镂空部101，从而得到最终成型的第一复合料带20。其中，排废辊1251位于第一切刀辊124的下游，排废胶带能够绕经排废辊1251，并将第一切刀辊124裁切形成的废料从双镂空部101内移除。

具体的，绕经排废辊1251的排废胶带能够抵持于绕经第一底辊121的初始复合料带，且排废胶带具有粘性的一侧向外，即朝向第一底辊121。因此，排废胶带能够在排废辊1251处粘住废料，并随着排废胶带被收卷，将废料从双镂空部101内带走。此外，排废组件125还包括胶带放卷件1252及胶带收卷件1253。排废胶带经胶带放卷件1252放卷，并经排废辊1251换向后由胶带收卷件1253收卷。

进一步的，具体在本实施例中，制框机构120还包括导入辊122及导出辊123，导入辊122及导出辊123沿第一底辊121的周向间隔设置，初始复合料带能够由导入辊122导入第一底辊121，而经加工得到的第一复合料带20则能够由导出辊123导出。导入辊122与导出辊123配合，能够使初始复合料带及第一复合料带20在第一底辊121上形成较大的包络角，从而使得初始复合料带及第一复合料带20与第一底辊121贴合较紧，有助于初始复合料带及第一复合料带20在后续加工过程中保持稳定。

此外，在本实施例中，制框机构120还能够在背膜料带21与双镂空部101对应的区域覆设掩膜片料（图未示）。在得到双镂空部101后，覆设掩膜片料能够遮盖背膜料带21与双镂空部101对应的区域。如此，在制得的五合一组件中，两侧的保护膜料带44，即背膜料带21将不会与功能区域的CCM片料43直接接触，从而避免发生粘连。因此，在后续的使用过程中撕除五合一组件两侧的保护膜料带44时，也不会对CCM片料43表面的催化剂层造成破坏，从而避免了五合一组件的功能受损。

当然，针对背膜料带21与初始边框料带之间通过静电吸附进行复合的情况，制框机构120则无需在与双镂空部101对应的区域覆设掩膜片料。

请再次参阅图3，具体在本实施例中，制框机构120还包括覆膜组件126，覆膜组件126包括覆膜辊1261、第二切刀辊1263及掩膜收卷件1264。

覆膜辊1261及第二切刀辊1263沿第一底辊121的周向间隔设置，且覆膜辊1261位于排废辊1251远离第一切刀辊124的一侧，第二切刀辊1263位于覆膜辊1261远离排废辊1251的一侧。边框掩膜能够绕经覆膜辊1261并在第一底辊121处与第一复合料带20复合。覆膜辊1261能够与第一底辊121配合，使边框掩膜及第一复合料带20能够在覆膜辊1261与第一底辊121的辊压作用下实现复合。此外，覆膜组件126一般还包括掩膜放卷件1262，掩膜放卷件1262能够进行边框掩膜的放卷。

第二切刀辊1263与第一切刀辊124的结构大致相同。第二切刀辊1263能够与第一底辊121配合对边框掩膜进行辊切，以将边框掩膜与双镂空部101对应的区域裁切成掩膜片料。接着，掩膜收卷件1264收卷经第二切刀辊1263辊切后的边框掩膜。掩膜收卷件1264的牵引下，边框掩膜会从第一复合料带20表面撕除，而裁切得到掩膜片料则会因背膜料带21的粘连留在双镂空部101内，从而完成掩膜片料的覆设。

第一切刀辊124、排废辊1251、覆膜辊1261及第二切刀辊1263均位于导入辊122与导出辊123之间。而且，第一底辊121的直径较大，导入辊122、导出辊123、第一切刀辊124、排废辊1251、覆膜辊1261及第二切刀辊1263的直径较小，且围绕第一底辊121的周向呈卫星式分布。因此，制框机构120的结构更紧凑。

CCM供料装置200用于依次提供多个CCM片料43。CCM供料装置200提供的CCM片料43及第一复合料带20均能够进入贴合装置300，贴合装置300则能够将CCM片料43依次贴合于每个双镂空部101的任一镂空槽1011处，以得到第二复合料带30。贴合装置300进行贴合时，每个双镂空部101内均只贴合一个CCM片料43，所贴合的CCM片料43可以位于双镂空部101的任一镂空槽1011处。

如图9所示，在本实施例中，贴合装置300能够将CCM片料43依次贴合于每个双镂空部101位于同一侧的镂空槽1011处。也就是说，多个双镂空部101内的CCM片料43要么均贴合于上侧的镂空槽1011处，要么均贴合于下侧的镂空槽1011处。这样，贴合装置300在贴合多个CCM片料43时的位置能够保持不变，从而方便对位，无需在贴合过程中反复对贴合位置进行调整。

需要指出的是，在其他实施例中，贴合装置300也能够将CCM片料43贴合于多个双镂空部101不同侧的镂空槽1011处。譬如，在图10所示的另一个实施例中，相邻两个双镂空部101内的CCM片料43分别贴合于不同侧的镂空槽1011处。

CCM供料装置200所提供的CCM片料43可以离线制备，即由专门的设备生产并存储，在贴合时按照预设频率直接向贴合装置300供料。此外，CCM片料43也可实时制备。

请一并参阅图4，在本实施例中，CCM供料装置200包括CCM放卷件210、第二底辊220、第三切刀辊230及过渡辊240。

CCM放卷件210能够以第一线速度放卷CCM料带50。第二底辊220能够吸附CCM料带50并以第二线速度运转，第二线速度大于第一线速度。因此，CCM料带50与第二底辊220之间存在打滑。

第三切刀辊230能够与第二底辊220配合，以将CCM料带50切断并得到吸附于第二底辊220的CCM片料43。第三切刀辊230的圆周方向等间距设置多把刀片，与第二底辊220同步啮合，便可将CCM料带50连续分切成多个等长的CCM片料43。由于第二底辊220能够吸附CCM片料43，且第二线速度大于第一线速度，即CCM料带50的走带速度。因此，在每个CCM片料43从CCM料带50上切断的瞬间，将会加速至第二线速度，从而与剩余的CCM料带50拉开一定距离。可见，第三切刀辊230与第二底辊220配合辊切得到的多个CCM片料43之间能够形成所需的间隔，通过对第一线速度及第二线速度进行具体的设置，可使该间隔与边框料带22上双镂空部101之间的间距匹配，以方便制得的CCM片料43之与第一复合料带20直接进行复合。

第二底辊220及过渡辊240均可以是真空辊。过渡辊240与第二底辊220抵接并能够以第二线速度运转，吸附于第二底辊220的CCM片料43能够随第二底辊220转移至过渡辊240。这样，第二底辊220表面的空间能及时空出，从而方便快速进行下一个CCM片料43的制备，保证生产效率。

具体在本实施例中，CCM供料装置200还包括位于CCM放卷件210与第二底辊220之间牵引辊250，牵引辊250能够吸附并以第一线速度牵引CCM料带50。牵引辊250也可以是真空辊，从而能够吸附CCM料带50，牵引辊250能够与单独的驱动组件，如伺服电机传动连接，故方便对CCM料带50的走带速度进行控制。

此外，CCM放卷件210与牵引辊250之间一般还设置有张力检测辊（图未标），张力检测辊能够反馈CCM料带50的张力，并能够根据张力大小对CCM料带50进行张紧或放松调节，从而实现稳定走带。

需要指出的是，在其他实施例中，CCM料带50的走带速度也可通过CCM放卷件210的放卷速度进行控制。

进一步的，在本实施例中，贴合装置300包括第三底辊310及贴合辊320，第一复合料带20能够绕经第三底辊310，贴合辊320位于第三底辊310与过渡辊240之间。而且，第三底辊310及贴合辊320均能够以第二线速度运转，吸附于过渡辊240的CCM片料43能够随过渡辊240转移至贴合辊320，并在第三底辊310处与第一复合料带20贴合。

第三底辊310可采用橡胶辊，贴合辊320一般也采用真空辊，其表面做防粘处理，从而避免与CCM片料43发生粘连。由于第三底辊310及贴合辊320均能够以第二线速度运转，故CCM片料43能够在第三底辊310处与第一复合料带20保持同步，并在贴合辊320与第三底辊310的挤压下实现贴合。可见，在贴合过程中第一复合料带20能够保持走带，无需停顿，故可以实现连续制备。

CCM料带50的一侧覆设有保护膜料带（图未示）。因此，所制得的CCM片料43背向第一复合料带20的一侧覆设有保护膜片料（图未示）。为了将CCM片料43的表面暴露，故在第二复合料带30进入对折装置400之前，还需要将CCM片料43表面的保护膜片料去除。

请再次参阅图1，具体在本实施例中，在贴合装置300与对折装置400之间还设置有撕膜装置500，撕膜装置500用于将保护膜片料从CCM片料43的表面去除。

撕膜装置500包括放卷轴510、收卷轴520、中间辊530及支撑辊540，第二复合料带30能够绕经支撑辊540并朝对折装置400进给。排废胶带经放卷轴510放卷，并经中间辊530换向后由收卷轴520收卷，绕经中间辊530的排废胶带能够与支撑辊540上的CCM片料43接触。具体的，绕经中间辊530的排废胶带具有粘性的一侧向外，即朝向支撑辊540。因此，排废胶带能够在支撑辊540处粘住CCM片料43表面的保护膜片料，并随着排废胶带被收卷，将保护膜片料从CCM片料43的表面带走。

需要指出的是，在其他实施例中，撕膜装置500也可采用其他方式进行保护膜片料的去除。譬如，采用带吸盘的机械手抓取CCM片料43表面的保护膜片料。

对折装置400能够沿第二复合料带30的中线将第二复合料带30对折，并使双镂空部101的两个镂空槽1011重叠，以形成第三复合料带40。在经过贴合装置300贴合后，每个双镂空部101内均贴合有一个CCM片料43。因此，对折装置400将第二复合料带30对折时，将使CCM片料43夹持于两个镂空槽1011之间，以构成五合一组件的功能区域。由此可见，第一复合料带20的背膜料带21将构成第三复合料带40最外层的保护膜料带44，而边框料带22既可以作为五合一组件的上边框料带41，也可以作为下边框料带42。因此，在将第二复合料带30对折得到第三复合料带40的同时便可制得成五合一组件，即完成五合一成型。

请一并参阅图5及图6，在本实施例中，对折装置400包括入料辊410、出料机构420及隔板430。

第二复合料带30能够绕经入料辊410。出料机构420与入料辊410间隔设置。其中，出料机构420包括相对设置的第一夹辊421及第二夹辊422，第一夹辊421及第二夹辊422的旋转轴线相互平行，而入料辊410的旋转轴线则与第一夹辊421及第二夹辊422的旋转轴线垂直。绕经入料辊410的第二复合料带30能够进入出料机构420，并穿过第一夹辊421与第二夹辊422之间

隔板430设置于入料辊410与出料机构420之间，绕经入料辊410的第二复合料带30能够经隔板430的导向后穿过第一夹辊421与第二夹辊422之间。第二复合料带30能够在隔板430的作用下中线对折，并在经过第一夹辊421与第二夹辊422的挤压后以得到第三复合料带40。

第一夹辊421与第二夹辊422能够在伺服电机的驱动下转动，外部可设置气缸使第一夹辊421与第二夹辊422夹紧。第二复合料带30由入料辊410行进至出料机构420过程中将经过隔板430，隔板430的边缘与第二复合料带30的中线大致对齐。因此，在隔板430的抵持作用下，第二复合料带30在行进过程中将会逐渐向内（即，贴合有CCM片料43的一侧）对折，并在经第一夹辊421及第二夹辊422的辊压后使得第二复合料带30中线两侧的两个部分贴紧，得到第三复合料带40。

对折装置400一般还设置有纠偏器440，纠偏器440位于入料辊410之前。纠偏器440能够对第二复合料带30沿宽度方向上进行纠偏，从而使得第二复合料带30的中线与隔板430保持较高的对齐度。

请再次参阅图1，在本实施例中，在本实施例中，边框供料装置100还包括分切机构130，分切机构130设置于边框放卷件110与制框机构120之间，分切机构130沿初始复合料带的中线对背膜料带21进行分切。分切后的背膜料带21被平均分割成两个部分，而两个部分之间的缝隙则能够作为第一复合料带20的折痕线。因此，在对折装置400对第二复合料带30进行对折时，有助于提升对折的精度。

请再次参阅图2，在本实施例中，五合一成型设备10还包括热压装置600，由对折装置400输出的第三复合料带40能够进入热压装置600并由热压装置600进行压合。热压装置600能够进一步增强两层边框料带22之间的结合力，从而提升第三复合料带40的可靠性。

具体的，边框料带22的表面预先涂布有热敏胶。热压装置600包括第一热压辊、加热辊及冷却辊。第一热压辊先加热压合以排出第三复合料带40中的气泡，经加热辊进一步加热增加结合力，再经过冷却辊完成定型。在热压复合过程中，第一热压辊、加热辊及冷却辊同步运转，以保持第三复合料带40的张力恒定。

需要指出的是，在其他实施例中，边框料带22的表面还可涂布压敏胶，此时则无需热压，热压装置600可省略。

在本实施例中，五合一成型设备10还包括成品收卷装置700，成品收卷装置700能够对第三复合料带40进行收卷。由成品收卷装置700进行收卷的第三复合料带40能够以料卷形式存放，在需要使用五合一组件时直接放卷即可。

需要指出的是，在其他实施例中，第三复合料带40也可不进行收卷，而是直接向下一道工序流转。

上述五合一成型设备10，贴合装置300能够将CCM供料装置200提供的CCM片料43依次贴合于边框供料装置100提供的第一复合料带20，以得到第二复合料带30，且CCM片料43贴合于每个双镂空部101的任一镂空槽1011处。在对折装置400将第二复合料带30沿中线对折后，双镂空部101的两个镂空槽1011重叠，从而将CCM片料43夹持于两个镂空槽1011之间以构成五合一组件的功能区域。可见，边框料带22既可以作为五合一组件的上边框，也可以作为下边框，故采用上述五合一成型设备10制备五合一组件时，可以显著减少料卷的数量。因此，上述五合一成型设备10的结构更简单。

此外，本发明还提供一种五合一成型的方法。

请一并参阅图11，本发明一个实施例中的五合一成型方法包括步骤S810至S830：

步骤S810，提供第一复合料带20，第一复合料带20包括背膜料带21及边框料带22，边框料带22上形成有沿长度方向依次排列的双镂空部101，每个双镂空部101包括两个沿边框料带22的宽度方向间隔的镂空槽1011。

边框料带22的宽度较常规边框的宽度较大，大致为上边框料带41或下边框料带42的宽度的两倍。同一双镂空部101的两个镂空槽1011在边框料带22的宽度方向上对齐，且一般以第一复合料带20的中线为对称轴呈轴对称分布。

具体在本实施例中，上述步骤S810包括：放卷初始复合料带，初始复合料带包括背膜料带21及初始边框料带；对初始复合料带进行加工，以在初始边框料带上加工出双镂空部101，并得到第一复合料带20；将边框掩膜与第一复合料带20复合，并对边框掩膜进行辊切，以将边框掩膜与双镂空部101对应的区域裁切成掩膜片料；收卷经辊切后的边框掩膜，并将掩膜片料留在双镂空部101对应的区域。

初始边框料带即为加工前的边框料带22，其上并不存在双镂空部101，故放卷出来的初始复合料带上并没有形成双镂空部101。经制框加工后，初始边框料带被镂空并形成双镂空部101，故初始边框料带成为边框料带22，而初始复合料带成为第一复合料带20。也就是说，第一复合料带20采用在线制框的方式供料，故方便根据实际加工过程中的对位误差对制框过程实时调整。

而且，经过上述步骤后还能够在背膜料带21与双镂空部101对应的区域覆设掩膜片料（图未示）。在制得的五合一组件中，两侧的保护膜料带44，即背膜料带21将不会与功能区域的CCM片料43直接接触，从而避免发生粘连。因此，在后续的使用过程中撕除五合一组件两侧的保护膜料带44时，也不会对CCM片料43表面的催化剂层造成破坏，从而避免了五合一组件的功能受损。

步骤S820，将CCM片料43依次贴合于每个双镂空部101的任一镂空槽1011处，以得到第二复合料带30。

具体的，在进行贴合时，每个双镂空部101内均只贴合一个CCM片料43，所贴合的CCM片料43可以位于双镂空部101的任一镂空槽1011处。

如图9所示，在本实施例中，CCM片料43依次贴合于每个双镂空部101位于同一侧的镂空槽1011处。这样，多个CCM片料43时的位置能够保持不变，从而方便对位，无需在贴合过程中反复对贴合位置进行调整。

需要指出的是，在其他实施例中，也能够将CCM片料43贴合于多个双镂空部101不同侧的镂空槽1011处。如图10所示，在另一个实施例中，相邻两个双镂空部101内的CCM片料43分别贴合于不同侧的镂空槽1011处。

贴合所需的CCM片料43可以离线制备，即由专门的设备生产并存储，在贴合时按照预设频率直接供料。此外，CCM片料43也可实时制备。具体在本实施例中，CCM片料43采用CCM料带实时制备。

步骤S830，沿第二复合料带30的中线将第二复合料带30对折并使双镂空部101的两个镂空槽1011重叠，以完成五合一成型并得到第三复合料带40。

在经过贴合后，每个双镂空部101内均贴合有一个CCM片料43。因此，在将第二复合料带30对折时，将使CCM片料43夹持于两个镂空槽1011之间，以构成五合一组件的功能区域。由此可见，第一复合料带20的背膜料带21将构成第三复合料带40最外层的保护膜料带44，而边框料带22既可以作为五合一组件的上边框料带41，也可以作为下边框料带42。因此，在将第二复合料带30对折得到第三复合料带40的同时便可制得成五合一组件，即完成五合一成型。

在本实施例中，在对初始复合料带进行加工，以在初始边框料带上加工出双镂空部101的步骤之前，还包括沿初始复合料带的中线对背膜料带21进行分切。分切后的背膜料带21被平均分割成两个部分，而两个部分之间的缝隙则能够作为第一复合料带20的折痕线。因此，在对第二复合料带30进行对折时，有助于提升对折的精度。

在本实施例中，在得到第三复合料带40的步骤之后，还包括对第三复合料带40进行收卷的步骤。收卷后的第三复合料带40能够以料卷形式存放，在需要使用五合一组件时直接放卷即可。

需要指出的是，在其他实施例中，第三复合料带40也可不进行收卷，而是直接向下一道工序流转。

上述五合一成型的方法，将CCM片料43依次贴合于第一复合料带20便可得到第二复合料带30，且CCM片料43贴合于每个双镂空部101的任一镂空槽1011处。在将第二复合料带30沿中线对折后，双镂空部101的两个镂空槽1011重叠，从而将CCM片料43夹持于两个镂空槽1011之间以构成五合一组件的功能区域。可见，边框料带22既可以作为五合一组件的上边框，也可以作为下边框，故采用上述五合一成型方法制备五合一组件时，可以显著减少料卷的数量，从而使得操作流程更简单且能够简化成型设备的结构。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (18)

1.一种五合一成型设备，其特征在于，包括：

边框供料装置，用于提供第一复合料带，所述第一复合料带包括背膜料带及边框料带，所述边框料带上形成有沿长度方向依次排列的双镂空部，每个所述双镂空部包括两个沿所述边框料带的宽度方向间隔的镂空槽；

CCM供料装置，用于依次提供多个CCM片料；

贴合装置，能够将所述CCM片料依次贴合于每个所述双镂空部的任一所述镂空槽处，以得到第二复合料带；及

对折装置，能够沿所述第二复合料带的中线将所述第二复合料带对折，并使所述双镂空部的两个所述镂空槽重叠，以形成第三复合料带。

2.根据权利要求1所述的五合一成型设备，其特征在于，所述边框供料装置包括：

边框放卷件，用于放卷初始复合料带，所述初始复合料带包括所述背膜料带及初始边框料带；

制框机构，用于对所述初始复合料带进行加工，以在所述初始边框料带上加工出所述双镂空部，并得到所述第一复合料带。

3.根据权利要求2所述的五合一成型设备，其特征在于，所述制框机构还能够在所述背膜料带与所述双镂空部对应的区域覆设掩膜片料。

4.根据权利要求2所述的五合一成型设备，其特征在于，所述制框机构包括第一底辊、第一切刀辊及排废组件，所述排废组件包括排废辊；

所述第一切刀辊与所述排废辊沿所述第一底辊的周向间隔设置，所述第一切刀辊能够对绕经所述第一底辊的所述初始复合料带进行辊切，以在所述初始边框料带上形成所述双镂空部，排废胶带能够绕经所述排废辊并将所述第一切刀辊裁切形成的废料从所述双镂空部内移除，以得到所述第一复合料带。

5.根据权利要求4所述的五合一成型设备，其特征在于，所述制框机构还包括覆膜组件，所述覆膜组件包括覆膜辊、第二切刀辊及掩膜收卷件，所述覆膜辊及所述第二切刀辊沿所述第一底辊的周向间隔设置，且所述覆膜辊位于所述排废辊远离所述第一切刀辊的一侧，所述第二切刀辊位于所述覆膜辊远离所述排废辊的一侧；边框掩膜能够绕经所述覆膜辊并在所述第一底辊处与所述第一复合料带复合；所述第二切刀辊能够与所述第一底辊配合对所述边框掩膜进行辊切，以将所述边框掩膜与所述双镂空部对应的区域裁切成掩膜片料；所述掩膜收卷件用于收卷经所述第二切刀辊辊切后的所述边框掩膜，并使所述掩膜片料留在所述双镂空部对应的区域。

6.根据权利要求5所述的五合一成型设备，其特征在于，所述制框机构还包括导入辊及导出辊，所述导入辊及所述导出辊沿所述第一底辊的周向间隔设置，且所述第一切刀辊、所述排废辊、所述覆膜辊及所述第二切刀辊均位于所述导入辊与所述导出辊之间，所述初始复合料带能够由所述导入辊导入所述第一底辊，且所述第一复合料带能够由所述导出辊导出。

7.根据权利要求2所述的五合一成型设备，其特征在于，所述边框供料装置还包括分切机构，所述分切机构设置于所述边框放卷件与所述制框机构之间，所述分切机构能够沿所述初始复合料带的中线对所述背膜料带进行分切。

8.根据权利要求1所述的五合一成型设备，其特征在于，所述CCM供料装置包括：

CCM放卷件，能够以第一线速度放卷CCM料带；

第二底辊，能够吸附所述CCM料带并以第二线速度运转，所述第二线速度大于所述第一线速度；

第三切刀辊，能够与所述第二底辊配合，以将所述CCM料带切断并得到吸附于所述第二底辊的所述CCM片料；

过渡辊，与所述第二底辊抵接并能够以所述第二线速度运转，吸附于所述第二底辊的所述CCM片料能够随所述第二底辊转移至所述过渡辊。

9.根据权利要求8所述的五合一成型设备，其特征在于，所述贴合装置包括第三底辊及贴合辊，所述第一复合料带能够绕经所述第三底辊，所述贴合辊位于所述第三底辊与所述过渡辊之间，所述第三底辊及所述贴合辊均能够以所述第二线速度运转，且吸附于所述过渡辊的所述CCM片料能够随所述过渡辊转移至所述贴合辊，并在所述第三底辊处与所述第一复合料带贴合。

10.根据权利要求8所述的五合一成型设备，其特征在于，所述CCM供料装置还包括位于所述CCM放卷件与所述第二底辊之间牵引辊，所述牵引辊能够吸附并以所述第一线速度牵引所述CCM料带。

11.根据权利要求1所述的五合一成型设备，其特征在于，所述贴合装置能够将所述CCM片料依次贴合于每个所述双镂空部位于同一侧的所述镂空槽处。

12.根据权利要求1所述的五合一成型设备，其特征在于，所述对折装置包括：

入料辊，所述第二复合料带能够绕经所述入料辊；

出料机构，与所述入料辊间隔设置，所述出料机构包括相对设置的第一夹辊及第二夹辊，所述入料辊的旋转轴线与所述第一夹辊及所述第二夹辊的旋转轴线垂直；

隔板，设置于所述入料辊与所述出料机构之间；

其中，绕经所述入料辊的所述第二复合料带能够经所述隔板的导向后穿过所述第一夹辊与所述第二夹辊之间，所述第二复合料带能够在所述隔板的作用下沿中线对折，并在经过所述第一夹辊与所述第二夹辊的挤压后得到所述第三复合料带。

13.根据权利要求1所述的五合一成型设备，其特征在于，还包括热压装置，由所述对折装置输出的所述第三复合料带能够进入所述热压装置并由所述热压装置进行压合。

14.根据权利要求1所述的五合一成型设备，其特征在于，还包括成品收卷装置，所述成品收卷装置能够对所述第三复合料带进行收卷。

15.一种五合一成型方法，其特征在于，包括：

提供第一复合料带，所述第一复合料带包括背膜料带及边框料带，所述边框料带上形成有沿长度方向依次排列的双镂空部，每个所述双镂空部包括两个沿所述边框料带的宽度方向间隔的镂空槽；

将CCM片料依次贴合于每个所述双镂空部的任一所述镂空槽处，以得到第二复合料带；

沿所述第二复合料带的中线将所述第二复合料带对折并使所述双镂空部的两个所述镂空槽重叠，以完成五合一成型并得到第三复合料带。

16.根据权利要求15所述的五合一成型方法，其特征在于，提供所述第一复合料带的步骤包括：

放卷初始复合料带，所述初始复合料带包括所述背膜料带及初始边框料带；

对所述初始复合料带进行加工，以在所述初始边框料带上加工出所述双镂空部，并得到所述第一复合料带；

将边框掩膜与所述第一复合料带复合，并对所述边框掩膜进行辊切，以将所述边框掩膜与所述双镂空部对应的区域裁切成掩膜片料；

收卷经辊切后的所述边框掩膜，并将所述掩膜片料留在所述双镂空部对应的区域。

17.根据权利要求16所述的五合一成型方法，其特征在于，在对所述初始复合料带进行加工，以在所述初始边框料带上加工出所述双镂空部的步骤之前，还包括沿所述初始复合料带的中线对所述背膜料带进行分切。

18.根据权利要求16所述的五合一成型方法，其特征在于，在得到所述第三复合料带的步骤之后，还包括对所述第三复合料带进行收卷的步骤。

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