CN113092031A - 一种质子交换膜燃料电池膜电极的成品检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种质子交换膜燃料电池膜电极的成品检测设备，包括检测工位、移载机械手和读码器，所述检测工位设置有至少三个，所述检测工位上侧固定有用于驱动所述移载机械手移动的驱动机架，所述读码器固定于所述移载机械手，所述检测工位的一侧设有上料料匣；所述读码器用于读取和记录膜电极的二维码，所述移载机械手用于从所述上料料匣中吸取所述膜电极，所述驱动机架用于带动所述移载机械手移动，将所述膜电极放置于所述检测工位；所述检测工位用于同时对所述膜电极进行气密检测和阻抗检测。本发明省去了需要配备多台设备，减小占地面积，人力需求少，节省成本，且检测效率高，质量管控更优异且更稳定。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种质子交换膜燃料电池膜电极的成品检测设备。
背景技术
质子交换膜燃料电池的膜电极成品的检测设备，即对膜电极进行气密检测和阻抗检测的设备，气密检测通常是指在膜电极阴极和阳极两侧建立一个压力差，保压一定时间后，通过考量压力差的大小或者串气流量的大小来反应阴阳极之间的串气量。膜电极具备电容特性，测量膜电极阴极和阳极之间的阻抗可以反应膜电极内部接触电阻，是考量膜电极电性能的重要手段。
现有市场上的检测方法通常是采用两台设备分别对膜电极进行气密检测和阻抗检测，另外，通常采用压差法(即用压力差的大小来表征膜电极的气密性能)和流量法(即用串气流量大小来表征膜电极的气密性能)的气密检测设备是不一样的，即膜电极产品生产厂家可能需要配备两套气密检测设备才能满足市场用户需求。
以上检测方法有如下缺点：
①需要配备两到三台独立的检测设备，占地面积大，耗费人力资源，维护保养工作大等缺点显著；
②因为膜电极易碎易褶皱，此检测方法需要膜电极在多设备之间重复转移生产，转移过程对膜电极的质量造成伤害的风险大；
③检测效率低；
④气密检测和阻抗检测是分开进行的，就需要生产人员做两次质量分选，质量管理手续相对更复杂。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种质子交换膜燃料电池膜电极的成品检测设备，可改善上述现有技术中的缺陷。
本发明采用如下技术方案：
一种质子交换膜燃料电池膜电极的成品检测设备，包括检测工位、移载机械手和读码器，所述检测工位设置有至少三个，所述检测工位上侧固定有用于驱动所述移载机械手移动的驱动机架，所述读码器固定于所述移载机械手，所述检测工位的一侧设有上料料匣；所述读码器用于读取和记录膜电极的二维码，所述移载机械手用于从所述上料料匣中吸取所述膜电极，所述驱动机架用于带动所述移载机械手移动，依次将所述膜电极放置于所述检测工位；所述检测工位用于同时对所述膜电极进行气密检测和阻抗检测。
作为进一步的方案，所述检测工位包括上腔体组件、下腔体组件、腔体开闭气缸和下腔体组件移载机构，所述下腔体组件可移动地安装于所述下腔体组件移载机构，所述下腔体组件移载机构一端的上侧安装有固定机架，所述腔体开闭气缸安装于所述固定机架，所述腔体开闭气缸连接于所述上腔体组件；所述下腔体组件用于放置所述膜电极，所述下腔体组件移载机构用于驱动所述下腔体组件沿所述下腔体组件移载机构的方向来回移动，所述腔体开闭气缸用于驱动所述上腔体组件垂直纵向移动。
作为进一步的方案，所述驱动机架设有横向移动机构和纵向移动机构，所述横向移动机构驱动所述移载机械手横向水平移动，所述纵向移动机构用于驱动所述移载机械手纵向垂直移动。
作为进一步的方案，所述移载机械手上设置有传感器，所述传感器用于检测所述移载机械手的位置并定位吸取所述膜电极。
作为进一步的方案，所述检测工位的另一侧设有NG品料匣和OK品料匣，所述NG品料匣用于叠放检测不合格的膜电极成品，所述OK品料匣用于叠放检测合格的膜电极成品。
作为进一步的方案，所述读码器连接控制主机，所述读码器读取所述膜电极的二维码信息并传递所述控制主机。
作为进一步的方案，所述的质子交换膜燃料电池膜电极的成品检测设备还包括设备机架，所述检测工位、移载机械手和驱动机架均设置于所述设备机架上。
作为进一步的方案，所述设备机架配设有用于防尘的设备机罩。
本发明的有益效果在于：本发明设计的一种质子交换膜燃料电池膜电极的成品检测设备，将压差法气密检测、流量法气密检测、阻抗检测集成为一套自动检测设备，省去了需要配备多台设备，减小占地面积，人力需求少，节省成本，且检测效率高，质量管控更优异且更稳定。
附图说明
图1为本发明实施例的整体示意图；
图2为图1中A处的放大示意图；
图3为本发明实施例中检测工位的示意图；
图4为本发明实施例中设备机罩的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
如图1至图4所示，本实施例提供一种质子交换膜燃料电池膜电极的成品检测设备，包括检测工位1、移载机械手2和读码器3，所述检测工位1设置有至少三个，所述检测工位1上侧固定有用于驱动所述移载机械手2移动的驱动机架4，所述读码器3固定于所述移载机械手2，所述检测工位1的一侧设有上料料匣5；所述读码器3用于读取和记录膜电极的二维码，所述移载机械手2用于从所述上料料匣5中吸取所述膜电极，所述驱动机架4用于带动所述移载机械手2移动，依次将所述膜电极放置于所述检测工位1；所述检测工位1用于同时对所述膜电极进行气密检测和阻抗检测。
需要说明的是，本实施例中设置三个检测工位，其中包括一号检测工位101、二号检测工位102和三号检测工位103，所述一号检测工位101、二号检测工位102和三号检测工位103为具有同样功能的检测工位。
进一步地，所述驱动机架4设有横向移动机构和纵向移动机构，所述横向移动机构驱动所述移载机械手2横向水平移动，所述纵向移动机构用于驱动所述移载机械手2纵向垂直移动。
更进一步地，所述检测工位1包括上腔体组件6、下腔体组件7、腔体开闭气缸8和下腔体组件移载机构9，所述下腔体组件7可移动地安装于所述下腔体组件移载机构9，所述下腔体组件移载机构9一端的上侧安装有固定机架10，所述腔体开闭气缸8安装于所述固定机架10，所述腔体开闭气缸8连接于所述上腔体组件6；所述下腔体组件7用于放置所述膜电极，所述下腔体组件移载机构9用于驱动所述下腔体组件7沿所述下腔体组件移载机构9的方向来回移动，所述腔体开闭气缸8用于驱动所述上腔体组件6垂直纵向移动。
具体地，当移载机械手横向移动至所述一号检测工位后，所述下腔体组件移载机构够带动所述下腔体组件向移载机械手的方向移动，移载机械手纵向向下移动，使膜电极靠近下组件腔体，移载机械手将膜电极放置于下组件腔体内，所述下腔体组件移载机构带动下腔体组件移动回到正对所述上腔体组件的位置，随后所述腔体开闭气缸带动所述上腔体组件向所述下腔体组件靠近并闭合，进行气密检测和阻抗检测。
本实施例中，所述移载机械手2上设置有传感器11，所述传感器11用于检测所述移载机械手2的位置并定位吸取所述膜电极。
进一步地，所述检测工位的另一侧设有NG品料匣12和OK品料匣13，所述NG品料匣12用于叠放检测不合格的膜电极成品，所述OK品料匣13用于叠放检测合格的膜电极成品。
更进一步地，所述读码器3连接控制主机，所述读码器3读取所述膜电极的二维码信息并传递所述控制主机。
上述进行气密检测和阻抗检测后检测结果与该膜电极的二维码绑定，检测结果分为合格品和不合格品，将检测结果上传至控制主机，控制主机控制移载机械手移动至检测结果为不合格品的检测工位，移载机械手将不合格品吸取并移动并放置至NG品料匣；控制主机控制移载机械手移动至检测结果为合格品的检测工位，移载机械手将合格品吸取并移动并放置至OK品料匣。
本实施例中，所述的质子交换膜燃料电池膜电极的成品检测设备还包括设备机架14，所述检测工位1、移载机械手2和驱动机架4均设置于所述设备机架14上。所述设备机架14底部四角可设置滚轮，方便移动。
进一步地，所述设备机架14配设有用于防尘的设备机罩15。
上述质子交换膜燃料电池膜电极的成品检测设备的工作原理为：
首先采用人工将整摞膜电极成品(约300片)叠放置于上料料匣内，启动设备，所述控制主机控制所述移载机械手运动到上料料匣上方，所述移载机械手上的读码器先读取和记录最上面一片膜电极的二维码，二维码信息传递至所述控制主机，所述控制主机记录该膜电极的信息，然后移载机械手吸取最上面一片膜电极，将其运转至一号检测工位的检测下腔组件上，检测下腔组件在下腔体移载机构驱动下运动到检测上腔组件下方，检测上腔组件通过腔体开闭气缸驱动与检测下腔组件闭合，闭合后反馈至控制主机，设备按设定程进行检测，气密检测和阻抗检测同时进行。因为检测过程需要持续一定时间，此时移载机械手回到上料料匣上方，再次对下一片膜电极读码取料，取一片膜电极放置到二号检测工位，二号检测工位的检测过程与一号检测工位一样。此时移载机械手再次回到上料料匣上方，再次读码取料，取一片膜电极放置到三号检测工位，三号检测工位的检测过程与一号检测工位一样。
一号检测工位完成检测后，检测下腔组件在下腔体移载机构驱动下移动至移载机械手对检测工位取放料位置，移载机械手将检测后的膜电极取出，根据检测结果进行分选，不合格品叠放到NG品料匣，合格品叠放到OK品料匣。同样的，移载机械手分别将二号检测工位和三号检测工位检测完成的产品根据分选结果叠放到NG品料匣和OK品料匣。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种质子交换膜燃料电池膜电极的成品检测设备，其特征在于，包括检测工位(1)、移载机械手(2)和读码器(3)，所述检测工位(1)设置有至少三个，所述检测工位(1)上侧固定有用于驱动所述移载机械手(2)移动的驱动机架(4)，所述读码器(3)固定于所述移载机械手(2)，所述检测工位(1)的一侧设有上料料匣(5)；所述读码器(3)用于读取和记录膜电极的二维码，所述移载机械手(2)用于从所述上料料匣(5)中吸取所述膜电极，所述驱动机架(4)用于带动所述移载机械手(2)移动，依次将所述膜电极放置于所述检测工位(1)；所述检测工位(1)用于同时对所述膜电极进行气密检测和阻抗检测。
2.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池膜电极的成品检测设备，其特征在于，所述检测工位(1)包括上腔体组件(6)、下腔体组件(7)、腔体开闭气缸(8)和下腔体组件移载机构(9)，所述下腔体组件(7)可移动地安装于所述下腔体组件移载机构(9)，所述下腔体组件移载机构(9)一端的上侧安装有固定机架(10)，所述腔体开闭气缸(8)安装于所述固定机架(10)，所述腔体开闭气缸(8)连接于所述上腔体组件(6)；所述下腔体组件(7)用于放置所述膜电极，所述下腔体组件移载机构(9)用于驱动所述下腔体组件(7)沿所述下腔体组件移载机构(9)的方向来回移动，所述腔体开闭气缸(8)用于驱动所述上腔体组件(6)垂直纵向移动。
3.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池膜电极的成品检测设备，其特征在于，所述驱动机架(4)设有横向移动机构和纵向移动机构，所述横向移动机构驱动所述移载机械手(2)横向水平移动，所述纵向移动机构用于驱动所述移载机械手(2)纵向垂直移动。
4.根据权利要求3所述的质子交换膜燃料电池膜电极的成品检测设备，其特征在于，所述移载机械手(2)上设置有传感器(11)，所述传感器(11)用于检测所述移载机械手(2)的位置并定位吸取所述膜电极。
5.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池膜电极的成品检测设备，其特征在于，所述检测工位(1)的另一侧设有NG品料匣(12)和OK品料匣(13)，所述NG品料匣(12)用于叠放检测不合格的膜电极成品，所述OK品料匣(13)用于叠放检测合格的膜电极成品。
6.根据权利要求5所述的质子交换膜燃料电池膜电极的成品检测设备，其特征在于，所述读码器(3)连接控制主机，所述读码器(3)读取所述膜电极的二维码信息并传递所述控制主机。
7.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池膜电极的成品检测设备，其特征在于，还包括设备机架(14)，所述检测工位(1)、移载机械手(2)和驱动机架(4)均设置于所述设备机架上。
8.根据权利要求7所述的质子交换膜燃料电池膜电极的成品检测设备，其特征在于，所述设备机架(14)配设有用于防尘的设备机罩(15)。
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