CN116295141A - 一种燃料电池双极板平整度检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种燃料电池双极板平整度检测方法及系统，涉及燃料电池双极板检测技术领域，包括XY轴电机控制器、两个位移激光传感器、摄像头、工控机，XY轴电机控制器、两个位移激光传感器、摄像头均与工控机连接，本申请通过摄像头识别检测件的特征信息，提取预设的第一检测路径，再把识别变形部分的坐标添加到自动规划路径上的X轴一维数组以及Y轴一维数组中，形成第二检测路径，根据第二检测路径进行检测；最后将所有测试件的结果进行数据分析，将分析结果存储和上传；本申请中的技术方案可以实现无人化操作，快速检测平整度，以及确保平整度精确并根据检测结果对测试件批次进行判断，方便质量把控，便于追溯信息，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池双极板检测技术领域，具体涉及一种燃料电池双极板平整度检测方法及系统。
背景技术
在氢燃料电池双极板检测领域，需要已加工完成的双极板进行平整度的检测，以剔除不合格的双极板和进行双极板平面加工良品率评估。燃料电池电堆堆栈生产受双极板的压装受到器表面平整度的影响，如果双极板的平整度达不到要求，往往容易造成气密性不好、压装不紧实、解除电阻过大等问题，所以在双极板的生产加工过程中对其平整度进行检测是至关重要的，但是现有的平整度检测装置中并没有实现实现无人化操作，有时难以避免人为篡改数据，且检测效率不佳。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种燃料电池双极板平整度检测方法及系统，旨在一定程度上解决相关技术中的技术问题。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种燃料电池双极板平整度检测方法，包括以下步骤：
S1、通过摄像头获取检测件的图像特征信息；
S2、将获取图像特征信息放入上位机数据库中进行数据比对，并根据比对结果抓取预设数据库内的产品信息以及相应第一检测路径；
S3、上位机通过第一检测路径所描述的图像与检测件图像进行比较，获取路径上的变形部分的坐标；
S4、把变形部分的坐标添加到自动规划路径上的X轴一维数组以及Y轴一维数组中，并形成第二检测路径；
S5、将自动规划的第二检测路径加载到XY轴位移控制器中，控制上下两个激光位移传感器运动，得出位移传感器与测试件表面的距离；
S6、将所有测试件的结果进行数据分析，将分析结果提供给工程师进行产品优化。
在上述技术方案的基础上，步骤S6还包括：
S61、根据第二检测路径中X轴一维数组，Y轴一维数组，赋值给XY轴移动控制器参数；
S62、通过控制XY轴移动控制器移动，采集上下两个激光位移传感器上的数据；
S63、通过用上下激光位移传感器的数据差值得到检测件的厚度数组；
S64、将检测件的厚度数组进行平均值计算得到平均厚度，作为检测件的平整度；
S65、判断平整度是否合格并保存到数据库中。
在上述技术方案的基础上，步骤S7还包括：
S71、将测试件的结果进行最大值，最小值，极差等数据统计；
S72、计算整个批次的合格率以及形成不平整点的分布图；
S73、将所有结果保存到数据库中；
S74、通过MES系统将数据发送到终端。
在上述技术方案的基础上，步骤S4中将第一检测路径的坐标数组减去变形部分的的坐标数组得到新的数组，在新的数组中随机获取至少2个坐标数据添加到自动规划路径的坐标X轴、Y轴的数组中，生成第二检测路径的坐标数组。
在上述技术方案的基础上，步骤S2中图像特征信息包括形状、尺寸、色彩、平面构型。
在上述技术方案的基础上，步骤S3中上位机预存第一检测路径所对应产品型号的图像信息，并作为图像识别校验对比信息。
在上述技术方案的基础上，一种燃料电池双极板平整度检测系统，包括XY轴电机控制器、两个位移激光传感器、摄像头、工控机，其中两个位移激光传感器上下对称设置，XY轴电机控制器、两个位移激光传感器、摄像头均与工控机连接，工控机设有数据通讯模块、系统配置模块、数据计算模块、数据存取模块和数据可视化模块；
控制摄像头采集检测件的图像并进行图像特征识别；
XY轴控制器控制两个位移激光传感器移动；
上位机收集并存储位移激光传感器采集的数据并进行数据分析处理。
在上述技术方案的基础上，两个位移激光传感器完全相同且分别设置于检测件上下两侧，摄像头固定设置在检测件工位上方或摄像头可移动控制。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明中的一种燃料电池双极板平整度检测方法及系统与现有技术相比，根据本发明提供的系统相比较原来的方式实现无人化操作，避免人为篡改数据，快速检测平整度，以及确保平整度精确并根据检测结果对测试件批次进行判断，方便质量把控，便于追溯信息，提高工作效率。
附图说明
图1为本发明实施例中一种燃料电池双极板平整度检测方法的流程示意图。
实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
参见图1所示本发明实施例中一种燃料电池双极板平整度检测方法的流程示意图，包括以下步骤：
S1、通过摄像头获取检测件的图像特征信息；摄像头拍摄每一个双极板检测件；
S2、将获取图像特征信息放入上位机数据库中进行数据比对，并根据比对结果抓取预设数据库内的产品信息以及相应第一检测路径；第一检测路径为预先设置的检测平整度路径，该路径决定检测平整度的测量路径，本申请方案中采用线性路径检测，因此需要根据不同结构不同版型预先规划路径；
S3、上位机通过第一检测路径所描述的图像与检测件图像进行比较，获取路径上的变形部分的坐标；通过图像识别手段计算出变形部分的可能分布，提取并定位变形部分的坐标；
S4、把变形部分的坐标添加到自动规划路径上的X轴一维数组以及Y轴一维数组中，并形成第二检测路径；
S5、将自动规划的第二检测路径加载到XY轴位移控制器中，控制上下两个激光位移传感器运动，得出位移传感器与测试件表面的距离；上下两个激光位移传感器平行移动，根据距离变化反映出双极板检测件的表明起伏变化情况；
S6、将所有测试件的结果进行数据分析，将分析结果提供给工程师进行产品优化。
步骤S6还包括：
S61、根据第二检测路径中X轴一维数组，Y轴一维数组，赋值给XY轴移动控制器参数；
S62、通过控制XY轴移动控制器移动，采集上下两个激光位移传感器上的数据；
S63、通过用上下激光位移传感器的数据差值得到检测件的厚度数组；
S64、将检测件的厚度数组进行平均值计算得到平均厚度，作为检测件的平整度；
S65、判断平整度是否合格并保存到数据库中。
步骤S7还包括：
S71、将测试件的结果进行最大值，最小值，极差等数据统计；
S72、计算整个批次的合格率以及形成不平整点的分布图；
S73、将所有结果保存到数据库中；
S74、通过MES系统将数据发送到终端。
步骤S4中将第一检测路径的坐标数组减去变形部分的的坐标数组得到新的数组，在新的数组中随机获取10(数值不唯一可以更改，至少2)个坐标数据添加到自动规划路径的坐标X轴、Y轴的数组中，生成第二检测路径的坐标数组。
步骤S2中图像特征信息包括形状、尺寸、色彩、平面构型。
步骤S3中上位机预存第一检测路径所对应产品型号的图像信息，并作为图像识别校验对比信息。根据生产技术要求和信息处理手段能力，产品型号的图像信息经过算法筛选然后提前录入上位机，作为检测结果分析的主要参照。
一种燃料电池双极板平整度检测系统，包括XY轴电机控制器、两个位移激光传感器、摄像头、工控机，其中两个位移激光传感器上下对称设置，XY轴电机控制器、两个位移激光传感器、摄像头均与工控机连接，工控机设有数据通讯模块、系统配置模块、数据计算模块、数据存取模块和数据可视化模块。
控制摄像头采集检测件的图像并进行图像特征识别；XY轴控制器控制两个位移激光传感器移动；上位机收集并存储位移激光传感器采集的数据并进行数据分析处理。两个位移激光传感器完全相同且分别设置于检测件上下两侧，摄像头固定设置在检测件工位上方或摄像头可移动控制。
数据通讯模块用于系统通讯和发送数据，系统配置模块，数据计算模块用于分析计算检测数据，数据存取模块用于储存和读取检测后的数据，数据可视化模块用于处理分析后的数据并形成可视化图表。
控制摄像头采集检测件的图像，进行图像特征识别，并与数据库中预设产品检测路径进行匹配，在图像中提取测量路线中的关键点，将关键点自动规划进入测量路线，并把路线加载到XY轴控制器中，通过XY轴控制器控制两个位移激光传感器移动，上位机收集不存储位移激光传感器采集的数据，上位机通过对采集的数据进行分析处理，得到检测件平整度以及整个批次不良率情况，形成不平整分布图、可视化显示。
本发明提供的一种燃料电池双极板平整度检测方法及系统与现有技术相比较，实现了无人化操作，避免人为篡改数据，可以快速检测平整度，提高工作效率；而且平整度检测结果稳定可靠，调节灵活，适配多种不同结构的材质和结构的双极板，根据检测结果对测试件批次进行判断，方便质量把控，便于追溯信息。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (8)
1.一种燃料电池双极板平整度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过摄像头获取检测件的图像特征信息；
S2、将获取图像特征信息放入上位机数据库中进行数据比对，并根据比对结果抓取预设数据库内的产品信息以及相应第一检测路径；
S3、上位机通过第一检测路径所描述的图像与检测件图像进行比较，获取路径上的变形部分的坐标；
S4、把变形部分的坐标添加到自动规划路径上的X轴一维数组以及Y轴一维数组中，并形成第二检测路径；
S5、将自动规划的第二检测路径加载到XY轴位移控制器中，控制上下两个激光位移传感器运动，得出位移传感器与测试件表面的距离；
S6、将所有测试件的结果进行数据分析，将分析结果提供给工程师进行产品优化。
2.根据权利要求1所述的一种燃料电池双极板平整度检测方法，其特征在于，所述步骤S6还包括：
S61、根据第二检测路径中X轴一维数组，Y轴一维数组，赋值给XY轴移动控制器参数；
S62、通过控制XY轴移动控制器移动，采集上下两个激光位移传感器上的数据；
S63、通过用上下激光位移传感器的数据差值得到检测件的厚度数组；
S64、将检测件的厚度数组进行平均值计算得到平均厚度，作为检测件的平整度；
S65、判断平整度是否合格并保存到数据库中。
3.根据权利要求1所述的一种燃料电池双极板平整度检测方法，其特征在于：所述步骤S7还包括，
S71、将测试件的结果进行最大值，最小值，极差等数据统计；
S72、计算整个批次的合格率以及形成不平整点的分布图；
S73、将所有结果保存到数据库中；
S74、通过MES系统将数据发送到终端。
4.根据权利要求1所述的一种燃料电池双极板平整度检测方法，其特征在于：所述步骤S4中将第一检测路径的坐标数组减去变形部分的的坐标数组得到新的数组，在新的数组中随机获取至少2个坐标数据添加到自动规划路径的坐标X轴、Y轴的数组中，生成第二检测路径的坐标数组。
5.根据权利要求1所述的一种燃料电池双极板平整度检测方法，其特征在于：所述步骤S2中图像特征信息包括形状、尺寸、色彩、平面构型。
6.根据权利要求1所述的一种燃料电池双极板平整度检测方法，其特征在于：所述步骤S3中上位机预存第一检测路径所对应产品型号的图像信息，并作为图像识别校验对比信息。
7.一种燃料电池双极板平整度检测系统，其特征在于：包括XY轴电机控制器、两个位移激光传感器、摄像头、工控机，其中两个位移激光传感器上下对称设置，XY轴电机控制器、两个位移激光传感器、摄像头均与工控机连接，工控机设有数据通讯模块、系统配置模块、数据计算模块、数据存取模块和数据可视化模块；
控制摄像头采集检测件的图像并进行图像特征识别；
XY轴控制器控制两个位移激光传感器移动；
上位机收集并存储位移激光传感器采集的数据并进行数据分析处理。
8.根据权利要求7所述的一种燃料电池双极板平整度检测系统，其特征在于：所述两个位移激光传感器完全相同且分别设置于检测件上下两侧，摄像头固定设置在检测件工位上方或摄像头可移动控制。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117601482A (zh) * | 2023-12-04 | 2024-02-27 | 苏州铂瑞电极工业有限公司 | 基于智能调控的燃料电池双极板压合机 |
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2023
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN117601482A (zh) * | 2023-12-04 | 2024-02-27 | 苏州铂瑞电极工业有限公司 | 基于智能调控的燃料电池双极板压合机 |
| CN117601482B (zh) * | 2023-12-04 | 2024-05-03 | 苏州铂瑞电极工业有限公司 | 基于智能调控的燃料电池双极板压合机 |
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