[發(fā)明專利]一種燃料電池用雙極板模具檢測清掃裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810307691.8
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108607855A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 燕希強;王繼明;孫駐江;劉怒海;范炳堅;周錦文;張茂鋒;崔士濤;王鐸霖;馬東生;陳曉敏
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東國鴻氫能科技有限公司;佛山（云浮）氫能產(chǎn)業(yè)與新材料發(fā)展研究院
• 主分類號: B08B5/02
• 分類號: B08B5/02;B08B13/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 黃華蓮;郝傳鑫

本發(fā)明涉及燃料電池雙極板加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種燃料電池用雙極板模具檢測清掃裝置，包括控制單元、移動機構(gòu)、清潔機構(gòu)和攝像機構(gòu)，移動機構(gòu)的輸出端連接有安裝架，清潔機構(gòu)和攝像機構(gòu)分別安裝于安裝架，控制單元分別與移動機構(gòu)、清潔機構(gòu)和攝像機構(gòu)電連接；本發(fā)明提高了清潔效率和效果，降低人工投入和員工人身風(fēng)險。另外，提供一種燃料電池用雙極板模具檢測清掃方法，包括以下步驟：定位；清潔；圖像獲取；比對判斷；控制單元有無雜質(zhì)控制清潔機構(gòu)進行下一步操作，若無雜質(zhì)，則移動機構(gòu)將清潔機構(gòu)和檢測機構(gòu)移出模具的清潔和檢測位置，本發(fā)明，有助于大幅提升了雙極板加工的品質(zhì)，且檢測效率和準確度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池極板加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種燃料電池用雙極板模具檢測清掃裝置及方法。

背景技術(shù)

質(zhì)子交換膜燃料電池，是目前世界上最成熟的一種利用電解水逆反應(yīng)原理，使用可再生能源氫氣作為還原劑、空氣中氧氣作為氧化劑將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。其不同于普通電池將化學(xué)反應(yīng)物封存于電池內(nèi)部，待反應(yīng)物耗盡無法持續(xù)輸出電能。燃料電池只需持續(xù)提供燃料氣體及氧化劑即可持續(xù)輸出電能，故利用燃料電池作為動力的機車，具有加注時間短，續(xù)航里程高等明顯優(yōu)勢。其發(fā)電電堆具有體積小、能量密度高、零排放、凈化空氣等優(yōu)勢，反應(yīng)生成富氫水具有抗氧化，利于機體恢復(fù)等效果。

燃料電池電堆是由多片單體電池串聯(lián)疊加構(gòu)成，將雙極板與膜電極交替疊合密封，并由前、后端板及補償裝置壓緊固定，構(gòu)成質(zhì)子交換膜燃料電池電堆。電堆的核心是雙極板與MEA，雙極板常用石墨材質(zhì)制作。相比金屬雙極板，石墨雙極板具有較高導(dǎo)電性、耐蝕性，質(zhì)量輕、壽命長且與電極相容性好等特點。

現(xiàn)有石墨雙極板成型工藝，其一，通過機械雕刻硬石墨表面，形成流場。此法效率低，機械加工難度大，成本較高，且加工成型極板較厚，較脆不易組裝。其二，通過成型模具模壓，形成流場。這種方法可將極板表面流場及公共通道等特征一次成型，相比雕刻有較高效率，節(jié)省成本，加工成型的極板可做到很薄，且具有一定韌性。但由于柔性石墨板較軟，模壓成型后形成微真空狀態(tài)，吸附在模具表面，必須依靠人工去除廢邊，將成型極板從模具上取出。取出后要靠人工將模具清潔干凈，清理出附著于模具表面的石墨碎屑，然后人工視覺檢測是否有殘留，這種清潔方法耗時耗力，需使用氣槍與毛刷等工具。若殘留物附著性較高還需使用模具清潔機與無紡布模具表面較難清理干凈；若清潔不干凈，則會造成柔性石墨板表面流場被碎屑壓出凹坑，出現(xiàn)批量廢品，另，人工清潔檢測，需將手伸入壓機工作臺，存在一定安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供有利于提高燃料電池雙極板生產(chǎn)質(zhì)量，降低不合格率及人為不穩(wěn)定因素風(fēng)險的燃料電池雙極板模具清潔裝置。

本發(fā)明的另一目的在于提供提高模具清潔效率和清潔程度，進而提高燃料電池雙極板加工質(zhì)量的燃料電池雙極板模具清潔方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種燃料電池用雙極板模具檢測清掃裝置，包括控制單元、移動機構(gòu)、清潔機構(gòu)和攝像機構(gòu)，所述移動機構(gòu)的輸出端連接有安裝架，所述清潔機構(gòu)和攝像機構(gòu)分別安裝于安裝架，所述控制單元分別與移動機構(gòu)、清潔機構(gòu)和攝像機構(gòu)電連接；

所述控制單元包括控制模塊、用于接收攝像機構(gòu)攝取的模具表面的圖像接收模塊、用于判斷攝取的模具表面的圖像是否有雜質(zhì)的判斷模塊和用于反饋是否有雜質(zhì)的信號給控制模塊的反饋模塊，所述控制模塊分別與圖像接收模塊、判斷模塊和反饋模塊電連接。

本技術(shù)方案的進一步改進為，所述安裝架包括連接板、攝像支架、上氣刀支架和下氣刀支架，所述連接板與移動機構(gòu)的輸出端固定連接，所述攝像支架一端與連接板連接、另一端與上氣刀支架連接，所述下氣刀支架與連接板背向攝像支架的一側(cè)連接。

本技術(shù)方案的進一步改進為，所述清潔機構(gòu)包括用于清潔上模具的上氣刀模組和用于清潔下模具的下氣刀模組，所述上氣刀模組安裝于上氣刀支架，所述下氣刀模組安裝于下氣刀支架。