CN112782182B - 一种7 mea的外观检测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种7MEA的外观检测方法，属于7MEA的外观检测技术领域。7MEA的7MEA包括塑料边框和碳纸扩散层，7MEA的外观检测方法包括：当检测塑料边框的外观时，白色光源的光强为880～960LUX，白色光源的入射角在75°～40°之间变化，白色光源的发射端与被照射的塑料边框之间的距离为700‑900mm。当检测碳纸扩散层的外观时，白色光源的光强为660～780LUX，白色光源的入射角在66°～35°之间变化，白色光源的发射端与被照射的碳纸扩散层之间的距离为700‑900mm。此检测方法能够对质子交换膜膜电极的塑料边框和碳纸扩散层的外观进行有效检测，检测更加准确。
Description
技术领域
本申请涉及7 MEA的外观检测技术领域，具体而言，涉及一种7 MEA的外观检测方法。
背景技术
7 MEA(膜电极)是指在质子交换膜的两个表面上设置有催化剂层，然后再设置两个塑料边框以及两侧气体扩散层。在使用膜电极进行燃料电池的制备之前，通常需要对膜电极的外观进行检测，以便使用合格的膜电极进行燃料电池的制备。
现有技术中，可以使用外观检测装置对膜电极的外观进行检测，但通常检测不准确，对于某些外观缺陷不能够识别出来。
发明内容
发明人研究发现，膜电极的外观缺陷不能够被外观检测装置识别出来的原因在于：检测膜电极的外观的缺陷主要是检测膜电极的两个表面的缺陷，对于每一片表面，有塑料边框和碳纸(气体扩散层)，塑料边框和碳纸扩散层的材料不同，检测外观缺陷的时候，会存在差异，从而使部分缺陷不能够被识别出来。
本申请的目的在于提供一种7 MEA的外观检测方法，能够对塑料边框和碳纸扩散层的外观进行有效检测，检测结果更加准确。
本申请提供一种7 MEA的外观检测方法，7 MEA包括塑料边框和碳纸扩散层，外观检测方法包括：当检测塑料边框的外观时，使用白色光源照射塑料边框，并检测塑料边框的外观；其中，白色光源的光强为880～960LUX，白色光源的入射角在75°～40°之间变化，白色光源的发射端与被照射的塑料边框之间的距离为700-900mm。当检测碳纸扩散层的外观时，使用白色光源照射碳纸扩散层，并检测碳纸扩散层的外观；其中，白色光源的光强为660～780LUX，白色光源的入射角在66°～35°之间变化，白色光源的发射端与被照射的碳纸扩散层之间的距离为700-900mm。
发明人研究发现，为了对塑料边框的外观进行检测，使用光强为880～960LUX的白色光源并在75°～40°范围内的角度对其进行扫射；对于碳纸扩散层的区域，使用光强为660～780LUX的白色光源并在66°～35°范围内的角度对其进行扫射，在检测其外观的时候，可以使塑料边框和碳纸扩散层上的外观缺陷能够大部分甚至全部检测出来，可以使外观缺陷的识别更加准确，外观检测更加精确。
在一种可能的实施方式中，白色光源为稳定白色光源。当照射塑料边框时，稳定白色光源的初始入射角为72～75°，末尾入射角为40～46°。当照射碳纸扩散层时，稳定白色光源的初始入射角为61～66°，末尾入射角为35～38°。
使用稳定白色光源进行照射，可以使光强一致；且在照射的时候，入射角从大变小进行检测，可以塑料边框和碳纸扩散层上的外观缺陷基本可以检测出来，外观缺陷的识别更加准确。
在一种可能的实施方式中，外观检测方法包括：先检测7 MEA的第一表面的外观，再检测7 MEA的第二表面的外观。可以对7 MEA的正反两面的外观均进行有效检测。
在一种可能的实施方式中，外观检测方法在外观检测***上进行，外观检测***还包括第一真空吸附平台、翻转装置、第二真空吸附平台、第一外观检测装置和第二外观检测装置，翻转装置连接第一真空吸附平台。第一外观检测装置位于第一真空吸附平台的上方，第二外观检测装置位于第二真空吸附平台的上方。外观检测方法包括：将7 MEA吸附于第一真空吸附平台上，且7 MEA的第一表面朝上。使用第一外观检测装置发出白色光源照射7 MEA的第一表面，并检测第一表面的外观。使用翻转装置翻转和转移7 MEA，使7 MEA吸附于第二真空吸附平台上，且7 MEA的第二表面朝上。使用第二外观检测装置发出白色光源照射7 MEA的第二表面，并检测第二表面的外观。
使用真空吸附平台固定7 MEA，可以对7 MEA进行无损翻转，以便在检测的过程中，对7 MEA的外观不造成损坏。
在一种可能的实施方式中，使用翻转装置翻转和转移7 MEA的步骤，包括：通过翻转装置将第一真空吸附平台翻转至第二真空吸附平台的上方，然后第一真空吸附平台的吸附断开，同时第二真空吸附平台的吸附开启，将第一真空吸附平台上的7 MEA吸附至第二真空吸附平台上；然后通过翻转装置将第一真空吸附平台转移至原来的位置。
在翻转7 MEA的时候，7 MEA处于被真空吸附的状态，可以对7 MEA进行无损翻转。
在一种可能的实施方式中，当7 MEA与第二真空吸附平台的距离为3-5mm时，第一真空吸附平台的吸附断开，同时第二真空吸附平台的吸附开启。
可以使第二真空吸附平台对第一真空吸附平台放开的7 MEA进行有效真空吸附，避免翻转7 MEA的时候对其结构造成损坏。
在一种可能的实施方式中，翻转装置包括转动轴和连接于转动轴的翻转件，翻转件的远离转动轴的一端固定连接于第一真空吸附平台。通过翻转装置将第一真空吸附平台翻转至第二真空吸附平台的上方的步骤，包括：控制转动轴转动，使连接于转动轴上的翻转件以及第一真空吸附平台同步转动，并翻转至第二真空吸附平台的上方。
翻转的方式较为简单，容易达到；且能够实现第一真空吸附平台以及其吸附的7MEA进行同步翻转和转移。
在一种可能的实施方式中，翻转装置还包括限位件，限位件设置于转动轴的靠近第二真空吸附平台的一侧。检测方法包括：控制转动轴转动，使连接于转动轴上的翻转件以及第一真空吸附平台同步转动，当限位件与翻转件接触时，第一真空吸附平台位于第二真空吸附平台的上方，且第一真空吸附平台上的7 MEA与第二真空吸附平台的距离为3-5mm。
避免翻转件翻转过剩，避免第一真空吸附平台接触或者距离第二真空吸附平台过近，以便对7 MEA进行无损翻转。
在一种可能的实施方式中，外观检测***还包括用于放置多片7 MEA的待检测储存装置，外观检测方法包括：使用吸附装置将待检测储存装置内的一片7 MEA吸附转移至第一真空吸附平台上。
通过吸附装置进行7 MEA的转移，实现在外观检测的过程中，对7 MEA进行无损转移。
在一种可能的实施方式中，外观检测***还包括用于放置多片7 MEA的合格储存装置和用于放置多片7 MEA的不合格储存装置。外观检测方法还包括：当第一外观检测装置和第二外观检测装置均检测7 MEA的外观合格，使用吸附装置将合格的7 MEA吸附转移至合格储存装置内。当第一外观检测装置和/或第二外观检测装置均检测7 MEA的外观不合格，使用吸附装置将不合格的7 MEA吸附转移至不合格储存装置内。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图也属于本申请的保护范围。
图1为本申请提供的7 MEA的外观检测方法的流程图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
图1为本申请提供的7 MEA的外观检测方法的流程图。请参阅图1，7MEA包括3CCM、设置在3CCM两个表面的塑料边框和碳纸扩散层。
为了识别7 MEA的外观缺陷，本申请提供一种外观检测***，该外观检测***包括待检测储存装置、第一真空吸附平台、翻转装置、第二真空吸附平台、合格储存装置、不合格储存装置、第一外观检测装置和第二外观检测装置。
待检测储存装置用于存储还没有检测外观的7 MEA，多片7 MEA重叠在待检测储存装置内。通过吸附装置将待检测储存装置内的一片7 MEA吸附于第一真空吸附平台上，且7MEA的第一表面朝上。可选地，吸附装置可以是真空吸附盘，以对7 MEA进行无损转移。
第一外观检测装置位于第一真空吸附平台的上方，使用第一外观检测装置对7MEA的第一表面的外观进行检测。其中，第一外观检测装置上设置有检测件和光源件，检测件的检测端和光源件的光源端均朝向第一真空吸附平台上的7 MEA。光源件对7 MEA进行照射，检测件为CCD相机，对照射到的7 MEA进行拍摄，然后将图像信号转化成电信号，自动识别光源照射的位置是否存在外观缺陷。
本申请中，光源件从光源端发出的光为白色光源。当照射塑料边框时，光源端(发射端)与被照射的塑料边框之间的距离为700-900mm，即光线的长度为700-900mm。白色光源的光强为880～960LUX，转动第一外观检测装置的光源端，使白色光源的入射角在75°～40°之间变化。当照射碳纸扩散层时，光源端(发射端)与被照射的碳纸扩散层之间的距离为700-900mm，即光线的长度为700-900mm。白色光源的光强为660～780LUX，转动第一外观检测装置的光源端，使白色光源的入射角在66°～35°之间变化。
可选地，白色光源为稳定白色光源。当照射塑料边框时，稳定白色光源的初始入射角为72～75°，末尾入射角为40～46°。也就是说，当光源端发出的稳定白色光源刚刚照射在塑料边框上的时候，稳定白色光源的光线与检测平面(塑料边框的表面)之间的夹角为72～75°；然后逐渐转动光源端，当稳定白色光源的光线与检测平面(塑料边框的表面)之间的夹角为40～46°，该区域的塑料边框的缺陷检测完毕。然后移动第一外观检测装置，对塑料边框的下一区域的外观缺陷进行检测。
当照射碳纸扩散层时，稳定白色光源的初始入射角为61～66°，末尾入射角为35～38°。也就是说，当光源端发出的稳定白色光源刚刚照射在碳纸扩散层上的时候，稳定白色光源的光线与检测平面(碳纸扩散层的表面)之间的夹角为61～66°；然后逐渐转动光源端，当稳定白色光源的光线与检测平面(碳纸扩散层的表面)之间的夹角为35～38°，该区域的碳纸扩散层的缺陷检测完毕。然后移动第一外观检测装置，对碳纸扩散层的下一区域的外观缺陷进行检测。
7 MEA的第一表面的外观检测完毕，使用翻转装置翻转和转移7 MEA，使7 MEA吸附于第二真空吸附平台上，且7 MEA的第二表面朝上。
可选地，通过翻转装置将第一真空吸附平台翻转至第二真空吸附平台的上方，然后第一真空吸附平台的吸附断开，同时第二真空吸附平台的吸附开启，将第一真空吸附平台上的7 MEA吸附至第二真空吸附平台上；然后通过翻转装置将第一真空吸附平台转移至原来的位置，以便对下一片7MEA的外观进行检测。
进一步地，翻转装置包括转动轴和连接于转动轴的翻转件，翻转件的远离转动轴的一端固定连接于第一真空吸附平台。通过翻转装置将第一真空吸附平台翻转至第二真空吸附平台的上方的方法，包括：控制转动轴转动，使连接于转动轴上的翻转件以及第一真空吸附平台同步转动，并翻转至第二真空吸附平台的上方。
可选地，翻转件为板状结构，板状结构的一侧与转动轴固定连接，另一侧与第一真空吸附平台固定连接。在需要对7 MEA进行翻面的时候，正转转动轴，转动轴上固定的板状翻转件和固定在板状翻转件上的第一真空吸附平台，以及吸附在第一真空吸附平台上的7MEA均翻转，当第一真空吸附平台位于第二真空吸附平台的上方的时候，7 MEA的第一表面朝下，第一真空吸附平台的吸附断开，第二真空吸附平台的吸附开启，7 MEA第二真空吸附平台吸附，使7 MEA吸附至第二真空吸附平台上，并且7 MEA的第二表面朝上。然后转动轴反转，转动轴上固定的板状翻转件和固定在板状翻转件上的第一真空吸附平台转动至原来的位置，进行下一片7 MEA的吸附。
可选地，当7 MEA与第二真空吸附平台的距离为3-5mm时，第一真空吸附平台的吸附断开，同时第二真空吸附平台的吸附开启。
本申请中，为了避免转动轴转动过多，避免第一真空吸附平台接触或者距离第二真空吸附平台过近。翻转装置还包括限位件，限位件设置于转动轴的靠近第二真空吸附平台的一侧，用于限制翻转件转动的角度。
可选地，限位件可以是限位板，限位板竖向固定在平台上，且限位板具有一定的高度，当转动轴转动到一定的角度时，板状翻转件与限位板的上端接触，使板状翻转件不能够再进行转动。此时，第一真空吸附平台位于第二真空吸附平台的上方，第一真空吸附平台上的7 MEA与第二真空吸附平台的距离为3-5mm。当7 MEA吸附在第二真空吸附平台上以后，7MEA的第二表面朝上，第二外观检测装置位于第二真空吸附平台的上方，使用第二外观检测装置对7 MEA的第二表面的外观进行检测。其中，第二外观检测装置的结构和功能与第一外观检测装置的结构和功能一致，此处不再赘述。
合格储存装置用于存储外观检测合格的7 MEA，多片外观合格的7MEA重叠在合格储存装置内。不合格储存装置用于存储外观检测不合格的7 MEA，多片外观不合格的7 MEA重叠在不合格储存装置内。
外观检测完毕以后，通过吸附装置将外观检测合格的7 MEA吸附转移至合格储存装置内；通过吸附装置将外观检测不合格的7 MEA吸附转移至不合格储存装置内。然后进行下一片7 MEA的外观检测。可选地，吸附装置可以是真空吸附盘，以对7 MEA进行无损转移。
本申请中，7 MEA的外观检测可以连续化进行，当第一真空吸附平台上的7 MEA被转移在第二真空吸附平台上的时候，就将下一片7 MEA转移至第一真空吸附平台上，第一真空吸附平台上方的第一外观检测装置和第二真空吸附平台上方的第二外观检测装置同时对两片7 MEA的外观进行检测，以提高外观检测的效率。
实施例
7 MEA的外观检测方法包括如下步骤：
(1)、使用真空吸附盘将待检测储存装置内的一片7 MEA吸附，通过真空吸附盘将其转移至第一真空吸附平台上，且7 MEA的第一表面朝上。
(2)、光源件从光源端发出的光为白色光源，转动第一外观检测装置的光源端，并通过第一外观检测装置的检测件对7 MEA的第一表面上的外观缺陷进行检测。在照射塑料边框时，光源端与被照射的塑料边框之间的距离为800mm左右，在照射碳纸扩散层时，光源端与被照射的碳纸扩散层之间的距离为800mm左右。
(3)、正转转动轴，转动轴上固定的板状翻转件和固定在板状翻转件上的第一真空吸附平台，以及吸附在第一真空吸附平台上的7 MEA均翻转，当第一真空吸附平台位于第二真空吸附平台的上方6mm时，第一真空吸附平台的吸附断开，第二真空吸附平台的吸附开启，7 MEA第二真空吸附平台吸附，使7 MEA吸附至第二真空吸附平台上，并且7 MEA的第二表面朝上。
(4)、光源件从光源端发出的光为白色光源，转动第二外观检测装置的光源端，并通过第二外观检测装置的检测件对7 MEA的第二表面上的外观缺陷进行检测。在照射塑料边框时，光源端与被照射的塑料边框之间的距离为800mm左右，在照射碳纸扩散层时，光源端与被照射的碳纸扩散层之间的距离为800mm左右。
(5)、使用真空吸附盘将外观检测合格的7 MEA吸附于合格储存装置内；使用真空吸附盘将外观检测不合格的7 MEA吸附于不合格储存装置内。
对于不同的实施例以及对比例，第一外观检测装置和第二外观检测装置的检测条件不同，如表1。使用实施例以及对比例提供的7 MEA的外观检测方法将7 MEA的外观检测完毕以后(每个实施例和对比例分别检测600片7 MEA的外观)，再使用人工进行7 MEA的外观进行检测，对比检测结果(检测结果为合格或不合格)，计算出检测准确的准确率(准确率＝人工检测方法与外观检测方法结果相同的片数/总片数×100％)，如表1。
其中，人工检测7 MEA的外观缺陷的方法如下：将7 MEA放置到需要检验的白炽灯工作台下；两只手戴好手套，将膜电极小心拿起；用视力达到1.0及以上的员工在灯光下检验；先检验膜电极的阴极面，检验有无超标的外观缺陷；再检验阳极面，检验有无超标的外观缺陷(是否超标的标准与外观检测装置的标准一致)；将检验结果作好记录，并将已检验的产品分类存放。
表1检测条件和检测结果
从表1可以看出，实施例1-实施例4提供的外观检测方法的外观检测准确率较高，且实施例1和实施例3提供的外观检测方法的外观检测准确率更高。对于7 MEA的外观检测来说，选择的光源的光强或光源的入射角以及扫射角度，均会影响外观检测的准确性。
以上所述仅为本申请的一部分实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种7MEA的外观检测方法，所述7MEA包括塑料边框和碳纸扩散层，其特征在于，所述外观检测方法包括：
当检测所述塑料边框的外观时，使用稳定白色光源照射所述塑料边框，并检测所述塑料边框的外观；其中，所述稳定白色光源的光强为880～960LUX，所述稳定白色光源的入射角在75°～40°之间变化进行扫射，所述稳定白色光源的发射端与被照射的所述塑料边框之间的距离为700-900mm；所述稳定白色光源的初始入射角为72～75°，末尾入射角为40～46°；
当检测所述碳纸扩散层的外观时，使用稳定白色光源照射所述碳纸扩散层，并检测所述碳纸扩散层的外观；其中，所述稳定白色光源的光强为660～780LUX，所述稳定白色光源的入射角在66°～35°之间变化进行扫射，所述稳定白色光源的发射端与被照射的所述碳纸扩散层之间的距离为700-900mm；所述稳定白色光源的初始入射角为61～66°，末尾入射角为35～38°。
2.根据权利要求1所述的外观检测方法，其特征在于，所述外观检测方法包括：先检测所述7MEA的第一表面的外观，再检测所述7MEA的第二表面的外观。
3.根据权利要求2所述的外观检测方法，其特征在于，所述外观检测方法在外观检测***上进行，所述外观检测***还包括第一真空吸附平台、翻转装置、第二真空吸附平台、第一外观检测装置和第二外观检测装置，所述翻转装置连接所述第一真空吸附平台，所述第一外观检测装置位于所述第一真空吸附平台的上方，所述第二外观检测装置位于所述第二真空吸附平台的上方，所述外观检测方法包括：
将所述7MEA吸附于所述第一真空吸附平台上，且所述7MEA的第一表面朝上；
使用所述第一外观检测装置发出所述白色光源照射所述7MEA的第一表面，并检测所述第一表面的外观；
使用所述翻转装置翻转和转移所述7MEA，使所述7MEA吸附于所述第二真空吸附平台上，且所述7MEA的第二表面朝上；
使用所述第二外观检测装置发出所述白色光源照射所述7MEA的第二表面，并检测所述第二表面的外观。
4.根据权利要求3所述的外观检测方法，其特征在于，使用所述翻转装置翻转和转移所述7MEA的步骤，包括：
通过所述翻转装置将所述第一真空吸附平台翻转至所述第二真空吸附平台的上方，然后所述第一真空吸附平台的吸附断开，同时所述第二真空吸附平台的吸附开启，将所述第一真空吸附平台上的所述7MEA吸附至所述第二真空吸附平台上；然后通过翻转装置将所述第一真空吸附平台转移至原来的位置。
5.根据权利要求4所述的外观检测方法，其特征在于，当所述7MEA与所述第二真空吸附平台的距离为3-5mm时，所述第一真空吸附平台的吸附断开，同时所述第二真空吸附平台的吸附开启。
6.根据权利要求5所述的外观检测方法，其特征在于，所述翻转装置包括转动轴和连接于所述转动轴的翻转件，所述翻转件的远离所述转动轴的一端固定连接于所述第一真空吸附平台；
通过所述翻转装置将所述第一真空吸附平台翻转至所述第二真空吸附平台的上方的步骤，包括：
控制所述转动轴转动，使连接于所述转动轴上的翻转件以及所述第一真空吸附平台同步转动，并翻转至所述第二真空吸附平台的上方。
7.根据权利要求6所述的外观检测方法，其特征在于，所述翻转装置还包括限位件，所述限位件设置于所述转动轴的靠近所述第二真空吸附平台的一侧，所述检测方法包括：
所述控制所述转动轴转动，使连接于所述转动轴上的翻转件以及所述第一真空吸附平台同步转动，当所述限位件与所述翻转件接触时，所述第一真空吸附平台位于所述第二真空吸附平台的上方，所述第一真空吸附平台上的7MEA与所述第二真空吸附平台的距离为3-5mm。
8.根据权利要求3-7任一项所述的外观检测方法，其特征在于，所述外观检测***还包括用于放置多片7MEA的待检测储存装置，所述外观检测方法包括：
使用吸附装置将所述待检测储存装置内的一片所述7MEA吸附转移至所述第一真空吸附平台上。
9.根据权利要求8所述的外观检测方法，其特征在于，所述外观检测***还包括用于放置多片7MEA的合格储存装置和用于放置多片7MEA的不合格储存装置，所述外观检测方法还包括：
当所述第一外观检测装置和所述第二外观检测装置均检测所述7MEA的外观合格，使用吸附装置将合格的所述7MEA吸附转移至所述合格储存装置内；
当所述第一外观检测装置和/或所述第二外观检测装置均检测所述7MEA的外观不合格，使用吸附装置将不合格的所述7MEA吸附转移至所述不合格储存装置内。
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