金属双极板流场区域轮廓检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种金属双极板流场区域轮廓检测装置，包括底座装置、设置于底座装置上且用于夹持双极板的夹持装置和设置于底座装置上的检测执行装置，检测执行装置包括固定导电块和可移动设置的滑动导电块，固定导电块和滑动导电块具有与双极板流场结构相同的型面，检测时，双极板位于固定导电块的型面和滑动导电块的型面之间且双极板与固定导电块和滑动导电块的型面之间存在一定的间隙。本发明专利技术的金属双极板流场区域轮廓检测装置，具有操作简单、结构可靠、制造成本低的优点，可以提高金属双极板流场轮廓度的检测效率，适合双极板大批量生产条件下的产品例行检测。本发明专利技术还公开了一种金属双极板流场区域轮廓检测方法。一种金属双极板流场区域轮廓检测方法。一种金属双极板流场区域轮廓检测方法。

【技术实现步骤摘要】
金属双极板流场区域轮廓检测装置及检测方法


[0001]本专利技术属于燃料电池
，具体地说，本专利技术涉及一种金属双极板流场区域轮廓检测装置及检测方法。

技术介绍

[0002]双极板作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)的关键元件，承担着阻隔阴阳极、传导电子、支撑膜电极、排出副产物水、均分氢气和氧气的重要作用。合理的双极板流场结构不仅可以提高PEMFC的电化学性能、而且还能获得均匀的水浓度分布和氧气的浓度分布以及低的压降，是PEMFC装置的完成高效能量转换的关键。除了合理的流场结构，双极板的加工成型质量也对其性能有着重要影响，制造金属双极板的主要方法为冲压、液压成形、橡胶垫成形、热成形、电磁脉冲成形等。液压成形的双极板精度高，壁厚分布均匀，但成形工序少，加工成本高。橡胶垫成形加工时间短，然而需要经常更换橡胶冲头。热成形多应用于不易成形的高强度钢，金属双极板则很难成形。电磁脉冲成形可以提高金属材料的塑性，然而双极板却无法与模具之间准确贴合。精密冲压成型具有高生产效率、低成本、成型精度较好等优点，成为金属双极板的主要制造技术。然而，金属双极板冲压成型所产生的流道深度不一致缺陷，会造成燃料电池堆的膜电极表面压力分布不均匀。
[0003]现有技术中，在双极板通过叠片装配成电堆前，通常需要进行极板的检测，包括尺寸检测及性能检测等。对于尺寸检测的方法通常通过三维轮廓检测仪等光学检测手段，使用这种方法进行检测时，测量装置成本投入较大，且在进行检测时需要首先进行测量定位和校准，并对双极板进行轮廓扫描，获取双极板整体翘曲信息。由于整个操作过程由人工主导，因此存在较大的主观性，且过程中要求细致专注，持续工作劳动强度较大，对于测量偏差控制存在不利因素。在双极板量产过程中，对于双极板产品的尺寸、翘曲等加工误差规定其符合一定的公差范围即可，因此开发一种可以快速可靠的检测双极板流场轮廓度的装置是必要的。
[0004]例如公开号为CN112179307A的专利文献公开了一种燃料电池金属双极板成形误差检测装置，其由固定架、激光线扫描仪、三维轮廓检测仪、辅件组成，通过激光线扫描仪获取金属双极板流道截面特征信息，通过三维轮廓检测仪获取金属双极板在自由状态下的整体翘曲形貌和固定状态下的平面度信息，通过可移动定位销和多孔定位板对不同尺寸金属双极板的固定和定位。本专利技术虽然可以通过一次检测即可完整获取双极板的误差信息，但其缺点是：在产品量产过程中，其快速检测能力较差、效率不高；
[0005]再例如授权公告号为CN209857855U的专利文献公开了一种大视场表面形貌测量仪，其载物台本体内设置有空腔，前后侧面上均设有两个连通载物台空腔的通孔；夹持板设置于载物台本体的前后两侧，用以对待测工件进行夹持，且沿前后方向可滑动。该技术的缺点是：该测量仪主要测量物体表面的微纳结构信息，难以对双极板的整体翘曲误差进行测量，且其加持方案无法满足金属双极板的定位需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提供一种金属双极板流场区域轮廓检测装置，目的是提高金属双极板流场轮廓度的检测效率。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：金属双极板流场区域轮廓检测装置，包括底座装置、设置于底座装置上且用于夹持双极板的夹持装置和设置于底座装置上的检测执行装置，检测执行装置包括固定导电块和可移动设置的滑动导电块，固定导电块和滑动导电块具有与双极板流场结构相同的型面，检测时，双极板位于固定导电块的型面和滑动导电块的型面之间且双极板与固定导电块和滑动导电块的型面之间存在一定的间隙。
[0008]所述检测执行装置还包括第一浮动机构，第一浮动机构包括设置于所述底座装置上的第一弹簧导向杆和套设于第一弹簧导向杆上且用于对所述滑动导电块施加弹性作用力的第一弹簧，第一弹簧导向杆与滑动导电块连接。
[0009]所述第一弹簧导向杆设置多个，且各个第一弹簧导向杆上均设置有所述第一弹簧。
[0010]所述检测执行装置还包括与所述滑动导电块连接的推杆。
[0011]所述夹持装置包括前固定支柱、浮动夹持块和用于对浮动夹持块施加弹性作用力的第二浮动机构，浮动夹持块为绝缘材质支撑，浮动夹持块与固定支柱相配合，夹紧所述双极板。
[0012]所述第二浮动机构包括第二弹簧导向杆和套设于第二弹簧导向杆上且用于对所述浮动夹持块施加弹性作用力的第二弹簧，第二弹簧导向杆与浮动夹持块连接。
[0013]所述第一弹簧导向杆设置多个，且各个第一弹簧导向杆上均设置有所述第一弹簧。
[0014]所述夹持装置设置两个，所述检测执行装置位于两个夹持装置之间。
[0015]所述底座装置包括底座本体以及设置于底座本体上的前挡板、后挡板和中间限位块，中间限位块位于前挡板和后挡板之间，所述滑动导电块为可移动的设置于底座本体上，滑动导电块位于中间限位块和前挡板之间。
[0016]本专利技术还提供了一种金属双极板流场区域轮廓检测方法，采用所述的金属双极板流场区域轮廓检测装置，且包括如下的步骤：
[0017]S1、由所述夹持装置夹紧待检测的双极板；
[0018]S2、使所述滑动导电块移动至设定位置处，双极板位于固定导电块的型面和滑动导电块的型面之间，并使双极板与固定导电块和滑动导电块的型面之间保持一定的间隙；
[0019]S3、对双极板流场区域轮廓尺寸进行检测。
[0020]本专利技术的金属双极板流场区域轮廓检测装置，通过导体导电的原理进行双极板流场区域的尺寸超差判断，极板流场区域尺寸检测装置由前、后两个具有与双极板流场结构相同的型面的组成，其与双极板之间存在一定的间隙，间隙的尺寸与双极板允许的最大上公差相等，当尺寸满足要求时未形成导通电路，电路断开；当尺寸超差时电路导通，可通过电路是否导通判断极板流场区域尺寸是否满足公差要求；该检测装置具有操作简单、结构可靠、制造成本低的优点，摒弃了传统光学检测中的设备成本高昂、操作繁琐等缺点，可以提高金属双极板流场轮廓度的检测效率，适合双极板大批量生产条件下的产品例行检测。
附图说明
[0021]图1为本专利技术金属双极板流场区域轮廓检测装置的轴侧图；
[0022]图2为底座装置轴侧图；
[0023]图3为夹持装置轴侧图；
[0024]图4为检测装置轴侧图；
[0025]图5为底座轴侧图；
[0026]图6为前挡板轴侧图；
[0027]图7为后挡板轴侧图；
[0028]图8为中间限位块轴侧图；
[0029]图9为前固定支柱轴侧图；
[0030]图10为后固定支柱轴侧图；
[0031]图11为浮动夹持块轴侧图；
[0032]图12为第二浮动机构轴侧图；
[0033]图13为固定导电块轴侧图；
[0034]图14为滑动导电块轴侧图；
[0035]图15为第一浮动机构轴侧图；
[0036]图16为推杆轴侧图；
[0037]图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.金属双极板流场区域轮廓检测装置，其特征在于，包括底座装置、设置于底座装置上且用于夹持双极板的夹持装置和设置于底座装置上的检测执行装置，检测执行装置包括固定导电块和可移动设置的滑动导电块，固定导电块和滑动导电块具有与双极板流场结构相同的型面，检测时，双极板位于固定导电块的型面和滑动导电块的型面之间且双极板与固定导电块和滑动导电块的型面之间存在一定的间隙。2.根据权利要求1所述的金属双极板流场区域轮廓检测装置，其特征在于，所述检测执行装置还包括第一浮动机构，第一浮动机构包括设置于所述底座装置上的第一弹簧导向杆和套设于第一弹簧导向杆上且用于对所述滑动导电块施加弹性作用力的第一弹簧，第一弹簧导向杆与滑动导电块连接。3.根据权利要求2所述的金属双极板流场区域轮廓检测装置，其特征在于，所述第一弹簧导向杆设置多个，且各个第一弹簧导向杆上均设置有所述第一弹簧。4.根据权利要求2或3所述的金属双极板流场区域轮廓检测装置，其特征在于，所述检测执行装置还包括与所述滑动导电块连接的推杆。5.根据权利要求1至4任一所述的金属双极板流场区域轮廓检测装置，其特征在于，所述夹持装置包括前固定支柱、浮动夹持块和用于对浮动夹持块施加弹性作用力的第二浮动机构，浮动夹持块为绝缘材质支撑，浮动夹持块与固定支柱相配合，夹紧所述双极板。...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘陈兵，高冀，潘立升，陈大华，魏浩，王艳，
申请(专利权)人：安徽瑞氢动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：