本發明涉及平面度檢測裝置,具體為一種平面度檢測裝置及氫燃料電池電極膜生產的檢測方法。
背景技術:
1、電極膜是氫燃料電池膜電極的重要組成部分,也叫質子交換膜,是膜電極的核心部分之一,主要功能是傳導質子,電極膜的平整度對于電池性能、電池的使用壽命、電池的一致性和穩定性具有重要作用。
2、中國專利cn116576805b公開了一種氫燃料電池膜電極平面度檢測裝置,該裝置通過設置升降機構和平移機構帶動檢測組件移動,對氫燃料電池膜電極進行光電檢測和物理顯示檢測,以獲取平面度數據。
3、但是,由于電極膜的厚度通常在15微米到50微米之間,當上述裝置中活動桿底端的球形頭在電極膜的表面滾動時,容易對電極膜上的離子通道造成破壞,使得質子傳導通道可能會在損傷處中斷。
4、正常情況下,電極膜的工作原理是質子通過膜內的離子通道進行傳導。當膜表面因摩擦產生損傷,如出現劃痕或微小裂縫時,這些通道的連續性被破壞,而上述裝置中細密排布的活動桿底端的球形頭在電極膜的表面滾動時,由于電極膜的厚度通常在15微米到50微米之間,很容易由于接觸壓力而出現損傷,球形頭容易對電極膜的表面產生劃痕或使電極膜出現變形,從而影響離子通道的通過性能。
技術實現思路
1、(一)解決的技術問題
2、針對現有技術的不足,本發明提供了一種平面度檢測裝置及氫燃料電池電極膜生產的檢測方法,具備減少檢測中電極膜受到損傷的優點,解決了上述背景技術中提到的問題。
3、(二)技術方案
4、為解決上述技術問題,本發明提供如下技術方案:
5、一種平面度檢測裝置,包括檢測臺,所述檢測臺的上方水平滑動安裝有支撐架,所述支撐架沿直線水平滑動安裝在檢測臺的上表面,所述支撐架上固定安裝有直線升降設備,所述直線升降設備的驅動端固定連接有檢測機構,所述檢測機構包括支撐座、檢測轉筒、標記紙筒和探測桿,所述支撐座固定安裝在直線升降設備的驅動端,所述檢測轉筒與支撐座轉動連接,所述標記紙筒可拆卸安裝在檢測轉筒的內部,且標記紙筒與檢測轉筒轉動連接,所述探測桿滑動插接在檢測轉筒上;
6、所述檢測臺上設置有轉筒旋轉機構和紙筒旋轉機構,所述轉筒旋轉機構包括轉筒驅動齒輪和轉筒驅動板,所述轉筒驅動齒輪固定安裝在檢測轉筒的一端,所述轉筒驅動板安裝在檢測臺上,所述紙筒旋轉機構包括紙筒驅動齒輪和紙筒驅動板,所述紙筒驅動齒輪滑動安裝在標記紙筒的一端,所述紙筒驅動板安裝在檢測臺上;
7、所述支撐架水平滑動時,轉筒驅動齒輪和紙筒驅動齒輪均向支撐架的移動方向滾動,使得檢測轉筒和標記紙筒隨之旋轉,同時,紙筒驅動齒輪移動時驅動標記紙筒向檢測轉筒的長度方向移動。
8、優選地,所述探測桿包括固定環、滑桿、圓頭和描線筆,所述檢測轉筒的側面均勻開設有安裝孔,所述固定環固定安裝在安裝孔的內部,所述滑桿滑動套接在固定環的內部,所述圓頭固定安裝在滑桿延伸到檢測轉筒外部的一端,所述描線筆插接安裝在滑桿的另一端,所述探測桿還包括滑槽、彈簧槽、伸縮彈簧、連接環和復位彈簧,所述滑槽開設在滑桿遠離圓頭的一端,且滑槽與描線筆的尾部適配插接,所述彈簧槽開設在滑槽的內部,所述伸縮彈簧的一端與彈簧槽的底部固定連接,且伸縮彈簧的另一端與描線筆的尾部固定連接,所述連接環固定安裝在滑桿的一端,所述復位彈簧的兩端分別與固定環和連接環固定連接。
9、優選地,所述檢測轉筒包括安裝筒、筒蓋和金屬卡扣,所述安裝筒和筒蓋的一端鉸接安裝,且安裝筒和筒蓋的另一端通過金屬卡扣固定連接,所述安裝筒的一端固定安裝有固定軸,且安裝筒的另一端轉動安裝有轉動軸,所述固定軸的另一端與支撐座的一端轉動連接,所述轉動軸的另一端套接在支撐座的另一端,所述安裝筒和筒蓋上均開設有安裝孔。
10、優選地,所述檢測機構還包括紙筒拆裝機構,所述紙筒拆裝機構包括圓形塊、圓筒、支撐彈簧、多邊形卡塊、插塊、限位彈簧,所述圓形塊固定安裝在安裝筒的一側內壁,且圓形塊的一端開設有圓槽,所述圓筒的開口端與圓形塊滑動套接,所述支撐彈簧的一端固定安裝在圓槽的內部,且支撐彈簧的另一端與圓筒的一側內壁固定連接,所述多邊形卡塊與轉動軸的一端固定連接,所述圓形塊的弧形面對稱開設有卡槽,所述插塊滑動插接在卡槽的內部,所述限位彈簧的一端與卡槽的底部固定連接,且限位彈簧的另一端與插塊的底部固定連接,所述圓筒的外側面對稱開設有直槽口,所述圓筒的內側面開設有錐形槽口,所述錐形槽口的上端與直槽口的下端連通,所述插塊貫穿錐形槽口并與直槽口滑動連接,且插塊的側壁與直槽口的兩側內壁相抵,所述標記紙筒的一端開設有圓形插槽,且標記紙筒的另一端開設有多邊形插槽,所述圓形插槽與圓筒遠離圓形塊的一端適配插接,所述多邊形插槽與多邊形卡塊遠離轉動軸的一端適配插接,所述標記紙筒的外側面開設有貼紙槽。
11、優選地,所述轉筒驅動齒輪固定安裝在固定軸的一端,所述轉筒驅動板上開設轉筒驅動滑孔,且轉筒驅動板的上表面固定安裝有轉筒驅動齒條,所述支撐座的一端滑動安裝在轉筒驅動滑孔的內部,所述轉筒驅動齒輪與轉筒驅動齒條之間嚙合連接。
12、優選地,所述紙筒驅動齒輪轉動安裝在支撐座的另一側內壁,且紙筒驅動齒輪安裝在轉動軸上,所述紙筒驅動板上開設有紙筒旋轉驅動滑孔,且紙筒驅動板的下表面固定安裝有紙筒旋轉驅動齒條,所述支撐座的另一端滑動安裝在紙筒旋轉驅動滑孔的內部,所述紙筒驅動齒輪與紙筒旋轉驅動齒條之間嚙合連接。
13、優選地,所述紙筒驅動齒輪的軸孔滑動安裝有固定滑塊,所述固定滑塊固定安裝在轉動軸上,所述轉動軸滑動貫穿支撐座的另一端并與支撐座的另一端轉動連接,所述紙筒驅動板上還開設有紙筒橫移驅動滑孔,所述紙筒橫移驅動滑孔的內部滑動安裝有滑動塊,所述滑動塊的下端固定安裝有連接桿,所述連接桿與轉動軸轉動連接。
14、優選地,所述檢測臺上還固定安裝有導向桿,所述轉筒驅動板和紙筒驅動板分別與對應的導向桿滑動連接。
15、優選地,所述檢測機構還包括激光發射器安裝板和激光接收器安裝板,所述激光發射器安裝板的一端等距固定安裝有光信號發射器,所述激光接收器安裝板的一端固定安裝有光信號接收器,所述激光發射器安裝板的兩端分別與轉筒驅動板和紙筒驅動板下表面的一端固定連接,所述激光接收器安裝板的兩端分別與轉筒驅動板和紙筒驅動板下表面的另一端固定連接,所述滑桿上開設有通過孔。
16、本發明還公開了一種氫燃料電池電極膜生產的檢測方法,具體步驟為:
17、將待檢測的氫燃料電池電極膜放置并固定在檢測臺上;
18、通過直線升降設備調節檢測機構的高度,使得處于檢測轉筒下端的探測桿在豎直狀態時距離檢測臺上表面的距離與氫燃料電池電極膜的厚度相同;
19、控制支撐架水平方向直線移動,使得檢測機構接近氫燃料電池電極膜,并使得安裝在檢測轉筒上不同位置的探測桿依次靠近氫燃料電池電極膜上表面不同的位置;
20、當氫燃料電池電極膜的上表面向上凸起時,靠近氫燃料電池電極膜的探測桿與氫燃料電池電極膜接觸并被頂起,使得探測桿在標記紙筒上留下標記點。
21、(三)有益效果
22、與現有技術相比,本發明提供了一種平面度檢測裝置及氫燃料電池電極膜生產的檢測方法,具備以下有益效果:
23、1、該平面度檢測裝置,通過設置支撐座、檢測轉筒、標記紙筒和探測桿,在支撐座平移時,檢測轉筒滾動并帶動探測桿旋轉,使得探測桿每間隔相同的距離靠近電極膜一次,當電極膜表面與探測桿接觸的位置出現凸起,探測桿就會被頂起與標記紙筒接觸,從而在標記紙筒上留下記錄點,能夠快速記錄電極膜上凸起位置的數量,并且,由于探測桿與電極膜之間是點接觸,接觸時間短,能夠減少對電極膜的損傷,同時,由于標記紙筒在支撐架平移的時候能夠旋轉并向一側緩慢移動,使得探測桿不會與標記紙筒上的同一個位置接觸,避免探測桿在標記紙筒上的同一個位置進行標記。
24、2、該平面度檢測裝置,通過在轉筒驅動板上設置轉筒驅動滑孔和轉筒驅動齒條,使得轉筒驅動板能夠隨著支撐座進行升降,同時,在支撐座平移時,轉筒驅動齒輪在轉筒驅動齒條上滾動,從而帶動檢測轉筒旋轉,通過在紙筒驅動板上設置紙筒旋轉驅動滑孔和紙筒旋轉驅動齒條,使得標記紙筒能夠隨著支撐座進行升降,同時,在支撐座平移時,紙筒驅動齒輪在紙筒驅動齒條上滾動,從而帶動標記紙筒旋轉,另外,通過在紙筒驅動板上設置紙筒橫移驅動滑孔,在轉動軸上轉動安裝滑動塊,使得支撐座平移時,標記紙筒在旋轉的同時還能向著一側移動。
25、3、該平面度檢測裝置,通過設置光信號發射器、光信號接收器和通過孔,當最下方的探測桿處于豎直狀態時,只有當電極膜與探測桿接觸位置的高度與探測桿距離檢測臺上表面的距離相等,才能使光信號穿過通過孔被光信號接收器接收,從而直接獲得電極膜在該位置是否平整的信息。