專利名稱：一種燃料電池膜電極熱壓頭上表面貼片的糾偏補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新型能源一燃料電池膜電極疊層裝備技術(shù)領(lǐng)域，主要討論的是向熱壓裝置熱壓頭上表面進(jìn)行⑶L貼裝時(shí)的糾偏補(bǔ)償問題。⑶L的貼裝是MEA (MembraneElectrode Assembly,簡(jiǎn)稱MEA)生產(chǎn)過程中尤其關(guān)鍵的一步,其位置的貼裝精度直接影響到氣體與催化劑層的接觸面積，影響燃料電池的轉(zhuǎn)化效率，本發(fā)明較大程度上解決了使用擺動(dòng)氣缸翻轉(zhuǎn)貼片時(shí)熱壓頭上表面GDL貼不準(zhǔn)的問題。
背景技術(shù)：
在國(guó)內(nèi)外燃料電池發(fā)展現(xiàn)狀中質(zhì)子交換膜燃料電池(Proton Exchange MembraneFuel Cell，簡(jiǎn)稱PEMFC)的研究和應(yīng)用都處于較領(lǐng)先的地位，特別是在小型固定電源領(lǐng)域， PEMFC的比例達(dá)到90%以上，是便攜式電源、電動(dòng)汽車電源、小型固定電源的理想選擇。一個(gè)PEMFC本體由若干個(gè)電池單體組成，而電池單體主要由膜電極MEA和雙極板組成，實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)需要將電池單體進(jìn)行組合就可以得到不同功率、電壓的燃料電池。電池工作時(shí)，燃料和空氣被分別送進(jìn)燃料電池，在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)，最終在其兩極上產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，若將外電路連接起來就會(huì)產(chǎn)生電流，生成的水通過電極板隨反應(yīng)尾氣排出。燃料電池膜電極組件主要由質(zhì)子交換膜、催化劑和氣體擴(kuò)散層組成，是實(shí)現(xiàn)質(zhì)子交換膜燃料電池電化學(xué)反應(yīng)的核心組件，很大程度上決定著燃料電池的性能。不僅如此，MEA對(duì)降低整個(gè)燃料電池生產(chǎn)成本、加快其商業(yè)化進(jìn)程具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。MEA特種復(fù)合設(shè)備是燃料電池自動(dòng)化生產(chǎn)裝備的重要組成部分，為一套集光、機(jī)、電、氣于一體的復(fù)雜、精密系統(tǒng)設(shè)備，其研究并開發(fā)的主要技術(shù)內(nèi)容包括超薄變結(jié)構(gòu)柔性薄膜輸送、微張力控制、精確定位、熱壓溫控一致性、疏松脆性多孔介質(zhì)夾持、圖像采集、多物理量協(xié)同控制、多工藝集成等關(guān)鍵技術(shù)。國(guó)內(nèi)外廠商對(duì)燃料電池池相關(guān)核心技術(shù)和工藝均申請(qǐng)了相應(yīng)專利保護(hù)，并制定知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略作為公司發(fā)展的重要戰(zhàn)略之一，這在很大程度上阻礙了我國(guó)燃料電池特種復(fù)合設(shè)備研究的步伐。目前我國(guó)質(zhì)子交換膜燃料電池尚未實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化，無論是燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、備用電源還是電站，都只是由政府買單的研發(fā)-示范項(xiàng)目的少量應(yīng)用，還談不上商業(yè)化市場(chǎng)運(yùn)行。近些年，由于市場(chǎng)的強(qiáng)烈需求，從而推動(dòng)了具有高可靠性、高精度的自動(dòng)化設(shè)備的不斷發(fā)展。本發(fā)明提供的燃料電池膜電極熱壓頭上表面的糾偏補(bǔ)償方法針對(duì)的是GDL熱壓裝置(參見本申請(qǐng)人于2012年4月24日提交的申請(qǐng)?zhí)?012101231860的發(fā)明專利申請(qǐng)“一種脆性片材與柔性基材復(fù)合設(shè)備及其工藝方法”，該發(fā)明中提供的熱壓設(shè)備如圖I所示，它包括熱壓裝置101、撐膜裝置102、上料裝置103、上料檢測(cè)裝置104、真空拾放裝置105、薄膜檢測(cè)裝置106和支撐架107，其中，真空拾放裝置105可以為五自由度機(jī)械手結(jié)構(gòu)，并由用于實(shí)現(xiàn)X軸、Y軸和Z軸三個(gè)方向上直線移動(dòng)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)、安裝在Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)上的擺動(dòng)與真空拾取機(jī)構(gòu)90，以及用于對(duì)擺動(dòng)與真空拾取機(jī)構(gòu)在Z軸方向上的角度進(jìn)行調(diào)節(jié)的糾姿機(jī)構(gòu)80組成。具體來說，各個(gè)X軸、Y軸和Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)分別包括X向底座30、Y向底座10和Z向底座50、安裝在各個(gè)底座上的直線導(dǎo)軌40、20和60及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力元件，其中X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)的底座30通過Y向滑塊安裝在Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)的直線導(dǎo)軌20上，Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)的底座50通過X向滑塊安裝X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)的直線導(dǎo)軌40上，糾姿機(jī)構(gòu)80的支座70通過Z向滑塊安裝在Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)的直線導(dǎo)軌60上。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，Y軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)X向底座及連接其上的所有部件進(jìn)行Y向直線運(yùn)動(dòng)，X軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)Z向底座及連接其上的所有部件進(jìn)行X向直線運(yùn)動(dòng)，Z軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)糾姿支座及連接其上的所有部件進(jìn)行Z向直線運(yùn)動(dòng)。該真空拾放裝置中的擺動(dòng)與真空拾取機(jī)構(gòu)的分解圖如圖3所示)。GDL貼片是燃料電池膜電極生產(chǎn)的一道很重要的工序，它的貼裝精度直接影響到燃料電池的轉(zhuǎn)化效率，貼裝誤差過大時(shí)還會(huì)導(dǎo)致兩側(cè)氣體繞過催化劑層發(fā)生互串失效，所以對(duì)GDL熱壓裝置上GDL貼裝必須嚴(yán)格把關(guān)，本發(fā)明就是解決GDL熱壓裝置熱壓頭上表面準(zhǔn)確貼片的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決使用擺動(dòng)氣缸翻轉(zhuǎn)貼片時(shí)熱壓頭上表面GDL貼不準(zhǔn)的問題，提供了一種針對(duì)熱壓頭上表面貼片的糾偏補(bǔ)償方法，該方法具有重復(fù)定位精度高，穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，可使GDL精確的貼在熱壓頭上表面上，同時(shí)該補(bǔ)償方法也證實(shí)了采用常量對(duì) 熱壓頭上表面貼片進(jìn)行補(bǔ)償?shù)腻e(cuò)誤性，該補(bǔ)償量是與視覺檢測(cè)值相關(guān)聯(lián)的，是一非常量。本發(fā)明提供的一種燃料電池膜電極熱壓頭上表面貼片的糾偏補(bǔ)償方法，其特征在于，如果是由安裝誤差引起的貼片糾偏按照步驟(Al)至(A7)進(jìn)行，如果是由軸線不重合所引起的貼片糾偏按照步驟(BI)至(B5)進(jìn)行；(Al)開啟熱壓頭真空吸附，分別在上、下表面上各吸附一張白紙；(A2)由真空拾取機(jī)構(gòu)在⑶L料盒中吸取一片⑶L，并使⑶L料的中心軸線與真空拾取機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線平行，然后真空拾取機(jī)構(gòu)回到采圖工位采圖計(jì)算工序；(A3)完成采圖計(jì)算工序后，真空拾取機(jī)構(gòu)往熱壓頭下表面貼片，到達(dá)貼片位置時(shí)，拾取機(jī)構(gòu)停止運(yùn)動(dòng)并且保持真空吸附，用中性筆在熱壓頭下表面白紙上描出⑶L的輪廓；(A4)真空拾取機(jī)構(gòu)沿Z向上升，翻轉(zhuǎn)，此時(shí)X、Y方向不可有位移；(Α5)真空拾取機(jī)構(gòu)往熱壓頭上表面貼片，到達(dá)貼片位置時(shí)，真空拾取機(jī)構(gòu)停止運(yùn)動(dòng)并且保持真空吸附，用中性筆在熱壓頭上表面白紙上描出GDL的輪廓；(Α6)真空拾取機(jī)構(gòu)退出，熱壓，當(dāng)熱壓頭壓合時(shí)關(guān)閉熱壓頭的真空吸附，然后熱壓頭回到初始位置，保持兩紙片的位置不動(dòng)；計(jì)算兩紙片上GDL輪廓的夾角即為由于真空拾取機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)軸安裝不垂直所導(dǎo)致的GDL的貼裝誤差；(Α7)真空拾取機(jī)構(gòu)貼裝過程按照上述夾角進(jìn)行補(bǔ)償；(BI)真空拾取機(jī)構(gòu)在⑶L料盒中吸取一片⑶L后回到檢測(cè)位置采圖并觸發(fā)采圖計(jì)算工序，計(jì)算得到GDL的中線軸線與旋轉(zhuǎn)軸903的中心軸線夾角，記為Θ ；(Β2)計(jì)算完畢后觸發(fā)擺動(dòng)氣缸翻轉(zhuǎn)180° ；(Β3)判斷夾角Θ是否為正，如果為正，其角度補(bǔ)償量為拾取機(jī)構(gòu)向外偏轉(zhuǎn)2 Θ，如果為負(fù)，如果為正，其角度補(bǔ)償量為拾取機(jī)構(gòu)向內(nèi)偏轉(zhuǎn)2 Θ ；(Β4)測(cè)量出真空拾取機(jī)構(gòu)上⑶L理論幾何中心到拾取機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)中心的距離L，LXsin(2 9)即為X方向需要進(jìn)行的補(bǔ)償量，L-LXcos(2 9)即為Y方向需要進(jìn)行的補(bǔ)償量；
(B5)根據(jù)(B3)和(B4)中計(jì)算得到的X、Y方向需要進(jìn)行的補(bǔ)償量及角度補(bǔ)償量進(jìn)行首次糾偏。本發(fā)明提供的方法分析了真空拾取機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)軸與擺動(dòng)氣缸圓盤面不垂直所導(dǎo)致的誤差，該誤差只取決于旋轉(zhuǎn)軸的安裝精度，因此是一常量誤差，只需要按照此方法的要求計(jì)算出旋轉(zhuǎn)軸的偏差量，在以后貼片時(shí)將該量補(bǔ)償進(jìn)去即可消除該安裝誤差所帶來的影響。該方法解決了由于GDL氣體擴(kuò)散層的中心軸線與真空拾取裝置旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線不重合所導(dǎo)致的誤差，這是影響GDL熱壓頭上表面貼片精度的主要誤差來源，該誤差是不能通過多次貼片計(jì)算出偏差平均值進(jìn)行補(bǔ)償?shù)模驗(yàn)閷?shí)際補(bǔ)償量與每次視覺檢測(cè)到的GDL偏角是相關(guān)聯(lián)的，該熱壓頭上表面貼片糾偏方法給出了基于該偏角的糾偏方程，較大程度上解決了熱壓頭上表面翻轉(zhuǎn)貼片貼不準(zhǔn)的問題。具體而言，本發(fā)明的積極效果是I.通過本發(fā)明，可以解決翻轉(zhuǎn)后熱壓頭上表面貼片不準(zhǔn)的問題，找到了熱壓頭下表面貼片非常準(zhǔn)確翻轉(zhuǎn)后誤差很大的原因，對(duì)癥下藥，較大程度上提高了燃料電池膜電極的貼裝精度。 2.膜電極貼片糾偏采用了機(jī)器視覺技術(shù)，該技術(shù)是一種無接觸的測(cè)量方式，可以保證催化劑層不被污染，同時(shí)可以達(dá)到較高的精度，但往往整體精度并不高，主要是因?yàn)闄C(jī)械安裝上精度不夠，本發(fā)明通過補(bǔ)償，較大程度上減小了機(jī)械安裝誤差所帶來的影響，提升了設(shè)備整體性能。


圖I是⑶L熱壓裝備的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是熱壓裝備中真空拾放裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中所示真空拾放裝置中的擺動(dòng)與真空拾取機(jī)構(gòu)的分解示意圖；圖4是真空拾取機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)軸908的安裝誤差所引起的貼片偏差及補(bǔ)償示意圖；圖5是GDL中心軸線與真空拾取機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)軸908中心軸線不重合所引起的貼片偏差及補(bǔ)償示意圖。
具體實(shí)施例方式由于燃料電池膜電極氣體擴(kuò)散層正反面的性質(zhì)不同，所以在熱壓頭上表面貼片時(shí)需要將⑶L翻轉(zhuǎn)180°，這里的翻轉(zhuǎn)主要是通過擺動(dòng)氣缸來實(shí)現(xiàn)。由于擺動(dòng)氣缸上旋轉(zhuǎn)軸的安裝誤差，與擺動(dòng)氣缸的旋轉(zhuǎn)平面并不一定垂直，因此，傳統(tǒng)的機(jī)器視覺采圖后擺動(dòng)氣缸翻轉(zhuǎn)，然后貼片，不能保證GDL的貼裝精度，另外，由于GDL料盒比GDL本身尺寸稍大，不能保證每次真空拾取機(jī)構(gòu)吸?、荓的中心軸線都與旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線重合，因此翻轉(zhuǎn)后也會(huì)有誤差。本發(fā)明主要解決這兩個(gè)誤差的計(jì)算和補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)熱壓頭上表面的準(zhǔn)確貼片。熱壓設(shè)備用來完成⑶L的熱壓工序，生產(chǎn)ΜΕΑ，其結(jié)構(gòu)如圖I所示，其中，熱壓裝置101用來將上下兩片GDL進(jìn)行壓合，本發(fā)明采用熱壓頭。上料裝置103用于存放GDL原料的矩形盒，本發(fā)明采用GDL料盒。上料檢測(cè)裝置104用來檢測(cè)被真空拾取機(jī)構(gòu)吸取的GDL的姿態(tài)，本發(fā)明采用機(jī)械手相機(jī)。薄膜檢測(cè)裝置106用來檢測(cè)催化劑層邊框的位置和姿態(tài)，本發(fā)明采用熱壓相機(jī)。催化劑層是陰極和陽極氣體發(fā)成反應(yīng)的介質(zhì)層，即撐膜裝置102處所支撐的薄膜。
如圖3所示，擺動(dòng)氣缸903用來完成0°和180°之間的轉(zhuǎn)換；旋轉(zhuǎn)軸908是真空拾取機(jī)構(gòu)90的機(jī)械臂部分，與擺動(dòng)氣缸903相連；微型線性執(zhí)行器802可將直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明提供的一種燃料電池膜電極組件的復(fù)合方法，基于現(xiàn)有的⑶L熱壓裝備實(shí)現(xiàn)，首先對(duì)相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定兩個(gè)相機(jī)各自的像素坐標(biāo)系和世界坐標(biāo)系的關(guān)系，糾正畸變。影響糾偏的兩個(gè)相機(jī)分別為機(jī)械手相機(jī)104和熱壓相機(jī)106，該方法具體實(shí)施步驟如下I、由于旋轉(zhuǎn)軸908與擺動(dòng)氣缸903圓盤面不垂直所導(dǎo)致的誤差，該誤差是一個(gè)常值誤差，補(bǔ)償方法如下(I)開啟熱壓頭101的真空吸附，分別在其上下各吸附一張白紙；

(2)真空拾取機(jī)構(gòu)90在⑶L料盒103中吸取一片⑶L，調(diào)整使⑶L料中心軸線與真空拾取機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)軸908的中心軸線平行(控制變量法，暫不考慮由于GDL料的中心軸線與真空拾取機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線不平行所帶來的誤差)，然后真空拾取機(jī)構(gòu)90回到采圖工位，進(jìn)行采圖計(jì)算工序；(3)完成采圖計(jì)算工序后，真空拾取機(jī)構(gòu)90往熱壓頭101下表面貼片，到達(dá)貼片位置時(shí)，真空拾取機(jī)構(gòu)90停止運(yùn)動(dòng)并且保持真空吸附，用中性筆在熱壓頭101下表面白紙上描出⑶L的輪廓；(4)真空拾取機(jī)構(gòu)90沿Z向上升，擺動(dòng)氣缸903翻轉(zhuǎn)180°，注意此時(shí)X、Y方向不可有位移；(5)真空拾取機(jī)構(gòu)90往熱壓頭101上底面貼片，到達(dá)貼片位置時(shí)，真空拾取機(jī)構(gòu)90停止運(yùn)動(dòng)并且保持真空吸附，用中性筆在熱壓頭101上底面白紙上描出GDL的輪廓；(6)真空拾取機(jī)構(gòu)90退出，熱壓，當(dāng)熱壓頭101壓合時(shí)關(guān)閉熱壓頭101的真空吸附，然后使熱壓頭101回到初始位置，保持兩紙片的位置不動(dòng)。計(jì)算兩紙片上GDL輪廓的夾角即為由于旋轉(zhuǎn)軸908安裝不垂直所導(dǎo)致的GDL極片的貼裝誤差。如圖4所示，405為真空拾取機(jī)構(gòu)90吸?、荓料后翻轉(zhuǎn)之前的圖像，圖中旋轉(zhuǎn)軸908中心線與擺動(dòng)氣缸903垂線夾角偏差為Θ，然后機(jī)械手相機(jī)104采圖計(jì)算，計(jì)算完畢后，旋轉(zhuǎn)軸908在擺動(dòng)氣缸903的帶動(dòng)下翻轉(zhuǎn)180°，翻轉(zhuǎn)后的圖像如420所示。此時(shí)若直接貼片，必然導(dǎo)致熱壓頭上表面貼片不準(zhǔn)確。415為進(jìn)行角度糾正后的圖像，如圖所示，糾正后的⑶L與翻轉(zhuǎn)之前的圖像405中⑶L是平行的，需要糾正的角度為2 Θ，因Θ非常小，所以Χ、Υ方向的糾偏量此處可忽略不計(jì)。由旋轉(zhuǎn)軸903的安裝不垂直所導(dǎo)致的貼裝誤差是一個(gè)常值誤差，在以后的貼裝過程中只需要補(bǔ)償這個(gè)角度值即可。2、由⑶L的中心軸線與旋轉(zhuǎn)軸908的中心軸線不重合所導(dǎo)致的誤差是一個(gè)非常值誤差，也是引起熱壓頭101上表面貼片不準(zhǔn)確的主要誤差，補(bǔ)償方法如下(下面糾偏方法只是針對(duì)熱壓頭101上表面貼片，下表面貼片還是采用常規(guī)方法即可)。(I)真空拾取機(jī)構(gòu)90在⑶L料盒103中吸取一片⑶L后回到機(jī)械手相機(jī)104采圖工位，觸發(fā)采圖計(jì)算，計(jì)算得到GDL的中線軸線與旋轉(zhuǎn)軸903的中心軸線夾角，記為Θ，如圖5中505所示，(2)計(jì)算完畢后觸發(fā)擺動(dòng)氣缸903翻轉(zhuǎn)180°，翻轉(zhuǎn)之后的圖像如圖5中520所示；
(3)上位機(jī)判斷(I)中計(jì)算出的角度值Θ，如果Θ為正，上位機(jī)發(fā)指令給微型線性執(zhí)行器802使得真空拾取機(jī)構(gòu)90向外偏轉(zhuǎn)兩倍的Θ角度值，如果Θ為負(fù)，則發(fā)指令使真空拾取機(jī)構(gòu)90向內(nèi)偏轉(zhuǎn)兩倍的Θ角度值。角度糾正完畢后，翻轉(zhuǎn)后的GDL會(huì)與翻轉(zhuǎn)前的⑶L平行，如515所示；(4)測(cè)量出真空拾取機(jī)構(gòu)90上⑶L理論幾何中心到真空拾取機(jī)構(gòu)90旋轉(zhuǎn)中心的距離L (如圖5所示)，即510中⑶L軸線與旋轉(zhuǎn)軸軸線的交點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)中心的距離，LXsin(2 9)即為X方向需要進(jìn)行的補(bǔ)償量，L-LXcos(2 9)即為Y方向需要進(jìn)行的補(bǔ)償量，如510所示；(5)根據(jù)(3)和(4)中計(jì)算出的X、Y及角度補(bǔ)償量進(jìn)行首次糾偏；(6)在首次糾偏的基礎(chǔ)上，根據(jù)(I)中計(jì)算出的X、Y及角度值完成熱壓頭101上下表面的貼片。
·
以上內(nèi)容是結(jié)合具體實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明所做的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明，對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1. 一種燃料電池膜電極熱壓頭上表面貼片的糾偏補(bǔ)償方法，其特征在于，如果是由安裝誤差引起的貼片糾偏按照步驟(Al)至(A7)進(jìn)行，如果是由軸線不重合所引起的貼片糾偏按照步驟(BI)至(B5)進(jìn)行； (Al)開啟熱壓頭真空吸附，分別在上、下表面上各吸附一張白紙； (A2)由真空拾取機(jī)構(gòu)在GDL料盒中吸取一片GDL，并使GDL料的中心軸線與真空拾取機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線平行，然后真空拾取機(jī)構(gòu)回到采圖工位采圖計(jì)算工序； (A3)完成采圖計(jì)算工序后，真空拾取機(jī)構(gòu)往熱壓頭下表面貼片，到達(dá)貼片位置時(shí)，拾取機(jī)構(gòu)停止運(yùn)動(dòng)并且保持真空吸附，用中性筆在熱壓頭下表面白紙上描出GDL的輪廓； (A4)真空拾取機(jī)構(gòu)沿Z向上升，翻轉(zhuǎn)，此時(shí)X、Y方向不可有位移； (A5)真空拾取機(jī)構(gòu)往熱壓頭上表面貼片，到達(dá)貼片位置時(shí)，真空拾取機(jī)構(gòu)停止運(yùn)動(dòng)并且保持真空吸附，用中性筆在熱壓頭上表面白紙上描出⑶L的輪廓； (A6)真空拾取機(jī)構(gòu)退出，熱壓，當(dāng)熱壓頭壓合時(shí)關(guān)閉熱壓頭的真空吸附，然后熱壓頭回到初始位置，保持兩紙片的位置不動(dòng)；計(jì)算兩紙片上GDL輪廓的夾角即為由于真空拾取機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)軸安裝不垂直所導(dǎo)致的GDL的貼裝誤差； (A7)真空拾取機(jī)構(gòu)貼裝過程按照上述夾角進(jìn)行補(bǔ)償； (BI)真空拾取機(jī)構(gòu)在GDL料盒中吸取一片GDL后回到檢測(cè)位置采圖并觸發(fā)采圖計(jì)算工序，，計(jì)算得到GDL的中線軸線與旋轉(zhuǎn)軸903的中心軸線夾角，記為Θ ； (B2)計(jì)算完畢后觸發(fā)擺動(dòng)氣缸翻轉(zhuǎn)180° ； (B3)判斷夾角Θ是否為正，如果為正，其角度補(bǔ)償量為拾取機(jī)構(gòu)向外偏轉(zhuǎn)2 Θ，如果為負(fù)，如果為正，其角度補(bǔ)償量為拾取機(jī)構(gòu)向內(nèi)偏轉(zhuǎn)2 Θ ； (B4)測(cè)量出真空拾取機(jī)構(gòu)上⑶L理論幾何中心到拾取機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)中心的距離L，LXsin(2 9)即為X方向需要進(jìn)行的補(bǔ)償量，L-LXcos(2 9)即為Y方向需要進(jìn)行的補(bǔ)償量; (B5)根據(jù)(B3)和(B4)中計(jì)算得到的X、Y方向需要進(jìn)行的補(bǔ)償量及角度補(bǔ)償量進(jìn)行首次糾偏。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燃料電池膜電極熱壓頭上表面貼片的糾偏補(bǔ)償方法。傳統(tǒng)的機(jī)器視覺采圖后擺動(dòng)氣缸翻轉(zhuǎn)，然后貼片，不能保證GDL的貼裝精度，另外，由于GDL料盒比GDL本身尺寸稍大，不能保證每次真空拾取機(jī)構(gòu)吸取GDL的中心軸線都與旋轉(zhuǎn)軸的中心軸線重合，因此翻轉(zhuǎn)后也會(huì)有誤差。本發(fā)明主要解決這兩個(gè)誤差的計(jì)算和補(bǔ)償方法，實(shí)現(xiàn)熱壓頭上表面的準(zhǔn)確貼片。本發(fā)明基于現(xiàn)有的GDL熱壓裝備實(shí)現(xiàn)，首先對(duì)相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定兩個(gè)相機(jī)各自的像素坐標(biāo)系和世界坐標(biāo)系的關(guān)系，分別根據(jù)是由安裝誤差引起的貼片糾偏或者是由軸線不重合所引起的貼片糾偏二種情況，糾正畸變。本發(fā)明通過補(bǔ)償，最大程度上減小了機(jī)械安裝誤差所帶來的影響，提升了設(shè)備整體性能。
文檔編號(hào)H01M8/04GK102842728SQ20121030779
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月27日
發(fā)明者尹周平, 張步陽, 陳建魁, 梅爽, 王崢榮, 程小明, 何崇東, 孫湘成 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)