特許 7193566 金属セパレータの検査方法及び金属セパレータの検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-12

(45)【発行日】2022-12-20

(54)【発明の名称】金属セパレータの検査方法及び金属セパレータの検査装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/0206 20160101AFI20221213BHJP

   H01M 8/10 20160101ALN20221213BHJP

【ＦＩ】

H01M8/0206

H01M8/10 101

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021042394

(22)【出願日】2021-03-16

(65)【公開番号】P2022142274

(43)【公開日】2022-09-30

【審査請求日】2021-11-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100116676

【弁理士】

【氏名又は名称】宮寺 利幸

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】岸本 政昭

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 聡志

(72)【発明者】

【氏名】向笠 大悟

(72)【発明者】

【氏名】島田 航弥

(72)【発明者】

【氏名】浅野 光穂

【審査官】上野 文城

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１０３３０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０３３３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０３５９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１６０４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１１０８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０９７９６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２２５７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１８１７６３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ８／０２０６

Ｈ０１Ｍ ８／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１セパレータと第２セパレータとを溶接した金属セパレータの検査方法であって、
金属セパレータの溶接部に撮像装置の撮像部位を位置決めするステップと、
高さ検出器が前記撮像装置の撮像部位の近傍における前記金属セパレータの撓みを検出し、駆動装置により、前記金属セパレータの撓みに応じて、前記金属セパレータ又は前記撮像装置を高さ方向に変位させることにより、前記撮像装置と前記金属セパレータの撮像部位との距離を一定に保つステップと、
前記撮像装置で前記溶接部の撮像を行うステップと、
を有する、金属セパレータの検査方法。

【請求項2】

請求項１記載の金属セパレータの検査方法であって、
前記金属セパレータは、燃料電池の電解質膜に積層されて発電セルを構成するものであり、
前記金属セパレータの表面には前記電解質膜と当接してガスの漏洩を防止する凸状に形成されたビードシールを有し、
前記高さ検出器は、前記ビードシールの高さを検出することで、前記撮像装置の近傍における前記金属セパレータの撓みを検出する、
金属セパレータの検査方法。

【請求項3】

請求項１又は２記載の金属セパレータの検査方法であって、前記金属セパレータを支持するステージ装置を有し、前記ステージ装置は、前記撮像装置の撮像位置が前記金属セパレータにおいて前記溶接部が線状に並んだ溶接ラインに沿うように前記金属セパレータを移動させ、
前記駆動装置は、前記ステージ装置が前記金属セパレータを移動させている間、前記高さ検出器の撓み検出結果に基づいて、前記撮像装置と前記金属セパレータの撮像部位との距離を一定に保つ、
金属セパレータの検査方法。

【請求項4】

燃料電池の金属セパレータを支持するステージ装置と、
前記金属セパレータの溶接部を撮像する撮像装置と、
前記金属セパレータにおいて前記溶接部の近傍の撓みを検出する高さ検出器と、
前記高さ検出器の検出結果に応じて前記ステージ装置又は撮像装置を高さ方向に変位させて前記撮像装置と前記溶接部との距離を一定に保持する駆動機構と、を備えた、金属セパレータの検査装置。

【請求項5】

請求項４記載の金属セパレータの検査装置であって、
前記金属セパレータは、燃料電池の電解質膜に積層されて発電セルを構成するものであり、
前記金属セパレータの表面には前記電解質膜と当接してガスの漏洩を防止する凸状に形成されたビードシールを有し、
前記高さ検出器は、前記ビードシールの高さを検出することで、前記撮像装置の近傍における前記金属セパレータの撓みを検出する、金属セパレータの検査装置。

【請求項6】

請求項５記載の金属セパレータの検査装置であって、前記高さ検出器は前記ビードシールに当接する接触式センサよりなる、金属セパレータの検査装置。

【請求項7】

請求項５記載の金属セパレータの検査装置であって、前記高さ検出器は非接触式センサよりなる、金属セパレータの検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池に用いられる金属セパレータの検査方法及び金属セパレータの検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ビードシールや流路溝に相当する凹凸構造をプレス加工で形成した２枚の金属セパレータを用意し、これらを厚さ方向に重ね合わせて溶接することで、金属セパレータを組み立てることが記載されている。

【0003】

上記の金属セパレータの溶接部は、冷媒流路やビードシール等の凸状の構造物に隣接する平坦な面接触部分に沿って設けられている。このような溶接部には、溶接不良によって、途切れや、金属セパレータを貫通するような孔が生じることがある。このような溶接不良が生じると、金属セパレータの一方の面のガス（例えば、燃料ガス）が金属セパレータの他方の面のガス（例えば、酸化剤ガス）側にリークするおそれがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１２５２５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そのため、金属セパレータの溶接部について、適切に溶接が行われているか否かを検査する必要がある。しかしながら、金属セパレータの溶接部は、微小なため、カメラを用いた外観検査を行う場合には溶接部を光学的に拡大する必要がある。このような光学系は、焦点深度が浅く、対象物とカメラとの距離を高い精度で一定に保つ必要がある。

【0006】

ところが、金属セパレータは、薄い金属板よりなるため、平面方向に撓みやうねりが生じており、溶接部がある平坦部の高さは、通常は一定にはならない。そのため、溶接部の高さが変わるたびに、カメラの光学系の制御によるピント調整を都度行う必要があり、ピント調整の完了待ちに時間を要し、検査工程の時間が長くなり生産性が悪いという問題がある。

【0007】

そこで、本発明は、溶接部の外観を迅速に検査できる金属セパレータの検査方法及び金属セパレータの検査装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

以下の開示の一観点は、第１セパレータと第２セパレータとを溶接した金属セパレータの検査方法であって、金属セパレータの溶接部に撮像装置の撮像部位を位置決めするステップと、高さ検出器が前記撮像装置の撮像部位の近傍における前記金属セパレータの撓みを検出し、駆動装置により、前記金属セパレータの撓みに応じて、前記金属セパレータ又は前記撮像装置を高さ方向に変位させることにより、前記撮像装置と前記金属セパレータの撮像部位との距離を一定に保つステップと、前記撮像装置で前記溶接部の撮像を行うステップと、を有する、金属セパレータの検査方法にある。

【0009】

本発明の別の一観点は、燃料電池の金属セパレータを支持するステージ装置と、前記金属セパレータの溶接部を撮像する撮像装置と、前記金属セパレータにおいて前記溶接部の近傍の撓みを検出する高さ検出器と、前記高さ検出器の検出結果に応じて前記ステージ装置を高さ方向に変位させて前記撮像装置と前記溶接部との距離を一定に保持する駆動機構と、を備えた、金属セパレータの検査装置にある。

【発明の効果】

【0010】

上記観点の金属セパレータの検査方法及び金属セパレータの検査装置によれば、撮像装置の焦点合わせ機能に頼るのではなく、高さ検出器の検出結果に基づいて金属セパレータ又は撮像装置の少なくとも一方を上下方向に変位させる。これにより、撮像装置を用いた溶接部の外観検査を迅速化できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】検査対象となる金属セパレータの平面図である。

【図2】図１のビードシール及び溶接部の断面図である。

【図3】第１実施形態に係る金属セパレータの検査装置の概略構成図である。

【図4】実施形態に係る金属セパレータの検査方法を示すフローチャートである。

【図5】図３の高さ検出器の接触子及び溶接部の位置関係を示す説明図である。

【図6】第２実施形態に係る金属セパレータの検査装置の概略構成図である。

【図7】高さ検出器の変形例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、金属セパレータの検査方法及び金属セパレータの検査装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

【0013】

燃料電池の発電セル１０は、図２に示すように、電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）１２と、ＭＥＡ１２の両側にそれぞれ配置された金属セパレータ１４（バイポーラ板）とを備えて構成される。通常、所定の数の発電セル１０が積層されることにより燃料電池スタックが構成される。燃料電池スタックは、例えば、車載用燃料電池スタックとして燃料電池車両（燃料電池電気自動車等）に組み込まれる。

【0014】

図２に示す電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）１２は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜を備えており、電解質膜の一方の面にアノード電極が配置され他方の面にカソード電極が配置されてなる。本実施形態のＭＥＡ１２は、電解質膜の外周部に枠状に形成された樹脂フィルムを接合したものであってもよい。

【0015】

発電セル１０では、ＭＥＡ１２が図１に示す金属セパレータ１４により挟持される。ＭＥＡ１２のアノード電極側に配設された金属セパレータ１４を「第１セパレータ１４ａ」ともいい、ＭＥＡ１２のカソード電極側に配設された金属セパレータ１４を「第２セパレータ１４ｃ」ともいう。第１セパレータ１４ａ及び第２セパレータ１４ｃは、例えば、横長（又は縦長）の長方形状に形成されている。

【0016】

第１セパレータ１４ａ及び第２セパレータ１４ｃは、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、めっき処理鋼板、あるいはその金属表面に防食用の表面処理を施した金属薄板の断面を波形にプレス成形して構成される。第１セパレータ１４ａと第２セパレータ１４ｃとは、図２に示すように厚さ方向に重ね合わされて一体に接合されて、一枚の金属セパレータ１４を構成する。

【0017】

図１に示すように、第１セパレータ１４ａのＭＥＡ１２に向かう面１４ａｓには、燃料ガスが流入する連通孔１６ａと燃料ガスが流出する連通孔１６ｆとに連通する燃料ガス流路１８が設けられる。具体的に、燃料ガス流路１８は、第１セパレータ１４ａとＭＥＡ１２との間に形成される。燃料ガス流路１８は、矢印Ｂ方向に延在する複数本の直線状流路溝（又は波状流路溝）を有する。

【0018】

第１セパレータ１４ａのＭＥＡ１２に向かう面１４ａｓには、流体（燃料ガス、酸化剤ガス又は冷却媒体）の漏れを防止するためのビードシール２０がプレス成形により設けられる。ビードシール２０は、第１セパレータ１４ａの外周部を周回する外側ビードシール２２と、連通孔１６ａ～１６ｆの周囲を周回する連通孔ビードシール２４とを有する。ビードシール２０は、ＭＥＡ１２に向かって膨出（突出）して、ＭＥＡ１２と気密及び液密に当接する。

【0019】

図２に示すように、第２セパレータ１４ｃのＭＥＡ１２に向かう面１４ｃｓにも流体の漏れを防止するためのビードシール２０が設けられている。第２セパレータ１４ｃのビードシール２０は、第１セパレータ１４ａのビードシール２０と対向して配置されている。第２セパレータ１４ｃのビードシール２０のうち、第１セパレータ１４ａの外側ビードシール２２に対向して設けられたビードシール２０は、第２セパレータ１４ｃの外側ビードシール２８である。

【0020】

特に図示しないが、第２セパレータ１４ｃのＭＥＡ１２に向かう面１４ｃｓにも、図１の燃料ガス流路１８と同様に、矢印Ｂ方向に延在する複数本の直線状流路溝（又は波状流路溝）よりなる酸化剤ガス流路が設けられている。酸化剤ガス流路は、図１の酸化剤ガスが流入する連通孔１６ｄ及び酸化剤ガスが流出する連通孔１６ｃに連通する。

【0021】

図２に示すように、ビードシール２０の頂部には、樹脂等の柔軟な素材よりなるシール部材３０が設けられてもよい。

【0022】

第１セパレータ１４ａと、第２セパレータ１４ｃとは、ビードシール２０に隣接する平坦部分３２ａ、３２ｃにおいて密着するように当接しており、その平坦部分３２ａ、３２ｃの所定箇所は溶接部３４によって一体的に接合されている。

【0023】

図１の溶接ライン３６には、溶接部３４（図２参照）が点状又は線状に形成されて延在している。図示のように、溶接ライン３６は、外側ビードシール２２の外周側と、連通孔１６ａ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｆを囲む連通孔ビードシール２４の外周側とに設けられている。溶接ライン３６により、第１セパレータ１４ａと第２セパレータ１４ｃとの隙間が液密及び気密に閉塞される。

【0024】

以上のような金属セパレータ１４において、溶接部３４に不良が生じると、金属セパレータ１４を厚さ方向に貫通する孔や、溶接ライン３６の分断部分が形成されることがある。このような孔や分断部分が生じていると、水素ガスや空気が漏洩してしまう。そこで、金属セパレータ１４の製造工程では、第１セパレータ１４ａと第２セパレータ１４ｃとを溶接した後に、溶接部３４の外観検査を行う。

【0025】

以下、本実施形態の金属セパレータ１４の検査装置４０について説明する。

【0026】

図３に示すように、検査装置４０は、主な構成要素として、ステージ装置４３と、撮像装置４６と、画像処理部４８と、高さ検出器５０と、高さ制御回路５４と、を含む。ステージ装置４３は、金属セパレータ１４を支持するステージ４２とステージ４２を変位させるステージドライバ４４とを有する。

【0027】

ステージ４２は、水平方向（図３の矢印ＸＹ方向）に平行な主面４２ａを有しており、その主面４２ａの上に金属セパレータ１４が載置される。ステージ４２は、検査の間、金属セパレータ１４を保持して金属セパレータ１４と一体的に移動する。ステージ４２には、ステージドライバ４４が取り付けられている。ステージドライバ４４は、ステージ４２をステージ４２の主面４２ａを水平方向（矢印ＸＹ方向）及び高さ方向（上下方向であり、図３の矢印Ｚ方向）に変位させる。ステージドライバ４４は、撮像装置４６の撮像位置が金属セパレータ１４の溶接ライン３６に沿って移動するように、ステージ４２を水平方向に駆動する。また、ステージドライバ４４は、金属セパレータ１４の撓みに応じて入力される高さ制御回路５４からの制御信号に基づいて、ステージ４２を高さ方向（矢印Ｚ方向）に変位させる。

【0028】

撮像装置４６は、例えばカメラであり、ステージ４２の上方にステージ４２に対向する向きとなっている。撮像装置４６の光軸（撮像範囲の中心）は、ステージ４２の主面４２ａに略垂直な向きに配置されている。撮像装置４６は、ステージ４２側とは独立したフレーム５２によって支持されている。フレーム５２には、高さ検出器５０も固定されている。従って、撮像装置４６と高さ検出器５０との間の位置関係は一定に保たれ、互いの位置関係は変化しない。

【0029】

撮像装置４６は、ステージ４２の主面４２ａに載置された金属セパレータ１４の表面を撮像し、溶接部３４の画像データを取得して画像処理部４８に出力する。撮像装置４６は、固定された焦点距離で溶接部３４を撮像する。なお、撮像装置４６は、画像データに基づいて自動的に焦点合わせを行う機能を有してもよい。画像処理部４８は、溶接部３４の画像データに基づいて、溶接部３４の孔あきや溶接の途切れ等の溶接不良を検出する。

【0030】

高さ検出器５０は、金属セパレータ１４の表面に当接する接触子５１を先端に有するアーム５１ａと、アーム５１ａの変形を検出するセンサとを備える。高さ検出器５０の接触子５１は、撮像装置４６の撮像部位の近傍で、金属セパレータ１４の表面と当接するように配置されている。金属セパレータ１４が上方に撓んでいる場合には、接触子５１を通じてアーム５１ａが変形する。高さ検出器５０は、アーム５１ａの変形に応じた検出値を出力する。すなわち、高さ検出器５０は、金属セパレータ１４の撓みに応じた検出値を出力する。

【0031】

高さ制御回路５４は、高さ検出器５０の検出値が基準回路５６に設定された一定値に保たれるように、フィードバック信号をステージドライバ４４に出力する回路である。特に限定されるものではないが、高さ制御回路５４は、差動増幅回路として構成することができる。この場合には、高さ検出器５０の出力端子を高さ制御回路５４の反転入力端子５４ａに接続すると、撮像装置４６と金属セパレータ１４との距離を一定に保つフィードバックループが構成される。基準回路５６は、高さ制御回路５４の非反転入力端子５４ｂに接続される。基準回路５６の出力値は、撮像装置４６の位置が適切な位置に保たれるように設定される。

【0032】

すなわち、金属セパレータ１４の撓みにより接触子５１の当接部位の高さが高くなると、高さ検出器５０の出力信号が増大する。高さ制御回路５４は、高さ検出器５０の出力信号が増大すると、ステージ４２を下方に下げる制御信号を出力端子５４ｃからステージドライバ４４に出力する。また、金属セパレータ１４の撓みにより、接触子５１の当接部位の高さが低くなると、高さ検出器５０の出力信号が減少する。高さ制御回路５４は、高さ検出器５０の出力信号が基準回路５６の出力値を下回ると、ステージ４２を上方に変位させる制御信号をステージドライバ４４に出力する。このように、高さ制御回路５４は、検査の間、撮像装置４６と金属セパレータ１４との距離とを一定に保つように制御する。なお、高さ制御回路５４は、同様の機能を有するマイクロコンピュータ等で構成してもよい。

【0033】

次に、検査装置４０を用いた金属セパレータ１４の検査方法について説明する。

【0034】

まず、検査対象となる金属セパレータ１４を検査装置４０のステージ４２の主面４２ａに載置する。このとき、図５に示すように、高さ検出器５０の接触子５１は、平坦な当接面５１ｂの部分が、金属セパレータ１４で突出したビードシール２０に当接する。

【0035】

次に、図４のステップＳ１０において、検査装置４０は、位置決めを行う。ここでは、ステージドライバ４４がステージ装置４３を駆動して、撮像装置４６の光軸（撮像範囲の中心）の位置を、金属セパレータ１４の溶接部３４（図２参照）に合わせる。

【0036】

次に、ステップＳ２０において、検査装置４０は、撮像範囲における金属セパレータ１４の撓みを検出し、金属セパレータ１４の撓みに応じて高さ調整を行う。本実施形態では、金属セパレータ１４の局所的な撓みを、図５に示す高さ検出器５０の接触子５１で検出する。具体的には、接触子５１をビードシール２０に当接させてビードシール２０の高さを検出する。ビードシール２０は、気密性を担保するために、平坦な部分に対する突出高さが一定となるように、高い精度で形成されている。従って、ビードシール２０の頂部の高さは、金属セパレータ１４の撓み（高さ方向の変位）と精度よく一致する。そのため、ビードシール２０の頂部の高さを検出することで、金属セパレータ１４の撓みを精度よく検出できる。

【0037】

なお、接触子５１の底部には、当接面５１ｂの幅は、ビードシール２０よりも幅広に形成されているため、接触子５１の中心位置がビードシール２０の頂部から外れていても、ビードシール２０の頂部の高さを検出できる。そのため、接触子５１の配置位置の精度が低くても、ビードシール２０の頂部の高さを容易に検出できる。

【0038】

その後、高さ検出器５０の出力値に基づいて、高さ制御回路５４がステージ装置４３のステージドライバ４４に制御信号を出力し、高さ検出器５０の出力値が、基準回路５６の基準値と一致するまで、ステージ４２の高さの調整を行う。

【0039】

次に、ステップＳ３０において、撮像装置４６が溶接部３４の撮像を行い、画像データを画像処理部４８に出力する。画像処理部４８は、画像データに基づいて溶接部３４の欠陥を検出する。

【0040】

次に、ステップＳ４０において、検査装置４０は、全ての溶接部３４の撮像が完了したか否かを判断する。検査装置４０が全ての溶接部３４の撮像が完了していないと判断した場合（ステップＳ４０：ＮＯ）には、ステップＳ１０に戻り、次の溶接部３４に撮像部位を移動させる。また、ステップＳ４０において、撮像装置４６が全ての溶接部３４の撮像が完了したと判断した場合（ステップＳ４０：ＹＥＳ）には、金属セパレータ１４についての外観検査を終了する。

【0041】

以上のように、検査装置４０を用いた金属セパレータ１４の検査方法において、金属セパレータ１４の撓みによって、溶接ライン３６に沿って撮像装置４６の光軸が移動している間に、溶接ライン３６の高さが変化する。本実施形態の検査装置４０は、溶接ライン３６の高さを、高さ検出器５０の接触子５１が検出し、高さ制御回路５４の制御信号に基づいて、ステージドライバ４４がステージ４２を上下方向に変位させる。これにより、撮像装置４６の撮像位置における金属セパレータ１４の表面と撮像装置４６との距離は、適切な焦点距離に保たれる。すなわち、撮像装置４６の焦点合わせが不要になり、金属セパレータ１４の移動速度を増加させることができ、溶接ライン３６に沿った溶接部３４の検査を素早く実施できる。

【0042】

（第２実施形態）
以下、図６を参照しつつ第２実施形態に係る検査装置４０Ａについて説明する。なお、検査装置４０Ａにおいて、図３の検査装置４０と同様の構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

【0043】

図６に示すように、検査装置４０Ａは、撮像装置４６及び高さ検出器５０を支持するフレーム５２Ａが撮像装置駆動部５８によって支持されている。撮像装置駆動部５８は、フレーム５２Ａと共に、撮像装置４６及び高さ検出器５０を上下方向（矢印Ｚ方向）に変位させる。なお、本実施形態の検査装置４０Ａにおいて、ステージドライバ４４はステージ４２を水平方向にのみ移動させ、ステージ４２側は上下方向に変位しない。

【0044】

高さ検出器５０の出力端子は、高さ制御回路５４の非反転入力端子に入力される。高さ制御回路５４の出力端子５４ｃは撮像装置駆動部５８に接続されている。撮像装置駆動部５８は、高さ制御回路５４の制御信号に応じて撮像装置４６の高さを変える。金属セパレータ１４の撓みによって、撮像部位の高さが高くなると、高さ検出器５０の検出値が増大し、それに応じて高さ制御回路５４の制御信号の値も増大し、撮像装置駆動部５８が撮像装置４６の位置を上昇させるように動作する。また、撮像装置４６と金属セパレータ１４の撮像部位との距離が増加すると、高さ検出器５０の検出値が減少し、それに応じて高さ制御回路５４の出力値が減少する。その結果、撮像装置駆動部５８が撮像装置４６の位置を下降させる。以上の動作により、外観検査の間、撮像装置４６と金属セパレータ１４の撮像部位との距離が適切な焦点距離に保たれる。

【0045】

（その他の実施形態）
上記の実施形態で説明した高さ検出器５０は、ビードシール２０の頂部に接触子５１を当接する接触式センサで構成する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図７に示す高さ検出器５０Ａのように、ビードシール２０の頂部の高さを、非接触で検出する非接触式センサで構成してもよい。非接触式センサとしては、レーザ変位計、近接センサ、可視光変位センサ、超音波センサ、渦電流式変位センサ等を用いることができる。

【0046】

また、ステージ４２側ではなく、撮像装置４６側を溶接ライン３６に沿って移動させるように構成してもよい。

【0047】

以上に説明した金属セパレータ１４の検査方法及び検査装置４０、４０Ａは、以下の効果を奏する。

【0048】

金属セパレータ１４の検査方法は、第１セパレータ１４ａと第２セパレータ１４ｃとを溶接した金属セパレータ１４の検査方法であって、金属セパレータ１４の溶接部３４に撮像装置４６の撮像部位を位置決めするステップＳ１０と、高さ検出器５０が撮像装置４６の撮像部位の近傍における金属セパレータ１４の撓みを検出し、駆動装置（例えば、ステージドライバ４４又は、撮像装置駆動部５８）により、金属セパレータ１４の撓みに応じて、金属セパレータ１４又は撮像装置４６を高さ方向に変位させることにより、撮像装置４６と金属セパレータ１４の撮像部位との距離を一定に保つステップＳ２０と、撮像装置４６で溶接部３４の撮像を行うステップＳ３０と、を有する。

【0049】

上記の金属セパレータ１４の検査方法によれば、高さ検出器５０の検出結果を利用して撮像装置４６と金属セパレータ１４の撮像部位との距離を一定に保つことができるため、金属セパレータ１４が撓んでいても撮像装置４６の焦点合わせが不要になる。これにより、金属セパレータ１４の検査をより迅速に行うことができ、生産性が向上する。

【0050】

上記の金属セパレータ１４の検査方法において、金属セパレータ１４は、燃料電池の電解質膜（例えば、ＭＥＡ１２）に積層されて発電セル１０を構成するものであり、金属セパレータ１４の表面には電解質膜と当接してガスの漏洩を防止する凸状に形成されたビードシール２０を有し、高さ検出器５０は、ビードシール２０の高さを検出することで、撮像装置４６の近傍における金属セパレータ１４の撓みを検出する。金属セパレータ１４において、ビードシール２０は、ガスの漏洩を防ぐために、高い精度で形成されており、ビードシール２０の高さは、金属セパレータ１４の撓みを正確に反映している。この方法は、ビードシール２０の高さを高さ検出器５０で検出することで、精度よく金属セパレータ１４の撓みを検出できる。

【0051】

上記の金属セパレータ１４の検査方法において、金属セパレータ１４を支持するステージ装置４３を有し、ステージ装置４３は、撮像装置４６の撮像位置が金属セパレータ１４において溶接部３４が線状に並んだ溶接ラインに沿うように金属セパレータ１４を移動させ、駆動装置は、ステージ装置４３が金属セパレータ１４を移動させている間、高さ検出器５０の撓み検出結果に基づいて、撮像装置４６と金属セパレータ１４の撮像部位との距離を一定に保つ。この方法によれば、撮像装置４６で溶接ライン３６に沿って溶接部３４の検査を行うことができ、効率よく検査を行える。

【0052】

本実形態の金属セパレータ１４の検査装置４０、４０Ａは、燃料電池の金属セパレータ１４を支持するステージ装置４３と、金属セパレータ１４の溶接部３４を撮像する撮像装置４６と、金属セパレータ１４において溶接部３４の近傍の撓みを検出する高さ検出器５０と、高さ検出器５０の検出結果に応じてステージ装置４３又は撮像装置４６を高さ方向に変位させて撮像装置４６と溶接部３４との距離を一定に保持する駆動機構（例えば、ステージドライバ４４又は撮像装置駆動部５８）と、を備える。

【0053】

上記の金属セパレータ１４の検査装置４０、４０Ａであって、金属セパレータ１４は、燃料電池の電解質膜（例えば、ＭＥＡ１２）に積層されて発電セル１０を構成するものであり、金属セパレータ１４の表面には電解質膜と当接してガスの漏洩を防止する凸状に形成されたビードシール２０を有し、高さ検出器５０は、ビードシール２０の高さを検出することで、撮像装置４６の撮像部位の近傍における金属セパレータ１４の撓みを検出してもよい。この構成によれば、金属セパレータ１４の中で精度よく形成されたビードシール２０の高さに基づいて精度よく金属セパレータ１４の撓みを検出できる。

【0054】

上記の金属セパレータ１４の検査装置４０、４０Ａにおいて、高さ検出器５０はビードシール２０に当接する接触式センサとしてもよい。ビードシール２０は、金属セパレータ１４の中で高く突出しているため、接触式センサによって確実にビードシール２０の高さを検出できる。

【0055】

上記の金属セパレータ１４の検査装置４０、４０Ａにおいて、高さ検出器５０は非接触で金属セパレータ１４の撓みを検出する非接触式センサでもよい。この構成によれば、ビードシール２０の高さだけでなく、撮像部位の高さから直接金属セパレータ１４の撓みを検出できる。

【0056】

上記において、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。

【符号の説明】

【0057】

１０…発電セル １４…金属セパレータ
２０…ビードシール ３４…溶接部
３６…溶接ライン ４０、４０Ａ…検査装置
４３…ステージ装置 ４６…撮像装置
５０、５０Ａ…高さ検出器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】