專利名稱：檢驗電極表面質(zhì)量的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種方法，該方法利用產(chǎn)生的電極表面圖像，來檢驗金屬電解處理中在電極表面上產(chǎn)生的沉積物的表面質(zhì)量。
在金屬電解處理中，所希望的金屬被沉積在電解處理中所用的電極上，即陰極上。這種處理是利用為電解處理而設計的槽中的電流進行的；在所述槽中提供液體，即電解液，在所述電解液中以交替方式部分地浸入由導電材料制成的板狀陽極和板狀陰極。所希望的金屬被沉積在陰極上，從而在電解處理中或者如沉積銅的情況那樣使用可溶解的陽極，制造該陽極的金屬與要沉積的金屬相同；或者在電解處理中如沉積鋅或鎳的情況那樣使用不可溶解的陽極，要沉積的金屬被溶解在電解處理中所用的電解液中，并從該電解液直接沉積到陰極上。
與在金屬電解處理中進行的沉積過程有關聯(lián)的是電解液通常含有小量雜質(zhì)，它們或者來自電解液本身，或者來自要沉積的金屬；所述雜質(zhì)往往會與其余的沉積物一起沉積到陰極上。再有，電解液可能含有氣泡，這些氣泡會影響沉積物的形成。還有，在電解處理中的電流密度可能會變動，在這種情況中在陰極上的金屬沉積會在陰極表面的不同點處不同。雜質(zhì)、氣泡以及電流密度的變動造成陰極表面上的不規(guī)則體，即瘤狀物(nodule)，所述瘤狀物影響對陰極的分類以供進一步處理。目測檢驗陰極表面上的瘤狀物是因難的而且速度慢，特別是在當前規(guī)模的生產(chǎn)工廠中每天要處理數(shù)百個陰極。
本發(fā)明的目的是要消除先有技術的缺點，實現(xiàn)一種基于產(chǎn)生的電極表面圖像來檢驗電極表面質(zhì)量的方法?？梢运綑嗬笾星宄闯霰景l(fā)明的實質(zhì)性新特性。
根據(jù)本發(fā)明，在為電解處理而設計的槽中提供液體，即電解液，用于傳導電流；在所述液體中至少是部分地浸入由導電材料制成的板狀陽極和陰極，它們以交替方式排列，以在作為陰極的電極上沉積所希望的金屬。在結束沉積過程時，布滿沉積物的陰極被從槽中提出，然后該陰極進行根據(jù)本發(fā)明的檢驗過程，以根據(jù)陰極表面質(zhì)量對該陰極進行分類。在從電解槽到剝離站的運輸方面，在把沉積從陰極母板上剝離之前進行根據(jù)本發(fā)明的陰極表面質(zhì)量檢測是有利的。為了檢驗陰極表面質(zhì)量，在靠近陰極傳送器導軌處，提供至少一個檢驗點，在那里陰極表面由至少一個光源從與陰極傳送器導軌斜交的方向照射，在這種情況中陰極表面的不規(guī)則體便在該表面上投射出陰影。在檢測點處，還安裝至少一個照相機，它生成被照射陰極表面的圖像或以基本上連續(xù)的方式監(jiān)視照射的表面。所得到的陰極表面圖像被進一步傳送到圖像處理裝置，在那里通過測量由不規(guī)則體投射的陰影的物理質(zhì)量，來對圖像進行處理。根據(jù)陰影的物理質(zhì)量，按所希望的方式對陰極進行分類。
在本發(fā)明的一個最佳實施例中，對陰極表面質(zhì)量的檢測是在橫向傳送器(conveyor)中傳送陰極的同時進行的，它與周期性操作的剝離站(stripping station)的操作相關聯(lián)，因而它本身也是周期性地操作。在周期性操作的橫向傳送器中，在剝離站中發(fā)生沉積物剝離期間陰極的運動被停止。這樣，根據(jù)本發(fā)明，在一個檢驗站一次進行對一個陰極的檢驗是有利的。在必要時，也能在若干個檢驗站對陰極進行檢驗。
為了進行根據(jù)本發(fā)明的陰極表面質(zhì)量檢驗，在檢驗站中安裝至少一個光源，從而使光源生成的光束以斜角指向要被檢驗的陰極表面，所述角的大小在0至90度范圍內(nèi)變化，30至60度為有利的角度。現(xiàn)在表面上可能的不規(guī)則體在陰極表面上投射陰影，所述陰影的長度和面積與所檢驗的不規(guī)則體的長度和面積成正比。為了確定被照射陰極的表面質(zhì)量，該檢驗站還包括至少一個照相機，它有利地安裝在與受檢驗陰極表面基本垂直的位置；利用這個照相機，得到被照射表面的圖像，該表面可能包括由可能的不規(guī)則體投射的陰影。如果希望的話，該照相機還可安裝在一點，使相對于受檢驗的陰極表面的角度偏離基本垂直的位置，但由陰極板表面上的不規(guī)則體投射的陰影仍能成為生成圖像的目標。該圖像從檢驗站傳送到圖像處理裝置，在那里測量圖像中含有的那些陰影的長度和面積，以及例如確定陰影的數(shù)量和位置。根據(jù)檢驗中得到的結果，要在剝離站中從陰極母板上剝離的沉積物分類成各種類別供進一步處理。
在根據(jù)本發(fā)明的陰極表面檢驗中，有利的作法是對被照射的每個表面使用一個光源。這樣，由可能的不規(guī)則體投射的陰影會造成基本上清晰的邊緣，因此易于確定，因為引起陰影的光僅來自一個方向，而且來自若干不同光源的光束不會交叉。然而，在根據(jù)本發(fā)明的檢驗中對每個被照射表面使用至少兩個光源是可能的，但這種安排在不規(guī)則體有清晰邊緣的情況時基本上是有利的。
相對于被照射的表面，安裝用于照射受檢驗表面的光源，使光源位于構成陰極表面的平面的法線所形成區(qū)域的外面。這樣，該光源相對于構成被照射表面的平面的法線成一個斜角，該角的大小在0至90度范圍內(nèi)，在30至60度范圍內(nèi)是有利的，該角度是在來自光源的光束與在檢驗站中確定的平面中心線相會點處測量的。在位置和地點方面，所述在檢驗站中確定的平面基本上對應于由被照射的陰極所形成的平面。通過把光源相對于構成被照射表面的平面的法線之間的角度調(diào)節(jié)到一個更尖銳的角度，能使由可能的不規(guī)則體投射的陰影長度拉長，在這種情況中能以更準確的方式有利地確定不規(guī)則體的尺度。所采用的光源可以是例如鹵素泛光燈、熒光管或白熾燈，必要時可在光源前方安排輻射場光闌(stop)，以把光束的進程引導到受照射的表面上。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，對每個被照射的表面由一個照相機拍攝被照射陰極表面圖像是有利的。當希望時，所述照相機的數(shù)量可為兩個或更多，在這種情況中由可能的不規(guī)則體投射的陰影尺寸可確定為這兩個或更多個圖像的平均值。當使用兩個或更多個照相機時，所述照相機的定位能用于具體影響根據(jù)所得到的圖像確定可能的特殊尺寸，這些特殊尺寸應結合檢測來確定，當使用兩個或更多個照相機時，所選擇的照相機應能代表不同的類型，在這種情況中例如一個照相機是攝像機，而另一個是拍攝照片的照相機。另一方面，來自光源的光束與構成陰極表面的平面的中心點相會的角度保持相同。
相對于受檢測的陰極表面來安裝拍攝被照射陰極表面照片的照相機，使得照相機位于與構成陰極表面的平面基本垂直的位置。照相機的安裝位置使得在照相機中得到的圖像至少在陰極表面的一個點是是清晰的。安裝照相機使其基本上位于這樣一個區(qū)域的中心位置是有利的，該區(qū)域是為進行檢測通過傳送操作使受檢驗的陰極停止不動的地方。當使用兩個或更多個照相機時，這些照相機的位置相對于受檢驗平面彼此基本對稱是有利的。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，由生成的受檢驗的陰極表面圖像被進一步傳送到圖像處理裝置；在該裝置中安裝計算機程序，它計算例如陰影的數(shù)量、大小和初始位置，從而得到陰極表面上包含的相應不規(guī)則體的數(shù)量、大小和初始位置。其測量結果被記錄在該圖像處理裝置中包括的微處理器中，所得到的結果用于對位于陰極上的沉積物進行分類。利用計算出的值以及所記錄的歷史，按照進一步的處理步驟，對要從陰極上剝離的沉積物進行分類，這些處理步驟對所考慮的沉積物是最合理的處理步驟。根據(jù)記錄的歷史信息，還能檢測出電解過程中可能發(fā)生的變化，因為例如不規(guī)則體位置的改變通常是由于電解過程本身狀況的改變引起的。
將參考附圖對本發(fā)明作更詳細的解釋，這里

圖1表示在所述實施例中使用的照相機后面看時，作為一個示意圖的本發(fā)明的一個最佳實施例。
圖2顯示在A-A方向看到的根據(jù)圖1的最佳實施例，以及圖3顯示在B-B方向看到的圖1中所示最佳實施例。
根據(jù)圖1、2或3，陰極1被傳送到檢驗站，并在該陰極上的沉積物11表面受檢驗期間該陰極1由支持裝置2來支持。為進行檢驗，光束4從光源3指向陰極1的表面。光源3被安裝在構成陰極表面的平面12的法線所形成的區(qū)域之外，從而使達到陰極表面的光束4與構成陰極表面的平面的中心線6成45度角。由照相機8對光束4造成的并由位于陰極1表面上的可能的不規(guī)則體所投射出的陰影進行監(jiān)視，該照相機8連接到一個圖像處理裝置9以及與之相連的微處理器10，以對位于陰極1表面上的沉積物11進行分類，從而利于進一步的處理。
再有，圖3顯示如何通過把光源3和照相機8放在陰極1的兩側從而能在同一個檢驗站中檢驗位于陰極1母板兩個側面上的沉積物11的表面。
權利要求
1.一種檢驗金屬電解處理中在電極表面上產(chǎn)生的沉積物的表面質(zhì)量的方法，其特征在于由電解處理得到的陰極(1)被至少一個光源(3)照射，該光源放在相對于構成陰極表面的平面(12)成斜角的位置，并由至少一個照相機(8)生成被照射表面(12)的圖像，然后該圖像被傳送到圖像處理裝置(9)，在那里根據(jù)所述圖像確定該表面的可能的不規(guī)則體，以便對位于該陰極上的沉積物(11)進行分類供下一個處理步驟使用。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于當在來自光源(3)的光束(4)與構成陰極表面的平面的中心線(6)相會點處測量時，照射陰極表面的光源(3)的位置是在0-90度角處，有利位置是30-60度角處。
3.根據(jù)權利要求1或2的方法，其特點在于相對于構成陰極表面的平面(12)安裝照射陰極(1)表面的光源(3)，使得光源(3)位于由構成陰極(1)表面的平面的法線(5)形成的區(qū)域之外。
4.根據(jù)權利要求1、2或3的方法，其特征在于為了產(chǎn)生被照射表面(12)的圖像，照相機(8)安裝在與構成受檢測陰極表面的平面(12)基本垂直的位置。
5.根據(jù)前述權利要求中任何一個的方法，其特征在于為了產(chǎn)生被照射表面(12)的圖像，照相機(8)安裝在基本上處于構成受檢測陰極表面的平面(12)的中心位置。
6.根據(jù)前述權利要求1-4中任何一個的方法，其特征在于為了產(chǎn)生被照射表面的若干圖像，若干照機相(8)安裝在基本上處于構成受檢測陰極表面的平面(12)的中心線(6)上的位置。
7.根據(jù)前述權利要求中任何一個的方法，其特征在于為了根據(jù)照相機(8)產(chǎn)生的圖像對陰極進行分類，在所述圖像中確定由位于所述陰極(1)表面上的不規(guī)則體投射的陰影。
8.根據(jù)前述權利要求中任何一個的方法，其特征在于由單個陰極(1)表面得到的圖像被記錄在結合圖像處理裝置(9)提供的微處理器(10)中。
9.根據(jù)權利要求8的方法，其特征在于微處理器(10)中記錄的歷史信息被用于調(diào)節(jié)電解過程。
10.根據(jù)前述權利要求中任何一個的方法，其特征在于所采用的光源(3)是鹵素泛光燈。
11.根據(jù)前述權利要求1-9中任何一個的方法，其特征在于所采用的光源(3)是熒光管。
12.根據(jù)前述權利要求1-9中任何一個的方法，其特征在于所采用的光源(3)是白熾燈。
13.根據(jù)前述權利要求中任何一個的方法，其特征在于所采用的照相機(8)是拍攝照片的照相機。
14.根據(jù)前述權利要求1-12中任何一個的方法，其特征在于所采用的照相機(8)是攝像機。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種檢驗金屬電解處理中在電極表面上產(chǎn)生的沉積物的表面質(zhì)量的方法。根據(jù)本發(fā)明，由電解處理得到的陰極(1)被至少一個光源(3)照射，該光源放在相對于構成陰極表面的平面(12)成斜角的位置，并由至少一個照相機(8)生成被照射表面(12)的圖像；然后所述圖像被傳送到圖像處理裝置(9)，并根據(jù)所述圖像確定該表面的可能的不規(guī)則體，以便對位于該陰極上的沉積物(11)進行分類供下一個處理步驟使用。
文檔編號C25C1/00GK1531648SQ00815476
公開日2004年9月22日 申請日期2000年10月27日 優(yōu)先權日1999年11月9日
發(fā)明者湯姆·馬蒂拉, 湯姆 馬蒂拉 申請人:奧托庫姆普聯(lián)合股份公司