[发明专利]一种电子铝箔透光型孔洞缺陷在线检测的原理和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子铝箔生产设备领域，尤其涉及电子铝箔制成品透光型孔洞缺陷检测系统。

背景技术

所述的电子铝箔生产设备，特指铝电解电容器用电极箔（简称电子铝箔或箔片）专用生产设备。根据箔片制成品的不同类型，电子铝箔生产设备分为腐蚀箔生产设备（简称腐蚀设备）和化成箔生产设备（简称化成设备）。腐蚀箔生产是化成箔生产的前道工序。腐蚀设备所用的原材料是电子铝箔原箔，腐蚀箔是腐蚀设备的制成品。化成设备以腐蚀箔为原材料，化成设备的制成品是化成箔。腐蚀箔和化成箔统称为铝电解电容器用电极箔。

在电子铝箔生产过程中，由于原材料本身或生产设备、生产工艺的原因，会在制成品上形成某些透光型孔洞缺陷。这种透光型孔洞缺陷对电子铝箔制成品的质量危害严重，要求必须及时发现并记录箔片制成品中所存在的全部缺陷及缺陷发生的具体位置。本专利不讨论此类缺陷的形成机理，不研究怎样消除这种缺陷，仅涉及如何检测并记录这些缺陷的技术原理和方法。

在此前的电子铝箔生产过程中，尚未有任何装置或技术对箔片制成品的透光型孔洞缺陷进行检测和记录。本发明所述的原理和方法，在电子铝箔生产领域尚属首次提出。

发明内容

本发明的目的在于提出一种实现对电子铝箔透光型孔洞缺陷进行实时在线检测的原理和方法，并提供一种依据该原理和方法组建的、可同时对5条腐蚀箔生产设备进行检测的网络版检测系统的具体实施方式。这种基于视频图像处理技术的电子铝箔透光型孔洞缺陷实时在线检测系统，虽然是针对腐蚀箔生产设备研制的，但稍加变换就可以用于化成箔生产设备或箔片重卷设备。既可用于腐蚀和化成新设备的设计制造，也可用于原有设备的技术改造。

本发明的原理和方法以及实现的技术方案如下：

在原有的电子铝箔生产设备上增加一个新工位，新增工位的目的是对制成的电子铝箔进行实时在线检测，以便发现和记录受检箔片中可能存在的全部透光型孔洞缺陷。这个新工位被称为检测系统。它主要由上位机、下位机、图像采集器三部份构成。

所述的上位机可以是通用型工业控制机，也可以是普通的台式个人计算机，安放在生产车间控制室。上位机是检测系统的主控制器，负责检测系统的所有操作和显示界面、与下位机的通信及协调、箔片缺陷图像的处理和存储等。除必要的基础硬件设备和操作系统外，该计算机还安装有图像采集卡及其驱动程序、数据库管理程序以及电子铝箔透光型孔洞缺陷检测系统应用程序。

所述的下位机由通用型单片式计算机构成。用于接受来自电子铝箔制造设备的操作指令、接收来自收箔机的计长脉冲并与上位机进行通信。下位机安装在收箔机操作盘内。

所述的图像采集器由平板光源、暗箱、封光机构和视频摄像头构成，安置在电子铝箔生产设备和收箔机之间。平板光源通常由多只白色日光灯管组合而成，也可以采用市售的白色LED平板光源制成品。暗箱为一上部敞开的长方体空腔，在空腔的敞开部位装置封光机构。暗箱用金属薄板或塑料板制造，箱体内壁粘贴黑色植绒类软质材料。视频摄像头装置在暗箱底部，摄像头镜头向上对准封光机构所形成的长方形开孔，受检箔片从所述的长方形开孔上方通过，箔片上方覆盖平板光源。

当有透光型孔洞缺陷的电子铝箔经过图像采集器时，平板光源的灯光就会透过受检箔片上的孔洞照在摄像头上。摄像头拍摄到的缺陷光斑图像即时传送至上位机。上位机对摄像头摄到的透光孔洞图像进行分析和存储后，及时向设备操作者发出报警。上位机在存储缺陷图像的同时，还记录下缺陷距离箔卷起始点的长度信息。该卷箔片制成后，上位机自动生成生产线号、生产日期和时间、箔片卷号等管理信息，同记录的全部缺陷信息一起存档在数据库中备查。

新增加的检测工位与原收箔系统实现了无缝对接。检测系统无需在收箔机操作面板上增加新的开关或按钮，收箔机的操作方法和操作要求一如从前。全部检测过程自动完成，因此不需要对员工进行复杂的培训。唯一不同的是新增了一个透光缺陷检测报警蜂鸣器。检测系统检测到透光缺陷后，收箔机新增的报警蜂鸣器会持续鸣响，直至操作员对其进行人为干预为止。

对于收卷速度较快（2.5m/min-3.0m/min）、机械精度较高（箔片在收箔机前左右无规摆幅不超过2mm）的腐蚀设备，图像采集器可以直接放置在地面上。对于收卷速度较慢（1.5m/min-2.5m/min）、机械精度较低（箔片无规摆幅超过5mm）的化成设备，图像采集器需要安装在收箔机纠偏小车上，通过收箔机原有的纠偏系统保证箔片在暗箱中始终处于中心位置。