[发明专利]金属薄板印刷涂层的湿膜厚度差分测量及均匀性评估方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属薄板涂层湿膜厚度测量的技术领域，具体涉及一种金属薄板印刷涂层的湿膜厚度差分测量及均匀性评估方法。

背景技术

金属薄板印刷工艺过程中，涂布是必不可少的步骤，而涂层厚度是影响涂布质量的重要因素之一，太厚、太薄或厚薄不均匀都会对附着力、抗冲击性和涂层表面硬度产生影响，因此对涂层厚度的检测尤为重要。

金属薄板印刷行业中常采用的检测方法为烘干后称重估算法，即在涂布完成后将金属薄板送入烘房，待涂层干透以后裁剪样板对其进行称重测量，以单位面积上的涂层质量来估算涂层的平均厚度，这种方法测量准确度不高，存在滞后性，且烘干后的涂层难以去除，若厚度不达标，易造成浪费。近年来，随着膜厚测量技术的快速发展，出现了一些其它测量方法，主要可分为接触式和非接触式两种，其中接触式测量方法是以机械式测量和超声波测量为主，这种接触式测量方法不能满足金属薄板印刷涂层湿膜的厚度测量；非接触式测量有射线式、涡流式、电容式、激光式等测量方法，其中激光测厚方法由于其测量精度高、稳定性好、无污染等优点被广泛应用，但目前采用激光双测头实现涂镀层高精度测量的方法大都为单点数据采集，即仅仅完成厚度测量的工作，例如专利《一种锂电池薄膜微位移测厚方法》(CN 103148790 A)中公开了一种采用双激光传感器测厚的测量原理和后续的相关数据处理方法，提到了对测量数据的去噪、滤波等处理，未涉及均匀性评估等技术方法；又如专利《板材板厚的激光测量装置》(CN 102706286 A)公开了一种采用上、下激光传感器进行板材板厚连续测量的装置，也未述及根据实际测量结果估算整个板材表面厚度情况的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种金属薄板印刷涂层湿膜厚度差分测量及均匀性评估方法，以方便的对金属薄板印刷涂层湿膜厚度进行检测及均匀性评估。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种金属薄板印刷涂层湿膜厚度差分测量及均匀性评估方法，采用激光双测头差分测厚技术，其测量如下：

设上、下激光测头之间的距离固定为W，涂布前，将金属薄板置于垂直于激光束方向的测厚平台上，以定位元件将其在X、Y方向上加以定位，由激光双测头分别测出距金属薄板上、下表面的距离h₁和h₂；将涂布后的该金属薄板置于测厚平台的相同位置，考虑到整个金属薄板表面存在一定的翘曲，假设由于摆放原因，测点处较涂布前在激光束方向上向上发生微小位移ε，测得上、下激光测头的测量值分别为h₁’和h₂’，设涂层湿膜厚度为H，根据几何关系得：

h₁′＝h₁-ε-H

h₂′＝h₂+ε

由以上两式，可得出涂层湿膜的厚度H为：

H＝(h₁+h₂)-(h₁′+h₂′)

从上式可以看出，在保证激光双测头之间的距离W不变的前提下，涂层湿膜厚度值H的大小只与激光双测头前后两次的测量值有关，这从原理上消除了金属薄板Z向位置变化和平台振动等对测量结果的影响，因此，使得该差分测量方法定点测量的精度主要取决于激光测头的精度；又因为金属薄板表面涂层湿膜厚度具有连续性，所以只要保证涂布前后测点位置对应，该差分测量方法即可运用到动态测量中进行涂层湿膜厚度测量，进而进行厚度均匀性评估。

作为优化：具体包括如下步骤：

步骤1：金属薄板涂布前后的测量：

步骤1.1：被测件金属薄板印刷涂布前，将其置于沿X向开有若干测量槽的测厚平台上，以定位元件将其在X、Y方向上加以定位；激光双测头固定于Y向扫描测厚机构上，分别位于金属薄板的上、下两侧；

步骤1.2：测量开始时，系统控制测厚平台沿X向匀速运动，上、下激光测头采集数据，分别记作h₁(i)和h₂(i)，其中i为测点数，i＝1,2,3,……,n，n为每条槽的最大测点数；当一条槽测量完毕，系统自动控制X向测厚平台停止运动，双测头停止采集，启动Y向扫描测厚机构移动一定距离，进入下一个测量槽进行测量，如此循环，直至采集完所有测量槽处的数据；测量结束后，将数据保存在指定路径下；