CN111020645B - 一种电解铜箔生箔机、在线监测方法、控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电解铜箔生箔机、在线监测方法、控制装置；属于电解铜箔生产领域；其技术要点：其包括：阴极辊、剥离辊、铜箔长度缓存装置、收卷辊、升降承重测量器；铜箔在阴极辊上沉积，经过剥离辊剥离，然后经过铜箔长度缓存装置，最后收卷到收卷辊上；升降承重测量器包括：移动底座、竖向升降机构、承载机构、承重传感器；其中，竖向升降机构设置在移动底座上；其中，竖向升降机构的顶部设置有方形的承重传感器；其中，在方形的承重传感器上方设置承载机构。本发明旨在提供种电解铜箔生箔机、在线监测方法、控制装置，降低铜箔的废品率，为铜箔的研发提供支撑。

Description

一种电解铜箔生箔机、在线监测方法、控制装置

技术领域

本发明涉及一种电解铜箔生产领域，更具体地说，尤其涉及一种电解铜箔生箔机、在线监测方法、控制装置。

背景技术

厚度是电解铜箔的交付标准的一项关键指标；这一指标是影响铜箔生产废品率的关键指标。在现有技术中，一般采用铜箔的单位重量来间接计算其厚度。

灵宝华鑫铜箔有限责任公司在CN107761137A公开了一种实时计算、显示铜箔质重的装置和方法，其目的是能够实时计算铜箔的实际质重和误差，与预期的铜箔的标准质重进行对比，及时发现铜箔的实际质重存在的问题，减少了铜箔的废品率。其提出的这一构思(功能) 有较好的创新性，然而，要想实时的准确的计算铜箔的实际质量，并不是一件容易的事。

CN107761137A的方法如下：

1)：采集单位时间t内阴极辊上析出的铜箔的总面积S；

具体包括以下步骤：

a1：将阴极辊宽L、阴极辊横截面的半径R和预期的铜箔标准质重M,半径R的单位为m,阴极辊宽L的单位为m，预期的铜箔标准质重M的单位为g/m2,分别通过操作显示屏手动输入中央处理器中；

a2：编码器采集阴极辊的转速n,单位为r/min，并将阴极辊的转速n传输至中央处理器中；

a3：中央处理器根据公式(1)计算出单位时间t内阴极辊上析出的铜箔的总面积S：

S＝2πR·n·L·t； (1)

2)：采集单位时间t内阴极辊上析出的铜箔的总质量Q；

具体包括以下步骤：b1：电流传感器采集整流器的输出电流信号，并通过模数转换模块将输出电流信号转换为输出电流i，将输出电流i传输至中央处理器中；

b2：计算单位时间t内铜箔的总质量Q：通过操作显示屏将铜的电化当量K和电流利用率η输入至中央处理器中，中央处理器根据公式(2)计算出在单位时间t内阴极辊上析出的铜箔的总质量Q：

Q＝i×t×K×η； (2)

其中，Q表征单位时间t内阴极辊上析出的铜箔的总质量，单位为g；K表征铜的电化当量，单位为g/(A.h)；η表征电流利用率；

3)：求得单位时间t内铜箔的实际质重M0：根据公式(3)计算出时间t内铜箔的实际质重M0，铜箔的实际质重M0的单位为g/m2；

M0＝Q/S； (3)

4)：计算单位时间t内铜箔的实际质重M0和预期的铜箔标准质重M的误差ε：中央处理器根据公式(4)计算出误差ε：

ε＝∣(M0-M)∣/M×100％ (4)

5)：中央处理器将相关数据传输至操作显示屏，操作显示屏将相关数据实时显示，中央处理器将相关数据传输至存储模块并储存于存储模块中，工作人员使用终端查询存储模块中的相关数据；所述的相关数据包括：预期的铜箔标准质重M、铜箔的实际质重M0、误差ε、阴极辊的转速n、阴极辊宽L、阴极辊横截面的半径R、整流器的输出电流i、铜的电化当量K、电流利用率η。

上述方法中：实质上很难实现。

原因在于，其并没有采用传感器去真实的去测量铜箔质重。并且，在公式(2)中涉及到η这一经验参数；其如何确定在原文中并没有交待，其与电流大小i、电解液温度T等参数有何关系(属于线性、还是非线性)，并不清楚。而在生箔过程中，上述相关参数也是在不断的调整中，所以η在生产过程中也是在不断的变化。

因此，CN107761137A的方法在实际中的运行效果需要事先已知η，而η这一参数本质上并不是一个定值，因此，依赖该方法得到的结果可靠度并不高。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种电解铜箔生箔机、在线监测方法、控制装置。

一种电解铜箔生箔机，其包括：阴极辊、剥离辊、铜箔长度缓存装置、收卷辊、升降承重测量器；

铜箔在阴极辊上沉积，经过剥离辊剥离，然后经过铜箔长度缓存装置，最后收卷到收卷辊上；

升降承重测量器包括：移动底座、竖向升降机构、承载机构、承重传感器；

其中，竖向升降机构设置在移动底座上；

其中，竖向升降机构的顶部设置有方形的承重传感器；

其中，在方形的承重传感器上方设置承载机构。

进一步，在地面上设置有两条平行的导轨，所述导轨的方向与收卷辊的轴向方向垂直；所述移动底座的下方设置有与所述导轨相对应的导槽。

进一步，所述铜箔长度缓存装置包括：第一辊、第二升降辊、第三升降辊、第四升降辊、第五辊；

铜箔从剥离辊剥离后，依次经过第一辊、第二升降辊、第三升降辊、第四升降辊、第五辊，在工作时，第二升降辊、第四升降辊的运动方向，与第三升降辊的方向运动相反；即在铜箔长度需要缓存，第二升降辊、第四升降辊向下运动，第三升降辊向上运动；当铜箔长度需要释放时，第二升降辊、第四升降辊向上运动，第三升降辊向下运动。

一种生箔机的在线监测方法，其步骤如下：

每隔一固定时间T对收卷辊的重量进行称重，得到以下数据：

Q₀、Q₁、Q₂、Q₃、……Q_n……；Q₀表示收卷辊的自重；

其中，Q_n表示第n次测量得到的收卷辊的重量；

将上述数据进行处理，得到T时间内收卷的铜箔的增重：

M₁、M₂、M₃、……M_n……；

其中，M_n表示第n次测量得到的收卷辊的增加的重量，M_n＝Q_n-Q_n-1；

测量结束后，进行判断：

当：

或者

进行报警；

当：

不报警。

进一步，收卷辊的重量进行称重的测量步骤如下：

第一，铜箔长度缓存装置启动缓存，将剥离辊剥离出来的铜箔缓存在铜箔长度缓存装置 3中，收卷辊然后停止收卷，将收卷辊两端的轴承座打开、且与电机连接放开；

第二，升降承重测量器的移动底座沿着导轨移动，将承载机构对准上方的收卷辊转轴；

第三,升降承重测量器的竖向升降机构的升高，使得承载机构与收卷辊转轴接触，且将其推升，待承重传感器数据稳定后，记录承重传感器的数据；

第四，升降承重测量器的竖向升降机构的降低，使得承载机构与收卷辊转轴分离，收卷轴转轴放置回轴承座，将收卷辊两端的轴承座安装好、且与电机转轴连接；

第五，收卷辊然后开始收卷，铜箔长度缓存装置停止缓存，且逐步将缓存的铜箔释放。

第六，当需要进行下一次测量时，重复步骤一至五。

一种电解铜箔生箔机的在线监测控制装置，包括：控制器、数据存储与计算系统、显示系统；控制器与铜箔长度缓存装置、升降承重测量器连接，即铜箔长度缓存装置、升降承重测量器的动作由控制器来控制；

承重传感器测量的数据传递给数据存储与计算系统，数据存储与计算系统将M_n、M_n/M_n-1值传递到显示系统；

数据存储与计算系统的输出端与控制器的输入端连接，数据存储与计算系统将报警与否的信号传递给控制器；

控制器与报警器连接，报警器采用声光报警器。

一种生箔机，包括：收卷辊、压辊；

在收卷辊设置角度传感器，用来测量收卷辊从起始收卷开始转动的角度；

在收卷辊-压辊之间设置有距离传感器，用来测量收卷辊-压辊中心轴线间的长度；

计算收卷辊在T₁～T₂内的收卷辊理论厚度增加量

是T₁～T₂内的收卷辊的转动弧度，δ为单层铜箔的理论生产厚度；

计算T₁～T₂内的收卷辊实际厚度增加量

为收卷辊自收卷开始后经过T₂时间下收卷辊-压辊之间的距离；

为收卷辊自收卷开始后经过T₁时间下收卷辊-压辊之间的距离；

当

或者

进行报警；

当：

不报警。

一种生箔机，包括：收卷辊、压辊；

在收卷辊-压辊之间设置有距离传感器，用来测量收卷辊-压辊中心轴线间的长度；

计算收卷辊在时间T₁～T₂内的收卷辊理论厚度增加量

δ为单层铜箔的理论生产厚度，x₁、x₂均为参数；

计算T₁～T₂内的收卷辊实际厚度增加量

为收卷辊自收卷开始后经过T₂时间下收卷辊-压辊之间的距离；

为收卷辊自收卷开始后经过T₁时间下收卷辊-压辊之间的距离；

当

或者

进行报警；

当：

不报警。

一种生箔机，包括：收卷辊、压辊；

在收卷辊-压辊之间设置有距离传感器，用来测量收卷辊-压辊中心轴线间的长度；

计算收卷辊在时间T₁～T₂内的收卷辊理论厚度增加量

δ为单层铜箔的理论生产厚度，x₁、x₂均为参数；

计算T₁～T₂内的收卷辊实际厚度增加量

为收卷辊自收卷开始后经过T₂时间下收卷辊-压辊之间的距离；

为收卷辊自收卷开始后经过T₁时间下收卷辊-压辊之间的距离；

当

或者

进行报警；

当：

不报警。

本申请的有益效果在于：

(1)本申请的基础构思，是及时发现铜箔的实际质重存在的问题，减少了铜箔的废品率；实施例1的方案中，铜箔长度缓存装置3、升降承重测量器5是一种生箔机生产在线监测装置的必要技术特征，两者是协同作用的，缺一不可的。

(2)由于质点与收卷轴圆心不重合，在收卷辊转动时，就会造成“失重-超重”这样的情况，具体而言，就是重量传感器在收卷辊转动一圈内测量的数据都无法稳定，即会出现“重量减小”的异常情况；因此，必须要收卷辊停止转动时，才能使得重量传感器的数据稳定，测得一个相对准确的数值。而要测量重量时，收卷辊需要停止转动，但是，阴极辊的转动是不能停止的，因此，这当中必须设置铜箔长度缓存装置3，即将承重时所需要的时长所生产的铜箔通过铜箔长度缓存装置3缓存。因此，铜箔长度缓存装置3是必要技术特征。

(3)而在设置了铜箔长度缓存装置3，直接在放卷辊的轴承座下方设置重量传感器的方案，在实际运行时，产生了另外一个问题，重量传感器一般是“压-电”，重量传感器由于测量次数较多，而且本身由于不断的经历“失重-超重”，不停的发送信号，造成重量传感器使用寿命下降(即容易报废了)。而且，在轴承座的下方设置重量传感器(相对于支座而言，柔性)，随着收卷辊的重量的增加，会造成，收卷辊两端的端部位置不在同一水平面上(两侧有 1/1000的偏差对于生产都是不容许的)。

(4)本申请的第二个发明点在于：需要更换收卷辊时，竖向升降机构5-2升高，承载机构5-3将收卷辊托起到一定高度，然后移动底座5-1沿着导轨移动，将收卷辊移走，然后通过吊装等方式运送到下一工序上；另一方面，将新的收卷辊放置在承载机构5-3上，然后移动底座5-1沿着导轨移动，将其移动到收卷辊轴承座对应的位置，然后竖向升降机构5-2降低，承载机构5-3与收卷辊分离；在此过程中，收卷辊的初始重量Q₀得以测量。

(5)本申请的第三个发明点在于：在转卷辊上设置角度传感器(其是核心点，否则无法准确的知晓铜箔的层数)，然后监测卷状铜箔厚度的方式，来分析生产的异常。

特别的，本申请的实施例1、2的方案用于初始研发新型铜箔(例如研发4μm)，具有特别的意义，例如，直接看M_n的变化趋势，或者，直接看收卷辊的铜箔卷轴厚度理论关系图与实测关系图，就可以评价生产工艺的优劣性。

(6)本申请的第四个发明点在于，不在收卷辊上设置角度传感器，理论值直接按照阴极辊生产的铜箔缠绕在收卷辊上的厚度；其进一步简化监测设备。

需要说明的是，实施例1与实施例2/3的方案结合时，实施例1在测量重量时，需要将收卷辊与压辊分开(即搬离压辊)，收卷辊重新定位后收卷后，在施工加压辊。

实施例2与实施例3的方案作为辅助在线监测的一种，能够与实施例1的方案进行交叉验证。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

图1是实施例1的设置有在线监测装置的生箔机。

图2是实施例1升降承重测量器的设计示意图。

图3是实施例1的升降承重测量器在另一视角下的设计示意图。

图4是实施例1的降承重测量器在推升收卷辊的局部三维示意图。

图5是实施例1的生箔机生产在线监测装置的控制系统的设计示意图。

图6是收卷辊转动的圆心-质心不重合的示意图。

图7是实施例2的收卷辊-压辊关系图(r₀表示收卷辊的半径；r₁表示压辊的直径)。

图8是收卷辊铜箔厚度-收卷辊转圈理论关系图、以及收卷辊铜箔厚度-收卷辊转圈实测关系图。

图9是实施例3第一种铜箔理论缠绕图。

图10是实施例3第二种铜箔理论缠绕图。

附图标记说明如下：

阴极辊1、剥离辊2、铜箔长度缓存装置3、收卷辊4、升降承重测量器5；

第一辊3-1、第二升降辊3-2、第三升降辊3-3、第四升降辊3-4、第五辊3-5；

移动底座5-1、竖向升降机构5-2、承载机构5-3、承重传感器5-4。

具体实施方式

实施例1，参阅图1至图6所示，

生箔机在生产过程中，最核心的工作是降低废品率。对于铜箔而言，厚度不均匀性是一个关键性指标；同时，生箔机在生产中，也需要现场人员根据实际条件来进行调整。

而这一调整往往是滞后的，一般是生产完几千米然后换卷，然后将之前的生产好的铜箔进行取样，通过测量重量来分析其厚度；然后再来调整(存在较大的滞后)。

另外，生箔机在生产电解铜箔时，要将交流电通过整流器换为直流电，电流的变化是影响生箔厚度的一个关键指标，虽然设置了电流信号传感器，但是仍然存在诸如：阳极槽短路等问题，而像阳极槽短路这样的问题目前是无法进行有效的监测。所以，对于生箔机而言，其在生产质量的把控上也缺乏有效的监测设备。

一种生箔机生产在线监测装置，其包括：阴极辊1、剥离辊2、铜箔长度缓存装置3、收卷辊4、升降承重测量器5；

铜箔在阴极辊1上生产，经过剥离辊2剥离，然后经过铜箔长度缓存装置3，最后收卷到收卷辊4上；

所述铜箔长度缓存装置3包括：第一辊3-1、第二升降辊3-2、第三升降辊3-3、第四升降辊3-4、第五辊3-5；

铜箔从剥离辊2剥离后，依次经过第一辊3-1、第二升降辊3-2、第三升降辊3-3、第四升降辊3-4、第五辊3-5，在工作时，第二升降辊3-2、第四升降辊3-4的运动方向，与第三升降辊3-3的方向运动相反；即在铜箔长度需要缓存，第二升降辊3-2、第四升降辊3-4向下运动，第三升降辊3-3向上运动；当铜箔长度需要释放时，第二升降辊3-2、第四升降辊3-4向上运动，第三升降辊3-3向下运动。

升降承重测量器5包括：移动底座5-1、竖向升降机构5-2(采用液压缸或者气缸)、承载机构5-3、承重传感器5-4；

竖向升降机构5-2设置在移动底座5-1上；

竖向升降机构5-2的顶部设置有方形的承重传感器5-4(借鉴了CN 207016209 U的设计)；

在方形的承重传感器5-4上方设置承载机构5-3(其上表面可以采用与收卷中心转轴半径相同的弧形结构，也可以采用如图4所示的结构)。

在地面上设置有两条平行的导轨，所述导轨的方向与收卷辊的轴向方向垂直；所述移动底座5-1的下方设置有与所述导轨相对应的导槽。

一种生箔机生产在线监测方法，其步骤如下：

每隔一固定时间T对收卷辊的重量进行称重，得到，以下数据：

Q₀、Q₁、Q₂、Q₃、……Q_n……；Q₀表示收卷辊的自重；

其中，Q_n表示第n次测量得到的收卷辊的重量；

将上述数据进行处理，得到T时间内收卷的铜箔的增重：

M₁、M₂、M₃、……M_n……；

其中，M_n表示第n次测量得到的收卷辊的增加的重量，M_n＝Q_n-Q_n-1；

测量结束后，进行判断：

当：

或者

进行报警；

当：

不报警。

阴极辊的转速正常情况下是不变的，因此，在每隔T时间内，其应当有：

M₁＝M₂＝M₃＝……M_n

然而，由于测量误差、生产电流的调整；并且，根据客户的要求，对于8μm铜箔而言，其厚度要在±0.2μm(8.2/7.8＝1.05,7.8/8/2＝0.95),因此，上式中的：

或者

1.05以及0.95即由此而得。

测量步骤如下：

第一，铜箔长度缓存装置3启动缓存，将剥离辊剥离出来的铜箔缓存在铜箔长度缓存装置3中，收卷辊然后停止收卷，将收卷辊两端的轴承座打开(轴承座采用螺母安装)、且与电机连接放开(即收卷辊能够向上移动)；

第二，升降承重测量器5的移动底座5-1沿着导轨移动，将承载机构5-3对准上方的收卷辊转轴；

第三,升降承重测量器5的竖向升降机构5-2的升高，使得承载机构5-3与收卷辊转轴接触，且将其推升(收卷轴与轴承座不接触即可)，待承重传感器5-4数据稳定后，记录承重传感器5-4的数据；

第四，升降承重测量器5的竖向升降机构5-2的降低，使得承载机构5-3与收卷辊转轴分离，收卷轴转轴放置回轴承座，将收卷辊两端的轴承座安装好、且与电机转轴连接；

第五，收卷辊然后开始收卷，铜箔长度缓存装置3停止缓存，且逐步将缓存的铜箔释放。

第六，当需要进行下一次测量时，重复步骤一至五。

此外，监测装置采用自动化设备，其还包括：控制器、数据存储与计算系统、显示系统；控制器与铜箔长度缓存装置3、升降承重测量器5连接，即铜箔长度缓存装置3、升降承重测量器5的动作由控制器来控制；

承重传感器5-4测量的数据传递给数据存储与计算系统，数据存储与计算系统将M_n、 M_n/M_n-1值传递到显示系统。

数据存储与计算系统的输出端与控制器的输入端连接，数据存储与计算系统将报警与否的信号传递给控制器。

控制器与报警器连接，报警器采用声光报警器。

实施例1的设计构思在于：

首先，铜箔长度缓存装置3、升降承重测量器5是一种生箔机生产在线监测装置的必要技术特征，两者是协同作用的，缺一不可的。

在设计实施例1之前，曾经试验过这样一种方案：即直接在放卷辊的轴承座下方设置重量传感器，实时的测量辊子的重量，进而能够实时计算、显示铜箔质重；

但是，这一设想在实际中无法实现。原因是：如图6所示，质点与收卷轴圆心不重合，因为，收卷的铜箔厚度本身就是厚度不均匀的(这种不均匀性限定在一定范围内)，所以导致了收卷辊收卷铜箔后质心与收卷轴圆心不重合，在收卷辊转动时，就会造成“失重-超重”这样的情况，具体而言，就是重量传感器在收卷辊转动一圈内测量的数据都无法稳定，即会出现“重量减小”的异常情况。

因此，必须要收卷辊停止转动时，才能使得重量传感器的数据稳定，测得一个相对准确的数值。

而要测量重量时，收卷辊需要停止转动，但是，阴极辊的转动是不能停止的，因此，这当中必须设置铜箔长度缓存装置3，即将承重时所需要的时长所生产的铜箔通过铜箔长度缓存装置3缓存。因此，铜箔长度缓存装置3是必要技术特征。

而在设置了铜箔长度缓存装置3，直接在放卷辊的轴承座下方设置重量传感器的方案，在实际运行时，产生了另外一个问题，重量传感器一般是“压-电”，重量传感器由于测量次数较多，而且本身由于不断的经历“失重-超重”，不停的发送信号，造成重量传感器使用寿命下降(即容易报废了)。而且，在轴承座的下方设置重量传感器(相对于支座而言，柔性)，随着收卷辊的重量的增加，会造成，收卷辊两端的端部位置不在同一水平面上(两侧有1/1000 的偏差对于生产都是不容许的)。(如果重量传感器采用基于弹性介质应变测量原理，就有比较显著的影响)。

实施例1的另外一个意想不到的效果是：也即设计移动底座5-1的目的，是为了“利用竖向升降机构5-2、承载机构5-3”，即在需要更换收卷辊时，竖向升降机构5-2升高，承载机构5-3将收卷辊托起到一定高度，然后移动底座5-1沿着导轨移动，将收卷辊移走，然后通过吊装等方式运送到下一工序上；

另一方面，将新的收卷辊放置在承载机构5-3上，然后移动底座5-1沿着导轨移动，将其移动到收卷辊轴承座对应的位置，然后竖向升降机构5-2降低，承载机构5-3与收卷辊分离；在此过程中，收卷辊的初始重量Q₀得以测量。

实施例2，实施例1的监控手段，较为繁琐，需要不断的去称量。实施例2无需铜箔长度缓存装置3、升降承重测量器5，也可实现此功能。

在收卷辊设置角度传感器，用来测量收卷辊从起始收卷开始转动的角度；

在收卷辊-压辊之间设置有距离传感器(例如，在压辊的转动中心轴设置红外线发射端，在收卷辊的转动中心轴设置接收端)，用来测量收卷辊-压辊中心轴线间的长度；

计算收卷辊自收卷开始后经过T时间下，即收卷辊转动的角度为β_T,卷状铜箔的理论厚度s'_T；

收卷辊转了β_T/2π圈，δ为铜箔的理论生产厚度；

计算收卷辊自收卷开始后经过T时间下，即收卷辊转动的角度为β_T,卷状铜箔的实际厚度s_T：

s_T＝L_T-r₀-r₁

其中，L_T为收卷辊自收卷开始后经过T时间下收卷辊-压辊之间的距离。

对比时，也是，采用选用两个时间段T₁～T₂内的收卷辊理论厚度增加量与实际厚度增加量来进行对比；

T₁～T₂内的收卷辊理论厚度增加量:

T₁～T₂内的收卷辊实际厚度增加量

若

或者

进行报警。

这里需要说明的是，实施例2,更为准确的是：收卷辊每隔200-1000圈，测量1次。

比较增加量的理论值与实测值，有更佳的意义；若比较总的理论值-实测值(即收卷轴从收卷开始算起)，若出现问题，但是由于S_T较大，也无法分析出问题。

实施例2相比较于背景技术的：CN107761137A，直接比较理论值-实测值，其结果更有帮助；但是也需要说明的是，由于铜箔的厚度非常薄，在μm级别，因此，必须要达到转卷辊在达到几百圈，其厚度才有稍微明显的变化(达到毫米级)。

即，就测量的可识别度来看，实施例1的方案要比实施例2好；但是，实施例2的方案不需要太多的机械设备，有较佳的可操作性。

最后需要说明的是，实施例1的方案与实施例2的方案可以相互结合，即实施例2的方案作为另外一种监测手段，复核实施例1的结果以及进一步加强对铜箔生产的安全性。

如图8所示，为6μm的铜箔，其理论关系图(直线)与实测关系图的对比图；上述结果通过显示系统予以显示。

需要说明的是，实施例2也可以采用其他的收卷辊铜箔厚度传感器。

实施例3，在实施例2的基础上，舍去收卷辊设置角度传感器。

计算收卷辊自收卷开始后经过T时间下，即阴极辊转动T时间内,卷状铜箔的理论厚度s'_T；

或者：

对于第一种s'_T计算公式，如图9所示，认为：铜箔为一圈一圈，第一层的长度为：

第二层的长度为

第x层的长度为

收卷辊在T时间内，铜箔从第一层至x层的长度，等同于该时刻内阴极辊生产的铜箔(缓存装置未进行缓存或释放)，有下式：

R_阴极辊是阴极辊的半径，n代表转速，圈/秒，T：秒。

上式虽然只在x为整数，例如1,2,3,4,100,200，这样的数值才严格成立；

然而，利用上述求解的x＝201.1，实质上是代表，此时间段内的，铜箔缠绕了201圈，但是还不到202圈(有的地方201层，有的地方202层)；

直接用x＝201.1来代入上式，是可以的，因为δ极小(μm计算)：

s'_T＝xδ

例如上面x＝201.1，其误差也就在0.5％之内。

当然，理论值应当是：s'_T＝201δ、以及s'_T＝202δ(即有的地方201层，有的地方202层)。

也即，

或者

是精确解。

对于第二种s'_T计算公式，如图10所示，认为：其实一圈绕一圈的缠绕而成(图10是艺术化处理形式，实际中心的圈要大很多)。

中性层的数学表达为：

收卷辊在T时间内，铜箔缠绕了α角度，等同于该时刻内阴极辊生产的铜箔(缓存装置未进行缓存或释放)，有下式:

如前所述，x应该为整数，其精确表达式应为：

[A]表示对A取整数部分，如[10.6]＝10。

实施例1、2、3的方案可以共同实施，在线监测时，能够相互交叉验证。

以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (9)

1.一种电解铜箔生箔机，其特征在于，其包括：阴极辊、剥离辊、铜箔长度缓存装置、收卷辊、升降承重测量器；

铜箔在阴极辊上沉积，经过剥离辊剥离，然后经过铜箔长度缓存装置，最后收卷到收卷辊上；

升降承重测量器包括：移动底座、竖向升降机构、承载机构、承重传感器；

其中，竖向升降机构设置在移动底座上；

其中，竖向升降机构的顶部设置有方形的承重传感器；

其中，在方形的承重传感器上方设置承载机构。

2.如权利要求1所述的一种电解铜箔生箔机，其特征在于，在地面上设置有两条平行的导轨，所述导轨的方向与收卷辊的轴向方向垂直；所述移动底座的下方设置有与所述导轨相对应的导槽。

3.如权利要求1或2所述的一种电解铜箔生箔机，其特征在于，所述铜箔长度缓存装置包括：第一辊、第二升降辊、第三升降辊、第四升降辊、第五辊；

铜箔从剥离辊剥离后，依次经过第一辊、第二升降辊、第三升降辊、第四升降辊、第五辊，在工作时，第二升降辊、第四升降辊的运动方向，与第三升降辊的方向运动相反；即在铜箔长度需要缓存，第二升降辊、第四升降辊向下运动，第三升降辊向上运动；当铜箔长度需要释放时，第二升降辊、第四升降辊向上运动，第三升降辊向下运动。

4.一种电解铜箔生箔机，其特征在于，包括：收卷辊、压辊；

在收卷辊设置角度传感器，用来测量收卷辊从起始收卷开始转动的角度；

在收卷辊-压辊之间设置有距离传感器，用来测量收卷辊-压辊中心轴线间的长度；

计算收卷辊在T₁～T₂内的收卷辊理论厚度增加量

是T₁～T₂内的收卷辊的转动弧度，δ为单层铜箔的理论生产厚度；

计算T₁～T₂内的收卷辊实际厚度增加量

为收卷辊自收卷开始后经过T₂时间下收卷辊-压辊之间的距离；

为收卷辊自收卷开始后经过T₁时间下收卷辊-压辊之间的距离；

当

或者

进行报警；

当：

不报警。

5.一种电解铜箔生箔机，其特征在于，包括：收卷辊、压辊；

在收卷辊-压辊之间设置有距离传感器，用来测量收卷辊-压辊中心轴线间的长度；计算收卷辊在时间T₁～T₂内的收卷辊理论厚度增加量

δ为单层铜箔的理论生产厚度，x₁、x₂均为参数；

R_阴极辊表示阴极辊的半径，n表示阴极辊转速，r₀表示收卷辊的半径；

计算T₁～T₂内的收卷辊实际厚度增加量

为收卷辊自收卷开始后经过T₂时间下收卷辊-压辊之间的距离；

为收卷辊自收卷开始后经过T₁时间下收卷辊-压辊之间的距离；

当

或者

进行报警；

当：

不报警。

6.一种电解铜箔生箔机，其特征在于，包括：收卷辊、压辊；

在收卷辊-压辊之间设置有距离传感器，用来测量收卷辊-压辊中心轴线间的长度；计算收卷辊在时间T₁～T₂内的收卷辊理论厚度增加量

δ为单层铜箔的理论生产厚度，x₁、x₂均为参数；R_阴极辊表示阴极辊的半径，n表示阴极辊转速，r₀表示收卷辊的半径；

计算T₁～T₂内的收卷辊实际厚度增加量

为收卷辊自收卷开始后经过T₂时间下收卷辊-压辊之间的距离；

为收卷辊自收卷开始后经过T₁时间下收卷辊-压辊之间的距离；

当

或者

进行报警；

当：

不报警。

7.一种在线监测方法，用于监测如权利要求1或2所述的一种生箔机，其特征在于，其步骤如下：

每隔一固定时间T对收卷辊的重量进行称重，得到以下数据：

Q₀、Q₁、Q₂、Q₃、……Q_n……；Q₀表示收卷辊的自重；

其中，Q_n表示第n次测量得到的收卷辊的重量；

将上述数据进行处理，得到T时间内收卷的铜箔的增重：

M₁、M₂、M₃、……M_n……；

其中，M_n表示第n次测量得到的收卷辊的增加的重量，M_n＝Q_n-Q_n-1；

测量结束后，进行判断：

当：

或者

进行报警；

当：

不报警。

8.如权利要求7所述的在线监测方法，其特征在于，收卷辊的重量进行称重的测量步骤如下：

第一，铜箔长度缓存装置启动缓存，将剥离辊剥离出来的铜箔缓存在铜箔长度缓存装置中，收卷辊然后停止收卷，将收卷辊两端的轴承座打开、且与电机连接放开；

第二，升降承重测量器的移动底座沿着导轨移动，将承载机构对准上方的收卷辊转轴；

第三,升降承重测量器的竖向升降机构的升高，使得承载机构与收卷辊转轴接触，且将其推升，待承重传感器数据稳定后，记录承重传感器的数据；

第四，升降承重测量器的竖向升降机构的降低，使得承载机构与收卷辊转轴分离，收卷轴转轴放置回轴承座，将收卷辊两端的轴承座安装好、且与电机转轴连接；

第五，收卷辊然后开始收卷，铜箔长度缓存装置停止缓存，且逐步将缓存的铜箔释放；

第六，当需要进行下一次测量时，重复步骤一至五。

9.一种控制装置，用于控制如权利要求1或2所述的一种电解铜箔生箔机，其作为生箔机的在线监测控制装置，其特征在于，包括：控制器、数据存储与计算系统、显示系统；控制器与铜箔长度缓存装置、升降承重测量器连接，即铜箔长度缓存装置、升降承重测量器的动作由控制器来控制；

承重传感器测量的数据传递给数据存储与计算系统，数据存储与计算系统将M_n、M_n/M_n-1值传递到显示系统；

数据存储与计算系统的输出端与控制器的输入端连接，数据存储与计算系统将报警与否的信号传递给控制器；

控制器与报警器连接，报警器采用声光报警器；

其中，Mn，Mn-1的含义如下：

每隔一固定时间T对收卷辊的重量进行称重，得到以下数据：

Q₀、Q₁、Q₂、Q₃、……Q_n……；Q₀表示收卷辊的自重；

其中，Q_n表示第n次测量得到的收卷辊的重量；

将上述数据进行处理，得到T时间内收卷的铜箔的增重：

M₁、M₂、M₃、……M_n……；

其中，M_n表示第n次测量得到的收卷辊的增加的重量，M_n＝Q_n-Q_n-1；

M_n-1表示第n-1次测量得到的收卷辊的增加的重量，M_n-1＝Q_n-1-Q_n-2。

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