CN114543708A - 一种铜始极片垂直度检测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜始极片垂直度检测系统及方法，包括垂直升降机、浮动定位单元、与控制单元连接的成像单元、与控制单元连接的算法单元和与控制单元连接的用户界面；垂直升降机用于放置待测铜始极片，铜始极片能够跟随垂直升降机运动至拍照位置；浮动定位单元与垂直提升机连接，用于定位铜始极片，浮动定位单元支撑铜始极片侧面，在不改变铜始极片自然状态的前提下，使铜始极片在很短的时间内恢复静止状态；成像单元将采集的成像图片数据传输给控制单元；算法单元用于将多张成像图片拟合成一张成像图片，通过算法取点计算得到铜始极片的垂直度数据。本发明能够实现实时在线检测，为电解铜生产企业改善生产工艺、提高生产效率提供数据支持。
Description
技术领域
本发明涉及电解铜行业视觉检测技术领域，具体是一种铜始极片垂直度检测系统及方法。
背景技术
传统电解铜行业对铜始极片的垂直度一直有着较高要求，铜始极片垂直度较大时会与阳极形成短路造成生产合格率降低，限制产能，浪费生产资源。目前市场上的电解铜企业均采用人工目测抽检的方式检测铜始极片的垂直度，人工目测不仅存在较大误差，而且无法实现在线逐一检测，检测数据量小，人工成本高，检测效率低，检测数据无法做到有效记录。因此有必要提供一种铜始极片垂直度检测系统及方法来解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种结构简单、效果良好的铜始极片垂直度检测系统及方法。
本发明按以下技术方案实现：
本发明公开了一种铜始极片垂直度检测系统，包括垂直升降机、浮动定位单元、与控制单元连接的成像单元、与控制单元连接的算法单元和与控制单元连接的用户界面；垂直升降机用于放置待测铜始极片，铜始极片能够跟随垂直升降机运动至拍照位置；浮动定位单元与所述垂直提升机连接，用于定位铜始极片，浮动定位单元支撑铜始极片侧面，在不改变铜始极片自然状态的前提下，使铜始极片在很短的时间内恢复静止状态；成像单元将采集的成像图片数据传输给控制单元；算法单元用于将多张成像图片拟合成一张成像图片，通过算法取点计算得到铜始极片的垂直度数据；用户界面用于输入相应指令。
进一步的方案：所述成像单元包括光源模块和相机模块；所述相机模块与光源模块配合进行图像采集。
进一步的方案：所述成像单元包括第一成像模块、第二成像模块、第三成像模块和第四成像模块；所述第一成像模块包括第一面阵相机模块和配合使用的第一环形光源模块；所述第二成像模块包括第二面阵相机模块和配合使用的第二环形光源模块；所述第三成像模块包括第三面阵相机模块和配合使用的第三环形光源模块；所述第四成像模块包括第四面阵相机模块和配合使用的第四环形光源模块。
进一步的方案：所述第一成像模块对待测铜始极片左上方平行角度拍摄；所述第二成像模块对待测铜始极片右上方平行角度拍摄；所述第三成像模块对待测铜始极片左下方平行角度拍摄；所述第四成像模块对待测铜始极片右下方平行角度拍摄。
进一步的方案：所述光源模块使用环形白光光源模块。
本发明还公开了一种铜始极片垂直度检测方法，具体为：生产线生产时待测铜始极片在垂直升降机移动至拍照位置；通过浮动定位单元支撑铜始极片侧面，在不改变铜始极片自然状态的前提下，使铜始极片在很短的时间内恢复静止状态；通过与控制单元连接的成像单元进行图像采集，成像单元成像后数据通过控制单元通信连接至算法单元，算法单元将多张成像图片拟合成一张成像图片，通过算法取点计算得到铜始极片的垂直度数据。
进一步的方案：所述垂直升降机固定在地面，生产线生产时待测铜始极片在垂直提升机上向上移动，垂直升降机运输待测铜始极片至测量位置时停止；浮动定位单元与垂直升降机连接，在待测铜始极片的运动过程中接触到浮动定位单元时，浮动定位单元即起到使待测铜始极片快速达到自然状态下的静止。
进一步的方案：所述成像单元包括第一成像模块、第二成像模块、第三成像模块和第四成像模块；所述第一成像模块包括第一面阵相机模块和配合使用的第一环形光源模块；所述第二成像模块包括第二面阵相机模块和配合使用的第二环形光源模块；所述第三成像模块包括第三面阵相机模块和配合使用的第三环形光源模块；所述第四成像模块包括第四面阵相机模块和配合使用的第四环形光源模块；所述环形光源模块使用环形白光光源模块。
进一步的方案：相机模块拍摄角度与被测铜始极片平行，由四个成像单元采集四张成像图。
进一步的方案：所述第一成像模块对待测铜始极片左上方平行角度拍摄；所述第二成像模块对待测铜始极片右上方平行角度拍摄；所述第三成像模块对待测铜始极片左下方平行角度拍摄；所述第四成像模块对待测铜始极片右下方平行角度拍摄。
本发明有益效果：
本发明的铜始极片垂直度检测系统及方法，首次将视觉检测技术应用在铜始极片的垂直度检测领域，实现了铜始极片垂直度检测的人工替代，同时在不影响产线正常生产节拍的前提下，实现了铜始极片垂直度的在线检测，为铜始极片的工艺改进、产能提升研究提供了可靠的数据支持。
附图说明
附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
在附图中：
图1是本发明中用于检测铜始极片垂直度系统的电气连接示意图；
图2是本发明的成像单元的电气连接示意图；
图3是本发明的相机拍摄区域示意图；
图4是本发明的相机成像数据取点位置示意图；
图5是本发明的成像结果示意图。
图中： 1、待测铜始极片，2、垂直升降机，3、浮动定位单元，4、成像单元，5、控制单元，6、算法单元，7、用户界面，41、第一成像模块，42、第二成像模块，43、第三成像模块，44、第四成像模块，411、第一面阵相机模块，412、第一环形光源模块，421、第二面阵相机模块，422、第二环形光源模块，431、第三面阵相机模块，432、第三环形光源模块，441、第四面阵相机模块，442、第四环形光源模块。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1、图2、图3所示，本发明公开了一种铜始极片垂直度检测系统，包括固定在地面的垂直升降机2，悬挂在垂直升降机2上的待测铜始极片1，浮动定位单元3与垂直升降机2连接，成像单元4固定在地面，控制单元5分别与成像单元4、算法单元6、用户界面7连接。通过控制单元5控制垂直升降机2使待测铜始极片1停止在测量位置，控制单元5控制成像单元4成像及算法计算，最终得到铜始极片的垂直度数据。本发明通过这种测量方法实现了铜始极片垂直度的在线检测，为铜始极片的工艺改进、产能提升研究提供了可靠的数据支持。
垂直升降机2固定在地面，生产线生产时待测铜始极片1在垂直升降机2上向上移动，垂直升降机2运输待测铜始极片1至测量位置时停止；浮动定位单元3与垂直升降机2连接，在待测铜始极片1的运动过程中接触到浮动定位单元3时，浮动定位单元3即起到使待测铜始极片1快速达到自然状态下的静止。
成像单元4包括光源模块和相机模块；相机模块与光源模块配合进行图像采集。
成像单元4包括第一成像模块41、第二成像模块42、第三成像模块43和第四成像模块44；第一成像模块41包括第一面阵相机模块411和配合使用的第一环形光源模块412；第二成像模块42包括第二面阵相机模块421和配合使用的第二环形光源模块422；第三成像模块43包括第三面阵相机模块431和配合使用的第三环形光源模块432；第四成像模块44包括第四面阵相机模块441和配合使用的第四环形光源模块442，环形光源模块提供有利于成像的可见光，面阵相机模块实现成像功能。
第一成像模块41对待测铜始极片1左上方平行角度拍摄；第二成像模块42对待测铜始极片1右上方平行角度拍摄；第三成像模块43对待测铜始极片1左下方平行角度拍摄；第四成像模块44对待测铜始极片1右下方平行角度拍摄。
光源模块使用环形白光光源模块。
如图3所示，相机模块拍摄角度与被测铜始极片1平行，由四个成像单元采集4张成像图，成像图通过算法拼接成像的方法。
成像单元4成像后数据通过控制单元5通信连接至算法单元6，算法单元6将四张成像图片拟合成一张成像图片，理论数据采集点位置如图4，实测采集点及样本数据如图5。
本发明还公开了一种铜始极片垂直度检测方法，具体为：生产线生产时待测铜始极片1在垂直升降机2移动至拍照位置；通过浮动定位单元3支撑铜始极片侧面，在不改变铜始极片自然状态的前提下，使铜始极片在很短的时间内恢复静止状态；通过与控制单元5连接的成像单元4进行图像采集，成像单元4成像后数据通过控制单元5通信连接至算法单元6，算法单元6将多张成像图片拟合成一张成像图片，通过算法取点计算得到铜始极片的垂直度数据。
垂直升降机2固定在地面，生产线生产时待测铜始极片1在垂直提升机2上向上移动，垂直提升机2运输待测铜始极片1至测量位置时停止；浮动定位单元3与垂直升降机2连接，在待测铜始极片1的运动过程中接触到浮动定位单元3时，浮动定位单元3即起到使待测铜始极片1快速达到自然状态下的静止。
成像单元4包括第一成像模块41、第二成像模块42、第三成像模块43和第四成像模块44；第一成像模块41包括第一面阵相机模块411和配合使用的第一环形光源模块412；第二成像模块42包括第二面阵相机模块421和配合使用的第二环形光源模块422；第三成像模块43包括第三面阵相机模块431和配合使用的第三环形光源模块432；第四成像模块44包括第四面阵相机模块441和配合使用的第四环形光源模块442，环形光源模块提供有利于成像的可见光，面阵相机模块实现成像功能。
相机模块拍摄角度与被测铜始极片平行，由四个成像单元采集四张成像图。
第一成像模块41对待测铜始极片1左上方平行角度拍摄；第二成像模块42对待测铜始极片1右上方平行角度拍摄；第三成像模块43对待测铜始极片1左下方平行角度拍摄；第四成像模块44对待测铜始极片右下方平行角度拍摄。
本实施例的一种铜始极片垂直度检测系统及方法，首次将视觉检测技术应用在铜始极片的垂直度检测领域，实现了铜始极片垂直度检测的人工替代，同时在不影响产线正常生产节拍的前提下，实现了铜始极片垂直度的在线检测，为铜始极片的工艺改进、产能提升研究提供了可靠的数据支持。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包含的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合同样意味着处于本发明的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的实施例中，本领域技术人员能够根据获知的技术方案和本申请所要解决的技术问题，以组合的方式来使用。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (10)
1.一种铜始极片垂直度检测系统，其特征在于，包括：
垂直升降机，用于放置待测铜始极片，铜始极片能够跟随垂直升降机运动至拍照位置；
浮动定位单元，其与所述垂直升降机连接，用于定位铜始极片，浮动定位单元支撑铜始极片侧面，在不改变铜始极片自然状态的前提下，使铜始极片在很短的时间内恢复静止状态；
与控制单元连接的成像单元，将采集的成像图片数据传输给控制单元；
与控制单元连接的算法单元，用于将多张成像图片拟合成一张成像图片，通过算法取点计算得到铜始极片的垂直度数据；
与控制单元连接的用户界面，用于输入相应指令。
2.根据权利要求1所述的一种铜始极片垂直度检测系统，其特征在于：
所述成像单元包括光源模块和相机模块；
所述相机模块与光源模块配合进行图像采集。
3.根据权利要求2所述的一种铜始极片垂直度检测系统，其特征在于：
所述成像单元包括第一成像模块、第二成像模块、第三成像模块和第四成像模块；
所述第一成像模块包括第一面阵相机模块和配合使用的第一环形光源模块；
所述第二成像模块包括第二面阵相机模块和配合使用的第二环形光源模块；
所述第三成像模块包括第三面阵相机模块和配合使用的第三环形光源模块；
所述第四成像模块包括第四面阵相机模块和配合使用的第四环形光源模块。
4.根据权利要求3所述的一种铜始极片垂直度检测系统，其特征在于：
所述第一成像模块对待测铜始极片左上方平行角度拍摄；
所述第二成像模块对待测铜始极片右上方平行角度拍摄；
所述第三成像模块对待测铜始极片左下方平行角度拍摄；
所述第四成像模块对待测铜始极片右下方平行角度拍摄。
5.根据权利要求2所述的一种铜始极片垂直度检测系统，其特征在于：
所述光源模块使用环形白光光源模块。
6.一种铜始极片垂直度检测方法，其特征在于：
生产线生产时待测铜始极片在垂直升降机移动至拍照位置；
通过浮动定位单元支撑铜始极片侧面，在不改变铜始极片自然状态的前提下，使铜始极片在很短的时间内恢复静止状态；
通过与控制单元连接的成像单元进行图像采集，成像单元成像后数据通过控制单元通信连接至算法单元，算法单元将多张成像图片拟合成一张成像图片，通过算法取点计算得到铜始极片的垂直度数据。
7.根据权利要求6所述的一种铜始极片垂直度检测方法，其特征在于：
所述垂直升降机固定在地面，生产线生产时待测铜始极片在垂直提升机上向上移动，垂直升降机运输待测铜始极片至测量位置时停止；浮动定位单元与垂直升降机连接，在待测铜始极片的运动过程中接触到浮动定位单元时，浮动定位单元即起到使待测铜始极片快速达到自然状态下的静止。
8.根据权利要求6所述的一种铜始极片垂直度检测方法，其特征在于：
所述成像单元包括第一成像模块、第二成像模块、第三成像模块和第四成像模块；
所述第一成像模块包括第一面阵相机模块和配合使用的第一环形光源模块；所述第二成像模块包括第二面阵相机模块和配合使用的第二环形光源模块；所述第三成像模块包括第三面阵相机模块和配合使用的第三环形光源模块；所述第四成像模块包括第四面阵相机模块和配合使用的第四环形光源模块；
所述环形光源模块使用环形白光光源模块。
9.根据权利要求6所述的一种铜始极片垂直度检测方法，其特征在于：
相机模块拍摄角度与被测铜始极片平行，由四个成像单元采集四张成像图。
10.根据权利要求6所述的一种铜始极片垂直度检测方法，其特征在于：
所述第一成像模块对待测铜始极片左上方平行角度拍摄；所述第二成像模块对待测铜始极片右上方平行角度拍摄；所述第三成像模块对待测铜始极片左下方平行角度拍摄；所述第四成像模块对待测铜始极片右下方平行角度拍摄。
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