CN1531648A - 检验电极表面质量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种检验金属电解处理中在电极表面上产生的沉积物的表面质量的方法。根据本发明，由电解处理得到的阴极(1)被至少一个光源(3)照射，该光源放在相对于构成阴极表面的平面(12)成斜角的位置，并由至少一个照相机(8)生成被照射表面(12)的图像；然后所述图像被传送到图像处理装置(9)，并根据所述图像确定该表面的可能的不规则体，以便对位于该阴极上的沉积物(11)进行分类供下一个处理步骤使用。

Description

检验电极表面质量的方法
本发明涉及一种方法，该方法利用产生的电极表面图像，来检验金属电解处理中在电极表面上产生的沉积物的表面质量。
在金属电解处理中，所希望的金属被沉积在电解处理中所用的电极上，即阴极上。这种处理是利用为电解处理而设计的槽中的电流进行的；在所述槽中提供液体，即电解液，在所述电解液中以交替方式部分地浸入由导电材料制成的板状阳极和板状阴极。所希望的金属被沉积在阴极上，从而在电解处理中或者如沉积铜的情况那样使用可溶解的阳极，制造该阳极的金属与要沉积的金属相同；或者在电解处理中如沉积锌或镍的情况那样使用不可溶解的阳极，要沉积的金属被溶解在电解处理中所用的电解液中，并从该电解液直接沉积到阴极上。
与在金属电解处理中进行的沉积过程有关联的是电解液通常含有小量杂质，它们或者来自电解液本身，或者来自要沉积的金属；所述杂质往往会与其余的沉积物一起沉积到阴极上。再有，电解液可能含有气泡，这些气泡会影响沉积物的形成。还有，在电解处理中的电流密度可能会变动，在这种情况中在阴极上的金属沉积会在阴极表面的不同点处不同。杂质、气泡以及电流密度的变动造成阴极表面上的不规则体，即瘤状物(nodule)，所述瘤状物影响对阴极的分类以供进一步处理。目测检验阴极表面上的瘤状物是因难的而且速度慢，特别是在当前规模的生产工厂中每天要处理数百个阴极。
本发明的目的是要消除先有技术的缺点，实现一种基于产生的电极表面图像来检验电极表面质量的方法。可以所附权利要求中清楚看出本发明的实质性新特性。
根据本发明，在为电解处理而设计的槽中提供液体，即电解液，用于传导电流；在所述液体中至少是部分地浸入由导电材料制成的板状阳极和阴极，它们以交替方式排列，以在作为阴极的电极上沉积所希望的金属。在结束沉积过程时，布满沉积物的阴极被从槽中提出，然后该阴极进行根据本发明的检验过程，以根据阴极表面质量对该阴极进行分类。在从电解槽到剥离站的运输方面，在把沉积从阴极母板上剥离之前进行根据本发明的阴极表面质量检测是有利的。为了检验阴极表面质量，在靠近阴极传送器导轨处，提供至少一个检验点，在那里阴极表面由至少一个光源从与阴极传送器导轨斜交的方向照射，在这种情况中阴极表面的不规则体便在该表面上投射出阴影。在检测点处，还安装至少一个照相机，它生成被照射阴极表面的图像或以基本上连续的方式监视照射的表面。所得到的阴极表面图像被进一步传送到图像处理装置，在那里通过测量由不规则体投射的阴影的物理质量，来对图像进行处理。根据阴影的物理质量，按所希望的方式对阴极进行分类。
在本发明的一个最佳实施例中，对阴极表面质量的检测是在横向传送器(conveyor)中传送阴极的同时进行的，它与周期性操作的剥离站(stripping station)的操作相关联，因而它本身也是周期性地操作。在周期性操作的横向传送器中，在剥离站中发生沉积物剥离期间阴极的运动被停止。这样，根据本发明，在一个检验站一次进行对一个阴极的检验是有利的。在必要时，也能在若干个检验站对阴极进行检验。
为了进行根据本发明的阴极表面质量检验，在检验站中安装至少一个光源，从而使光源生成的光束以斜角指向要被检验的阴极表面，所述角的大小在0至90度范围内变化，30至60度为有利的角度。现在表面上可能的不规则体在阴极表面上投射阴影，所述阴影的长度和面积与所检验的不规则体的长度和面积成正比。为了确定被照射阴极的表面质量，该检验站还包括至少一个照相机，它有利地安装在与受检验阴极表面基本垂直的位置；利用这个照相机，得到被照射表面的图像，该表面可能包括由可能的不规则体投射的阴影。如果希望的话，该照相机还可安装在一点，使相对于受检验的阴极表面的角度偏离基本垂直的位置，但由阴极板表面上的不规则体投射的阴影仍能成为生成图像的目标。该图像从检验站传送到图像处理装置，在那里测量图像中含有的那些阴影的长度和面积，以及例如确定阴影的数量和位置。根据检验中得到的结果，要在剥离站中从阴极母板上剥离的沉积物分类成各种类别供进一步处理。
在根据本发明的阴极表面检验中，有利的作法是对被照射的每个表面使用一个光源。这样，由可能的不规则体投射的阴影会造成基本上清晰的边缘，因此易于确定，因为引起阴影的光仅来自一个方向，而且来自若干不同光源的光束不会交叉。然而，在根据本发明的检验中对每个被照射表面使用至少两个光源是可能的，但这种安排在不规则体有清晰边缘的情况时基本上是有利的。
相对于被照射的表面，安装用于照射受检验表面的光源，使光源位于构成阴极表面的平面的法线所形成区域的外面。这样，该光源相对于构成被照射表面的平面的法线成一个斜角，该角的大小在0至90度范围内，在30至60度范围内是有利的，该角度是在来自光源的光束与在检验站中确定的平面中心线相会点处测量的。在位置和地点方面，所述在检验站中确定的平面基本上对应于由被照射的阴极所形成的平面。通过把光源相对于构成被照射表面的平面的法线之间的角度调节到一个更尖锐的角度，能使由可能的不规则体投射的阴影长度拉长，在这种情况中能以更准确的方式有利地确定不规则体的尺度。所采用的光源可以是例如卤素泛光灯、荧光管或白炽灯，必要时可在光源前方安排辐射场光阑(stop)，以把光束的进程引导到受照射的表面上。
在根据本发明的方法中，对每个被照射的表面由一个照相机拍摄被照射阴极表面图像是有利的。当希望时，所述照相机的数量可为两个或更多，在这种情况中由可能的不规则体投射的阴影尺寸可确定为这两个或更多个图像的平均值。当使用两个或更多个照相机时，所述照相机的定位能用于具体影响根据所得到的图像确定可能的特殊尺寸，这些特殊尺寸应结合检测来确定，当使用两个或更多个照相机时，所选择的照相机应能代表不同的类型，在这种情况中例如一个照相机是摄像机，而另一个是拍摄照片的照相机。另一方面，来自光源的光束与构成阴极表面的平面的中心点相会的角度保持相同。
相对于受检测的阴极表面来安装拍摄被照射阴极表面照片的照相机，使得照相机位于与构成阴极表面的平面基本垂直的位置。照相机的安装位置使得在照相机中得到的图像至少在阴极表面的一个点是是清晰的。安装照相机使其基本上位于这样一个区域的中心位置是有利的，该区域是为进行检测通过传送操作使受检验的阴极停止不动的地方。当使用两个或更多个照相机时，这些照相机的位置相对于受检验平面彼此基本对称是有利的。
在根据本发明的方法中，由生成的受检验的阴极表面图像被进一步传送到图像处理装置；在该装置中安装计算机程序，它计算例如阴影的数量、大小和初始位置，从而得到阴极表面上包含的相应不规则体的数量、大小和初始位置。其测量结果被记录在该图像处理装置中包括的微处理器中，所得到的结果用于对位于阴极上的沉积物进行分类。利用计算出的值以及所记录的历史，按照进一步的处理步骤，对要从阴极上剥离的沉积物进行分类，这些处理步骤对所考虑的沉积物是最合理的处理步骤。根据记录的历史信息，还能检测出电解过程中可能发生的变化，因为例如不规则体位置的改变通常是由于电解过程本身状况的改变引起的。
将参考附图对本发明作更详细的解释，这里
图1表示在所述实施例中使用的照相机后面看时，作为一个示意图的本发明的一个最佳实施例。
图2显示在A-A方向看到的根据图1的最佳实施例，以及
图3显示在B-B方向看到的图1中所示最佳实施例。
根据图1、2或3，阴极1被传送到检验站，并在该阴极上的沉积物11表面受检验期间该阴极1由支持装置2来支持。为进行检验，光束4从光源3指向阴极1的表面。光源3被安装在构成阴极表面的平面12的法线所形成的区域之外，从而使达到阴极表面的光束4与构成阴极表面的平面的中心线6成45度角。由照相机8对光束4造成的并由位于阴极1表面上的可能的不规则体所投射出的阴影进行监视，该照相机8连接到一个图像处理装置9以及与之相连的微处理器10，以对位于阴极1表面上的沉积物11进行分类，从而利于进一步的处理。
再有，图3显示如何通过把光源3和照相机8放在阴极1的两侧从而能在同一个检验站中检验位于阴极1母板两个侧面上的沉积物11的表面。

Claims (14)

1.一种检验金属电解处理中在电极表面上产生的沉积物的表面质量的方法，其特征在于由电解处理得到的阴极(1)被至少一个光源(3)照射，该光源放在相对于构成阴极表面的平面(12)成斜角的位置，并由至少一个照相机(8)生成被照射表面(12)的图像，然后该图像被传送到图像处理装置(9)，在那里根据所述图像确定该表面的可能的不规则体，以便对位于该阴极上的沉积物(11)进行分类供下一个处理步骤使用。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于当在来自光源(3)的光束(4)与构成阴极表面的平面的中心线(6)相会点处测量时，照射阴极表面的光源(3)的位置是在0-90度角处，有利位置是30-60度角处。
3.根据权利要求1或2的方法，其特点在于相对于构成阴极表面的平面(12)安装照射阴极(1)表面的光源(3)，使得光源(3)位于由构成阴极(1)表面的平面的法线(5)形成的区域之外。
4.根据权利要求1、2或3的方法，其特征在于为了产生被照射表面(12)的图像，照相机(8)安装在与构成受检测阴极表面的平面(12)基本垂直的位置。
5.根据前述权利要求中任何一个的方法，其特征在于为了产生被照射表面(12)的图像，照相机(8)安装在基本上处于构成受检测阴极表面的平面(12)的中心位置。
6.根据前述权利要求1-4中任何一个的方法，其特征在于为了产生被照射表面的若干图像，若干照机相(8)安装在基本上处于构成受检测阴极表面的平面(12)的中心线(6)上的位置。
7.根据前述权利要求中任何一个的方法，其特征在于为了根据照相机(8)产生的图像对阴极进行分类，在所述图像中确定由位于所述阴极(1)表面上的不规则体投射的阴影。
8.根据前述权利要求中任何一个的方法，其特征在于由单个阴极(1)表面得到的图像被记录在结合图像处理装置(9)提供的微处理器(10)中。
9.根据权利要求8的方法，其特征在于微处理器(10)中记录的历史信息被用于调节电解过程。
10.根据前述权利要求中任何一个的方法，其特征在于所采用的光源(3)是卤素泛光灯。
11.根据前述权利要求1-9中任何一个的方法，其特征在于所采用的光源(3)是荧光管。
12.根据前述权利要求1-9中任何一个的方法，其特征在于所采用的光源(3)是白炽灯。
13.根据前述权利要求中任何一个的方法，其特征在于所采用的照相机(8)是拍摄照片的照相机。
14.根据前述权利要求1-12中任何一个的方法，其特征在于所采用的照相机(8)是摄像机。
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