MXPA02004567A

MXPA02004567A - Metodo para inspeccionar la calidad de la superficie de un electrodo.

Info

Publication number: MXPA02004567A
Application number: MXPA02004567A
Authority: MX
Inventors: Marttila Tom
Original assignee: Outokumpu Oy
Priority date: 1999-11-09
Filing date: 2000-10-27
Publication date: 2002-09-02
Also published as: AU778924B2; CA2390536C; CN100409000C; AU1148901A; EP1228360A1; JP2003514121A; BG64999B1; BR0015345B1; EA008366B1; BR0015345A; KR100816703B1; CA2390536A1; FI107192B; WO2001035083A1; KR20020053844A; US6646733B1; PL356130A1; BG106643A; CN1531648A; PE20010857A1

Abstract

La invencion se relaciona con un metodo para inspeccionar la calidad de superficie del deposito creado sobre la superficie de un electrodo en el tratamiento electrolitico de metales. De acuerdo con la invencion, un catodo (1) obtenido de un tratamiento electrolitico es iluminado por cuando menos una fuente de luz (3) colocada en una posicion oblicua con respecto al plano (12) que constituye la superficie del catodo, y una imagen de la superficie iluminada (12) es hecha con cuando menos una camara (8); dicha imagen es despues transmitida a un arreglo procesador de imagenes (9), y sobre la base de dicha imagen, son definidas posibles irregularidades de la superficie a fin de clasificar el deposito (11) localizado sobre el catodo para la proxima etapa de procesamiento.

Description

MÉTODO PARA INSPECCIONAR LA CALIDAD DE LA SUPERFICIE DE UN ELECTRODO Campo de la Invención La presente invención se relaciona con un método para inspeccionar la calidad de la superficie del deposito creado sobre la superficie de un electrodo en el tratamiento electrolítico de metales por medio de una imagen hecha en la superficie del electrodo.

Antecedentes de la Invención En el tratamiento electrolítico de metales, el metal deseado es precipitado sobre la superficie del electrodo, esto es, cátodo, usado en el tratamiento electrolítico. El tratamiento es efectuado por medio de una corriente eléctrica en un tanque diseñado para el tratamiento electrolítico, en dicho tanque, se es proveído un líquido, por ejemplo, electrólito y en dicho electrólito están inmersos parcialmente un número de ánodos en forma de placas y cátodos en forma de placas en una manera alternada y hechos material conductor de electricidad. El metal deseado es precipitado sobre el cátodo ya sea para que en el tratamiento electrolítico, sea usado un ánodo soluble hecho del mismo metal como el que va a ser precipitado, como en la precipitación del cobre, o de modo que en el tratamiento electrolítico, sea usado un ánodo insoluble, como en la precipitación del cinc o níquel, y que el metal que va a ser precipitado sea disuelto en el electrólito usado en el tratamiento electrolítico y sea directamente precipitado desde el electrólito encima del cátodo. En relación con el proceso de precipitación llevado a cabo en el tratamiento electrolítico de metales, el electrólito contiene por lo general pequeñas cantidades de impurezas que son obtenidas ya sea del electrólito mismo o del metal que va a ser precipitado; dichas impurezas tienden a ser precipitadas encima del cátodo conjuntamente con el resto del deposito. Más aún, el electrolito puede contener burbujas de gas que afectan la formación del deposito. Adicionalmente, la densidad de corriente eléctrica en el tratamiento electrolítico puede variar, en cuyo caso la precipitación del metal sobre el cátodo varía en diferentes puntos de la superficie del cátodo. Las impurezas, burbujas de gas y las variaciones en la densidad de corriente causan irregularidades, por ejemplo nodulos, sobre la superficie del cátodo, y dichos nodulos afectan la clasificación del cátodo para tratamiento adicional. La detección de nodulos sobre la superficie del cátodo por inspección visual es difícil y lenta, particularmente debido a que hay cientos de cátodos que están siendo procesados diariamente en las plantas de producción de la escala actual.

Objetivo de la Invención El objetivo de la presente invención es el de eliminar inconvenientes de las técnicas anteriores y lograr un método para inspeccionar la calidad de la superficie del electrodo sobre la base de una imagen hecha de la superficie del electrodo. Las características esencialmente nuevas de la invención son manifestadas en las reivindicaciones anexas.

Breve Descripción de los Dibujos La invención es explicada con más detalle con referencia a los dibujos anexos, en donde, La Figura 1 representa una modalidad preferida de la invención, cuando es vista como una ilustración esquemática desde detrás de la cámara usada en dicha modalidad. La Figura 2 ilustra una modalidad preferida de acuerdo con la Figura 1 , cuando es vista en la dirección de A-A, y La Figura 3 ilustra una modalidad preferida ¡lustrada en la Figura 1 , cuando es vista en la dirección B-B.

Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas de la Invención De acuerdo a la invención, en un tanque diseñado para el tratamiento electrolítico, se es proveído un líquido, por ejemplo un electrólito, para conducir la corriente eléctrica; en dicho líquido hay ánodos en forma de placas sumergidos cuando menos parcialmente y cátodos hechos de un material conductor de electricidad y arreglados en una manera alternada, a fin de precipitar el metal deseado sobre el electrodo que sirve como el cátodo. En el fin del proceso de precipitación, el cátodo completo con el deposito es levantado fuera del tanque, después de lo cual el cátodo es sujeto a un proceso de inspección de acuerdo con la invención a fin de clasificar dicho cátodo sobre la base de la calidad de la superficie del cátodo. La inspección de la calidad de la superficie del cátodo de acuerdo con la invención es llevada a cabo ventajosamente antes la remoción del deposito de la placa madre del cátodo, en relación con la transportación del tanque electrolítico a la estación de remoción. A fin de inspeccionar la calidad de la superficie del cátodo, en la cercanía inmediata al carril del transportador del cátodo, se es proveído cuando menos un punto de control donde la superficie del cátodo es iluminada con cuando menos una fuente de luz desde una dirección que es oblicua con respecto al, carril del transportador del cátodo, en cuyo caso las irregularidades de la superficie del cátodo forman sombras sobre dicha superficie. En el punto de control, se es también instalada cuando menos una cámara que hace una imagen de la superficie del cátodo iluminado o que monitorea la superficie iluminada de una manera esencialmente continua. La imagen obtenida de la superficie del cátodo es transmitida adicionalmente a un dispositivo de procesamiento de imagen en donde la imagen es procesada mediante la medición de las cualidades físicas de las sombras formadas por las irregularidades. Sobre la base de las cualidades físicas de las sombras, el cátodo es clasificado en una forma deseada. En una modalidad preferida de la invención, la inspección de la calidad de una superficie de cátodo es llevada a cabo mientras se transportan cátodos en un transportador transversal que está unido a la operación de una estación de remoción operada cíclicamente y es de este modo operado cíclicamente por él mismo. En un transportador transversal que funciona cíclicamente, el movimiento del cátodo es detenido durante la remoción del deposito que tiene lugar en la estación de remoción. De este modo la inspección de acuerdo con la invención es ventajosamente llevada a cabo en una estación de inspección para un cátodo a la vez. Cuando es necesario, el cátodo también puede ser inspeccionado en varias estaciones de inspección.

Para la inspección de la calidad de la superficie del cátodo de acuerdo con la invención, en la estación de inspección se es instalada cuando menos una fuente de luz, para que los rayos generados por la fuente de luz sean dirigidos a la superficie del cátodo que va a ser inspeccionado, en un ángulo oblicuo, el tamaño de dicho ángulo variando dentro del rango de 0 a 90 grados, ventajosamente 30-60 grados. .Ahora las posibles irregularidades de la superficie proyectan sombras sobre la superficie del cátodo, y la longitud y área de dichas sombras son directamente proporcionales a la longitud y área de la irregularidad en cuestión. A fin de definir la calidad de la superficie del cátodo iluminado, la estación de inspección también incluye cuando menos una cámara que es ventajosamente instalada en una posición esencialmente perpendicular con respecto a la superficie del cátodo bajo inspección; por medio de esta cámara, se es obtenida una imagen de la superficie iluminada que puede incluir sombras causadas por posibles irregularidades. Cuando se desea, la cámara puede también ser instalada en un punto y en un ángulo que se desvía de la posición esencialmente perpendicular en relación con la superficie del cátodo bajo inspección, pero para que las sombras causadas por las irregularidades sobre la superficie de la placa del cátodo puedan seguir siendo todavía un objeto para hacer una imagen. La imagen es transmitida desde la estación de inspección a un dispositivo de procesamiento de imagen, en donde la longitud y área de las sombras contenidas en la imagen son medidas, y por ejemplo se definen el número y localización de las sombras. Sobre la base de los resultados obtenidos en la inspección, los depósitos a ser removidos de la placa madre del cátodo en la estación de remoción son clasificados en varias clases para procesamiento adicional.

En la inspección de la superficie del cátodo de acuerdo con la invención, se es ventajosamente usada una fuente de luz para cada superficie a ser iluminada. De este modo las sombras formadas por posibles irregularidades son hechas esencialmente de orillas filosas y de aquí que son susceptibles de ser definidas de manera fácil, debido a que la luz que causa la sombra viene desde una dirección solamente, y los rayos que vienen desde varias fuentes de luz diferentes no se intersectan. Es, sin embargo, posible que en la inspección de acuerdo con la invención se utilicen cuando menos dos fuentes de luz para cada superficie iluminada, pero este tipo de arreglo es ventajosamente esencial en casos en donde las irregularidades como tales son de orillas filosas. Una fuente de luz destinada a la iluminación de la superficie que va a ser inspeccionada es instalada, con respecto a la superficie a ser iluminada, para que la fuente de luz esté localizada fuera del área que es formada por las normales del plano que constituye la superficie del cátodo. De esta forma la fuente de luz es colocada en un ángulo oblicuo con respecto al de la normal del plano que constituye la superficie a ser iluminada, y el tamaño de dicho ángulo está dentro del rango de 0 a 90 grados, ventajosamente 30-60 grados, cuando se mide en el punto donde los rayos que vienen de la fuente de luz se encuentran con la línea central del plano definido para que esté en la estación de inspección. En posición y localización, dicho plano definido a estar en la estación de inspección corresponde esencialmente al plano formado por el cátodo a ser iluminado. Mediante el ajuste del ángulo de la fuente de luz con respecto a la normal del plano que constituye la superficie a ser iluminada hacia un ángulo más afilado, la longitud de las sombras proyectadas por posibles irregularidades puede ser extendida, en cuyo caso las dimensiones de las irregularidades pueden ser definidas de una manera ventajosamente más precisa. La fuente de luz empleada puede ser por ejemplo una luz de proyector de halógeno, un tubo fluorescente o una lámpara incandescente. Cuando sea necesario, enfrente de la fuente de luz, pueden disponerse topes de campo radiante que guíen el avance de los rayos sobre la superficie que va a ser iluminada. En el método de acuerdo a la invención, la imagen de la superficie del cátodo iluminado es ventajosamente tomada por una cámara por cada superficie a ser iluminada. Cuando se desea, el número de dichas cámaras puede ser de dos o más, en cuyo caso las dimensiones de las sombras proyectadas por posibles irregularidades pueden ser definidas como el promedio de dos o más imágenes. Cuando se usan dos o más cámaras, el posicionamiento de dichas cámaras puede ser usado para afectar particularmente dimensiones especiales posibles a ser definidas sobre la base de la imagen obtenida, dimensiones especiales que deberán ser definidas en relación con la inspección. Cuando se usan dos o más cámaras, las cámaras pueden ser escogidas para que ellas representen diferentes tipos, en cuyo caso por ejemplo una cámara es una cámara de vídeo y en la otra es una cámara fotográfica. Por otra parte, se mantiene el mismo ángulo en donde los rayos que proceden de las fuentes de luz encuentran el punto central del plano que constituye la superficie del cátodo. La cámara que toma una fotografía de la superficie del cátodo iluminado es instalada, con respecto a la superficie del cátodo a ser inspeccionado, de manera que la cámara esté localizada en una posición esencialmente perpendicular con respecto al plano que constituye la superficie del cátodo. La cámara es instalada de manera que la imagen obtenida en la cámara sea nítida cuando menos en un punto de la superficie del cátodo. Ventajosamente la cámara es instalada para que esté localizada en una posición esencialmente central en el área en donde el cátodo bajo inspección es detenido por la operación de transporte para ejecutar la inspección. Cuando se usan dos o más cámaras, las cámaras son colocadas, mutuamente y con respecto al plano a ser monitoreado, ventajosamente de una manera esencialmente simétrica. En el método de acuerdo con la invención, la imagen hecha de la superficie del cátodo bajo inspección es posteriormente transmitida a un dispositivo de procesamiento de imágenes; en dicho dispositivo, hay instalado un programa de computadora que calcula por ejemplo el número, tamaño y localización primaria de las sombras y de este modo el número, tamaño y localización primaria de irregularidades correspondientes contenidas en la superficie del cátodo. Los resultados de la medición son grabados en un microprocesador incluido en el dispositivo de procesamiento de imágenes, y los resultados obtenidos son usados para clasificar el deposito localizado sobre el cátodo. Por medio de los valores calculados y la historia registrada, el deposito a ser removido del cátodo es clasificado de acuerdo a los pasos de procesamiento adicional que sean más razonables para el deposito en cuestión. Sobre la base de la información histórica registrada, los cambios posibles en el proceso electrolítico también pueden ser detectados, debido a que por ejemplo los cambios en la localización de las irregularidades son causados usualmente por cambios en las condiciones del proceso electrolítico mismo. De acuerdo con las Figuras 1 , 2 o 3, el cátodo 1 es transportado a una estación de inspección y sostenido por medios de soporte 2 durante la inspección de la superficie del deposito 11 localizado sobre el cátodo. Para la inspección los rayos 4 de luz son dirigidos a la superficie del cátodo 1 desde una fuente de luz 3. La fuente de luz 3 está instalada fuera del área formada por las normales 5 del plano 12 que constituye la superficie del cátodo, para que los rayos 4 que alcanzan la superficie del cátodo 1 formen un ángulo de 45 grados con la línea central 6 del plano que constituye la superficie del cátodo. Las sombras 7 que son creadas por los rayos 4 y que son formadas por posibles irregularidades localizadas sobre la superficie del cátodo 1 son monitoreadas por una cámara 8, la cual está conectada a un dispositivo 9 de procesamiento de imágenes y a un microprocesador 10 conectado a éste, a fin de clasificar el depósito 11 localizado sobre la superficie del cátodo 1 ventajosamente para procesamiento adicional. Además, la Figura 3 ilustra como las superficies de los depósitos 11 localizadas en ambos costados de la placa madre del cátodo 1 pueden ser inspeccionadas en una y en la misma estación de inspección mediante la colocación de una fuente de luz 3 y una cámara 8 sobre ambos lados del cátodo 1.

Claims

Novedad de la Invención 1. Un método para inspeccionar la calidad de la superficie del deposito creado sobre la superficie de un electrodo en el tratamiento electrolítico de metales, caracterizado en que un cátodo (1) obtenido de un tratamiento electrolítico es iluminado por cuando menos una fuente de luz (3) colocada en una posición oblicua con respecto al plano (12) que constituye la superficie del cátodo, y que una imagen de la superficie iluminada (12) es hecha con cuando menos una cámara (8), la imagen de la cual es después transmitida a un arreglo de procesamiento de imagen (9), en donde sobre la base de dicha imagen, son definidas posibles irregularidades de la superficie a fin de clasificar el deposito (11) localizado sobre el cátodo para la próxima etapa del procesamiento.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado en que la fuente de luz (3) que ilumina la superficie del cátodo está colocada en un ángulo de 0-90 grados, ventajosamente 30-60 grados cuando es medido en el punto en donde los rayos (4) que vienen de la fuente de luz (3) se encuentran con la línea central (6) del plano que constituye la superficie del cátodo.
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado en que la fuente de luz (3) que ilumina la superficie del cátodo (1) está instalada, con respecto al plano (12) que constituye la superficie del cátodo, de manera que la fuente de luz (3) esté localizada fuera del área formada por las normales (5) del plano que constituye la superficie del cátodo (1).
4. Un método de acuerdo con las reivindicaciones 1 , 2 o 3, caracterizado en que a fin de hacer una imagen de la superficie iluminada (12), la cámara (8) es instalada en una posición esencialmente perpendicular con respecto al plano (12) que constituye la superficie del cátodo bajo inspección.
5. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado en que a fin de hacer una imagen de la superficie iluminada (12), la cámara (8) es instalada esencialmente en el centro del plano (12) que constituye la superficie del cátodo bajo inspección.
6. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 - 4, caracterizado en que a fin de hacer varias imágenes de la superficie iluminada, las cámaras (8) son instaladas esencialmente en la línea del centro (6) del plano (12) que constituye la superficie del cátodo bajo inspección.
7. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que a fin de clasificar el cátodo sobre la base de una imagen hecha por la cámara (8), en dicha imagen se definen las sombras proyectadas por las irregularidades localizadas sobre la superficie de dicho cátodo d).
8. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que las imágenes obtenidas de las superficies de cátodos separados (1) son registradas en un microprocesador (10) provisto en relación con un dispositivo de procesamiento de imagen (9).
9. Un método de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado en que la información histórica registrada en el microprocesador (10) es utilizada en el ajuste del proceso electrolítico.
10. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado en que la fuente de luz empleada (3) es una luz de proyector de halógeno.
11. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 - 9, caracterizado en que la fuente de luz empleada (3) es un tubo fluorescente.
12. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 - 9, caracterizado en que la fuente de luz empleada (3) es una lámpara incandescente.
13. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado en que la cámara empleada (8) es una cámara fotográfica.
14. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 1 - 12, caracterizado en que la cámara empleada (8) es una cámara de vídeo.