金屬薄板印刷涂層的濕膜厚度差分測量及均勻性評估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及金屬薄板涂層濕膜厚度測量的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬薄板印刷 涂層的濕膜厚度差分測量及均勻性評估方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬薄板印刷工藝過程中，涂布是必不可少的步驟，而涂層厚度是影響涂布質(zhì)量 的重要因素之一，太厚、太薄或厚薄不均勻都會對附著力、抗沖擊性和涂層表面硬度產(chǎn)生影 響，因此對涂層厚度的檢測尤為重要。
[0003] 金屬薄板印刷行業(yè)中常采用的檢測方法為烘干后稱重估算法，即在涂布完成后將 金屬薄板送入烘房，待涂層干透以后裁剪樣板對其進(jìn)行稱重測量，以單位面積上的涂層質(zhì) 量來估算涂層的平均厚度，這種方法測量準(zhǔn)確度不高，存在滯后性，且烘干后的涂層難以去 除，若厚度不達(dá)標(biāo)，易造成浪費(fèi)。近年來，隨著膜厚測量技術(shù)的快速發(fā)展，出現(xiàn)了一些其它測 量方法，主要可分為接觸式和非接觸式兩種，其中接觸式測量方法是以機(jī)械式測量和超聲 波測量為主，這種接觸式測量方法不能滿足金屬薄板印刷涂層濕膜的厚度測量；非接觸式 測量有射線式、渦流式、電容式、激光式等測量方法，其中激光測厚方法由于其測量精度高、 穩(wěn)定性好、無污染等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用，但目前采用激光雙測頭實(shí)現(xiàn)涂鍍層高精度測量的方 法大都為單點(diǎn)數(shù)據(jù)采集，即僅僅完成厚度測量的工作，例如專利《一種鋰電池薄膜微位移測 厚方法》(CN 103148790 A)中公開了一種采用雙激光傳感器測厚的測量原理和后續(xù)的相關(guān) 數(shù)據(jù)處理方法，提到了對測量數(shù)據(jù)的去噪、濾波等處理，未涉及均勻性評估等技術(shù)方法；又 如專利《板材板厚的激光測量裝置》(CN 102706286 A)公開了一種采用上、下激光傳感器進(jìn) 行板材板厚連續(xù)測量的裝置，也未述及根據(jù)實(shí)際測量結(jié)果估算整個板材表面厚度情況的問 題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種金屬薄板印刷涂層濕膜厚 度差分測量及均勻性評估方法，以方便的對金屬薄板印刷涂層濕膜厚度進(jìn)行檢測及均勻性 評估。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種金屬薄板印刷涂層濕膜 厚度差分測量及均勻性評估方法，采用激光雙測頭差分測厚技術(shù)，其測量如下：
[0006] 設(shè)上、下激光測頭之間的距離固定為W，涂布前，將金屬薄板置于垂直于激光束方 向的測厚平臺上，以定位元件將其在X、Y方向上加以定位，由激光雙測頭分別測出距金屬 薄板上、下表面的距離hdPh 2;將涂布后的該金屬薄板置于測厚平臺的相同位置，考慮到整 個金屬薄板表面存在一定的翹曲，假設(shè)由于擺放原因，測點(diǎn)處較涂布前在激光束方向上向 上發(fā)生微小位移ε，測得上、下激光測頭的測量值分別為h/和匕'，設(shè)涂層濕膜厚度為H， 根據(jù)幾何關(guān)系得：
[0007] Ii1 ' = h「ε -H
[0008] h2r = h2+ ε
[0009] 由以上兩式，可得出涂層濕膜的厚度H為：
[0010] H = (h!+h2) - (hir +h2'）
[0011] 從上式可以看出，在保證激光雙測頭之間的距離W不變的前提下，涂層濕膜厚度 值H的大小只與激光雙測頭前后兩次的測量值有關(guān)，這從原理上消除了金屬薄板Z向位置 變化和平臺振動等對測量結(jié)果的影響，因此，使得該差分測量方法定點(diǎn)測量的精度主要取 決于激光測頭的精度；又因?yàn)榻饘俦“灞砻嫱繉訚衲ず穸染哂羞B續(xù)性，所以只要保證涂布 前后測點(diǎn)位置對應(yīng)，該差分測量方法即可運(yùn)用到動態(tài)測量中進(jìn)行涂層濕膜厚度測量，進(jìn)而 進(jìn)行厚度均勻性評估。
[0012] 作為優(yōu)化：具體包括如下步驟：
[0013] 步驟1 :金屬薄板涂布前后的測量：
[0014] 步驟1. 1 :被測件金屬薄板印刷涂布前，將其置于沿X向開有若干測量槽的測厚平 臺上，以定位元件將其在X、Y方向上加以定位；激光雙測頭固定于Y向掃描測厚機(jī)構(gòu)上，分 別位于金屬薄板的上、下兩側(cè)；
[0015] 步驟1. 2 :測量開始時，系統(tǒng)控制測厚平臺沿X向勻速運(yùn)動，上、下激光測頭采集數(shù) 據(jù)，分別記作hji) *h2(i)，其中i為測點(diǎn)數(shù)，i = 1，2,3,……，η，η為每條槽的最大測點(diǎn) 數(shù)；當(dāng)一條槽測量完畢，系統(tǒng)自動控制X向測厚平臺停止運(yùn)動，雙測頭停止采集，啟動Y向掃 描測厚機(jī)構(gòu)移動一定距離，進(jìn)入下一個測量槽進(jìn)行測量，如此循環(huán)，直至采集完所有測量槽 處的數(shù)據(jù)；測量結(jié)束后，將數(shù)據(jù)保存在指定路徑下；
[0016] 步驟1. 3 :對該金屬薄板進(jìn)行涂布處理，然后按照步驟I. 1和步驟1. 2對涂有濕膜 的金屬薄板沿原測量路徑再次掃描測量，此時上、下激光測頭測量數(shù)據(jù)分別記作h/ (i)和 V (i)，i = 1，2, 3,......, η ；
[0017] 步驟2 :涂層濕膜厚度差分計算：
[0018] 步驟2. 1 :金屬薄板涂布前后兩次測量結(jié)束后，對兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除異常值等預(yù) 處理，保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定有效；
[0019] 步驟2.2:根據(jù)公式H(i) = [hiaHhJi)]-%'（i)+h2'⑴]，對處理后的數(shù)據(jù)進(jìn) 行差分運(yùn)算，得到金屬薄板表面各個測點(diǎn)處的涂層濕膜厚度值；
[0020] 步驟2. 3 :最后，根據(jù)公式
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種金屬薄板印刷涂層濕膜厚度差分測量，其特征在于：采用激光雙測頭差分測厚 技術(shù)，其測量如下： 設(shè)上、下激光測頭（5)之間的距離固定為W，涂布前，將金屬薄板（3)置于垂直于激光束 方向的測厚平臺（2)上，以定位元件將其在X、Y方向上加以定位，由激光雙測頭（5)分別測 出距金屬薄板（3)上、下表面的距離hJPh2;將涂布后的該金屬薄板（3)置于測厚平臺（2) 的相同位置，考慮到整個金屬薄板（3)表面存在一定的翹曲，假設(shè)由于擺放原因，測點(diǎn)處較 涂布前在激光束方向上向上發(fā)生微小位移e，測得上、下激光測頭（5)的測量值分別為h/ 和匕'，設(shè)涂層濕膜（9)厚度為H，根據(jù)幾何關(guān)系得： ' = h「e -H h2 ' =h2+e 由以上兩式，可得出涂層濕膜（9)的厚度H為： H = (h!+h2) - (hjr +h2') 從上式可以看出，在保證激光雙測頭（5)之間的距離W不變的前提下，涂層濕膜（9)厚