一種銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)方法、裝置及系統(tǒng)，其中，該方法包括獲取陰極板上各個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中心位置；從所有預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中心位置中獲取最大的中心位置與最小的中心位置，并計(jì)算中心位置差值；根據(jù)所有預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中心位置擬合預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面；確定出預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)，根據(jù)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)計(jì)算預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面差值；從中心位置差值及預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面差值中確定出最大值，將確定出的最大值確定為陰極板垂直度。通過(guò)實(shí)時(shí)、自動(dòng)采集銅電解過(guò)程中陰極板的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以快速得到陰極板垂直度，得到的陰極板垂直度準(zhǔn)確性很高，大大提高了檢測(cè)效率和檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
【專利說(shuō)明】
-種銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)方法、裝置及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及陰極板垂直度的檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種銅電解陰極板垂直度的 檢測(cè)方法、裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在銅的生產(chǎn)過(guò)程中，陰極板容易發(fā)生形變，當(dāng)陰極板形變嚴(yán)重時(shí)陰極板的垂 直度也隨之增大，當(dāng)陰極板的垂直度很大時(shí)容易導(dǎo)致銅的極間短路，進(jìn)而導(dǎo)致銅的質(zhì)量下 降，因此，隨著制造商對(duì)銅產(chǎn)品質(zhì)量要求越來(lái)越高，在銅電解的過(guò)程中，陰極板垂直度的檢 測(cè)已非常重要。
[0003] 當(dāng)前，在對(duì)銅電解過(guò)程中陰極板垂直度進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，技術(shù)人員通過(guò)目測(cè)觀察陰極 板的形變，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)出陰極板的垂直度，然后將垂直度很大的陰極板進(jìn)行剔除。
[0004] 由于檢測(cè)陰極板垂直度的過(guò)程中，需要很多的人工干預(yù)，導(dǎo)致檢測(cè)出的陰極板垂 直度準(zhǔn)確性很低，且陰極板垂直度的檢測(cè)效率很低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 鑒于上述問(wèn)題，提出了本發(fā)明W便提供一種克服上述問(wèn)題或者至少部分地解決上 述問(wèn)題的一種銅電解陰極板垂直度檢測(cè)方法、裝置及系統(tǒng)。
[0006] 依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)方法，所述方法 包括：
[0007] 獲取銅電解過(guò)程中陰極板上各個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置；
[000引從所有預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置中獲取最大的中屯、位置與最小的中屯、位置，并根據(jù) 所述最大的中屯、位置和所述最小的中屯、位置計(jì)算中屯、位置差值；
[0009] 根據(jù)所述所有預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置擬合預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面；
[0010] 確定出所述預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)，并根據(jù)所述最高點(diǎn)和所述最低點(diǎn) 計(jì)算預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面差值；
[0011] 從所述中屯、位置差值及所述預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面差值中確定出最大值，將確定出的所 述最大值確定為陰極板垂直度。
[0012] 可選地，所述獲取銅電解過(guò)程中陰極板上各個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置，包括：
[0013] 獲取每個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)；
[0014] 對(duì)所述動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差處理；
[0015] 通過(guò)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解EMD算法對(duì)誤差處理后的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，得到每個(gè)預(yù) 設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)平衡位置；
[0016] 將所述實(shí)時(shí)平衡位置對(duì)應(yīng)的數(shù)值的平均值確定為所述預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置。
[0017] 可選地，所述根據(jù)所有預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置擬合預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面，包括：
[0018] 根據(jù)鉛垂線和陰極板的懸掛水平軸確定鉛垂面；
[0019] 根據(jù)所述鉛垂面和所述預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)偏離所述鉛垂面的距離確定參考面；
[0020]通過(guò)插值法擬合所有所述預(yù)設(shè)檢測(cè)的中屯、位置，得到模擬陰極板板面；
[0021 ]將所述模擬陰極板板面確定為預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面。
[0022] 可選地，所述對(duì)所述動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差處理，包括：
[0023] 通過(guò)預(yù)設(shè)的去噪方法對(duì)所述動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波和去噪，所述預(yù)設(shè)的去噪方法 為基于5 3H法和小波闊值法確定出的濾波去噪方法。
[0024] 可選地，所述通過(guò)EMD算法對(duì)誤差處理后的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，得到每個(gè)預(yù)設(shè) 檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)平衡位置，包括：
[0025] 通過(guò)插值法確定出所述動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的極大值和極小值；
[0026] 根據(jù)確定出的所述極大值、所述極小值和預(yù)設(shè)的篩分策略進(jìn)行本征模函數(shù)IMF的 篩分，所述預(yù)設(shè)的篩分策略為選取符合IMF條件的數(shù)值的篩分策略；
[0027] 將篩分后得到的剩余信號(hào)對(duì)應(yīng)的位置確定為預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)平衡位置。
[0028] 依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種本發(fā)明提供的一種銅電解陰極板垂直度的 檢測(cè)裝置，所述裝置包括：
[0029] 獲取模塊，用于獲取銅電解過(guò)程中陰極板上各個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置;從所有 預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置中獲取最大的中屯、位置與最小的中屯、位置；
[0030] 計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述最大的中屯、位置和所述最小的中屯、位置計(jì)算中屯、位置差 值；
[0031 ]擬合模塊，用于根據(jù)所述所有預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置擬合預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面；
[0032] 確定模塊，用于確定出所述預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)；
[0033] 所述計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述最高點(diǎn)和所述最低點(diǎn)計(jì)算預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面差值；
[0034] 所述確定模塊，用于從所述中屯、位置差值及所述預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面差值中確定出最 大值，將確定出的所述最大值確定為陰極板垂直度。
[0035] 可選地，所述獲取模塊包括：
[0036] 獲取單元，用于獲取每個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)；
[0037] 處理單元，用于對(duì)所述動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差處理；
[0038] 分解單元，用于通過(guò)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解EMD算法對(duì)誤差處理后的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行分 解，得到每個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)平衡位置；
[0039] 第一確定單元，用于將所述實(shí)時(shí)平衡位置對(duì)應(yīng)的數(shù)值確定為所述預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中 屯、位置。
[0040] 可選地，所述擬合模塊包括：
[0041] 第二確定單元，用于根據(jù)鉛垂線和陰極板的懸掛水平軸確定鉛垂面;根據(jù)所述鉛 垂面和所述預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)偏離所述鉛垂面的距離確定參考球面；
[0042] 擬合單元，通過(guò)插值法擬合所有所述預(yù)設(shè)檢測(cè)的中屯、位置，得到模擬陰極板板面；
[0043] 第Ξ確定單元，用于將所述模擬陰極板板面確定為預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面。
[0044] 可選地，所述分解單元包括：
[0045] 確定子單元，用于通過(guò)插值法確定出動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的極大值和極小 值；
[0046] 篩分子單元，用于根據(jù)確定出的極大值、極小值和預(yù)設(shè)的篩分策略進(jìn)行本征模函 數(shù)IMF的篩分，所述預(yù)設(shè)的篩分策略為選取符合IMF條件的數(shù)值的篩分策略；
[0047] 所述確定子單元，用于將篩分后得到的剩余信號(hào)對(duì)應(yīng)的位置確定為預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的 實(shí)時(shí)平衡位置。
[0048] 依據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種本發(fā)明提供的一種銅電解陰極板垂直度的 檢測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括多個(gè)激光測(cè)距儀和上述另一方面所述銅電解陰極板垂直度的檢測(cè) 裝置；
[0049] 所述激光測(cè)距儀，用于測(cè)量銅電解過(guò)程中陰極板上各個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)距離， 并傳輸動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)給銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)裝置。
[0050] 本發(fā)明提供的一種銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)方法、裝置及系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)時(shí)、自動(dòng) 采集銅電解過(guò)程中陰極板的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可W快速得到 陰極板垂直度，得到的陰極板垂直度準(zhǔn)確性很高，大大提高了檢測(cè)效率和檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確 性。
【附圖說(shuō)明】
[0051] 通過(guò)閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明 的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號(hào)表示相同的部件。在附圖中：
[0052] 圖1是本發(fā)明一種實(shí)施方式的銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)方法的流程圖；
[0053] 圖2是本發(fā)明一種實(shí)施方式的獲取陰極板上各個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置的流程 圖；
[0054] 圖3是本發(fā)明一種實(shí)施方式的對(duì)誤差處理后的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行分解的流程圖；
[0055] 圖4是本發(fā)明一種實(shí)施方式的擬合預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面的流程圖；
[0056] 圖5是本發(fā)明一種實(shí)施方式的陰極板的示意圖；
[0057] 圖6是本發(fā)明一種實(shí)施方式的銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)裝置的示意圖；
[0058] 圖7是本發(fā)明一種實(shí)施方式的銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0059] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。W下實(shí)施例用于 說(shuō)明本發(fā)明，但不能用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0060] 圖1是本發(fā)明一種實(shí)施方式的一種銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)方法的流程圖。參 見(jiàn)圖1，該方法包括W下S101-S105步驟。
[0061] 步驟S101:獲取銅電解過(guò)程中陰極板上各個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置。
[0062] 在本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)銅電解陰極板垂直度進(jìn)行檢測(cè)之前，首先分析陰極板的形 變特點(diǎn)W及陰極板在生產(chǎn)過(guò)程中的擺動(dòng)特點(diǎn)，確定出陰極板上的預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)，其中，預(yù)設(shè)檢 測(cè)點(diǎn)的具體數(shù)目及具體位置需要根據(jù)檢測(cè)需求進(jìn)行確定，通常情況下，從上述陰極板上確 定出9個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)，9個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的位置分布示意性地如圖5所示。圖5中，每個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè) 點(diǎn)用A表示。
[0063] 當(dāng)確定好陰極板上的預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)后，可W根據(jù)檢測(cè)目的和檢測(cè)難點(diǎn)，找出生產(chǎn)流 程中適于檢測(cè)的位置，確定好激光測(cè)距儀的安裝區(qū)域。其中，激光測(cè)距儀的數(shù)量可W根據(jù)預(yù) 設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的個(gè)數(shù)來(lái)設(shè)置，當(dāng)陰極板上設(shè)置9個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)時(shí)，可W在安裝區(qū)域安裝9個(gè)激光 測(cè)距儀，并確保9個(gè)激光測(cè)距儀的鏡片在同一垂直平面內(nèi)。
[0064] 在本發(fā)明實(shí)施例中，陰極板在經(jīng)過(guò)剝離機(jī)剝離陰極銅后需要通過(guò)移栽裝置從移送 至傳送帶，傳送帶傳到相應(yīng)位置再經(jīng)由移栽裝置裝槽，陰極板垂直度的檢測(cè)工作是在，陰極 板初始排列至傳送帶卡槽第一位時(shí)進(jìn)行，因?yàn)榇藭r(shí)陰極板相對(duì)靜止，且陰極板可W暴露在 銅電解陰極板的檢測(cè)裝置面前。激光測(cè)距儀可W安裝在正對(duì)傳送裝置的位置，當(dāng)陰極板在 傳送帶傳輸?shù)倪^(guò)程中，通過(guò)激光測(cè)距儀可W實(shí)時(shí)測(cè)量陰極板上對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)與激光測(cè) 距儀之間的距離。
[0065] 上述獲取銅電解過(guò)程中陰極板上各個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置的過(guò)程具體可通過(guò) W下S1011-S1014步驟來(lái)獲取，如圖2所示。
[0066] S1011:獲取每個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)。
[0067] 在本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)上述激光測(cè)距儀測(cè)量到對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)與自身之間的距 離后，激光測(cè)距儀將上述測(cè)量到的距離作為動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地傳輸給銅電解陰極板垂直 度的檢測(cè)裝置。
[0068] 銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)裝置接收到銅電解陰極板上每個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài) 測(cè)距數(shù)據(jù)后，先對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行成分分析，當(dāng)分析出動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)中包括陰極板形變 引起的檢測(cè)點(diǎn)位置偏移、陰極板擺動(dòng)帶來(lái)的擺幅、或者測(cè)量過(guò)程中的噪聲干擾及環(huán)境影響 帶來(lái)的誤差時(shí)，則通過(guò)W下S1012步驟對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差處理，提高動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)的 準(zhǔn)確性。
[0069] S1012:對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差處理；
[0070] 上述對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差處理時(shí)，主要通過(guò)預(yù)設(shè)的去噪方法對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù) 進(jìn)行濾波和去噪，該預(yù)設(shè)的去噪方法為基于53取去和小波闊值法確定出的濾波去噪方法。
[0071] 上述預(yù)設(shè)的去噪方法為基于53H法和小波闊值法確定出的濾波去噪方法。其中，預(yù) 設(shè)的去噪方法具體可通過(guò)W下過(guò)程確定出。
[0072] 第一步:通過(guò)53取去及小波闊值法分別對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理，得到53H法 處理后的平滑處理結(jié)果，W及小波闊值法處理后的平滑處理結(jié)果。
[0073] 上述通過(guò)53取去對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理的具體過(guò)程為：
[0074] 假設(shè)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的初始序列為^。）4 = 1，2，-，11}，其中11表示采樣序列的 長(zhǎng)度。
[0075] 1)通過(guò)五點(diǎn)中位值平滑濾波:依次取x(i-2)，x(i-l)，x(i)，x(i+l)，x(i+2)的中位 值得到新的五點(diǎn)中位值平滑濾波序列y(i)3《i《n-2,并定義無(wú)法通過(guò)計(jì)算得到的陰極板 兩端四個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的值為0。
[0076] 2)通過(guò)Ξ點(diǎn)中位值平滑濾波:對(duì)于新的序列y(i)使用Ξ點(diǎn)中位值平滑濾波，依次 取パi-l)，y(i)，パi+l)的中位值得到第二次平滑濾波序列z(i)4《i《n-3，并定義無(wú)法通 過(guò)計(jì)算得到的陰極板兩端六個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)為0。
[0077] 3)通過(guò)化nning平滑濾波:對(duì)于新的序列z(i)使用Ξ點(diǎn)化nning平滑濾波得到新的 平滑信號(hào)u(i)，u(i) = l/4z(i-l)+l/2z(i) + l/4z(i+l)，然后定義沒(méi)有取到的i處無(wú)法通過(guò) 計(jì)算得到的陰極板兩端八個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的值為0,得到平滑處理后序列。
[0078] 4)計(jì)算動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的初始序列與平滑處理后得到的序列的偏差v(i)，并給 定闊值k，若V(i) >k，則舍棄V(i)的測(cè)量值，Wu(i)代替，反之保存V(i)值，從而形成新的最 終的平滑序列X(i)。
[0079] 上述闊值k的值直接影響著53H算法的誤差。實(shí)驗(yàn)表明誤差隨著k值的變化成U型曲 線變化，k值在0.05~0.15A之間時(shí)誤差最小，且穩(wěn)定性較高，k值超過(guò)0.05~0.15A運(yùn)個(gè)范圍 時(shí)，k值減小或者增大都會(huì)導(dǎo)致誤差增大，其中A為不含噪聲信號(hào)時(shí)的幅值。
[0080] 上述通過(guò)小波闊值法對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理的具體過(guò)程為：
[0081] 假設(shè)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的初始序列為^。）4 = 1，2，-，11}，其中11表示采樣序列的 長(zhǎng)度。
[0082] 首先進(jìn)行小波基函數(shù)與分解層數(shù)的確定。小波分析中用到的小波基函數(shù)具有多樣 性，所選取的小波基函數(shù)的對(duì)稱性和正交性直接影響著降噪效果，選取對(duì)稱性好的小波基 函數(shù)可避免相位崎變，選取正交性好的小波有利于保證重構(gòu)曲線的平滑性。所W，為了達(dá)到 更好的降噪效果，應(yīng)當(dāng)選取正交性和對(duì)稱性都良好的小波基函數(shù)。分解層數(shù)對(duì)降噪效果起 著重要作用，隨著分解層數(shù)的增加，小波降噪效果會(huì)有所改善，但是通常分解層數(shù)大于3層 W后，降噪效果的改善不再明顯，計(jì)算量卻會(huì)隨之增加，故分解層數(shù)選為3層。
[0083] 2)進(jìn)行小波分解得到小波系數(shù)ω J。小波分解就是根據(jù)小波的特性通過(guò)多層分解 算法，將信號(hào)分解成不同頻域特性的幾種小波的線性疊加的過(guò)程。小波降噪首先將動(dòng)態(tài)測(cè) 距數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的初始序列分解成離散逼近CAi和離散細(xì)節(jié)CDi兩個(gè)部分，再對(duì)離散逼近部分進(jìn) 一步分解，得到小波系數(shù){〇4^仰^仰扎。'，邸1}。由于通常情況下有用信號(hào)頻率較低 且較平穩(wěn)，而噪聲信號(hào)頻率較高。所W對(duì)信號(hào)進(jìn)行Ξ層小波分解時(shí)，噪聲通常包含在CDi， CD2,0)3中，所W可W對(duì)小波系數(shù)選擇闊值進(jìn)行處理，得到的分解系數(shù)如下式（1)所示。
[0084]
C 1 )
[0085] 式（1)中，CA神日CDj分別表示波形在實(shí)數(shù)空間內(nèi)一個(gè)封閉子空間上的投影，且二者 的投影空間互為正交補(bǔ)空間。Mk)和g化)是兩個(gè)離散濾波器。
[0086] 3)選取闊值函數(shù)與闊值，得到估計(jì)系數(shù)ω'^。通常情況下小波分解后，信號(hào)的系數(shù) 比噪聲信號(hào)大，所W需要設(shè)定一個(gè)闊值，根據(jù)闊值去掉系數(shù)中較小的系數(shù)。經(jīng)典的闊值 函數(shù)主要有軟闊值和硬闊值兩種，式中是降噪前的小波變換系數(shù)，ω 是降噪后的小波 變換系數(shù)，sign為符號(hào)函數(shù)。其中，硬闊值函數(shù)如下式(2)所示，軟闊值函數(shù)如下式(3)所示。
[0087]
( 2 )
[0088] 式(2)中，為λ噪前的小波變換系數(shù)，是降噪后的小波變換系數(shù)，λ為闊值。
[0089] (3)
[0090] 式（3)中，Wj為λ噪前的小波變換系數(shù)，是降噪后的小波變換系數(shù)，λ為闊值， sign為符號(hào)函數(shù)。
[0091] 闊值λ估計(jì)方法有固定闊值2 = ^/1而而"(M為信號(hào)長(zhǎng)度），基于無(wú)偏似然估計(jì)的自適 應(yīng)闊值，啟發(fā)式闊值，極大極小闊值。此處選取通用闊值1 = /Λ/Ι?；^，Μ為小波系數(shù)的長(zhǎng)度， R為標(biāo)準(zhǔn)差。
[0092] 4)利用ω 進(jìn)行小波重構(gòu)，得到降噪處理后的信號(hào)。根據(jù)小波分解的最后一層的 低頻系數(shù)和量化后的所有高頻系數(shù)進(jìn)行信號(hào)的重構(gòu)，重構(gòu)系數(shù)如W下式(4)所示。
[oow]
(4)
[0094]式(4)中，CA^n)為離散逼近，〔化為離散細(xì)節(jié)山化巧帖化)是兩個(gè)離散濾波器。
[00巧]第二步：分別求取53H法處理得到的信號(hào)的RM沈(RootMean Square化ror，均方根 誤差)及SNR(Signal Noise Ratio,信噪比），W及小波闊值法處理得到的信號(hào)的均方根誤 差RM沈及信噪比SNR。
[0096] 第Ξ步:根據(jù)53取去得到的RISE及SNR，對(duì)53H法的濾波效果進(jìn)行分析，確定出53H法 的濾波效果，W及根據(jù)小波闊值法得到的RMSE及SNR，對(duì)小波闊值法的濾波效果進(jìn)行分析， 得到小波闊值法的濾波效果。
[0097] 第四步:對(duì)比53取去與小波闊值法的濾波效果，鑒于53取去在數(shù)據(jù)波動(dòng)大時(shí)濾波效 果很好，小波闊值法在數(shù)據(jù)波動(dòng)小時(shí)降噪效果很好，將53H法與小波闊值法進(jìn)行結(jié)合，確定 出一種適于對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理的方法，即預(yù)設(shè)的去噪方法。
[0098] 第五步:通過(guò)上述預(yù)設(shè)的去噪方法對(duì)上述動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波和去噪。
[0099] 通過(guò)上述預(yù)設(shè)的去噪方法對(duì)上述動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波和去噪后，大大減小了動(dòng) 態(tài)數(shù)據(jù)的測(cè)量誤差，提高了測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0100] 當(dāng)對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差處理后，可通過(guò)W下S1013步驟得到每個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn) 的實(shí)時(shí)平衡位置。
[0101 ] S1013:通過(guò)EMD(血pirical Mode Decomposition,經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解算法）算法對(duì)誤 差處理后的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，得到每個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)平衡位置；
[0102] 上述通過(guò)EMD算法對(duì)誤差處理后的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，得到每個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn) 的實(shí)時(shí)平衡位置，具體可通過(guò)W下S10131-S10133步驟來(lái)完成，如圖3所示。
[0103] 步驟S10131:通過(guò)插值法確定出動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的極大值和極小值。
[0104] 在本發(fā)明實(shí)施例提供的銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)方法中，上述插值法為Ξ次樣 條插值法，首先獲取預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)，然后通過(guò)Ξ次樣條插值法確定出該預(yù) 設(shè)時(shí)間段內(nèi)的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的信號(hào)x(t)的上、下包絡(luò)線，將該x(t)的上包絡(luò)線的插值 點(diǎn)作為動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的極大值，將該x(t)的下包絡(luò)線的插值點(diǎn)作為動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù) 據(jù)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的極小值，因此，得到預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的x(t)的極大值序列及極小值序列。
[0105] 步驟S10132:根據(jù)確定出的極大值、極小值和預(yù)設(shè)的篩分策略進(jìn)行IMFQntrinsic Mode F^mction，本征模函數(shù)）的篩分。
[0106] 上述預(yù)設(shè)的篩分策略為選取符合IMF條件的數(shù)值的篩分策略。具體的篩分過(guò)程如 下。
[0107] 第一步:求出動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的上包絡(luò)線和下包絡(luò)線的平均值m(t)，得 到信號(hào)的平均值曲線。
[0108] 第二步:計(jì)算信號(hào)x(t)與平均值m(t)的差值hi(t)，完成一次篩分過(guò)程。
[0109] 第Ξ步:在第2次篩分過(guò)程中，用得到的hi(t)代替x(t)作為分解信號(hào)，重復(fù)K次篩 分過(guò)程，直到hik(t)滿足IMF條件。
[0110] 上述IMF條件為：函數(shù)在整個(gè)事件范圍內(nèi)，具備極值點(diǎn)和過(guò)零點(diǎn)的數(shù)目必須相等， 或最多相差一個(gè);在任意時(shí)刻，局部最大值的包絡(luò)與局部最小值的包絡(luò)平均為0。
[0111] 第四步：用ci(t)表示第i個(gè)IMF分量，代表信號(hào)x(t)中不同特征時(shí)間尺度的信號(hào)分 量。用rn(t)表示殘余函數(shù)，代表該信號(hào)的平均趨勢(shì)。
[0112] 記ci(t)=hik(t)，做運(yùn)算x(t)-ci(t)=ri(t)，再將ri(t)作為分解數(shù)據(jù)，重復(fù)篩分 過(guò)程，得到〇24)，如*)，一(3。(〇，'。(成直到(3。4)小于預(yù)設(shè)闊值，或者'。4)小于預(yù)設(shè)闊值， 或者rn(t)成為單調(diào)函數(shù)不可再篩分出IMF,則分解完成，得到分解信號(hào)，該分解信號(hào)如下式 (5)所示。
[0113]
(S)
[0114] 式(5)中，用ci(t)表示第i個(gè)IMF分量，代表信號(hào)x(t)中不同特征時(shí)間尺度的信號(hào) 分量，用rn(t)表示剩余信號(hào)，代表該信號(hào)的平均趨勢(shì)，η表示篩分次數(shù)，t表示預(yù)設(shè)時(shí)間段。
[0115] 當(dāng)根據(jù)上述S10132步驟完成動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的IMF篩分后，可將上述分 解信號(hào)中的剩余信號(hào)rn(t)對(duì)應(yīng)的位置確定為預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)平衡位置。
[0116] 步驟S10133:將篩分后得到的剩余信號(hào)對(duì)應(yīng)的位置確定為預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)平衡 位置。
[0117] S1014:將實(shí)時(shí)平衡位置對(duì)應(yīng)的數(shù)值的平均值確定為預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置。
[0118] 銅電解過(guò)程中，陰極板W陰極板懸掛軸所在的鉛垂面為中屯、擺動(dòng)。上述預(yù)設(shè)檢測(cè) 點(diǎn)的中屯、位置為陰極板擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)所處的位置，可W將該中屯、位置與激光測(cè)距儀之間 的距離，作為陰極板處于自然垂直狀態(tài)時(shí)，陰極板上對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)與激光測(cè)距儀之間 的距離。由于各個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的平衡位置是一個(gè)時(shí)間序列的位置，在本發(fā)明實(shí)施例中，將該 時(shí)間序列的位置中，振幅最小中的最后一個(gè)周期的數(shù)據(jù)的平均值作為該預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、 位置。如此，確定出的各個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置與實(shí)際情況很接近，從而確定出的各個(gè)預(yù) 設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置的準(zhǔn)確性很高。
[0119] 步驟S102:從所有預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置中獲取最大的中屯、位置與最小的中屯、位 置，并根據(jù)最大的中屯、位置和最小的中屯、位置計(jì)算中屯、位置差值。
[0120] 步驟S103:根據(jù)所有預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置擬合預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面。
[0121] 上述根據(jù)所有預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置擬合預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面，具體可通過(guò)W下 S1031-S1034步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖4所示。
[0122] 步驟S1031:根據(jù)鉛垂線和陰極板的懸掛水平軸確定鉛垂面。
[0123] 本發(fā)明實(shí)施例中，上述鉛垂線為導(dǎo)電棒所在水平線，與陰極板平行?？摄U垂線 為X軸，陰極板的懸掛水平軸為y軸，從而可W確定出xy平面，即陰極板懸掛軸所在的鉛垂 面。
[0124] 步驟S1032:根據(jù)鉛垂面和預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)偏離鉛垂面的距離確定參考面。
[0125] 在本發(fā)明實(shí)施例中，可檢測(cè)點(diǎn)偏離鉛垂面的距離為Z軸，從而根據(jù)上述確定的 鉛垂面xy面、Z軸構(gòu)建Ξ維坐標(biāo)面xyz面，將該Ξ維坐標(biāo)面確定為參考面。步驟S1033:通過(guò)插 值法擬合所有預(yù)設(shè)檢測(cè)的中屯、位置，得到模擬陰極板板面。
[0126] 上述模擬陰極板板面與陰極板實(shí)際的板面之間的信息誤差很小。
[0127] 步驟S1034:將模擬陰極板板面確定為預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面。
[0128] 步驟S104:確定出預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)，并根據(jù)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)計(jì) 算預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面差值。
[0129] 上述確定預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)時(shí)，可W通過(guò)技術(shù)人員觀察該預(yù)設(shè)檢 測(cè)點(diǎn)曲面，得到預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)，還可W通過(guò)對(duì)上述預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面進(jìn) 行求導(dǎo)，得到該預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面的最大值與最小值，將得到的最大值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)作為預(yù)設(shè)檢 測(cè)點(diǎn)曲面的最高點(diǎn)，將得到的最小值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)作為預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面的最低點(diǎn)。
[0130] 當(dāng)通過(guò)W上S102步驟確定出預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置差值，W及通過(guò)S104步驟確定 出預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面差值后，可W通過(guò)W下S105步驟計(jì)算陰極板垂直度。步驟S105:從中屯、位 置差值及預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面差值中確定出最大值，將確定出的最大值確定為陰極板垂直度。
[0131] 通過(guò)上述方法可W快速確定出陰極板垂直度，確定出的陰極板垂直度的準(zhǔn)確性很 高。本發(fā)明實(shí)施例提供的銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)方法，通過(guò)實(shí)時(shí)、自動(dòng)采集銅電解過(guò)程 中陰極板的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可W快速得到陰極板垂直度，得 到的陰極板垂直度準(zhǔn)確性很高，大大提高了檢測(cè)效率和檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0132] 圖6是本發(fā)明一種實(shí)施方式的一種銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)裝置，該裝置包括：
[0133] 獲取模塊S1，用于獲取銅電解過(guò)程中陰極板上各個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置;從所 有預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置中獲取最大的中屯、位置與最小的中屯、位置；
[0134] 計(jì)算模塊S2，用于根據(jù)最大的中屯、位置和最小的中屯、位置計(jì)算中屯、位置差值；
[0135] 擬合模塊S3，用于根據(jù)所有預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置擬合預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面；
[0136] 確定模塊S4，用于確定出預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)；
[0137] 計(jì)算模塊S2,用于根據(jù)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)計(jì)算預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面差值；
[0138] 確定模塊S4,用于從中屯、位置差值及預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面差值中確定出最大值，將確 定出的最大值確定為陰極板垂直度。
[0139] 在本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)銅電解陰極板垂直度進(jìn)行檢測(cè)之前，首先分析陰極板的形 變特點(diǎn)W及陰極板在生產(chǎn)過(guò)程中的擺動(dòng)特點(diǎn)，確定出陰極板上的預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)，其中，預(yù)設(shè)檢 測(cè)點(diǎn)的具體數(shù)目及具體位置需要根據(jù)檢測(cè)需求進(jìn)行確定，通常情況下，從上述陰極板上確 定出9個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)，9個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的位置分布示意性地如圖5所示。
[0140] 當(dāng)確定好陰極板上的預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)后，可W根據(jù)檢測(cè)目的和檢測(cè)難點(diǎn)，找出生產(chǎn)流 程中適于檢測(cè)的位置，確定好激光測(cè)距儀的安裝區(qū)域。其中，激光測(cè)距儀的數(shù)量可W根據(jù)預(yù) 設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的個(gè)數(shù)來(lái)設(shè)置，當(dāng)陰極板上設(shè)置9個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)時(shí)，可W在安裝區(qū)域安裝9個(gè)激光 測(cè)距儀，并確保9個(gè)激光測(cè)距儀的鏡片在銅一垂直平面內(nèi)。
[0141] 在本發(fā)明實(shí)施例中，陰極板在經(jīng)過(guò)剝離機(jī)剝離陰極銅后需要通過(guò)移栽裝置從移送 至傳送帶，傳送帶傳到相應(yīng)位置再經(jīng)由移栽裝置裝槽，陰極板垂直度的檢測(cè)工作是在，陰極 板初始排列至傳送帶卡槽第一位時(shí)進(jìn)行，因?yàn)榇藭r(shí)陰極板相對(duì)靜止，且陰極板可W暴露在 銅電解陰極板的檢測(cè)裝置面前。激光測(cè)距儀可W安裝在正對(duì)傳送裝置的位置，當(dāng)陰極板在 傳送帶傳輸?shù)倪^(guò)程中，通過(guò)激光測(cè)距儀可W實(shí)時(shí)測(cè)量陰極板上對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)與激光測(cè) 距儀之間的距離。
[0142] 在本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)上述激光測(cè)距儀測(cè)量到對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)與自身之間的距 離后，激光測(cè)距儀將上述測(cè)量到的距離作為動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地傳輸給銅電解陰極板垂直 度的檢測(cè)裝置。
[0143] 上述獲取模塊S1包括獲取單元、處理單元、分解單元和第一確定單元。
[0144] 獲取單元，用于獲取每個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)。
[0145] 當(dāng)激光測(cè)距儀將上述測(cè)量到的距離作為動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地傳輸給銅電解陰極 板垂直度的檢測(cè)裝置，上述獲取模塊S1通過(guò)獲取單元可W獲取到每個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)測(cè) 距數(shù)據(jù)。
[0146] 處理單元，用于對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差處理。
[0147] 當(dāng)獲取模塊S1獲取到每個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)后，通過(guò)處理單元對(duì)對(duì)動(dòng)態(tài) 測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差處理，處理單元對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差處理時(shí)，主要通過(guò)預(yù)設(shè)的去噪 方法對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波和去噪。上述預(yù)設(shè)的去噪方法為基于53取去和小波闊值法確 定出的濾波去噪方法。其中，預(yù)設(shè)的去噪方法具體可通過(guò)上述實(shí)施例提供的方法進(jìn)行確定， 在此不再寶述。
[0148] 上述處理單元通過(guò)上述預(yù)設(shè)的去噪方法對(duì)上述動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波和去噪后， 大大減小了動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的測(cè)量誤差，提高了測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0149] 當(dāng)對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差處理后，上述獲取模塊S1可通過(guò)W下分解單元得到每 個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)平衡位置。
[0150] 分解單元，用于通過(guò)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解EMD算法對(duì)誤差處理后的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行分 解，得到每個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)平衡位置。
[0151] 上述分解單元可通過(guò)W下確定子單元和篩分單元得到每個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)平 衡位置。
[0152] 上述分解單元包括確定子單元和篩分子單元；
[0153] 確定子單元，用于通過(guò)插值法確定出動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的極大值和極小 值；
[0154] 篩分子單元，用于根據(jù)確定出的極大值、極小值和預(yù)設(shè)的篩分策略進(jìn)行本征模函 數(shù)IMF的篩分；
[0155] 確定子單元，用于將篩分后得到的剩余信號(hào)對(duì)應(yīng)的位置確定為預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí) 平衡位置。
[0156] 上述確定子單元確定極大值與極小值的過(guò)程，W及確定實(shí)時(shí)平衡位置的過(guò)程，上 述篩分子單元進(jìn)行IMF的篩分過(guò)程，可通過(guò)上述實(shí)施例提供的銅電解陰極板垂直度的檢測(cè) 方法中提供的方法確定W及篩分，在此不再寶述。
[0157] 當(dāng)上述分解單元得到每個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)平衡位置后，上述獲取模塊S1可通過(guò) W下第一確定單元確定預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置。
[0158] 第一確定單元，用于將實(shí)時(shí)平衡位置對(duì)應(yīng)的數(shù)值確定為預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置。
[0159] 銅電解過(guò)程中，陰極板W陰極板懸掛軸所在的鉛垂面為中屯、擺動(dòng)。上述預(yù)設(shè)檢測(cè) 點(diǎn)的中屯、位置為陰極板擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)所處的位置，可W將該中屯、位置與激光測(cè)距儀之間 的距離，作為陰極板處于自然垂直狀態(tài)時(shí)，陰極板上對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)與激光測(cè)距儀之間 的距離。由于各個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的平衡位置是一個(gè)時(shí)間序列的位置，在本發(fā)明實(shí)施例中，上述 第一確定單元將該時(shí)間序列的位置中，振幅最小中的最后一個(gè)周期的數(shù)據(jù)的平均值作為該 預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置。如此，確定出的各個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置與實(shí)際情況很接近，從 而確定出的各個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置的準(zhǔn)確性很高。
[0160] 當(dāng)獲取模塊S1獲取到各個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置后，獲取模塊S1從所有預(yù)設(shè)檢測(cè) 點(diǎn)的中屯、位置中獲取最大的中屯、位置與最小的中屯、位置。
[0161] 當(dāng)獲取模塊S1從所有預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置中獲取最大的中屯、位置與最小的中 屯、位置后，上述計(jì)算模塊S2根據(jù)最大的中屯、位置和最小的中屯、位置計(jì)算中屯、位置差值。
[0162] 上述擬合模塊S3包括第二確定單元、擬合單元和第Ξ確定單元。
[0163] 第二確定單元，用于根據(jù)鉛垂線和陰極板的懸掛水平軸確定鉛垂面;根據(jù)鉛垂面 和預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)偏離鉛垂面的距離確定參考球面。
[0164] 本發(fā)明實(shí)施例中，上述鉛垂線為導(dǎo)電棒所在水平線，與陰極板平行。上述第二確定 單元可鉛垂線為X軸，陰極板的懸掛水平軸為y軸，從而可W確定出xy平面，即陰極板懸 掛軸所在的鉛垂面。上述第二單元W檢測(cè)點(diǎn)偏離鉛垂面的距離為Z軸，從而根據(jù)上述確定的 鉛垂面xy面、Z軸構(gòu)建Ξ維坐標(biāo)面xyz面，將該Ξ維坐標(biāo)面確定為參考面。
[0165] 擬合單元，通過(guò)插值法擬合所有預(yù)設(shè)檢測(cè)的中屯、位置，得到模擬陰極板板面。
[0166] 上述擬合單元擬合得到的模擬陰極板板面與陰極板實(shí)際的板面之間的信息誤差 很小。
[0167] 第Ξ確定單元，用于將模擬陰極板板面確定為預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面。
[0168] 上述第Ξ確定單元確定預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)時(shí)，可W通過(guò)技術(shù)人員 觀察該預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面，得到預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)，還可W通過(guò)對(duì)上述預(yù)設(shè) 檢測(cè)點(diǎn)曲面進(jìn)行求導(dǎo)，得到該預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面的最大值與最小值，將得到的最大值對(duì)應(yīng)的 點(diǎn)作為預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面的最高點(diǎn)，將得到的最小值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)作為預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面的最低 點(diǎn)。
[0169] 當(dāng)上述確定模塊S4確定出預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)后，上述計(jì)算模塊S2 根據(jù)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)計(jì)算預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面差值。
[0170] 當(dāng)上述計(jì)算模塊S2計(jì)算出預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中屯、位置差值W及預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面差值 后，可通過(guò)上述確定模塊S4確定出陰極板垂直度。
[0171] 上述確定模塊S4可W快速確定出陰極板垂直度，確定出的陰極板垂直度的準(zhǔn)確性 很高。
[0172] 本發(fā)明實(shí)施例提供的銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)裝置，通過(guò)實(shí)時(shí)、自動(dòng)采集銅電 解過(guò)程中陰極板的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可W快速得到陰極板垂 直度，得到的陰極板垂直度準(zhǔn)確性很高，大大提高了檢測(cè)效率和檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0173] 圖7是本發(fā)明一種實(shí)施方式的一種銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)系統(tǒng)的示意圖。參 見(jiàn)圖7,該系統(tǒng)包括多個(gè)激光測(cè)距儀J1和上述銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)裝置J2;
[0174] 激光測(cè)距儀J1，用于測(cè)量銅電解過(guò)程中陰極板上各個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)距離，并 傳輸動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)給銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)裝置J2。
[0175] 圖7中，激光測(cè)距儀J1的鏡片用J11表示。
[0176] 在本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)銅電解陰極板垂直度進(jìn)行檢測(cè)之前，首先分析陰極板的形 變特點(diǎn)W及陰極板在生產(chǎn)過(guò)程中的擺動(dòng)特點(diǎn)，確定出陰極板上的預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)，其中，預(yù)設(shè)檢 測(cè)點(diǎn)的具體數(shù)目及具體位置需要根據(jù)檢測(cè)需求進(jìn)行確定，通常情況下，從上述陰極板上確 定出9個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)，9個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的位置分布示意性地如圖5所示。
[0177] 當(dāng)確定好陰極板上的預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)后，可W根據(jù)檢測(cè)目的和檢測(cè)難點(diǎn)，找出生產(chǎn)流 程中適于檢測(cè)的位置，確定好激光測(cè)距儀J1的安裝區(qū)域。其中，激光測(cè)距儀J1的數(shù)量可W根 據(jù)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的個(gè)數(shù)來(lái)設(shè)置，當(dāng)陰極板上設(shè)置9個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)時(shí)，可W在安裝區(qū)域安裝9個(gè) 激光測(cè)距儀J1，并確保9個(gè)激光測(cè)距儀J1的鏡片在銅一垂直平面內(nèi)。
[0178] 在本發(fā)明實(shí)施例中，陰極板在經(jīng)過(guò)剝離機(jī)剝離陰極銅后需要通過(guò)移栽裝置從移送 至傳送帶，傳送帶傳到相應(yīng)位置再經(jīng)由移栽裝置裝槽，陰極板垂直度的檢測(cè)工作是在，陰極 板初始排列至傳送帶卡槽第一位時(shí)進(jìn)行，因?yàn)榇藭r(shí)陰極板相對(duì)靜止，且陰極板可W暴露在 銅電解陰極板的檢測(cè)裝置面前。激光測(cè)距儀J1可W安裝在正對(duì)傳送裝置的位置，當(dāng)陰極板 在傳送帶傳輸?shù)倪^(guò)程中，通過(guò)激光測(cè)距儀J1可W實(shí)時(shí)測(cè)量陰極板上對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)與激 光測(cè)距儀J1之間的距離。
[0179] 在本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的工藝條件和檢測(cè)要求，可W靈活設(shè)置該銅電 解陰極板的檢測(cè)系統(tǒng)中個(gè)各個(gè)器件的位置，從而獲取準(zhǔn)確度很高的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)，W及得 到準(zhǔn)確度很高的陰極板垂直度。在本發(fā)明是實(shí)施例中，激光測(cè)距儀J1具有重量輕，體積小， 操作簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)采集速率，采集的數(shù)據(jù)的精度很高等特點(diǎn)。在測(cè)量過(guò)程中，該激光測(cè)距儀J1 還可W將實(shí)時(shí)采集的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。該激光測(cè)距儀J1可W通過(guò)遠(yuǎn)程通信的方式， 將測(cè)量得到的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)通過(guò)有線通訊或無(wú)線通信的方式實(shí)時(shí)地傳輸上述銅電解陰極 板垂直度的檢測(cè)裝置J2,還可W通過(guò)自身設(shè)置的接口輸出測(cè)量得到的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)。
[0180] 上述銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)裝置J2可W通過(guò)與上述激光測(cè)距儀J1建立的通 訊連接獲取動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)，可W快速地對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到陰極板垂直度。
[0181] 在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)系統(tǒng)，可W快速、準(zhǔn)確地檢測(cè) 出陰極板垂直度，大大提供了檢測(cè)效率W及檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0182] 綜上所述，本實(shí)施例提供了一種銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)方法、裝置及系統(tǒng)，通 過(guò)實(shí)時(shí)、自動(dòng)采集銅電解過(guò)程中陰極板的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可 W快速得到陰極板垂直度，得到的陰極板垂直度準(zhǔn)確性很高，大大提高了檢測(cè)效率和檢測(cè) 數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0183] 本發(fā)明的實(shí)施例是為了示例和描述起見(jiàn)而給出的，而并不是無(wú)遺漏的或者將本發(fā) 明限于所公開(kāi)的形式。很多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。選 擇和描述實(shí)施例是為了更好說(shuō)明本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)方法，其特征在于，所述方法包括： 獲取銅電解過(guò)程中陰極板上各個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中心位置； 從所有預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中心位置中獲取最大的中心位置與最小的中心位置，并根據(jù)所述 最大的中心位置和所述最小的中心位置計(jì)算中心位置差值； 根據(jù)所述所有預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中心位置擬合預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面； 確定出所述預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)，并根據(jù)所述最高點(diǎn)和所述最低點(diǎn)計(jì)算 預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面差值； 從所述中心位置差值及所述預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面差值中確定出最大值，將確定出的所述最 大值確定為陰極板垂直度。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述獲取銅電解過(guò)程中陰極板上各個(gè) 預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中心位置，包括： 獲取每個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)； 對(duì)所述動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差處理； 通過(guò)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解EMD算法對(duì)誤差處理后的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，得到每個(gè)預(yù)設(shè)檢 測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)平衡位置； 將所述實(shí)時(shí)平衡位置對(duì)應(yīng)的數(shù)值的平均值確定為所述預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中心位置。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所有預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中心位置 擬合預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面，包括： 根據(jù)鉛垂線和陰極板的懸掛水平軸確定鉛垂面； 根據(jù)所述鉛垂面和所述預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)偏離所述鉛垂面的距離確定參考面； 通過(guò)插值法擬合所有所述預(yù)設(shè)檢測(cè)的中心位置，得到模擬陰極板板面； 將所述模擬陰極板板面確定為預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述對(duì)所述動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差處 理，包括： 通過(guò)預(yù)設(shè)的去噪方法對(duì)所述動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波和去噪，所述預(yù)設(shè)的去噪方法為基 于53H法和小波閾值法確定出的濾波去噪方法。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測(cè)方法，其特征在于，所述通過(guò)EMD算法對(duì)誤差處理后的動(dòng) 態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，得到每個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)平衡位置，包括： 通過(guò)插值法確定出所述動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的極大值和極小值； 根據(jù)確定出的所述極大值、所述極小值和預(yù)設(shè)的篩分策略進(jìn)行本征模函數(shù)IMF的篩分， 所述預(yù)設(shè)的篩分策略為選取符合IMF條件的數(shù)值的篩分策略； 將篩分后得到的剩余信號(hào)對(duì)應(yīng)的位置確定為預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)平衡位置。6. -種銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述裝置包括： 獲取模塊，用于獲取銅電解過(guò)程中陰極板上各個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中心位置;從所有預(yù)設(shè) 檢測(cè)點(diǎn)的中心位置中獲取最大的中心位置與最小的中心位置； 計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述最大的中心位置和所述最小的中心位置計(jì)算中心位置差值； 擬合模塊，用于根據(jù)所述所有預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中心位置擬合預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面； 確定模塊，用于確定出所述預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)； 所述計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述最高點(diǎn)和所述最低點(diǎn)計(jì)算預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面差值； 所述確定模塊，用于從所述中心位置差值及所述預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面差值中確定出最大 值，將確定出的所述最大值確定為陰極板垂直度。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述獲取模塊包括： 獲取單元，用于獲取每個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)； 處理單元，用于對(duì)所述動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差處理； 分解單元，用于通過(guò)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解EMD算法對(duì)誤差處理后的動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，得 到每個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)平衡位置； 第一確定單元，用于將所述實(shí)時(shí)平衡位置對(duì)應(yīng)的數(shù)值確定為所述預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的中心位 置。8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述擬合模塊包括： 第二確定單元，用于根據(jù)鉛垂線和陰極板的懸掛水平軸確定鉛垂面;根據(jù)所述鉛垂面 和所述預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)偏離所述鉛垂面的距離確定參考球面； 擬合單元，通過(guò)插值法擬合所有所述預(yù)設(shè)檢測(cè)的中心位置，得到模擬陰極板板面； 第三確定單元，用于將所述模擬陰極板板面確定為預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)曲面。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢測(cè)裝置，其特征在于，所述分解單元包括： 確定子單元，用于通過(guò)插值法確定出動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的信號(hào)的極大值和極小值； 篩分子單元，用于根據(jù)確定出的極大值、極小值和預(yù)設(shè)的篩分策略進(jìn)行本征模函數(shù)IMF 的篩分，所述預(yù)設(shè)的篩分策略為選取符合IMF條件的數(shù)值的篩分策略； 所述確定子單元，用于將篩分后得到的剩余信號(hào)對(duì)應(yīng)的位置確定為預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí) 平衡位置。10. -種銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括多個(gè)激光測(cè)距儀 和上述權(quán)利要求6至9中任一所述銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)裝置； 所述激光測(cè)距儀，用于測(cè)量銅電解過(guò)程中陰極板上各個(gè)預(yù)設(shè)檢測(cè)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)距離，并傳 輸動(dòng)態(tài)測(cè)距數(shù)據(jù)給銅電解陰極板垂直度的檢測(cè)裝置。
【文檔編號(hào)】G01B21/32GK106066169SQ201610420885
【公開(kāi)日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年6月14日 公開(kāi)號(hào)201610420885.X, CN 106066169 A, CN 106066169A, CN 201610420885, CN-A-106066169, CN106066169 A, CN106066169A, CN201610420885, CN201610420885.X
【發(fā)明人】王雅琳, 孫備, 盧青, 崇慶魏, 金發(fā)崗, 陽(yáng)春華
【申請(qǐng)人】中南大學(xué)