1、Hangwu 鋁箔板型離線檢測淺析The research of technology on aluminum foil shape off-line detection 袁靜慧 馬翠艷 樊玉慶(杭州五星鋁業有限公司，浙江杭州，31115)摘要：研發一套新型的鋁箔板形檢測系統，高效、精確的獲得鋁箔板形數據，實現鋁箔板形離線檢測的自動化，對軋制在線控制的參數進行修正和調整，從而獲得優良的板形。關鍵詞：鋁箔板形；離線檢測隨著市場競爭的激烈，高端產品的生產尤為重要。其中，板形作為一個重要技術指標一直影響著鋁箔產品的高端化。由于軋制過程中的鋁箔板材存在殘余應力，實際板形值并不能通過在線檢測得到如實反映

2、，為了進一步提高控制精度，可以通過離線檢測獲得更為精確的板形數據，對軋制在線控制的參數進行調整和修正。目前，板形離線檢測的發展還處于初級階段。板形的離線檢測大多還需要人工完成。生產中常用的有直接裁條法和幾何形狀法。兩種方法均需要人工檢測和參與，方法復雜，檢測效率極低，后者對操作人員經驗要求很高，很難準確高效地獲得離線板形檢測數據，實現鋁箔板形離線檢測的自動化，而這一點對于已經在大規模工業化生產的鋁箔行業而言，至關重要。以下就針對板形離線檢測的原理和板形判定方法進行分析。一、板形和內應力的關系板形用I單位來度量。I單位定義：從軋制后的帶材中切取單位長度（1m）的帶材，放在平臺上以一定的寬度沿縱向

3、分切成若干窄條，當窄條在內應力的作用下產生10m的伸縮量時，就把此時的相對變形量定義為1個I單位，如下圖所示：軋制后的帶材分成窄條時其長度會發生變化，這是因為帶材內存在的內應力的緣故。眾所周知，內應力的產生是由于軋制過程中的不均勻變形所致。那么，內應力和I值之間有什么關系呢？下面已AA1050為例來說明這個問題。AA1050的彈性模量E為69Gpa，即0.69*105Mpa，由胡克定律定律知：通過筆者長期對高端產品和客戶需求了解到，板形都希望控制在10I以內，根據以上公式可以計算出對應的內應力為10I=0.69Mpa10=6.9Mpa=0.69Kgf/mm2二、離線板形檢測的原理在線板形檢測的

4、的真實性：在線板形儀測試的板形是以在線應力為基礎的，實際板形還要受到導輥平行，展平輥形狀，展平輥壓力，厚度同板差，在線溫差等因素的影響。這些因素都足以影響到板形的真實性。所以，理想的板形不是計算出來的，要經過實際使用，及后道工序的使用來評價。及時調整優化。不斷地調整板形目標值是工藝管理的一項主要工作。真確地判斷設備問題。是控制板形的一項重要任務。沒有任何在線板形儀可以準確反映板形而不受其他因素影響的。下圖是在線板形檢測示意圖，那么開發出一套離線板形檢測系統就能真實的判定出板形的優略，反饋給前道工序，不斷優化板形。離線板形檢測的原理說明：如果在軋制后給鋁箔施以恒定的相當于10I板形值的張力，如果

5、板面平整如一就可以判定鋁箔板形是符合要求的。但是施加單位張力后，板面并不是平整如一，我們可以用測試鋁箔整個幅面的下榻量極差值來給出判定。具體原理見下圖：板面處于一個恒定張力情況下，系統通過控制X，Y兩軸電機驅動直線導軌上面激光傳感器的運動，從而獲取所需的板形數據。激光測量儀先由原點位置向右側（按照設定的測量寬度）采集數據，利用分位數濾波算法，把采集到的數據大小排序后，剔除較大與較小的值后計算出均值，作為基準點。（注：每一趟的掃描測量都需要校準基準點。）通過應用程序控制電機協調運動和激光傳感器采集板形數據，并將采集到的數據進行濾波處理后保存到電腦中，用戶可以系統應用軟件分析板面的下榻量和觀察圖形

6、。應用軟件作為人機交互的接口，實現了數據采集過程控制、板形數據的處理和分析及圖形的顯示等功能。三、離線板形檢測的判定標準常見的圖形見下，橫坐標X代表箔寬，縱坐標Y代表下榻量。測量系統中的兩項關鍵參數對離線板形檢測結果有重要影響，一則使用的恒定張力大小，二則導向輥間距大小。（1）選用不同檢測張力：我們選用同一卷鋁箔作為測試對象，導向輥間距選用2m行程，分別使用0.6kgf/mm2、0.8 kgf/mm2和1 kgf/mm2的單位張力來檢測，對比離線板形檢測結果見下：可以看出，隨著選用測試張力增大，板形極差值R減少。根據板形和內應力的關系，鑒于高端產品板形要求在10I以內，選用的單位張力一般不超過

7、0.7kgf/mm2。如果選用張力過大，檢測板形會出現失真現象，不利于對離線板形做出準確的判定。（2）選用不同的導輥行程我們選用同一卷鋁箔作為測試對象，使用0.7kgf/mm2的單位張力，分別使用1.5m和2.0m的行程來檢測，對比離線板形檢測結果見下：可以看出，隨著選用行程增大，板形極差值R增大。具體選用行程大小還要根據客戶要求而定。無論以上哪種情況，都可以計算出下榻量的極差值R=Ymax-Ymin，但是根據下游客戶設備和上機張力的不同，對于R的要求也不盡相同，具體標準還要以客戶做好對標。四、結束語本文講解了板形和內應力的關系，闡述了在線板形檢測的真實性和離線板形檢測的原理，開發出一套鋁箔離線