一种生箔生产装置及生产方法

技术领域

本发明涉及铜箔加工设备的技术领域，具体而言，涉及一种生箔生产装置及生产方法。

背景技术

生箔机用于生产铜箔。它包括阳极槽和设置于阳极槽内的阴极辊。阳极槽和阴极辊之间通电。当硫酸铜溶液经过阳极槽和阴极辊之间时，铜离子在阴极滚上形成铜箔。在铜箔生产过程中，对铜箔的厚度等参数的控制非常重要。现有技术中，一般是对生产出的铜箔进行检测，再根据检测出的数据来调整硫酸铜的浓度、流速及电流密度等生产参数。进而使得生产出来的铜箔参数合格。这也就是说，必须要在铜箔生产出来后才能对铜箔参数进行测量，进而才能返回来调整生产参数。然而这些被测量的铜箔即为不合格产品。这就必然会造成一定量的废品。实际中，如果经验丰富，可以快速的调好生产参数，进而减少废品的产生。如果经验不足就可能需要多次更改参数并测量才能够调整好生产参数。进而造成大量的废品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生箔生产装置及生产方法，其能够在线监测铜箔参数，进而及时的修改生产参数。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

一种生箔生产装置，包括阳极槽和阴极辊；所述阴极辊设置于所述阳极槽内，以使所述阳极槽和阴极辊之间形成间隙；所述间隙内设置有检测铜箔参数的监测装置；设沿所述阴极辊的周向生产所述铜箔的区域为生产区；所述监测装置对应于所述生产区的中间段。

进一步地，所述阳极槽的底部设置有出液口，以使经两侧进入阳极槽的电解液经所述出液口流出；所述出液口于所述阳极槽内的开口与所述阴极辊之间的间距大于所述阴极辊与所述阳极槽开口处的间距，以使经两侧进入阳极槽的电解液在出液口处汇合时的浪花高度值小于所述阴极辊与所述出液口之间的间距；设所述出液口于所述阳极槽内的开口与所述阴极辊之间的空腔为设备室，所述监测装置设置于所述设备室。

进一步地，所述阳极槽的两侧各对应一套电解液供应系统和电极系统，以使所述监测装置两侧的生产参数能够单独控制。

进一步地，所述设备室内设置有安装板；所述安装板沿所述阴极辊的宽度方向设置；所述监测装置包括若干激光测距装置；若干所述激光测距装置设置于所述安装板并正对于所述阴极辊。

进一步地，若干所述激光测距装置成排设置；每排所述激光测距装置的排列方向与所述阴极辊的轴向相同。

进一步地，所述安装板的两侧均设置有向上翘起的挡板。

进一步地，所述出液口设置有抽液泵。

进一步地，所述安装板设置有若干气孔；若干气孔连接于外部的抽气泵。

一种生箔生产方法，配合于上述的生箔生产装置使用，设所述生产区包括生产区前段和生产区后段；所述生产区前段和生产区后段隙位于所述监测装置的两侧，且所述阴极辊依次通过所述生产区前段、监测装置和生产区后段；所述生箔生产方法为：监测装置监测阴极辊在生产区前段形成的铜箔的参数；根据监测装置监测到的铜箔参数调整生产区后段的生产参数。

本发明能够产生如下的有益效果：

本发明的生箔生产装置使用时，将硫酸铜溶液放置于阳极槽，进而使得硫酸铜溶液填充于阳极槽和阴极辊之间的间隙。当阳极槽和阴极辊通电之后，硫酸铜中的铜离子即可在阴极辊上形成薄薄的铜箔。由于间隙中设置有监测装置，其能够监测生产出来的铜箔的参数，例如厚度、粗糙度等等。由于监测装置设置于生产区的中段，这就使得生产区的前段生产出来的铜箔的参数能够被监测装置监测到。根据监测装置监测到的数据，即可判断生产区前段生产的铜箔的质量。进而可以通过调整生产区后段的生产参数来保证生产出来的铜箔的质量更好。例如监测到生产区前段生产出的铜箔的厚度之后，我们可以得知生产区的后段所需要生产的铜箔的厚度，进而可以调整铜硫酸铜溶液的浓度和流速，来控制生产区后段生产的铜箔的厚度。

通过本发明的铜箔生产装置能够在线的监测铜箔的生产情况，进而使得生产区后段能够及时的对铜箔参数进行调整，进而保证生产出来的铜箔的参数达到要求。进而避免多次调整生产参数来确保铜箔的质量。这也就大大的减少了废弃铜箔的产生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明生箔生产装置的结构示意图；

图2为图1中a处的放大图；

图3为箔生产装置的剖视图。

图标：1-阳极槽，2-阴极辊，3-出液口，4-设备室，5-安装板，6-激光测距装置，7-挡板，8-抽液泵，9-电解液，10-生产区前段，11-生产区后段，12-铜箔，13-进液口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

如图1-3所示，本发明提供一种生箔生产装置，包括阳极槽1和阴极辊2。阴极辊2设置于阳极槽1内，以使阳极槽1和阴极辊2之间形成间隙。将电解液9，即硫酸铜溶液放置于阳极槽1时，硫酸铜溶液将阳极槽1和阴极辊2之间的间隙填充，进而使得通电后的阴极辊2表面能够形成一层薄薄的铜箔12。间隙内设置有检测铜箔12参数的监测装置。监测装置可以用于监测铜箔12的厚度，也可以用于监测铜箔12的粗糙度等等参数。设沿阴极辊2的周向生产铜箔12的区域为生产区。这里的生产区也可以理解为阴极辊2被硫酸铜溶液淹没的部位。因为阴极辊2被淹没的部位是可以产生铜箔12的区域，所以命名为生产区。我们将生产区划分为生产区前段10和后段。监测装置对应于生产区的中间段，即生产区前段10和后段之间的位置。当铜箔12在生产区前段10生产出来后，随着阴极辊2的转动铜箔12经过监测装置。监测装置即可检测到铜箔12的厚度或粗糙度等参数。随后铜箔12进入生产区后段11，再次与硫酸铜溶液进行反应，最终形成完整的铜箔12。

本发明的生箔生产装置使用时，将硫酸铜溶液放置于阳极槽1，进而使得硫酸铜溶液填充于阳极槽1和阴极辊2之间的间隙。当阳极槽1和阴极辊2通电之后，硫酸铜中的铜离子即可在阴极辊2上形成薄薄的铜箔12。由于间隙中设置有监测装置，其能够监测生产出来的铜箔12的参数，例如厚度、粗糙度等等。由于监测装置设置于生产区的中段，这就使得生产区的前段生产出来的铜箔12的参数能够被监测装置监测到。根据监测装置监测到的数据，即可判断生产区前段10生产的铜箔12的质量。进而可以通过调整生产区后段11的生产参数来保证生产出来的铜箔12的质量更好。例如监测到生产区前段10生产出的铜箔12的厚度之后，我们可以得知生产区的后段所需要生产的铜箔12的厚度，进而可以调整铜硫酸铜溶液的浓度和流速，来控制生产区后段11生产的铜箔12的厚度。

通过本发明的铜箔12生产装置能够在线的监测铜箔12的生产情况，进而使得生产区后段11能够及时的对铜箔12参数进行调整，进而保证生产出来的铜箔12的参数达到要求。进而避免多次调整生产参数来确保铜箔12的质量。这也就大大的减少了废弃铜箔12的产生。

本实施例中，阴极辊2放置于阳极槽1后，阴极辊2与阳极槽1之间的间隙会在阴极辊2的两侧形成开口。这一开口即为电解液9的进液口13。也就是说电解液9从两个进液口13进入阴极辊2和阳极槽1之间的间隙。阳极槽1的底部设置有出液口3，以使经两侧进入阳极槽1的电解液9经出液口3流出。出液口3于阳极槽1内的开口与阴极辊2之间的间距大于阴极辊2与阳极槽1开口处的间距，以使经两侧进入阳极槽1的电解液9在出液口3处汇合时的浪花高度值小于阴极辊2与出液口3之间的间距。我们可以将出液口3设置得较大，这就可以避免电解液9在阳极槽1的底部停留。进而使得两个方向流入的电解液9只会在阳极槽1的底部冲击而形成小小的浪花，而不会将阳极槽1的底部填满。

实际中，阴极辊2与阳极槽1之间的间隙在阴极槽的底部逐渐增大。当电解液9从阴极辊2两侧的进液口13进入之后，逐渐向下。当两股电解液9到达阳极槽1的底部时，会相互融合而碰撞，这就会激起浪花。只要将阴极棍与阳极槽1底部的距离增大就可以避免激起的浪花到达阴极辊2表面。这也就使得阴极辊2与阳极槽1的底部之间的间隙较大并且会在这里形成一个电解液9无法到达的空腔区域。设出液口3于阳极槽1内的开口与阴极辊2之间的空腔为设备室4，监测装置设置于设备室4。这就使得监测装置在这一空腔内不会与硫酸铜溶液接触。实际中硫酸铜溶液电解的过程中会产生硫酸。如果将监测装置放置于溶液当中，就会与硫酸进行接触，进而会对监测装置造成一定的损伤。可见，本实施例的设置即可在阳极槽1的底部形成一个空腔，进而很好的安放监测装置。进而对监测装置进行很好的保护。另外，阳极槽1底部形成的这一空腔也能够避免两股电解液9碰撞后形成的乱流接触阴极辊2，进而避免乱流影响铜箔12质量。

本实施例中，阳极槽1的两侧各对应一套电解液9供应系统和电极系统，以使监测装置两侧的生产参数能够单独控制。电解液9供应系统用于供应硫酸铜溶液，它可以调整硫酸铜溶液的浓度以及硫酸铜溶液进入间隙的流速。电极系统用于提供稳定的电流，它可以调整电流的大小和电流的密度。

阳极槽1的两侧即生产区前段10和生产区后段11。这两个部分分别控制电解液9和电流，使得两个区域可以单独运行。也就是说，当监测装置监测到生产区前段10生产出的铜箔12的厚度或粗糙度的时候，我们可以通过调整生产区后段11的硫酸铜溶液的浓度或流速或电流密度来保证生产区后段11生产出的铜箔12的质量能够达标。在铜箔12生产的领域大家熟知，硫酸铜溶液越大或硫酸铜溶液的流速越小或电流密度越大都会导致生产出的铜箔12的厚度越厚。而硫酸铜溶液的流速还会影响铜箔12的粗糙度。当硫酸铜溶液的流速越大，铜箔12表面越细腻。反之硫酸铜溶液的流速越小，铜箔12表面越粗糙。可见，监测装置监测到生产区前段10生产出的铜箔12的参数之后，我们可以及时的去调整生产区后段11的生产参数(硫酸铜溶液的浓度，流速以及电流密度)，进而保证生产出的铜箔12的质量达标。这就使得在线监测铜箔12参数能够及时的对监测装置后方生产参数做出调整，进而保证产出的产品质量。

本实施例中，设备室4内设置有安装板5。安装板5沿阴极辊2的宽度方向设置。监测装置包括若干激光测距装置6。若干激光测距装置6设置于安装板5并正对于阴极辊2。激光测距装置6是常见的距离测试装置。激光测距装置6距离阴极辊2的距离是确定的，当我们监测到两者之间的距离减小时，这一减小量即可判定为铜箔12的厚度。由于阴极辊2较长，因此需要设置若干激光测距装置6来监测铜箔12各个地方的厚度。

本实施例中，若干激光测距装置6成排设置。每排激光测距装置6的排列方向与阴极辊2的轴向相同。也就是说，铜箔12的同一个位置会经过多个激光测距装置6来测量其厚度。最终将多个测距装置测量的厚度进行取平均值运算，进而将这一平均值作为铜箔12的厚度。这就使得铜箔12厚度的测量更加精准。另外，铜箔12经过生产区前段10之后并进入空腔的这一过程中，铜箔12表面总会夹杂一些硫酸铜溶液。这些硫酸铜溶液就会对铜箔12厚度的检测造成影响。随着阴极辊2的旋转，铜箔12同一个位置经过某一个激光测距装置6和下一个激光测距装置6的过程中，表面的硫酸铜溶液的量会逐渐减少。这就会使得相邻两个激光测距装置6，测出的铜箔12的厚度不一样。可以明确的是，铜箔12表面的硫酸铜溶液的量会随着阴极辊2的旋转逐渐减少，也就是说后面的激光测距装置6测出的铜箔12的厚度会越来越准确。为了排除铜箔12表面硫酸铜溶液对铜箔12厚度测量造成的影响，我们可以设置至少4个激光测距装置6来测量铜箔12同一位置的厚度。同时我们去掉一个最大值和一个最小值，将剩下的两个值取平均数来作为铜箔12的厚度。

本实施例中，安装板5的两侧均设置有向上翘起的挡板7。硫酸铜溶液沿着间隙向下流的过程中，也可能会产生乱流，设置向上翘起的挡板7就可以将这些乱流阻挡并导向至阳极槽1的底部，进而避免这些乱流冲击到激光测距装置6。同时，铜箔12进入空腔的过程中，也可能夹带一些硫酸铜溶液，这些会向下滴。通过向上翘起的挡板7也可以阻挡这部分硫酸铜溶液。

本实施例中，出液口3设置有抽液泵8。抽液泵8用于从出液口3抽取电解后的硫酸铜溶液。抽液泵8提供的吸力越大，硫酸铜溶液就能够更快的被抽液泵8抽走。进而可以通过抽液泵8的吸力来调整硫酸铜溶液的流速。同时硫酸铜溶液的流速还可以通过进液口13施加的压力来进行调整。抽液泵8的设置还用于及时的将阳极槽1底部的硫酸铜溶液抽走，进而避免这些溶液在阳极槽1的底部停留而将空腔填满。

本实施例中，安装板5设置有若干气孔。抽气孔可以设置于安装板5的底部，这些抽气孔均匀分布于安装板5。安装板5内部还设置有通道将所有的气孔连通，进而使得通道将若干气孔连接于外部的抽气泵。

硫酸铜电解过程中除了会产生硫酸以外，还会产生氧气。硫酸可能会跟随氧气离开溶液而形成酸雾。这些酸雾就很有可能将空腔填充。进而对激光测距装置6造成一定的影响。通过抽气泵即可通过若干气孔将空腔内的商务侧，则进而避免酸雾对激光测距装置6造成影响。

一种生箔生产方法，配合于上述的生箔生产装置使用，设生产区包括生产区前段10和生产区后段11。生产区前段10和生产区后段11位于监测装置的两侧，且阴极辊2依次通过生产区前段10、监测装置和生产区后段11。生箔生产方法为：监测装置监测阴极辊2在生产区前段10形成的铜箔12的参数。根据监测装置监测到的铜箔12参数调整生产区后段11的生产参数。

实际中还可以记录每次生产时电解液9的浓度、流速、电流密度这些参数对铜箔12的厚度及粗糙度等参数的影响。经过长时间的记录即可获得较大的数据量。进而能够拟合得出生产参数对产品参数的影响的关系。通过这一关系即可预判不同的生产参数产出的产品参数。这就可以使得铜箔12的厚度等参数检测出来后，可以准确的通过生产区后段11的生产参数来控制最终的产品参数。

另外，有了大量的数据基础后，我们也可以根据想要的铜箔12参数查表找到最接近的生产参数，进而对生产参数进行调整。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。