Повышение качества термической склейки тонких плёнок на основе цифровой обработки изображений клеевых швов

• Автор: Цысс, Дмитрий Григорьевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 178 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТОНКИХ ПЛЁНОК

1.1 Состояние проблемы изготовления изделий из тонких плёнок

1.2 Анализ проблемы изготовления и контроля качества изделий из тонких плёнок

1.2.1 Материалы, используемые для создания клеевых соединений

1.2.2 Технология термической склейки тонких плёнок

1.2.3 Оборудование, оснастка и инструмент, применяемые для термической склейки тонких плёнок

1.2.4 Методы и средства контроля качества клеевых швов тонких плёнок.

1.2.4.1 Входной контроль качества материалов

1.2.4.2 Контроль качества клеевых швов
1.3 Обзор методов и средств для проведения инструментального контроля качества клеевых швов тонких плёнок
1.3.1 Контактные методы и средства измерений
1.3.2 Бесконтактные методы и средства измерений
1.3.2.1 Методы и средства акустической дефектоскопии
1.3.2.2 Методы и средства оптической микроскопии
1.3.2.3 Применение растровых сканирующих устройств для исследования клеевых швов тонких плёнок
1.4 Цифровая обработка изображений клеевых швов
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1 и постановка задачи исследования
ГЛАВА 2. УСТАНОВЛЕНИЕ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ МЕЖДУ ПАРАМЕТРАМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОЙ СКЛЕЙКИ И КАЧЕСТВОМ ПОЛУЧАЕМЫХ ШВОВ НА ОСНОВЕ ПОСТРОЕНИЯ МОДЕЛЕЙ ДЕФЕКТОВ КЛЕЕВЫХ ШВОВ ТОНКИХ ПЭТФ ПЛЁНОК
2.1 Методика исследования дефектов клеевых швов тонких плёнок
2.1.1 Принцип отбора образцов клеевых швов для проведения исследований
2.1.2 Методы и средства для исследования дефектов клеевых швов тонких плёнок
2.1.3 Обзор программного обеспечения, пригодного для исследования дефектов клеевых швов
2.1.4 Методика исследования дефектов клеевого шва
2.2 Исследование дефектов клеевых швов
2.2.1 Дефекты клеевых швов, различимые невооружённым глазом
2.2.2 Дефекты клеевых швов, не различимые невооружённым глазом
2.2.2.1 Причины ухудшения свойств изделий в процессе длительного
хранения
22.2.2 Оценка влияния пузырьков воздуха в зоне клеевого шва на качество и сохраняемость изделий

2.2.23 Структура клеевого шва тонких ПЭТФ плёнок
2.2.3 Классификация дефектов клеевых швов тонких ПЭТФ плёнок
2.3 Модели дефектов клеевых швов тонких ПЭТФ плёнок, пригодные для использования в ИИС
2.3.1 Структура клеевого шва
2.3.2 Деструкция клеевого шва
2.3.3 Неравномерность сетчатой структуры клеевого шва
2.3.4 Пузырьки воздуха в зоне клеевого шва
2.3.5 Обобщённый критерий качества клеевого шва
2.4 Методы цифровой обработки изображений клеевых швов, пригодные для обнаружения и локализации дефектов
2.4.1 Визуальное улучшение изображений
2.4.2 Фильтрация изображений
2.4.3 Морфологическая обработка изображений
2.5 Анализ влияния технологии термической склейки, материалов, оборудования, факторов окружающей среды, методов и средств контроля на качество клеевых швов тонких ПЭТФ плёнок
2.5.1 Влияние оборудования и инструмента на качество клеевых швов.
2.5.1.1 Оценка влияния конструкции роликов на качество клеевых швов
2.5.1.2 Оценка влияния конструкции утюжков-ножей на качество клеевых швов
2.5.2 Анализ математической модели тепловых процессов, протекающих в системе при склейке тонких ПЭТФ плёнок
2.5.3 Анализ влияния факторов окружающей среды и исходных материалов на качество термической склейки клеевых швов
2.5.4 Анализ влияния методов контроля клеевых швов на правильность принятия решений о годности изделий
2.5.5 Анализ применяемого закона регулирования на качество термической склейки тонких плёнок
2.6 Методика определения оптимальных параметров ТП термической склейки тонких плёнок
2.7 Установление взаимосвязей между параметрами ТП термической склейки и качеством получаемых клеевых швов
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. ПОСТРОЕНИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА КЛЕЕВЫХ ШВОВ ТОНКИХ ПЛЁНОК И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ТЕРМИЧЕСКОЙ СКЛЕЙКИ НА ОСНОВЕ СРЕДСТВ ОПТИЧЕСКОЙ МИКРОСКОПИИ И МЕТОДОВ ЦИФРОВОЙ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ
3.1 Разработка экспериментальной ИИС для автоматизированного контроля качества клеевых швов тонких полимерных плёнок

3.1.1 Характеристики ИИС
3.1.2 Структура ИИС
3.1.3 Аппаратная реализация ИИС
3.1.4 Программно-математическое обеспечение ИИС
3.2 Модуль цифровой обработки изображений клеевых швов
3.2.1 Визуальное улучшение изображений
3.2.2 Фильтрация изображений
3.2.3 Морфологическая обработка изображений
3.3 Модуль принятия решения о годности клеевого шва
3.4 Структура ПО в МАТЪАВ ЗшшНпк
3.5 Экспериментальное исследование ИИС
3.6 Метрологическое обеспечение ИИС
3.7 Пути дальнейшего развития ИИС для контроля качества клеевых швов
тонких плёнок и определения оптимальных параметров ТП термической
склейки
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. ПОСТРОЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УПРАВЛЯЮЩЕЙ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ СКЛЕЙКИ ТОНКИХ ПЛЁНОК
4.1 Модернизация конструкции инструмента для термической склейки и
замена регулирующего оборудования
4.2 Структура управляющей ИИС для термической склейки
4.3 Экспериментальная управляющая ИИС для термической склейки
4.4 Экспериментальное исследование управляющей ИИС
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

На компьютеризированном микроскопе «проблемные» участки на клеевых швах сначала рассматриваются при малом увеличении. Увеличение зависит от применяемого окуляра и оптических свойств устройства захвата цифровых изображений.
В случае обнаружения участка, однозначная идентификация которого затруднена, производится выделение данного участка на образце с помощью тонкого маркера и подготовка микроскопа для более тщательного исследования. Для тщательного исследования участков клеевых швов получают цифровые изображения при увеличении до 200х. При данном увеличении дефекты клеевых швов просматриваются с достаточной чёткостью и возможна идентификация типа дефекта, либо констатация факта отсутствия дефектов.
Клеевые швы прозрачных плёнок могут быть исследованы как в проходящем, так и в отражённом свете. Клеевые швы металлизированных плёнок могут быть изучены только в отражённом свете.
Исследование дефектов клеевых швов тонких плёнок заключается в их визуальном осмотре при большом увеличении, измерении геометрических размеров рассматриваемых участков, применении функций цифровой обработки изображений с целью обнаружения дефектов клеевых швов.
Цифровая обработка полученных изображений производится с целью улучшения их характеристик (изменение уровня контрастности, яркости, улучшение качества исходных изображений, выделение «проблемных» участков для последующего сравнения и возможность измерения размеров выделенных участков в пикселях изображения).
2.1.3 Обзор программного обеспечения, пригодного для исследования дефектов клеевых швов
Существует множество компьютерных программ, предназначенных для нужд материаловедения. Данное ПО позволяет облегчить процесс исследования характеристик металлов, полимеров, керамики и других материалов. Также существует ПО, используемое для биологических и медицинских исследований.