熱軋?jiān)诰€表面質(zhì)量檢測(cè)儀功能優(yōu)化及應(yīng)用成果

楊德倫+楊少紅

摘 要： 通過(guò)配置及優(yōu)化Parsytec表面質(zhì)量檢測(cè)儀，加強(qiáng)對(duì)熱軋帶鋼全長(zhǎng)表面質(zhì)量的監(jiān)控，預(yù)防不合格鋼卷流向用戶或下游機(jī)組造成質(zhì)量損失，同時(shí)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控帶鋼表面質(zhì)量狀況有效地進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)控和技術(shù)攻關(guān)。為酸洗板和汽車外板的質(zhì)量跟蹤、判定和提升提供依據(jù)，并形成相關(guān)的表面質(zhì)量判定標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞： 表面檢測(cè)儀；功能優(yōu)化；質(zhì)量跟蹤和提升；表面質(zhì)量判定標(biāo)準(zhǔn)

1.前言

2006年馬鋼新區(qū)2250熱軋正式投產(chǎn)，隨著產(chǎn)品品種逐步擴(kuò)大、產(chǎn)量的增加以及市場(chǎng)對(duì)熱軋或冷軋帶鋼表面質(zhì)量需求不斷地提升。在幾年的生產(chǎn)過(guò)程中熱軋產(chǎn)品或冷軋基料不斷出現(xiàn)各種各樣的質(zhì)量問(wèn)題，導(dǎo)致用戶或下游機(jī)組抱怨大及質(zhì)量損失大，嚴(yán)重影響了馬鋼熱軋產(chǎn)品品質(zhì)的形象以及制約后工序的生產(chǎn)穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量。經(jīng)過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)不少大鋼鐵企業(yè)熱軋生產(chǎn)線都有配置了表面檢測(cè)儀，如武鋼、梅鋼和鞍鋼等，。因此，馬鋼在2007年配置了表面質(zhì)量檢測(cè)儀，經(jīng)過(guò)逐步調(diào)試和優(yōu)化，2008年已具備正常監(jiān)控帶鋼表面缺陷，并根據(jù)缺陷程度進(jìn)行報(bào)警。

2.設(shè)備安裝、應(yīng)用

2.1技術(shù)參數(shù)

2008年，馬鋼2250mm熱軋生產(chǎn)線安裝的表面質(zhì)量檢測(cè)儀espresso是德國(guó)ISRA Parsytec公司研發(fā)的一款用于檢測(cè)和分析帶鋼或卷紙表面質(zhì)量缺陷的設(shè)備。其關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)及安裝條件見(jiàn)表1。

馬鋼四鋼軋熱軋表面檢測(cè)儀的型號(hào)為espresso SI surface inspection system，其工作流程圖。該系統(tǒng)主要有兩個(gè)部分組成：（1）傳感器系統(tǒng)，主要各種硬件有表面?zhèn)鞲衅鳎ㄏ鄼C(jī)和照明），電氣柜（識(shí)別運(yùn)算計(jì)算機(jī)），服務(wù)器和終端等；（2）HTx檢測(cè)軟件，包括識(shí)別計(jì)算機(jī)、服務(wù)器和終端上所有的軟件。

2.2工作原理

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的安裝梁上的傳感器（由12位太網(wǎng)模塊面陣數(shù)碼相機(jī)和照明光源）采集帶鋼上下表面疑似缺陷圖像后傳到電氣柜中，計(jì)算機(jī)根據(jù)缺陷灰度和形狀等特征進(jìn)行初步缺陷分類并賦予相應(yīng)的缺陷名稱，然后把這些數(shù)據(jù)保存到服務(wù)器上并顯示在終端處的操作員顯示畫(huà)面（ODIS）上，此時(shí)質(zhì)檢操作員可以實(shí)時(shí)應(yīng)用終判系統(tǒng)（P5i）對(duì)每個(gè)鋼卷進(jìn)行封閉或放行處理，并保存相應(yīng)的記錄。

2.3 功能應(yīng)用、優(yōu)化

（1）CBE分類器完善

專業(yè)工程師離線收集缺陷圖片，然后利用智能分類器軟件（CBE）對(duì)缺陷圖片和缺陷數(shù)據(jù)進(jìn)行更精確的分類及調(diào)試，進(jìn)而做到不斷地充實(shí)和完善專家樣本圖譜（MSOS），最終建立更適合本機(jī)組產(chǎn)品特點(diǎn)的分類器并投入在線使用，從而使該系統(tǒng)更準(zhǔn)確地進(jìn)行缺陷分類和判定。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的優(yōu)化和調(diào)試，熱軋表面檢測(cè)儀最新的分類器中維護(hù)了缺陷22個(gè)，每個(gè)缺陷圖片數(shù)量≥60張，滿足了規(guī)則要求，而其缺陷判定準(zhǔn)確率高達(dá)90%以上，最終滿足2250mm熱軋產(chǎn)品的表面質(zhì)量判定要求。

（2）在線報(bào)警功能

通過(guò)文件參數(shù)配置實(shí)現(xiàn)在線報(bào)警功能（聲源），以杜絕批量缺陷爆發(fā)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求的缺陷個(gè)數(shù)來(lái)設(shè)定報(bào)警參數(shù)，如孔洞缺陷，只要檢測(cè)到有孔洞則報(bào)警。同樣，其它缺陷也根據(jù)個(gè)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。

（3）P5i系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

P5i系統(tǒng)，為表面檢測(cè)自動(dòng)判定系統(tǒng)。通過(guò)收集檢測(cè)到的數(shù)據(jù)與缺陷判定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則進(jìn)行匹配，超出標(biāo)準(zhǔn)則顯示“封閉”再處理，如符合標(biāo)準(zhǔn)則顯示“合格”，減少人工判定帶來(lái)的偏差。該系統(tǒng)要求缺陷判定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則需量化、具體，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的優(yōu)化最終形成了詳細(xì)的表面質(zhì)量判定標(biāo)準(zhǔn)。

（4）提高檢測(cè)照片質(zhì)量

針對(duì)精軋F(tuán)7出口冷卻水順著帶鋼上表面流到檢測(cè)儀處，容易造成上表面檢測(cè)到水滴的問(wèn)題，在F7出口處上方（位置在側(cè)導(dǎo)板側(cè)上邊從上往下吹 ）增加了風(fēng)機(jī)吹掃帶鋼表面殘留水，減少因水滴帶來(lái)的檢測(cè)錯(cuò)誤。此外，重新修訂設(shè)備維護(hù)、更換規(guī)則，采取相關(guān)措施改善檢測(cè)設(shè)備周圍環(huán)境，如高溫、油、水等，進(jìn)一步提高缺陷檢測(cè)、判定準(zhǔn)確率。

3.應(yīng)用成果

持續(xù)優(yōu)化和驗(yàn)證表面檢測(cè)儀系統(tǒng)參數(shù)和分類器的性能。目前檢測(cè)儀的圖譜已比較完善且分類器的判定準(zhǔn)確率高達(dá)90%，為熱軋帶鋼表面質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)控和判定提供了基礎(chǔ)，已取得的顯著成果。

（1）配置熱軋表面檢測(cè)儀后，準(zhǔn)確檢測(cè)到帶鋼表面存在的孔洞、夾雜、壓氧等缺陷，并準(zhǔn)確把質(zhì)量信息傳遞給質(zhì)檢員進(jìn)而做出正確的表面質(zhì)量判定，避免重大質(zhì)量事故和質(zhì)量異議的發(fā)生；

（2）利用表面檢測(cè)儀的實(shí)時(shí)和離線檢測(cè)記錄為冷軋汽車板基料和酸洗板的開(kāi)發(fā)提供了有效地保障，通過(guò)檢測(cè)儀對(duì)各個(gè)缺陷進(jìn)行分級(jí)判定為質(zhì)量判定和質(zhì)量改進(jìn)提供有利條件；

（3）通過(guò)檢測(cè)儀發(fā)現(xiàn)并收集到許多的典型缺陷圖片，如軋破、氧化鐵皮壓入、二次壓氧、劃傷、孔洞、邊損、輥印和夾雜等缺陷，進(jìn)一步健全馬鋼熱軋產(chǎn)品的表面質(zhì)量缺陷圖譜和表面缺陷判定標(biāo)準(zhǔn)；

（4）逐步制定了表面檢測(cè)儀的操作說(shuō)明書(shū)、設(shè)備維護(hù)規(guī)定、缺陷抽查（追溯）記錄表等相關(guān)文件。■

參考文獻(xiàn)

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