热轧带钢表面质量检测系统的工程设计与实践_刘钟
热轧带钢表面在线检测系统应用分析
【 ｆ 仃缺 陷 进 识 别 分 析 ，包 括 缺 陷 的 ） １ ｆ 、人小 及 图 像 每 缺 陷 形成 独的 缺 ｍ 顺， 、 相应 缺陷项可 查看卡 ¨ 缺陷放 大Ｉ 皇 １ ； 选 择 动念 缺 陷 罔像 爪 ｝ Ｊ 、 』 ，・ Ｉ 『 行 绉 俐 的 所仃 缺 陷 冈片 。带 钢 所 的 缺 陷 分 （ 包括 Ｉ
Ｓ ｔ ｒ ｉ ｐ Ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ
Ｌ Ｉ Ｘｉ ａ ｎ ，Ｃ ＨＥ Ｎ Ｘｉ ａ ｏ ｌ ｏ ｎ ｇ ， ＮＩ ＮＧ Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｓ ｈ ｕ ａ ｎ ｇ ２
，
（ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ，Ｈ ｏ ｔ — ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ Ｓ ｔ ｉ ｒ ｐ Ｍｉ ｌ ｌ ｚ ）
仃
后 异 ，利 用 这 种 筹 设 汁 ＆ｉ （ Ｉ 缺 陷榆 洲
ｊ ｉ Ｊ Ｊ 斡： 法 ，使 系统 能 迅速 进 ｉ 常 规 缺 陷 的 伶
｛ Ｉ Ｊ ！ Ｉ ｊ ； ｊ 外 ， 系统 ・ 叮 通 过 人 神 ｌ 叫络 建 、 ： 系统 ，通 过训 练 收 集 小 厂 缺 样 小 。 离愉…牢 亏 识 别率 缺陷 分析 功能 ２ ， 太愉 系统 甜 ： 钠 铆：
面缺陷 区域 与无 缺陷 区域对光 反射 不 同 ，如 ，
一
些有色缺 陷 （ 压入氧化铁皮 、夹杂 、各 种斑
痕 等）对光 的吸收 比较多 ，其反射光 的光 强相 应较弱 ，而一些三维缺陷 （ 辊 印、划伤 、边 裂 等）对入射光形成散射 ，反射 的光强亦弱 。摄
像机采集到反射光 的光强通过灰度 图像反 映出
２ ０ １ ７ 年第 ５ 期
柳
钢 科 技
４ ３
热轧带钢表面在线检测系统应用分析
表面质量检查仪在热轧机组生产线中的应用
表面质量检查仪在热轧机组生产线中的应用王勇【摘要】In this paper,the structure and principle of surface quality inspection instrument are described.The practical application of the equipment in the production process is explained,which provides reference for the peers.%介绍了用于带钢轧制过程表面质量监控的检查仪的结构及原理,并说明了该设备在生产过程中的实际应用情况,以供同行参考.【期刊名称】《无损检测》【年(卷),期】2018(040)004【总页数】3页(P70-72)【关键词】热轧;表面质量检查仪;分类;质量控制【作者】王勇【作者单位】本溪钢铁集团公司质量管理中心,本溪117000【正文语种】中文【中图分类】TG115.28由于热轧生产环境复杂，带钢表面常会出现结疤、夹杂、辊印、铁皮、划伤、孔洞、裂纹等缺陷，从而影响热轧产品的质量。
德国百视泰(Parsytec)公司研制的表面质量检查仪是能对高速运动的热轧带钢表面缺陷进行在线自动检测和分级的系统，已成功应用于欧洲和美国的连轧机和CSP(薄板坯连铸连轧)生产线上，取得了良好效果。
1 表面质量检查仪的作用2008年，笔者所在公司为1700热轧机组生产线增设了表面质量检查仪(Parsytec)。
该Parsytec HTx 5.0系统是建立在100%软件工具基础上的，其与标准PC硬件及频闪氙照明的录像机相结合，可根据表面缺陷的类型和严重程度以及其在带钢上的位置，对所有缺陷进行分级记录，客观地对缺陷进行评估；并可提供对整个热轧带钢表面质量的准确鉴定以及完整记录。
此设备的应用，打破了检查员只能靠人工检查钢卷的传统方法，实现了百分之百地检查钢卷表面，做到了对钢卷生产的全过程监控；同时，可以提供钢卷表面质量实时相关数据，以便于后续的分析。
热轧带钢上下表面检测仪
热轧带钢上下表面检测仪方聪丽（中冶赛迪公司自动化事业部, 重庆 400013）[摘要]介绍了上下表面检测仪在热轧带钢厂的应用，对上下表面检测仪的系统构成，主要技术参数，安装设计，相关条件进行了论述。
[关键词]摄像机氙照明上表面检测器 TS 下表面检测器 BS GB 以太网1前言随着照相技术数字化、网络化的发展，PC 计算机的性能日益增强，GB 以太网的出现，上下表面检测仪的生产技术也随着进行了一系列硬件软件的改进，使其硬件的组成越来越小，越来越少，性价比越来越高，实行 100％的工业化标准部件，GB以太网摄像机，WWW 操作运行，开放性增强，性能增强，操作培训越来越方便易学，调试时间缩短，系统的可靠性增强，故障率减少。
上下表面检测仪的缺陷检测、缺陷分类，生成的产品质量报告对产品的质量分级及有效利用，提高了产品对不同应用领域的合格率及有效利用，减少因缺陷导致的浪费，对提高经济效率有着重要的价值意义，故国外许多大型造纸厂，板材生产厂从上世纪 80 年代就开始使用上下表面检测仪进行质量跟踪、分析，形成质量报告，对产品的销售使用起指导作用。
国内热轧带钢厂使用上下表面检测仪大概在 2003 年开始使用。
现在有许多新建的热轧带钢厂和改造的热轧带钢厂都相继设置了上下表面检测仪。
这是钢铁技术发展的必然趋势。
2上下表面检测仪 SIS 的配置关于上下表面检测仪 SIS(SURFACE INSPECTIONSYSTEM)的配置，现以德国百视太(Parsytec)公司2006 年 5 月推出的新系统espresso SI 为例(带钢宽度以 1500mm～2000mm)进行介绍，其配置见图 1所示。
图1 上下表面检测仪SIS的配置图带钢的宽度不同，其摄像机、氙照明灯的个数不同，上表面检测器 TS、下表面检测器 BS 的支架大小也不同。
摄像机、氙照明灯可分别在支架上移动，找到最佳检测位置后固定。
上下表面检测器均配有光路保护器，下表面检测器的光路保护器还设置排水管，每个摄像机 1 根排水管，照明灯侧两端各设 1 根排水管。
热轧带钢表面质量
钢的成分控制和热轧控轧工艺的研究,其各项性能指标也已得到很大提
高。
目前,困扰热轧带钢产品质量进一步提高的问题之一是表面质量
问题,特别是随着热轧带钢产品直接应用于结构件外表面,如轿车的外
覆件等,对其表面质量提出了更为苛刻的要求。从目前热轧带钢厂的情
况看,热轧钢卷封锁量有80 %以上是由于带钢表面质量问题造成的。
了防止脱碳的发生，可采用专门的保护气体，避免加热温
度过高，保温时间过长，在高温区快速加热，炉气保持中
性或还原性气氛，避免空气吸入炉内。
钢的氧化:
当炉气中充满氧化性气体（O2、CO2、H2O、SO2)时， 钢坯表面就将氧化而形成氧化铁皮。 防止方法是采用快速加热的方法。使高温集中在加热 段，采用微正压操作，减少冷空气从出钢口的吸入；在均 热段要采取减少空气量，造成不完全燃烧，以获得还原性 或中性气氛。
纵向裂缝缺陷
2 周期性缺陷：面缺陷
重度氧化铁皮 中度氧化铁皮 红铁皮
（1）重度氧化铁皮
分布在带钢的上下表面 形态特征：表现为在大块表面上大面积的
压入氧化铁皮，有点状、条纹状、面状。 典型原因：除鳞机没有除尽轧件表面的全
部氧化铁皮
重度氧化铁皮图片
（2）中度氧化铁皮：
点状氧化铁皮 压入氧化铁皮 M型 椒盐型氧化铁皮 小舟型氧化铁皮
非金属夹杂：在脱氧过程中，由于切割产生的熔化物流到钢 的内部产生夹杂所造成的。
外 部 的 气 孔：主要由于潮湿而使切割时的焊剂与 熔化物的流出所造成的。
孔洞：主要由于钢的脱氧不充分造成的。
三常见热轧板带产品的质量缺陷：
首先，要区分清楚轧制中的缺陷与伪缺陷：伪缺陷是 在于正常表面差异大到足够被系统检测的目标，但它不是 一个真正的表面缺陷。如带钢表面的水滴或污垢，这两个 都不是表面缺陷。
复旦大学热轧厂表面质量检测系统及其在质量控制中的应用宝钢热轧厂
摘要
为 了 实 现 自动、实时、准确地检 出并正确分类 热轧带钢表面的缺陷，解决长 期 困扰热轧带钢表面质 量控制 的瓶颈 问题，在充分 比较 当前 国际主流设备技术特 点的基础上，针对具体的生产 、设备条件和特定的应用 需求 ，宝钢不锈钢分公司 成功 引进一套基于线扫描图像采集和处理技术的表 面检测系统 。我们通过分析生 产线上不 同的被测材料和不同的表面特征，针对 性地设计 并优化 了检测参数，使 系统有效地提高了对 不同材料表面缺 陷的检出率 ；通过分析整理生产线上常见缺 陷种类 、缺陷形态及 产生原 因，大量收集缺陷典型样本 ，采用最先进的分类器 技 术 ，同时整合 了生产和质检的经验知识，使系统实现 了对缺陷较高的分类准确率。 表面检测系统在不锈钢 分公司 的具体应用有效地提 高了产 品质量，并一定程度上 参与 了对生产工艺的改进和生产设备状态的监测 ，从总体上改善了该生产 线的质 量控制水平。
作者签名：＿立鱼丛一 晚 三妇三仁
论文使用授权声明
本人 完 全 了解复旦大学有关保留、使用学位论文的规定．即：学校有权保 留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容．可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文．保密的论文在解密后
遵守此规定
作撇：主鱼人－，嚼了 趣拉 日期： 、
品检验和质量控制等领域。机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。
在一些不 适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求 的场合 ，常用 机器视觉 来替代人工视觉；同时在 大批量工业生产过程中，用人 工视觉检查产品 质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可 以大大提高生产效 率和生产 的自 动化程度 。而且机器视觉 易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。 总结起来 ，可 以说机器视觉 系统在 一定程度上可 以替代人工视觉 ，适用于高速、 大批量、连续 自动化生产中的质量检查 、对象辨识和尺寸测量等人工难 以完成的
获得2008年冶金科学技术一等奖项目——热轧板带表面缺陷在线检测技术
(2) 热轧板带表面存在着大量 水、氧化铁皮及光照不均现象， 会对缺陷检测与识别的算法造成 很大的影响。而冷轧板带表面则
基本不存在水的干扰，氧化铁皮 及光照不均现象也非常少，因 此，热轧板带表面缺陷检测与识 别算法的开发难度更大。
(3) 热轧板带是冷轧板带的上 游产品，对热轧板带进行表面缺 陷在线检测可以更为及时地发现 缺陷，避免有问题的板带产品流 向下一道工序，减少因此造成的 损失。
国外目前只有德国、美国 等几家公司能够提供热轧带钢表 面检测系统，这些系统不仅价格 高、开放性差，而且大部分系统 在国内的使用效果都不是很理 想。因此，研制与开发热轧板带 表面在线检测技术具有非常重要 的意义，不仅可以打破此项技术 国外垄断的状况，而且可以将该 技术与国内生产实际相结合，在 系统的应用上取得更好的效果， 使系统发挥积极的作用，为企业 创造更大的经济效益。
系统简介
系统的总体结构如图1所 示，可以看到，整套系统由检测 装置、并行计算系统、服务器与 控制台组成。检测装置安装在辊 道上，由检测架、摄像机和光源 组成。为了能够同时检测钢板的 上、下表面，在上、下表面各安 装一套检测装置，上、下表面检 测装置均安装在事先建好的检测 小房内。检测装置的主要设备是
检测系统对轧制过程中各条生产 线的表面质量情况进行了全连 续自动跟踪，不仅保证了产品 的出厂质量，而且可以根据前 面工序的检测结果指导后面工 序的生产，提高了产品的成材 率及生产效率，给企业带来巨 大的经济效益。
国内外对冷轧板带表面在线 检测技术研究比较多，并且也取 得了一些成功应用的实例。与冷 轧板带的表面检测相比，热轧板 带表面检测具有更大的挑战，同 时也具有更为重要的意义，原因 如下：
热轧带钢在线表面检测系统关键技术的研究与应用
一
１ ７—
科学之友
４ ． ２ ． １ 水 平 阂值
Ｆ ｒ ｉ ｅ ｎ ｄ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ Ａ ｍ ａ ｔ ｅ ｕ ｒ ｓ
６ ． ２ 安 装 和 设计
２ ０ １ ３ 年Ｏ １ 月
检测非连续 的缺 陷 ，其灰 度的强度 阈值 超出所设定 的上 限 或下限。
陈 达 ： 热轧带钢在线 表面检测 系统关键技术的研究 与应用
热轧 带钢在 线表 面检 测 系统 关键技术 的研 究与应 用
陈 达
（ 太原钢铁 （ 集团）有 限公 司 ，太原 ０ ３ ０ ０ ０ ３ ）
摘 要 ： 随着我 国新型工业化进程 的全 面推进 ， 钢铁 工业产品在 产量上 已经达到 了相 ＂ ３ － 的规模 ， 近年来 ， 一些地 区不断建设和 改造新型生产 线， 使钢材 市场的供求关 系发 生 了很 大变化 。产能过剩 ， 出现供 大于求的局 面， 市场竞争非常激 烈。由于热轧产品的使 用广泛 性， 特别是 当前 钢材 产品如 汽车用钢 、 家电板 、 不锈钢装饰板等品种 开发逐渐增 多， 其表 面 质量对 市场竞争 力起 着决定性作用。 介 绍 了上 下表 面检测仪在热轧带钢厂的应用 ， 上下表 面检测仪 的工作原理 、 设备 配置和机 器视 觉的发展 ， 主要 对表 面检 测识别技 术和安装设计
４ ． １ ． １ Ｃ Ｃ Ｄ 摄 像 头
图 １ 在 线表面检测系统 工 作 原 理
检测系统使用 Ｃ Ｃ Ｄ摄像 头 ，对 轧制过程 中的带钢表面进行 连续拍 照扫描 ， 为系统提供较 高的横 向和纵 向缺陷分辨率 。
４ ． １ ． ２ 光 学 配置
２ 主 要设 备 配置
上下 表面检 测仪 的结 构原理相类 似 ，主要 包括摄像 头 、 光 源、 计 算机系统 、 相机 Ｐ ｃ 、 服务 器 Ｐ Ｃ 、 控制 台 、 检查 终端等部分 。
热轧带钢表面在线自动检测系统
热轧带钢表面在线自动检测系统（摘自中国金属学会网张树堂、周积智综述）对热轧带钢表面缺陷在线进行检测和分级的光学系统，在德国的百视泰（Ｐａｒｓｙｔｅｃ）公司研制成功并应用于欧洲和美国的连轧机和ＣＳＰ生产线上取得良好效果。
该系统是目前世界上唯一能对高速运动的热轧带钢表面缺陷进行在线自动检测和分级的系统。
ＰａｒｓｙｔｅｃＨＴＳ－２Ｗ建立在１００％软件工具基础上，它与标准ＰＣ硬件及频闪氙照明的录像机相结合，可根据表面缺陷的类型和严重程度，以及在带钢上的位置，对所有缺陷进行分级记录，可完全替代人工目测，防止目测的主观性和漏判，客观地对缺陷进行评估，不再依赖于专业人员的技能，并可提供对整个热轧带钢表面的准确鉴定以及完整的记录。
系统由三个主要部分组成：(１）影像传感系统。
在工业标准录像机基础上，采用两个频闪氙闪光灯，保证红热带钢上的缺陷清晰可见。
这些装置安装在仪表房中，录像头一般距热带钢０.８～２.０ｍ，以避免强热辐射和被带钢碰坏。
用一排录像机捕获整个带钢表面，录像机数取决于带钢宽度和所要求的清晰度。
为了在有效范围内能够捕获整个带钢表面而无任何遗漏，录像机视场可在横幅方向上重叠。
清晰度是按所要检测的最小缺陷尺寸设计的。
如果在较后阶段要求更高清晰度，则可再增设几台录像机和ＰＣ机。
（２）检验用计算机。
包括几台ｐｅｎｔｉｕｍＰＣ的高性能系统执行软件，对每台录像机的所有影像进行分析和检测异常，缺陷的类型和严重程度通过比较缺陷数据库中的相似缺陷特性的方法来进行分级。
对特定带钢相同级别的缺陷可作聚类分析，将若干个小缺陷归并成一个大面积缺陷，如氧化铁皮。
还可采用频率分析，来识别造成重复缺陷的轧辊。
缺陷分级系统冷轧宽带钢轧机发展的新势头。
目前美国等发达国家，不仅大力推进薄（中厚）板坯连铸连轧生产线的建设，生产低成本薄规格的热轧宽带钢，同时还加速建设和改造冷轧宽带钢轧机，扩大冷轧宽带钢和涂镀层板等高附加值产品在钢材生产中的比例，据统计，近年来热轧板带转化为冷轧宽带钢和涂镀层板的比例不断提高，美国已达９０.７％，日本为８１.５％，欧盟为７６.２％，表明了国际上钢材生产结构调整动向的一个方面。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2005年第6期宝 钢 技 术热轧带钢表面质量检测系统的工程设计与实践刘 钟1,吴 杰1,张 华2(1.上海宝钢工程技术有限公司,上海 201900;2.宝钢股份公司,上海 200941) 摘要:由于受工艺条件、生产环境的制约,热轧带钢表面缺陷识别一直是困扰生产厂提高产品质量和生产率,减少用户质量异议的瓶颈问题。
文章介绍了热轧带钢表面质量检测系统的原理与构成,并介绍了宝钢热轧厂两条生产线的带钢表面质量检测装置及其配套设施的工程设计。
关键词:热轧带钢;表面检测;缺陷;识别中图分类号:TP216 文献标识码:B 文章编号:1008-0716(2005)06-0057-05Design and Practice of the H ot Strip Surface Q ua lity I ns pection Syste mLIU Zhong1 WU J ie1 ZHANG Hua2(1.Shangha iBaostee lEngi n eeri n g＆Equi p m ent C o.,Ltd,Shangha i201900,Chi n a;2.Baoshan Iron＆Steel Co.,Ltd.,Shangha i200941,Chi n a) Abstract:The online recognition of the surface defects of a fu ll co ilo f ho t strip has a l w ay s been a“bo ttl e neck”pr oble m wh ich puzzles m anufactur e rs in i m p r ove m ent o f the ir pr oduct qualit y,in-crease of productivity and decr ease of co m pla i n ts about pr oduct qualit y fro m custo m ers due to r e-strains of techno l o gical conditi o ns and pr oducti o n env ir on m en.t The principle and co m position o f the hot strip surface inspec tion sy ste m are intr oduced,toge t h er w it h ho t stri p surface inspection dev ices for t w o production lines of Bao stee lB ranchH o tRo lling P l a nt,and the engineeri n g design f o r aux ilia-ry facilities.K ey W ords:ho t strip,surface inspection,defect,recogniti o n1 前言热轧带钢表面质量检测通常只对带钢尾部一段采用目视检查方式。
一般情况下,从卷取机下线的热卷,通过检查线的开卷机打开带钢尾部,切取一段钢板,在输出辊道上人工检查带钢上下表面质量,如发现连续性质量缺陷则采取相应措施。
这种只对带钢尾部很短的一段区域进行表面质量抽检的检测方式,不能及时反映带钢表面质量的全貌,给下道工序生产带来困难,造成用户质量异议。
另外,由于缺乏有效的带钢表面质量检测手段,无法提供轧辊更换优化指导,不能进行准确的产品质量等级判定,造成不必要的产品降级。
与冷轧线和镀锌线相比,热轧线上进行带钢表面质刘 钟 博士 1968年生 1997年毕业于西北大学 现从事工业自动化专业 电话 66786678-2144量在线检测并非容易,因为其环境更为恶劣,主要表现为:带钢温度高,辐射热量大;表面状态复杂,缺陷类型多;下表面检测受辊缝宽度制约;轧制过程中水滴、灰尘影响缺陷识别;轧制速度变化大;带钢浪形和中心位置不断变化。
尽管如此,源于生产的需求,近年来国内外一些研究机构都致力于热轧带钢表面质量在线检测系统的研制,并成功推出各自的产品。
以VA I S I A S为代表的线扫描摄像机检测系统和以Parsy-tec为代表的面扫描摄像机检测系统都已在热轧线上成功应用。
由于面扫描摄像机检测系统能克服带钢上下抖动和左右摆动给检测带来的影响,因此热轧带钢表面质量检测一般采用面扫描摄像技术,但相应设备安装难度大,投资较高。
宝钢分公司热轧厂为了保证热轧产品表面质量,满足下道工序生产和市场对高质量产品的需57宝 钢 技 术2005年第6期求,经调研比较,于2003年,在2050mm 热轧线上安装了一套Parsy tec 公司的带钢表面质量在线检测装置,取得了良好的使用效果。
2004年又在1580mm 热轧成功投入运行一套带钢表面质量检测装置,为热轧厂产品质量控制提供了高效的控制手段。
两套带钢表面检测装置的核心设备由Parsy tec 公司提供,系统总体设计及其配套辅助设施的设计由宝钢工程技术公司承担。
本文介绍了Parsy tec 带钢表面质量在线检测装置的设计及工程实践。
2 表面检测系统原理与构成Parsy tec 公司的带钢表面质量在线检测装置采用CCD 高速摄像系统,其主要设备包括上、下表面检测单元,图像数据转换单元,图像数据处理单元,图像数据记录单元,网络设备,配电系统,操作终端,系统调整终端,打印设备及开发维护设备,辅助设备等。
表面检测系统见图1。
图1 表面检测系统图F i g .1 F l ow char t o f t he surface inspec tion s y st em 表面检测系统通过设置在热轧辊道上、下方的面扫描CCD 高速摄像系统,将移动带钢表面质量数据输入图像处理系统。
如遇带钢表面质量异常时,系统进入缺陷识别程序。
通过采用图像处理和模式识别技术,自动识别带钢上、下表面缺陷,并按照系统定义的分类,将缺陷归类至其所属类型,根据其严重程度,采取不同的报警措施。
检测系统可在多台终端上显示和记录带钢的缺陷图像和数据。
表面检测系统通过热轧基础自动化系统和过程计算机系统,获取带钢的代码、状态、钢种、速度、宽度和长度等数据,结合表面质量检测结果,最终形成每卷带钢完整的质量信息。
3 表面检测系统工程设计3.1 检测系统硬件系统上、下表面检测单元各包含若干摄像头和频闪照明灯。
热轧带钢表面检测采用“明场”照明方式,即摄像头安装位置处于照明光线的反射光路上。
相对检测中心线来说,频闪灯安装在迎着带钢速度的方向,摄像头安装在带钢速度的同向。
摄像头的数量是由待检测带钢横向的最大宽度决定的。
检测系统在带钢宽度上的分辨率为500μm ,每幅图像为768Pixe l ×240Li n e 。
对于1#热轧线和2#热轧线,带钢最大宽度为1900mm 和1450mm ,表面检测单元分别选用6个和5个摄像头,可以覆盖的带钢宽度分别为768×0.5×6=2304mm 和768×0.5×5=1920mm ,考虑图像重叠的情况(为了保证检测到带钢全貌,每相邻两幅图像都有重叠),即使在轧制极限宽度带钢时,仍然能检测到带钢全貌。
考虑到检测系统应反映热轧带钢的最终质量状况,选择将系统安装在热轧层流冷却系统与卷取机之间,并为上、下表面检测装置分别设置测量小房。
3.2 检测系统辅助设施为了满足检测设备安装需求,需要新建或配58刘 钟等 热轧带钢表面质量检测系统的工程设计与实践套改造一些轧线上相关的设备,主要包括用于检测设备安装的上、下测量小房及上测量小房防撞框架,带钢导向翻板装置和保护翻板装置,压缩空气吹扫装置及内冷辊道的改造等内容。
上、下表面测量小房为钢结构框架。
上测量小房横跨在卷取机前辊道上(1580mm 热轧小房尺寸为长10m ×宽3m ×高2.75m ,2050mm 热轧小房尺寸为长9.4m ×宽4m ×高3m ),小房底部设防撞框架,其基础与小房完全分开,堆钢时可有效避免对测量小房内检测设备的冲击。
另外,为了便于上测量小房下方的辊道检修,在防撞框架上安装了检修葫芦,可方便地将辊道移出。
带钢扫描图像的横向分辨率与带钢宽度和摄像头的数量有关,纵向分辨率与带钢速度和辊缝宽度有关。
1580mm 热轧带钢最大宽度为1450mm ,2050mm 热轧带钢最大宽度为1900mm ,在分辨率达1.0mm (带钢轧制方向)×0.5mm (横向)时,分别采用上、下表面各设置5个和6个摄像头,并通过调整摄像头与带钢的距离来满足这一分辨率的要求。
在带钢轧制方向,两条轧线上都拆除一根辊子保证辊缝宽度,以便下表面检测有足够的检测视区。
1580mm 热轧和2050mm 热轧分别可以提供300mm 和340mm 的检测视区。
为了使带钢能够顺利通过拆除了一根辊子的辊道段,在设计中考虑设置带钢导向翻板装置。
根据带钢位置自动翻转成水平或垂直状态(检测位置)。
另外,为了防止辊道检修时杂物损伤下表面检测设备,在下表面检测小房顶部设置保护翻板装置。
由于检测系统安装在层流冷却系统之后,外冷辊道冷却水及层流冷却系统冷却水的存在直接影响缺陷识别效果,故通过设置内冷辊道、压缩空气吹扫装置和轴流风机去除水雾带来的不利影响。
下表面检测环境更为恶劣,系统采用单独风机吹扫,每个摄像头都自带风机吹扫管道和冷凝水导流管道,以保证检测系统不受外部环境因素干扰。
热轧带钢表面质量在线检测系统辅助设施示意图如图2。
1为上表面测量小房;2为下表面测量小房;3为导向翻板装置;4为保护翻板装置;5为防撞框架;6为手动行车;7为内冷辊道;8为压缩空气吹扫装置;9为轴流风机;10为热金属检测器。
图2 检测系统辅助设施示意图Fig .2 Sketch of t he accessorial f acilit y of t he i n s pecti on s yste m3.3 检测系统电气控制检测系统除了对检测设备状态、系统启动等进行检测与控制外,还需要对带钢导向翻板装置、空气吹扫装置等进行自动控制。
对于带钢保护翻59宝 钢 技 术2005年第6期板装置,由于只是在热轧设备检修时才有翻板状态的改变,所以用1只二位五通电磁阀和1只气缸驱动,采用现场操作方式,通过现场操作箱来控制。
导向翻板用1只二位五通电磁阀和2只并联的气缸驱动,根据带钢位置自动翻转成水平或垂直状态。
利用在导向翻板后的热金属检测器信号控制翻板动作。
当带钢通过检测位置时,检测器发出的ON信号作为导向翻板的控制信号,ON的上沿控制导向翻板翻下,ON的下沿控制导向翻板复位。