熱軋在線表面質量檢測儀功能優化及應用成果

楊德倫+楊少紅

摘 要： 通過配置及優化Parsytec表面質量檢測儀，加強對熱軋帶鋼全長表面質量的監控，預防不合格鋼卷流向用戶或下游機組造成質量損失，同時實現實時監控帶鋼表面質量狀況有效地進行生產調控和技術攻關。為酸洗板和汽車外板的質量跟蹤、判定和提升提供依據，并形成相關的表面質量判定標準。

關鍵詞： 表面檢測儀；功能優化；質量跟蹤和提升；表面質量判定標準

1.前言

2006年馬鋼新區2250熱軋正式投產，隨著產品品種逐步擴大、產量的增加以及市場對熱軋或冷軋帶鋼表面質量需求不斷地提升。在幾年的生產過程中熱軋產品或冷軋基料不斷出現各種各樣的質量問題，導致用戶或下游機組抱怨大及質量損失大，嚴重影響了馬鋼熱軋產品品質的形象以及制約后工序的生產穩定性和產品質量。經過調研發現國內不少大鋼鐵企業熱軋生產線都有配置了表面檢測儀，如武鋼、梅鋼和鞍鋼等，。因此，馬鋼在2007年配置了表面質量檢測儀，經過逐步調試和優化，2008年已具備正常監控帶鋼表面缺陷，并根據缺陷程度進行報警。

2.設備安裝、應用

2.1技術參數

2008年，馬鋼2250mm熱軋生產線安裝的表面質量檢測儀espresso是德國ISRA Parsytec公司研發的一款用于檢測和分析帶鋼或卷紙表面質量缺陷的設備。其關鍵技術參數及安裝條件見表1。

馬鋼四鋼軋熱軋表面檢測儀的型號為espresso SI surface inspection system，其工作流程圖。該系統主要有兩個部分組成：（1）傳感器系統，主要各種硬件有表面傳感器（相機和照明），電氣柜（識別運算計算機），服務器和終端等；（2）HTx檢測軟件，包括識別計算機、服務器和終端上所有的軟件。

2.2工作原理

通過現場的安裝梁上的傳感器（由12位太網模塊面陣數碼相機和照明光源）采集帶鋼上下表面疑似缺陷圖像后傳到電氣柜中，計算機根據缺陷灰度和形狀等特征進行初步缺陷分類并賦予相應的缺陷名稱，然后把這些數據保存到服務器上并顯示在終端處的操作員顯示畫面（ODIS）上，此時質檢操作員可以實時應用終判系統（P5i）對每個鋼卷進行封閉或放行處理，并保存相應的記錄。

2.3 功能應用、優化

（1）CBE分類器完善

專業工程師離線收集缺陷圖片，然后利用智能分類器軟件（CBE）對缺陷圖片和缺陷數據進行更精確的分類及調試，進而做到不斷地充實和完善專家樣本圖譜（MSOS），最終建立更適合本機組產品特點的分類器并投入在線使用，從而使該系統更準確地進行缺陷分類和判定。經過長期的優化和調試，熱軋表面檢測儀最新的分類器中維護了缺陷22個，每個缺陷圖片數量≥60張，滿足了規則要求，而其缺陷判定準確率高達90%以上，最終滿足2250mm熱軋產品的表面質量判定要求。

（2）在線報警功能

通過文件參數配置實現在線報警功能（聲源），以杜絕批量缺陷爆發。根據標準要求的缺陷個數來設定報警參數，如孔洞缺陷，只要檢測到有孔洞則報警。同樣，其它缺陷也根據個數來實現報警功能。

（3）P5i系統開發

P5i系統，為表面檢測自動判定系統。通過收集檢測到的數據與缺陷判定標準規則進行匹配，超出標準則顯示“封閉”再處理，如符合標準則顯示“合格”，減少人工判定帶來的偏差。該系統要求缺陷判定標準規則需量化、具體，經過長期的優化最終形成了詳細的表面質量判定標準。

（4）提高檢測照片質量

針對精軋F7出口冷卻水順著帶鋼上表面流到檢測儀處，容易造成上表面檢測到水滴的問題，在F7出口處上方（位置在側導板側上邊從上往下吹 ）增加了風機吹掃帶鋼表面殘留水，減少因水滴帶來的檢測錯誤。此外，重新修訂設備維護、更換規則，采取相關措施改善檢測設備周圍環境，如高溫、油、水等，進一步提高缺陷檢測、判定準確率。

3.應用成果

持續優化和驗證表面檢測儀系統參數和分類器的性能。目前檢測儀的圖譜已比較完善且分類器的判定準確率高達90%，為熱軋帶鋼表面質量的實時監控和判定提供了基礎，已取得的顯著成果。

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

（2）利用表面檢測儀的實時和離線檢測記錄為冷軋汽車板基料和酸洗板的開發提供了有效地保障，通過檢測儀對各個缺陷進行分級判定為質量判定和質量改進提供有利條件；

（3）通過檢測儀發現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，進一步健全馬鋼熱軋產品的表面質量缺陷圖譜和表面缺陷判定標準；

（4）逐步制定了表面檢測儀的操作說明書、設備維護規定、缺陷抽查（追溯）記錄表等相關文件。■

參考文獻

[1]徐科，楊朝霖，周鵬，高陽 熱軋帶鋼表面在線檢測系統的開發與應用[會議論文]-2007.

[2]劉小軍，李斌，顧曉琳，張慧郁，朱秋峰，LIU Xiao-jun.LI Bin.GU Xiao-lin.ZhANG Hui-yu.ZHU Qiu-feng Cognex表面檢測儀在八鋼1750mm熱軋的應用[期刊論文]-新疆鋼鐵2010（3）.

[3]艾矯健，李 飛，朱立新，包春林，姜中行 一種基于線掃描技術的帶鋼表面檢測系統[會議論文]-2007.