CN107475509B - 一种带钢的周期性缺陷的分析方法 - Google Patents

一种带钢的周期性缺陷的分析方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带钢的周期性缺陷的分析方法，通过表检仪对带钢进行缺陷识别，具体包括：判断带钢是否满足第一预设缺陷特征，若满足，则将满足第一预设缺陷特征的带钢识别为具有第一压印缺陷的带钢；判断带钢是否满足第二预设缺陷特征，若满足，将满足第二预设缺陷特征的带钢识别为具有黑点缺陷的带钢；判断黑点缺陷是否满足第三预设缺陷特征，若满足，将黑点缺陷满足第三预设缺陷特征的带钢识别为具有第二压印缺陷的带钢；然后基于周期性缺陷，确定出产生周期性缺陷的炉辊。通过对带钢和炉辊的问题都进行排查分析，进而能够降低了周期性压印造成的废品，同时减少了处理时间，从而大幅降低了生产成本。

Description

一种带钢的周期性缺陷的分析方法
技术领域
本申请涉及冷轧退火技术领域，尤其涉及一种带钢的周期性缺陷的分析方法。
背景技术
带钢的表面缺陷来源较广，与原料、设备、工艺参数等均有直接或间接的关系，排查过程中涉及方面较广，因此需要从全流程进行分析。流程影响参数较多，需要进行大数据统计分析并获得最终的处理方案。
压印是冷轧产品的主要缺陷，是带钢经过退火机组粘附异物的辊体时而造成的压印，其中因退火炉炉辊结瘤而造成的压印能占70％以上，带钢通过炉辊时被炉辊结瘤硌伤，形成的周期性的压印，如果压印存在周期、且有手感，则钢卷是不满足客户要求的，必须降级处理。
出现周期性压印缺陷后，现场人员会在带钢下线后取3-5米样板，用尺子测量出压印的周期，计算出辊径，预估可能造成压印的炉辊，通过调整炉辊转速，将辊速和带钢速度形成速度差，利用带钢将炉辊表面的结瘤磨掉。
但是，由于压印发现困难、周期计算需等待钢卷下线、且同直径炉辊达120根甚至更多，造成出现周期性压印后就会有30-50吨不等的降级品，由于周期性压印而造成的月均降级品量约58.72吨，每吨降级品比合格品低276元，每月由于周期性辊印而造成的16206.72元，同时还不包括上调整材、降速处理的间接损失。
发明内容
本发明了提供了一种带钢的周期性缺陷的分析方法，以解决目前的带钢的周期性缺陷发现困难的技术问题。结合表检仪、现场一级自动化及设备等，在冷轧生产线降低了由于周期性压印而造成的批量质量事故、停机事故，减少了质量损失，降低了生产成本，提升了产品市场竞争力。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种带钢的周期性缺陷的分析方法，所述方法包括：通过表检仪对带钢进行缺陷识别，具体包括：判断所述带钢是否满足第一预设缺陷特征，若满足，则将满足所述第一预设缺陷特征的所述带钢识别为具有第一压印缺陷的所述带钢；判断所述带钢是否满足第二预设缺陷特征，若满足，将满足所述第二预设缺陷特征的所述带钢识别为具有黑点缺陷的所述带钢；判断所述黑点缺陷是否满足第三预设缺陷特征，若满足，将所述黑点缺陷满足第三预设缺陷特征的带钢识别为具有第二压印缺陷的带钢；基于所述周期性缺陷，确定出产生所述周期性缺陷的炉辊。
优选的，所述第一预设缺陷特征，包括以下一种或者多种：
第一子特征：宽度≤15.81145mm，长宽比例≤5.769663，最高强度>172，最暗强度≤111，第一亮度库比例>18.30254％，第四暗度库面积≤1.661145mm2，横向质心>101.792；
第二子特征：重复间距>0，第二亮度库、第三亮度库、第四亮度库的面积总和>17.112654mm2。
优选的，所述第二预设缺陷特征，包括以下一种或者多种：
第三子特征：第一暗度库比例>92.95559％，轴比率>0.06935；
第四子特征：宽度≤15.81145mm，长宽比率≤5.769663，段盒宽度比率>0.22535，第一亮度库比例≤18.30254％，第二亮度库、第三亮度库、第四亮度库的面积总和≤17.11254mm2，第四暗度库面积≤1.661145mm2。
优选的，所述第三预设缺陷特征，包括以下一种或者多种：
第一黑点缺陷在所述带钢上表面，距离带头距离X1，距离右侧边部距离Y1，缺陷面积S1，第二黑点缺陷在所述带钢下表面，距离带头距离X2，距离右侧边部距离Y2，缺陷面积S2；
距离纵向位置偏差：|X1-X2|≤3mm；
距离横向位置偏差：|Y1-Y2|≤3mm；
2mm2≤S1≤100mm2且2mm2≤S2≤100mm2；
S1/S2≥60％或S2/S1≥60％。
优选的，所述方法还包括：
判断所述第一压印缺陷是否满足第四预设缺陷特征；
若满足，则所述第一压印缺陷为周期性压印缺陷。
优选的，所述方法还包括：
判断所述第二压印缺陷是否满足所述第四预设缺陷特征；
若满足，则所述第二压印缺陷为所述周期性压印缺陷。
优选的，在所述第一压印缺陷中，第一子压印缺陷距离带头距离X1’，距离右侧边部距离Y1’，缺陷宽度W1’，缺陷高度L1’，第二子压印缺陷距离带头距离X2’，距离右侧边部距离Y2’，缺陷宽度W2’，缺陷高度L2’，第三子压印缺陷距离带头距离X3’，距离右侧边部距离Y3’，缺陷宽度W3’，缺陷高度L3’，炉辊直径180±2mm；
所述第四预设缺陷特征，包括以下一种或者多种：
距离带钢右侧距离偏差：|Y2’-Y1’|≤4mm；
距离带钢右侧距离偏差：|Y3’-Y1’|≤4mm；
缺陷之间周期偏差：|(X2’-X1’)-(X3’-X2’)|≤1mm；
缺陷周期符合炉辊周长：559.2mm≤(X2’-X1’)≤571.8mm；
缺陷之间宽度偏差：|W2’-W1’|≤3mm；
缺陷之间宽度偏差：|W3’-W1’|≤3mm；
缺陷之间高度偏差：|L2’-L1’|≤3mm；
缺陷之间高度偏差：|L3’-L1’|≤3mm；
周期性压印数量，至少>3处。
优选的，所述方法还包括：
判断所述黑点缺陷是否满足第五预设缺陷特征；
若满足，则所述黑点缺陷为周期性黑点缺陷。
优选的，第三黑点缺陷距离带头距离X1”，距离右侧边部距离Y1”，缺陷宽度W1”，缺陷高度L1”，第四黑点缺陷距离带头距离X2”，距离右侧边部距离Y2”，缺陷宽度W2”，缺陷高度L2”，第五黑点缺陷距离带头距离X3”，距离右侧边部距离Y3”，缺陷宽度W3”，缺陷高度L3”，炉辊直径180±2mm；
所述第五预设缺陷特征，包括以下一种或者多种：
距离带钢右侧距离偏差：|Y2”-Y1”|≤4mm；
距离带钢右侧距离偏差：|Y3”-Y1”|≤4mm；
缺陷之间周期偏差：|(X2”-X1”)-(X3”-X2”)|≤1mm；
缺陷周期符合炉辊周长：559.2mm≤(X2”-X1”)≤571.8mm；
缺陷之间宽度偏差：|W2”-W1”|≤3mm；
缺陷之间宽度偏差：|W3”-W1”|≤3mm；
缺陷之间高度偏差：|L2”-L1”|≤3mm；
缺陷之间高度偏差：|L3”-L1”|≤3mm；
周期性黑点数量，至少>3处。
优选的，所述基于所述周期性缺陷，确定出产生所述周期性缺陷的炉辊，包括：通过转速和周期性的对应关系L/L2＝S2/S，确定炉辊；其中，生产线速度为S，压印周期为L，如果修改转速为S2，压印周期为L2。
通过本发明的一个或者多个技术方案，本发明具有以下有益效果或者优点：
本发明公开了一种带钢的周期性缺陷的分析方法，通过表检仪对带钢进行缺陷识别，具体包括：判断所述带钢是否满足第一预设缺陷特征，若满足，则将满足所述第一预设缺陷特征的所述带钢识别为具有第一压印缺陷的所述带钢；判断所述带钢是否满足第二预设缺陷特征，若满足，将满足所述第二预设缺陷特征的所述带钢识别为具有黑点缺陷的所述带钢；判断所述黑点缺陷是否满足第三预设缺陷特征，若满足，将所述黑点缺陷满足第三预设缺陷特征的带钢识别为具有第二压印缺陷的带钢；然后基于所述周期性缺陷，确定出产生所述周期性缺陷的炉辊。通过对带钢和炉辊的问题都进行排查分析，进而能够降低了周期性压印造成的废品，同时减少了处理时间，从而大幅降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明实施例中一种带钢的周期性压印缺陷的分析方法的实施过程图。
具体实施方式
为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。
本发明公开了一种带钢的周期性压印缺陷的分析方法，首先通过表检仪对带钢进行缺陷识别，然后再基于所述周期性压印缺陷，确定出产生所述周期性压印缺陷的炉辊。通过对带钢和炉辊的问题都进行排查分析，进而能够降低了周期性压印造成的废品，同时减少了处理时间，从而大幅降低了生产成本。
在具体的实施过程中，该方法包括：
步骤11，通过表检仪对带钢进行缺陷识别。
首先，会通过在表检仪中长期优化数据库、并修改参数，来优化定制判定条件，使表检仪能够更准确的预判和识别压印缺陷。
在对带钢进行识别的过程中，判断所述带钢是否满足第一预设缺陷特征，若满足，则将满足所述第一预设缺陷特征的所述带钢识别为具有第一压印缺陷的所述带钢。
在具体的实施过程中，第一预设缺陷特征，包括以下一种或者多种子特征：
第一子特征：宽度≤15.81145mm，长宽比例≤5.769663，最高强度>172，最暗强度≤111，第一亮度库比例>18.30254％，第四暗度库面积≤1.661145mm2，横向质心>101.792；
第二子特征：重复间距>0，第二亮度库、第三亮度库、第四亮度库的面积总和>17.112654mm2。在将灰度0-255分为8个区，暗度4个区，亮度4个区。
故而，若带钢满足上述任一条件，即可认定带钢具有第一压印缺陷。
判断所述带钢是否满足第二预设缺陷特征，若满足，将满足所述第二预设缺陷特征的所述带钢识别为具有黑点缺陷的所述带钢。
在具体的实施过程中，第二预设缺陷特征，包括以下一种或者多种子特征：
第三子特征：第一暗度库比例>92.95559％，轴比率>0.06935。在实际应用中，将灰度0-255划分8个区，第一暗度库为66-128，计算该缺陷中像素符合暗度66-128的面积比例。
第四子特征：宽度≤15.81145mm，长宽比率≤5.769663，段盒宽度比率>0.22535，第一亮度库比例≤18.30254％，第二亮度库、第三亮度库、第四亮度库的面积总和≤17.11254mm2，第四暗度库面积≤1.661145mm2。此处的亮度库比例和暗度库比例类似，只不过第一亮度库为128-189。
若带钢满足上述任一条件，即可认定带钢具有黑点缺陷。
判断所述黑点缺陷是否满足第三预设缺陷特征，若满足，将所述黑点缺陷满足第三预设缺陷特征的带钢识别为具有第二压印缺陷的带钢。
所述第三预设缺陷特征，包括以下一种或者多种：
第一黑点缺陷在所述带钢上表面，距离带头距离X1，距离右侧边部距离Y1，缺陷面积S1。第二黑点缺陷在所述带钢下表面，距离带头距离X2，距离右侧边部距离Y2，缺陷面积S2；
距离纵向位置偏差：|X1-X2|≤3mm；
距离横向位置偏差：|Y1-Y2|≤3mm；
2mm2≤S1≤100mm2且2mm2≤S2≤100mm2；
S1/S2≥60％或S2/S1≥60％。
进一步的，对于第一压印缺陷和第二压印缺陷来说，还会进一步判断其是否为周期性压印缺陷。
具体来说，对于第一压印缺陷，会判断所述第一压印缺陷是否满足第四预设缺陷特征；若满足，则所述第一压印缺陷为周期性压印缺陷。
具体来说，对于第二压印缺陷，会判断所述第二压印缺陷是否满足所述第四预设缺陷特征；若满足，则所述第二压印缺陷为所述周期性压印缺陷。
在具体的实施过程中，以第一压印缺陷为例，第二压印缺陷类似。
在所述第一压印缺陷中，第一子压印缺陷距离带头距离X1’，距离右侧边部距离Y1’，缺陷宽度W1’，缺陷高度L1’，第二子压印缺陷距离带头距离X2’，距离右侧边部距离Y2’，缺陷宽度W2’，缺陷高度L2’，第三子压印缺陷距离带头距离X3’，距离右侧边部距离Y3’，缺陷宽度W3’，缺陷高度L3’，炉辊直径180±2mm(根据直径和周长的关系，S＝πD，周期为559.2-571.8mm)。
所述第四预设缺陷特征，包括以下一种或者多种：
距离带钢右侧距离偏差：|Y2’-Y1’|≤4mm；
距离带钢右侧距离偏差：|Y3’-Y1’|≤4mm；
缺陷之间周期偏差：|(X2’-X1’)-(X3’-X2’)|≤1mm；
缺陷周期符合炉辊周长：559.2mm≤(X2’-X1’)≤571.8mm；
缺陷之间宽度偏差：|W2’-W1’|≤3mm；
缺陷之间宽度偏差：|W3’-W1’|≤3mm；
缺陷之间高度偏差：|L2’-L1’|≤3mm；
缺陷之间高度偏差：|L3’-L1’|≤3mm；
周期性压印数量，至少>3处。
进一步的，对于黑点缺陷来说，还会进一步判断其是否为周期性黑点缺陷。
具体来说，判断所述黑点缺陷是否满足第五预设缺陷特征；若满足，则所述黑点缺陷为周期性黑点缺陷。
在具体的实施过程中，第三黑点缺陷距离带头距离X1”，距离右侧边部距离Y1”，缺陷宽度W1”，缺陷高度L1”，第四黑点缺陷距离带头距离X2”，距离右侧边部距离Y2”，缺陷宽度W2”，缺陷高度L2”，第五黑点缺陷距离带头距离X3”，距离右侧边部距离Y3”，缺陷宽度W3”，缺陷高度L3”，炉辊直径180±2mm(根据直径和周长的关系，S＝πD，周期为559.2-571.8mm)。
所述第五预设缺陷特征，包括以下一种或者多种：
距离带钢右侧距离偏差：|Y2”-Y1”|≤4mm；
距离带钢右侧距离偏差：|Y3”-Y1”|≤4mm；
缺陷之间周期偏差：|(X2”-X1”)-(X3”-X2”)|≤1mm；
缺陷周期符合炉辊周长：559.2mm≤(X2”-X1”)≤571.8mm；
缺陷之间宽度偏差：|W2”-W1”|≤3mm；
缺陷之间宽度偏差：|W3”-W1”|≤3mm；
缺陷之间高度偏差：|L2”-L1”|≤3mm；
缺陷之间高度偏差：|L3”-L1”|≤3mm；
周期性黑点数量，至少>3处。
步骤12，基于所述周期性缺陷，确定出产生所述周期性缺陷的炉辊。
通常，在自动检测的周期性压印周期L，根据连退机组炉辊辊径D，通过公式D*π＝L，确定是否为炉辊造成的周期性压印。
但是相同直径的炉辊偏多，无法再次确定，因此通过改变炉辊转速，改变转速后形成的压印周期会有相应的变化，通过转速和周期性的对应关系，确定炉辊。
首先生产线速度为S，压印周期为L，如果修改转速为S2，压印周期为L2，其关系为：
L/L2＝S2/S
进一步的，将需要排查的炉辊修改十种不同转速(单位m/min)：
S-10、S-8、S-6、S-4、S-2、S+2、S+4、S+6、S+8、S+10，转速偏差过大，会造成带钢划伤。
进一步的，生产线运行若干米数，如果压印周期发生变化，根据转速和周期对应关系，确定炉辊。
下面举例：退火炉当前以160m/min的速度生产S23钢种，生产到2000米时，表检仪发现压印A缺陷，分别是第2011#、2012#、2013#、2014#、2015#五处。
第2011#压印A距离带头距离1156.17m，距离右侧边部距离239.85mm，缺陷宽度4.51mm，缺陷高度5.18mm，第2012#压印A距离带头距离1156.73m，距离右侧边部距离239.87mm，缺陷宽度4.56mm，缺陷高度5.57mm，第2013#压印A距离带头距离1157.29m，距离右侧边部距离239.17mm，缺陷宽度4.43mm，缺陷高度5.91mm，第2014#压印A距离带头距离1157.87m，距离右侧边部距离240.17mm，缺陷宽度4.63mm，缺陷高度5.15mm，第2015#压印A距离带头距离1158.43m，距离右侧边部距离239.81mm，缺陷宽度4.44mm，缺陷高度5.11mm。
进一步的，通过计算，满足以下要求：
距离带钢右侧距离偏差<＝4mm
缺陷之间周期偏差<＝1mm
559.2mm<＝缺陷周期符合炉辊周长<＝571.8mm
缺陷之间宽度偏差<＝3mm
缺陷之间高度偏差<＝3mm
周期性压印数量>3
因此第2011#、2012#、2013#、2014#、2015#压印A自动修改为周期性压印缺陷，而且确定为直径180mm的炉辊产生。
进一步的，修改第1-10#炉辊，分别以150m/min，152m/min，154m/min，156m/min，158m/min，162m/min，164m/min，166m/min，168m/min，170m/min运转。
根据辊径分析方法L/L2＝S2/S，确定以下关系：
运行500米后，表面检测系统，检测到周期性压印的周期变化为545.06mm，因此确定为3#炉辊产生。
如果运行500米后，表检系统检测到周期性压印未变化，则修改第10-20#炉辊的转速，依次类推，最终确定炉辊。
通过本发明的一个或者多个实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：
本发明公开了一种带钢的周期性缺陷的分析方法，通过表检仪对带钢进行缺陷识别，具体包括：判断所述带钢是否满足第一预设缺陷特征，若满足，则将满足所述第一预设缺陷特征的所述带钢识别为具有第一压印缺陷的所述带钢；判断所述带钢是否满足第二预设缺陷特征，若满足，将满足所述第二预设缺陷特征的所述带钢识别为具有黑点缺陷的所述带钢；判断所述黑点缺陷是否满足第三预设缺陷特征，若满足，将所述黑点缺陷满足第三预设缺陷特征的带钢识别为具有第二压印缺陷的带钢；然后基于所述周期性缺陷，确定出产生所述周期性缺陷的炉辊。通过对带钢和炉辊的问题都进行排查分析，进而能够降低了周期性压印造成的废品，同时减少了处理时间，从而大幅降低了生产成本。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种带钢的周期性缺陷的分析方法，其特征在于，所述方法包括：
通过表检仪对带钢进行缺陷识别，具体包括：判断所述带钢是否满足第一预设缺陷特征，若满足，则将满足所述第一预设缺陷特征的所述带钢识别为具有第一压印缺陷的所述带钢；判断所述带钢是否满足第二预设缺陷特征，若满足，将满足所述第二预设缺陷特征的所述带钢识别为具有黑点缺陷的所述带钢；判断所述黑点缺陷是否满足第三预设缺陷特征，若满足，将所述黑点缺陷满足第三预设缺陷特征的带钢识别为具有第二压印缺陷的带钢；
其中，所述第一预设缺陷特征，包括以下一种或者多种：
第一子特征：宽度≤15.81145mm，长宽比例≤5.769663，最高强度>172，最暗强度≤111，第一亮度库比例>18.30254％，第四暗度库面积≤1.661145mm2，横向质心>101.792；
第二子特征：重复间距>0，第二亮度库、第三亮度库、第四亮度库的面积总和>17.112654mm2；
所述第二预设缺陷特征，包括以下一种或者多种：
第三子特征：第一暗度库比例>92.95559％，轴比率>0.06935；
第四子特征：宽度≤15.81145mm，长宽比率≤5.769663，段盒宽度比率>0.22535，所述第一亮度库比例≤18.30254％，所述第二亮度库、所述第三亮度库、所述第四亮度库的面积总和≤17.11254mm2，第四暗度库面积≤1.661145mm2；
所述第三预设缺陷特征，包括以下一种或者多种：
距离纵向位置偏差：|X1-X2|≤3mm；
距离横向位置偏差：|Y1-Y2|≤3mm；
2mm2≤S1≤100mm2且2mm2≤S2≤100mm2；
S1/S2≥60％或S2/S1≥60％；其中，第一黑点缺陷在所述带钢上表面，距离带头距离X1，距离右侧边部距离Y1，缺陷面积S1，第二黑点缺陷在所述带钢下表面，距离带头距离X2，距离右侧边部距离Y2，缺陷面积S2；
判断所述第一压印缺陷是否满足第四预设缺陷特征，若满足，则所述第一压印缺陷为周期性压印缺陷；
判断所述第二压印缺陷是否满足所述第四预设缺陷特征，若满足，则所述第二压印缺陷为所述周期性压印缺陷；
所述第四预设缺陷特征，包括：
距离带钢右侧距离偏差：|Y2’-Y1’|≤4mm；
距离带钢右侧距离偏差：|Y3’-Y1’|≤4mm；
缺陷之间周期偏差：|(X2’-X1’)-(X3’-X2’)|≤1mm；
缺陷周期符合炉辊周长：559.2mm≤(X2’-X1’)≤571.8mm；
缺陷之间宽度偏差：|W2’-W1’|≤3mm；
缺陷之间宽度偏差：|W3’-W1’|≤3mm；
缺陷之间高度偏差：|L2’-L1’|≤3mm；
缺陷之间高度偏差：|L3’-L1’|≤3mm；
周期性压印数量，至少>3处；其中，在所述第一压印缺陷中，第一子压印缺陷距离带头距离X1’，距离右侧边部距离Y1’，缺陷宽度W1’，缺陷高度L1’，第二子压印缺陷距离带头距离X2’，距离右侧边部距离Y2’，缺陷宽度W2’，缺陷高度L2’，第三子压印缺陷距离带头距离X3’，距离右侧边部距离Y3’，缺陷宽度W3’，缺陷高度L3’，炉辊直径180±2mm；
基于周期性缺陷，确定出产生周期性缺陷的炉辊，包括：通过转速和周期性的对应关系L/L2＝S2/S，确定炉辊；其中，生产线速度为S，压印周期为L，如果修改转速为S2，压印周期为L2。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
判断所述黑点缺陷是否满足第五预设缺陷特征；
若满足，则所述黑点缺陷为周期性黑点缺陷。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，
第三黑点缺陷距离带头距离X1”，距离右侧边部距离Y1”，缺陷宽度W1”，缺陷高度L1”，第四黑点缺陷距离带头距离X2”，距离右侧边部距离Y2”，缺陷宽度W2”，缺陷高度L2”，第五黑点缺陷距离带头距离X3”，距离右侧边部距离Y3”，缺陷宽度W3”，缺陷高度L3”，炉辊直径180±2mm；
所述第五预设缺陷特征，包括：
距离带钢右侧距离偏差：|Y2”-Y1”|≤4mm；
距离带钢右侧距离偏差：|Y3”-Y1”|≤4mm；
缺陷之间周期偏差：|(X2”-X1”)-(X3”-X2”)|≤1mm；
缺陷周期符合炉辊周长：559.2mm≤(X2”-X1”)≤571.8mm；
缺陷之间宽度偏差：|W2”-W1”|≤3mm；
缺陷之间宽度偏差：|W3”-W1”|≤3mm；
缺陷之间高度偏差：|L2”-L1”|≤3mm；
缺陷之间高度偏差：|L3”-L1”|≤3mm；
周期性黑点数量，至少>3处。
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