CN110175274A - 基于表检仪的缺陷分级方法及系统 - Google Patents

基于表检仪的缺陷分级方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于表检仪的钢带缺陷分级方法及系统，该方法包括：从表检仪中获取实际缺陷数据；确定缺陷名称Am；确定缺陷名称中的缺陷类型Bn；划分缺陷等级Cp；设定缺陷参数E，缺陷参数Emnp表征第m种缺陷名称中第n种缺陷类型的第p个缺陷等级对应的划分基准值，缺陷参数E为正实数；确定比较参数F，比较参数为大于、大于等于、小于、小于等于或等于；将比较参数与缺陷参数进行结合，获得分级规则矩阵Y，分级规则矩阵包括不同缺陷等级对应的数值区间；将实际缺陷数据与分级规则矩阵进行比对，确定缺陷等级。本发明的基于表检仪的钢带缺陷分级方法及系统，能够自动完成产品缺陷识别和升级，提高了质量检验效率和精准度。

Description

基于表检仪的缺陷分级方法及系统
技术领域
本发明涉及钢带质量检验技术领域，尤其涉及一种基于表检仪的缺陷分级方法及系统。
背景技术
工业生产中，钢带加工完成以后，为了掌握钢带加工的质量以及对出厂的成品钢带的质量进行把控，需要对钢带表面的缺陷进行检测。且根据检测结果确定缺陷等级，例如，将缺陷等级超过预设值的确定为次品钢带。
现有技术通过表检仪对钢带质量进行检测，表检仪能够检测出钢带上的缺陷的位置、形状和灰度信息等，建立缺陷数据库。通过人工对缺陷图片进行识别，确定缺陷的严重程度。
发明人发现现有技术至少存在以下问题：人工识别对工作人员要求较高，不仅要求经验丰富，而且要求精力集中，劳动强度较大。且人工识别速度无法满足工业生产，浪费劳动力。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种基于表检仪的钢带缺陷分级方法及系统。具体技术方案如下：
第一方面，提供了一种基于表检仪的钢带缺陷分级方法，所述方法包括：从表检仪中获取实际缺陷数据；确定缺陷名称Am，m为正整数；确定缺陷名称中的缺陷类型Bn，n为正整数；划分缺陷等级Cp；设定缺陷参数E，缺陷参数Emnp表征第m种缺陷名称中第n种缺陷类型的第p个缺陷等级对应的划分基准值，缺陷参数E为正实数；确定比较参数F，比较参数为大于、大于等于、小于、小于等于或等于；将比较参数与缺陷参数进行结合，获得分级规则矩阵Y，分级规则矩阵包括不同缺陷等级对应的数值区间；将实际缺陷数据与分级规则矩阵进行比对，确定缺陷等级。
在一种可能的设计中，将实际缺陷数据与分级规则矩阵进行比对，确定缺陷等级，包括：将缺陷名称Am中缺陷类型Bn的缺陷数据与分级规则矩阵进行比对，将缺陷类型Bn中等级最严重的缺陷等级确定为该种缺陷类型Bn的缺陷等级Ymn。
在一种可能的设计中，对缺陷类型Bn中的缺陷数据划分权重，若条件同时满足，优先选取权重严重的缺陷数据对应的缺陷等级作为Ymn。
在一种可能的设计中，将缺陷名称Am中每一项缺陷类型Bn中最严重的缺陷等级作为缺陷名称Am的缺陷等级Zm。
在一种可能的设计中，所述方法还包括：将钢带按钢种进行分组，分别建立不同钢种的规则组，规则组包括缺陷参数、比较参数和分级规则。
第二方面，提供了一种基于表检仪的钢带缺陷分级系统，所述系统包括：钢卷信息模块，用于统计和展示每一卷钢带的基础信息；信息查询模块，用于按基础信息对钢卷进行查询；缺陷信息模块，用于统计和展示每一卷钢带的所有缺陷信息，所述缺陷信息模块与表检仪连接以获取实际缺陷数据；缺陷分级模块，用于根据上述任一项所述的基于表检仪的钢带缺陷分级方法进行缺陷分级；信息界面模块，将所述钢卷信息模块、所述缺陷信息模块和所述缺陷分级模块通过相互调用集成在同一界面中，用于查询、分析和管理每一卷钢带相关的缺陷信息。
在一种可能的设计中，所述系统还包括：规则组设置模块，用于展示、编辑每一卷钢带所属的材料组。
在一种可能的设计中，所述系统还包括：参数显示模块，用于统计、展示每一项规则组下具体规则。
在一种可能的设计中，所述系统还包括：参数编辑模块，用于新增、修改或删除每一项规则组下的具体规则。
在一种可能的设计中，所述系统还包括：设置界面模块，用于查询、分析和管理每一项规则组相关的所有参数设置信息。
本发明技术方案的主要优点如下：
本发明的基于表检仪的钢带缺陷分级方法及系统，能够从表检仪中获取实际缺陷数据，并将实际缺陷数据与分级规则矩阵进行比对，确定缺陷等级，完成自动化分级和识别过程，无需人工参与，减少了劳动力消耗，提高了分级效率和精准度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一个实施例提供的基于表检仪的钢带缺陷分级方法流程图；
图2为本发明一个实施例提供的基于表检仪的钢带缺陷分级方法的逻辑示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下结合附图，详细说明本发明实施例提供的技术方案。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于表检仪的钢带缺陷分级方法，如附图1所示，该方法包括：
从表检仪中获取实际缺陷数据。
确定缺陷名称Am，m为正整数。将钢卷缺陷名称进行逐一编码，如：A1(夹杂)、A2(划伤)、A3(污染)、A4(工作辊印)……Am(AXX)。
确定缺陷名称中的缺陷类型Bn，n为正整数。将缺陷类型进行逐一编码，如：B1(长度)、B2(宽度)、B3(面积)、B4(密度)……Bn(BXX)。
划分缺陷等级Cp。将钢卷缺陷等级进行逐一编码，示例地：C1(等级1)、(等级2)、C3(等级3)……Cp(等级p)，按Cp最严重，C1最轻微的设计进行排列，即权重顺序为Cp>Cp-1>Cp-2>Cp-3……>C3>C2>C1。或者，将缺陷等级分为A、B、C、D、E等。可以根据实际需求进行预设。
设定缺陷参数E，缺陷参数Emnp表征第m种缺陷名称中第n种缺陷类型的第p个缺陷等级对应的划分基准值，缺陷参数E为正实数。
确定比较参数F，比较参数为大于(＞)、大于等于(≥)、小于(＜)、小于等于(≤)或等于(＝)。
将比较参数与缺陷参数进行结合，获得分级规则矩阵Y，分级规则矩阵包括不同缺陷等级对应的数值区间。
将实际缺陷数据与分级规则矩阵进行比对，确定缺陷等级。
本发明实施例提供的基于表检仪的钢带缺陷分级方法，能够从表检仪中获取实际缺陷数据，并将实际缺陷数据与分级规则矩阵进行比对，确定缺陷等级，无需人工参与，减少了劳动力消耗，提高了分级效率和精准度。
其中，将实际缺陷数据与分级规则矩阵进行比对，确定缺陷等级，包括：
将缺陷名称Am中缺陷类型Bn的缺陷数据与分级规则矩阵进行对比，将缺陷类型Bn中等级最严重的缺陷等级确定为该种缺陷类型Bn的缺陷等级Ymn。
进一步地，对缺陷类型Bn中的缺陷数据划分权重，若条件同时满足，优先选取权重严重的缺陷数据对应的缺陷等级作为Ymn。
将缺陷名称Am中每一项缺陷类型Bn中最严重的缺陷等级作为缺陷名称Am的缺陷等级Zm。
可选地，本发明实施提供的基于表检仪的钢带缺陷分级方法还包括：将钢带按钢种进行分组，分别建立不同钢种的规则组，规则组包括缺陷参数、比较参数和分级规则。使该方法可以对不同钢种的钢带进行缺陷分级，扩大适用范围。例如，对于判定规则组G，G1(301)、G2(304)、G3(430)……Gq(GXX)，分别对应：E/F/Y1(301)、E/F/Y2(304)、E/F/Y3(430)……E/F/Yq(GXX)，q为正整数。
以下对上述各参数的具体含义进行进一步阐述说明：
对于缺陷参数Emnp，
缺陷(A1)中：
缺陷类型(B1)分为缺陷等级(C1)～(Cp)：E111、E112、E113……E11p
缺陷类型(B2)分为缺陷等级(C1)～(Cp)：E121、E122、E123……E12p
缺陷类型(B3)分为缺陷等级(C1)～(Cp)：E131、E132、E133……E13p
……
缺陷类型(Bn)分为缺陷等级(C1)～(Cp)：E1n1、E1n2、E1n3……E1np
缺陷(A2)中：
缺陷类型(B1)分为缺陷等级(C1)～(Cp)：E211、E212、E213……E21p
缺陷类型(B2)分为缺陷等级(C1)～(Cp)：E221、E222、E223……E22p
缺陷类型(B3)分为缺陷等级(C1)～(Cp)：E231、E232、E233……E23p
……
缺陷类型(Bn)分为缺陷等级(C1)～(Cp)：E2n1、E2n2、E2n3……E2np
缺陷(A3)中：
缺陷类型(B1)分为缺陷等级(C1)～(Cp)：E311、E312、E313……E31p
缺陷类型(B2)分为缺陷等级(C1)～(Cp)：E321、E322、E323……E32p
缺陷类型(B3)分为缺陷等级(C1)～(Cp)：E331、E332、E333……E33p
……
缺陷类型(Bn)分为缺陷等级(C1)～(Cp)：E3n1、E3n2、E3n3……E3np
……
缺陷(Am)中：
缺陷类型(B1)分为缺陷等级(C1)～(Cp)：Em11、Em12、Em13……Em1p
缺陷类型(B2)分为缺陷等级(C1)～(Cp)：Em21、Em22、Em23……Em2p
缺陷类型(B3)分为缺陷等级(C1)～(Cp)：Em31、Em32、Em33……Em3p
……
缺陷类型(Bn)分为缺陷等级(C1)～(Cp)：Emn1、Emn2、Emn3……Emnp
对于比较参数Fmn，表示第m种缺陷名称中第n种缺陷类型的比较方式。
缺陷(A1)中：
缺陷类型(B1)的比较方式为F11
缺陷类型(B2)的比较方式为F12
缺陷类型(B3)的比较方式为F13
……
缺陷类型(Bn)的比较方式为F1n
缺陷(A2)中：
缺陷类型(B1)的比较方式为F21
缺陷类型(B2)的比较方式为F22
缺陷类型(B3)的比较方式为F23
……
缺陷类型(Bn)的比较方式为F2n
缺陷(A3)中：
缺陷类型(B1)的比较方式为F31
缺陷类型(B2)的比较方式为F32
缺陷类型(B3)的比较方式为F33
……
缺陷类型(Bn)的比较方式为F3n
……
缺陷(Am)中：
缺陷类型(B1)的比较方式为Fm1
缺陷类型(B2)的比较方式为Fm2
缺陷类型(B3)的比较方式为Fm3
……
缺陷类型(Bn)的比较方式为Fmn
对于缺陷等级Ymn，
缺陷(A1)中：
缺陷类型(B1)的缺陷等级为Y11
缺陷类型(B2)的缺陷等级为Y12
缺陷类型(B3)的缺陷等级为Y13
……
缺陷类型(Bn)的缺陷等级为Y1n
缺陷(A2)中：
缺陷类型(B1)的缺陷等级为Y21
缺陷类型(B2)的缺陷等级为Y22
缺陷类型(B3)的缺陷等级为Y23
……
缺陷类型(Bn)的缺陷等级为Y2n
缺陷(A3)中：
缺陷类型(B1)的缺陷等级为Y31
缺陷类型(B2)的缺陷等级为Y32
缺陷类型(B3)的缺陷等级为Y33
……
缺陷类型(Bn)的缺陷等级为Y3n
……
缺陷(Am)中：
缺陷类型(B1)的缺陷等级为Ym1
缺陷类型(B2)的缺陷等级为Ym2
缺陷类型(B3)的缺陷等级为Ym3
……
缺陷类型(Bn)的缺陷等级为Ymn
以下给出一种具体示例，该示例的分级规则逻辑示意图可以参见附图2。
建立缺陷参数矩阵E
建立判定方式矩阵F
建立分级规则矩阵Y
建立规则筛选矩阵
建立缺陷分级结果模型
Z1＝MAX(Y11、Y12、Y13……Y1n)
Z2＝MAX(Y21、Y22、Y23……Y2n)
Z3＝MAX(Y31、Y32、Y33……Y3n)
……
Zm＝MAX(Ym1、Ym2、Ym3……Ymn)
建立实时分级判定时序逻辑：
如果(Js)＝(Gq)，按分级规则数学模型(E)＝(Eq)&(F)＝(Fq)&(Y)＝(Yq)执行。
如果缺陷(Hr)＝(Am)，按分级结果(Ir)＝(Zm)执行。
其中，H为实际缺陷。在每一卷钢带中，将表检仪检测到的所有实际缺陷进行逐一编码，如：H1、H2、H3……Hr，r为正整数，H为A中的任意一项。
I为实际结果。在同一卷钢带中，将所有实际缺陷H对应的分级结果进行逐一编码，如：I1、I2、I3……Ir，r为正整数，I为Z中的任意一项。
J为实际钢种。将每一卷的实际钢种进行逐一编码，如：J1、J2、J3……Js，s为正整数，J为G中的任意一项。
第二方面，本发明实施例提供了一种基于表检仪的钢带缺陷分级系统，该系统包括：
钢卷信息模块，用于统计和展示每一卷钢带的基础信息。此模块包含：序列号、钢卷号、检验时间、计算长度、订单宽度、订单后度、规则组、钢种、生产时间、是否成交、客户名称、实际长度等钢卷信息；可按某项钢卷信息进行排序；可对多条数据进行复制。
信息查询模块，用于按基础信息对钢卷进行查询。可按卷号进行查询，集成在信息界面中显示；或按某项基础信息进行高级查询，单击“高级查询”按钮后弹出对话框进行设置。
缺陷信息模块，用于统计和展示每一卷钢带的所有缺陷信息，缺陷信息模块与表检仪连接以获取实际缺陷数据。该模块通过双击钢卷信息模块中的具体一条，在弹出对话框中显示。此模块包含：序列号、缺陷编号、名称、表面、距边部1(操作侧)、距边部2(传动侧)、长度、宽度、面积等缺陷信息；可按某项钢卷信息进行排序；可对多条数据进行复制。。
缺陷分级模块，用于根据上述任一项的基于表检仪的钢带缺陷分级方法进行缺陷分级。该模块用于统计、展示每一卷钢带的所有缺陷的等级，通过单击钢卷信息模块中的具体一条，按分别显示上、下表面内容的方式，集成在主界面中。此模块包含：序列号、缺陷编号、名称、等级、判级规则、规则值、缺陷值等分级信息；可按某项钢卷信息进行排序；可对多条数据进行复制；同时，将最严重等级的缺陷以添加背景颜色的方式高亮度显示。
信息界面模块，将钢卷信息模块、缺陷信息模块和缺陷分级模块通过相互调用集成在同一界面中，用于查询、分析和管理每一卷钢带相关的缺陷信息。
可选地，本发明实施例提供的基于表检仪的钢带缺陷分级系统还包括：规则组设置模块，用于展示、编辑每一卷钢带所属的材料组。集成在设置界面中显示；用下拉菜单进行材料组选择后，才可设置相应规则组的参数值。
可选地，本发明实施例提供的基于表检仪的钢带缺陷分级系统还包括：参数显示模块，用于统计、展示每一项规则组下具体规则。此模块包含：序列号、缺陷名称、规则类型、比较方式、缺陷分级。
可选地，本发明实施例提供的基于表检仪的钢带缺陷分级系统还包括：参数编辑模块，用于新增、修改或删除每一项规则组下的具体规则。
可选地，本发明实施例提供的基于表检仪的钢带缺陷分级系统还包括：设置界面模块，用于查询、分析和管理每一项规则组相关的所有参数设置信息。设置界面模块通过将规则组设置模块、参数显示模块、参数编辑模块，通过相互调用关系，集成在同一界面中获得。
以下对本发明实施例提供的基于表检仪的钢带缺陷分级系统的有益效果进行说明：
通过使用此钢带缺陷分级系统，建立不同钢种、不同缺陷的分级规则组，将繁杂的缺陷体系结构化、数字化。钢带生产结束后，将表检仪检测到的带钢表面的所有缺陷按照量化管理参数逐一分级，第一时间集中展示，降低检验人员的作业强度的同时提升作业效率。整体缺陷的分析结果更加客观、准确、高效，所有数据均可供质量管理人员查看、下载，为积累产品一线真实数据、制定管理制度、分析管控结果提供大数据支持。根据分级结果，逐步改进表检仪的检出、分类准确性和完善规则体系参数，提升质量量化管理水平。
基于上述，为了使基于表检仪的缺陷分级系统(以下简称分级系统)能够从表检仪中获取实际缺陷数据，搭建分级系统与表检仪系统的物理连接，建立数据库交互表，达成表检仪向数据库服务器存储数据，分级系统逐卷读取缺陷数据的链路协议。
本发明实施例中，分级系统是基于微软C#语言进行程序编制，通过建立信息界面和设置界面两大模块，集成了钢卷信息、信息查询、缺陷信息、缺陷分级、规则组设置、参数显示、参数编辑等七个功能模块。同时，在微软SQL Server数据库内编制相应字段的表结构。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。
最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于表检仪的钢带缺陷分级方法，其特征在于，所述方法包括：
从表检仪中获取实际缺陷数据；
确定缺陷名称Am，m为正整数；
确定缺陷名称中的缺陷类型Bn，n为正整数；
划分缺陷等级Cp；
设定缺陷参数E，缺陷参数Emnp表征第m种缺陷名称中第n种缺陷类型的第p个缺陷等级对应的划分基准值，缺陷参数E为正实数；
确定比较参数F，比较参数为大于、大于等于、小于、小于等于或等于；
将比较参数与缺陷参数进行结合，获得分级规则矩阵Y，分级规则矩阵包括不同缺陷等级对应的数值区间；
将实际缺陷数据与分级规则矩阵进行比对，确定缺陷等级。
2.根据权利要求1所述的基于表检仪的钢带缺陷分级方法，其特征在于，将实际缺陷数据与分级规则矩阵进行比对，确定缺陷等级，包括：
将缺陷名称Am中缺陷类型Bn的缺陷数据与分级规则矩阵进行比对，将缺陷类型Bn中等级最严重的缺陷等级确定为该种缺陷类型Bn的缺陷等级Ymn。
3.根据权利要求2所述的基于表检仪的钢带缺陷分级方法，其特征在于，对缺陷类型Bn中的缺陷数据划分权重，若条件同时满足，优先选取权重严重的缺陷数据对应的缺陷等级作为Ymn。
4.根据权利要求3所述的基于表检仪的缺陷分级方法，其特征在于，将缺陷名称Am中每一项缺陷类型Bn中最严重的缺陷等级作为缺陷名称Am的缺陷等级Zm。
5.根据权利要求1至4任一项所述的基于表检仪的钢带缺陷分级方法，其特征在于，所述方法还包括：
将钢带按钢种进行分组，分别建立不同钢种的规则组，规则组包括缺陷参数、比较参数和分级规则。
6.一种基于表检仪的钢带缺陷分级系统，其特征在于，所述系统包括：
钢卷信息模块，用于统计和展示每一卷钢带的基础信息；
信息查询模块，用于按基础信息对钢卷进行查询；
缺陷信息模块，用于统计和展示每一卷钢带的所有缺陷信息，所述缺陷信息模块与表检仪连接以获取实际缺陷数据；
缺陷分级模块，用于根据权利要求1至5任一项所述的基于表检仪的钢带缺陷分级方法进行缺陷分级；
信息界面模块，将所述钢卷信息模块、所述缺陷信息模块和所述缺陷分级模块通过相互调用集成在同一界面中，用于查询、分析和管理每一卷钢带相关的缺陷信息。
7.根据权利要求6所述的基于表检仪的钢带缺陷分级系统，其特征在于，所述系统还包括：
规则组设置模块，用于展示、编辑每一卷钢带所属的材料组。
8.根据权利要求7所述的基于表检仪的钢带缺陷分级系统，其特征在于，所述系统还包括：
参数显示模块，用于统计、展示每一项规则组下具体规则。
9.根据权利要求8所述的基于表检仪的钢带缺陷分级系统，其特征在于，所述系统还包括：
参数编辑模块，用于新增、修改或删除每一项规则组下的具体规则。
10.根据权利要求9所述的基于表检仪的钢带缺陷分级系统，其特征在于，所述系统还包括：
设置界面模块，用于查询、分析和管理每一项规则组相关的所有参数设置信息。
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