CN110614282A - 一种热轧板坯表面清理质量缺陷的自动检测装置 - Google Patents

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张仁其
朱海华
吴海飞
唐豪伟
张科杰
梁兴国
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    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种热轧板坯表面清理质量缺陷的自动检测装置，包括：板坯表面拍摄单元和用于图像处理的计算机，计算机中安装有表面清理质量缺陷评定系统；所述板坯表面拍摄单元将图像传输至表面清理质量缺陷评定系统；所述表面清理质量缺陷评定系统包括：图像处理程序、板坯评级程序和板坯管理城西，通过图像处理程序将板坯图像特征进行表征和数据化处理，并将板坯信息数据传递至板坯评级程序，板坯评级程序自动给出需要评级的表面等级，同时将板坯的判定等级信息传递给板坯管理系统进行记录。本发明能对板坯表面清理质量状态进行准确客观的评价以及完整的记录，避免表面漏清理的板坯被装入加热炉，导致热轧过程中发生废钢事故和成品质量表面缺陷。

Description

一种热轧板坯表面清理质量缺陷的自动检测装置
技术领域
本发明涉及热轧板坯表面缺陷的检测装置，更具体地说，涉及一种热轧板坯表面清理质量缺陷的自动检测装置。
背景技术
现有的热轧板坯库主要设备有转盘辊道、转盘、板坯运输辊道、转盘间连接辊道、板坯卸料辊道、板坯移送台车、台板坯垛步进梁式运输机、自动上料小吊车、保温炉、板坯称量装置等。通过这些装置，各种板坯被送入热轧厂板坯库堆垛存放，然后根据轧制计划装入加热炉后轧制成成品钢卷。
被送入热轧板坯库的板坯表面常常带有很多质量缺陷，常见的表面质量缺陷有结疤、裂纹、气泡、夹渣、翘皮等，这些缺陷需要通过表面清理才能被轧制。清理过的板坯常常有局部漏清理的情况发生，导致热轧轧制过程中发生废钢事故和成品质量表面缺陷。目前常见的检测手段就是在生产现场安排了操作人员进行板坯表面质量检查，但是由于每天有几千块板坯需要在板坯库上料和收料，操作人员很难全部发现问题板坯。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种热轧板坯表面清理质量缺陷的自动检测装置，能对板坯表面清理质量状态进行准确客观的评价以及完整的记录，避免表面漏清理的板坯被装入加热炉，导致热轧轧制过程中发生废钢事故和成品质量表面缺陷。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种热轧板坯表面清理质量缺陷的自动检测装置，包括：板坯表面拍摄单元和用于图像处理的计算机，计算机中安装有表面清理质量缺陷评定系统；
所述板坯表面拍摄单元，包括：龙门架，设于龙门架上的检测箱，及光电对射开关，检测箱内设有闪光灯和工业相机，通过光电对射开关检测到板坯到达工位，利用工业相机采集板坯图像，并将图像传输至表面清理质量缺陷评定系统；
所述表面清理质量缺陷评定系统，包括：图像处理程序、板坯评级程序和板坯管理城西，通过图像处理程序将板坯图像特征进行表征和数据化处理，并将板坯信息数据传递至板坯评级程序，板坯评级程序预设置有表面标准图谱和表面等级，由图像处理程序处理后的表面图像与表面标准图像作对比训练和学习，自动给出需要评级的表面等级，同时将本块板坯的判定等级信息传递给板坯管理系统进行记录。
所述的检测箱为双层隔热箱体。
所述的检测箱内还设有制冷装置。
所述的制冷装置涡流冷却器。
所述的龙门架上还设有电器箱，电器箱内设有直流电源和交换机。
所述的计算机设于服务器-电控一体柜内。
所述的服务器-电控一体柜内还设有交换器、独立式I/O卡。
所述的闪光灯为高性能数字脉冲闪光灯。
所述的工业相机为500万像素彩色面阵相机。
本发明所提供的一种热轧板坯表面清理质量缺陷的自动检测装置，能够通过对上料或收料板坯表面清理质量情况的自动检测拍照、记录和评级，准确的将板坯信息传递到板坯管理系统中，对板坯做分级记录和客观的评估，不再依赖于人员的专业技能，对板坯表面清理质量做客观的评价和完整的记录，为板坯的使用提供客观依据，并能根据板坯表面清理质量情况针对性的调整轧制参数，有效的避免了因板坯表面清理质量问题而导致的一系列事故和质量损失。
附图说明
图1是本发明板坯表面拍摄单元的现场装配示意图；
图2是本发明板坯表面拍摄单元的现场拍摄示意图；
图3是现有检测方式的流程图；
图4是本发明检测方式的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
请结合图1至图2所示，本发明所提供的一种热轧板坯表面清理质量缺陷的自动检测装置，包括：板坯表面拍摄单元和用于图像处理的计算机，计算机中安装有表面清理质量缺陷评定系统；其中，板坯表面拍摄单元安装在收料辊道1或装料辊道的上方。
较佳的，所述板坯表面拍摄单元，包括：龙门架2，设于龙门架2上的检测箱3，及光电对射开关4，检测箱3内设有闪光灯5和工业相机6，通过光电对射开关4检测到板坯7到达工位，利用工业相机6采集板坯图像，闪光灯5和工业相机6同步曝光，提供照明，保证在各种光线条件下都能采集到清晰的图像，并将图像传输至表面清理质量缺陷评定系统。
较佳的，所述的龙门架2是用于安装检测箱3，同时也是人员操作、维护的台面。为了不影响轧线辊道检修，龙门架1之上的所有电气、通讯电缆采用航空插头连接，检修轧线辊道时，只需拔掉航空插头，就可以将龙门架吊放到辊道之外。
较佳的，光电对射开关4，包括发端和接收端，分别安装在辊道1的两侧，当板坯7遮挡住光电开关时，开关信号发生跳变，跳变的信号立刻触发工业相机6拍照。
较佳的，所述的检测箱3为双层隔热箱体，检测箱3内安装有工业相机6、闪光灯5及制冷装置。
闪光灯5：两台高性能数字脉冲闪光灯，能够精确控制闪光时间，从而相机曝光时间精确同步。该闪光灯管功率为100W,闪光次数不低于1000万次。该闪光灯由相机IO信号触发，供电为220VAC,触发电压为12VDC。
工业相机6：一台500万像素彩色面阵相机，具备全帧快门功能，能够消除物体运动导致的拍摄拖影，图像通过网络口输出图像。
制冷装置采用涡流冷却器：自动检测装置的检测箱3采用涡流冷却器进行冷却，涡流式冷却器是利用压缩空气作为动力源，当压缩空气进入涡流管后，会以接近音速的速度高速旋转并流向涡管的热气出口端。部分热气从涡流管热端的控制阀流出，剩余体掉头流向涡管的另一端，并以冷气形式外部。涡流式冷却器通过调节热气出口端的控制阀，可调冷、两气流量比例及温度，可根据不同的需气流量比例及温度，可根据不同的需求自行调节，制冷效果是不受环境温度影响的。
较佳的，龙门架2上还设有电器箱，电器箱内部包括直流电源、交换机。用于给工业相机6和光电对射开关4供电，交换机用于将光纤转换成网线，网线再接入工业相机6。电气箱与检测箱3之间的电缆采用航空插头连接，气管采用快插接头连接，便于插拔。
较佳的，所述的计算机设于服务器-电控一体柜内，计算机中预装的所述表面清理质量缺陷评定系统，包括：图像处理程序、板坯评级程序和板坯管理城西，通过图像处理程序将板坯图像特征进行表征和数据化处理，并将板坯信息数据传递至板坯评级程序，板坯评级程序预设置有表面标准图谱和表面等级，由图像处理程序处理后的表面图像与表面标准图像作对比训练和学习，自动给出需要评级的表面等级，同时将本块板坯的判定等级信息传递给板坯管理系统进行记录，便于后期的跟踪与管理。
较佳的，所述的板坯管理系统，作出板坯使用条件的判断：根据板坯表面清理质量情况针对性的调整轧制参数，有效的避免了因板坯表面清理质量问题而导致的一系列事故和质量损失。
较佳的，所述的服务器-电控一体柜内还设有交换器，用于操作的显示器键鼠，供配电器件。配置一台独立式I/O卡，能够将IO信号转换成网络协议传输到计算机。系统与现场所有的通讯接口全部从服务器-电控一体柜接出，包括至L1，L2，Fluxx系统，远程监测系统的网线。总电源也接入服务器-电控一体柜。
再通过图3与图4的对比可见，本发明能够通过对上料或收料板坯表面清理质量情况的自动检测拍照、记录和评级，准确的将板坯信息传递到板坯管理系统中，对板坯做分级记录和客观的评估，不再依赖于人员的专业技能，对板坯表面清理质量做客观的评价和完整的记录，为板坯的使用提供客观依据，并能根据板坯表面清理质量情况针对性的调整轧制参数，有效的避免了因板坯表面清理质量问题而导致的一系列事故和质量损失。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (9)

1.一种热轧板坯表面清理质量缺陷的自动检测装置，其特征在于，包括：板坯表面拍摄单元和用于图像处理的计算机，计算机中安装有表面清理质量缺陷评定系统；
所述板坯表面拍摄单元，包括：龙门架，设于龙门架上的检测箱，及光电对射开关，检测箱内设有闪光灯和工业相机，通过光电对射开关检测到板坯到达工位，利用工业相机采集板坯图像，并将图像传输至表面清理质量缺陷评定系统；
所述表面清理质量缺陷评定系统，包括：图像处理程序、板坯评级程序和板坯管理城西，通过图像处理程序将板坯图像特征进行表征和数据化处理，并将板坯信息数据传递至板坯评级程序，板坯评级程序预设置有表面标准图谱和表面等级，由图像处理程序处理后的表面图像与表面标准图像作对比训练和学习，自动给出需要评级的表面等级，同时将本块板坯的判定等级信息传递给板坯管理系统进行记录。
2.如权利要求1所述的一种热轧板坯表面清理质量缺陷的自动检测装置，其特征在于：所述的检测箱为双层隔热箱体。
3.如权利要求2所述的一种热轧板坯表面清理质量缺陷的自动检测装置，其特征在于：所述的检测箱内还设有制冷装置。
4.如权利要求3所述的一种热轧板坯表面清理质量缺陷的自动检测装置，其特征在于：所述的制冷装置涡流冷却器。
5.如权利要求1所述的一种热轧板坯表面清理质量缺陷的自动检测装置，其特征在于：所述的龙门架上还设有电器箱，电器箱内设有直流电源和交换机。
6.如权利要求1所述的一种热轧板坯表面清理质量缺陷的自动检测装置，其特征在于：所述的计算机设于服务器-电控一体柜内。
7.如权利要求6所述的一种热轧板坯表面清理质量缺陷的自动检测装置，其特征在于：所述的服务器-电控一体柜内还设有交换器、独立式I/O卡。
8.如权利要求1所述的一种热轧板坯表面清理质量缺陷的自动检测装置，其特征在于：所述的闪光灯为高性能数字脉冲闪光灯。
9.如权利要求1所述的一种热轧板坯表面清理质量缺陷的自动检测装置，其特征在于：所述的工业相机为500万像素彩色面阵相机。
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