CN111982919A - 涂层导体金属基带表面缺陷的动态监测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种金属基带表面缺陷动态监测装置及检测方法，主要解决现有装置和方法只能通过单个的点测试来描述长带且仅采用灰度检测不能对产品进行等级分类的技术问题。本发明动态监测装置，包括生产线绕带装置，在金属基带上方设有上表面检测桥架及照明装置，在金属基带下方设有下表面检测桥架及照明装置，生产线绕带装置、上表面检测桥架及照明装置、下表面检测桥架及照明装置分别将生产信号和图像及控制信号通过线缆传送给计算机系统，计算机系统在线分析产品表面图像的各种特征，实现对表面缺陷的定位、检测、测量，然后将数据通过网络传送给报警监控计算机，输出各种即时和延迟信号。
Description
技术领域
本发明涉及高温超导涂层导体表面缺陷的检测装置及方法，特别涉及一种涂层导体金属基带表面的动态监测装置及检测方法。
背景技术
基于REBa2Cu3O(7-δ)(REBCO, RE=Y,Gd,Dy等稀土元素)超导体的第二代高温超导带材是一种新型电力材料，相比第一代Bi-2223和Bi-2212超导带材/线材，具备更高的不可逆场、更高的超导转变温度和更高的临界电流密度，能够在较高的温度（液氮温区）和磁场环境下应用，它是世界各国在高温超导领域研发的焦点。它的典型结构分为：金属基带、缓冲层、超导层及保护层，金属基带对整个超导带材起主要的支撑作用，要求具有高的抗氧化性、较低的磁性和良好的机械性能，同时还要求具有与缓冲层及超导层相近的热膨胀系数。由于要在金属基带上直接生长缓冲层，要求基带表面粗糙度小，无颗粒、油渍、划痕等缺陷。通常的检测是采取抽样的形式，截取长带中的某一段进行表面缺陷分析，通过测量少数点的特征来描述整条长带，无法针对长带进行连续化的表面缺陷监测，从实际上描述长带的特征，尤其是沿长度方向的表面均匀性和一致性。本发明的目的在于提供一种动态监测装置及方法，可实时在线监控长带的表面缺陷情况，并及时反馈给现场操作人员，提高超导带材长带的生产效率和质量。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种金属基带表面缺陷动态监测装置及检测方法，主要解决现有装置和方法只能通过单个的点测试来描述长带且仅采用灰度检测不能对产品进行等级分类的技术问题。
本发明的技术方案为：一种涂层导体金属基带表面缺陷的动态监测装置，包括生产线绕带装置，在金属基带上方设有上表面检测桥架及照明装置，在金属基带下方设有下表面检测桥架及照明装置，生产线绕带装置、上表面检测桥架及照明装置、下表面检测桥架及照明装置分别将生产信号和图像及控制信号通过线缆传送给计算机系统，计算机系统在线分析产品表面图像的各种特征，实现对表面缺陷的定位、检测、测量，然后将数据通过网络传送给报警监控计算机，输出各种即时和延迟信号。
所述上表面检测桥架和下表面检测桥架均安装有阵线相机，阵线相机距金属基带为10mm左右。
一种涂层导体金属基带表面缺陷的动态监测装置的检测方法，具体包括：
（1）设定生产线绕带系统参数；
（2）设定监测系统参数；
（3）检测系统主机通过预先设定的监测系统参数（如麻点、划痕、水渍、折痕等参数）与实际带材表面参数进行对比并记录，系统在线分析产品表面图像的各种特征、面积大小、位置高低，实现对表面缺陷的定位、检测、测量和分类，形成表面质量统计图；
（4）监测装置将缺陷图片和相关信息实时显示于屏幕，并保存于数据库。每当检测到缺陷，系统输出各种即时和延迟信号，比如报警、贴标、分拣等；
（5）长带产品检测结束后，系统产生整条长带产品的质量检测报告。
本发明有益效果：以往的测试是长带制备完成后，从长带上剪下1-2 cm的短样进行测试，只对长带上的某一个点进行测试。本发明提供了一种动态监测的方法，不需要破坏长带，可实现长带生产过程的实时监测及结果反馈。不会对接触带材的表面或对带材造成直接或间接的损坏，对整条长带都有实时的记录数据及导出表格的功能，方便操作人员调出数据及表格整理保存。本发明的监测装置及方法能记录公司产品各种不同类型的缺陷，包括划痕、污渍、水渍、边缘折损、黑(灰)点、印记(痕)、指纹、麻点以及其他非正常缺陷。本发明采取特征分析方式，而非仅仅灰度检测，保证缺陷的检测效果。可以自行设定缺陷的过滤阀值，进行产品等级分类。可自动产生生产批号或者操作员输入被检测带材的编号，以追溯产品质量。可形成检测规则库，定制检测内容，适应不同检测需求，提供实时的 X-Y 轴缺陷分布图。根据检测结果，生产每盘带材的缺陷统计报告，并可打印查看。多种分析和查询维度，方便管理者从不同角度审视产品质量。缺陷图像和缺陷记录以标准格式存储，便于后续人员离线分析和检查。可保存 24 个月以上的检测结果数据。工作人员可根据生产线生产速度，可自动调整相机扫描频率，确保检测准确。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为监测系统检测示意图。
图3为金属基带长带表面缺陷检测结果图。
图4为金属基带长带X-Y轴缺陷分布图。
图中：1-金属基带，2-上表面检测桥架及照明装置，3-下表面检测桥架及照明装置，4-计算机系统，5-报警监控计算机，6-生产线绕带装置，7-阵线相机，8-强光灯。
具体实施方式
参照图1，一种涂层导体金属基带表面缺陷的动态监测装置，包括生产线绕带装置6，在金属基带1上方设有上表面检测桥架及照明装置2，在金属基带1下方设有下表面检测桥架及照明装置3，生产线绕带装置6、上表面检测桥架及照明装置2、下表面检测桥架及照明装置3分别将生产信号和图像及控制信号通过线缆传送给计算机系统4，计算机系统4在线分析产品表面图像的各种特征，实现对表面缺陷的定位、检测、测量，然后将数据通过网络传送给报警监控计算机5，输出各种即时和延迟信号。
参照图2，所述上表面检测桥架和下表面检测桥架均安装有阵线相机7，阵线相机距金属基带为10mm左右。所述照明装置为强光灯8。
一种涂层导体金属基带表面缺陷的动态监测装置的检测方法，具体操作：
1.在倒带机上放置好将要测试的产品，并用牵引带焊接；
2.打开倒带机电源开关，清零计数米数；
3.打开强光灯8电源开关；
4.打开动态监测装置控制界面，输入产品的信息及检测人；
5.按下检测按钮，开始动态走带检测，并于走带结束后关闭。
所述步骤4和步骤5具体为：
（1）设定生产线绕带系统参数，检测对象：金属带材单面；幅宽：带材幅宽最大 40 mm，检测设计面 40 mm；绕卷速度：0-30 m/min；环境温度：0-35 ℃。
（2）设定监测系统参数，检测区域：金属基带正面。缺陷类型：针孔，脏污，油斑，氧化，划伤，脱皮，折印，异物，破边。检测分辨率：横向（CD）0.05 mm / 纵向（MD）0.05 mm。检测结果：报警；实时显示缺陷图片；记录和保存缺陷的坐标及尺寸信息并提供查询接口。检测结果基本分类显示：检测结果以灰度值及大小区分，分类显示为白缺陷、黑缺陷，模拟位置分布报表中以不同颜色和形状显示位置分布，同类别再细分为大、中、小分别显示。通过上下表面放置检测桥架及照明装置中高性能的线阵相机7（德国Basler高清线阵相机，分辨率为4096，行频是18KHz）实时采集产品的表面图像，然后由专用线缆（相机专用屏蔽电缆和网线）将图像传输至检测系统的主机（研祥810E工控机）。
（3）检测系统主机通过预先设定的监测系统参数（如麻点、划痕、水渍、折痕等参数）与实际带材表面参数进行对比并记录，系统在线分析产品表面图像的各种特征、面积大小、位置高低，实现对表面缺陷的定位、检测、测量和分类，形成表面质量统计图。见图3和图4。
（4）监测装置将缺陷图片和相关信息实时显示于屏幕（显示器为17寸三星液晶显示器），并保存于数据库。每当检测到缺陷，系统输出各种即时和延迟信号，比如报警、贴标、分拣等。
（5）长带产品检测结束后，系统产生整条长带产品的质量检测报告。
Claims (4)
1.一种涂层导体金属基带表面缺陷的动态监测装置，包括生产线绕带装置，其特征是：在金属基带上方设有上表面检测桥架及照明装置，在金属基带下方设有下表面检测桥架及照明装置，生产线绕带装置、上表面检测桥架及照明装置、下表面检测桥架及照明装置分别将生产信号和图像及控制信号通过线缆传送给计算机系统，计算机系统在线分析产品表面图像的各种特征，实现对表面缺陷的定位、检测、测量，然后将数据通过网络传送给报警监控计算机，输出各种即时和延迟信号。
2.根据权利要求1所述的涂层导体金属基带表面缺陷的动态监测装置，其特征是：所述上表面检测桥架和下表面检测桥架均安装有阵线相机，阵线相机距金属基带为10mm。
3.一种涂层导体金属基带表面缺陷的动态监测装置的检测方法，其特征是：包括以下步骤：
（1）设定生产线绕带系统参数；
（2）设定监测系统参数；
（3）检测系统主机通过预先设定的监测系统参数与实际带材表面参数进行对比并记录，系统在线分析产品表面图像的各种特征、面积大小、位置高低，实现对表面缺陷的定位、检测、测量和分类，形成表面质量统计图；
（4）监测装置将缺陷图片和相关信息实时显示于屏幕，并保存于数据库；
（5）长带产品检测结束后，系统产生整条长带产品的质量检测报告。
4.根据权利要求3所述的涂层导体金属基带表面缺陷的动态监测装置的检测方法，其特征是：所述步骤（4）每当检测到缺陷，系统输出各种报警、贴标、分拣类即时和延迟信号。
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