CN117664965A - 钢板氧化铁皮残存量的检测系统及方法 - Google Patents

钢板氧化铁皮残存量的检测系统及方法 Download PDF

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CN117664965A CN202311596302.5A CN202311596302A CN117664965A CN 117664965 A CN117664965 A CN 117664965A CN 202311596302 A CN202311596302 A CN 202311596302A CN 117664965 A CN117664965 A CN 117664965A
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Abstract

本发明公开了一种钢板氧化铁皮残存量的检测系统及方法,可用于金属除鳞领域。包括:图像检测装置,用于采集钢板表面氧化层形貌照片,通过图像检测,与数据库中钢板表面氧化层形貌照片进行对比,对钢板进行表面检测,确认是否达到预设破鳞效果和抛砂效果,控制破鳞拉矫机、一级抛砂除鳞机和二级抛砂除鳞机的运行参数;破鳞拉矫机,用于对钢板表面进行破鳞处理;一级抛砂除鳞机,用于对破鳞后的钢板表面进行抛砂处理;二级抛砂除鳞机,用于对抛砂后的钢板表面进行二次抛砂处理。通过采用破鳞拉矫机、一次抛砂除鳞机、二次抛砂除磷机的工艺流程去除钢板氧化铁皮。本发明可以实现氧化铁皮的去除和氧化铁皮残存剩余厚度控制,提高生产效率。

Description

钢板氧化铁皮残存量的检测系统及方法
技术领域
本发明涉及金属除鳞领域,尤其涉及钢板氧化铁皮残存量的检测系统及方法。
背景技术
本部分旨在为本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
金属材料在热态轧制或热处理过程中会在其表面形成一层金属氧化物组成的致密覆盖物,俗称“鳞皮”,该鳞皮的存在对进一步加工处理会造成影响:一方面使得材料的表面裂纹不易被发现,从而使加工出的成品存在质量问题;另一方面,轧制过程中易发生将鳞皮压入金属表层,如后续氧化层脱落,在金属板表面形成凹陷,造成表面质量问题;同时,氧化物的存在,加速轧辊或拉拔机的磨损。氧化铁皮是轧钢厂在轧制过程中轧件遇水急剧冷却后钢材表面产生的含铁氧化物,它占所处理钢材的3%~5%之间,其w(Fe)高达80%~90%。钢材锻造和热轧热加工时,由于钢铁和空气中氧的反应,常会大量形成氧化铁皮,造成堆积,浪费资源。如果对这些资源合理利用,可以降低生产成本,同时可以起到环保节能作用。氧化铁皮的主要成分是Fe2O3、Fe3O4、FeO。一般氧化铁皮的层次有三层:其中,氧化铁皮最外层为Fe2O3,约占氧化铁皮厚度10%,其性质是:细腻有光泽、松脆、易脱落;并且有阻止内部继续剧烈氧化的作用;第二层是Fe2O3和FeO的混合体,通常写成Fe3O4,约占全部厚度的50%;与金属本体相连的第三层是FeO,约占氧化铁皮厚度的40%,FeO的性质发粘,粘到钢料上不易除掉。因此必须对进入冷轧前的钢板进行除鳞处理。
发明内容
本发明实施例提供一种钢板氧化铁皮残存量的检测系统,用以去除钢板氧化铁皮,提高生产效率,降低生产成本,该系统包括:
图像检测装置,用于采集钢板表面氧化层形貌照片,通过图像检测,与数据库中钢板表面氧化层形貌照片进行对比,对钢板进行表面检测,确认是否达到预设破鳞效果和抛砂效果,控制破鳞拉矫机、一级抛砂除鳞机和二级抛砂除鳞机的运行参数;
破鳞拉矫机,用于对钢板表面进行破鳞处理;
一级抛砂除鳞机,用于对破鳞后的钢板表面进行抛砂处理;
二级抛砂除鳞机,用于对抛砂后的钢板表面进行二次抛砂处理。
本发明实施例还提供一种钢板氧化铁皮残存量的检测方法,用以去除钢板氧化铁皮,提高生产效率,降低生产成本,该方法包括:
图像检测装置采集钢板表面氧化层形貌照片,通过图像检测,破鳞拉矫机对钢板表面进行破鳞处理;
图像检测装置采集破鳞后的钢板表面氧化层形貌照片,进行表面检测,确认是否达到预设破鳞效果,达到预设破鳞效果时,维持破鳞拉矫机运行参数,未达到预设破鳞效果时,对破鳞拉矫机运行参数进行调整,直到达到预设破鳞效果;
图像检测装置采集钢板表面氧化层形貌照片,通过图像检测,确定氧化层厚度和种类,一级抛砂除鳞机对钢板表面进行抛砂处理;
图像检测装置采集抛砂后的钢板表面氧化层形貌照片,进行表面检测,确认是否达到预设抛砂效果,达到预设抛砂效果时,维持一级抛砂除鳞机运行参数,未达到预设抛砂效果时,对一级抛砂除鳞机运行参数进行调整,直到达到预设抛砂效果;
图像检测装置采集钢板表面氧化层形貌照片,通过图像检测,确定氧化层厚度和种类,二级抛砂除鳞机对钢板表面进行二次抛砂处理;
图像检测装置采集二次抛砂后的钢板表面氧化层形貌照片,进行表面检测,确认是否达到预设二次抛砂效果,达到预设二次抛砂效果时,维持二级抛砂除鳞机运行参数,未达到预设二次抛砂效果时,对二级抛砂除鳞机运行参数进行调整,直到达到预设二次抛砂效果。
本发明实施例中,图像检测装置,用于采集钢板表面氧化层形貌照片,通过图像检测,与数据库中钢板表面氧化层形貌照片进行对比,对钢板进行表面检测,确认是否达到预设破鳞效果和抛砂效果,控制破鳞拉矫机、一级抛砂除鳞机和二级抛砂除鳞机的运行参数;破鳞拉矫机,用于对钢板表面进行破鳞处理;一级抛砂除鳞机,用于对破鳞后的钢板表面进行抛砂处理;二级抛砂除鳞机,用于对抛砂后的钢板表面进行二次抛砂处理。通过采用破鳞拉矫机、一次抛砂除鳞机、二次抛砂除磷机的工艺流程去除钢板氧化铁皮,实现氧化铁皮的精确去除和氧化铁皮残存剩余厚度控制,提高生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
图1为本发明实施例中提供的钢板氧化铁皮残存量的检测系统的示意图;
图2为本发明实施例中提供的钢板氧化铁皮残存量的检测系统的另一示意图;
图3为本发明实施例中提供的钢板氧化铁皮残存量的检测系统的另一示意图;
图4为本发明实施例中提供的钢板氧化铁皮残存量的检测系统的另一示意图;
图5为本发明实施例中提供的钢板氧化铁皮残存量的检测方法的流程图;
图6为本发明实施例中提供的对未破鳞的钢板进行预处理的流程图;
图7为本发明实施例中提供的对二次抛砂后的钢板进行处理的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
本文中术语“和/或”,仅仅是描述一种关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合,例如,包括A、B、C中的至少一种,可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
在本说明书的描述中,所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施,其中的步骤顺序不作限定,可根据需要作适当调整。
目前,现有的钢板除鳞方式:
1、工具除鳞:主要使用钢丝刷等工具对钢材表面进行打磨,可以去除松动或翘曲的氧化皮、铁锈、焊渣等。手动工具除鳞能达到Sa2级;工具除鳞效率低,无法实现产品自动化,且对人体危害比较大。
2、酸洗除鳞:常采用硫酸、盐酸及氢氟酸等强酸溶液对钢板表面除鳞处理,化学酸洗可以去除氧化皮、铁锈、旧涂层。化学清洗虽然能使表面达到一定的清洁度和粗糙度,但酸洗容易出现过腐蚀和氢脆问题,酸雾对人体和环境有危害。化学湿法酸洗工艺的生产环境非常恶劣,且因产生大量的残酸而需进行循环再生处理,排放的废气中含有大量的酸性、腐蚀性成分,如HCl、SO2等,直接对大气造成污染。
3、喷丸除鳞:喷丸是以金属弹丸,利用压缩空气或机械离心力为动力和摩擦力来去除金属锈蚀的方法。喷丸进行表面处理,打击力大,清理效果明显,但喷丸对钢板的处理,容易造成工件变形,对环境污染大,且仅能在密闭空间操作,工作效率低。
4、浆料除鳞:多家企业和研发机构申请了利用颗粒和水的混合浆料对钢板从表面除鳞的专利技术,主要技术方案有两种,一种是利用高压水射流携带金属等砂粒对钢板表面进行高速冲击,实现氧化皮的脱除;另一种是利用离心式抛砂机旋转加速砂水混合浆料,将砂水混合浆料抛射至钢板表面,去除氧化皮。采用高压水射流的方式需要较高的供水压力,同时射流喷头磨损较为严重,使用寿命短;采用湿式抛砂的方式需要进行砂水分离和水的净化过滤,砂水循环系统较为复杂,同时砂水分离效果较差。
基于以上研究及应用背景,本发明实施例提供了一种钢板氧化铁皮残存量的检测系统,如图1所示,包括:
图像检测装置,用于采集钢板表面氧化层形貌照片,通过图像检测,与数据库中钢板表面氧化层形貌照片进行对比,对钢板进行表面检测,确认是否达到预设破鳞效果和抛砂效果,控制破鳞拉矫机、一级抛砂除鳞机和二级抛砂除鳞机的运行参数;
破鳞拉矫机,用于对钢板表面进行破鳞处理;
一级抛砂除鳞机,用于对破鳞后的钢板表面进行抛砂处理;
二级抛砂除鳞机,用于对抛砂后的钢板表面进行二次抛砂处理。
本发明提出了一种钢板氧化铁皮残存量的检测系统,利用湿式抛砂机进行除鳞处理,将磨料与水混合配置得到的砂浆,砂浆经过抛砂器抛射至热轧钢板表面去除氧化铁皮,利用砂水分离装置实现砂水高效分离,实现砂水系统的高效循环,通过对钢板表面氧化铁皮的残存量进行动态检测,实施控制抛砂机和钢板的工艺参数,实现钢板高效的除鳞。
在一实施例中,还包括:
开卷机,用于对钢卷进行开卷;
矫直机,用于对开卷的钢卷进行矫直;
第一切头剪,用于对矫直后的钢板进行剪切;
焊机,用于对剪切后的钢板和穿带引导系统进行焊接;
气体吹扫装置,用于对焊接后的钢板进行表面吹扫。
在一实施例中,图像检测装置包括:
表面摄像头,用于采集进行表面吹扫后的钢板表面氧化层形貌照片;
数据库,用于存储钢板表面氧化层形貌照片和对应的破鳞拉矫机工艺参数、对应的一级抛砂除磷机工艺参数、对应的二级抛砂除磷机工艺参数;
控制模块,用于将钢板表面氧化层形貌照片与数据库存储的钢板表面氧化层形貌照片进行匹配,根据匹配结果对应的破鳞拉矫机工艺参数、一级抛砂除磷机工艺参数和二级抛砂除磷机工艺参数,分别控制破鳞拉矫机、一级抛砂除鳞机和二级抛砂除鳞机的运行。
在一实施例中,还包括:
带钢清洗装置,用于对带钢或钢板表面进行清洗;
烘干装置,用于对带钢或钢板表面进行烘干处理;
平整机,用于对烘干后的钢板进行平整处理;
表面检测仪,用于确定平整后的钢板氧化铁皮残存量,确认是否达到预设氧化铁皮残存量。
在一实施例中,还包括:
第二切头剪,用于对经过表面检测仪检测的钢板进行剪切;
纠偏系统,用于对剪切后的钢板进行纠偏;
切边剪,用于对纠偏后的钢板进行切边;
卷取机,用于对剪切和切边剩余的钢板进行卷取;
涂油机,用于对切边后的钢板表面进行涂油。
在一实施例中,还包括:
入口活套,用于辅助钢板连续进入气体吹扫装置;
出口活套,用于缓冲卷取机更换时的生产节奏。
图2为本发明实施例中提供的钢板氧化铁皮残存量的检测系统的另一示意图,如图2所示,具体实施时,钢卷由横移小车输送至开卷机位置,开卷机对钢卷进行开卷,钢卷头部经过转向夹送辊进入矫直机,经过矫直机后的钢卷头部由第一切头剪进行剪切,实现端部平齐,钢板与穿带引导装置由焊机进行焊接;
钢板经气体吹扫装置1A和1B进行表面吹扫,表面摄像头1A、1B对钢板表面氧化层进行检测,结合钢板厚度,通过图像检测,确认氧化层厚度和种类,同时与数据库对比,数据存内存储钢板表面氧化层形貌照片和对应的破鳞拉矫机工艺参数,实现自动控制;根据钢板表面Fe2O3形貌特征和厚度确定第一S形张力辊、破鳞拉矫机、第二S形张力辊的控制参数,利用破鳞拉矫机对钢板表面进行破鳞处理,实现表层Fe2O3的有效去除,利用表面摄像头2A、2B对钢板表面检测,确认钢板表面Fe2O3是否去除达到预期效果(与数据库中Fe2O3去除效果理想状态形貌对比),如果达到预期效果,稳定破鳞拉矫机设备运行参数;如果未达到预期效果,对钢板行进速度、张力辊张力、破鳞拉矫机工艺参数进行调节,直至达到预期除鳞效果。
图3为本发明实施例中提供的钢板氧化铁皮残存量的检测系统的另一示意图,如图3所示,表面摄像头2A、2B对钢板表面检测,确定钢板表面Fe3O4的厚度和形貌特征,同时与数据库对比,数据存内存储钢板表面氧化层形貌照片和对应的一级抛砂除磷机工艺参数,钢板经过一级抛砂除磷机进行抛砂处理,表面摄像头3A、3B对处理后的钢板表面进行检测,确定钢板表面Fe3O4是否去除达到预期效果(与数据库中Fe3O4去除效果理想状态形貌对比),如果达到预期效果,稳定一级抛砂除磷机设备运行参数;如果未达到预期效果,对钢板行进速度、抛砂除磷机砂水喷射量进行调节,直至达到预期除鳞效果;
表面摄像头3A、3B对处理后的钢板表面进行检测,确定钢板表面FeO厚度和形貌特征,同时与数据库对比,数据存内存储钢板表面氧化层形貌照片和对应的二级抛砂除磷机工艺参数,钢板经过二级抛砂除磷机进行抛砂处理,表面摄像头4A、4B对处理后的钢板表面进行检测,确定钢板表面FeO是否去除达到预期效果(与数据库中FeO去除效果理想状态形貌对比),如果达到预期效果,稳定二级抛砂除磷机设备运行参数;如果未达到预期效果,对钢板行进速度、抛砂除磷机砂水喷射量进行调节,直至达到预期除鳞效果;
经过二级抛砂除鳞及处理后的钢板进入带钢清洗装置,利用清水对带钢或钢板表面进行清洗,利用烘干装置对带钢表面进行烘干处理,平整机对钢板进行平整处理,利用表面检测仪对钢板表面进行检测,确定钢板氧化铁皮残存量是否达到预期目标,如果达到预定目标要求,上游各设备保持设备运行工艺参数,如果未达到预定目标要求,结合各级表面摄像头检测结果,确定破鳞拉矫机、一级抛砂除磷机、二级抛砂除磷机是否分别达到预期除鳞效果,确定未达到预期除鳞效果的设备单元,进行工艺参数修正和设备检测,确保钢板经过除鳞系统后能够达到预定钢板氧化铁皮残存量;经过表面检测仪检测的钢板经第二切头剪进入纠偏系统,对钢板进行纠偏。
图4为本发明实施例中提供的钢板氧化铁皮残存量的检测系统的另一示意图,如图4所示,经过切边剪对钢板进行切边,剪切的废边由废边卷取机进行卷取,钢板经过三辊张力辊机构进入涂油机进行钢板表面涂油操作,后续钢板经过卷取转向辊由卷取机进行卷取。
卷取机卷取钢板重量达到预定值时,由第二切头剪对钢板进行剪切,直至卷取机完成卷取动作,进行钢卷横移,实现卷取机进入待机状态;同时利用卷取转向辊控制钢板向另一个卷取机行进,由另一个待机卷取机进行卷取;两台卷取机交替工作,实现钢板连续卷取,实现钢板连续除鳞工艺生产。
平整机之后设有表面检查仪,表面检查仪进行表面质量的检查,以便于根据检测到的带钢表面质量情况,对抛砂除鳞机的运行状态进行调整,改善除鳞效果。表面检查仪包括设于带钢上下表面的高清摄像头,高清摄像头可以对带钢表面进行实时扫描;现有的生产线通常采用对带钢表面的明暗度进行检测的灰度仪,带钢表面明暗度的检测不能体现氧化铁皮清洗干净的具体程度,且灰度仪一般只检测带钢中心区域;表面检查仪可以全宽度范围内检查带钢表面的质量,更全面的反映带钢的表面状态。
表面检查仪可以配置缺陷数据库,数据库存储有正常清洗后带钢的表面形貌中,将照片与数据库中的缺陷进行对比,可以分析带钢表面的清洗状态,判断带钢表面状态。
表面检查仪可以与抛砂除鳞机进行闭环控制,依据所检测的带钢的表面状态,来控制抛砂除鳞机中的抛射器的转速、抛射叶轮的角度和颗粒控制阀的开口度。抛砂除鳞机中,调整抛砂器的转速可以控制砂水的流量,通过颗粒控制阀可以控制砂水的比例。表面检查仪检测全宽度板面带钢状态,来闭环控制抛砂除鳞机的抛砂器的转速及抛射角度,从而合理调整水砂比例,减少不必要的能源消耗。例如:如果检测的表面形貌显示抛砂过度,那么将传输信号通知抛砂器降低转速来降低钢砂和电能的消耗,或者提高机组速度从而提高产量,以达到降低吨钢消耗的目的。
在焊接后端设置入口活套,钢板氧化铁皮去除过程中,当前一卷带钢尾部通过矫直机后,第二卷钢卷头部紧跟前一卷带钢尾部,在第一切头剪装置内进行夹持固定,将前一卷尾部和后一卷头部进行对接,由第一切头剪对前一卷进行切尾操作,对后一卷进行切头操作,切头切尾时间不大于2秒钟,剪切后前一卷尾部和后一卷头部能够严格对接,同时进入焊机装置进行焊接,实现钢板的连续除鳞操作,减少生产间歇和穿带操作,实现生产线的连续操作,同时设置的活套装置保证后续破鳞拉矫机、一级抛砂除鳞机、二级抛砂除磷机等设备能够在不降低带钢行进速度的情况下,前一卷带钢尾部和后一卷带钢头部在焊机内停留时间不超过2秒钟,实现带钢的焊接操作,利用活套内储存的带钢满足后续带钢的正常生产,活套的长度不小于300m,带钢进入第一切头剪至焊机完成焊接总时间不大于10秒钟,带钢正常生产行进速度不小于60m/min,第一切头剪出口与焊机入口距离不大于2m。
在涂油机后端设置出口活套,出口活套用于缓冲卷取机更换时的生产节奏,同时可根据破鳞拉矫机、一级抛砂除磷机、二级抛砂除磷机行进速度的动态调节,出口活套长度不小于300m。
表面摄像头2A、2B,表面摄像头3A、3B,表面摄像头4A、4B前端可设置气体吹扫装置,对钢板表面进行吹扫,清理钢板表层脱落的氧化铁皮或抛砂砂粒或者残存水滴,保证表面摄像头具有良好的图像识别效果。
结合上游数据确定钢板有效厚度,根据表面摄像头1A、1B采集区域确认钢板表面距离摄像头1A、1B的高度和钢板位置,同时与数据库钢板表面氧化层形貌进行对比,预先判断钢板氧化层厚度,制定破鳞拉矫机的工艺参数;表面摄像头2A、2B采集钢板经过破鳞拉矫机后的形貌特征,同时判定钢板厚度,利用两次钢板厚度差计算氧化层去除量W1,根据氧化铁皮去除量判定是否达到预期目标值,如果达到预定目标,可以保持钢板行进速度和破鳞拉矫机工作参数;如果与预期目标值存在一定差异,可针对工艺参数进行调节。
结合上游数据确定钢板有效厚度,根据表面摄像头2A、2B采集区域确认钢板表面距离摄像头2A、2B的高度和钢板位置,同时与数据库钢板表面氧化层形貌进行对比,预先判断钢板氧化层厚度,制定一级抛砂除磷机的工艺参数;表面摄像头3A、3B采集钢板经过一级抛砂除磷机后的形貌特征,同时判定钢板厚度,利用两次钢板厚度差计算氧化层去除量W2,利用表面摄像头2A、2B和表面摄像头3A、3B判定一级抛砂除磷机除鳞效果是否达到预期目标,如果达到预期目标,可以保持钢板行进速度和设备工艺参数;如果与预期目标存在一定差异,结合数据库内存储的生产数据推荐带钢行进速度和一级抛砂除鳞机组的工艺参数进行调节。
结合上游数据确定钢板有效厚度,根据表面摄像头3A、3B采集区域确认钢板表面距离摄像头3A、3B的高度和钢板位置,同时与数据库钢板表面氧化层形貌进行对比,预先判断钢板氧化层厚度,制定二级抛砂除磷机的工艺参数;表面摄像头4A、4B采集钢板经过二级抛砂除磷机后的形貌特征,同时判定钢板厚度,利用两次钢板厚度差计算氧化层去除量W3,利用表面摄像头3A、3B和表面摄像头4A、4B判定二级抛砂除磷机除鳞效果是否达到预期目标,如果达到预期目标,可以保持钢板行进速度和设备工艺参数;如果与预期目标存在一定差异,结合数据库内存储的生产数据推荐带钢行进速度和二级抛砂除鳞机组的工艺参数进行调节。
经过针对钢板检测氧化铁皮三层结构中Fe2O3、Fe3O4、FeO的检测分析和数据对比,实际生产中,破鳞拉矫机去除Fe2O3、一级抛砂除磷机用于去除Fe3O4、二级抛砂除磷机去除FeO,三层氧化铁皮的质量分别为W1、W2和W3,根据W1、W2和W3计算出生产线去除氧化铁皮的总质量Wt1
W1、W2和W3所占Wt1的比例约为2%、18%、80%,氧化铁皮总厚度7.5~30um,经过氧化铁皮去除工艺后的钢板表面形成200埃后的保护膜,该层保护膜能抑制钢板进一步的氧化,具有良好的耐腐蚀性,钢板表面粗糙度达到Ra2.0级别。
实际生产中,可根据表面摄像头1A、1B和表面摄像头4A、4B的图像数据结合钢板厚度变化确定钢板去除氧化铁皮的总质量Wt2
针对Wt1和Wt2进行分析,如果Wt1和Wt2之差与Wt1和Wt2之和的比例在±5%以内,则认为两种计算结果基本一致,确认氧化铁皮去除的总质量计算为准确值,如果比例超过±5%,则认为两种计算结果存在一定误差,进行破鳞拉矫机、一级抛砂除磷机、二级抛砂除磷机各段除鳞效果的再次确认,确保各个工艺单元设备运行参数在合理范围内,确定各个单元除鳞效达到预期效果,直至达到±5%的预期范围。
针对第一切头剪和焊机,可以采用焊接内焊接位置设置切头剪,前一卷钢板尾部与后一卷钢板头部在焊接内进行夹持固定,进行剪切;剪切完成后,前一卷钢板尾部固定,后一卷钢板头部向前行进,与前一卷钢板尾部拼接,利用焊机进行焊接,实现切割后两个断面严格平行,确保焊接过程稳定,焊缝宽度一致,消除钢板除鳞过程中出现断带的风险。
焊接内设置激光定位线,前一卷钢板尾部与后一卷钢板达到预定位置后,采用激光投影在钢板表面的方式实现剪切位置的标定,同时采用视觉图像采集,工作人员可远程观察剪切宽度和剪切效果,实现最小剪切量,同时满足钢板焊接断面平行,焊缝与钢板行进方向严格垂直的要求。
针对热轧卷进行氧化铁皮去除钢卷的厚度规格范围为0.8~30mm,优选范围为2~15mm,该范围氧化铁皮去除效果更优,钢板表面粗糙度达到Ra2.0。
针对厚度规格30mm以上的块状平面钢板,采用钢板直接通过矫直机,经过焊机,不经过入口活套和破鳞拉矫机,直接进入一级抛砂除磷机和二级抛砂除磷机进行抛砂处理,经过带钢清洗装置和烘干装置,经过平整机、表面检测仪、第二切头剪和纠偏系统,不进行切边剪,水平通过三辊张力辊机构,经过涂油机,不经过出口活套,经过第三转向辊直接输送至下料平台进行下料,完成厚规格钢板表面氧化铁皮去除工艺。
所述钢板氧化铁皮去除方法包括:
步骤S10,开卷;
步骤S20,矫直;
步骤S30,切尾和切头;
步骤S40,焊接;
步骤S50,表面形貌检测和破鳞拉矫;
步骤S60,表面形貌检测和一级抛砂除鳞;
步骤S70,表面形貌检测和二级抛砂除鳞;
步骤S80,钢板表面清洗和烘干;
步骤S90,钢板平整和表面质量检测;
步骤S100,钢板横切和切板;
步骤S110,涂油机涂油;
步骤S120,卷取机卷取。
本发明实施例中还提供了一种钢板氧化铁皮残存量的检测系统的工作方法,如下面的实施例所述。
图5为本发明实施例中提供的钢板氧化铁皮残存量的检测方法示意图,如图5所示,包括:
步骤501:图像检测装置采集钢板表面氧化层形貌照片,通过图像检测,破鳞拉矫机对钢板表面进行破鳞处理;
步骤502:图像检测装置采集破鳞后的钢板表面氧化层形貌照片,进行表面检测,确认是否达到预设破鳞效果,达到预设破鳞效果时,维持破鳞拉矫机运行参数,未达到预设破鳞效果时,对破鳞拉矫机运行参数进行调整,直到达到预设破鳞效果;
步骤503:图像检测装置采集钢板表面氧化层形貌照片,通过图像检测,确定氧化层厚度和种类,一级抛砂除鳞机对钢板表面进行抛砂处理;
步骤504:图像检测装置采集抛砂后的钢板表面氧化层形貌照片,进行表面检测,确认是否达到预设抛砂效果,达到预设抛砂效果时,维持一级抛砂除鳞机运行参数,未达到预设抛砂效果时,对一级抛砂除鳞机运行参数进行调整,直到达到预设抛砂效果;
步骤505:图像检测装置采集钢板表面氧化层形貌照片,通过图像检测,确定氧化层厚度和种类,二级抛砂除鳞机对钢板表面进行二次抛砂处理;
步骤506:图像检测装置采集二次抛砂后的钢板表面氧化层形貌照片,进行表面检测,确认是否达到预设二次抛砂效果,达到预设二次抛砂效果时,维持二级抛砂除鳞机运行参数,未达到预设二次抛砂效果时,对二级抛砂除鳞机运行参数进行调整,直到达到预设二次抛砂效果。
图6为本发明实施例中提供的对未破鳞的钢板进行预处理的流程图,如图6所示,本发明实施例中,还包括:
步骤601:开卷机对钢卷进行开卷;
步骤602:矫直机对开卷的钢卷进行矫直,得到钢板;
步骤603:第一切头剪对矫直后的钢板进行剪切;
步骤604:焊机对钢板和穿带引导系统进行焊接;
步骤605:气体吹扫装置对钢板进行表面吹扫。
在一实施例中,未达到预设破鳞效果时,对破鳞拉矫机运行参数进行调整,包括:
将破鳞后的钢板表面氧化层形貌照片与数据库存储的钢板表面氧化层形貌照片进行匹配,根据匹配结果对应的破鳞拉矫机工艺参数控制破鳞拉矫机的运行参数;
未达到预设抛砂效果时,对一级抛砂除鳞机运行参数进行调整,包括:
将抛砂后的钢板表面氧化层形貌照片与数据库存储的钢板表面氧化层形貌照片进行匹配,根据匹配结果对应的一级抛砂除鳞机工艺参数控制一级抛砂除鳞机的运行参数;
未达到预设抛砂效果时,对二级抛砂除鳞机运行参数进行调整,
将二次抛砂后的钢板表面氧化层形貌照片与数据库存储的钢板表面氧化层形貌照片进行匹配,根据匹配结果对应的二级抛砂除鳞机工艺参数控制二级抛砂除鳞机的运行参数。
图7为本发明实施例中提供的对二次抛砂后的钢板进行处理的流程图,如图7所示,本发明实施例中,还包括:
步骤701:带钢清洗装置对带钢表面进行清洗;
步骤702:烘干装置对带钢表面进行烘干处理;
步骤703:平整机对钢板进行平整处理;
步骤704:表面检测仪确定钢板氧化铁皮残存量,确认是否达到预设氧化铁皮残存量;
步骤705:达到预设氧化铁皮残存量时,图像检测装置维持破鳞拉矫机、一级抛砂除鳞机和二级抛砂除鳞机的运行参数,未达到预设氧化铁皮残存量时,图像检测装置调整破鳞拉矫机、一级抛砂除鳞机和二级抛砂除鳞机的运行参数,直到达到预设氧化铁皮残存量。
在一实施例中,破鳞处理包括:
去除钢板表面Fe2O3
抛砂处理包括:
去除钢板表面Fe3O4
二次抛砂处理包括:
去除钢板表面FeO。
在一实施例中,还包括:
焊机在预设时间内焊接相邻钢板;
在气体吹扫装置前设置入口活套,通过入口活套辅助钢板连续进入气体吹扫装置,利用入口活套中存储的钢板进行带钢生产;
在涂油机后端设置出口活套,通过出口活套缓冲卷取机更换时的生产节奏,所述入口活套和出口活套根据预设规格设置。
在一实施例中,还包括:
将预设规格的钢板作为目标钢板,矫直机对目标钢板进行矫直,焊机对矫直后的目标钢板进行焊接,一级抛砂除磷机和二级抛砂除磷机对焊接后的目标钢板进行抛砂处理;
带钢清洗装置对抛砂后的目标钢板表面进行清洗,烘干装置对清洗后的目标钢板表面进行烘干处理,平整机对烘干后的目标钢板进行平整处理,表面检测仪确定平整后的目标钢板氧化铁皮残存量,确认是否达到预设氧化铁皮残存量;
第二切头剪对经过表面检测仪检测的目标钢板进行剪切,纠偏系统对剪切后的目标钢板进行纠偏,涂油机对切边后的目标钢板表面进行涂油,将涂油后的目标钢板送至下料平台。
综上所述,本发明实施例中,图像检测装置,用于采集钢板表面氧化层形貌照片,通过图像检测,与数据库中钢板表面氧化层形貌照片进行对比,对钢板进行表面检测,确认是否达到预设破鳞效果和抛砂效果,控制破鳞拉矫机、一级抛砂除鳞机和二级抛砂除鳞机的运行参数;破鳞拉矫机,用于对钢板表面进行破鳞处理;一级抛砂除鳞机,用于对破鳞后的钢板表面进行抛砂处理;二级抛砂除鳞机,用于对抛砂后的钢板表面进行二次抛砂处理。通过采用破鳞拉矫机、一次抛砂除鳞机、二次抛砂除磷机的工艺流程去除钢板氧化铁皮,实现氧化铁皮的精确去除和氧化铁皮残存剩余厚度控制,提高生产效率。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种钢板氧化铁皮残存量的检测系统,其特征在于,包括:
图像检测装置,用于采集钢板表面氧化层形貌照片,通过图像检测,与数据库中钢板表面氧化层形貌照片进行对比,对钢板进行表面检测,确认是否达到预设破鳞效果和抛砂效果,控制破鳞拉矫机、一级抛砂除鳞机和二级抛砂除鳞机的运行参数;
破鳞拉矫机,用于对钢板表面进行破鳞处理;
一级抛砂除鳞机,用于对破鳞后的钢板表面进行抛砂处理;
二级抛砂除鳞机,用于对抛砂后的钢板表面进行二次抛砂处理。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括:
开卷机,用于对钢卷进行开卷;
矫直机,用于对开卷的钢卷进行矫直;
第一切头剪,用于对矫直后的钢板进行剪切;
焊机,用于对剪切后的钢板和穿带引导系统进行焊接;
气体吹扫装置,用于对焊接后的钢板进行表面吹扫。
3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,图像检测装置包括:
表面摄像头,用于采集进行表面吹扫后的钢板表面氧化层形貌照片;
数据库,用于存储钢板表面氧化层形貌照片和对应的破鳞拉矫机工艺参数、对应的一级抛砂除磷机工艺参数、对应的二级抛砂除磷机工艺参数;
控制模块,用于将钢板表面氧化层形貌照片与数据库存储的钢板表面氧化层形貌照片进行匹配,根据匹配结果对应的破鳞拉矫机工艺参数、一级抛砂除磷机工艺参数和二级抛砂除磷机工艺参数,分别控制破鳞拉矫机、一级抛砂除鳞机和二级抛砂除鳞机的运行。
4.如权利要求2所述的系统,其特征在于,还包括:
带钢清洗装置,用于对带钢或钢板表面进行清洗;
烘干装置,用于对带钢或钢板表面进行烘干处理;
平整机,用于对烘干后的钢板进行平整处理;
表面检测仪,用于确定平整后的钢板氧化铁皮残存量,确认是否达到预设氧化铁皮残存量。
5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,还包括:
第二切头剪,用于对经过表面检测仪检测的钢板进行剪切;
纠偏系统,用于对剪切后的钢板进行纠偏;
切边剪,用于对纠偏后的钢板进行切边;
卷取机,用于对剪切和切边剩余的钢板进行卷取;
涂油机,用于对切边后的钢板表面进行涂油。
6.如权利要求5所述的系统,其特征在于,还包括:
入口活套,用于辅助钢板连续进入气体吹扫装置;
出口活套,用于缓冲卷取机更换时的生产节奏。
7.一种权利要求1-6任一所述钢板氧化铁皮残存量的检测系统的工作方法,其特征在于,包括:
图像检测装置采集钢板表面氧化层形貌照片,通过图像检测,破鳞拉矫机对钢板表面进行破鳞处理;
图像检测装置采集破鳞后的钢板表面氧化层形貌照片,进行表面检测,确认是否达到预设破鳞效果,达到预设破鳞效果时,维持破鳞拉矫机运行参数,未达到预设破鳞效果时,对破鳞拉矫机运行参数进行调整,直到达到预设破鳞效果;
图像检测装置采集钢板表面氧化层形貌照片,通过图像检测,确定氧化层厚度和种类,一级抛砂除鳞机对钢板表面进行抛砂处理;
图像检测装置采集抛砂后的钢板表面氧化层形貌照片,进行表面检测,确认是否达到预设抛砂效果,达到预设抛砂效果时,维持一级抛砂除鳞机运行参数,未达到预设抛砂效果时,对一级抛砂除鳞机运行参数进行调整,直到达到预设抛砂效果;
图像检测装置采集钢板表面氧化层形貌照片,通过图像检测,确定氧化层厚度和种类,二级抛砂除鳞机对钢板表面进行二次抛砂处理;
图像检测装置采集二次抛砂后的钢板表面氧化层形貌照片,进行表面检测,确认是否达到预设二次抛砂效果,达到预设二次抛砂效果时,维持二级抛砂除鳞机运行参数,未达到预设二次抛砂效果时,对二级抛砂除鳞机运行参数进行调整,直到达到预设二次抛砂效果。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,还包括:
开卷机对钢卷进行开卷;
矫直机对开卷的钢卷进行矫直,得到钢板;
第一切头剪对矫直后的钢板进行剪切;
焊机对钢板和穿带引导系统进行焊接;
气体吹扫装置对钢板进行表面吹扫。
9.如权利要求7所述的方法,其特征在于,未达到预设破鳞效果时,对破鳞拉矫机运行参数进行调整,包括:
将破鳞后的钢板表面氧化层形貌照片与数据库存储的钢板表面氧化层形貌照片进行匹配,根据匹配结果对应的破鳞拉矫机工艺参数控制破鳞拉矫机的运行参数;
未达到预设抛砂效果时,对一级抛砂除鳞机运行参数进行调整,包括:
将抛砂后的钢板表面氧化层形貌照片与数据库存储的钢板表面氧化层形貌照片进行匹配,根据匹配结果对应的一级抛砂除鳞机工艺参数控制一级抛砂除鳞机的运行参数;
未达到预设抛砂效果时,对二级抛砂除鳞机运行参数进行调整,
将二次抛砂后的钢板表面氧化层形貌照片与数据库存储的钢板表面氧化层形貌照片进行匹配,根据匹配结果对应的二级抛砂除鳞机工艺参数控制二级抛砂除鳞机的运行参数。
10.如权利要求7所述的方法,其特征在于,还包括:
带钢清洗装置对带钢或钢板表面进行清洗;
烘干装置对带钢或钢板表面进行烘干处理;
平整机对钢板进行平整处理;
表面检测仪确定钢板氧化铁皮残存量,确认是否达到预设氧化铁皮残存量;
达到预设氧化铁皮残存量时,图像检测装置维持破鳞拉矫机、一级抛砂除鳞机和二级抛砂除鳞机的运行参数,未达到预设氧化铁皮残存量时,图像检测装置调整破鳞拉矫机、一级抛砂除鳞机和二级抛砂除鳞机的运行参数,直到达到预设氧化铁皮残存量。
11.如权利要求7所述的方法,其特征在于,破鳞处理包括:
去除钢板表面Fe2O3
抛砂处理包括:
去除钢板表面Fe3O4
二次抛砂处理包括:
去除钢板表面FeO。
12.如权利要求8所述的方法,其特征在于,还包括:
焊机在预设时间内焊接相邻钢板;
在气体吹扫装置前设置入口活套,通过入口活套辅助钢板连续进入气体吹扫装置,利用入口活套中存储的钢板进行带钢生产;
在涂油机后端设置出口活套,通过出口活套缓冲卷取机更换时的生产节奏,所述入口活套和出口活套根据预设规格设置。
13.如权利要求7所述的方法,其特征在于,还包括:
将预设规格的钢板作为目标钢板,矫直机对目标钢板进行矫直,焊机对矫直后的目标钢板进行焊接,一级抛砂除磷机和二级抛砂除磷机对焊接后的目标钢板进行抛砂处理;
带钢清洗装置对抛砂后的目标钢板表面进行清洗,烘干装置对清洗后的目标钢板表面进行烘干处理,平整机对烘干后的目标钢板进行平整处理,表面检测仪确定平整后的目标钢板氧化铁皮残存量,确认是否达到预设氧化铁皮残存量;
第二切头剪对经过表面检测仪检测的目标钢板进行剪切,纠偏系统对剪切后的目标钢板进行纠偏,涂油机对切边后的目标钢板表面进行涂油,将涂油后的目标钢板送至下料平台。
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