热轧在线表面质量检测仪功能优化及应用成果

杨德伦+杨少红

摘 要： 通过配置及优化Parsytec表面质量检测仪，加强对热轧带钢全长表面质量的监控，预防不合格钢卷流向用户或下游机组造成质量损失，同时实现实时监控带钢表面质量状况有效地进行生产调控和技术攻关。为酸洗板和汽车外板的质量跟踪、判定和提升提供依据，并形成相关的表面质量判定标准。

关键词： 表面检测仪；功能优化；质量跟踪和提升；表面质量判定标准

1.前言

2006年马钢新区2250热轧正式投产，随着产品品种逐步扩大、产量的增加以及市场对热轧或冷轧带钢表面质量需求不断地提升。在几年的生产过程中热轧产品或冷轧基料不断出现各种各样的质量问题，导致用户或下游机组抱怨大及质量损失大，严重影响了马钢热轧产品品质的形象以及制约后工序的生产稳定性和产品质量。经过调研发现国内不少大钢铁企业热轧生产线都有配置了表面检测仪，如武钢、梅钢和鞍钢等，。因此，马钢在2007年配置了表面质量检测仪，经过逐步调试和优化，2008年已具备正常监控带钢表面缺陷，并根据缺陷程度进行报警。

2.设备安装、应用

2.1技术参数

2008年，马钢2250mm热轧生产线安装的表面质量检测仪espresso是德国ISRA Parsytec公司研发的一款用于检测和分析带钢或卷纸表面质量缺陷的设备。其关键技术参数及安装条件见表1。

马钢四钢轧热轧表面检测仪的型号为espresso SI surface inspection system，其工作流程图。该系统主要有两个部分组成：（1）传感器系统，主要各种硬件有表面传感器（相机和照明），电气柜（识别运算计算机），服务器和终端等；（2）HTx检测软件，包括识别计算机、服务器和终端上所有的软件。

2.2工作原理

通过现场的安装梁上的传感器（由12位太网模块面阵数码相机和照明光源）采集带钢上下表面疑似缺陷图像后传到电气柜中，计算机根据缺陷灰度和形状等特征进行初步缺陷分类并赋予相应的缺陷名称，然后把这些数据保存到服务器上并显示在终端处的操作员显示画面（ODIS）上，此时质检操作员可以实时应用终判系统（P5i）对每个钢卷进行封闭或放行处理，并保存相应的记录。

2.3 功能应用、优化

（1）CBE分类器完善

专业工程师离线收集缺陷图片，然后利用智能分类器软件（CBE）对缺陷图片和缺陷数据进行更精确的分类及调试，进而做到不断地充实和完善专家样本图谱（MSOS），最终建立更适合本机组产品特点的分类器并投入在线使用，从而使该系统更准确地进行缺陷分类和判定。经过长期的优化和调试，热轧表面检测仪最新的分类器中维护了缺陷22个，每个缺陷图片数量≥60张，满足了规则要求，而其缺陷判定准确率高达90%以上，最终满足2250mm热轧产品的表面质量判定要求。

（2）在线报警功能

通过文件参数配置实现在线报警功能（声源），以杜绝批量缺陷爆发。根据标准要求的缺陷個数来设定报警参数，如孔洞缺陷，只要检测到有孔洞则报警。同样，其它缺陷也根据个数来实现报警功能。

（3）P5i系统开发

P5i系统，为表面检测自动判定系统。通过收集检测到的数据与缺陷判定标准规则进行匹配，超出标准则显示“封闭”再处理，如符合标准则显示“合格”，减少人工判定带来的偏差。该系统要求缺陷判定标准规则需量化、具体，经过长期的优化最终形成了详细的表面质量判定标准。

（4）提高检测照片质量

针对精轧F7出口冷却水顺着带钢上表面流到检测仪处，容易造成上表面检测到水滴的问题，在F7出口处上方（位置在侧导板侧上边从上往下吹 ）增加了风机吹扫带钢表面残留水，减少因水滴带来的检测错误。此外，重新修订设备维护、更换规则，采取相关措施改善检测设备周围环境，如高温、油、水等，进一步提高缺陷检测、判定准确率。

3.应用成果

持续优化和验证表面检测仪系统参数和分类器的性能。目前检测仪的图谱已比较完善且分类器的判定准确率高达90%，为热轧带钢表面质量的实时监控和判定提供了基础，已取得的显著成果。

（1）配置热轧表面检测仪后，准确检测到带钢表面存在的孔洞、夹杂、压氧等缺陷，并准确把质量信息传递给质检员进而做出正确的表面质量判定，避免重大质量事故和质量异议的发生；

（2）利用表面检测仪的实时和离线检测记录为冷轧汽车板基料和酸洗板的开发提供了有效地保障，通过检测仪对各个缺陷进行分级判定为质量判定和质量改进提供有利条件；

（3）通过检测仪发现并收集到许多的典型缺陷图片，如轧破、氧化铁皮压入、二次压氧、划伤、孔洞、边损、辊印和夹杂等缺陷，进一步健全马钢热轧产品的表面质量缺陷图谱和表面缺陷判定标准；

（4）逐步制定了表面检测仪的操作说明书、设备维护规定、缺陷抽查（追溯）记录表等相关文件。■

参考文献

[1]徐科，杨朝霖，周鹏，高阳 热轧带钢表面在线检测系统的开发与应用[会议论文]-2007.

[2]刘小军，李斌，顾晓琳，张慧郁，朱秋峰，LIU Xiao-jun.LI Bin.GU Xiao-lin.ZhANG Hui-yu.ZHU Qiu-feng Cognex表面检测仪在八钢1750mm热轧的应用[期刊论文]-新疆钢铁2010（3）.

[3]艾矫健，李 飞，朱立新，包春林，姜中行 一种基于线扫描技术的带钢表面检测系统[会议论文]-2007.