關于提高棒材計數(shù)系統(tǒng)準確率的調整方法

昆鋼集團紅河鋼鐵有限公司 云南 蒙自 661100

我廠引進的濟南火炬科技有限公司的計數(shù)系統(tǒng)，應用于軋制小規(guī)格φ12、φ14、φ16mm棒材，由于多因素造成斷面不規(guī)則、縮入造成遮擋、棒材彎頭側壁干擾、棒材交叉或棒材傾斜度大等現(xiàn)象，計數(shù)系統(tǒng)識別圖像計數(shù)準確率低。針對此，我廠技術人員認真分析計數(shù)系統(tǒng)原里和收集工藝，積極開展設備改造和工藝優(yōu)化，濾除外部干擾，提高計數(shù)系統(tǒng)準確率。

1 計數(shù)系統(tǒng)原理

棒材在線計數(shù)系統(tǒng)是采用國際先進的機器視覺技術檢測棒材斷面，通過圖像信息處理對棒材進行識別、跟蹤、計數(shù)；在計數(shù)模式下指導現(xiàn)場操作工手動分鋼的計量裝置。計數(shù)系統(tǒng)功能示意圖如圖1-1所示。

圖1-1 系統(tǒng)功能示意圖

計數(shù)分鋼系統(tǒng)以視覺信號圖像處理器作為圖像信息處理核心的圖形處理器和機器視覺技術對運動棒材的狀態(tài)進行動態(tài)監(jiān)測，實現(xiàn)棒材在線計數(shù)及分鋼線標識。視頻圖像處理與目標跟蹤是系統(tǒng)的核心的部分，負責實時處理現(xiàn)場的視頻圖像信息。

2 工藝優(yōu)化

2.1 剪切數(shù)量優(yōu)化 我廠棒材剪切主速度為1.25m/S，棒材倍尺在輸出輥道輸送時不能保證完全水平有間距地攤開，一般是緊密排列或相互重疊，存在交叉現(xiàn)象，輸送過程中鋼與鋼之間的位置會交錯變化。剪切過程中各棒材承受剪切機剪切力度不均勻，導致剪切斷面不規(guī)則或斷面直徑與自身直徑相差甚多，類似棒材經(jīng)過計數(shù)器時容易產生多支或少支現(xiàn)象，造成整捆棒材重量負偏差較大，需要重新按額定支數(shù)裝配并打捆入庫。經(jīng)專業(yè)人員研究分析設備承載能力與工藝技術，為保證成品質量以及計數(shù)分鋼系統(tǒng)準確率，制定各規(guī)格棒材剪切的額定支數(shù)，其中φ12mm規(guī)格棒材限額52支，φ14mm規(guī)格棒材限額40支，φ16mm規(guī)格棒材限額27支，每組剪切數(shù)量必須控制在規(guī)定范圍內，剪切數(shù)量限額有效消除了棒材斷面不規(guī)則情況。

2.2 剪切機刀片工藝優(yōu)化 冷擺剪剪切機在長期運行過程中，刀片容易磨損，刀刃鈍化，導致棒材剪切斷面不規(guī)則，剪切斷面不平整，呈現(xiàn)凹凸不平狀態(tài)，部分棒材斷面呈彎頭狀，類似棒材影響計數(shù)系統(tǒng)準確率。廠領導要求相關方軋制小規(guī)格φ12、φ14、φ16mm鋼種期間，必需密切監(jiān)控剪切機刀片狀態(tài)，測量好刀刃間隙，生產負責人監(jiān)控好剪切的棒材斷面狀態(tài)。剪切機刀片的管控有效濾除刀片工藝影響棒材斷面情況，提高了計數(shù)分鋼系統(tǒng)準確率與生產效率。

3 設備改造

3.1 磁性鏈與磁力輥改造 原磁性鏈減速機設計為懸掛式，屬于非標準安裝模式，磁性鏈運行過程中電機與減速機同時呈擺動模式，造成磁性鏈速度不穩(wěn)定。棒材在剪切機剪切瞬間受到強大沖擊力，剪斷的棒材會瞬間脫離磁力輥磁力，棒材端面會發(fā)生縮入變化。在剪后輸出輥道上運輸時，上層棒材受力不均，輸送過程中鋼與鋼之間的位置交錯變化，導致尾部兩個定尺斷面縮入嚴重。將磁性鏈減速機及電機改為臥式安裝，減速機與電機配備一體化專用底座，減速機、電機及鏈輪之間銜接穩(wěn)固可靠、穩(wěn)定。在原基礎上增加2組磁力輥，磁力輥磁力覆蓋長度達7米。磁性鏈與磁力輥的改造消除了軋制小規(guī)格鋼材時，疊加的上層棒材斷面縮入遮擋、交叉等現(xiàn)象。

3.2 剪后輥道速度調整 剪后2段輸出輥道的地輥為無磁性地輥，棒材在剪后2段輥道運輸過程中受力不均，容易造成棒材斷面縮入、斷面被遮擋現(xiàn)象。調節(jié)剪后第二段輥道速度，增大了棒材沖擊齊頭固定擋板的速度，縮入的棒材在沖擊力帶動下前行，除少數(shù)棒材彎曲或鋼頭彎曲不能對齊外，各棒材斷面基本保持整齊，有效解決了棒材斷面縮入、斷面被遮擋現(xiàn)象。

3.3 輸送鏈速度調整 輸送鏈共有五段，采用變頻調速控制。調整每段輸送鏈速度，加大當前鏈與上級鏈的鏈速比，重疊棒材會在當前鏈與上級鏈交叉處平鋪拉開，棒材分散排列，不出現(xiàn)4層及以上重疊鋼材，避免重疊鋼材過厚造成棒材斷面互相遮擋或超出計數(shù)器視覺窗口，影響計數(shù)準確率。

3.4 輸送鏈調整 剪切后的棒材在輸送鏈運輸過程中，不合格的棒材在計數(shù)前需要人工拉出，剔除過程會造成棒材被拉傾斜。另外，每組鏈條的松緊度或鏈輪磨損程度不一致，剪切后的棒材定尺在輸送鏈上運輸過程中發(fā)生傾斜。如果棒材傾斜度大于15度，棒材經(jīng)過計數(shù)系統(tǒng)時側面會產生多打點計數(shù)情況。設備管理人員應密切關注輸送鏈狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)設備隱患并予以解決，剔廢鋼人員禁止將棒材或棒材斷面端拉傾斜。

4 計數(shù)系統(tǒng)優(yōu)化

4.1 攝像模塊功率設置 視覺處理器的核心元器件是攝像模塊。攝像模塊功率越小，LED光源照度越低，攝像模塊不能識別發(fā)黑、發(fā)藍的棒材斷面；攝像模塊功率越較高，LED光源照度越高，容易引起正常的棒材斷面反光，計數(shù)系統(tǒng)會多計數(shù)。經(jīng)現(xiàn)場多次調試，設定攝像模塊功率1/250時，攝像模塊能夠有效識別輕微發(fā)黑、發(fā)藍的棒材斷面；但對發(fā)黑、發(fā)藍嚴重的棒材斷面，攝像模塊無法識別。

4.2 LED光源升級 計數(shù)系統(tǒng)原設計LED光源為綠白相間雙色光源，光照度低，識別發(fā)黑、發(fā)藍的棒材斷面困難。計數(shù)器生產廠家為解決技術難題，研發(fā)藍白相間雙色光源，藍色光增加了棒材斷面光反射強度，光照度相對較高，能夠識別百分之六十左右的發(fā)黑、發(fā)藍斷面，計數(shù)準確率遠達不到理想狀態(tài)。