淺談表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)在鋁板帶生產(chǎn)線上的應(yīng)用

張文學(xué)

摘 要：隨著金屬加工行業(yè)的不斷發(fā)展，各種產(chǎn)品對于表面質(zhì)量的要求在不斷的提升，因此表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)的顯示出更多的重要性。本文主要是對表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)的組成和原理及其優(yōu)點進行分析，然后結(jié)合應(yīng)用的實例，將鋁加工技術(shù)對產(chǎn)品表面質(zhì)量的要求進行闡釋，旨在進一步的提高缺陷檢測的技術(shù)水平，促進鋁加工生產(chǎn)工藝的優(yōu)化和降低廢品率以及節(jié)省成本，良好的表面質(zhì)量是企業(yè)在激烈的市場競爭中求得生存和發(fā)展的前提條件。

關(guān)鍵詞：表面質(zhì)量檢測系統(tǒng);鋁板帶

金屬板帶材在進行連續(xù)的軋制的過程中，非常容易產(chǎn)生各種的缺陷，缺陷的數(shù)量、類別和嚴重程度不同等，會對帶材的后續(xù)處理造成一定的影響。隨著有色金屬行業(yè)對表面質(zhì)量的要求越來來越高，表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)的重要性也被重點凸顯出來。近年來，我國掀起了鋁板帶生產(chǎn)線建設(shè)的高潮，很多生產(chǎn)線的自動化程度已經(jīng)達到了先進的水平。在鋁加工技術(shù)的發(fā)展之下，各種鋁制品的需求量也在增加，這些產(chǎn)品對表面質(zhì)量的要求也在增高，因此必須要對卷材表面質(zhì)量進行重視，企業(yè)之間競爭的實質(zhì)是質(zhì)量競爭，質(zhì)量是企業(yè)效益的源泉。

一、表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)的組成和原理

傳統(tǒng)的表面檢測是通過機列開卷和帶材運行過程中人工檢查來進行完成的，但是這種人工操作的方式容易出現(xiàn)缺陷反饋不及時的現(xiàn)象，并且也容易受到主觀因素的影響，以及容易出現(xiàn)人員安全事故，因此整體的質(zhì)量檢測都缺乏規(guī)范化和準確性，沒辦法滿足高速生產(chǎn)的需求，需要對表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)進行一進步的重視和發(fā)展，提高檢測的技術(shù)水平。

（1）表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)的組成。表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)主要由硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)兩個大的部分來組成。硬件設(shè)備部分主要是包括圖像的采集設(shè)備和軟件系統(tǒng)需要的電腦終端和服務(wù)器等，軟件系統(tǒng)包括圖像處理系統(tǒng)、圖像識別系統(tǒng)和缺陷分類以及數(shù)據(jù)的分析等。①數(shù)據(jù)圖像的處理。對于自動檢測系統(tǒng)來說，數(shù)字圖像的處理系統(tǒng)主要就是對于來自采集的圖像進行實時的處理，對缺陷分隔、定位和特征計算，將獲取到的缺陷圖像和相關(guān)的數(shù)據(jù)特征在線傳輸給服務(wù)器、前端。在進行圖像采集的時候并行獨立同步的多個前端及其來對各個通道的圖像進行處理，可以更好的對整個系統(tǒng)的處理能力和速度進行提高。②數(shù)據(jù)分析和存儲。數(shù)據(jù)的分析和存儲主要是在服務(wù)器上進行，然后完成對數(shù)據(jù)的存儲、分析、匯總好現(xiàn)實等等。服務(wù)器并行接收到來自于各個前端機器的圖像處理結(jié)果，然后存入到數(shù)據(jù)庫當(dāng)時，同時服務(wù)器中的種類會對相關(guān)的缺陷數(shù)據(jù)進行實時的分離處理。在分類器的模塊中有一個缺陷樣本庫，用戶可以根據(jù)自身的需求進行樣本的添加，經(jīng)過保存生效之后就可以用語后續(xù)的缺陷實時分類。當(dāng)檢測停止的時候，所有的資料信息就被存儲到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，能夠為以后的歷史數(shù)據(jù)回顧做好基礎(chǔ)。

（2）表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)的原理。表面檢測系統(tǒng)的原理就是在帶材上分別安裝一定的攝像機和光源，利用特殊光源以一定的角度照射到帶材表面上，當(dāng)表面有缺陷的時候，可以根據(jù)缺陷的光學(xué)特征，光線經(jīng)過反射之后呈現(xiàn)出陰暗不同的區(qū)域，進而將圖像信息傳輸?shù)接嬎銠C當(dāng)中，然后再經(jīng)過圖像數(shù)據(jù)庫處理、識別，判斷出是否存在缺陷以及是哪種缺陷。

二、表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)的優(yōu)點

表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)的優(yōu)點可以讓鋁板帶生產(chǎn)線變得更加安全和穩(wěn)定，這主要是因為：

表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)可以對帶材的所有物理缺陷進行檢測，其中會包括在卷材上的位置、數(shù)量和形狀等，都可以將其進行記錄，然后生成一定的檢測報表，方便工藝人員之后的分析和研究。表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)可以對卷材劃傷、邊部裂紋、油斑、表面腐蝕以及輥印等多種常見的缺陷進行準確地識別;另外，表面檢測系統(tǒng)還會對所要檢測的帶卷進行一定的分類處理，避免出現(xiàn)不合格的產(chǎn)品，進而影響到產(chǎn)品的出廠，造成較大的經(jīng)濟損失;對檢測的結(jié)果進行一定的分析，可以對局部帶有缺陷的卷材進行進一步的處理，對不合格的部分要進行及時的剔除，進一步的增強卷材的成品合格率;對檢測結(jié)果進行分析還可以得出產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷的原因，對后續(xù)的設(shè)備優(yōu)化改進具有重要的指導(dǎo)意義。

三、表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)的應(yīng)用

表面質(zhì)量檢測具有不少的優(yōu)點，因此在國內(nèi)外的很多鋁加工生產(chǎn)線上都會配備這樣的系統(tǒng)來進行生產(chǎn)，對提高產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的意義。就好比瑞閩熱軋機組，該系統(tǒng)需要的光源和攝像機的安裝都是在精軋機切邊剪后、卷取機前，采用鹵素?zé)艄庠?，攝像機采用行掃描技術(shù)，然后對鋁帶帶表面進行連續(xù)的掃描，將掃描結(jié)果傳輸?shù)胶蠖藬?shù)據(jù)庫分析得出產(chǎn)品質(zhì)量信息。

與熱軋機組相比，表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)自精整設(shè)備上的應(yīng)用是更為廣泛的，在世界各國都有著非常多的應(yīng)用和發(fā)展。將某工廠的精整1850清洗機生產(chǎn)線作為例子可以看出，清洗機對于表面質(zhì)量是非常敏感的，不能存在細微的缺陷，一旦出現(xiàn)缺陷會對最終的清洗產(chǎn)品質(zhì)量造成嚴重的影響。因此在上下表面都采用了雙傳感器的配置，當(dāng)帶材通過清洗機構(gòu)和卷材烘干機構(gòu)的時候，表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)可以自動的根據(jù)檢測的機構(gòu)來對缺陷材料進行選取，進而達到定位缺陷的作用，方便后續(xù)指導(dǎo)剪切。具體的裝置布置可以如下圖所示。

四、結(jié)語

綜上所述，表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)可以為相關(guān)的工藝質(zhì)檢人員提供更多的識別金屬帶材表面缺陷的可視化圖像，對傳統(tǒng)的表面質(zhì)量抽檢的模式進行了優(yōu)化和改進，這使得帶材表面的質(zhì)量數(shù)據(jù)有了較為完整的記錄，為生產(chǎn)線的工藝優(yōu)化創(chuàng)造了條件。一般來說，缺陷的識別精度和實用性需要根據(jù)不同的生產(chǎn)線進行針對性的樣本采集，進一步的補充缺陷樣本庫。在鋁加工技術(shù)的不斷發(fā)展之下，產(chǎn)品表面質(zhì)量的要求會越來越高，因此表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)在鋁板帶生產(chǎn)線上的應(yīng)用需要進行進一步的重視。

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