宝钢带钢表面检测技术研发及应用.PDF

宝钢带钢表面检测技术研发与应用 宝钢带钢表面检测技术研发与应用 何永辉 (宝钢股份技术中心) 摘 要：简要回顾了过去十年来宝钢带钢表面检测技术的研发和应用历程，重点介绍了宝钢机器视觉检测 项目组自主研发、具有宝钢完全自主知识产权的 BAOVISION－HIS/MDS/SIS 系列检测系统及其应用情况， 并对带钢表面检测技术的发展趋势进行了展望。 1.引言 带钢表面缺陷是影响带钢质量最为重要的因素之一。近二十年来，国内外的一些钢铁企 业和设备供应商积极致力于带钢表面质量在线检测技术的研究，并由此涌现了一批优秀的带 钢表面质量检测企业，如ISRA/Parsytec，COGNEX 等。带钢表面缺陷的检测和控制，对于剔 除废品、减少原料浪费、提高成品率、改善工人劳动条件都有重要意义。而如何在生产过程 中检测出带钢的表面缺陷，从而控制和提高带钢产品的质量，一直是钢铁生产企业非常关注 的问题。研制基于机器视觉的带钢表面缺陷在线检测系统，可以有效地实现带钢表面缺陷的 检测和缺陷识别，并且根据缺陷信息来判定带钢的质量等级，满足不同用户对质量等级的不 同要求。实现对带钢表面缺陷进行非人工的连续、准确地检测、缺陷分类和记录，并加以实 时控制，对于提高生产效率和最终产品质量，从而提高企业竞争力将起到非常积极的作用。 2. 宝钢带钢表面检测技术研发历程简介 宝钢早在 1993 年就开始引进国外激光扫描式带钢表面缺陷检测系统，1998 年开始谈判 并引进第一套基于机器视觉的带钢表面缺陷检测系统。为了充分发挥出这种系统在高等级带 钢生产中的重要作用，宝钢研究院和冷轧厂等单位在1998 年开始，就成立了专门的研发团队， 跟踪、学习、掌握这种系统技术。十多年来，宝钢走过了一条引进技术、掌握技术到自主研 发的创新之路。经过多年的探索与攻关，宝钢研究院已在带钢表面质量检测技术方面积累了 大量的经验，并已成功研制和开发了多套应用于带钢表面缺陷在线检测的系统，取得了很高 的经济价值。 1999 年宝钢研究院启动“带钢表面缺陷在线检测设备关键技术研究”，到 2004 年历经 五年时间，宝钢成功研制出BAOVISION－HIS 带钢孔洞在线检测系统，并成功应用于 1420 酸 轧机组出口；2005 年10 月，启动BAOVISION－MDS 带钢多功能检测系统的研究，并于次年11 167 宝钢带钢表面检测技术研发与应用 月在宝钢1550 轧机出口成功上线运行；2004 年8 月启动BAOVISION－SIS 带钢表面质量在线 检测系统项目研究，并于2007 年8 月成功应用于宝钢 1550 电镀锌机组。BAOVISION 系列视 觉检测系统均为宝钢自主研发，并具有宝钢完全自主知识产权。自主开发的轧机出口高速带 钢多功能在线检测系统为国外主流系统供应商所未有，已应用于多个机组并已实现技术输出。 成功研发的带钢表面缺陷检测系统，其技术指标高于引进系统验收指标；系统在检出率、缺 陷分辨率方面已经达到国际主流设备的性能水平，缺陷分类准确率也已超过国外设备验收时 的水平。 3. BAOVISION 系列检测系统 3.1 BAOVISION－HIS 带钢孔洞检测系统 BAOVISION－HIS 系统是针对冷轧带钢生产环境及检测要求，采用机器视觉传感技术实现 的非接触式在线检测系统，它能及时准确检测带钢生产过程中出现的孔洞缺陷，并根据设定 规则报警和检测结果的汇总、导出。酸轧机组为连续退火机组供料，由于带钢薄（0.17mm）， 张力大，来料上的孔洞和边裂，特别是较大的孔洞和开口边裂，极易引发连续退火机组断带。 通常退火炉外断带处理时间需8-12 小时，而炉内断带处理时间约在20 小时左右，造成的损 失是非常大的。对此类缺陷的及早发现并及时做出处理所产生的效益十分明显。 BAOVISION－HIS 带钢孔洞在线检测系统的主界面如图1 所示。主界面主要包括钢卷信息、 缺陷信息、缺陷图像、机组状态等信息的实时显示，同时，用户可通过主界面的带钢模拟图 实时鸟瞰带钢缺陷分布情况。 图1 BAOVISION－HIS 系统主界面