本发明专利技术涉及一种冷轧板表面辊印类缺陷的在线实时检测方法，该方法将摆臂式机械手安装在移动带钢的上方，通过摆臂式机械手对移动带钢进行抛光式打磨，实现显示带钢表面辊印类缺陷，打磨后的带钢表面设置一套擦灰装置，擦除带钢表面的打磨灰，采用机器视觉系统采集带钢表面打磨后的图像，这一打磨后的图像通过逐行分析鉴别出打磨后显示的辊印缺陷，显示在检测画面中，同时计算机将本次打磨所得到的表面图像存储在计算机中，以便人工带钢表面的缺陷进行进一步甄别。采用该检测方法可大幅减少人工缺陷甄别的工作量，提高缺陷的检出效率，提升冷轧板的表面质量。冷轧板的表面质量。冷轧板的表面质量。
【技术实现步骤摘要】
一种冷轧板表面辊印类缺陷的在线检测系统及方法
[0001]本专利技术涉及一种检测系统和检测方法，具体涉及一种冷轧板表面辊印类缺陷的在线检测方法，属于冶金行业汽车板的生产
技术介绍
[0002]冷轧板广泛应用于汽车和家电等与人民生活密切相关的行业，随着人民生活水平的提高，人民对产品的质量提出了更高的要求。冷轧板生产工艺复杂，轧制过程中带钢要经历多到轧制，各种轧辊表面一旦粘附有杂物，这些杂物就会在钢板表面留下辊印，轧后的带钢还要经历脱脂、退火、精整等工艺过程，在这些生产过程中，带钢要经历各种各样的辊子，这些辊子表面一旦粘附有异物，同样会在带钢的表面产生辊印类缺陷。由于存在有辊印类缺陷的冷轧板一旦同于汽车和家电类产品的外壳，油漆后就会形成明显的亮点或黑点，用户就会对产品提质量异议，造成重大的解决损失。对于冷轧板的生产企业，由于生产节奏快，一旦发现辊印类缺陷，必需及时发现，清理表面有异物的辊子，避免造成巨大的经济损失。
[0003]辊印类缺陷通常是指带钢表面存在微小的凸起或凹陷(含辊印、振动纹和表面的异物等)，其物理高度只有几个微米，通常有肉眼很难设别，传统的视觉系统更无能为力。目前检查这种缺陷唯一可用的方法是采用特殊的油石对带钢表面进行抛光式的打磨，是的带钢表面形成均匀的抛光打磨印，一旦带钢表面存在有凸起的辊印，则形成便于设别的亮点，如果存在下凹的辊印，则形成黑点。对于冷轧板的生产企业由于生产线辊子的直径都是固定的，通过检查辊印出现的周期性，就可大致判断机组上那种类别的辊子存在问题，可以及时消除辊子表面的故障。
[0004]目前国内外对冷轧板表面辊印类缺陷的检查均采用采用人工抛光打磨的方式设别，由操作工人手持打磨油石对全板表面进行抛光打磨，边打磨边观察，以便及时发现缺陷。对于冷轧板生产厂，为设别缺陷通常需要定期打磨2倍机组最大辊子周长的距离，有二名操作工人分别位于带钢的二边实施打磨和缺陷的设别。显然采用这种抛光打磨设别缺陷的方法不仅劳动工作量大，效率低，而且存在人为的因素，时常出现漏检的情况。这种打磨方式已成为制约机组产能发挥的一个重要因素，限制机组产能的发挥。
[0005]带钢表面辊印类缺陷设别的难度有一下三点：1)缺陷体积大小不一，表现为面积和高度，有的小辊印面积只有1mm2不到，缺陷的物理高度通常只有微米级；2)有的辊印缺陷位于材料的亚表面(如镀锌板)；3)板表面通常存在有一定程度的凹凸不平(浪形)。针对辊印类缺陷的以上特征，目前的检测方法通常有人工在停机或取样进行检测，检测的方法是由人工手持特种打磨油石，对板表面进行轻轻打磨，边打磨边观察是否存在这类缺陷，无法实现不停机检测。采用自动化的缺陷检测系统，首先要解决打磨均匀性的问题，要确保打磨均匀就要求打磨油石在小压力情况下能自适应带钢表面的板形；其次打磨后的图像设别要求能过滤掉打磨痕迹；在者要求打磨后形成的打磨灰能自动清除，不影响板表面质量和图像设别的效果。
[0006]鉴于当前带钢表面辊印类缺陷检测的落后方式，本专利在充分掌握缺陷设别所需要的抛光打磨要求的基础上，针对带钢表面的特征，提出了一种对带钢表面智能抛光打磨，自动表面擦灰，自动采集带钢表面的图像，通过机器视觉加人工甄别的方法来检测带钢表面的缺陷，实现在线运行带钢表面辊印类缺陷的检查，大幅提升缺陷的检出率和检测效果，提升冷轧板制造的智慧制造水平从而大幅提高辊印类缺陷的检出效率，缩短检测时间，提升机组产能，改善产品的品质。
技术实现思路
[0007]本专利技术正是针对现有技术中存在的问题，提供一种冷轧板表面辊印类缺陷的在线检测方法，实现在带钢运行情况下对带钢表面辊印类缺陷的检查。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种冷轧板表面辊印类缺陷的在线检测系统，其特征在于，所述检测系统包括带钢表面抛光打磨系统，带钢表面擦灰系统和带钢表面图像检测系统，检测系统安装在机组的生产线上，在带钢爬行速度的条件下，实现带钢表面辊印类缺陷的检测。
[0009]其中，所述带钢表面抛光打磨系统包括龙门机架，移动导轨，蜗轮蜗杆减速机，伺服电机，传动轴，摆臂，气缸，柔性打磨头，永久磁铁以及打磨油石，整个打磨机安装在固定的龙门机架上，龙门机架上设置有移动导轨，打磨机由伺服电机驱动，伺服电机通过蜗轮蜗杆减速机，蜗轮蜗杆减速机的输出轴上安装有摆臂(长度500mm)，摆臂的头部连接有气缸，气缸下方连接有柔性打磨头，柔性打磨头通过永久磁铁与打磨油石相连，打磨油石的长度L＝150mm，二组打磨摆臂初始位为水平位置，成180
°
收缩至二边的支架内部，保证在机组正常速度运行时及在带钢抖动情况下，带钢不会碰到打磨头。
[0010]作为本专利技术的一种改进，为确保打磨油石能与带钢保持柔性密切的接触，柔性打磨头内部设置有多组弹簧，结合与其连接的气缸，实现打磨头能具有全方位的柔性，确保打磨头能自适应带钢表面的板形。为达到所需要的打磨效果，打磨头与带钢的接触力通常在1
‑
3kgf，这一打磨力在打磨头结构一定的情况下，依靠调节气缸的工作压力调整，气缸的工作压力在0.5
‑
2kg/cm2；
[0011]打磨油石是与带钢接触的部件，打磨油石包括软钢片，支持架，聚氨酯弹性体(30
‑
50mm厚)以及磨料(圆盘状或条状油石条)。为保证打磨油石和柔性打磨头的吸力，软钢片的厚度为1
‑
2mm，为使得打磨油石具有一定的弹性，聚氨酯材料的厚度为30
‑
50mm，聚氨酯材料的硬度为30
‑
60A，磨料采用圆盘状或条状磨料，其厚度为5
‑
10mm，材质为刚玉或碳化硅，磨料的细度在500
‑
800目。
[0012]作为本专利技术的一种改进，在抛光打磨的过程中，打磨机是固定不动的，而带钢以一定的速度(n2,单位：mm/min)向前移动，打磨过程中带钢表面的打磨痕迹如图5所示。要实现全板面的打磨，打磨臂来回摆动一个A角，摆臂的摆动速度(n1，单位：
°
/min)不小于:
[0013]n1≧A
×
n2/2L
[0014]打磨过程中摆臂来回摆动一次所能覆盖带钢的宽度范围为：R
×
sin(A/2).
[0015]作为本专利技术的一种改进，图像采集系统包括支架，4个线群相机，一根长度为1800mm的线光源，一套升降机构组成，4个线群相机设置在支架上，升降机构设置在支架的一侧。由于图像检测时要求光源离带钢的距离为300
±
10mm,在不检测的时间内，光源应离
带钢至少500mm的距离，为此系统增设一套升降机构，使得光源与带钢之间的位置可变。
[0016]打磨后残留在带钢表面的打磨灰，依靠擦灰机构擦除，擦灰机构的结构图6所示，擦灰的摆动方向为带钢移动的逆方向。为不影响机组的正常生产，擦灰杆并时位于与带钢平行的位置，当需要擦灰的时候擦灰杆通过旋转气缸将其摆动到与带钢垂直的位置，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种冷轧板表面辊印类缺陷的在线实时检测系统，其特征在于，所述检测系统包括带钢表面抛光打磨系统，带钢表面打磨灰擦除系统和带钢表面图像采集和设别系统，整个检测系统由PLC控制，实现与机组的通讯，检测系统安装在机组的生产线上，在带钢爬行速度的条件下，实现带钢表面辊印类缺陷的检测。2.根据权利要求1所述的冷轧板表面辊印类缺陷的在线实时检测系统，其特征在于，所述带钢表面抛光打磨系统包括龙门机架，移动导轨，蜗轮蜗杆减速机，伺服电机，传动轴，两组摆臂，气缸，柔性打磨头，永久磁铁以及打磨油石，整个打磨机安装在固定的龙门机架上，龙门机架上设置有移动导轨，打磨机由伺服电机驱动，伺服电机带动蜗轮蜗杆减速机，蜗轮蜗杆减速机的输出轴上安装有摆臂，摆臂的头部连接有气缸，气缸下方连接有柔性打磨头，柔性打磨头通过永久磁铁与打磨油石相连，打磨油石的长度L为100
‑
200mm，两组打磨摆臂初始位为水平位置，成180
°
收缩至两边的龙门机架内部，保证在机组正常速度运行时及在带钢抖动情况下，带钢不会碰到打磨头。3.根据权利要求2所述的冷轧板表面辊印类缺陷的在线实时检测系统，其特征在于，柔性打磨头内部设置有多组弹簧，通过与其连接的气缸，实现打磨头能具有全方位的柔性，确保打磨头能自适应带钢表面的板形，打磨头气缸的压力根据钢种进行调节，气缸的工作压力在0.5
‑
2kg/cm2；打磨油石自上而下包括软钢片，支持架，聚氨酯弹性体(30
‑
50mm厚)以及磨料(圆盘状或条状油石条)，软钢片的厚度为1
‑
2mm，聚氨酯材料的厚度为30
‑
50mm，聚氨酯材料的硬度为30
‑
60A，磨料采用圆盘状或条状磨料，其厚度为5
‑
10mm，材质为刚玉或碳化硅，磨料的细度在500
‑
800目。4.根据权利要求2所述的冷轧板表面辊印类缺陷的在线实时检测系统，其特征在于，在抛光打磨的过程中，打磨臂来回摆动一个A角，摆臂的摆动速度(n1，单位：
°
/min)不小于:n1≧A
×
n2/2L打磨过程中摆臂来回摆动一次所能覆盖带钢的宽度范围为：R
×
sin(A/2)。5.根据权利要求2所述的冷轧板表面辊印类缺陷的在线检测系统，其特征在于，图像采集系统包括检测支架，4个线扫描相机，...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘红良，屈军杰，阮健，
申请(专利权)人：上海务宝机电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。