【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金生产，具体涉及一种带钢表面清洁度检测装置及方法。
技术介绍
1、冷轧钢板具有厚度薄、精度高、表面质量好、品种多等特点，广泛应用于金属镀层薄板、硅钢板、深冲钢板、涂层钢板和不锈钢板等。冷轧钢板经冷轧后，表面会残留有轧制油、铁粉和非金属固体颗粒物组成的表面残留物，随着钢材市场竞争的日趋激烈，对于冷轧钢板，用户不仅关注产品的尺寸精度和机械性能，而且对钢板表面清洁度提出了越来越高的要求，它不仅仅影响钢板表面的美观，更影响产品的后续生产，因此表面清洁度成为冷轧钢板生产的一项关键指标。
2、目前研究冷轧钢板清洁度的方法主要分为定量检测、定性检测和简易的机器视觉检测；定量方法主要有称量法、有机溶剂浸洗—质量法、光谱法等，称量法是钢板样品经过清洗或是激光照射去除表面残污物，将处理前后的带钢取样后，用高精度天平进行称量，其差值视为钢板表面吸附残污物的质量，包括有乳化液、铁粉、油脂和其它吸附物，称量法的优点是操作简便，对于表面含污量较大的带钢，能有效反映清洁度，但是针对精度要求更高的情况，比如汽车面板钢板要求表面残污量小于或等于8mg/m2，称量法不能满足要求，有机溶剂浸洗—质量法是通过有机溶剂浸洗将表面油脂转移到溶剂中，然后结合天平称量的方法检测带钢表面油脂含量，此方法应用范周广，不受油品的限制，可测定含油量较高的样品，但只能测定表面含油脂量，不能测定铁粉及其它同体污物含量；发射光谱法是待测元素原子或离子与高能粒子发生碰撞，吸收能量后处于激发态，激发态的原子或离子返回基态时发射出相应的原子或离子谱线，通过对谱线的测定
3、以上方法中，几种定量测定方法，能够确定带钢表面残污物的范围，包括总污物、铁粉和油脂含量，但是由于操作较复杂，仅适用于实验室研究，离实际生产方便快捷的要求相差甚远，几种定性检测方法，便于实际操作、效果直观、适用性较广，但不是表面残污物的定量描述，因此只能用于精度要求较低的定性分析，而对于已经出现的机器视觉检测方法，由于带钢本身反光的特性以及其上杂质复杂程度，传统的机器视觉方法对于其检测很难达到严格的判定标准。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术目的在于提供一种带钢表面清洁度检测装置及方法，该装置能够快速、精准的检测出带钢表面的清洁度。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种带钢表面清洁度检测系统，包括：机架、安装有偏振片的线扫相机、用于调节线扫相机位置的位置调节机构、以及安装有清洁度检测软件的图像处理装置；
3、所述机架架设在张紧辊一侧，所述位置调节机构固定安装在机架上以对线扫相机和位置调节机构提供支撑；
4、所述线扫相机安装在位置调节结构上，线扫相机集成有线激光光源，以采集张紧辊外表面紧附的带钢的表面图像；
5、所述张紧辊上安装有用于测量带钢的转速、转动位置的编码器，且带钢的转速和线扫相机的拍摄频率行频匹配；
6、所述线扫相机拍摄的图像通过网线发送至所述图像处理装置检测带钢表面的清洁度是否合格。
7、进一步的，所述位置调节机构包括位移平台底座、调整螺栓；
8、所述位移平台底座为双层结构，包括上底板、下底板，下底板固定连接在机架上，上底板安装有线扫相机，上底板和下底板之间滑动连接，在上底板的底端连接有固定连接块，固定连接块连接有用于旋紧/旋开以推动/拉动上底板移动的调节螺栓。
9、进一步的，所述线扫相机和线激光光源垂直于张紧辊外表面的带钢在张紧辊上的转向处。
10、进一步的，所述线扫相机每次拍摄的带钢表面图像为一段局部的带钢表面图像。
11、进一步的，所述线扫相机和所述张紧辊处均设置有用于防止环境光线干扰的遮挡罩。
12、进一步的，所述图像处理装置包括用于接收并存储带钢表面图像的处理器及其安装的图像处理软件；
13、所述图像处理装置通过网线从线扫相机读取图像并存储到处理器中；
14、所述处理器将图像发送至清洁度检测软件；
15、所述清洁度检测软件通过将图像的灰度均值与标准灰度范围对比，判断图像清洁度是否合格，对清洁度不合格的图像进行区域检测和特征匹配得出图像中的污渍类型，根据污渍类型提示清洗工艺进行针对性清洗。
16、本专利技术还提供了一种带钢表面清洁度检测方法，采用上述检测装置，包含以下步骤：
17、s1:将机架架设在张紧辊一侧，通过位置调节结构调节线扫相机及线激光光源垂直于张紧辊外表面的带钢在张紧辊上的转向处，利用线扫相机拍摄带钢表面不同位置的图像，并将带钢表面每个位置的图像通过网线发送至图像处理装置；
18、s2：图像处理装置对带钢表面每个位置的图像进行灰度处理，得到每个位置的灰度图，将每个位置的灰度图的灰度均值与预设的标准灰度范围对比，若该位置的灰度图的灰度均值未超出预设的标准灰度范围，则该位置清洁度合格，否则不合格；
19、s3：筛选出清洁度不合格的灰度图，进行区域检测，得到对应的污渍区域，将每个污渍区域与不同种类的污渍图像模板进行特征匹配，进而得到该灰度图对应的带钢表面位置的污渍类型，并输出带钢表面位置-清洁度-污渍类型信息至可视化界面；
20、s4：根据可视化界面显示的信息，对带钢的表面清洁度不合格的位置对应的杂质类型进行针对性清洁。
21、进一步的，所述带钢表面的每个位置是通过张紧辊安装的编码器获取张紧辊及带钢的移动距离，根据移动距离得到每一段带钢表面图像在带钢表面的位置。
22、进一步的，所述预设的标准灰度范围的设定方法为：
23、人工选取出与当前带钢同规格的多个清洁的带钢，作为多个样板；
24、采集每个样板的表面图像，灰度处理并计算每个样板的表面图像的灰度均值；
25、根据多个样板的表面图像的灰度均值，得到灰度均值范围，作为标准灰度范围。
26、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
27、本专利技术选择对带钢的采样位置为张紧辊处，由于带钢在高速运动时会上下跳动，导致拍照距离发生变化，光源的辅助效果也会受到影响，因此选择在此处进行图像采集本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种带钢表面清洁度检测装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种带钢表面清洁度检测装置，其特征在于：所述位置调节机构(3)包括位移平台底座(31)、调整螺栓；
3.如权利要求2所述的一种带钢表面清洁度检测装置，其特征在于：所述线扫相机(2)和线激光光源(5)垂直于张紧辊(4)外表面的带钢(6)在张紧辊(4)上的转向处。
4.如权利要求3所述的一种带钢表面清洁度检测装置，其特征在于：所述线扫相机(2)每次拍摄的图像为一段带钢(6)表面图像。
5.如权利要求3所述的一种带钢表面清洁度检测装置，其特征在于：所述线扫相机(2)和所述张紧辊(4)处均设置有用于防止环境光线干扰的遮挡罩(11)。
6.如权利要求1所述的一种带钢表面清洁度检测装置，其特征在于：所述图像处理装置包括用于接收并存储带钢(6)表面图像的处理器(9)，所述清洁度检测软件(10)安装在处理器(9)上，所述图像处理装置通过网线(8)从线扫相机(2)读取图像并存储到处理器(9)中，所述处理器(9)将图像发送至清洁度检测软件(10)进行清洁度检测。>
7.如权利要求6所述一种带钢表面清洁度检测装置，其特征在于，所述清洁度检测软件(10)进行清洁度检测的方法步骤包括：
8.如权利要求7所述的一种带钢表面清洁度检测方法，其特征在于：所述带钢(6)表面的每个位置是通过张紧辊(4)安装的编码器(7)获取张紧辊及带钢(6)的移动距离，根据移动距离得到每一段带钢(6)表面图像在带钢(6)表面的位置。
9.如权利要求7所述的一种带钢表面清洁度检测方法，其特征在于：所述预设的标准灰度范围的设定方法为：
...【技术特征摘要】
1.一种带钢表面清洁度检测装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种带钢表面清洁度检测装置，其特征在于：所述位置调节机构(3)包括位移平台底座(31)、调整螺栓；
3.如权利要求2所述的一种带钢表面清洁度检测装置，其特征在于：所述线扫相机(2)和线激光光源(5)垂直于张紧辊(4)外表面的带钢(6)在张紧辊(4)上的转向处。
4.如权利要求3所述的一种带钢表面清洁度检测装置，其特征在于：所述线扫相机(2)每次拍摄的图像为一段带钢(6)表面图像。
5.如权利要求3所述的一种带钢表面清洁度检测装置，其特征在于：所述线扫相机(2)和所述张紧辊(4)处均设置有用于防止环境光线干扰的遮挡罩(11)。
6.如权利要求1所述的一种带钢表面清洁度检测装置，其特征在于：所述图...
【专利技术属性】
技术研发人员：江涛，毕基钢，张敏，贺晨龙，王佳琪，王航航，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：
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