表面检查技术和表面检查系统
表面检查技术和表面检查系统是近几年来迅速发展起来的新技术,现在已经广泛用于造纸和金属板带轧制工业,例如钢、铝、铜板带的轧制生产,表面检查系统由摄像机、数据处理、分类器和缺陷辨识分析软件系统构成,可以对金属板带轧制生产全过程实施自动化实时在线连续检测,通过对控制中心和上、下游工序沟通并采取相应校正措施,表面检查系统对于提高产品质量、降低废品率、节省成本具有极大的优势和开发潜力,特别是在市场对金属板带产品需求增加和质量要求日趋苛刻的今天,在金属板带轧制工业安装表面检查系统已经成为一种需要。
以表面检查系统在铝工业的应用为例,目前加铝在其下属美国塞拉厂和德国纳赫泰斯德厂都安装了表面检查系统,塞拉厂的铝板带产品供给戴姆勒—克莱斯勒汽车公司和其他一些用户,在2250 毫米宽板带连续退火生产线上安装了 C ognex 公司的表面检查系统,该系统安装有2 ×4C C D 摄像机,该系统已经投入运行,目前仅有缺陷分类目录工作尚未完成。
纳赫泰斯戴德厂采用了 Parsytec 公司“双传感器”系统,装备有漫射矩阵摄像机和直接光的生产线摄像机,能够最好适应连续变化的板带表面的各种缺陷,所收集的数据在一个称为“分级器”的装置进行鉴别和评估,收集数据可以储存10 年。采用这种“分级器”可以更好地辨认周期性缺陷,可以发现不规则缺陷和找出产生这些缺陷的原因,而过去靠肉眼来目测检查是不可能跟踪到这些缺陷的。表面检查系统下一阶段工作是建立一个网络从表面检查系统向下游工序提供信息流,提供缺陷产生的原因和有计划避免这些缺陷的产生。
该厂向几家汽车制造厂提供高质量铝板带产品,最宽2100 毫米,汽车工业采用铝板带具有减轻汽车重量和节省燃料的优势,但是也面临着钢铁产品竞争的严峻成本压力,表面检查系统的安装除了可以提高产品质量、降低成本之外,还节省了大量精整工作,进一步缩短了生产周期,可以准时及时交货。
在加铝,由于采用表面检查系统,质量投诉减少了一半,加铝正在为实现零缺陷生产目标而奋斗。
德国A lunorf是世界最大热轧厂,目前在一台四重热轧机出口安装一台表面检查装置,该厂轧制的产品既不出售,也不向其他厂供货,而是进一步深加工或在室内冷轧,因此需要无缺陷的表面质量。2004 年9 月,Parsyec 公司提供的H T4.2 表面检查系统,经过6 个月试车后投入运行,从2004 年6 月起一直在提供可用数据,由表面检查系统提供的数据是及时和全面的,允许工艺时序的快速校正,排除了较大量板带在较长时间里仍有缺陷没被发现的风险。
A lunorf认为对表面检查系统的投资第一次使热轧机早期辨别缺陷成为可能,可以立刻引入合适的工艺最佳化措施。
美国W ise A lloy 公司还希望通过自动表面检查系统提供导致产品不能被接受的热轧缺陷类别,和缺陷程度的信息。另外,可以辨别哪些缺陷是属于热轧板坯缺陷所造成的,因此可以在上游工序消除这类缺陷。 W ise A lloy 公司认为公司对表面检查系统投资是一个成功,长时间里没有重复的缺陷出现过,可以实现工艺最佳化,经过对数据概率的统计,表面有工序造成的缺陷约占50% ,下一步工作是引入组织措施,实时决策,改善上游和下游工序。
总之,表面检查系统在很大程度上完成了其所表明的检查板带表面质量的目的,即发现板带表面的缺陷并由检测仪器指示标出来,进行分类和分级,把上游和下游工序进行协调寻求校正措施,实现工艺最佳化。这一表面检查系统保证了动态产生过程的瞬时和灵活控制,具有可能更大的生产透明度。