带钢表面目测检验系统

1前言

　　钢铁生产中对产品表面质量的要求越来越严格,这就必须用全面综合的检验方法鉴别微小的、不同特性的缺陷。对用于汽车车身、家电及建筑业方面的表面暴露在外的带钢表面质量要特别予以重视。

　　虽然表面自动检验系统有许多功能,但检验人员对产品的检验工作仍然是极其重要的,而且自动检验和目测检验的结果相结合是非常必要的。但是,只有很少的照明段具有适合于表面目测检验的理想条件。检验条件频繁变化,现场情况会分散检验人员的注意力。

　　考虑到上述原因,奥钢联机电公司(奥钢联工程设计公司和奥钢联钢铁公司的子公司)同奥钢联钢铁公司紧密合作,致力于开发新型和改进型表面检验系统并应用于后者的钢厂。作为欧洲最著名的优质带钢(尤其是汽车工业用带钢)供应商之一,奥钢联钢铁公司无论怎样重视无缺陷的带钢表面以及无论怎样关注相应的表面目测检验系统也不为过。与上游的表面自动检验系统相结合

2表面目测检验系统

　　开发的表面检验系统用于带钢单面或双面的目测检验,通过镜子间接进行或由检验人员直接进行。

　　根据用户要求,在检验站带钢可以水平或垂直运行。与单面检验相比,同时进行双面检验的设备具有加倍获取信息的优点,从而检查缺陷的速度可大大提高。选用双面检验系统的另一个理由是对某些品种的带钢无法事先确定哪一面(上表面或底面)质量更好,而只有在检验时才能确定。在这种情况下只能由检验人员作出相应评估,不仅要鉴别缺陷,还要测定缺陷的频率和分布。

　　设备的工艺布置、设计、配置的仪器仪表、部件和材料等的选择必须考虑人类工程学的要求和物理性因素的影响(如亮度、眩光因素、光源的热辐射和周围噪音等)。为防止表面检验站的检验人员受到伤害,奥钢联机电公司和奥钢联钢铁公司与工厂医疗中心共同合作,制定设计的基础。这包括带钢垂直或水平运行的检验模式、目测角度、检验人员与带钢的距离、被检带钢表面的均匀防眩光照明、柔和而均匀的背景、检验的长度和时间、工作地点的人类工程学设计、有空调的环境和工业安全性等。

　　在规划和设计时也要考虑上游安装前述表面自动检验系统进行预检验的可能性。为改善检验条件,钢结构和带钢运输系统的地基应当分离,以防止表面检验站受到震动。而且这样也能使光学条件保持稳定。

3表面目测检验系统的典型部件

　　表面检验系统一般包括以下主要部件:

　　(1)1～2面镜子(防裂、大镜面,用铰链安装,横向可精确定位)用于间接检验。组装时就调整好,操作时无需再进一步调试;

　　(2)用带“y”向光源的成排“x”向照明照射带钢表面,形成明场或暗场条件下对带钢的均匀照明。这种主照明系统由可控卤素灯构成,灯泡的孔径角度可进行调整以创造相应的检验条件;

　　(3)在带钢任一面的“x”无级调光控制器用于单独调整亮度,并可进一步细分成更小的控制组合;

　　(4)在检验站装有能应付各种热源(辐射、对流)的空调系统,使检验人员能长时间集中精力进行检验;

　　(5)外部隔板能吸收噪音的传播,内部还有表面不具反射性(一般为暗黑色)的吸音部件。这些部件可以是盒式或板式设计。要根据检验室的空间条件来决定选用何种设计;

　　(6)选项—马达传动的带钢表面亮度调节装置;

　　(7)带钢运行控制系统可以采取这样一种设置:既可以从主检验位置停止带钢运行,也能够直接从带钢运行区前面的现场检验位置中止带钢运行。表面检验系统只在没有外来光的情况下工作,

　　所以整个系统必须处在密不透光的房间内。检验人员必须不断巡视以鉴别缺陷。除了有主照明系统的主检验位以外,安装一个带局部照明的局部带钢检验装置也是非常重要的。局部检验一般在带钢运行时进行,因此在做这类工作时绝对有必要采取所有可能的安全措施。

　　3.1几何位置

　　检验人员、带钢、镜子及光源(照明灯)之间的几何关系具有重要意义。每个不同的场合都要专门对检验的几何位置加以调整。此外,奥钢联钢铁公司还在其检验站安装了一套局部照明系统,除了用于局部检验带钢外还用于其他目的,如打磨带钢。

　　3.2照明光源

　　出于以下原因选用卤素灯作为照明光源:

　　(1)与蒸发放电灯不同,电灯可即时无级调整使其亮度符合要求;

　　(2)电灯是白炽辐射体(约3000K温度),其颜色保真指数为100%,能保证最佳地重现和鉴别缺陷,当然这也取决于照明的几何学。这种灯发出温暖的白色光,使人的眼睛感到非常舒适;

　　(3)从生理学角度看也推荐采用白色灯光来检验,因为这种光最接近于阳光,最适合人的眼睛;

　　(4)与蒸发放电灯不同,电灯光没有频闪效应,不会使人的眼睛疲劳。这种合适的灯泡是在与其他公司的照明专家一起对各种不同灯泡进行了测试之后才选定的。

　　3.3光线的分布

　　需要选用合适的灯具和照亮带钢整个宽度的合理照明位置,以把最大量的光线集中在一小块面积上。只有采用定向照明,光线具有一定的入射角,才能“强迫”缺陷投射出一个阴影,从而使检验人员能有效观察。此外,选用若干光电管也使光线分布更为均匀。

　　3.4亮度控制

　　对亮度进行控制是有好处的,这样可以根据受机电公司在奥钢联钢铁公司开发的表面检验站成为检验各种带钢的通用工具,例如,2号热镀锌线上的检验站就可以检验发射因子从0.20.8的所有带钢的整个宽度。

　　从全连续操作(某些操作已实施了5年以上)中取得的经验表明,表面目测检验技术已得到根本改善,获得了操作人员的高度认同。

　　为解决对产品质量日益提高的要求就要不断开发改进检验技术,因为过去认为的对某些用途不太重要的带钢可以忍受的表面不规则现象现在愈来愈认为是缺陷了。所以,需要有一个发现和鉴别缺陷种类并对此重新进行评估的基础,以便符合不断变化的评估标准。

　　在奥钢联钢铁公司,已证实自动检验与目测检验相结合是非常有效的。将两种方法检验出的缺陷作比较可非常有效地把缺陷分类。例如,在连续退火线上表面自动检验系统可检验出10类50种缺陷。相比之下,检验员可区分出18类200多种缺陷。自动检验系统不能检验出只有在打磨后才看得见的缺陷。这个例子说明,良好的目测检验环境是全面评估产品所不可缺的。

　　在奥钢联钢铁公司有许多奥钢联机电公司设计、制造、安装的不同种类的表面目测检验系统,比如:

　　(1)2号热镀锌线,检验方式:垂直、双面、通过镜子间接检验;

　　(2)连续退火线,检验方式:水平、单面、明暗场照明检验,下游还有垂直、双面、使用镜子的间接检验;

　　(3)镀锌和彩涂板检验线,检验方式:水平、双面、通过镜子间接检验;

　　(4)冷轧厂3号检验线,检验方式:水平、单面(可选双面)、上表面为明暗场照明直接检验,下表面用镜子间接检验;

　　(5)连轧机,检验方式:水平、单面、直接检验;

　　(6)彩涂线,检验方式:水平、单面、直接检验;

　　(7)1号带钢酸洗线,检验方式:水平、双面、上表面为明暗场照明直接检验,下表面用镜子间接检验;

　　(8)2号带钢酸洗线,检验方式: