Разработка алгоритмического и программного обеспечения автоматизированной системы контроля качества поверхности стальной горячекатаной полосы

• Автор: Рогов, Виталий Васильевич
• Шифр специальности: 05.13.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Череповец
• Количество страниц: 150 с. : ил

Оглавление
Введение

Глава 1. Современное состояние проблемы контроля качества

поверхности стальной горячекатаной полосы

1.1 Общая характеристика поверхности стальной горячекатаной полосы на выходе НТА

1.2 Анализ существующих методов и средств оптико электронного контроля поверхности полосы
1.3 Постановка задачи разработки алгоритмического и программного обеспечения автоматизированной системы оптикоэлектронного контроля качества поверхности стальной горячекатаной полосы

Выводы по главе 1

Глава 2. Описание и анализ изображения поверхности стальной

горячекатаной полосы л

2.1 Иерархическая модель изображения стальной горячекатаной полосы

2.2 Текстурный анализ изображения поверхности стальной горячекатаной полосы
2.3 Имитационное моделирование изображения поверхности
2.3.1 Оценка параметров модели изображения поверхности стальной горячекатаной полосы
2.3.2 Синтез изображений поверхности
Выводы по главе 2
ГлаваЗ. Построение алгоритмов обработки изображения для
обнаружения и классификации дефектов поверхности стальной горячекатаной полосы
3.1 Алгоритмы выявления поверхностных дефектов
3.2 Алгоритмы анализа границ дефектных областей
3.3 Алгоритмы классификации поверхностных дефектов
Выводы по главе 3
Глава 4. Экспериментальные исследования алгоритмического и
программного обеспечения автоматизированной системы оптикоэлектронного контроля качества поверхности горячекатаной полосы
4.1 Экспериментальные исследования имитационной модели
4.2 Описание экспериментальной установки оптико 1 электронного контроля поверхности стальной горячекатаной полосы
4.3 Перспективы развития алгоритмического и программного
обеспечения автоматизированных систем оптикоэлектронного контроля качества поверхности стальной горячекатаной полосы Выводы по главе 4
Заключение
Список литературы


Т.Кеатеу[] всемирный рынок производства ленточных материалов, таких как сталь, алюминий, бумага, составляет около 0 миллиардов DM, причем выручка заказчиков, таких как автомобильная промышленность, примерно на % зависит от достигнутого качества поверхности. Сегодня лишь 7% линий производства листовой стали оборудовано системами контроля качества поверхности, но по прогнозам немецких ученых к году эта цифра составит % и будет продолжать расти. Особенно широко проводятся научные исследования в Германии, США, Италии, Великобритании и Финляндии. Так, у концерна Рагву1ес, занимающего % процентов мирового рынка в области контроля качества полосовой стаи, в прошлом году финансовый оборот вырос на 2%. Качество полосы металла определяется различными технологическими характеристиками - свариваемость, коррозийная стойкость, шероховатость поверхности, сопротивление динамическим нагрузкам, усталостная прочность и т. Постоянно ужесточаются требования к стабильности свойств в узких диапазонах их изменений, точности геометрических размеров, плоскостности, микрогеометрии и чистоте поверхности. Одной из основных характеристик качества полосы является качество ее поверхности. Именно к нему предъявляются особо жесткие требования. Качество поверхности аттестуется с учетом дефектов, образующихся как в самих прокатных цехах, так и на предыдущих переделах металлургического производства. Под поверхностным дефектом понимается изъян, недостаток поверхности, вызванный нарушением параметров технологического процесса, обуславливающий локальное изменение физико-химических свойств поверхности и нарушение микрогеометрии. Достоверное обнаружение брака на полосах горячекатаного металла на выходе травильного агрегата возможно лишь в том случае, если имеется четкая классификация дефектов. Многообразие причин появления дефектов на готовом прокате привело к многообразию самих дефектов, их размеров, форм и т. Так, справочники заводов дают от 0 до 0 различных способов классификации дефектов[]. Поэтому информация о самих дефектах, причинах их возникновения, их свойствах является очень важной. В работе рассматриваются дефекты поверхности согласно ГОСТ 4-. Дефекты прокатного металла подразделяют в зависимости от характера дефектов; цеха, по вине которого они образовались; стадии, на которой обнаруживаются дефекты; возможности исправления и использования дефектного проката []. При разработке систем контроля качества поверхности в отношении характера представляют интерес только поверхностные дефекты, к которым относятся окалина, плены, трещины, закаты, сквозные разрывы, царапины, недотрав, перетрав и др. Дефекты, возникающие в прокатном цехе по вине предыдущих переделов (сталеплавильных цехов, цеха подготовки составов и т. Дефекты, возникающие по вине самих прокатных цехов (например, из-за неправильности или нарушения установленного технологического процесса, неудовлетворительного состояния оборудования и подготовки производства, а также неправильной организации производства в прокатных цехах). Дефекты первой группы называют «браком по вине сталеплавильных цехов», или «браком по вине металла». Производственные дефекты, выявляющиеся непосредственно в процессе производства в прокатном цехе (например, плены, сквозные разрывы, рванины, окалины и др. Скрытые дефекты, которые из-за своего расположения в металле могут быть обнаружены в основном при переделе готового проката у потребителей (например, внутренние расслоения, неметаллические включения, волосовины, флокены и др. Окончательный брак, к которому относят продукцию, имеющую неисправимые дефекты или дефекты настолько серьезные, что исправление их экономически невыгодно. В качестве примера окончательного брака можно привести металл с глубокими и многочисленными рванинами, трещинами. Неокончательно дефектный металл. К нему относят продукцию, которая имеет отступление от требований технических условий заказа, но может быть использована после соответствующих исправлений, а иногда по какому-нибудь другому заказу (ГОСТу или ТУ) без исправлений. Примером таких дефектов в металле могут служить плены на листах, если они мелкие, и после их З'даления (например, зачисткой наждачными кругами) толщина листов не выходит за пределы минимально допустимой по ГОСТу.