Разработка алгоритмов контроля, режимов подготовки и эксплуатации рабочих валков чистовой группы НШСГП для обеспечения качества проката

• Автор: Тищенко, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.16.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 160 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Контроль поверхности горячекатаного проката.

1.1.1 Основные дефекты поверхности листового проката

1.1.2 Методы обнаружения дефектов поверхности.

1.2 Влияние эксплуатационных характеристик рабочего инструмента на качество поверхности листового проката.

1.3 Точность профиля полосы

1.4 Основные задачи исследования.

2 ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ ПРОКАТА

2.1 Исследование формирования поверхностных дефектов на стане горячей прокатки.

2.1.1 Система контроля качества поверхности
2.1.2 Методика настройки системы контроля качества для определения дефектов поверхности.
2.1.3 Идентификация дефектов поверхности.
2.1.4 Определение параметров критических дефектов
2.2 Разработка математической модели привязки дефекта к источнику его формирования.
2.3 Использование результатов автоматического определения дефектов на станах холодной прокатки.
2.4 Система анализа качества поверхности.
2.5 Выводы.
3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КАЧЕСТВА ПОВЕРХНОСТИ РАБОЧЕГО ВАЛКА НА КАЧЕСТВО ГОРЯЧЕКАТАНОЙ ПОЛОСЫ.
3.1 Исследование напряженнодеформированного состояния рабочего валка
с поверхностной микротрещиной
3.2 Анализ микропластической деформации полосы с поверхностным дефектом.
3.3 Выводы.
4 ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ПОПЕРЕЧНОГО ПРОФИЛЯ ГОРЯЧЕКАТАНОЙ ПОЛОСЫ.
4.1 Профилирование образных валков на стане ОАО I
4.2 Разработка основ технологии шлифования образных валков в горячем состоянии.
4.3 Апробация предложенной технологии.
4.4 Полученные результаты.
4.5 Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Прибор для автоматического осмотра поверхности полос имеет четыре компонента: блок освещения поверхности полосы; блок камер для получения изображения всей поверхности полосы; вычислительный блок для обработки информации от камер; блок интерфейса для показа результатов классификации. Далее будут рассмотрены некоторые принципы проектирования отдельных компонентов систем автоматического осмотра поверхности полосы. Освещение должно быть рассчитано так, чтобы дефекты поверхности полосы выявлялись с наилучшим оптическим контрастом. Для строчечных камер применяются узкие устройства постоянного освещения (мощностью более 1 кВт). Техническая часть камер должна быть выполнена с таким расчетом, у чтобы выявлялись дефекты при всех скоростных режимах работы стана. Минимальный размер дефекта должен покрываться детектированными точками изображения, то есть точками, которые система признала дефектными, чтобы достичь хорошей классификации при последующей обработке изображения. Блок обработки изображения поверхности является главным в системе осмотра, здесь проверяется информация, содержащаяся в непрерывно выполняемых снимках поверхности, в зависимости от применения могут поступать данные в объеме до Мбайт в секунду. Имеющиеся в настоящее время сис-темы осмотра сравнивают сигналы зарегистрированных точек изображения с пороговыми значениями, точки изображения, признанные дефектными, выделяются черным цветом - сегментируются. На основании бинарных изображений и информации о яркости, которая хранится для каждой точки изображения, формируются параметры для классификации дефектов. При таком способе внутренняя структура дефектов учитывается недостаточно, поскольку даже при крупных дефектах поверхности лишь немногие точки изображе-4) ния превышают пороговое значение и поэтому не распознаются. Работа автоматизированной системы осмотра поверхности состоит в том, что бы ,8 % точек изображения сразу же отбрасывать и лишь 0,2 % подвергать дальнейшей обработке. Признаки обнаруженных изображений дефектов сопоставляются с признаками дефектов, заложенных в систему, при совпадении происходит автоматическая классификация дефектов. Работоспособность различных систем трудно сопоставить ввиду различия требований потребителей и отсутствия объективной оценки. Предъявляемые требования определяют уровень необходимых затрат, причем даже небольшое ужесточение ведет к значительным дополнительным затратам. Следует обратить внимание на возможность выполнения требований в техническом отношении. Ожидаемую работоспособность при одинаковых требованиях можно оценить по некоторым соображениям. Так, эффективность осмотра поверхности полосы автоматическими системами снижается по мере повышения скорости движения полосы, ухудшения условий окружающей среды, увеличения числа классов дефектов, которые нужно различать, и увеличения разнообразия осматриваемых поверхностей. За последние три-четыре года системы осмотра поверхности полосы были установлены на следующих европейских металлургических заводах: Corns, ThyssenKrupp Stahl AG, Salzgitter Flachstahl GmbH, Voestalpine Stahl GmbH. Места их размещения охватили почти все стадии обработки полосы. На участке производства горячекатаной полосы много установок находится на стадии внедрения, поскольку здесь особую роль играют проблемы, возникающие при регистрации изображений и наблюдаются тяжелые условия окружающей среды. Проблематичным является распознавание дефектов на станах холодной прокатки в линиях покрытий, промасленные поверхности также вызывают проблемы, поскольку фактические дефекты подавляются масляными структурами. Полосы, продрессированные со смазкой при остатках эмульсии, ввиду изменяющейся картины изображения тоже вызывают значительные трудности при классификации. В результате доля ложных дефектов иногда увеличивается очень резко. Поставленные цели для находящихся в эксплуатации систем S в основном полностью достигаются. Это стало возможным только благодаря интенсивному привлечению эксплуатационного персонала на отдельных этапах проекта - при задании параметров обнаруживаемых дефектов, на стадии обучения, при классификации дефектов и на стадии отладки системы.