昆鋼集團(tuán)紅河鋼鐵有限公司 云南 蒙自 661100

我廠引進(jìn)的濟(jì)南火炬科技有限公司的計(jì)數(shù)系統(tǒng)，應(yīng)用于軋制小規(guī)格φ12、φ14、φ16mm棒材，由于多因素造成斷面不規(guī)則、縮入造成遮擋、棒材彎頭側(cè)壁干擾、棒材交叉或棒材傾斜度大等現(xiàn)象，計(jì)數(shù)系統(tǒng)識(shí)別圖像計(jì)數(shù)準(zhǔn)確率低。針對(duì)此，我廠技術(shù)人員認(rèn)真分析計(jì)數(shù)系統(tǒng)原里和收集工藝，積極開展設(shè)備改造和工藝優(yōu)化，濾除外部干擾，提高計(jì)數(shù)系統(tǒng)準(zhǔn)確率。

1 計(jì)數(shù)系統(tǒng)原理

棒材在線計(jì)數(shù)系統(tǒng)是采用國際先進(jìn)的機(jī)器視覺技術(shù)檢測棒材斷面，通過圖像信息處理對(duì)棒材進(jìn)行識(shí)別、跟蹤、計(jì)數(shù)；在計(jì)數(shù)模式下指導(dǎo)現(xiàn)場操作工手動(dòng)分鋼的計(jì)量裝置。計(jì)數(shù)系統(tǒng)功能示意圖如圖1-1所示。

圖1-1 系統(tǒng)功能示意圖

計(jì)數(shù)分鋼系統(tǒng)以視覺信號(hào)圖像處理器作為圖像信息處理核心的圖形處理器和機(jī)器視覺技術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)棒材的狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)棒材在線計(jì)數(shù)及分鋼線標(biāo)識(shí)。視頻圖像處理與目標(biāo)跟蹤是系統(tǒng)的核心的部分，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)處理現(xiàn)場的視頻圖像信息。

2 工藝優(yōu)化

2.1 剪切數(shù)量優(yōu)化 我廠棒材剪切主速度為1.25m/S，棒材倍尺在輸出輥道輸送時(shí)不能保證完全水平有間距地?cái)傞_，一般是緊密排列或相互重疊，存在交叉現(xiàn)象，輸送過程中鋼與鋼之間的位置會(huì)交錯(cuò)變化。剪切過程中各棒材承受剪切機(jī)剪切力度不均勻，導(dǎo)致剪切斷面不規(guī)則或斷面直徑與自身直徑相差甚多，類似棒材經(jīng)過計(jì)數(shù)器時(shí)容易產(chǎn)生多支或少支現(xiàn)象，造成整捆棒材重量負(fù)偏差較大，需要重新按額定支數(shù)裝配并打捆入庫。經(jīng)專業(yè)人員研究分析設(shè)備承載能力與工藝技術(shù)，為保證成品質(zhì)量以及計(jì)數(shù)分鋼系統(tǒng)準(zhǔn)確率，制定各規(guī)格棒材剪切的額定支數(shù)，其中φ12mm規(guī)格棒材限額52支，φ14mm規(guī)格棒材限額40支，φ16mm規(guī)格棒材限額27支，每組剪切數(shù)量必須控制在規(guī)定范圍內(nèi)，剪切數(shù)量限額有效消除了棒材斷面不規(guī)則情況。

2.2 剪切機(jī)刀片工藝優(yōu)化 冷擺剪剪切機(jī)在長期運(yùn)行過程中，刀片容易磨損，刀刃鈍化，導(dǎo)致棒材剪切斷面不規(guī)則，剪切斷面不平整，呈現(xiàn)凹凸不平狀態(tài)，部分棒材斷面呈彎頭狀，類似棒材影響計(jì)數(shù)系統(tǒng)準(zhǔn)確率。廠領(lǐng)導(dǎo)要求相關(guān)方軋制小規(guī)格φ12、φ14、φ16mm鋼種期間，必需密切監(jiān)控剪切機(jī)刀片狀態(tài)，測量好刀刃間隙，生產(chǎn)負(fù)責(zé)人監(jiān)控好剪切的棒材斷面狀態(tài)。剪切機(jī)刀片的管控有效濾除刀片工藝影響棒材斷面情況，提高了計(jì)數(shù)分鋼系統(tǒng)準(zhǔn)確率與生產(chǎn)效率。

3 設(shè)備改造

3.1 磁性鏈與磁力輥改造 原磁性鏈減速機(jī)設(shè)計(jì)為懸掛式，屬于非標(biāo)準(zhǔn)安裝模式，磁性鏈運(yùn)行過程中電機(jī)與減速機(jī)同時(shí)呈擺動(dòng)模式，造成磁性鏈速度不穩(wěn)定。棒材在剪切機(jī)剪切瞬間受到強(qiáng)大沖擊力，剪斷的棒材會(huì)瞬間脫離磁力輥磁力，棒材端面會(huì)發(fā)生縮入變化。在剪后輸出輥道上運(yùn)輸時(shí)，上層棒材受力不均，輸送過程中鋼與鋼之間的位置交錯(cuò)變化，導(dǎo)致尾部兩個(gè)定尺斷面縮入嚴(yán)重。將磁性鏈減速機(jī)及電機(jī)改為臥式安裝，減速機(jī)與電機(jī)配備一體化專用底座，減速機(jī)、電機(jī)及鏈輪之間銜接穩(wěn)固可靠、穩(wěn)定。在原基礎(chǔ)上增加2組磁力輥，磁力輥磁力覆蓋長度達(dá)7米。磁性鏈與磁力輥的改造消除了軋制小規(guī)格鋼材時(shí)，疊加的上層棒材斷面縮入遮擋、交叉等現(xiàn)象。

3.2 剪后輥道速度調(diào)整 剪后2段輸出輥道的地輥為無磁性地輥，棒材在剪后2段輥道運(yùn)輸過程中受力不均，容易造成棒材斷面縮入、斷面被遮擋現(xiàn)象。調(diào)節(jié)剪后第二段輥道速度，增大了棒材沖擊齊頭固定擋板的速度，縮入的棒材在沖擊力帶動(dòng)下前行，除少數(shù)棒材彎曲或鋼頭彎曲不能對(duì)齊外，各棒材斷面基本保持整齊，有效解決了棒材斷面縮入、斷面被遮擋現(xiàn)象。

3.3 輸送鏈速度調(diào)整 輸送鏈共有五段，采用變頻調(diào)速控制。調(diào)整每段輸送鏈速度，加大當(dāng)前鏈與上級(jí)鏈的鏈速比，重疊棒材會(huì)在當(dāng)前鏈與上級(jí)鏈交叉處平鋪拉開，棒材分散排列，不出現(xiàn)4層及以上重疊鋼材，避免重疊鋼材過厚造成棒材斷面互相遮擋或超出計(jì)數(shù)器視覺窗口，影響計(jì)數(shù)準(zhǔn)確率。

3.4 輸送鏈調(diào)整 剪切后的棒材在輸送鏈運(yùn)輸過程中，不合格的棒材在計(jì)數(shù)前需要人工拉出，剔除過程會(huì)造成棒材被拉傾斜。另外，每組鏈條的松緊度或鏈輪磨損程度不一致，剪切后的棒材定尺在輸送鏈上運(yùn)輸過程中發(fā)生傾斜。如果棒材傾斜度大于15度，棒材經(jīng)過計(jì)數(shù)系統(tǒng)時(shí)側(cè)面會(huì)產(chǎn)生多打點(diǎn)計(jì)數(shù)情況。設(shè)備管理人員應(yīng)密切關(guān)注輸送鏈狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患并予以解決，剔廢鋼人員禁止將棒材或棒材斷面端拉傾斜。

4 計(jì)數(shù)系統(tǒng)優(yōu)化

4.1 攝像模塊功率設(shè)置 視覺處理器的核心元器件是攝像模塊。攝像模塊功率越小，LED光源照度越低，攝像模塊不能識(shí)別發(fā)黑、發(fā)藍(lán)的棒材斷面；攝像模塊功率越較高，LED光源照度越高，容易引起正常的棒材斷面反光，計(jì)數(shù)系統(tǒng)會(huì)多計(jì)數(shù)。經(jīng)現(xiàn)場多次調(diào)試，設(shè)定攝像模塊功率1/250時(shí)，攝像模塊能夠有效識(shí)別輕微發(fā)黑、發(fā)藍(lán)的棒材斷面；但對(duì)發(fā)黑、發(fā)藍(lán)嚴(yán)重的棒材斷面，攝像模塊無法識(shí)別。

4.2 LED光源升級(jí) 計(jì)數(shù)系統(tǒng)原設(shè)計(jì)LED光源為綠白相間雙色光源，光照度低，識(shí)別發(fā)黑、發(fā)藍(lán)的棒材斷面困難。計(jì)數(shù)器生產(chǎn)廠家為解決技術(shù)難題，研發(fā)藍(lán)白相間雙色光源，藍(lán)色光增加了棒材斷面光反射強(qiáng)度，光照度相對(duì)較高，能夠識(shí)別百分之六十左右的發(fā)黑、發(fā)藍(lán)斷面，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確率遠(yuǎn)達(dá)不到理想狀態(tài)。