薛玉峰

摘 要：本文對(duì)HotEye 熱眼技術(shù)工作原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，并對(duì)H 型鋼的形狀特征進(jìn)行了分析，針對(duì)H 型鋼表面質(zhì)量自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了介紹，并提供了切實(shí)可行的H 型鋼表面質(zhì)量自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)實(shí)施方案。

關(guān)鍵詞：H型鋼;表面質(zhì)量;自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù);應(yīng)用分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.20.032

0 引言

在當(dāng)前板帶和棒材生產(chǎn)線工作中廣泛的應(yīng)用了一種在線自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)就是HotEye 熱眼技術(shù)，當(dāng)前我國(guó)在H型鋼的生產(chǎn)過(guò)程中已經(jīng)突破了2000萬(wàn)噸的產(chǎn)量，而其生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)表面質(zhì)量自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用也具有著重要的現(xiàn)實(shí)意義和廣泛的應(yīng)用前景。

1 H 型鋼表面自動(dòng)檢測(cè)攝像頭的配置設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)H型鋼形狀特征進(jìn)行分析，可以如下配置設(shè)計(jì)H型鋼表面自動(dòng)檢測(cè)攝像頭：總計(jì)配置 8 個(gè)攝像頭，分別用于檢測(cè) H 型鋼的R 角區(qū)域、 上下腹板區(qū)域和翼緣外側(cè)區(qū)域。 針對(duì) H型鋼的不同寬度， 將 8 個(gè)攝像頭安裝于兩套相對(duì)的C 形機(jī)座上， 兩套 C 形機(jī)座各以一套伺服電機(jī)透過(guò)線性制動(dòng)器及滑軌帶動(dòng)，提供水平對(duì)稱運(yùn)動(dòng)。將H型鋼的寬度作為依據(jù)，在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中對(duì)攝像頭位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。配置好伺服電機(jī)和線性滑軌到每個(gè)攝像頭上，結(jié)合H型鋼不同的高度，在攝像頭、光源與鋼材表面之間保持一定的工作距離，通過(guò)線性滑軌來(lái)完成攝像頭的對(duì)焦微調(diào)操作。如圖1所示對(duì)攝像頭和C形支架進(jìn)行配置。

在實(shí)際設(shè)計(jì)中，圖1所示的攝像頭安裝和檢測(cè)可以參考使用鏡片組偏折攝像頭，詳情如圖2。這樣設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)水平布置攝像頭位置，并實(shí)現(xiàn)水平運(yùn)動(dòng)作為線性滑軌的運(yùn)動(dòng)方式，一方面可以實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)負(fù)載的降低，同時(shí)可以避免在鋼材表面的熱輻射區(qū)域和軋材頂部粉塵污染區(qū)域中直接暴露攝像頭鏡片組等這些昂貴的部件。

2 H 型鋼表面積水排除系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)

由于H型鋼軋制工作的特征和軋機(jī)冷卻水，通常會(huì)有大量積水存在于H型鋼上腹板表面。為了解決這些表面積水的影響，需要將風(fēng)刀系統(tǒng)安裝到UF軋機(jī)后部位置。在以往H型鋼的生產(chǎn)實(shí)踐中，在軋制尺寸較小鋼材時(shí)，設(shè)置一套風(fēng)刀就可以有效的清除鋼材表面的積水，而由于氣刀的工作原理是在與軋制相反的方向上堵住積水，在大尺寸鋼材的軋制過(guò)程中，由于過(guò)高的翼緣高度，無(wú)法從兩側(cè)讓積水留出，積水無(wú)法留出就會(huì)越積越多，當(dāng)積水到達(dá)一定數(shù)量后，其產(chǎn)生的壓力會(huì)高于風(fēng)刀的壓力，此時(shí)風(fēng)刀難以有效的堵住積水，從而讓部分積水通過(guò)風(fēng)刀而在H型鋼表面殘留，詳情如圖3。因此，在對(duì)大尺寸鋼材進(jìn)行軋制時(shí)，應(yīng)采用多重風(fēng)刀系統(tǒng)，詳情如圖4，結(jié)合實(shí)際情況通常配置三套風(fēng)刀就足夠了，可以結(jié)合腹板的積水情況來(lái)相應(yīng)的增加或減少風(fēng)刀數(shù)量。

3 H 型鋼表面自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)前側(cè)導(dǎo)板配置設(shè)計(jì)

在線檢測(cè)系統(tǒng)在工作過(guò)程中，由于在輥道面上對(duì)軋材底部進(jìn)行了固定，具有相對(duì)固定的縱向面，但由于較遠(yuǎn)的輥道側(cè)擋板距離，再加上軋制變形不均勻、設(shè)備精度不足等原因，在軋材通過(guò)UF軋機(jī)后，通常會(huì)產(chǎn)生偏頭問(wèn)題。為了確保鋼材具有左右中心對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，在自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)前，必須配置強(qiáng)力側(cè)向?qū)О?。?cè)導(dǎo)板可以選擇手動(dòng)或電動(dòng)，采用喇叭口設(shè)計(jì)。為了對(duì)H型鋼的運(yùn)動(dòng)和定位進(jìn)行導(dǎo)正，兩側(cè)擋板需要提供充足的側(cè)向支撐作用力。通過(guò)強(qiáng)力側(cè)導(dǎo)板對(duì)軋材進(jìn)行的引導(dǎo)，確保其橫向左右對(duì)心精度控制在上下50mm范圍內(nèi)。

4 結(jié)語(yǔ)

從上述分析可知，通過(guò)分析H型鋼的形狀特征，表面質(zhì)量自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)在H型鋼軋制過(guò)程中的應(yīng)用可行性得到了確定，檢測(cè)技術(shù)的精度范圍足夠滿足其表面質(zhì)量檢測(cè)的需求。而隨著我國(guó)的H鋼產(chǎn)量不斷增長(zhǎng)，也越來(lái)越廣泛的應(yīng)用了H鋼表面質(zhì)量自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，并且也在不斷的優(yōu)化和完善其系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)。

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