金 鹏，张 帅，白玉朋

（河钢集团唐钢公司，河北 唐山063000）

随社会经济的高速发展、人们生活水平的不断提高，各类汽车已成为人们出行的必备选择。为了适应市场的需求变化、提高自身产品的竞争力，汽车制造商们对于冷轧汽车板用带钢的质量要求越来越高[1]。带钢的表面质量是影响冷轧汽车板用带钢总体质量的一个重要因素，表面质量检测作为产品质量把控的最后一关，已经成为钢铁企业质量管理工作的重中之重。对于生产企业而言，生产过程中的质量控制和产品质量检验的控制则是达成高质量产品的重要因素，是提高产品竞争力，增加产品市场占有率，降低客户产品质量异议的有效途径。

随着工业4.0的到来[2-3]，传统的人工检测已经不足以应对冷轧带钢的生产需求，大部分钢铁企业已经引进使用先进的表面检测设备来代替传统的人工检测[4-10]。表面缺陷检测设备可以对带钢表面质量进行实时检测，从专有的界面实时显示带钢表面缺陷质量情况，进而提高质量检测的及时性和准确性。为了进一步提升生产过程中的质量控制和产品质量检验的控制，本文提出一种“单线双表检”模式表面缺陷检测方法的畅想，来建立实时的缺陷追踪机制，将上、下工序缺陷数据联通进行镀锌前后缺陷追溯分析，提升表面质量检验的精准性。

1 “单线双表检”介绍

“单线双表检”模式表面缺陷检测方法是在镀锌线上采用两套表面缺陷检测设备，分别放置在入口与出口位置上，如图1所示，入口表面缺陷检测设备负责检测原料带钢的自带缺陷情况，出口表面缺陷检测设备负责检测镀锌后成品的缺陷情况。

图1 表面缺陷检测设备布局图

表面缺陷检测设备系统由传感器系统和检测、分类软件组成[11-12]。传感器系统包括光源、相机、电气柜、检测服务器、检测终端和调试终端，如图2所示。

图2 表面缺陷检测设备传感器系统

光源采用高品质LED照明系统，基于LED技术的超高质量照明，它能够非常有效地与相机的最佳灵敏度相匹配。

相机采用6132pixels高分辨率相机，在带钢上、下表面采用高性能的线扫描相机进行检查获取图像，每面配合使用一套光源，同时使用保护罩保护相机与光源。保护罩的作用是防止摄像头和照明系统受灰尘、磕碰等因素的影响，从而保证其工作质量并延长其使用寿命。

检测服务器保存了整个系统的所有缺陷数据，并可为检测的缺陷图像提供在线与离线后处理。

检测终端即用户使用界面，向操作人员显示产品钢卷的质量信息以及与系统进行人机互动。操作人员可以通过检测终端实时监测钢卷的表面信息，也可以检查历史钢卷的检测信息。

调试终端是调试表面缺陷检测设备检测参数和优化分类器的计算机，是表面缺陷检测设备系统检测软件的应用载体。

2 双表检设备的应用

在冷轧带钢生产时，镀锌后成品的表面质量不光取决于镀锌过程中产生的缺陷还取决于原料自身所携带的缺陷。入口段的表面缺陷检测系统可以直接检测出原料表面携带的缺陷，有利于对缺陷在镀锌生产过程中的追踪定位。出口段的表面缺陷检测系统则负责检测镀锌后成品的表面缺陷。出口段检测的缺陷与入口段检测的缺陷进行对比可以发现，哪些缺陷属于原料自带，哪些缺陷属于镀锌生产过程产生；原料自带缺陷是否在镀锌生产过程中被掩盖，还是被轧制成新的缺陷。同时可以通过缺陷数据的对比发现生产过程中是否产生了缺陷，操作人员可及时通知生产线工艺操作室人员进行生产工艺的调试，提高产品的合格率。也可通过缺陷数据对比分析，对当前产生的模糊不清缺陷给出准确的判断，提升产品质量判定的准确性。

原料钢卷自带的严重表面缺陷可由入口段表面缺陷检测系统直接检测出来。由检测出的缺陷进行定位追踪镀锌后的缺陷所在位置，根据出口段表面缺陷检测系统检测所获得缺陷进行对比分析，可得出镀锌后成品的严重表面缺陷是由原料自带缺陷轧制而成还是镀锌过程中轧制产生，提高了带钢表面质量的检验水平，加强了镀锌生产过程中的质量控制。

针对镀锌后成品表面的一些易混淆的缺陷，例如轻微夹渣、擦划伤、氧化铁皮等，给产品质量判定造成一定的困扰，可根据入口段表面缺陷检测的缺陷数据和出口段表面缺陷检测的缺陷数据进行对比分析，给予疑似缺陷进行准确的判定。例如入口段和出口段表面缺陷检测系统检测出的缺陷对比，镀锌后成品缺陷疑似划伤类缺陷，通过位置关系对比，入口段表面缺陷检测系统检测出原料夹渣缺陷，进行缺陷比对最终判定镀锌后成品检测出的缺陷为夹渣缺陷，大大提高了镀锌带钢表面质量判定的准确性。

3 结语

双表面检测系统在冷轧镀锌带钢的缺陷检测上会起到非常重要的作用，特别是对于易混淆的缺陷如擦划伤、夹渣翘皮、氧化铁皮等，出口段与入口段缺陷对比分析辨定效果好，可靠性高，同时可以建立实时的缺陷追踪机制，将上、下工序缺陷数据联通进行镀锌前后缺陷追溯分析，提升表面质量检验的精准性，大大提升了对于冷轧镀锌带钢生产过程中的质量控制和产品质量检验的控制，成为产品质量改进和提升新的手段。