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H型钢表面质量自动检测技术的应用分析

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薛玉峰

摘要：本文对HotEye 熱眼技术工作原理进行了简要的介绍，并对H 型钢的形状特征进行了分析，针对H 型钢表面质量自动检测系统的设计特点和自动检测技术进行了介绍，并提供了切实可行的H 型钢表面质量自动检测技术实施方案。

关键词：H型钢;表面质量;自动监测技术;应用分析

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

0 引言

在当前板带和棒材生产线工作中广泛的应用了一种在线自动检测技术，该项技术就是HotEye 热眼技术，当前我国在H型钢的生产过程中已经突破了2000万吨的产量，而其生产过程中，对表面质量自动检测技术的应用也具有着重要的现实意义和广泛的应用前景。

1 H 型钢表面自动检测摄像头的配置设计

通过对H型钢形状特征进行分析，可以如下配置设计H型钢表面自动检测摄像头：总计配置 8 个摄像头，分别用于检测 H 型钢的R 角区域、上下腹板区域和翼缘外侧区域。针对 H型钢的不同宽度，将 8 个摄像头安装于两套相对的C 形机座上，两套 C 形机座各以一套伺服电机透过线性制动器及滑轨带动，提供水平对称运动。将H型钢的宽度作为依据，在实际检测过程中对摄像头位置进行适当调整。配置好伺服电机和线性滑轨到每个摄像头上，结合H型钢不同的高度，在摄像头、光源与钢材表面之间保持一定的工作距离，通过线性滑轨来完成摄像头的对焦微调操作。如图1所示对摄像头和C形支架进行配置。

在实际设计中，图1所示的摄像头安装和检测可以参考使用镜片组偏折摄像头，详情如图2。这样设计可以实现水平布置摄像头位置，并实现水平运动作为线性滑轨的运动方式，一方面可以实现伺服电机负载的降低，同时可以避免在钢材表面的热辐射区域和轧材顶部粉尘污染区域中直接暴露摄像头镜片组等这些昂贵的部件。

2 H 型钢表面积水排除系统配置设计

由于H型钢轧制工作的特征和轧机冷却水，通常会有大量积水存在于H型钢上腹板表面。为了解决这些表面积水的影响，需要将风刀系统安装到UF轧机后部位置。在以往H型钢的生产实践中，在轧制尺寸较小钢材时，设置一套风刀就可以有效的清除钢材表面的积水，而由于气刀的工作原理是在与轧制相反的方向上堵住积水，在大尺寸钢材的轧制过程中，由于过高的翼缘高度，无法从两侧让积水留出，积水无法留出就会越积越多，当积水到达一定数量后，其产生的压力会高于风刀的压力，此时风刀难以有效的堵住积水，从而让部分积水通过风刀而在H型钢表面残留，详情如图3。因此，在对大尺寸钢材进行轧制时，应采用多重风刀系统，详情如图4，结合实际情况通常配置三套风刀就足够了，可以结合腹板的积水情况来相应的增加或减少风刀数量。

3 H 型钢表面自动检测系统前侧导板配置设计

在线检测系统在工作过程中，由于在辊道面上对轧材底部进行了固定，具有相对固定的纵向面，但由于较远的辊道侧挡板距离，再加上轧制变形不均匀、设备精度不足等原因，在轧材通过UF轧机后，通常会产生偏头问题。为了确保钢材具有左右中心对称的结构，在自动检测系统前，必须配置强力侧向导板。侧导板可以选择手动或电动，采用喇叭口设计。为了对H型钢的运动和定位进行导正，两侧挡板需要提供充足的侧向支撑作用力。通过强力侧导板对轧材进行的引导，确保其横向左右对心精度控制在上下50mm范围内。

4 结语

从上述分析可知，通过分析H型钢的形状特征，表面质量自动检测技术在H型钢轧制过程中的应用可行性得到了确定，检测技术的精度范围足够满足其表面质量检测的需求。而随着我国的H钢产量不断增长，也越来越广泛的应用了H钢表面质量自动检测技术，并且也在不断的优化和完善其系统配置设计。

参考文献：

[1]汪晓东，胡新勇，贾强.超声波检测在焊接H型钢T型焊缝中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2015（18）：3057-3058.

[2]葛乃清.H型钢生产线TCS系统中AGC自动计量控制技术的应用[J]. 数字技术与应用，2015（05）：37，34.

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