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金属卷材在线外观缺陷检测系统

发布时间: 作者:上海路阳仪器 技术文档组 点击次数:
本篇摘要

金属卷材在线外观缺陷检测系统:线扫描相机配合 LED 吊挂式频闪仪,让高速运行的钢带在成像瞬间"静止",实时识别锈斑、线痕、压痕、凸起、凹坑并按阈值报警,输出卷长位置与 Excel 报表。

核心要点

  • 卷材线速度高,普通相机拍到的是拖影,缺陷无法判读
  • 频闪光源与相机同步,在极短曝光内"冻结"带面
  • 缺陷按类型、大小、卷长位置记录,可整卷评级与追溯
  • 适用冷轧板、酸洗板、汽车钢板、不锈钢、彩钢板与有色金属带材

金属卷材的质检一直是难题:线速快、幅面宽、缺陷细小,靠人眼在产线旁盯,既看不清也撑不住。更麻烦的是整卷出货——没有逐米记录,客户投诉时说不清问题出在哪一段。在线检测系统解决的正是这两件事。

金属材料因其可锻性、冲压性、冷弯性、热处理工艺性等特点,被广泛运用于工艺零件及日常生活中。对于金属生产企业而言,金属材料在其生产过程中或外部环境的原因,金属表面或多或少会产生缺陷、瑕疵,严重影响产品质量,给企业带来损失。我国卷材市场规模大,产量高,并且随着制造业自动化标准的日益提高,对产品表面质量的要求也变得越来越严格。卷材生产线产线速度较高,对设备传输稳定性要求较高,传统检测只能在模切后全检或抽检来把控质量,受人员疲劳、情绪波动等因素,检测品质难以保证,长期高强度用眼,员工视力健康问题突出。如整卷出货,无法对该卷品质进行评级,易导致后期退货等问题。路阳仪器研发的金属卷材在线外观缺陷检测系统恰好能够有效解决产品的质检问题。金属卷材在线外观缺陷检测系统利用计算机或专用设备以数字的形式对信号进行采集、滤波、检测、均衡、去噪、估计等处理,从而得到符合需要的信号形式,包括图像变换、图像编码、图像增强、图像恢复、图像分割、图像理解、识别系统等。

金属卷材在线外观缺陷检测系统(pic1)

金属卷材在线外观缺陷检测系统特点

  1. 系统采用多台高速高分辨率的数字工业线扫描相机进行实时图像采集,配合使用LUYOR LED吊挂式频闪仪(LED stroboscope),获取钢带表面高分辨率的清晰图像。
  2. 采用实时数字图像处理技术,分析和识别钢带表面的不同缺陷(检测钢带钢材表面的铁锈、脏污、线痕、压痕、凸起、凹坑等缺陷),能根据预设的不同缺陷大小的报警阈值,进行实时缺陷报警,输出有关报警信号。
  3. 实时记录有关缺陷的位置和图像,提供缺陷图像和数据的查询和浏览,方便查询回看有关缺陷位置和图像,了解钢带品质状况。缺陷位置包括钢带上的垂直距离位置和水平位置。
  4. 采用Windows 10操作系统,能够生成有关数据和Excel报表。既能有效把控生产质量,又能快速溯源质检记录。
  5. 软件支持多个品种快速切换。

金属卷材在线外观缺陷检测系统的研发,能够有效地甄选出错质检不合格的产品并记录下来。该系统进一步提升生产效率,降低生产成本。该系统还可适用于冷轧板、酸洗板、汽车钢板、不锈钢板、彩钢板、有色金属带材卷材以及各种复合材料的表面质量检测,可广泛应用于钢板卷材等金属材料的生产线上。

技术特点

  1. 实现全天候在线连续检测,检测速度与生产线同步。
  2. 检测精度高,可极大稳定产品质量,并能够及时找出缺陷,减少缺陷产品发给客户。
  3. 使用方便,操作简单,可实现远程操作,方便维护。
  4. 提高了生产效率,降低了废品率,降低了质量成本,能够为企业提升经济效益和质量信誉。

主要功能

  1. 可单面、双面检查。
  2. 可在显示器上立即显示缺陷类型、位置、形状、大小。
  3. 可在处理器中记录,并可在显示器调阅缺陷图像并打印。
  4. 用户可自行设定缺陷的种类,方便管理及对缺陷的处理。
  5. 可生成检查结果的报表,既可用于质量管理,也可向用户提供。
  6. 可在线实时报警提示并可在产品的边缘进行标记或打印。
  7. 缺陷数据可输出保存。

路阳仪器的卷材表面缺陷检测适用于现代工业自动化生产中各种各样的检查、测量和零件识别,可以应用于卷材、涂布、造纸、玻璃、带钢、薄膜、无纺布、箔材、卫材等材料的表面缺陷在线监测。表面瑕疵在线检测智能装备能够完全替代人工进行7×24小时的实时在线表面质量控制,减少材料浪费、增加产能、节约人工成本、提高产品质量、提高成材率,改善人工劳动环境,同时还能够有效解决抽检率低、实时性差、监测环境恶劣、检测评判标准不一致等材料表面缺陷检测问题。

相关产品:LUYOR LED吊挂式频闪仪、卷材表面缺陷在线检测系统。

为什么必须用频闪做光源

带钢以每秒十几米甚至更快运行,相机的曝光时间再短,在连续照明下也会拍到运动模糊。图像一糊,线痕与压痕就分不出来了。

解决办法是"脉冲照明":用 LED 吊挂式频闪仪在相机曝光的瞬间给出极短、极强的光脉冲,其余时间环境光被压得很低。这样感光元件只在很短的时间窗口内"看"到带面,等效曝光时间被压缩到微秒级,运动模糊基本消除,缺陷边缘清晰可辨。

相比连续光源,频闪还带来两个好处:光能利用率高,同等亮度下功耗低得多;发热集中在脉冲瞬间,长时间运行对光源寿命更友好。

系统由什么组成

  • 多台高速线扫描相机:横向拼接覆盖整个幅宽,纵向按行频连续采集;
  • LED 频闪光源:吊挂安装在相机侧前方,与采集节拍同步触发;
  • 图像处理单元:做滤波、去噪、增强、分割与特征提取,识别锈斑、脏污、线痕、压痕、凸起、凹坑等;
  • 报警与记录:按预设的缺陷尺寸阈值实时报警,记录缺陷类型、形状、大小与卷长位置(垂直与水平坐标);
  • 报表与追溯:Windows 平台运行,生成数据与 Excel 报表,支持多品种快速切换。

上线前要想清的三件事

缺陷定义。先明确哪些缺陷必须抓、哪些可放过,以及各自的尺寸阈值。阈值定得太严,报警不断、无人理会;定得太松,关键缺陷漏掉。

光源与相机的匹配。频闪脉宽、频率要与相机行频、产线速度匹配,否则会出现明暗条纹(频闪与扫描不同步的典型现象)。调试时先在低速下对齐,再逐步提速。

现场环境。粉尘、水汽、油雾会污染镜头与灯面,需要吹扫或防护罩;环境光变化也会影响判读,建议加遮光结构。系统支持单面或双面检查,按工艺需要配置。

常见问题

能检测多小的缺陷?

取决于相机分辨率、幅宽与光学放大倍率。幅面越宽、分辨率要求越高,相机数量与镜头配置也要相应增加,需按实际验收标准核算。

为什么图像出现明暗条纹?

频闪频率与相机行频不同步。调整触发时序,让每次曝光都落在光脉冲内,条纹即可消除。

能替代人工复检吗?

多数产线用它做全检与评级,人工只处理报警段与疑难缺陷。两者结合比纯人工更稳定,也避免了长期用眼带来的健康问题。

数据能对接 MES 吗?

可以。系统输出缺陷坐标与评级结果,通过接口对接上位系统,实现按卷追溯与客户质量报告。

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引用本文

上海路阳仪器有限公司. 《金属卷材在线外观缺陷检测系统》[EB/OL]. 上海路阳仪器有限公司, 2025-05-20. https://www.luyor.net/jishuwenzhang/302.html.

上海路阳仪器有限公司

成立于 2008 年,专注紫外光源、荧光检测与紫外辐照设备的研发制造,产品覆盖荧光渗透/磁粉探伤灯、荧光检漏套装、生物膜检测灯、细胞光毒性辐照仪、荧光蛋白激发光源与转速测量仪器,服务无损检测、轨道交通、食品药品、化妆品与生命科学研究等领域。本文由路阳技术文档组依据产品实测数据与行业标准编写。

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