[发明专利]一种铸坯修磨机的检测及优化修磨方法

说明书

本发明公开了一种铸坯修磨机的检测及优化修磨方法。该方法为修磨机配置实施定位、检测图像系统。将图像划分成许多网格，计算合格标准（平均）值，根据工艺要求选择对应合格阈值，判断各个网格的合格等级并合并质量相同的网格。根据各个区域的质量等级、制定优化修磨规程。该修磨机的优化修磨具有成本低、易于实施、节能、效益高的优点。

技术领域

本发明涉及一种冶金精整用的铸坯修磨机质量检测、缺陷修磨方法，特别涉及一种铸坯修磨系统的实施智能检测优化修磨方法。

背景技术

铸坯、特别是特种钢铸坯，深加工前一般都要经过修磨处理，以消除表面的氧化皮、裂纹等缺陷。而现在铸坯（如板坯、大方坯等）修磨机，由于没有经济、实用的在线实时检测手段，只能采用经验统计方法、进行修磨。现以板坯修磨机为例说明：跟据生产过程好坏来料板坯铸坯区分为A（优）、B（良）、C（中）、D（差）四类等级。修磨规则一般为：A类：不修磨；B类：只修磨边、角部分；C类：全面（平均深度）修磨；D类：（全面平均深度）加重修磨。按照这种统计经验方法制定的深度进行修磨，以能去除绝大部分缺陷。经修磨后再进行人工检查，如还有遗漏缺陷、再进行局部补修。统计经验方法的制定依据是通过一遍或多遍修磨、达到规定修磨深度后，能去除绝大部分缺陷。

这种修磨方法存在许多不该修磨的区域却进行了不必要的修磨，造成了极大的浪费。通常铸坯表面合格部分占多数，而这种统计经验方法却将相当多的合格的铸坯去除掉了。以常规年修磨不锈钢能力为30万吨的板坯修磨机为例，按平均修磨率1%为计，年修磨掉3000T。若仅能少修磨20%，即可年节约数百万元。这还不算其它消耗和二氧化碳的减排。

国外某公司声称其提供的智能修磨系统能根据检测缺陷进行修磨，但价格为每套高达200多万。由于价格过高，国内企业无法接受，至到现在国内智能修磨几乎为零。

而实施智能优化修磨，理想的检测方法是：不采用现在使用的统计经验方法，而是用检查缺陷的方法，其特点为：实时检查出所有（至少是绝大部分）种类的缺陷、大小、深度、分布，依此确定铸坯表面各个区域质量等级。典型的如专利申请号[201310377121 ] 的“缺陷检测装置、缺陷修正装置及缺陷测量方法”所述。以实时检测为依据、再根据产品的质量要求，并基于此制定各个区域修磨缺陷量的最优化修磨（深度）量、控制修磨砂轮实时控制修磨。最后进行对完修磨铸坯进行合格效果的检查。这种方法实施的前提条件是能检测出所有（至少是绝大部分）种类的缺陷及大小、分布，而且所有命中率要高于80%才有实际意义。而最终检验准确率需高于98%。

随着CCD技术、激光扫描的发展，用图像检测技术实时在线检测铸坯表面质量、从而实现智能修磨的方案已有很多。但是实施起来却相当困难。其中主要原因有：

①按照理想的修磨方法对检查缺陷的要求很高。从修磨工艺要求来说，一般要求检查0.5mm直径以下的针孔缺陷。而这对于检测设备、计算设备要求都很高。仍以常规的连铸板坯为例：长10米，宽2米的铸坯，若采用0.5mmX0.5mm的像素、每个像素分辨率为8位，每块铸坯单面需存储量≥10⁹=1GB，双面为2GB。每天修磨几十块铸坯，要完成的存储量、计算量很大。检查0.5mm大小的缺陷，其分辨精度至少比实物高3～4倍以上，需要分辨率为：0.15mmX0.15mm的像素。这就又对检测、计算要求提高了一个数量级；

②还有对于比度不太大的氧化皮缺陷、夹渣缺陷等确定判断也很困难，特征提取很难，而所有判断都准确就更难了；

③仅凭一台相机无法确定三维空间，如仅从一个摄像机图像画面无法确定黑点是凹的裂痕还是落在坯表面的浮渣，而浮渣不用修磨。只有两台以上的不同角度图像才能确定凸凹。

针对上述状况本发明提出一种低成本、简单易于实施的智能检测、优化修磨的设计方法，以解决这些问题。

发明内容