СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ, КЛАССИФИКАЦИИ И УСТРАНЕНИЯ ДЕФЕКТОВ ПОВЕРХНОСТЕЙ НА ИЗДЕЛИЯХ, ПОЛУЧЕННЫХ СПОСОБОМ НЕПРЕРЫВНОГО ЛИТЬЯ
METHOD OF DETECTING, CLASSIFYING AND ELIMINATING CASTING DEFECTS IN CONTINUOUS CASTING

Изобретение относится к способу обнаружения, классификации и устранения дефектов поверхностей на изделиях, полученных способом непрерывного литья, с использованием топографической информации о внешнем виде поверхностей, полученных способом непрерывного литья, причем дефекты и/или нарушения целостности определяются с точным позиционированием и подвергаются оценке.
Известны многочисленные способы определения дефектов поверхностей на материалах, таких как материалы, полученные способом непрерывного литья, и сопряженное с этим устранение такого рода дефектов. Так, к примеру, в соответствии с ЕР 0880023 А1 дефекты поверхности автоматически контролируются и устраняются посредством последовательно подключенного шлифовального станка, перед последующей обработкой, то есть перед чистовой прокаткой в прокатном стане. Используемый при этом шлифовальный станок может работать реверсивно, так что посредством расположенного перед шлифовальным станком и после шлифовального станка контрольного устройства распределенные друг за другом или на больших поверхностях дефекты могут определяться, а затем устраняться.
При таких способах производится оценка дефектов на основании сравнения с сохраненными в базе данных контрольными образцами, так что качество обнаружения дефектов, а тем самым устранения, зависит от материала, который сохранен в базе данных.
Излишние этапы технологического процесса вследствие этого не всегда могут быть устранены.
В принципе, обнаруживаться и подвергаться оценке должны только те дефекты поверхности, которые приводят также к дефектам на катаном изделии, к примеру термоленте или листе. Все остальные нарушения целостности на поверхности болванки не должны учитываться.
Задачей изобретения является поэтому создание способа, с помощью которого можно добиться надежной и лишь действительно необходимой оценки дефектов и их последующего устранения.
При этом полученная таким образом информация должна использоваться в соответствии с результатами оценки для устранения дефектов перед последующей обработкой изделия или для заблаговременного определения и причисления к определенной категории качества готового продукта.
Данная задача решается с помощью способа обнаружения и классификации дефектов поверхностей на изделиях, полученных способом непрерывного литья, с использованием топографической информации о внешнем виде поверхностей, полученных способом непрерывного литья, причем дефекты и/или нарушения целостности определяются с точным позиционированием, оцениваются по местоположению и протяженности и в соответствии с результатами оценки, перед последующей обработкой изделия, устраняются посредством того, что, с одной стороны, дефекты и/или нарушения целостности на поверхности полуфабриката, полученного способом непрерывного литья, регистрируются и сохраняются с учетом точного местоположения, а, с другой стороны, производится обнаружение дефектов и/или нарушений целостности на готовом изделии и данные с учетом точного местоположения сохраняются, и что затем информация, полученная с полуфабриката, сравнивается с информацией, полученной в результате контроля поверхности на готовом изделии, и для устранения дефектов и/или нарушений целостности на полуфабрикате принимается во внимание только та информация, которая привела или может привести к дефектам на готовом изделии.
В соответствии с изобретением топография поверхности болванок, полученных способом непрерывного литья, определяется посредством подходящего способа. При этом используются оптические методы, которые работают в видимой или невидимой зоне светового спектра, или способы, базирующиеся на использовании микроволн. В оптических зонах применяются методы проецирования полосок и стереоскопические методы. Также возможны способы, основанные на использовании лазеров. Полученная посредством одного или нескольких из этих способов информация о топографии поверхности сохраняется с привязкой по местоположению, то есть позиционировано. Оценка зарегистрированных топографических изменений может осуществляться посредством подходящих методов классификации, к примеру посредством нейронных сетей или других методов.
В соответствии с изобретением способ отличается наличием фазы изучения, во время которой способы классификации оптимизируются далее в том отношении, что между несущественными нарушениями целостности поверхности и существенными дефектами поверхности, которые на готовых катаных изделиях, в данном случае термоленте или листе, приводят или привели к дефектам поверхности, можно провести различия. Для этого производится соединение результатов контроля поверхности готового изделия с системой контроля болванки. В частности, производится перевод абсолютного положения дефектов на готовом изделии в абсолютное положение на поверхности болванки. Для этого данные таблицы прокатки, такие как степень общей деформации и соотношение поперечной и продольной прокатки, учитываются в модели. Информация о положении предполагаемого дефекта поверхности на болванке сохраняется и сравнивается с информацией, которая определяет систему контроля после чистовой прокатки, так что в данном случае возникает эффект самоизучения.
Найденные с помощью способов классификации, к примеру, нейронных сеток, взаимосвязи между топографией и вероятностью возникновения дефектов поверхности используются затем для прогнозирования.
Посредством способа могут быть обмерены как горячие, так и холодные поверхности болванок, причем либо болванка, либо измерительное устройство во время измерения перемещаются. При этом движение может осуществляться дискретно или же непрерывно.
Полученная таким образом топографическая информация в зависимости от результата классификации может сохраняться с учетом ее абсолютного положения.
Решение о том, имеет ли место дефект поверхности, который перед дальнейшей обработкой поверхности болванки может быть устранен или который приведет к снижению качества готового изделия, делает необходимым - как упомянуто ранее - наличие фазы изучения. Этот процесс изучения может осуществляться экспертами вручную, но тогда он подвержен субъективным ошибкам. В соответствии с изобретением данная задача решается поэтому посредством соединения с системой контроля поверхности на готовом изделии.
При использовании способа в неподсоединенной установке (установка для непрерывной разливки болванок и прокатный стан) без непосредственного использования болванок, или при наличии закупленных болванок, этот алгоритм изучения можно реализовать, используя долговременный банк данных.
Следующая возможность состоит в использовании этой системы в рамках автоматизированного контроля болванок. В данном случае дефекты размечаются посредством маркировочного робота, что облегчает поиск для аппаратуры. Информация о местоположении может также передаваться далее в центр обработки информации для автоматической коррекции.
Способ в соответствии с изобретением поясняется далее со ссылкой на чертежи, на которых показано:
фиг.1 - образец, на который искусственным образом были нанесены нарушения целостности, то есть дефекты,
фиг.2 - результат обмера образца посредством метода проецирования полосок, а именно линии 5 на фиг.1,
фиг.3 - топографическая оценка данной линии,
фиг.4 - пример осуществления измерительного устройства и
фиг.5 - принцип работы системы контроля и оценки в соответствии с изобретением.
Для разъяснения способа в образец искусственным образом были внесены дефекты. Это можно увидеть на фиг.1. С правой стороны фиг.1 помечены линии, причем в данном случае при последующем описании необходимо обращаться, к примеру, к линии 5.
Образец был обмерен посредством метода проецирования полосок, и результат для линии 5 представлен на фиг.2.
Топографическая информация допускает сведение информации к форме точечных дефектов, как это представлено на фиг.3.
Фиг.4 демонстрирует пример расположения измерительного устройства с проектором и камерой над рольгангом, предназначенным для транспортировки болванок.
На фиг.5 представлена принципиальная идея, причем посредством первого контроля поверхности регистрируются дефекты и/или нарушения целостности на полуфабрикате, то есть на болванке, а затем второе контрольное устройство распознает дефекты и/или нарушения целостности на катаном готовом изделии. Посредством проведенного затем сравнения может быть сделано заключение о том, какой из первоначально определенных дефектов привел затем к дефекту на готовом изделии, так что благодаря этому может быть осуществлен процесс изучения, который приводит к лучшей оценке дефектов на готовом изделии с последствиями в отношении того, что также должны быть устранены лишь те дефекты, которые негативным образом проявляют себя в готовом изделии.