Zie meer

Met digitale argusogen

Automatische oppervlakinspectiesystemen

Het doel van een automatisch oppervlakinspectiesysteem is de oppervlakkwaliteit te verbeteren door een betere inspectie. Het automatisch oppervlakinspectiesysteem informeert de operator over de aanwezigheid van defecten op de staalplaat en helpt hem beslissingen te nemen die de kwaliteit gunstig beïnvloeden.

Dankzij die systemen kan zowel de boven- als de onderzijde van de plaat geïnspecteerd worden tegen zeer hoge snelheden (> 600 m/min). Ter vergelijking: bij manuele inspectie kan slechts één zijde geïnspecteerd worden met een maximale snelheid van ongeveer 150 m/min. Bovendien garandeert de automatische inspectie een 100%-controle over de totale breedte van de plaat, wat niet het geval is bij manuele inspectie. Automatische inspectie is bovendien minder subjectief omdat alle defecten beoordeeld worden volgens dezelfde criteria.

Algemeen

Het inspectiesysteem stuurt alle defectinformatie naar de procescomputer. Die berekent meteen het percentage besmette lengte per defectklasse en per ernstgraad. De waarden worden vergeleken met de toegelaten drempelwaarden. Bij overschrijding volgt een automatische blokkering van de rol. Dat voorkomt dat platen met ernstige fouten naar de klant gestuurd worden, wat het aantal klachten reduceert en de kosten drukt. Als er toch klachten komen, kan zeer snel een inspectiedocument opgevraagd worden om te zien of de ze al dan niet gegrond zijn.

Momenteel zijn er al 7 automatische oppervlakinspectiesystemen geïnstalleerd in de koudwalserijen:

Werkingsprincipe

Het systeem werkt op basis van gereflecteerd licht. Een lichtbron (zie figuur 4) projecteert een lichtbundel op de gehele breedte van de plaat. Een camera kijkt in de reflectiehoek van het licht en scant het plaatoppervlak met een zeer hoge frequentie. De resolutie van de camera’s is 0,5 x 0,5 mm.

Figuur 4

Defecten op de staalplaat veroorzaken afwijkingen in het camerasignaal (figuur 5). Het systeem signaleert meteen te grote afwijkingen (gekleurde zones in figuur 5). Zo worden defecten ter grootte van enkele vierkante millimeters tot enkele vierkante meters feilloos opgespoord. Ieder systeem is zo afgesteld dat het enkel de belangrijke defecten signaleert. De gemiddelde detectiegraad van de automatische oppervlakinspectiesystemen ligt tussen de 80 en 90% voor de relevante defecten.

Figuur 5

Voor ieder opgespoord defect wordt een aantal defectparameters bepaald, zoals hoogte, breedte, oppervlak en de gemiddelde grijswaarde. Op basis van die parameters kan de classificator (een statistisch programma) het juiste defecttype bepalen. De classificator werkt aan de hand van een defectenbibliotheek waarin alle mogelijke defecten van de staalplaat zijn ingedeeld volgens oorzaak en type.

De classificator vergelijkt de parameters van het gedetecteerde defect met de parameters in de defectenbibliotheek om de juiste naam (figuur 6) aan het defect toe te kennen. Figuur 6 laat een beeld zien van een schilferlijn op beitserij 2, die door de classificator als ‘Schilferlijn E4’ geclassificeerd is. De classificatie van de defecten is een automatisch en online proces.

Figuur 6

Repetitieve fouten worden probleemloos gedetecteerd, het inspectiesysteem controleert ook of een defect een doordruk heeft op de andere zijde. Aan doorgedrukte fouten wordt een grotere ernst toegekend.

Kwaliteitsopvolging

Alle defectinformatie – met bijbehorende beelden – wordt opgeslagen in een database. Alle inspectierapporten kunnen daardoor snel worden opgevraagd. Figuur 7 toont bijvoorbeeld een deel van het inspectieresultaat van rolnummer 000470026S K. De kleur van de fouten is afhankelijk van de ernstgraad. Via het histogram kan de verdeling van de fouten in de lengte- en breedterichting afgeleid worden. Een piek in het histogram geeft dus aan dat een bepaalde zone beduidend meer fouten bevat. Zo kunnen de operatoren en het kwaliteitsteam zeer snel de oppervlakkwaliteit van de geïnspecteerde rollen bepalen.

Figuur 7

De defectendatabase biedt ook de mogelijkheid om de evolutie van een aantal kritische defecten op te volgen. Die evoluties worden vergeleken met de evolutie van de procesparameters (bijvoorbeeld lijnsnelheid, aluminiumgehalte in zinkbad, walskracht…). Zo kan de invloed van de procesparameters op de oppervlakkwaliteit worden bepaald en kunnen we de optimale procesparameters afleiden. Door de oppervlakinspectiesystemen is dus een automatische rapportering van frequentie en ernst van defecten mogelijk en kunnen we de kwaliteit op lange termijn opvolgen.