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Système de détection en ligne des défauts de surface pour plaques et bandes d'aluminium
2026-03-18
Système de détection en ligne des défauts de surface pour plaques et bandes d'aluminium
1. Contexte de l'application système
Avec le développement rapide de l'industrie chinoise de transformation de l'aluminium, les produits à haute valeur ajoutée, tels que l'aluminium anodisé, les bases de plaques CTP, l'aluminium pour boîtiers de boîtes de conserve et les tôles d'aluminium pour l'automobile, sont devenus les produits phares des fabricants de plaques et de bandes d'aluminium. L'inspection visuelle manuelle traditionnelle ne répond plus aux exigences de la production à grande vitesse, notamment en matière de surveillance en temps réel, d'alerte précoce en ligne, d'analyse des défauts et de classement des produits finis. Par conséquent, un système de détection en ligne basé sur la vision industrielle est indispensable pour garantir un contrôle précis et en temps réel de la qualité de surface des plaques et bandes d'aluminium de haute précision.
2. Composition du système central
Le système de détection se compose de deux modules principaux : une structure matérielle et un système logiciel , tous deux conçus pour les scénarios de traitement industriel de l’aluminium.
2.1 Configuration matérielle
Les principaux composants matériels comprennent des sources d'éclairage haute intensité, des caméras CCD haute vitesse, des systèmes d'acquisition et de traitement d'images, des interfaces de données, des serveurs système, des serveurs de données et des baies de disques. Cette infrastructure matérielle garantit une acquisition de signaux et un stockage de données stables, même dans des environnements de production difficiles.
2.2 Système logiciel (basé sur Windows)
Le logiciel intègre des modules de traitement d'images professionnels dotés de puissantes fonctions visuelles : surveillance du fonctionnement du système, collecte des défauts de qualité, traitement d'images secondaire, affichage en temps réel et modules de rapport et de notation, permettant un suivi et une gestion de la qualité tout au long du processus.
3. Sélection et performances du matériel clé
3.1 Sélection de la source d'éclairage
L'éclairage haute intensité est un élément essentiel du système, permettant de surmonter les difficultés d'acquisition du signal CCD dues aux conditions difficiles sur site et à la réflexion diffuse de la surface de l'aluminium. Les sources lumineuses halogènes (forte pénétration) conviennent aux laminoirs à chaud, tandis que les sources lumineuses LED à diffusion uniforme sont utilisées dans les laminoirs de finition. Des essais sur le terrain ont démontré que lorsque la vitesse de laminage dépasse 500 m/min, l'intensité lumineuse doit être supérieure ou égale à 35 mcd.
3.2 Performances de la caméra CCD
Le système utilise des caméras linéaires CCD haute vitesse Dalsa (Canada), dotées d'une technologie de balayage linéaire continu avec une vitesse de suivi maximale de 20 000 lignes par seconde et une résolution de précision de 0,2 × 0,2 mm. Il capture intégralement les images de surface, garantissant une détection précise des défauts à faible contraste.
4. Logique de traitement d'images et de détection des défauts
4.1 Prétraitement des images
Les signaux CCD, transmis de manière synchrone par les codeurs, sont prétraités via une carte d'accélération afin d'en améliorer la qualité. Ce prétraitement comprend une analyse de Fourier pour la réduction du bruit, le réglage de la luminosité et du contraste, l'accentuation des contours et le filtrage médian. Ce processus supprime les interférences, clarifie les contours des défauts et met en évidence leurs caractéristiques pour une identification précise.
4.2 Analyse des nuances de gris et évaluation des défauts
En théorie, les surfaces en aluminium sans défaut présentent des valeurs de gris uniformes et continues ; en production, ces valeurs fluctuent dans une plage normale. Dès que les valeurs de gris dépassent un seuil prédéfini, le système, en tenant compte de caractéristiques telles que la luminosité, le contraste et la fréquence d’apparition des défauts, identifie préliminairement les défauts potentiels.
4.3 Reconnaissance et traitement automatiques des défauts
Le système de reconnaissance automatique compare les caractéristiques des signaux recueillis aux plages standard prédéfinies des défauts courants de l'aluminium. Après confirmation, les défauts sont affichés en temps réel. Le système prend également en charge le marquage synchrone des défauts, le contrôle qualité de surface de l'ensemble du rouleau et la collecte complète des données de qualité pour la traçabilité et l'optimisation de la production.
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