[发明专利]一种硅钢断面厚差质量图形化区域分析方法

说明书

本发明涉及一种硅钢断面厚差质量图形化区域分析方法。凸度和楔形是热轧带钢断面横向厚度均匀性的重要指标，硅钢冷轧成品通常被叠片后用于制造电动机、螺旋管、镇流器以及变压器等产品的核心部件，对断面横向厚度均匀性要求非常高。本发明提出的一种硅钢断面质量图形化区域分析方法充分考虑了质量缺陷的分类，将坐标分成四个区域，通过质量落在不同的区域内能够得出缺陷的产生原因，和传统合格率统计方法有本质的区别。本发明不但可以评价产品质量的优劣程度，同时可以追溯问题的来源，为硅钢成品的断面质量评价、工艺改进和精准决策提供了有效手段。

技术领域

本发明涉及冶金机械及自动化、轧制技术，具体指一种硅钢断面质量图形化区域分析方法。

技术背景

带钢是轧制生产线的一种主要产品，其应用领域十分广泛。带钢产品在边部厚度稳定性方面有严格的要求。尤其对于硅钢带钢产品，如果断面边部厚度偏薄或波动较大，其在叠片使用等特殊情形时会将尺寸误差进行积累，导致下游产品性能不佳、规格标定不准确等问题。带钢产品的断面形状质量主要包括凸度、楔形，其中凸度指带钢中心点厚度与带钢两侧距离边部一定范围的厚度平均值之差，根据两侧距离大小(如15mm，25mm，40mm等)又可得到C₁₅，C₂₅，C₄₀，通常较多采用C₁₅作为凸度指标；楔形指带钢两侧距离边部一定范围的厚度之差，根据两侧距离大小(如15mm，25mm，40mm等)又可得到W₁₅，W₂₅，W₄₀，通常较多采用W₁₅作为楔形指标；以15mm位置为例，如图3所示为带钢成品断面的示意图，其中凸度和楔形的表示方法和计算方法如下：

C₁₅＝H_c–(H_d15+H_o15)/2

W₁₅＝H_d15-H_o15

其中：H_c为带钢成品断面的中点厚度，H_d15和H_o15分别为传动侧和操作侧距离边部15mm的带钢厚度。C₁₅、W₁₅需要测量带钢成品断面厚度后通过上述公式计算获得，一般轧制工厂生产时会每逢10卷左右的带钢产品即进行取样，将断面厚度测量后进行处理，得到的数据用于质量分析及存档使用。假设某钢厂每天生产硅钢带钢产品约200卷，每逢10卷带钢产品下线即进行一次取样，则一周内可取到产品样本140卷，总共可获得140组C₁₅、W₁₅实测数据。

通常，硅钢断面厚差质量判定方法主要为单一的数据罗列方式，即采用取样断面的凸度及楔形数值表示，首先设定凸度和楔形的目标值，利用实测断面厚度数据分别计算凸度和楔形的实测值，将实测值与凸度和楔形的目标值进行比对，若实测值低于目标值则可判定为合格产品。这一方法在工业系统的各种质量判定中也被广泛使用，但是，对于带钢成品来说，这一方法存在着如下不足：

1)将大量判定数据聚集时无法直观的掌握一段时间内产品的质量概况，仅能通过合格率、标准差等统计学手段进行计算，缺乏科学有效的可视化手段；

2)对于由计算数据得到的判定结果，仅能得到产品的质量合格与否，若想追溯不合格产品的质量问题来源并指导工艺修正帮助决策则难以实现；

3)由于千分尺测量的分辨率有限，计算获得的凸度和楔形数值仅能达到10-9m级别，而没有考虑到测量的误差和随机性。