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Title:
EFFICIENT IDENTIFICATION OF FLATNESS IN A PLANAR ROLLING MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/041253
Kind Code:
A1
Abstract:
In a roll stand (1), a planar rolling material (2) made of metal is rolled. The rolling material (2) exits the roll stand (1) in a transport direction (x). By means of an acquisition device (8) working contactlessly on the planar rolling material (2) without any mechanical impact, at least one two-dimensional dataset (D) concerning the surface of the planar rolling material (2) is consistently acquired iteratively on the exit side of the roll stand (1). The data values (DW) in the dataset (D) are dependent at least on the local external flatness. For strips (13) of the planar rolling material (2) extending in the transport direction (x) and using strips (12) in the particular dataset (D) corresponding to said strips (13), an evaluation device (9) determines an error value (PF) that relates to the particular strip (13, 12) and depends on the flatness error. The evaluation device (9) supplies the determined error values (PF) to a control device (14), which takes the error values (PF) into account when determining adjustment variables (S) for flatness control elements (5, 6) of the roll stand (1). The interaction of the acquisition device (8), evaluation device (9), control device (14) and roll stand (1) therefore results in a closed control loop working in real time. In order to determine the particular error value (PF) of a strip (13), the evaluation device (9) performs a local frequency analysis of the corresponding strip (12) in the particular two-dimensional dataset (D) and determines the particular error value (PF) on the basis of the local frequency analysis.

Inventors:
KERSCHENSTEINER MARTIN (DE)
THEKALE ALEXANDER (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/072288
Publication Date:
March 23, 2023
Filing Date:
August 09, 2022
Export Citation:
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Assignee:
PRIMETALS TECHNOLOGIES GERMANY GMBH (DE)
International Classes:
B21B38/02
Domestic Patent References:
WO2019068376A12019-04-11
WO2021105364A22021-06-03
Foreign References:
JPH04279208A1992-10-05
EP2258492A12010-12-08
EP2517799A12012-10-31
US20150116727A12015-04-30
JPH04279208A1992-10-05
EP2258492A12010-12-08
Other References:
STELZER R ET AL: "ONLINE-MESSVERFAHREN FUER DIE QUALITAETSSICHERUNG IN KALTWALZWERKEN UND BANDBEHANDLUNGSANLAGEN//ON-LINE MEASURING TECHNIQUES FOR QUALITY CONTROL IN COLD ROLLING MILLS AND GALVANISING LINES", STAHL UND EISEN,, vol. 124, no. 3, 15 March 2004 (2004-03-15), pages 35 - 42, 44, XP001200034, ISSN: 0340-4803
Attorney, Agent or Firm:
ZUSAMMENSCHLUSS METALS@LINZ (AT)
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Claims:
26

Ansprüche

1. Betriebsverfahren für eine Walzanordnung,

- wobei mittels eines Walzgerüsts (1) der Walzanordnung ein sich in einer Breitenrichtung (y) über eine Walzgutbreite (b) erstreckendes flaches Walzgut (2) aus Metall gewalzt wird, wobei das flache Walzgut (2) nach dem Walzen in einer Transportrichtung (x) aus dem Walzgerüst (1) ausläuft,

- wobei mittels einer kontaktlos und ohne mechanische Einwirkung auf das flache Walzgut (2) arbeitenden Erfassungseinrichtung (8) auslaufseitig des Walzgerüsts (1) iterativ immer wieder mindestens ein zweidimensionaler Datensatz (D) der Oberfläche des flachen Walzguts (2) erfasst wird, dessen Werte (DW) zumindest von der lokal am jeweils korrespondierenden Ort des flachen Walzguts (2) herrschenden äußeren Planheit abhängig sind,

- wobei der jeweilige zweidimensionale Datensatz (D) von einer Auswertungseinrichtung (9) der Walzanordnung entgegengenommen wird, die für in Transportrichtung (x) verlaufende Streifen (13) des flachen Walzguts (2) unter Verwertung von mit den Streifen (13) korrespondierenden Streifen (12) des jeweiligen zweidimensionalen Datensatzes (D) jeweils einen auf den jeweiligen Streifen (13, 12) bezogenen vom Planheitsfehler abhängigen Fehlerwert (PF) ermittelt,

- wobei die Auswertungseinrichtung (9) die ermittelten Fehlerwerte (PF) einer Steuereinrichtung (14) der Walzanordnung zuführt, die ihrerseits die ermittelten Fehlerwerte (PF) bei der Ermittlung von Stellgrößen (S) für Planheitsstellglieder (5, 6) des Walzgerüsts (1) berücksichtigt,

- so dass sich durch das Zusammenwirken von Erfassungseinrichtung (8) , Auswertungseinrichtung (9) , Steuereinrichtung (14) und Walzgerüst (1) ein in Echtzeit arbeitender geschlossener Regelkreis ergibt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auswertungseinrichtung (9) zur Ermittlung des jeweiligen Fehlerwertes (PF) eines Streifens (13) Intensitäten und Ortsfrequenzen von örtlichen Schwingungen der Datenwerte des mit dem jeweiligen Streifen (13) korrespondierenden Streifens (12) des jeweiligen zweidimensionalen Datensatzes (D) ermittelt und den jeweiligen Fehlerwert (PF) anhand der Intensitäten und/oder der Ortsfrequenzen ermittelt.

2. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Erfassungseinrichtung (8) als Kameraeinrichtung ausgebildet ist, mittels derer als jeweiliger zweidimensionaler Datensatz (D) ein jeweiliges zweidimensionales Bild der Oberfläche des flachen Walzguts (2) erfasst oder aufgrund von erfassten Bilddaten ermittelt wird.

3. Betriebsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass mittels der zweidimensionalen Datensätze (D) die Oberfläche des flachen Walzguts (2) über die gesamte Breite (b) des flachen Walzguts (2) erfasst wird.

4. Betriebsverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Erfassungseinrichtung (8) in einer durch die Breitenrichtung (y) und die Transportrichtung (x) definierten Ebene gesehen mittig über dem flachen Walzgut (2) angeordnet ist .

5. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Planheitsstellglieder (5, 6) des Walzgerüsts lokal wirkende Stellglieder (6) umfassen, mittels derer jeweils nur ein Abschnitt der oberen Arbeitswalze (3) und/oder der unteren Arbeitswalze (3) beeinflusst wird, und dass die Streifen (13) des flachen Walzgutes (2) jeweils mit einem Abschnitt der oberen Arbeitswalze (3) und/oder der unteren Arbeitswalze (3) korrespondieren.

6. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auswertungseinrichtung (9) zur Ermittlung des jewel- ligen Fehlerwertes (PF) eines Streifens (13) ein Segment (16) des jeweiligen Streifens (12) selektiert, dass das Segment (16) sich in Transportrichtung (x) des flachen Walzguts (2) gesehen über die gesamte Länge des jeweiligen Streifens (13) und in Breitenrichtung (y) des flachen Walzguts (2) gesehen nur über einen Teil der Breite des jeweiligen Streifens (13) erstreckt und dass die Auswertungseinrichtung (9) die Intensitäten und die Ortsfrequenzen nur bezüglich des Segments (16) des jeweiligen Streifens (13) ermittelt.

7. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auswertungseinrichtung (9) vor der Ermittlung der Intensitäten und der Ortsfrequenzen eine Vorverarbeitung des jeweiligen zweidimensionalen Datensatzes (D) vornimmt.

8. Betriebsverfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Datenwerte (D) Intensitätswerte sind und dass die Vorverarbeitung eine Normierung der Intensitätswerte bezüglich des maximal möglichen Wertebereichs der Werte des zweidimensionalen Datensatzes (D) und, bezogen auf den jeweiligen Streifen (13) oder ein Segment (16) des jeweiligen Streifens (13) , eine Bereinigung um den Mittelwert (M) der Datenwerte (DW) des jeweiligen Streifens (13) bzw. Segments (16) umfasst.

9. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auswertungseinrichtung (9) den jeweiligen Fehlerwert (PF) unter Verwertung zumindest der Intensität (10) und/oder der Ortsfrequenz (fO) der stärksten örtlichen Schwingung ermittelt .

10. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das flache Walzgut (2) in dem Walzgerüst (1) warmgewalzt wird oder kaltgewalzt wird. 29

11. Betriebsverfahren nach einem der obigen Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sich zwischen dem Walzgerüst (1) der Walzanordnung und der Erfassungseinrichtung (8) kein anderes Walzgerüst befindet .

12. Betriebsverfahren nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Walzgerüst (1) der Walzanordnung das einzige Walzgerüst eines Walzwerks, das letzte Walzgerüst einer mehrgerüs- tigen Walzstraße oder ein anderes als das letzte Walzgerüst einer mehrgerüstigen Walzstraße ist.

13. Computerprogramm, wobei das Computerprogramm Maschinencode (11) umfasst, der von einer Auswertungseinrichtung (9) einer Walzanordnung unmittelbar abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes (11) durch die Auswertungseinrichtung (9) bewirkt, dass die Auswertungseinrichtung (9) während des Betriebs eines Walzgerüsts (1) , in dem ein flaches Walzgut (2) aus Metall gewalzt wird und aus dem das flache Walzgut (2) nach dem Walzen in einer Transportrichtung (x) ausläuft, mit einer Steuereinrichtung (14) des Walzgerüsts (1) und einer kontaktlos und ohne mechanische Einwirkung auf das flache Walzgut (2) arbeitenden Erfassungseinrichtung (8) derart zusammenwirkt, dass sie iterativ immer wieder

- von der Erfassungseinrichtung (8) mindestens einen von der Erfassungseinrichtung (8) erfassten zweidimensionalen Datensatz (D) der Oberfläche des flachen Walzguts (2) auslaufseitig des Walzgerüsts (1) entgegennimmt, wobei die Werte (DW) des jeweiligen zweidimensionalen Datensatzes (D) zumindest von der lokal am jeweils korrespondierenden Ort des flachen Walzguts (2) herrschenden äußeren Planheit abhängig sind,

- für in Transportrichtung (x) verlaufende Streifen (13) des flachen Walzguts (2) unter Verwertung von mit den Streifen (13) korrespondierenden Streifen (12) des jeweiligen zwei- 30 dimensionalen Datensatzes (D) jeweils einen auf den jeweiligen Streifen (13, 12) bezogenen vom Planheitsfehler abhängigen Fehlerwert (PF) ermittelt und

- die ermittelten Fehlerwerte (PF) der Steuereinrichtung (14) zur Berücksichtigung bei der Ermittlung von Stellgrößen (S) für Planheitsstellglieder (5, 6) des Walzgerüsts (1) zuführt, so dass sich durch das Zusammenwirken von Erfassungseinrichtung (8) , Auswertungseinrichtung (9) und Steuereinrichtung (14) ein in Echtzeit arbeitender geschlossener Regelkreis ergibt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Auswertungseinrichtung (9) zur Ermittlung des jeweiligen Fehlerwertes (PF) eines Streifens (13) Intensitäten und Ortsfrequenzen von örtlichen Schwingungen der Datenwerte des mit dem jeweiligen Streifen (13) korrespondierenden Streifens (12) des jeweiligen zweidimensionalen Datensatzes (D) ermittelt und den jeweiligen Fehlerwert (PF) anhand der Intensitäten und/oder der Ortsfrequenzen ermittelt.

14. Computerprogramm nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Abarbeitung des Maschinencodes (11) durch die Auswertungseinrichtung (9) bewirkt, dass die Auswertungseinrichtung (9) während des Betriebs eines Walzgerüsts (1) die Merkmale mindestens eines der Ansprüche 6 bis 9 ausführt.

15. Auswertungseinrichtung einer Walzanordnung, wobei die Auswertungseinrichtung mit einem Computerprogramm (10) nach Anspruch 13 oder 14 programmiert ist, so dass die Auswertungseinrichtung mit einer Erfassungseinrichtung (8) und einer Steuereinrichtung (14) eines Walzgerüsts (1) einer Walzanordnung gemäß einem Betriebsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zusammenwirkt.

16. Walzanordnung,

- wobei die Walzanordnung ein Planheitsstellglieder (5, 6) umfassendes Walzgerüst (1) aufweist, mittels dessen ein 31 sich in einer Breitenrichtung (y) über eine Walzgutbreite (b) erstreckendes flaches Walzgut (2) aus Metall gewalzt wird und nach dem Walzen in einer Transportrichtung (x) aus dem Walzgerüst (1) herausgeführt wird,

- wobei die Walzanordnung eine kontaktlos und ohne mechanische Einwirkung auf das flache Walzgut (2) arbeitende Erfassungseinrichtung (8) aufweist, mittels derer auslaufseitig des Walzgerüsts (1) iterativ immer wieder mindestens ein zweidimensionaler Datensatz (D) der Oberfläche des flachen Walzguts (2) erfasst wird, dessen Werte (DW) zumindest von der lokal am jeweils korrespondierenden Ort des flachen Walzguts (2) herrschenden äußeren Planheit abhängig sind,

- die Walzanordnung eine mit der Erfassungseinrichtung (8) zum wiederholten Entgegennehmen von zweidimensionalen, mittels der Erfassungseinrichtung (8) erfassten Datensätzen (D) der Oberfläche des flachen Walzguts (2) datentechnisch verbundene Auswertungseinrichtung (9) gemäß Anspruch 15 aufweist, die für in Transportrichtung (x) verlaufende Streifen (13) des flachen Walzguts unter Verwertung von mit den Streifen (13) korrespondierenden Streifen (12) des jeweiligen zweidimensionalen Datensatzes (D) jeweils einen auf den jeweiligen Streifen (13) bezogenen vom Planheitsfehler abhängigen Fehlerwert (PF) ermittelt und die ermittelten Fehlerwerte (PF) einer Steuereinrichtung (14) der Walzanordnung zuführt,

- wobei die Steuereinrichtung (14) die ermittelten Fehlerwerte (PF) bei der Ermittlung von Stellgrößen (S) für die Planheitsstellglieder (5, 6) des Walzgerüsts (1) berücksichtigt .

Description:
Beschreibung

Bezeichnung der Erfindung

Ef fi ziente Planheitserkennung bei einem flachen Wal zgut

Gebiet der Technik

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Betriebsverfahren für eine Wal zanordnung,

- wobei mittels eines Wal zgerüsts der Wal zanordnung ein sich in einer Breitenrichtung über eine Wal zgutbreite erstreckendes flaches Wal zgut aus Metall gewal zt wird, wobei das flache Wal zgut nach dem Wal zen in einer Transportrichtung aus dem Wal zgerüst ausläuft ,

- wobei mittels einer kontaktlos und ohne mechanische Einwirkung auf das flache Wal zgut arbeitenden Erfassungseinrichtung auslaufseitig des Wal zgerüsts iterativ immer wieder mindestens ein zweidimensionaler Datensatz der Oberfläche des flachen Wal zguts erfasst wird, dessen Werte zumindest von der lokal am j eweils korrespondierenden Ort des flachen Wal zguts herrschenden äußeren Planheit abhängig sind,

- wobei der j eweilige zweidimensionale Datensatz von einer Auswertungseinrichtung der Wal zanordnung entgegengenommen wird,

- wobei die Auswertungseinrichtung für in Transportrichtung verlaufende Strei fen des flachen Wal zguts unter Verwertung von mit den Strei fen korrespondierenden Strei fen des j eweiligen zweidimensionalen Datensatzes j eweils einen auf den j eweiligen Strei fen bezogenen, vom Planheits fehler abhängigen Fehlerwert ermittelt ,

- wobei die Auswertungseinrichtung die ermittelten Fehlerwerte einer Steuereinrichtung der Wal zanordnung zuführt , die ihrerseits die ermittelten Fehlerwerte bei der Ermittlung von Stellgrößen für Planheitsstellglieder des Wal zgerüsts berücksichtigt ,

- so dass sich durch das Zusammenwirken von Erfassungseinrichtung, Auswertungseinrichtung, Steuereinrichtung und Wal zgerüst ein in Echtzeit arbeitender geschlossener Regelkreis ergibt .

Damit der Regelkreis in Echtzeit arbeiten kann, müssen die genannten Bestandteile der Wal zanordnung ihre Aufgaben mit einem festen Arbeitstakt immer wieder aus führen . Der Arbeitstakt liegt in der Regel im Millisekundenbereich, meist im zweistelligen Millisekundenbereich, in Ausnahmefällen im unteren dreistelligen Millisekundenbereich . Dies gilt sowohl im Stand der Technik als auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung .

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Computerprogramm, wobei das Computerprogramm Maschinencode umfasst , der von einer Auswertungseinrichtung einer Wal zanordnung unmittelbar abarbeitbar ist , wobei die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Auswertungseinrichtung bewirkt , dass die Auswertungseinrichtung während des Betriebs eines Wal zge- rüsts , in dem ein flaches Wal zgut aus Metall gewal zt wird und aus dem das flache Wal zgut nach dem Wal zen in einer Transportrichtung ausläuft , mit einer Steuereinrichtung des Wal z- gerüsts und einer kontaktlos und ohne mechanische Einwirkung auf das flache Wal zgut arbeitenden Erfassungseinrichtung derart zusammenwirkt , dass sie iterativ immer wieder

- von der Erfassungseinrichtung mindestens einen von der Erfassungseinrichtung erfassten zweidimensionalen Datensatz der Oberfläche des flachen Wal zguts auslaufseitig des Wal z- gerüsts entgegennimmt , wobei die Werte des j eweiligen zweidimensionalen Datensatzes zumindest von der lokal am j eweils korrespondierenden Ort des flachen Wal zguts herrschenden äußeren Planheit abhängig sind,

- für in Transportrichtung verlaufende Strei fen des flachen Wal zguts unter Verwertung von mit den Strei fen korrespondierenden Strei fen des j eweiligen zweidimensionalen Datensatzes j eweils einen auf den j eweiligen Strei fen bezogenen vom Planheits fehler abhängigen Fehlerwert ermittelt und - die ermittelten Fehlerwerte der Steuereinrichtung zur Berücksichtigung bei der Ermittlung von Stellgrößen für Plan- heitsstellglieder des Wal zgerüsts zuführt , so dass sich durch das Zusammenwirken von Erfassungseinrichtung, Auswertungseinrichtung und Steuereinrichtung ein in Echtzeit arbeitender geschlossener Regelkreis ergibt .

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Auswertungseinrichtung einer Wal zanordnung, wobei die Auswertungseinrichtung mit einem derartigen Computerprogramm programmiert ist , so dass die Auswertungseinrichtung mit einer Erfassungseinrichtung und einer Steuereinrichtung eines Wal zgerüsts einer Wal zanordnung gemäß einem derartigen Betriebsverfahren zusammenwirkt .

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Wal zanordnung,

- wobei die Wal zanordnung ein Planheitsstellglieder umfassendes Wal zgerüst aufweist , mittels dessen ein sich in einer Breitenrichtung über eine Wal zgutbreite erstreckendes flaches Wal zgut aus Metall gewal zt wird, wobei das flache Wal zgut nach dem Wal zen in einer Transportrichtung aus dem Wal zgerüst ausläuft ,

- wobei die Wal zanordnung eine kontaktlos und ohne mechanische Einwirkung auf das flache Wal zgut arbeitende Erfassungseinrichtung aufweist , mittels derer auslaufseitig des Wal zgerüsts iterativ immer wieder mindestens ein zweidimensionaler Datensatz der Oberfläche des flachen Wal zguts erfasst wird, dessen Werte zumindest von der lokal am j eweils korrespondierenden Ort des flachen Wal zguts herrschenden äußeren Planheit abhängig sind,

- die Wal zanordnung eine mit der Erfassungseinrichtung zum wiederholten Entgegennehmen von zweidimensionalen, mittels der Erfassungseinrichtung erfassten Datensätzen der Oberfläche des flachen Wal zguts datentechnisch verbundene derartige Auswertungseinrichtung aufweist , die für in Transportrichtung verlaufende Strei fen des flachen Wal zguts unter Verwertung von mit den Strei fen korrespondierenden Strei fen des j eweiligen zweidimensionalen Datensatzes j eweils einen auf den j eweiligen Strei fen bezogenen, vom Planheits fehler abhängigen Fehlerwert ermittelt und die ermittelten Fehlerwerte einer Steuereinrichtung der Wal zanordnung zuführt ,

- wobei die Steuereinrichtung die ermittelten Fehlerwerte bei der Ermittlung von Stellgrößen für die Planheitsstellglieder des Wal zgerüsts berücksichtigt .

Stand der Technik

Ein derartiges Betriebsverfahren und die zugehörigen korrespondierenden Gegenstände sind aus der US 2015/ 0 116 727 Al bekannt . Insbesondere ist aus der US 2015/ 0 116 727 Al bekannt , mittels einer oder mehrerer Kameras zeilenweise Bilder eines j eweiligen Abschnitts eines Metallbandes zu erfassen . Während der Erfassung der j eweiligen Zeile wird der entsprechende Bereich des Metallbandes mit einer gleichmäßigen Intensität beleuchtet . Durch mehrfache Erfassung von Zeilen wird ein zweidimensionales Bild der Oberfläche des Metallbandes generiert . Das Bild wird in einzelne Strei fen unterteilt . Die Strei fen können in Längsrichtung des Wal zguts verlaufen . Sie werden dahingehend ausgewertet , ob in ihnen Dellen (hollow bump ) erkannt werden . Werden derartige Dellen erkannt , wird dies als lokaler Planheits fehler registriert . Die ermittelten Planheits fehler können einem vorgeordneten Wal zgerüst als Korrekturwerte zur Ermittlung der Ansteuerung von dessen Planheitsstellgliedern zugeführt werden .

Aus der WO 2019/ 068 376 Al ist bekannt , auslaufseitig eines Wal zgerüsts mittels einer segmentierten Messrolle ortsaufgelöst über die Breite eines Metallbandes die Planheit des Metallbandes zu erfassen . In Abhängigkeit von der erfassten Planheit werden Stellglieder des Wal zgerüsts angesteuert , um die Planheit so weit wie möglich an eine Sollplanheit anzunähern . Aus der WO 2021 / 105 364 A2 ist bekannt , mittels einer Kamera Bilder der Oberfläche eines Metallbandes zu erfassen und durch Auswerten der Bilder die lokale Oberflächenbeschaf fenheit zu ermitteln . Als Beispiele für die lokale Oberflächenbeschaf fenheit sind die Oberflächenrauheit , Dellen, die Farbe , die Helligkeit , die chemische Zusammensetzung und andere Eigenschaften der Oberfläche genannt . Ausgehend von der ermittelten lokalen Oberflächenbeschaf fenheit wird die Steuerung einer vorgeordneten Einrichtung beeinflusst . Die Einrichtung kann ein Kaltwal zwerk sein .

Aus der JP H04 279 208 A ist ein Betriebsverfahren für eine Wal zanordnung bekannt , wobei mittels eines Wal zgerüsts ein sich über eine Wal zgutbreite erstreckendes flaches Wal zgut aus Metall gewal zt wird, wobei das flache Wal zgut nach dem Wal zen in einer Transportrichtung aus dem Wal zgerüst ausläuft . Mittels einer Kamera wird auslaufseitig des Wal zgerüsts iterativ immer wieder ein Bild der Oberfläche des flachen Wal zguts erfasst , dessen Werte von der lokal am j eweils korrespondierenden Ort des flachen Wal zguts herrschenden äußeren Planheit abhängig sind . Das j eweilige Bild wird einer Auswertungseinrichtung zugeführt , die daraus Fehlerwerte für die Planheit von in Transportrichtung verlaufenden Strei fen des flachen Wal zguts ermittelt . Die Auswertungseinrichtung führt die ermittelten Fehlerwerte einer Steuereinrichtung zu, welche die Fehlerwerte bei der Ermittlung von Stellgrößen für Planheitsstellglieder des Wal zgerüsts berücksichtigt . Somit ergibt sich durch das Zusammenwirken von Erfassungseinrichtung, Auswertungseinrichtung, Steuereinrichtung und Wal zgerüst ein in Echtzeit arbeitender geschlossener Regelkreis . Die Auswertungseinrichtung führt zur Ermittlung des Fehlerwertes eine örtliche Frequenzanalyse des j eweiligen zweidimensionalen Datensatzes durch und ermittelt den j eweiligen Fehlerwert anhand der örtlichen Frequenzanalyse .

Aus der EP 2 258 492 Al ist ein Betriebsverfahren für eine Wal zanordnung bekannt , bei dem mittels eines Wal zgerüsts ein sich in einer Breitenrichtung über eine Wal zgutbreite erstre- ckendes flaches Walzgut aus Metall gewalzt wird, wobei das flache Walzgut nach dem Walzen in einer Transportrichtung aus dem Walzgerüst ausläuft. Mittels einer kontaktlos und ohne mechanische Einwirkung auf das flache Walzgut arbeitenden Erfassungseinrichtung wird auslaufseitig des Walzgerüsts iterativ immer wieder mindestens ein zweidimensionaler Datensatz der Oberfläche des flachen Walzguts erfasst wird, dessen Werte von der lokal am jeweils korrespondierenden Ort des flachen Walzguts herrschenden äußeren Planheit und/oder von der lokal am jeweils korrespondierenden Ort des flachen Walzguts herrschenden inneren Spannung abhängig sind. Der jeweilige zweidimensionale Datensatz wird von einer Auswertungseinrichtung der Walzanordnung entgegengenommen. Die Auswertungseinrichtung ermittelt für in Transportrichtung verlaufende Streifen des flachen Walzguts jeweils einen auf den jeweiligen Streifen bezogenen, vom Planheitsfehler abhängigen Fehlerwert. Die Auswertungseinrichtung führt die ermittelten Fehlerwerte einer Steuereinrichtung der Walzanordnung zu, die ihrerseits die ermittelten Fehlerwerte bei der Ermittlung von Stellgrößen für Planheitsstellglieder des Walzgerüsts berücksichtigt. Somit ergibt sich durch das Zusammenwirken von Erfassungseinrichtung, Auswertungseinrichtung, Steuereinrichtung und Walzgerüst ein in Echtzeit arbeitender geschlossener Regelkreis .

Zusammenfassung der Erfindung

Beim Walzen eines flachen Walzguts aus Metall, beispielsweise eines Metallbandes, ist es das ständige Bestreben, ein flaches Walzgut herzustellen, das sowohl in sich spannungsfrei ist als auch nach außen hin verzerrungsfrei und damit plan ist. Wird ein flaches Walzgut in Breitenrichtung gesehen völlig gleichmäßig gewalzt, d.h. mit einer in Breitenrichtung gesehen einheitlichen relativen Stichabnahme, ist dies der Fall. Erfolgt eine in Breitenrichtung ungleichmäßige Walzung, werden (in Breitenrichtung gesehen) manche Längsstreifen des flachen Walzguts stärker gewalzt als andere Längsstreifen des flachen Walzguts. Das flache Walzgut bildet daher in den stärker gewal zten Längsstrei fen Wellen aus . Es wird unplan, die äußere (= sichtbare ) Planheit ist von 0 verschieden . Bei kleinen Längenunterschieden oder wenn das flache Wal zgut mit einem Zug beaufschlagt wird, ist die äußere Planheit zwar gleich 0 . Im Falle der Beaufschlagung mit Zug resultieren aus den Längenunterschieden j edoch innere Zugspannungsunterschiede . In diesem Fall ist also die innere Spannung des flachen Wal zguts von 0 verschieden .

Zum Ausgleichen und Kompensieren von Planheits fehlern sind im Stand der Technik verschiedene Vorgehensweisen bekannt . Es kann auf die bereits genannte US 2015/ 0 116 727 Al und auch auf die ebenfalls bereits genannte WO 2019/ 068 376 Al verwiesen werden .

Die Umweltbedingungen beim Wal zen eines flachen Wal zguts aus Metall sind oftmals heraus fordernd, beispielsweise durch hohe Temperaturen, Vibration, Wasser bzw . Wasserdampf , Öldämpfe sowie Schmutz- und Rostpartikel . Dies erschwert den Betrieb von Messgeräten zum Erfassen von Fehlerwerten und führt oftmals zu einem hohen Platzbedarf .

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaf fen, mittels derer auf einfache und zuverlässige Weise Planheits fehler des flachen Wal zguts erkannt und korrigiert werden können .

Die Aufgabe wird durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 12 .

Erfindungsgemäß wird ein Betriebsverfahren der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet , dass die Auswertungseinrichtung zur Ermittlung des j eweiligen Fehlerwertes eines Strei fens Intensitäten und Orts frequenzen von örtlichen Schwingungen der Datenwerte des mit dem j eweiligen Strei fen korrespondierenden Strei fens des j eweiligen zweidimensionalen Datensatzes ermittelt und den j eweiligen Fehlerwert anhand der Intensitäten und/oder der Orts frequenzen ermittelt .

Die Intensitäten und Orts frequenzen können beispielsweise mittels einer Fouriertrans formation der Datenwerte ermittelt werden .

Im einfachsten Fall ist die Erfassungseinrichtung als Kameraeinrichtung ausgebildet , mittels derer als j eweiliger zweidimensionaler Datensatz ein j eweiliges zweidimensionales Bild der Oberfläche des flachen Wal zguts erfasst oder aufgrund von erfassten Bilddaten ermittelt wird . Die Kameraeinrichtung kann insbesondere als „normale" Kamera ausgebildet sein, mittels derer direkt ein zweidimensionales Bild erfasst wird . Alternativ können auch mehrere derartige Kameras verwendet werden, so dass dementsprechend auch mehrere zweidimensionale Datensätze erfasst werden . Auch kann es sich bei der Kameraeinrichtung um eine Zeilenkamera handeln . Alternativ können auch mehrere derartige Zeilenkameras verwendet werden . Kameras , die in Wal zwerken eingesetzt werden können, sind Fachleuten allgemein bekannt . Mit ihnen kann - j e nach Ausgestaltung der Kamera - Licht im sichtbaren Spektrum und/oder im Infrarotbereich erfasst werden . In konstruktiver Hinsicht kann die Kamera beispielsweise als CCD-Kamera ausgebildet sein .

Die erfassten Bilder können normale Intensitätsbilder sein . Alternativ kann es sich um sogenannte Tiefenbilder handeln, bei denen dem j eweiligen Ort im zweidimensionalen Bild bzw . Datensatz auch eine Tiefeninformation zugeordnet ist , so dass sich im Ergebnis ein dreidimensionales Bild ergibt . Gegebenenfalls können auch durch mehrere Kameras mehrere „normale" zweidimensionale Bilder erfasst werden, aus denen beispielsweise durch Fusion der erfassten Bilder ein Tiefenbild ermittelt und an die Auswertungseinrichtung übermittelt wird .

Es ist möglich, dass der Kameraeinrichtung eine Beleuchtungseinrichtung zugeordnet ist , mittels derer eine definierte Ausleuchtung des mittels der Kameraeinrichtung erfassten Bildbereichs erfolgt . Gegebenenfalls kann die Beleuchtungseinrichtung die Ausleuchtung des erfassten Bildbereichs modulieren . Dadurch kann unter Umständen das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert werden .

Vorzugsweise wird mittels der zweidimensionalen Datensätze die Oberfläche des flachen Wal zguts über die gesamte Breite des flachen Wal zguts erfasst . Dadurch kann die Auswertung des j eweiligen zweidimensionalen Datensatzes verbessert werden .

Der Begri f f „über die gesamte Breite" impli ziert , dass die zweidimensionalen Datensätze auch die Seitenkanten des flachen Wal zguts mit umfassen . Somit kann im Rahmen der Auswertung der zweidimensionalen Datensätze insbesondere auch die Lage der Seitenkanten mit berücksichtigt werden .

Vorzugsweise ist die Erfassungseinrichtung in einer durch die Breitenrichtung und die Transportrichtung definierten Ebene gesehen mittig über dem flachen Wal zgut angeordnet . Die Anordnung der Erfassungseinrichtung kann also derart sein, dass eine Linie , die von der Erfassungseinrichtung zum flachen Wal zgut verläuft und orthogonal zur Oberfläche des flachen Wal zguts orientiert ist , mittig auf das flache Wal zgut tri f ft . In diesem Fall ist die Erfassungseinrichtung direkt oder nahezu direkt über dem flachen Wal zgut bzw . dem erfassten Bereich des flachen Wal zguts angeordnet .

In vielen Fällen umfassen die Planheitsstellglieder des Wal z- gerüsts lokal wirkende Stellglieder, mittels derer j eweils nur ein Abschnitt der oberen Arbeitswal ze und/oder der unteren Arbeitswal ze des Wal zgerüsts beeinflusst wird . Bei derartigen nur lokal wirkenden Stellgliedern kann es sich insbesondere um Kühleinrichtungen handeln, mittels derer nur auf den j eweiligen Abschnitt der entsprechenden Arbeitswal ze ein Kühlmittel aufgebracht werden kann . Wenn lokal wirkende Stellglieder vorhanden sind, korrespondieren die Strei fen des flachen Wal zgutes vorzugsweise j eweils mit einem Abschnitt der oberen Arbeitswal ze und/oder der unteren Arbeitswal ze . Dadurch kann eine 1 : 1-Beziehung zwischen ermittelten Fehlerwerten einerseits und zugehörigen Steuergrößen für die lokal wirkenden Stellglieder hergestellt werden .

Vorzugsweise selektiert die Auswertungseinrichtung zur Ermittlung des j eweiligen Fehlerwertes eines Strei fens ein Segment des j eweiligen Strei fens , wobei das Segment sich in Transportrichtung des flachen Wal zguts gesehen über die gesamte Länge des j eweiligen Strei fens und in Breitenrichtung des flachen Wal zguts gesehen nur über einen Teil der Breite des j eweiligen Strei fens erstreckt . In diesem Fall ermittelt die Auswertungseinrichtung die Intensitäten und die Orts frequenzen nur bezüglich des Segments des j eweiligen Strei fens durch . Dies vereinfacht die Ermittlung des j eweiligen Fehlerwertes .

Es ist möglich, dass die Auswertungseinrichtung vor der Ermittlung der Intensitäten und der Orts frequenzen eine Vorverarbeitung des j eweiligen zweidimensionalen Datensatzes vornimmt .

Die Vorverarbeitung kann beispielsweise eine Glättung ( Frequenz filterung) sein . Alternativ oder zusätzlich kann es sich um die Eliminierung von Artefakten handeln . Die Artefakte können beispielsweise durch die Erfassungsanordnung als solche hervorgerufene Fehler sein . Alternativ können die Artefakte beispielsweise durch auf der Oberfläche befindliche Substanzen (beispielsweise Zunder ) hervorgerufen werden . Auch ist es möglich, eine Erkennung der Seitenkanten des flachen Wal zguts vorzunehmen und deren Lage bei der Auswertung des zweidimensionalen Datensatzes mit zu berücksichtigen . Insbesondere ist es möglich, dass nur solche Strei fen gebildet und/oder ausgewertet werden, die sich vollständig innerhalb der Seitenkanten des flachen Wal zguts befinden . Alternativ ist es auch möglich, die Auswertung nur dann vorzunehmen, wenn ein zur Ermittlung des Fehlerwertes verwertetes Segment eines j eweiligen Strei fens sich vollständig innerhalb der Seitenkanten des flachen Wal zguts befindet .

Oftmals sind die Datenwerte Intensitätswerte . In derartigen Fällen kann die Vorverarbeitung eine Normierung der Intensitätswerte bezüglich des maximal möglichen Wertebereichs der Werte des zweidimensionalen Datensatzes und, bezogen auf den j eweiligen Strei fen oder ein Segment des j eweiligen Streifens , eine Bereinigung um den Mittelwert der Datenwerte des j eweiligen Strei fens bzw . Segments umfassen . Dadurch wird die Auswertung vereinheitlicht .

Ebenso ist es möglich, dass die Auswertungseinrichtung zwischen der Ermittlung der Intensitäten und der Orts frequenzen und der Ermittlung des j eweiligen Fehlerwertes eine Plausibi- litätsprüfung der Fehlerwerte vornimmt . Sofern die Strei fen nur eine relativ geringe Breite aufweisen, können beispielsweise die Fehlerwerte benachbarter Strei fen miteinander verglichen werden . Weicht der für einen bestimmten Strei fen ermittelte Fehlerwert deutlich von den ermittelten Fehlerwerten der benachbarten Strei fen ab, so kann dies auf eine fehlerhafte Auswertung hindeuten . Ebenso kann es auf eine fehlerhafte Auswertung hindeuten, wenn ermittelte Orts frequenzen für benachbarte Strei fen deutlich voneinander abweichen . Ursache für derartige Abweichungen können beispielsweise Zunderflecken sein . Auch sollten über mehrere Strei fen hinweg gesehen die Fehlerwerte eine Werteverteilung aufweisen, die einer Glockenkurve ähnelt , insbesondere einer Gaußverteilung .

Vorzugsweise ermittelt die Auswertungseinrichtung den j eweiligen Fehlerwert unter Verwertung zumindest der Intensität und/oder der Orts frequenz der stärksten örtlichen Schwingung . Im einfachsten Fall kann beispielsweise ausschließlich die Intensität der stärksten örtlichen Schwingung verwertet werden . Alternativ ist es möglich, dass ausschließlich die Ortsfrequenz der stärksten örtlichen Schwingung verwertet wird . Vorzugsweise wird der j eweilige Fehlerwert j edoch anhand der Intensität und der Orts frequenz der stärksten örtlichen Schwingung in kombinierter Verwertung ermittelt. In jedem Fall ist es möglich, in der Auswertungseinrichtung entsprechende Kennlinien zu hinterlegen.

Das flache Walzgut kann in dem Walzgerüst nach Bedarf warmgewalzt oder kaltgewalzt werden.

In aller Regel befindet sich zwischen dem Walzgerüst der Walzanordnung und der Erfassungseinrichtung kein anderes Walzgerüst. Dies gilt unabhängig davon, ob das Walzgerüst der Walzanordnung das einzige Walzgerüst eines Walzwerks, das letzte Walzgerüst einer mehrgerüstigen Walzstraße oder ein anderes als das letzte Walzgerüst einer mehrgerüstigen Walzstraße ist.

Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Erfindungsgemäß bewirkt die Abarbeitung des Computerprogramms, dass die Auswertungseinrichtung zur Ermittlung des jeweiligen Fehlerwertes eines Streifens Intensitäten und Ortsfrequenzen von örtlichen Schwingungen der Datenwerte des mit dem jeweiligen Streifen korrespondierenden Streifens des jeweiligen zweidimensionalen Datensatzes ermittelt und den jeweiligen Fehlerwert anhand der Intensitäten und/oder der Ortsfrequenzen ermittelt.

Die Abarbeitung des Computerprogramms kann weiterhin auch bewirken, dass die Auswertungseinrichtung einige der obenste- hend erwähnten vorteilhaften Ausgestaltungen des Betriebsverfahrens realisiert.

Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Auswertungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Auswertungseinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Computerprogramm programmiert, so dass die Auswertungseinrichtung mit einer Erfassungseinrichtung und einer Steuereinrichtung eines Walzgerüsts einer Walzanordnung gemäß einem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren zusammenwirkt. Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Walzanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 16 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Auswertungseinrichtung der Walzanordnung als erfindungsgemäße Auswertungseinrichtung ausgebildet .

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:

FIG 1 eine Walzanordnung von der Seite,

FIG 2 die Walzanordnung von FIG 1 von oben,

FIG 3 einen zweidimensionalen Datensatz,

FIG 4 ein Ablauf diagramm,

FIG 5 einen zweidimensionalen Datensatz,

FIG 6 ein Ablauf diagramm,

FIG 7 ein Segment,

FIG 8 ein Ablauf diagramm,

FIG 9 einen Verlauf von Datenwerten,

FIG 10 ein Ortsspektrum,

FIG 11 ein Walzgut mit Unplanheiten,

FIG 12 einen einzelnen Schritt eines Ablauf diagramm,

FIG 13 eine mehrgerüstige Walzstraße und

FIG 14 eine mehrgerüstige Walzstraße.

Beschreibung der Aus führungs formen

Gemäß den FIG 1 und 2 weist eine Walzanordnung ein Walzgerüst 1 auf. Mittels des Walzgerüsts 1 wird ein Walzgut 2 gewalzt. Nach dem Walzen in dem Walzgerüst 1 läuft das Walzgut 2 in einer Transportrichtung x aus dem Walzgerüst 1 aus.

Das Walzgut 2 besteht aus Metall, oftmals aus Stahl. Alternativ kann das Walzgut 2 beispielsweise aus Aluminium oder Kup- fer bestehen. Es ist möglich, dass das Walzgut 2 in dem Walzgerüst 1 kaltgewalzt wird. In der Regel erfolgt jedoch ein Warmwalzen .

Das Walzgut 2 ist entsprechend der Darstellung in FIG 2 ein flaches Walzgut, also ein Band oder ein Grobblech. Dies ergibt sich implizit auch aus der Darstellung des Walzgerüsts 1 in FIG 1 als Walzgerüst, das zusätzlich zu seinen Arbeitswalzen 3 weitere Walzen 4 aufweist, insbesondere Stützwalzen. Das Walzgut 2 erstreckt sich in einer Breitenrichtung y über eine Walzgutbreite b.

Das Walzgerüst 1 umfasst global wirkende Planheitsstellglieder 5 und/oder lokal wirkende Planheitsstellglieder 6. Sowohl mittels der global wirkenden Planheitsstellglieder 5 als auch mittels der lokal wirkenden Planheitsstellglieder 6 kann die Planheit des aus dem Walzgerüst 1 auslaufenden Walzguts 2 eingestellt werden. Die global wirkenden Planheitsstellglieder 5 sind Stellglieder, deren Ansteuerung die Planheit des Walzguts 2 zwangsweise über die gesamte Walzgutbreite b beeinflusst. Beispiele derartiger Stellglieder sind eine Biegeeinrichtung zum Biegen der Arbeitswalzen 3, eine Schiebeeinrichtung zum axialen Verschieben der Arbeitswalzen 3 und/oder der weiteren Walzen 4 und andere Stellglieder, beispielsweise Stellglieder für ein sogenanntes pair crossing. Die lokal wirkenden Planheitsstellglieder 6 können alternativ oder zusätzlich zu den global wirkenden Planheitsstellgliedern 5 vorhanden sein. Mittels der lokal wirkenden Planheitsstellglieder 6 kann individuell jeweils ein einzelner Abschnitt der oberen Arbeitswalze 3 und/oder der unteren Arbeitswalze 3 beeinflusst werden. Dargestellt ist dies in FIG 2 für die obere Arbeitswalze 3. Bei derartigen nur lokal wirkenden Stellgliedern kann es sich insbesondere um Kühleinrichtungen handeln, mittels derer nur auf den jeweiligen Abschnitt der entsprechenden Arbeitswalze 3 ein Kühlmittel 7 aufgebracht werden kann. Die Wal zanordnung weist weiterhin eine Erfassungseinrichtung 8 auf . Die Erfassungseinrichtung 8 ist entsprechend der Darstellung in FIG 2 in einer durch die Breitenrichtung y und die Transportrichtung x definierten Ebene gesehen vorzugsweise mittig über dem Wal zgut 2 angeordnet . In aller Regel befindet sich zwischen dem Wal zgerüst 1 und der Erfassungseinrichtung 8 kein anderes Wal zgerüst .

Mittels der Erfassungseinrichtung 8 wird iterativ immer wieder - meist mit einer festen Zyklus zeit T ( siehe FIG 4 ) - mindestens ein zweidimensionaler Datensatz D der Oberfläche des Wal zguts 2 erfasst . Die Zyklus zeit T kann mit einer Bildrate von etlichen Bildern/ s korrespondieren, beispielsweise mit 24 Bildern/ s , 30 Bildern/ s oder 60 Bildern/ s . Auch andere Werte sind möglich . Aufgrund der Anordnung der Erfassungseinrichtung 8 auslaufseitig des Wal zgerüsts 1 ist auch der Datensatz D auf das Wal zgut 2 auslaufseitig des Wal zgerüsts 1 bezogen .

Die Erfassungseinrichtung 8 arbeitet kontaktlos und ohne mechanische Einwirkung auf das Wal zgut 2 . Beispielsweise kann die Erfassungseinrichtung 8 als Kameraeinrichtung ausgebildet sein, mittels derer als j eweiliger zweidimensionaler Datensatz D ein j eweiliges zweidimensionales Bild der Oberfläche des Wal zguts 2 erfasst wird . Im Falle mehrerer Kameras kann die Erfassungseinrichtung 8 entweder die von den Kameras gelieferten zweidimensionalen Datensätze D als solche verwerten oder aufgrund von erfassten Bilddaten der mehreren Kameras als resultierenden zweidimensionalen Datensatz D ein resultierendes zweidimensionales Bild der Oberfläche des Wal zguts 2 ermitteln . Auf die entsprechenden Aus führungen in der Beschreibungseinleitung wird verwiesen . Soweit erforderlich, kann weiterhin der Kameraeinrichtung eine - gegebenenfalls moduliert arbeitende - Beleuchtungseinrichtung zugeordnet sein .

Die Datensätze D können einzeln oder kontinuierlich anfallen .

Im Falle der Ausgestaltung der Erfassungseinrichtung 8 als Kameraeinrichtung können die übermittelten Datensätze D bzw . Bilder beispielsweise einzelne Bilder im JPEG-Format oder einem anderen geeigneten Format sein oder kontinuierlich anfallende Videobilder beispielsweise im MPEG-Format oder im mp4- Format .

Der Datensatz D umfasst gemäß FIG 3 eine Viel zahl von Datenwerten DW . In FIG 3 sind nur einige der Datenwerte DW dargestellt , um FIG 3 nicht unnötig zu Überfrachten . Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung der Erfassungseinrichtung 8 korrespondieren entsprechend der Darstellung in FIG 3 die einzelnen Datenwerte DW j edoch - j e nachdem, auf welchen Ort innerhalb des zweidimensionalen Datensatzes D sie bezogen sind - mit einem entsprechenden Ort des Wal zguts 2 . Es handelt sich also um eine Abbildung der Oberfläche des Wal zguts 2 auf die Orte des Datensatzes D . Der j eweilige Datenwerte DW als solcher ist insbesondere von der lokal am j eweils korrespondierenden Ort des Wal zguts 2 herrschenden äußeren Planheit des Wal zguts 2 abhängig . Gegebenenfalls kann der j eweilige Datenwert DW als solcher zusätzlich von der lokal am j eweils korrespondierenden Ort des Wal zguts 2 herrschenden inneren Spannung des Wal zguts 2 abhängig sein .

Die Wal zanordnung weist weiterhin eine Auswertungseinrichtung 9 auf . Die Auswertungseinrichtung 9 ist mit der Erfassungseinrichtung 8 datentechnisch verbunden . Aufgrund der datentechnischen Verbindung kann die Auswertungseinrichtung 9 die Datensätze D von der Erfassungseinrichtung 8 entgegennehmen . Der Aufbau und die Wirkungsweise der Auswertungseinrichtung 9 sind der Kerngegenstand der vorliegenden Erfindung .

Die Auswertungseinrichtung 9 ist in aller Regel als softwareprogrammierbare Einrichtung ausgebildet . Dies ist in FIG 1 durch die Angabe „pP" innerhalb der Auswertungseinrichtung 9 angedeutet . Die Auswertungseinrichtung 9 ist mit einem Computerprogramm 10 programmiert . Das Computerprogramm 10 umfasst Maschinencode 11 , der von der Auswertungseinrichtung 9 unmittelbar abarbeitbar ist . Aufgrund der Programmierung mit dem Computerprogramm 10 bzw . aufgrund der Abarbeitung des Maschinencodes 11 führt die Auswertungseinrichtung 9 die nachstehend in Verbindung mit FIG 4 erläuterte Abfolge von Schritten aus .

In einem Schritt S 1 nimmt die Auswertungseinrichtung 9 von der Erfassungseinrichtung 8 den j eweiligen Datensatz D ( oder gegebenenfalls auch mehrere Datensätze D) entgegen .

In einem Schritt S2 nimmt die Auswertungseinrichtung 9 eine Vorverarbeitung des Datensatzes D vor . Der Schritt S2 ist nur optional . Er kann also auch entfallen . Aus diesem Grund ist der Schritt S2 in FIG 3 nur gestrichelt dargestellt .

In einem Schritt S3 unterteilt die Auswertungseinrichtung 9 den Datensatz D in Strei fen 12 ( siehe FIG 3 , in der einer der Strei fen 12 dargestellt ist ) . Die Strei fen 12 (bzw . die mit den Strei fen 12 korrespondierenden Bereiche des Wal zguts 2 ) verlaufen ersichtlich in der Transportrichtung x . Die Streifen 12 können untereinander die gleiche Breite aufweisen .

Dies ist meist auch der Fall . Es ist aber nicht zwingend erforderlich .

In einem Schritt S4 führt die Auswertungseinrichtung 9 - individuell für den j eweiligen Strei fen 12 - in Transportrichtung x - eine örtliche Frequenzanalyse des entsprechenden Strei fens 12 durch . Beispielsweise kann die Auswertungseinrichtung 9 im Schritt S4 eine Fouriertrans formation vornehmen, angedeutet in FIG 4 durch „FOU" . In j edem Fall ermittelt die Auswertungseinrichtung 9 j edoch durch die Frequenzanalyse die Intensitäten von örtlichen Schwingungen und deren j eweilige Orts frequenz , im Ergebnis also das Ortsspektrum .

Aufbauend auf der örtlichen Frequenzanalyse und damit anhand der örtlichen Frequenzanalyse ermittelt die Auswertungseinrichtung 9 in einem Schritt S5 - wieder individuell für den j eweiligen Strei fen 12 - einen j eweiligen Fehlerwert PF . Die Auswertungseinrichtung 9 wertet also das für den jeweiligen Streifen 12 ermittelte Ortsspektrum aus.

Aufgrund der Abbildungsvorschrift beim Erfassen des Datensatzes D korrespondieren die Streifen 12 des Datensatzes D mit entsprechenden Streifen 13 des Walzguts 2. Einer der Streifen 13 ist in FIG 2 dargestellt. Aufgrund der gegebenen Korrespondenz zwischen den Streifen 12 und den Streifen 13 können die Fehlerwerte PF somit direkt auch den entsprechenden Streifen 13 des Walzguts 2 zugeordnet werden.

Wie bereits erwähnt, ist es möglich, dass global wirkende Planheitsstellglieder 5 und/oder nur lokal wirkende Plan- heitsstellglieder 6 vorhanden sind. Sofern ausschließlich global wirkende Planheitsstellglieder 5 vorhanden sind, kann die Anzahl an Streifen 12 nach Bedarf bestimmt sein. Sofern - ausschließlich oder unter anderem - nur lokal wirkende Plan- heitsstellglieder 6 vorhanden sind, die nur auf einen jeweiligen Abschnitt einer Arbeitswalze 3 wirken, ist dies prinzipiell ebenfalls möglich. In diesem Fall sind die Streifen 12 jedoch vorzugsweise derart bestimmt, dass die korrespondierenden Streifen 13 des Walzguts 2 entsprechend der Darstellung in FIG 2 jeweils mit einem derartigen Abschnitt der oberen Arbeitswalze 3 und/oder der unteren Arbeitswalze 3 korrespondieren. Der Begriff „korrespondieren" ist in diesem Zusammenhang nicht zwangsweise im Sinne einer 1 : 1-Korrespondenz zu verstehen. Der Begriff ist vielmehr derart gemeint, dass ein einzelner Streifen 12/13 genau einem Abschnitt zugeordnet werden kann, der entsprechende einzelne Streifen 12/13 also nicht gleichzeitig Bestandteil mehrerer Abschnitte ist. Umgekehrt können in einen einzelnen Abschnitt aber durchaus mehrere Streifen 12/13 fallen.

Der Planheitsfehler des Walzguts 2 ist definiert als 5L/L, wobei L die minimale Länge des jeweils korrespondierenden Streifens 13 des Walzguts 2 im spannungsfreien Zustand ist und 5L der Unterschied ist, um den der jeweilige Streifen 13 des Walzguts 2 länger als die minimale Länge ist. Der Fehler- wert PF ist in der Regel mit dem Planheits fehler zwar nicht identisch, wohl aber von ihm abhängig .

In einem Schritt S 6 führt die Auswertungseinrichtung 9 die ermittelten Fehlerwerte PF daher einer Steuereinrichtung 14 zu . Die Auswertungseinrichtung 9 ist zu diesem Zweck - siehe auch FIG 1 - mit der Steuereinrichtung 14 datentechnisch verbunden .

Die Steuereinrichtung 14 ist ebenfalls Bestandteil der Wal zanordnung . Die Steuereinrichtung 14 berücksichtigt die an sie übermittelten Fehlerwerte PF bei der Ermittlung von Stellgrößen S für die Planheitsstellglieder 5 , 6 des Wal zge- rüsts 1 . Die Berücksichtigung erfolgt derart , dass die Fehlerwerte PF so weit wie möglich korrigiert werden, die resultierende Planheit des Wal zguts 2 also so weit wie möglich an eine Sollplanheit angenähert wird . Die Stellgrößen S gibt die Steuereinrichtung 14 an die Planheitsstellglieder 5 , 6 aus .

Vom Schritt S 6 aus geht die Auswertungseinrichtung 9 wieder zum Schritt S 1 zurück . Die Auswertungseinrichtung 9 für die Schritte S 1 bis S 6 also iterativ immer wieder aus . In aller Regel erfolgt die Aus führung mit der festen Zyklus zeit T . Diese Zyklus zeit T sollte vorzugsweise maximal so groß wie der Regeltakt der Steuereinrichtung 14 sein .

Im Ergebnis ergibt sich somit durch das Zusammenwirken von Erfassungseinrichtung 8 , Auswertungseinrichtung 9 , Steuereinrichtung 14 und Wal zgerüst 1 (bzw . dessen Planheitsstellgliedern 5 , 6 ) ein in Echtzeit arbeitender geschlossener Regelkreis , mittels dessen die Fehlerwerte PF so weit wie möglich korrigiert und beseitigt werden .

Der Erfassungsbereichs der Erfassungseinrichtung 8 ist vorzugsweise derart bestimmt , dass entsprechend der Darstellung in FIG 5 mittels der zweidimensionalen Datensätze D die Oberfläche des Wal zguts 2 über die gesamte Breite b des Wal zguts 2 erfasst wird . Somit umfasst der j eweilige zweidimensionale Datensatz D auch die Seitenkanten 15 des Walzguts 2 (bzw. deren Abbild) .

Nachfolgend wird in Verbindung mit FIG 6 eine mögliche Vorgehensweise erläutert, mittels derer die Frequenzanalyse und die darauf aufbauende Ermittlung des Fehlerwertes PF vorgenommen werden können. FIG 6 zeigt also eine mögliche Implementierung der Schritte S4 und S5 von FIG 4.

Gemäß FIG 6 selektiert die Auswertungseinrichtung 9 in einem Schritt Sil einen der Streifen 12. In einem Schritt S12 selektiert die Auswertungseinrichtung 9 ein Segment 16 des im Schritt Sil selektierten Streifens 12. Das Segment 16 erstreckt sich gemäß FIG 7 in Transportrichtung x gesehen über die gesamte Länge des im Schritt Sil selektierten Streifens 12. In Breitenrichtung y gesehen erstreckt sich das Segment 16 hingegen nur über einen Teil der Breite des im Schritt Sil selektierten Streifens 12. Im Schritt S13 führt die Auswertungseinrichtung 9 mit den Datenwerten DW nur dieses Segment 16 die Frequenzanalyse (vergleiche den Schritt S4) durch und ermittelt hierauf aufbauend (vergleiche den Schritt S5) den Fehlerwert PF für den im Schritt Sil selektierten Streifen 12.

In der Regel gilt, dass die Vorgehensweise von FIG 6 zu umso besseren Ergebnissen führt, je schmaler das im Schritt S12 selektierte Segment 16 in Breitenrichtung y ist. Im Extremfall ist es möglich, dass sich das Segment 16 in Breitenrichtung y nur über eine einzelne Zelle des zweidimensionalen Datensatzes D erstreckt.

In einem Schritt S14 prüft die Auswertungseinrichtung 9, ob sie die Schritte Sil bis S13 bereits für alle Streifen 12 durchgeführt hat. Wenn dies nicht der Fall ist, geht die Auswertungseinrichtung 9 zum Schritt Sil zurück. In diesem Fall selektiert sie bei der erneuten Ausführung des Schrittes Sil einen anderen Streifen 12, für den sie die Schritte Sil bis S 13 noch nicht ausgeführt hat . Anderenfalls ist die Vorgehensweise von FIG 6 abgeschlossen .

Es ist im Rahmen der Ausgestaltung der FIG 6 und 7 sogar möglich, dass die Auswertungseinrichtung 9 für einen einzelnen Strei fen 12 mehrere Segmente 16 selektiert . In diesem Fall wertet die Auswertungseinrichtung 9 die Segmente 16 einzeln aus und bestimmt sodann anhand der Ergebnisse der Auswertung der einzelnen Segmente 16 den Fehlerwert PF für den entsprechenden Strei fen 12 . Beispielsweise kann die Auswertungseinrichtung 9 für die Segmente 16 j eweils einen vorläufigen Fehlerwert ermitteln und dann den resultierenden Fehlerwert PF anhand der vorläufigen Fehlerwerte bestimmen . Insbesondere kann die Auswertungseinrichtung 9 als resultierenden Fehlerwert PF den maximalen vorläufigen Fehlerwert oder einen gewichteten oder ungewichteten Mittelwert der ermittelten vorläufigen Fehlerwerte heranziehen .

Die im Schritt S2 erwähnte Vorverarbeitung kann nach Bedarf sein . Mögliche Vorgehensweisen wurden bereits erläutert . Nachstehend wird in Verbindung mit FIG 8 eine weitere mögliche Vorverarbeitung näher erläutert . Diese Vorverarbeitung kann j e nach Bedarf alternativ oder zusätzlich zu den anderen Möglichkeiten der Vorverarbeitung ausgeführt werden .

Im Rahmen von FIG 8 wird angenommen, dass der j eweilige Datensatz D ein „normales" Intensitätsbild ( Graustufenbild) des Wal zguts 2 ist . Die Datenwerte DW sind also Intensitätswerte . In diesem Fall kann entsprechend der Darstellung in FIG 8 beispielsweise zunächst in einem Schritt S21 eine Normierung der Intensitätswerte bezüglich des maximal möglichen Wertebereichs der Werte des zweidimensionalen Datensatzes D vorgenommen werden, also eine - meist lineare - Abbildung in den Wertebereich zwischen 0 und 1 . Wenn - rein beispielhaft - die Datenwerte DW Grauwerte mit einer Datentiefe von 8 Bit sind, die Datenwerte DW also zwischen 0 (= schwarz ) und 255 (= weiß ) liegen können, so wird einem Datenwert DW von 0 unverändert der Wert 0 zugeordnet , j edoch einem Datenwert DW von 1 der Wert 1 /255 , einem Datenwert DW von 2 der Wert 2 /255 usw . Der Schritt S21 kann übergrei fend über alle Strei fen 12 gleichzeitig ausgeführt werden, da er unabhängig von der Positionierung eines Datenwert DW innerhalb des Datensatzes D ist . Die neu ermittelten Datenwerte DW, also die Werte im Bereich zwischen 0 und 1 , treten nachfolgend an die Stelle der ursprünglichen Datenwerte DW, also beispielsweise der Werte zwischen 0 und 255 .

In einem Schritt S22 selektiert die Auswertungseinrichtung 9 einen Bereich des Datensatzes D . Dieser Bereich kann ein Strei fen 12 oder im Falle der (bevorzugten) Ausgestaltung gemäß den FIG 6 und 7 innerhalb eines Strei fens 12 das j eweilige Segment 16 sein . In einem Schritt S23 ermittelt die Auswertungseinrichtung 9 für den im Schritt S22 selektierten Bereich den Mittelwert M der Datenwerte DW . Die Auswertungseinrichtung 9 bildet also die Summe der Datenwerte DW und dividiert diese Summe durch die Anzahl n an Datenwerten DW, die in die Summe eingehen . In einem Schritt S24 subtrahiert die Auswertungseinrichtung 9 den Mittelwert M von den Datenwerten DW des im Schritt S22 selektierten Bereichs .

In einem Schritt S25 prüft die Auswertungseinrichtung 9 , ob sie die Schritte S22 bis S24 bereits für alle Strei fen 12 durchgeführt hat . Wenn dies nicht der Fall ist , geht die Auswertungseinrichtung 9 zum Schritt S22 zurück . In diesem Fall selektiert sie bei der erneuten Aus führung des Schrittes S22 einen anderen Bereich, für den sie die Schritte S22 bis S24 noch nicht ausgeführt hat . Anderenfalls ist die Vorgehensweise von FIG 8 abgeschlossen .

Die wiederholte Aus führung der Schritte S22 bis S25 bewirkt somit , bezogen auf einen Strei fen 12 oder das Segment 16 eines Strei fens 12 , eine Bereinigung um den Mittelwert M der Datenwerte DW des j eweiligen Strei fens 12 bzw . Segments 16 .

Die Vorgehensweise von FIG 8 ist auch aus der Darstellung in FIG 9 ersichtlich . FIG 9 zeigt - rein beispielhaft - einen Verlauf der Datenwerte DW in Transportrichtung x eines Segments 16 mit minimaler Breite in Breitenrichtung y . Links ist in FIG 9 die Skalierung der Datenwerte DW nach Aus führung der Schritte S21 bis S25 angegeben, rechts die Skalierung der Datenwerte DW vor Aus führung der Schritte S21 bis S25 . Die Zahlen auf der Abs zisse können beispielsweise Zellennummern in Transportrichtung x sein .

FIG 10 zeigt rein beispielhaft ein typisches Spektrum im Ortsbereich, wie es beispielsweise für einen einzelnen Streifen 12 durch Aus führung der Schritte S4 und S5 erhalten wurde . Auf der Abs zisse können beispielsweise die Anzahl an Schwingungen pro Meter aufgetragen sein, auf der Ordinate die zugehörige Intensität der Frequenz in willkürlichen Einheiten . Entsprechend der Darstellung in FIG 10 weist das Spektrum einen ( 1 ) signi fikanten Peak auf , also eine höchste Intensität 10 . Dies ist insbesondere deshalb der Fall , weil die zugehörigen Wellen im Wal zgut 2 - siehe FIG 11 - im Falle einer auftretenden Unplanheit oftmals sehr regelmäßig sind .

Die höchste Intensität 10 tritt bei einer zugehörigen Ortsfrequenz f O auf . Vorzugsweise ermittelt die Auswertungseinrichtung 9 entsprechend der Darstellung in FIG 12 den Fehlerwert PF für den entsprechenden Strei fen 12 unter Verwertung der höchsten Intensität 10 und/oder der zugehörigen Orts frequenz f O . Es ist möglich, dass in die Ermittlung des Fehlerwertes PF ausschließlich die höchste Intensität 10 und/oder die zugehörige Orts frequenz f O eingehen . Im einfachsten Fall kann beispielsweise ausschließlich die höchste Intensität 10 verwertet werden . Alternativ kann auch ausschließlich die Orts frequenz f O der stärksten örtlichen Schwingung verwertet werden . Vorzugsweise wird der j eweilige Fehlerwert PF j edoch anhand der höchsten Intensität 10 und der zugehörigen Ortsfrequenz f O in kombinierter Verwertung ermittelt . Alternativ ist es möglich, dass in die Ermittlung des Fehlerwertes PF zusätzlich auch andere Intensitäten und/oder die j eweils zugehörigen Orts frequenzen eingehen . In j edem Fall ist es möglich, in der Auswertungseinrichtung 9 entsprechende ( eindi- mensionale) Kennlinien oder (mehrdimensionale) Kennlinienfelder zu hinterlegen.

Es ist möglich, dass das Walzgerüst 1 der erfindungsgemäßen Walzanordnung das einzige Walzgerüst eines Walzwerks ist. Alternativ kann das Walzgerüst 1 der erfindungsgemäßen Walzanordnung Bestandteil einer mehrgerüstigen Walzstraße sein. In diesem Fall kann das Walzgerüst 1 der erfindungsgemäßen Walzanordnung entweder entsprechend der (vereinfachten) Darstellung in FIG 13 das letzte Walzgerüst der mehrgerüstigen Walzstraße oder entsprechend der (ebenfalls vereinfachten) Darstellung in FIG 14 ein anderes als das letzte Walzgerüst der mehrgerüstigen Walzstraße sein. Auch in diesen beiden Fällen befindet sich jedoch zwischen dem Walzgerüst 1 der erfindungsgemäßen Walzanordnung und der Erfassungseinrichtung 8 kein anderes Walzgerüst.

Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere ist die Erfassungseinrichtung 8 einfach, robust und kostengünstig. Es ist ein kompakter und platzsparender Einbau möglich. Es ist weiterhin möglich, die Erfassungseinrichtung mit einem hinreichend großen Abstand vom Walzgut 2 anzuordnen, so dass die Belastung der Erfassungseinrichtung 8 mit Staub, Wasser, Hitze usw. relativ gering ist. Der Aufbau ist modular. Einzelne Komponenten, insbesondere die Erfassungseinrichtung 8, die Auswertungseinrichtung 9 und die Steuereinrichtung 14, können daher modifiziert und ausgetauscht werden. Es müssen lediglich die Schnittstellen der ausgetauschten Komponenten kompatibel sein.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Varianten können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Bezugszeichenliste

1 Walzgerüst

2 Walzgut

3 Arbeitswalzen

4 weitere Walzen

5 Planheitsstellglieder

6 Stellglieder

7 Kühlmittel

8 Erf assungseinrichtung

9 Auswertungseinrichtung

10 Computerprogramm

11 Maschinencode

12 Streifen

13 Streifen

14 Steuereinrichtung

15 Seitenkanten

16 Segment b Walzgutbreite

D Datensatz

DW Datenwerte fO Ortsfrequenz der höchsten Intensität

10 höchste Intensität

M Mittelwert

PF Fehlerwert

S Stellgrößen

S1 bis S25 Schritte

T Zykluszeit x Transportrichtung y Breitenrichtung