| JP3394837 | METHOD FOR CONTROLLING ROLLING MILL |
| JP10015607 | CONTROLLER FOR COLD-ROLLING MILL |
| JP2000005802 | METHOD AND DEVICE FOR MULTIPLE STRAND CONTINUOUS ROLLING |
SCHULZE, Stephan (Zur Heide 10, Ratingen, 40880, DE)
SCHUSTER, Ingo (Bonnenring 83, Willich, 47877, DE)
SUDAU, Peter (Wilhelm-Münker-Str. 8, Hilchenbach, 57271, DE)
FACKERT, Rainer (Grabenstrasse 5, Meinborn, 56584, DE)
WEINERT, Andreas (Byfanger Str. 70, Essen, 45257, DE)
SCHUMACHER, Wilfried (Gustav-Heinemann-Str. 3, Heiligenhaus, 42579, DE)
ROSENTHAL, Dieter (Bergstrasse 22a, Niederfischbach, 57572, DE)
SCHULZE, Stephan (Zur Heide 10, Ratingen, 40880, DE)
SCHUSTER, Ingo (Bonnenring 83, Willich, 47877, DE)
SUDAU, Peter (Wilhelm-Münker-Str. 8, Hilchenbach, 57271, DE)
FACKERT, Rainer (Grabenstrasse 5, Meinborn, 56584, DE)
WEINERT, Andreas (Byfanger Str. 70, Essen, 45257, DE)
SCHUMACHER, Wilfried (Gustav-Heinemann-Str. 3, Heiligenhaus, 42579, DE)
Patentansprüche:
1. Verfahren zur Erkennung und Klassifizierung von Oberflächenfehlern auf stranggegossenen Produkten unter Nutzung von topographischen Informationen über das Aussehen von stranggegossenen Oberflächen, wobei Fehler und /oder Ungänzen positionsgenau ermittelt, in Lage und Ausdehnung bewertet und entsprechend der Bewertung vor der weiteren Bearbeitung des Produktes beseitigt werden oder durch Prozeßoptimierung vermieden werden, dadurch gekennzeichnet, dass einerseits die Fehler und/oder Ungänzen auf der Brammenoberfläche des stranggegossenen Vorproduktes erfasst und lagegenau- gespeichert werden und andererseits eine Erfassung von Fehlern und/oder Ungänzen auf dem Fertigprodukt erfolgt und lagegenau gespeichert wird und dass dann die Informationen vom Vorprodukt mit denen aus der Oberflächeninspektion auf dem Fertigprodukt verglichen werden, und nur solche Informationen für eine Beseitigung von Fehlern und/oder Ungänzen am Vorprodukt berücksichtigt werden, welche zu Fehlern auf dem Fertigprodukt geführt haben bzw. führen können.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die topographischen Informationen mittels optischer Verfahren, welche im sichtbaren oder unsichtbaren Bereich arbeiten ermittelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die topographischen Informationen durch laser-oder mikrowellenbasierende Verfahren ermittelt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die topographischen Informationen mittels Streifenprojektions- oder Stereoskopische Verfahren erhalten werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die topographischen Informationen mittels sichtbarer oder unsichtbarer Quellen elektromagnetischer Strahlung erhalten werden.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten und ortsgebunden gespeicherten Informationen über Klassifizierverfahren , wie neuronale Netz, ausgewertet werden.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Lemphase nur solche Bereiche der Brammenoberfläche fehlerhaft ewertet oder berücksichtigt werden, welche auf dem fertig gewalzten Produkt, wie einem Warmband oder Blech, zu Oberflächenfehlern führen.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umrechnung der absoluten Position der Fehler auf dem Fertigprodukt in die absolute Position auf der Brammenoberfläche erfolgt, wobei hierfür die Daten des Stichplanes, wie Gesamtumformgrad und Verhältnis Quer- und Längswalzen, in die Berechnung einbezogen werden.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Hilfe neuronaler Netze oder anderer Verfahren gefundenen Zusammenhänge zwischen der Topographie und der Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Oberflächenfehlern für eine Vorhersage genutzt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die so erhaltenen topographischen Informationen je nach Ergebnis mit ihrer absoluten Position gespeichert werden.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzung im Rahmen einer automatisierten Brammeninspektion erfolgt, wobei die Fehler von einem Markierroboter angezeichnet werden.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Vergleich der Informationen erhaltenen Bearbeitungsinformationen an ein Bearbeitungszentrum zur automatischen Reparatur weitergeleitet werden. |
Verfahren zur Erkennung und Klassifizierung von Oberflächenfehlern auf stranggegossenen Brammen
' Die Erfindung Verfahren zur Erkennung und Klassifizierung von Oberflächenfehlern auf stränggegossenen Produkten unter Nutzung von topographischen Informationen über das " Aussehen von straπggegossenen Oberflächen, wobei Fehler und /oder. Ungänzen positionsgenau ermittelt und bewertet werden.
Es sind zahlreiche Verfahren zur Detektion von Oberflächenfehlern auf Materialien, wie Stranggießprodukten, bekannt und deren damit gekoppelte Beseitigung. So können beispielsweise nach der EP 0 880 023 A1 Oberflächenfehler automatisch detektiert und durch eine nachgeschaltete Schleifmaschine vor der Weiterverarbeitung, also dem Fertigwalzen in einer Walzstraße abgetragen werden. Die dabei eingesetzte Schleifmaschine kann reversierend arbeiten, so dass mit einer vor der Schleifmaschine und einer nach der Schleifmaschine angeordneten Beobachtungseinrichtung nacheinander bzw. über größere Flächen verteilt Fehler festgestellt und dann beseitigt werden können.
Bei diesen Verfahren wird die Bewertung der Fehler an Hand von Vergleichen mit abgespeicherten Mustern vorgenommen, so dass die Qualität der Fehlererkennung und damit Beseitigung von dem Material abhängt, was abgespeichert worden ist.
überflüssige Arbeitsvorgänge lassen sich dadurch nicht immer vermeiden. . .
Grundsätzlich sollten nur solche Oberflächenfehler erkannt und bewertet werden, welche auch zu Fehlern am gewalzten Produkt, z. B. Warmband oder Blech führen. Alle anderen Ungänzen auf der Brammenoberfläche müssten nicht berücksichtigt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu schaffen, mit dessen Hilfe eine zuverlässigere und nur tatsächlich notwendige Fehlerbewertung und dann Beseitigung erreichbar ist.
Dabei sollen die so gewonnenen Informationen entsprechend der Bewertung zur Beseitigung der Fehler vor der weiteren Bearbeitung des Produktes oder zur frühzeitigen Bestimmung und Eingruppierung der möglichen Qualität des Fertigproduktes genutzt werden.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Verfahren zur Erkennung und Klassifizierung von Oberflächenfehlern auf stranggegossenen Produkten unter Nutzung von topographischen Informationen über-das,Aussehen von stranggegossenen Oberflächen, wobei Fehler und. /oder Ungäπzen positio.nsgenau ermittelt, in Lage und Ausdehnung bewertet und entsprechend der. Bewertung vor der weiteren Bearbeitung des Produktes beseitigt werden, ,, dadurch, dass einerseits die Fehler und/oder Ungänzen auf der Brammenoberfläche des stranggegossenen Vorproduktes erfasst und lagegenau gespeichert werden und andererseits eine Erfassung von Fehlern und/oder Ungänzen auf dem Fertigprodukt erfolgt und lagegenau gespeichert wird und dass dann die Informationen vom Vorprodukt mit denen aus der Oberflächeninspektion auf dem Fertigprodukt verglichen werden, und nur solche Informationen für eine Beseitigung von Fehlern und/oder Ungänzen am Vorprodukt berücksichtigt werden, welche zu Fehlern auf dem Fertigprodukt geführt haben bzw. führen können.
Erfindungsgemäß wird die Oberflächentopographie der stranggegossenen Brammen mit geeigneten Verfahren ermittelt. Hierbei kommen optische Verfahren, welche im sichtbaren oder unsichtbaren Bereich des Lichtes arbeiten oder mikrowellenbasierende Verfahren zur Anwendung. Im optischen Bereich werden Streifenproduktions - oder Stereoskopische- Verfahren eingesetzt. . Laserbasierende Verfahren sind ebenso möglich. Die mittels eines oder, mehrerer dieser Verfahren erfassten Informationen über . die Oberflächentopographie werden ortsgebunden, also positionsentsprechend gespeichert. Die Auswertung von erfassten Topographieänderungen kann über geeignete Klassifizierverfahren, z. B. neuronale Netze oder andere, erfolgen.
Erfindungsgemäß zeichnet sich das Verfahren durch eine Lernphase aus, während der die Klassifizierverfahren dahingehend optimiert werden, das zwischen unrelevanten Oberflächenungänzen und relevanten Oberflächenfehlern, welche auf den fertig gewalzten Produkten, hier Warmband oder Blech, zu Oberflächenfehlem führen bzw. geführt haben, unterschieden werden kann.
Hierzu erfolgt eine Kopplung der Ergebnisse einer Oberflächeninspektion am Fertigprodukt mit dem Brammeninspektionssystem. Insbesondere erfolgt eine Umrechnung der absoluten Position der Fehler auf dem Fertigprodukt in die absolute Position auf der Brammenoberfläche. Dafür werden die Daten des Stichplanes, wie Gesamtumformgrad und Verhältnis Quer- und Längswalzen, in das Modell einbezogen. Die Informationen über die Position eines voraussichtlichen Oberflächenfehlers auf der Bramme werden gespeichert und mit den Informationen verglichen, welche das Inspektionssystem nach dem Fertigwalzen ermittelt, so dass hier der ' salbst lernende Effekt entsteht.
Die mit Hilfe der Klassifizierverfahreny zi- B. »neuronaler Netze, gefundenen Zusammenhänge zwischen der Topographie und der Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Oberflächenfehlern werden dann für eine Vorhersage genutzt.
Das Verfahren ist in der Lage sowohl heiße als auch kalte Brammenoberflächen zu vermessen, wobei entweder die Bramme oder die Messeinrichtung während der Messung verfahren wird. Dabei kann die Bewegung in diskreten Schritten oder auch kontinuierlich erfolgen.
Die so erhaltenen topographischen Informationen können entsprechend dem Ergebnis der Klassifizierung mit ihrer absoluten Position gespeichert werden.
Die Entscheidung, ob ein Oberflächenfehler vorliegt, welcher vor der Weiterverarbeitung von der Brammenoberfläche entfernt werden kann oder auf dem Fertigprodukt zu einer Qualitätseinbuße führt, macht - wie oben erwähnt - eine Lernphase notwendig. Dieses Anlernen kann manuell durch. Vorgaben von Inspektoren erfolgen, ist dann aber subjektiven Fehlern unterworfen. Erfindungsgemäß wird daher diese Aufgabe durch eine Kopplung mit Oberflächeninspektionssystemen am Fertigprodukt bewältigt.
Bei Verwendung des Verfahrens in einer nicht gekoppelten Anlage (Brarnmenstranggießanlage und Walzwerk) ohne direkten Einsatz der Bramme oder bei zugekauften Brammen ist dieser Lernalgorithmus über eine Langzeitdatenbank zu realisieren.
Eine weitere Möglichkeit besteht in der Nutzung dieses Systems im Rahmen einer automatisierten Brammeninspektion. Hier werden die Fehler von einem Markierroboter
- A - angezeichnet und erleichtern das Auffinden für die Reparatur. Die Lageinformationen können auch an ein Bearbeitungszentrum zur automatischen Reparatur weitergeleitet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren soll nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen erläutert werden.
Dabei zeigt:
Fig. 1 eine Probe, bei der künstlich Ungänzen, also Fehler eingebracht worden sind,
Fig. 2 das Ergebnis einer Vermessung der Probe mittels eines Streifenprojektionsverfahrens, und zwar der Linie 5 in Figur 1 ,
Fig. 3 die topographische Auswertung dieser Linie,
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel für eine Messeinrichtung und
Fig. 5 das Prinzip des Inspektions-und Bewertungssystem gemäß der Erfindung.
Zur Erläuterung des Verfahrens wurden in eine Probe Ungänzen künstlich eingebracht. Dies ist in der Figur 1 erkennbar. Auf der rechten Seite des Bildes sind Linien bezeichnet, wobei hier beispielsweise auf die Linie 5 für die nachfolgende Beschreibung zurückgegriffen werden soll.
Die Probe wurde mittels eines Streifenprojektionsverfahrens vermessen und das Ergebnis ist für die Linie 5 in der Figur 2 dargestellt.
Die topographische Information lässt eine Zuordnung zu einem punktförmigen Fehler zu, wie dies in der Figur 3 gezeigt ist. . ■ .
Die Figur 4 zeigt ein Beispiel für die Anordnung der Messvorrichtung mit Projektor und Kamera oberhalb eines Rollganges, der zum Transport der Brammen dient.
Schließlich zeigt die Figur 5 noch die prinzipielle Idee, wobei durch die erste Oberflächeninspektion die Fehler und/oder Ungänzen auf dem Vorprodukt, also der Bramme, erfasst werden und dann eine zweite Inspektionseinrichtung Fehler und/oder
Ungänzen auf dem gewalzten Fertigprodukt erkennt. Durch den dann durchgeführten Vergleich, kann eine Aussage getroffen werden, welcher zu erst erkannte Fehler auch dann auf dem Fertigprodukt zu einem Fehler geführt hat, so dass hierdurch ein Lernprozess ausgelöst werden kann, der zu einer besseren Bewertung von Fehlern auf dem Vorprodukt führt, mit der Folge, dass auch nur die Fehler beseitigt werden müssen, die für das Fertigprodukt nachteilig sind.
Next Patent: PULPER FOR RECYCLING A MIXTURE