CN103261877B - 用于带型件的表面检查的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于带型件(120)的表面检查的方法。此外，本发明涉及一种用于执行该方法的装置。根据本发明的方法包括以下步骤：从金属带(210)分离出带型件(120)，其中，带型件(120)具有小于工作辊(230)的两倍周长的长度，之前利用工作辊(230)轧制金属带(210)；借助于摄影机系统(150)和评估装置(300)鉴于可能存在的由工作辊所引起的周期性的缺陷类型自动地检查分离出的带型件(120)的上侧和/或下侧；当探测到周期性出现的缺陷类型时结束表面检查的过程，或者；当之前未探测到周期性的缺陷类型时，将分离出的带型件(120)输送至带检查单元(140)以由检验员检查非周期性的缺陷类型。

Description

用于带型件的表面检查的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于带型件(Bandstueck)的表面检查的方法。
背景技术
在现有技术中，紧接轧制过程，为了质量控制在其上侧处检查轧制产品的轧制缺陷。该质量控制在后置的线路(Linie)或装置中实现。通常从金属带分离出带型件并且运送至带检查单元处。在带检查单元中的带检查由检验员视觉地实现。在检查时主要识别常常周期性出现的压印和压痕。周期性出现的缺陷可推出轧辊表面的缺陷并且表明，必须实现工作辊的辊更换。该辊更换应尽可能快地实现，由此具有表面缺陷的工作辊不会制造另外的废品。为了能够识别出周期性，必须将带型件切割成相应于至少两个完整的轧辊周长的长度。
为了识别带型件的表面结构的其它缺陷，在带检查单元中用手实现带表面的磨削(Anschleifen)。翻转装置使能够由检验员对上侧和下侧进行带检查。对此，切断的带型件被夹紧装置固定并且这样摆动，使得还可在轧制产品的另一侧上由操作员进行表面检查。在质量控制之后，带型件被置于带堆、被运走且必要时被清除。
在专业文章“Surface inspection System with defect Classification, Iron and Steel Engineer，1990年5月”和“Effizienzoptimierung in der Flachstahlherstellung durch Oberfl?cheninspektion, Stahl und Eisen，2001年12月”中介绍了表面检查系统，其借助于传感器、或摄像机系统探测和电子地评估在带的表面上的缺陷、例如刮痕或轧辊缺陷。
同样，在文件EP 0 880 023、EP 1 972 930 和DE 32 22 753中讨论了用于自动地探测在连铸产品或轧制产品中的表面缺陷的装置和相应的方法。
文件JP 2006 105 791说明了一种用于借助于摄影机进行带的表面检查的方法。
由于许多类型缺陷仅通过带表面的磨削就可见，目前仅有限地利用自动的表面检查。因此，优化的焦点在于这样的带检查系统，在其中鉴定也由操作员视觉地实现。由此在文件EP 1 590 106中介绍了一种检查系统，其对于检验员使在磨削带型件时实现最佳的人机工程学并且因此改进了生产能力且优化了工作条件。
然而在已知的表面检查系统中不利的是，带型件必须具有至少两个完整的轧辊周长的恒定长度、例如在串联机组(Tandemstrasse)中6000mm，以识别周期性的轧辊缺陷。由于带型件的几何尺寸，对于带检查单元产生必要的空间位置需求。同样地，带型件的操作由于其长度而比较麻烦和费时间。运走还更费时。另一缺点在于，表面检查的结果不是对于行进的带就存在，而是时间延迟后才可来确定。由此，工作辊也以相应的时间延迟才能被更换并且利用有缺陷的工作辊来加工另外的金属带、例如多个卷。由此产生的带有有缺陷的表面的所轧制的金属带的废品非常多且成本高。
发明内容
本发明的目的是将用于带的表面检查的已知的方法和已知的装置改进成使得可实现待检查的带型件的简单的、灵活的且更快的操作。
所提出的目的通过根据本发明的方法来实现。该方法特征在于，完成以下步骤：
从金属带分离出带型件，其中，带型件具有小于工作辊的两倍周长的长度，之前利用工作辊轧制金属带，
借助于摄影机系统和评估装置鉴于可能存在的由工作辊所引起的周期性的缺陷类型自动地检查分离出的带型件的上侧和/或下侧以及
当探测到周期性出现的缺陷类型时结束表面检查的过程，或者
当之前未探测到周期性的缺陷类型时，将分离出的带型件输送至带检查单元以由检验员检查非周期性的缺陷类型。
开始轧制(Anwalzen)：
在本申请中，概念开始轧制被理解成金属带初次通过轧制设备，直到工作辊被正确地调整以轧制金属带。
带头(Bandanfang)：
待轧制的金属带的开头不被工作辊轧制到期望的厚度上，因为该带头在工作辊被正确调整之前已通过该设备。该第一带头被切下和清除。金属带现在具有的由于第一带头的分离而新产生的带头优选地已被工作辊轧制到期望的厚度上并且现在被从所轧制的金属带分离出以检查缺陷类型。由于根据本发明的方法以分离出的带型件(其比工作辊周长的两倍长度更短)工作，需要多次从同一金属带分离出带头，直至分离出的带型件总体上(当相继放置时)产生带有大于等于工作辊周长的两倍长度的长度的分块的带型件。在根据本发明的意义中，特征带头应这样来理解，即根据需要多次地从一金属带的相应的开头分离出所期望的厚度的多个带型件。
根据本发明，分离出带有小于工作辊(之前利用其轧制金属带)的两倍周长的长度的带型件提供该优点，即带型件比在现有技术中更短。由此，更简单地且更无问题地实现在由检验员进行视觉控制期间带型件的操作。堆积和运走也明显更有效，因为与具有更长的尺寸的带型件相比，可堆积和运走更大数量的所分离出的带型件。
有利地实现借助摄影机系统和评估装置鉴于可能存在的、由工作辊所引起的周期性缺陷类型自动检查分离出的带型件的上侧和/或下侧。与此相联系的优点是，尽可能快速地探测周期性的表面缺陷并且能够及时更换带有有缺陷的轧制压痕的工作辊。还在轧制金属带(从其带头分离出待检查的带型件)期间，已知对周期性的缺陷类型的检查结果。在带检查单元中，检验员可集中于非周期性出现的缺陷类型而缩短了检查时间。有利地，摄影机系统不直接在轧制设备的出口中检查分离出的带型件，因为在那里存在不利的视觉环境，如烟雾(Dunst)、乳化剂蒸汽或其它污物。取而代之，在线路之外实现对周期性缺陷类型的自动检查以及通过检验员对非周期性的缺陷类型的视觉检查。在那里，对于摄影机和检验员的视觉环境明显更好并且可在其期间继续进行金属带的轧制过程。
有利地，当探测到周期性出现的缺陷类型时，立即结束表面检查的过程。然后取消在带检查单元中的检查的整个过程，并且可节省用于将有缺陷的带型件运送至带检查单元的成本和时间，因为该带型件直接被清除。
有利地，仅仅当未探测到周期性的缺陷类型时，才实现将分离出的带型件输送至带检查单元以由检验员检查非周期性的缺陷类型。检验员由此减负、更快地工作、更晚疲惫且因此在其工作中更有效率。
根据第一实施例，从金属带分离出带有工作辊的两倍周长的10%至85%、优选地工作辊的两倍周长的10%至40%的长度的带型件。有利地，在继续加工带型件时因此得到更快的且更简单的操作。有利地，利用叉车(Gabelstapler)的运走更加灵活，因为根据带厚度可装载大约150个带型件。在利用现有的机械部件(如叉车或废品翻斗车(Schrottkuebel))的情况下存在成本有利的继续加工。
有利地，借助于摄影机来自动检测周期性的缺陷类型并且在缺陷情况中由此使及时更换轧辊成为可能，以此使金属带的废品最少并且可更成本有利地来制造。
有利地，由摄影机系统来单个检测分离出的带型件并且接下来由评估装置将由此得到的单个图像电子地组合成总图像，其代表带有工作辊的至少两倍周长的长度的连续的带型件。接着，由评估装置鉴于可能存在的周期性的缺陷类型进行总图像的自动检查。由此得到该优点，即尽管带型件更短(长度小于两倍轧辊周长)，产生相应于工作辊的整个轧辊周长的至少两倍的长的带型件的电子总图像。尽管分离出的带型件的实际几何尺寸这对于直接的观察者将不允许，可电子地/自动地识别周期性的缺陷类型。有利地，带型件的长度与必需的检查长度相分离。
有利地，由评估装置在监视器上显示和/或记录、分类、储存和/或输出(ausdruecken)所检测的周期性的缺陷类型。因此，周期性缺陷的出现不仅可见，而且为了保证质量的目的还可关联和可追溯并且典型的缺陷类型被自动分类。有利地，已对于行进的带示出周期性的缺陷类型(例如在主控制台中的监视器上)，并且操作者可立即停止轧制过程。
有利地，在轧制机组运行时，在开始轧制金属带之后这样来执行根据本发明的用于表面检查的方法，使得分离出轧制至少一次的金属带的带头和/或带端作为带型件并且一旦在自动检查时探测到周期性出现的缺陷类型立即关断轧制机组。有利地，才轧制金属带的一部分，在此期间来探测周期性出现的缺陷类型。这提供该优点，即可立即更换有缺陷的工作辊，而不有缺陷地轧制其它金属带。有利地，例如立即在相应的部位处显示用于更换带有有缺陷的表面的工作辊的报告，并且由此将供应废品率保持得较低。及时的更换还提供该优点，即工作辊自身在破坏之前被保护。有利地，通过快速关断设备可将出现的损失保持得较小，不管在待轧制的金属带中还是在工作辊处。
此外，上面所提及的目的通过一种根据本发明的用于带型件的表面检查的装置来实现。
该装置的优点相应于上面参考根据本发明的方法所提及的优点。
附图说明
本说明书总共附有一幅图，其中，
图1显示了用于表面检查的装置。
接下来参考该附图来详细说明根据本发明的装置和根据本发明的方法。
具体实施方式
在图1中示出直接联接到轧制机组200处的根据本发明的装置100。金属带210从卷240在带加工方向B上被输送给轧制机架220。金属带210的带头被引导通过轧制机架220并且接着来调整工作辊230，以此可轧制金属带。还未经受轧制的带头被分离出并且清除。通过分离出第一带头，对于金属带210产生新的带头，其已被工作辊轧制。紧接金属带210的开始轧制，分离装置110从金属带210分离出带有小于工作辊230的两倍周长的长度的带型件120/带头。该长度在该界限之下自由选择。如果分离出对于表面检查所需的带型件120，金属带被输送给卷取机(Aufhaspel)并且被工作辊230轧制到所期望的厚度上。在金属带被轧制和卷起期间，之前分离出的带型件120已被摄像机系统150检测，因此及时存在检查的结果。在当前所轧制的金属带210的端部到达之前，将带型件120与该带端分离，该带型件120同样被用于表面检查的目的而轧制过程利用新的卷240重新开始。
为了针对不同缺陷类型检查带型件120(这可以是带头或带端)的目的，借助于运输装置130继续运输分离出的带型件120。在分离出的带型件120被输送给带检查单元140之前，摄像机系统150拍摄带型件120的表面。为此，在带型件120之上和/或之下布置有至少一个表面检查摄影机。对于通过摄影机系统150拍摄图像，分离出的带型件120的长度不是决定性的，因为可从大量图像拍摄中电子地建立工作辊230的至少两倍周长的带型件120的总长度，其对可能出现的周期性的表面缺陷的评估是必要的。
所拍摄的带表面、即带型件120的上侧和下侧的图像被传输到评估装置300处，其后置于摄像机系统150。评估装置300设计成使得其探测和分析以带型件120的周期性的表面缺陷的形式的轧制压痕。在缺陷识别/分段和特征提取之后，带上的压痕(以轧辊周长重复)被储存、分类、输出并且立即作为报告例如以对需要更换轧辊的提示在监视器上显示。该显示例如可在主控制台中实现。通过摄影机系统150和评估装置300，自动地检测且及时评估带型件120的周期性的表面缺陷、即在工作辊230的周缘上示出的缺陷。就此而言及时意味着，那么立即可没有时间延迟地结束轧制过程。
如果未探测到周期性的缺陷类型，带型件到达带检查单元140中。在那里，检验员那么仅关注带型件120的非周期性的表面缺陷。在带检查单元140中，为了识别表面结构由检验员磨削带型件120。对此，带型件120被保持在夹紧装置中并摆动。在该位置中实现视觉控制。在该视觉控制之后，带型件120被摆回到其初始位置中并且置于带堆上。如果带堆填满，则使该堆下降且必要时扎紧。优选地，利用叉车实现在此未示出的运走。设置成利用捆扎带扎紧该堆。为了合适运走，带型件120的数量优选地为大约150个带型件，这取决于叉车的载重量。备选地，例如可在废品翻斗车中实现清除。
如果识别出非周期性的缺陷类型，优选地同样关断轧制机架，以停止生产另外的废品。
附图标记清单
100 装置
110 分离装置
120 带型件
130 运输装置
140 带检查单元
150 摄影机系统
200 轧制机组
210 金属带
220 轧制机架
230 工作辊
240 卷
300 评估装置
B 带加工方向。

Claims (13)

1.一种用于带型件(120)的表面检查的方法，其中，从金属带(210)分离出所述带型件(120)；其特征在于，
分离出的所述带型件(120)具有小于工作辊(230)的两倍周长的长度，其中，利用所述工作辊(230)轧制所述金属带(210)；
借助于摄影机系统(150)和评估装置(300)鉴于可能存在的由所述工作辊所引起的周期性的缺陷类型自动地检查分离出的所述带型件(120)的上侧和/或下侧；
当探测到周期性出现的缺陷类型时结束所述表面检查的过程，或者；
当未探测到周期性的缺陷类型时，将分离出的所述带型件(120)输送至带检查单元(140)以由检验员检查非周期性的缺陷类型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述金属带(210)分离出带有所述工作辊(230)的两倍周长的10%至85%的长度的带型件(120)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，由所述摄影机系统(150)对分离出的多个带型件(120)进行单独的检测；并且
接下来由所述评估装置(300)将由此得到的单个图像电子地组合成总图像，其代表带有所述工作辊(230)的至少两倍周长的长度的连续的带型件；并且
由所述评估装置(300)鉴于可能存在的周期性缺陷类型来进行所述总图像的自动检查。
4.根据上述权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，在监视器上显示和/或记录、分类、储存和/或输出由所述评估装置(300)所检测的周期性的缺陷类型。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述金属带(210)分离出带有所述工作辊(230)的两倍周长的10%至40%的长度的带型件(120)。
6.一种用于运行轧制机组(200)的方法，其包括以下步骤：
开始轧制金属带(210)，
执行根据上述方法权利要求中任一项所述的用于表面检查的方法，
其中，分离出之前轧制至少一次的所述金属带(210)的带头和/或带端作为带型件(120)，并且一旦在自动检查时探测到周期性出现的缺陷类型，立即关断所述轧制机组(200)。
7.一种用于带型件(120)的表面检查的装置(100)，其带有分离装置(110)，分离装置(110)构造用于从金属带(210)分离出所述带型件(120)，其特征在于，
分离出的所述带型件(120)的长度小于工作辊(230)的两倍周长，
摄影机系统(150)，其用于自动地检测分离出的所述带型件(120)的上侧和/或下侧作为电子图像；以及
接下来的评估装置(300)，其用于针对可能出现的周期性的缺陷类型自动地检查所检测的所述电子图像；以及
带检查单元(140)，其用于由检验员针对非周期性的缺陷类型检查分离出的所述带型件。
8.根据权利要求7所述的装置(100)，其特征在于，所述分离装置(110)构造成从所述金属带(210)分离出带有所述工作辊(230)的两倍周长的10%至85%的长度的带型件(120)。
9.根据权利要求7或8中任一项所述的装置(100)，其特征在于，所述摄影机系统(150)构造成对分离出的多个带型件(120)进行单独的检测；并且
所述评估装置(300)构造用于将单个图像电子地组合成总图像，其代表带有所述工作辊(230)的至少两倍周长的长度的连续的带型件；并且
所述评估装置(300)构造用于鉴于可能存在的周期性缺陷类型自动检查所述总图像。
10.根据权利要求7至8中任一项所述的装置(100)，其特征在于，所述摄影机系统(150)具有至少一个摄影机，其对着所述带型件(120)的上侧和/或下侧。
11.根据权利要求7至8中任一项所述的装置(100)，其特征在于，所述评估装置(300)构造成在监视器上显示和/或记录、分类、储存和/或输出周期性的缺陷类型。
12.根据权利要求7所述的装置(100)，其特征在于，所述分离装置(110)构造成从所述金属带(210)分离出带有所述工作辊(230)的两倍周长的10%至40%的长度的带型件(120)。
13.一种用于带型件的检查的装置，其包括：
用于准备金属带(210)的至少一个轧制机架(220)，其特征在于根据权利要求7至12中任一项所述的装置(100)，其中，所述分离装置(110)布置在所述轧制机架(220)的线路中，而所述摄影机系统(150)以及所述带检查单元(140)布置在所述线路之外。
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