CZ299583B6 - Mlecí zarízení - Google Patents

Abstract

Zarízení obsahuje válcový mlýn /19/, zahrnující vetší pocet válcu /1, 2, 3, 4, 5/ pro mletí hmoty /22/; povrch snímající zarízení /25, 32/ pro automatické snímání povrchu alespon jednoho z válcu /1, 2, 3, 4, 5/ a pro automatické vygenerování odpovídajícího obrazu /26/ povrchu. Povrch snímající zarízení (25, 32) je upraveno pro soucasné snímání celé pracovní šírky alespon jednoho válce /1, 2, 3, 4, 5/. Zarízení zahrnuje zarízení (27) pro obrazovézpracování, pro automatické zpracování obrazu /26/ povrchu, automatickou analýzu obrazu /26/ povrchu, a automatické vygenerování signálu reprezentujícího stav celé pracovní šírky alespon jednoho válce /1, 2, 3, 4, 5/. Dále se vynález týká zpusobu nastavení provozních parametru takového válcového mlýnu /19/ a zpusobu analýzy stavu jeho válce /5/.

Description

Mlecí zařízení

Oblast techniky

Předložený vynález se týká mlecího zařízení, používajícího válcový mlýn. který obsahuje větší počet válců.

i o Dosavadní stav techniky

Válcové mlýny jsou zařízení, ve kterých je odpovídající zpracovávaná látka nebo materiál mlet při průchodu mezi rotujícími válci.

Z dosavadního stavu techniky je známo, že pro účely mletí těstovitých nebo kašovitých látek (jakými jsou například suspenze předem namíchaných přísad) jsou používány válcové mlýny, které obsahují vyduté válce s hladkými povrchy. V průběhu procesu mletí se zmenší velikost částic v kašovité nebo těst ovité látce. Jak bude vysvětleno v následujícím popise, mletí v podobných válcových mlýnech je realizováno pomocí zavádění materiálu do mezer, které se nachází mezi dvojicemi rotujících válců, přičemž existuje vzájemný vztah mezi velikostí mezery a velikostí částic. Podobné válcové mlýny jc možné používat v aplikacích, ve kterých je zpracováván jakýkoliv druh kašovité nebo téstovité látky. Obecně lze říci. že válcové mlýny s hladkým povrchem válec jsou vhodné pro zpracování jakéhokoliv druhu materiálu, který jc schopen těsně dolehnout na válce. Díky tomuto přilnutí je totiž potom možné zajistit transport materiálu pomocí válců a tím i předávání tohoto materiálu z jednoho válce na druhý v průběhu tohoto transportu. V následující Části tohoto dokumentu bude popis veden v duchu popisu příkladu výroby čokolády.

Výroba Čokolády obsahuje alespoň jeden proces zjemňování, který slouží ke zmenšení velikosti částic. Obvykle jsou v praxi používány zjem novace. které obsahují pět válců. Efektivita zjemňování je určována tím, do jaké míry je homogenní vrstva materiálu (polotovar Čokolády), jenž se nachází v prostoru mezi válci stroje, při současném dosažení minimálních průchozích ztrát.

Nyní bude podrobněji vysvětlen běžný proces výroby Čokolády, přičemž bude použito doprovodíš ného obrázku 10.

Obr. 10 zobrazuje blokový diagram procesu výroby čokolády. V první fázi je surová čokoládovina, to znamená hlavní přísady čokolády, mixována v mixéru nebo promíchávači 100. Druh uvedených přísad a jejich relativní množství záleží na druhu vyráběné Čokolády. Například v případě mléčné čokolády jsou hlavními přísadami zejména cukr, kakaový likér, sušené mléko a tukové složky. Přísady jsou do mixeru zavedeny v průběhu procesu dávkování, přičemž velikost dávky je obvykle 1,5 tuny. Doba promíchávání je okolo patnácti minut.

Potom jsou promíchané přísady pomocí dopravníkového pásu nebo pomocí jiného vhodného dopravního prostředku přet ran sportovány do zjemňovacího předstupně 200. Před zavedením zpracovávaného materiálu do uvedeného zjemňovacího předstupně 200 je velikost průměru zrn nebo částic uvedených přísad v rozmezí od 1,2 do 1,8 milimetru (velikost částic surového nezpracovaného materiálu). Uvedeným zjem ňovacím předstupněm 200 může být jakýkoliv válcový mlýn a obvykle je realizován tak, že zahrnuje zjem novací předstupně sc dvěma válci, /jemňovací

5d předstupeň 200 sníží velikost průměru zrn přísad na hodnotu přibližně 0,2 milimetru, to znamená, žc velikost zrn se sníží pětkrát.

Potom je možné tímto způsobem zjemněné přísady zavést do jiného mixeru nebo promíehávace (nezobrazeno) nebo je možné je přímo dopravit do většího počtu zjemňovaěů 300a až 300f.

Obvykle je k jednomu zjemňovacímu předstupni 200 přidruženo šest zjemňovaěů 300a až 300f.

- 1 CZ 299583 B6

Nicméně je samozřejmě možné použít i jiný vhodný počet zjeni novaci! 300a až 300f. Uvedené zjemňovače 300a až 3OOf jsou obvykle zjemňovače, které budou popsány v následujícím popise v souvislosti s obr. 1 la. Tylo zjemňovače 300a až 3OOf jsou schopny snížit velikost zrn až na hodnotu přibližně 0,02 milimetru. Pro transport mezi zjemňovacím předstupněm 200 a zjemňo5 vači 300a až 300f je vytvořen vhodný dopravníkový pás nebo jiné vhodné transportní zařízení. Po dokončení fáze zjemňování ve zjemňovačích 300a až 3()0f. ve kterých je velikost zrn snížena desetkrát, jsou zjemněné přísady, nazývané vločky, zavedeny do dávkovačího zařízení 400 nebo přímo do formy.

Dávkovači zařízení 400 spojitě dávkuje výstupní vrstvu přísad, vycházející zc zjemňovačů 300a až 3OOf a přiváděnou pomocí vhodných dopravníkových zařízení, jakými jsou například dopravníkové pásy, do podoby vhodných dávek, které jsou potom přiváděny do daného počtu forem 500a až 500c. Pro transport mezi dávkovači zařízení 400 a formami 500a až 500c je opět připraveno vhodné dopravní zařízení.

Ve fortnác h 500a až 500c je vrstva materiálu, která je přiváděná ze zjemňovaču 300a až 300f a která se skládá z většího počtu samostatných částic s velikostí okolo 20 mikrometru, zpracována jako suspenze. Tím je nakonec vyrobena čokoláda. l ato výrobní fáze obvykle trvá okolo sedmi hodin nebo í více.

V následujícím popise bude detailněji popsán běžný válcový mlýn, který je používán jako zjemfiovací předstupeň nebo s výhodou jako zjcmňovaČ, přičemž bude použito doprovodných obrazů 11a 11b, 1 lc a 12. Podobný válcový mlýn je popsán například v publikaci autora A. Pinkcho s názvem ..Handbuch der Kakao- Ir/cuguisse“ od nakladatelství Springer-Verlag (vydáno v

Berlíně roku 1965) nebo je popsán v technickém manuálu společnosti Bíihlcr s názvem „Scliokoladcn-Funfwalzwerke“ (Uzwil, roku 1991).

Obr. 1 la zobrazuje běžný válcový mlýn. který je možné použít jako zjemňovač při výrobě čokolády. Vztahové značky i až 5 označují první až pátý válec, které jsou umístěny v řadě za sebou s definovanými vzájemnými odstupy mezi každou dvojicí těchto válců. Jejich číslování je zvoleno tak, aby bylo v souladu se směrem, jakým bude mletý materiál procházet touto válcovou soustavou - mletý materiál jc nejprve zaveden do prvního válce, poté je přiveden do následujícího válce a nakonec je vypuštěn nebo vyveden ven pátým válcem. Vztahové značky 6a a 6d označují první pohonná zařízení. Tato první pohonná zařízení 6a. 6b jsou poháněna statickým hydraulic35 kým způsobem, dynamickým hydraulickým způsobem nebo pneumatickým způsobem a umožňují změnit polohu válce i a tím i změnit velikost mezery mezi válci i a 2 a / nebo kontrolní tlak. sjakým je válec i tlačen proti válci 2. Díky individuálnímu pohonu každého z uvedených prvních pohonných zařízení 6a a 6b je například možné upravit velikost mezery takovým způsobem, aby velikost mezery mezi válcem 1 a 2 na levé straně uvedených válců byla menší než velikost jo mezery' mezí válci i a 2 na pravé straně uvedených válců.

Vztahové značky s čísly ýa a 7b označují druhá pohonná zařízení, která jsou umístěna tak, aby nastavovala velikost mezery' mezi válci 4 a 5 a / nebo tlak. s jakým je válec 5 přitlačován proti válci 4. Stejně jako u prvních pohonných zařízení 6a a 6b. mohou být druhá pohonná zařízení 7a

-15 a 7b individuálně poháněna statickým hydraulickým způsobem, dynamickým hydraulickým způsobem nebo pneumatickým způsobem. Každé z uvedeného prvního a druhého pohonného zařízení 6a, 6b, 7a a 7b je spojeno s vhodným kontrolním nebo ovládacím zařízením 8a až 8d, přičemž tato spojení jsou vytvořena za účelem kontroly nastavení parametrů pohonných zařízení, jakým je například nastavitelný tlak válců, které jsou zobrazeny na obr. 1 la a které jsou připojeny pomocí odpovídajících hydraulických potrubí.

Vztahové značky s čísly 9a až 9d označují vhodná zobrazovací zařízení, jakými jsou například ukazatele tlaku, které jsou umístěny u každého z uvedených ovládacích zařízení 8a až 8d a které slouží k tomu, aby podávaly informace o stavu a / nebo poloze prvních a druhých pohonných zařízení 6a. 6b. 7a a 7b. Zobrazovací zařízení 9a až 9d podle obr. 1 1 a jsou vytvořena lak. že uka1 zují tlak hydraulické kapaliny v přívodním potrubí do pohonných zařízení 6a, 6b, 7a a 7b. Ovládací zařízení 8a až 8d jsou spojena s odpovídajícím zdrojem hydraulického nebo pneumatického tlaku (nezobrazeno).

Obr. 11c zobrazuje řez bokorysem zjemňovače spětí válci. Jak je možné vidět na uvedeném obrázku, obsahuje tento válcový mlýn tři pohonná zařízení, tedy tlakové válce 601, 602 a 603. které proti sobě tlačí odpovídající dvojice válců - válce 1 a 2, válce 2 a 3 a válce 4 a 5. Je vsak třeba říci, že válcový mlýn může obsahovat jakékoliv vhodné množství pohonných zařízení. Vrstva zpracovávaného materiálu je označena vztahovou značkou s číslem 22. Mezera I 20 mezi in válci i a 2, do které je zaváděn zpracovávaný materiál, může být zrealizována dvěma základními způsoby, které jsou sami o sobě známy z dosavadního stavu techniky. Jedná se o tak zvanou statickou mezeru a o dynamickou mezeru. Statická mezera sc vyznačuje tím. že šířka mezery je nastavena na danou požadovanou hodnotu a regulace je prováděna takovým způsobem, aby byla stále udržována požadovaná šířka mezery. Jinými slovy, v závislosti na velikosti proměnlivých i? sil, které působí v oblasti mezery (například vlivem změn ve zpracovávaném materiálu) je měněn tlak za účelem vyrovnání změn šířky štěrbiny a udržení jejích rozměrů na v podstatě konstantní velikosti. Dynamická mezera se vyznačuje tím, že může „plavat, tedy že šířka mezery se může měnit v závislosti na změnách sil, které působí ve štěrbině. V tomto případě se změny šířky mezery projeví ve změnách množství materiálu, procházejícího mezerou. Z tohoto důvodu je

2o potom ve vrchní části válec měřena aktuální šířka mezery a rychlost druhého válce 2 je potom typicky přizpůsobena takovým způsobem, aby množství mezerou procházejícího materiálu zůstávalo konstantní.

Obr. 1 lb zobrazuje řez válcem 12, který je možné použít jako jeden z válců 1 až 5 ve válcovém mlýnu, jenž je zobrazen na obr. 1 la nebo na obr. 1 lc. Válec 12 obsahuje dutý buben 13. který je vytvarován takovým způsobem, že průměr střední části bubnu jc o něco málo větší než průměr bubnu po jeho stranách. Toto konstrukční uspořádáni je nazýváno „vy dutí. Buben 13, který je zobrazen na obr. 1 1 b. dále obsahuje chladicí žebra nebo radiátory 14. sloužící ke zlepšeni chlazen bubnu 13, jenž je realizováno vodním chlazením. Chladicí voda je přiváděna do bubnu a zase je z něj odváděna ven pomocí hlavice 15a (nacházející se na straně motoru) a pomocí hlavice 1 5b (nacházející se na straně přívodu vody), přičemž uvedené hlavice se nacházejí na bočních stranách uvedeného bubnu J_3 a jsou jeho integrální součástí nebo jsou k němu připevněny pomocí šroubů 16a až 16d, jak je zobrazeno na obr. 1 lb. Nicméně vnitřní povrch válce může být také hladký. Vztahová značka s číslem J_7 označuje osu, jenž obsahuje otvory , jimiž může být do vnitřní části uvedeného bubnu 13 přiváděna chladicí voda a zase zněj může být těmito otvory odváděna ven. Kontrola teploty je obvykle prováděna pomocí řízení množství vody, které proudí do válce (přičemž uvedená chladicí voda má danou teplotu), a dále pomocí sledování velikosti teploty vody. která proudí ven z uvedeného bubnu 13. Jak je možné vidět na obr. 1 lb, má uvedený válec 12 strojovou šířku W, jejíž velikost obvykle Činí přibližně 1800 milimetrů. Celková velikost délky válce 12 pak obvykle činí přibližně 2000 milimetrů. Průměr válce 1_2 má obvykle velikost přibližně 40 centimetrů. Válec 12 je možné použít jako kterýkoliv z válců i až 5. zobrazených na obr. I la. Pracovní šířka, tedy šířka, která je ve styku se zpracovávaným materiálem, je obvykle menší než strojová šířka, tedy celková šířka, v jejímž rozsahu je válec tlačen proti druhému válci (viz zvýšenou část válce 12. jenž má Šířku W - obr. I lb).

V následujícím popise bude detailněji vysvětlen provoz válcových mlýnů, popsaných v souvislosti s obr. I 1 a až I 1 c, přičemž bude použito doprovodného obrázku s číslem 12.

Levá část obrázku zobrazuje diagram, který' znázorňuje počet otáček za minutu každého z uve50 děných válců 1 až 5, zobrazených ve střední části obr. 12. Na uvedených válcích I až 5 je přitom vyznačen i směr jejich rotace. Mezi zobrazenými pěti válci se nachází první až pátá mezera, což je na uvedeném obrázku také zobrazeno. Pravá část obr. 1 I zobrazuje tloušťku vrstvy zpracovávaného těstovitého či kašovitého materiálu, přičemž velikost tloušťky vrstvy je udána pro každý průchod uvedenou první až čtvrtou mezerou. Na zobrazeném diagramu je vidět, že tloušf55 ka vrstvy zpracovávaného materiálu se postupně snižuje - z velikosti přibližně 100 μηι sc mezi válci i a 3 sníží na 44,5 pm, mezi válci 2 a 3 se sníží na 26.7 pm. mezí válci 3 a 4 se sníží na 19.1 pm a po průchodu čtvrtou mezerou mezi válci 4 a 5 se sníží na 13.3 pm (v případě, že je válcový mlýn použit jako zjemňovač při výrobě čokolády v souladu se způsobem výroby, který je zobrazen na obr. 10). Uvedené hodnoty je samozřejmě nutné považovat pouze za ilustrativní příklad. V řadě po sobě následující válce mají vždy opačné směry rotace, což je naznačeno šipkami u válců I až 5. Mletý materiál je přitom transportován směrem vzhůru pomocí různých rychlostí a směrů rotace.

Zjemňované přísady nebo Částice jsou přiváděny k válci U který rotuje po směru hodinových ío ručiček s rychlostí přibližně 30 otáček za minutu. V případě, že válcový mlýn. popsaný v souvislosti s obr. 10a a 10b. je použit jako zjemňovač při výrobě čokolády, nabývá velikost částic a velikost zrn zpracovávaného materiálu hodnot přibližné 0,1 až 0,2 milimetru. Následující válec 2. který rotuje proti směru hodinových ručiček s rychlostí přibližně 90 otáček za minutu, přebírá vrstvu zpracovávaného materiálu z válce l_ a dopravuje jí do druhé mezery . V tuto chvíli is jc velikost částic snížena na přibližně 50 mikrometrů. Válec 3, který rotuje ve směru hodinových ručiček s rychlostí přibližně 150 otáček za minutu, přebírá vrstvu z válce 2 a přivádí ji do třetí mezery. Tento proces se stále stejným způsobem opakuje i u následujících válců, takže tloušťka vrstvy a také velikost částic přísad se postupně snižují až na velikost přibližně 20 μιη. Je zřejmé, že velikost mezery přímo ovlivňuje tloušťku vrstvy , nicméně je třeba říci. že průměrná velikost

2D Částic ve vrstvě zpracovávaného materiálu je samostatná veličina. Mezi těmito dvěma veličinami však existuje vzájemný vztah. Pomocí vhodného odebíraeího zařízení (nezobrazeno), jakým může být například odebírací nůž, je nakonec vrstva zpracovávaného materiálu odebírána z válce 5 a za účelem transportu do následujícího výrobního stupně je dodávána do dopravního zařízení (nezobrazeno).

Při výrobě čokolády bývalo nezbytné, aby operátor dohlížel na linku, skládající se z několika válcových mlýnů. Takovýto operátor byl přitom schopen sledovat provoz linky pouze na základě kontroly jednotlivých strojů a nemohl je tedy sledovat všechny najednou. Operátor vizuálním způsobem sledoval provoz každého válce, na kontrolním panelu porovnával svá pozorování v» s parametry stroje a přizpůsoboval velikosti těchto parametrů v závislosti na výsledku svých pozorování a kontrolních porovnání.

Jako provozní parametry zjemňovače lze například uvést teplotu válce (lépe řečeno, teplota chladicí vody na výstupu je skutečný řídicí parametr, používaný pro řízení míry proudění chladicí vody do válce), šířku mezery' válců, tlak, sc kterým jsou válce tlačeny proti sobě, nebo sílu, panující v první mezeře (přívodní mezera). Vzhledem ktomu, že uvedené provozní parametry zjemňovače operátor zjemňovače nebo zjemňovacího předstupně nastavoval pouze na základě své zkušenosti, bylo těžké reprodukovat výrobní proces s danými parametry. Tato skutečnost je dána zejména faktem, že jednotlivé parametry nejsou nezávislými veličinami, ale vzájemnými vazbami se navzájem ovlivňují, protože například změna teploty také vede ke změně tlaku, jelikož válce se roztahují nebo smršťují v závislosti na změnách teploty. Jinými slovy, šířku mezery je možné nastavovat také pomocí teploty. Jelikož je tedy u podobného zjemňovače potřeba nastavovat větší počet navzájem závislých parametrů, bylo potřeba dlouhou dobu získávat zkušenosti, které by vedly ke znalostem, na základě kterých by potom operátor byl schopen provádět vhodná nastavení provozních parametrů výrobní linky. Z tohoto důvodu bylo složité nahradit uvedeného operátora jiným pracovníkem v případe, že byl uvedený operátor nemocný nebo se nemohl doslavit na pracoviště. Vzhledem ke skutečnosti, že operátor obvykle nebyl zodpovědný pouze za jeden zjemňovač. nýbrž měl běžně na starosti více jak pět strojů, nemohl soustavné sledovat provozní stav strojů a charakteristiky vrstvy zpracovávaného materiálu. Kontrolu a řízení provozu

5(i mohl provádět pouze po určitých časových intervalech a v případě výskytu poruchy stroje nebo změn ve vrstvě zpracovávaného materiálu na ně nemohl okamžitě reagovat. Je také třeba říci, že vzhledem ke skutečnosti, že změny výše vyjmenovaných parametrů bylo možné odhalil až po přibližně 10 minutách, by lo k nalezení vhodné kombinace provozních parametrů zapotřebí poměrně dlouhé zkušební doby, během které výroba neprobíhala optimálním a požadovaným způsobem.

-4 CZ 299583 B6

Za účelem vyřešení těchto problémů mají moderní zjemňovače typickou uzavřenou strukturu, která neumožňuje pozorovat vrstvu zpracovávaného materiálu, přičemž kontrola a řízení stroje je realizováno implementací dynamických mezer a předem definovaných startovacích procesů. Na základě daných počátečních hodnot jsou zvoleny parametry , které jsou potom startovacím procesem pozměněny na provozní parametry, přičemž tato změna je provedena v souladu s programem, který je adaptován na druh zpracovávaného materiálu. Jakmile se dosáhlo požadovaných provozních parametrů, bylo možné předpokládat, že výkon stroje a kvalita jeho výstupu zůstanou v podstatě konstantní.

H.)

Z dosavadního stavu techniky je znám způsob výroby podobných uzavřených zjemňovačů, které obsahují senzory pro automatické monitorování jistých provozních parametrů. Například dokument WO 94/10530 popisuje způsob automatického měření tloušťky těstovitého materiálu na pohyblivém povrchu. Podle tohoto způsobu je na vrstvu uložen pohyblivý měřící váleček a jak touto vrstvou pokrytý povrch ubíhá, je pomocí senzoru měřena vzdálenost, jakou váleček zaujímá ve směru kolmém na směr pohybu povrchu.

když podobné moderní válcové mlýny pracují automatickým způsobem, mají pouze omezené možnosti reagovat na nepředvídatelné změny, jakými jsou například změny složení zpracovávají) ného materiálu. Například při výrobě čokolády mají i relativně malé změny v obsahu tuku v mixéru relativně velký vliv na tuhost zpracovávaného materiálu ve zjernúovaci. Známé zjemňovače mohou reagovat na změny složení zpracovávaného materiálu pouze odpovídající regulací dynamických přívodních mezer.

Nevýhoda běžných válcových mlýnů navíc spočívá v tom. že při potřebě kontroly stavu konstrukčních součástí stroje, u kterých je zvýšená pravděpodobnost rychlejšího opotřebování, je nutné celý stroj zastavit. Teprve poté jc možné vyjmout odpovídající konstrukční součásti ze stroje a podrobit je kontrole, l oto přerušení výrobního procesu je přitom relativně nákladné. Na druhou stranu, pokud jsou konstrukční části stroje dlouhou dobu v provozu, pak se může snížení kvality výstupu a možná porucha celého stroje projevit jako mnohem nákladnější. Je proto těžké nalézt výhodný kompromis mezi těmito dvěma protichůdnými jevy.

Dokument EP 0123015 A popisuje zařízení pro řízení a kontrolou tloušťky vrstvy Čokolády, vyráběné ve válcovém mlýnu. Systém používá kolorimetrické zařízení, které předem určuje barvu vrstvy čokolády, cožje potom využito pro určení tloušťky vrstvy a zároveň je toho využito i pro určení díry; vzniklé ve vrstvě čokolády. Podobná díra je přitom známkou potencionální špatné funkčnosti, která může mít destruktivní důsledky. Pokud je zjištěna podobná potencionální špatná funkčnost s možnými budoucími destruktivními účinky, je stroj vypnut a uveden mimo provoz. Optické měřicí zařízení může být kolorimetrického druhu, na jehož výstup jsou přivádě40 na numerická data, která uvádí hodnotu koeficientu průsvitnosti, určujícího barvu, nacházející se mezi černou a bílou. Autoři tohoto referenčního dokumentu tvrdí, že existuje proporcionální vztah mezi tloušťkou vrstvy čokolády a její barvou. Optická měřicí hlava může být umístěna podél provozní dráhy, přičemž se také může pohybovat dopředu a dozadu podél šířky sledovaného válce. Nicméně měřicí zařízení vždy může během určité doby sledovat pouze omezenou oblast. Optické měřicí zařízení je zobrazeno v poloze u koncového válce válcového mlýnu. Uvedený referenční také uvádí, že optické měřicí zařízení může být spojeno s mikroprocesorem. Díky této vazbě je potom možné implementovat automatický kontrolní systém.

Nevýhoda výše uvedeného systému spočívá v tom, že optické měřicí zařízení může v určitou dobu sledovat pouze omezenou oblast, a to i v případě, že se toto optické měřicí zařízení může pohybovat podél provozní dráhy. Dále je třeba říci, že umístění měřicího zařízení na provozní dráhu je z mechanického hlediska komplikované. Z tohoto důvodu je pak měřicí zařízení také náchylné k poruchách, které jsou způsobovány zejména v důsledku ukládání částic materiálu, zpracovávaného při výrobním procesu, na pohyblivé konstrukční součásti.

- 5 CZ 299583 B6

Podstata vynálezu

S ohledem na existenci výše uvedených problémů si předložený vynález pokládá za úkol vytvořit zdokonalené mlecí zařízení.

Tento úkol je podle předloženého vynálezu vyřešen pomocí mlecího zařízení obsahujícího válcový mlýn, zahrnující větší počet válců pro mletí hmoty; povrch snímající zařízení pro automatické snímání povrchu alespoň jednoho z uvedených válců a pro automatické vygenerování odpovídajícího obrazu povrchu, ve kterém je podle vynálezu uvedené povrch snímající zařízení upraveno pro současné snímání celé pracovní šířky uvedeného alespoň jednoho válec mlecí zařízení zahrnuje zařízení pro obrazové zpracování pro automatické zpracování uvedeného obrazu povrchu, automatickou analýzu uvedeného obrazu povrchu, a automatické vygenerování signálu reprezentujícího stav celé pracovní šířky uvedeného alespoň jednoho válce.

To znamená, že u tohoto systému je snímána alespoň šířka, která je pokrytá zpracovávaným materiálem (jinými slovy pracovní šířka). Je také možné snímat i větší plochu (jinými slovy strojovou šířku), tedy i dodatečné okrajové oblastí válce, které již nejsou pokryty zpracovávaným materiál. Současným snímáním oblasti, která pokrývá celou pracovní šířku, je totiž možné získat cenné informace, jelikož stav zpracovávaného materiálu a / nebo povrch válce by nebyl pozoro20 ván pouze v jednom bodě nebo v jedné omezené oblasti, nýbrž by by 1 v každém okamžiku sledován na celé relevantní provozní ploše.

V souladu s předloženým vynálezem je snímací zařízení umístěno do válcového mlýnu. Je snímám povrch válce, což znamená, že je bud' snímána vrstva zpracovávaného materiálu na válci nebo v případě, že určitá část válce není pokryta, je snímán povrch samotného válce. Je také možné současně snímat jak pozadí, tak i samotný povrch. Uvedeným snímacím zařízením vytvořený obraz je možné použít pro velký počet aplikací. V souladu sjedním výhodným příkladem provedení vynálezu je obraz používán pro vygenerování kontrolního signálu, který je zpětnou vazbou přiveden do válcového mlýnu do kontrolní smyčky za účelem úpravy provozních parami metrů válcového mlýnu. V souladu sjiným výhodným příkladem provedení předloženého vynálezu, který je možné s výhodou zkombinovat s výše uvedeným příkladem provedení předloženého vynálezu, je obraz zpracován za účelem vygenerování signálu, jenž by nesl informaci o stavu jedné nebo většího počtu konstrukčních součástí válcového mlýnu, jenž jsou náchylné k opotřebování, přičemž těmito konstrukčními součástmi jsou například samotné válce nebo ode35 bírací nůž na posledním válci. V této souvislosti je možné říci, že předložený vynález je velmi pružný a přizpůsobivý, jelikož snímání může být prováděno i za provozu stroje, zpracovávajícího odpovídající materiál, může být prováděno i za chodu bez materiálu (v této situaci válce nevyvíjejí vzájemný tlak) nebo může být prováděno v klidovém stavu. Z tohoto důvodu je tedy možné získat důležité informace v jakémkoliv provozním stavu stroje. Například při plném chodu stroje se zpracovávaným materiálem je možné získávat zpětnovazební informaci pro přizpůsobení parametrů válcového mlýnu a kontrolní informaci o stavu konstrukčních součástí stroje. Informace o konstrukčních součástech stroje je možné získávat i při chodu stroje bez zpracovávaného materiálu a také v klidovém stavu stroje. Význam posledně jmenovaného případu spočívá v tom. že za účelem kontroly kon stru kě nich součástí stroje není nutné vyndávat tyto konstrukční sou45 Části z uvedeného stroje.

S ohledem na skutečnost, že sbírání informací je prováděno na základe snímacího procesu, prováděného bezkontaktním způsobem, je možné konstatovat, že samotný proces sledování nezpůsobuje opotřebení nebo poškození konstrukčních součástí soustrojí.

5o

Je třeba říci, že výraz ..snímání jc použit za účelem vyjádření obecného vytváření obrazu na základě jakéhokoliv vhodného druhu záření, odraženého a / nebo pocházejícího ze snímaného objektu. Výraz „obraz označuje jakoukoliv vhodnou technickou reprezentaci přijatého záření. Zářením je s výhodou elektromagnetické záření ve viditelné oblasti a / nebo v IR. oblasti a zobra-6CZ 299583 B6 zení nebo obraz je odpovídající odpověď elektronické kamery, nicméně předložený vynález se neomezuje pouze na zařízení, uvedená v rámci těchto výhodných příkladů provedení.

Snímacím zařízením může být jednoduchá řada opticky citlivých prvků, umístěných vedle sebe 5 do těsných sousedních poloh v blízkosti monitorovaného povrchu, nebo jím může být zařízení, které obsahuje vhodné optické součástky (například soustavu čoček), jenž se umístí do určíte vzdálenosti od monitorovaného povrchu. S výhodou je použit takový druh kamery (například liniová CCD kamera), který může být umístěn dostatečně daleko od monitorovaného povrchu.

Díky tomuto konstrukčnímu uspořádání je potom možné zanedbat ukládání částic materiálu, zpracovávaného při výrobním procesu, na optické prvky, l ato skutečnost usnadňuje údržbu, přičemž zároveň zachovává výhodu možnosti současného snímání a pozorování celé pracovní šířky.

V této souvislosti je možné poznamenat, že v případě, že rychlost snímání je dostatečně vyšší než rychlost rotace pozorovaného válce, se docílí toho, že celková pracovní šířka je snímána současně, i když typické snímací zařízení snímá obraz bod po bodu.

V souladu s výhodným příkladem provedení předloženého vynálezu je řídicí signál pro řízení přizpůsobení provozních parametrů uvedeného válcového mlýnu vytvořen na základě procesu rozpoznávání struktur, který je vykonán na nasnímaném obraze.

2« Bylo zjištěno, že určité struktury na povrchu uvedené vrstvy, jakými jsou například díry ve vrstvě, vyznačující se určitými vzájemnými odstupy, nebo snížená šířka uvedené vrstvy, jsou zejména známkou určitých chyb nebo špatného nastavení provozních parametrů stroje. Výše uvedené struktury' s dírami, které mají mezi sebou určité odstupy, jsou například známkou nestejnoměrného opotřebení jednoho z uvedených válců a snížená šířka vrstvy je známkou skutečnosti, že dva válce na sebe vyvíjejí příliš velký vzájemný tlak (tedy že vyvíjením vzájemného tlaku proti sobě vzniká tlak, jehož velikost je příliš veliká) nebo že teplota uvedeného válce je příliš vysoká.

Nicméně předložený vynález se neomezuje pouze na vyhodnocení celkového vzhledu povrchu vrstvy. Kromě možností rozlišení pokryté a nepokryté oblasti je také možné samostatně vvhod5() nocovat vzhled pokrytých a / nebo nepokrytých oblastí. V první fázi je například možné v zařízení na zpracování obrazu výše uvedeným způsobem analyzovat krycí strukturu a v druhé fázi je možné samostatně analyzovat plochy, které byly identifikovány jako pokryté, a také samostatně analyzovat plochy, které byly identifikovány jako nepokryté. Specifické optické vlastnosti pokrytých oblastí například umožňují určit charakteristické vlastnosti zpracovávaného materiálu.

Specifické optické vlastnosti nepokrytých oblastí pak například umožňují určit stav válce nebo periferních zařízení, jakým je například odcbírací nůž pro odebírání zpracovaného materiálu z válce.

Jinými slovy lze říci, že je také možné provést zpracování obrazu, které by spočívalo ve vyhod4d noecní určitých zvolených částí obrazu, i když samotné snímání pokrývá celou pracovní šířku (nebo i více) a první fáze zpracování obrazu vyhodnotí data zc snímání této celkové pracovní šířky. Jako jiný příklad lze uvést doplňkové pozorování okrajových hran zpracovávaného materiálu. Pracovní šířka (tedy šířka, na které je zpracováván materiál) bude totiž menší než celková strojová šířka, jelikož pokrytí celkové strojově šířky materiálem by mělo za následek vytlačování materiálu na okrajích vlivem tlaku mezi sousedními válci. Pozorování a analýza okrajového tvaru zpracovávaného materiálu může být použita i pro účely řízení provozu.

Vynálezci zjistili, že zajištění rovnoměrného pokrytí válce při zpracování materiálu podstatnou měrou zvýší kvalitu výsledného produktu. 1 když je známo, že existuje vzájemný vztah mezi šířkou mezery a průměrnou velikostí částic v produktu, bylo vynálezci zjištěno, že nerovnoměrné pokrytí rozložení materiálu na válci (zejména na posledním válci) má za následek zvýšení průměrné velikosti částic a také rozšíření jejich rozložení, to znamená přechod na rozložení s větší průměrnou odchy lkou. Účelem mletí je nicméně získat předem stanovenou průměrnou velikost částic s malou odchylkou od průměrné hodnoty, díky čemuž je potom možné získat definovanou kvalitu výsledného produktu. V důsledku této skutečnosti používají výhodné příklady provedení

- 7 CZ 299583 B6 předloženého vynálezu snímací zařízení a řídící zpětnou vazbu ktomu, aby se zajistilo rovnoměrné pokrytí válců.

Vynález umožňuje výhodné sledování kvality zpracovávaného materiálu a také umožňuje sou5 časné sledování stavu samotného stroje. Je také možné implementovat proces automatické kontroly a současně s touto automatickou kontrolou lze s dostatečným předstihem zjišťovat různé defekty konstrukčních součástí stroje. Díky tomuto konstrukčnímu opatření je potom možné vyměňovat nebo opravovat konstrukční součásti uvedeného zjemňovače ještě před tím. než nastanou vážnější problémy. Díky tomu se potom sníží celkový Čas. během kterého se stroj nachází in mimo provoz. Další zlepšení a příklady provedení předloženého vynálezu vyplývají ze závislých patentových nároků.

Přehled obrázků na výkresech

Předložený vynález bude detailnějším způsobem vysvětlen v následujícím popise, přičemž bude použito doprovodných obrázků.

Obr, 1 zobrazuje příklad provedení mlecího zařízení podle předloženého vynálezu.

Obr. 2 zobrazuje vývojový diagram, jenž znázorňuje způsob řízení konstrukčního uspořádání, které je znázorněno na obr. 1.

Obr. 3 zobrazuje jiný příklad provedení mlecího zařízení podle předloženého vynálezu.

Obr. 4 schematickým způsobem zobrazuje příklady časových posloupností liniových obrazů, které byly naměřeny pomocí liniové snímací kamery, jenž byla použita v zařízení podle obr. 3.

Obr. 5a až 5e zobrazují konkrétní příklady struktur těstovitých vrstev na posledním válci zjemňovačc, použitého při výrobě čokolády, která je podobná výrobě, jenž je popsána v souvislosti s popisem obr. 1 la.

Obr. 6 zobrazuje schematický diagram pro popis zařízení pro rozpoznávání struktur, které je uvedeno na obr. 3 a které zahrnuje neuronovou síť.

Obr. 7a zobrazuje schematický diagram pro popis funkce neuronu, jenž se nachází v neuronové síti.

Obr. 7b zobrazuje schematický diagram, jenž znázorňuje architekturu neuronové sítě v souladu s jiným příkladem provedení.

Obr. 8 zobrazuje jiný příklad provedení mlecího zařízení podle předloženého vynálezu.

Obr. 9a zobrazuje specifický způsob snímání části válce, pomocí kterého je možné získat informaci o tloušťce vrstvy, která je transportována uvedeným válcem.

Obr. 9b zobrazuje schematickou reprezentaci obrazu, který byt naměřen u konstrukčního uspořádání, které je zobrazeno na obr. 9a.

5(1

Obr. 10 zobrazuje blokový diagram, který znázorňuje běžný proces výroby čokolády.

Obr. I la zobrazuje příklad běžného válcového mlýnu s pěti válci.

- 8 C.7. 299583 B6

Obr. 1 lb zobrazuje válec, jenž je použit ve válcovém mlýnu podle obr. I la a kléry slouží jako zjemňovač.

Obr. 1 lc zobrazuje boční řez jiným zjemňovačem s pěti válci.

Obr. 12 zobrazuje provoz a provozní parametry' válcových mlýnu, znázorněných na obr. 1 la a 11c.

io Příklady provedeni vynálezu

V následujícím popise bude popsán první příklad provedení mlecího zařízení podle předloženého vynálezu, přičemž bude použito doprovodných obr. 1 a 2.

Na obr. 1 je zobrazen dopravníkový pás 20. který slouží pro transport nebo dopravu zpracovávaného materiálu do válcového mlýnu J9. V následujícím popise se předpokládá, že válcový mlýn 19 je obecně toho druhu, který je popsán v souvislosti s obr. I la a který je použil jako zjemňovač pro výrobu čokolády při procesu, jakým je například proces, jenž byl popsán v souvislosti s obr. 10. Popis obr. 10. I la, 1 lb a obr, 12. který se nachází v úvodní části předloženého dokumentu, je tímto obsažen v popisu samotného předloženého vynálezu. Nicméně je třeba říci. že předložený vynález se neomezuje na použití v kombinaci se zjemňovačem nebo na výrobu čokolády . Výroba čokolády je ovšem upřednostňovanou aplikací předloženého vy nálezu.

Vztahová značka s číslem 21 označuje prvek pro příjem materiálu, který slouží k přijímání zpra25 eovávaného materiálu, jenž je dodáván dopravníkovým pásem 20. a který jej potom přivádí na první válec i- Zjemňovač _19. jenž je zobrazen na obr. 1, je zjemňovač s pěti válci, který obsahuje válce 1 až 5. Struktura válec je podobná struktuře, která je popsána v souvislosti s obr. 1 1 b.

Vztahová značka s číslem 22 označuje těsto v i tou vrstvu, určenou pro zpracování. Toto vrstva má podobu těstoví té kaše a obsahuje větší počet částic, určených k rozemletí. Jakje vidět na obr. 1. materiál, vycházející z výstupu na posledním válci 5, je schematickým způsobem zobrazen v podobě tenké desky, zatímco při výrobě čokolády mají vločky, které vychází z výstupu na posledním válci 5, obecně podobu prášku. V předpokládaném případě výroby například mléčné čokolády bude mít zpracovávaná hmota podobu předem promíchané suspenze, která obsahuje kakaový likér, tukové složky, sušené mléko a částice sladidla. Kašovitá vrstva 22 je z posledního válce 5 odebírána pomocí odcbíracího zařízení 23. které je podobné odřezávaeímu noži.

Jakje zobrazeno na obr. 1, může být vrstva 22 ukládána nebo může být pomocí dopravníkového zařízení dopravována přímo do následujícího výrobního stupně (nezobrazeno), což je popsáno v souvislosti s obr. 10.

Vztahová značka s číslem 25 označuje snímací zařízení pro snímání povrchu pohybující se vrstvy 22, poháněné uvedenými válci 1 až 5, které na svůj výstup přivádí obraz 26 povrchu vrstvy 22. Oblast povrchu vrstvy 22, která je snímána tímto snímacím zařízením 25, je na obr. 1 znázorněna pomocí čáry 23. U znázorněného přikladu je snímací zařízení 25 umístěno takovým způsobem, že snímaná oblast pokrývá celou pracovní šířku válce 5, nacházející se před místem, kde je vrstva odejmuta z válce 5 pomocí odebíraciho zařízení 23. Jinými slovy lze říci, že tato oblast povrchu vrstvy má alespoň délku La předem danou šířku i.

Vztahová značka s Číslem 27 označuje zařízení pro obrazové zpracování, které slouží ke zpracování obrazu 26, vygenerovaného snímacím zařízením 25. U příkladu provedení předloženého vynálezu, který je zobrazen na obr. 1, je zařízení na zpracování obrazu vytvořeno takovým způsobem, aby vyhodnocovalo stav povrchu uvedené vrstvy 22 na základě uvedeného obrazu 26 povrchu. Na základě tohoto vyhodnocení je pak vygenerován řídicí signál 28, který je přiveden

-9 CZ 299583 Bó do přizpůsobovacího zařízení 29. jenž pak na základě uvedeného řídícího signálu 28 přizpůsobí provozní parametry zjemňovače J_9.

Snímacím zařízením 25 je s výhodou elektronická kamera, jakou je například CCD kamera.

Obecné lze říci, že snímacím zařízením může být jednoduchá řada opticky citlivých zařízení, umístěných do těsné blízkosti k monitorovanému povrchu, nebo jím může být zařízení, které obsahuje vhodné optické prvky (například soustava čoček) a které se umístí do určité vzdálenosti od monitorovaného povrchu. S výhodou je použit takový druh kamery (například CCD liniová kamera), který je možné použít dostatečně daleko od monitorovaného povrchu. Díky tomuto ío konstrukčnímu opatření je potom možné zanedbat usazování částic materiálu, pocházejících z toku zpracovávaného materiálu při procesu výroby, na optické prvky. Tato skutečnost usnadní údržbu, přičemž současně zůstane zachována výhoda možnosti současného snímání obrazu a pozorování celkové pracovní Šířky. Jak již bylo jednou řečenou, v případě, že je rychlost snímání obrazu a pozorování celkové pracovní šířky. Jak již bylo jednou řečenou, v případě, že je rychlost snímání dostatečně vyšší než ry chlost rotace pozorovaného válce, pak je celková pracovní Šířka snímána současně, i když typické snímací zařízení snímá obraz bod po bodu.

Zařízením na zpracování obrazu je s výhodou počítač, který je vybaven vhodným softwarem. Přizpůsobovací zařízení obsahuje vhodná elektronická zařízení, která reagují na řídicí signál 28, přičemž těmito reakčními zařízeními jsou například elektronické motory pro seřízení tlakových ventilů nebo pro přizpůsobení proudění chladicí vody.

Provozní parametry, které jsou kontrolovány uvedeným přizpůsobovacím zařízením 29, zahrnují teploty jednoho nebo většího počtu válců 1 až 5 a tlak, se který m jsou proti sobě navzájem tlače2? ny odpovídající válce z uvedeného většího počtu válců.

Za účelem řízení teplot odpovídajících válců z uvedeného většího počtu válců 1 až 5 je kontrolováno množství chladicí vody a ί nebo teplota chladicí vody. přiváděná do vnitřní části odpovídajících uvedených válců 1 až 5. Pato skutečnost již byla popsána v souvislosti s obr. 1 lb.

Za účelem seřizování tlaku, sc kterým jsou proti sobě navzájem tlačeny odpovídající válce z uvedeného většího počtu válců 1 až 5. je uvedené přizpůsobovací zařízení 29 například spojeno s takovými ovládacími zařízeními 8a, 8b, 8c a 8d, jaká byla popsána v souvislosti s obr. 1 la. a je provozováno ve spolupráci s uvedenými zařízeními. Uvedená přizpůsobovací zařízení 29 mohou být realizována jako elektronický motor, vybavený mikrokontrolérem pro řízení elektronického motoru v souladu s řídicím signálem 28. Elektronické motory mohou být vytvořeny takovým způsobem, aby pozměňovaly stav ovládacích zařízení 8a až 8c. Pokud jsou první a druhá pohonná zařízení 6a, 6b, 7a, 7b poháněna hydraulickým způsobem pomocí hydraulických pump, pak jsou ovládacími zařízeními 8a až 8d ventily a uvedený elektronický motor mění nebo pozměňuje

4íi míru otevření uvedených ventilů.

V následujícím popise bude detailnějším způsobem popsán základní provoz mlecího zařízení, zobrazeného na obr. I. přičemž bude použilo doprovodného obr. 2.

Dopravníkový pás 20 dopravuje zpracovávaný materiál do prvku 2J pro příjem materiálu, který' jej přivádí na první válec 1. Proces zjemňování materiálu je potom proveden lak. jak je popsáno v souvislosti s obr. 12. Jak je uvedeno ve fázi S1 podle obr. 2, snímací zařízení 25 snímá oblast nebo plochu na povrchu zpracovávané vrstvy.

5o Jak je dále uvedeno ve fázi S2 podle obr. 2. snímací zařízení 25 vygeneruje obraz 26 povrchu. Fáze Sl a S2. které jsou realizovány ve snímacím zařízení 25. spočívají v nasnímánt povrchové oblasti 24 vrstvy 22 na válci 5 za běhu provozu zjemňovače 19. přičemž je využito optického systému, a dále spočívají v digitalizaci získaného obrazu. Pomocí uvedeného snímacího zařízení získaný obraz je možné vytvářet na základě kteréhokoliv vhodného druhu záření, ale je výhodné, aby snímací zařízení 25 by lo přednostně citlivé na viditelný a / nebo infračervený rozsah elek- 10 CZ 299583 B6 tromagnetického spektra. Citlivost na infračervené spektrum je mimořádně výhodná, jelikož z rozložení teploty podél válce je možné získat cenné informace o stavu válce a o stavu zpracovávané hmoty. Podobnou informaci dříve nemohl lidský operátor vyhodnotit, jelikož lidské oko není citlivé na tento rozsah frekvencí elektromagnetického záření. Díky předloženému vynálezu je také možné současně vytvářet obrazy, které byly získány ze dvou nebo více odlišných oblastí spektra, díky čemuž je potom možné získávat a vyhodnocovat data, která nesou různé druhy informace.

Digitalizovaný obraz 26 povrchu je potom přiveden na vstup zařízení 27 pro obrazové zpracovalo ní.

Jak je znázorněno fází S3 vývojového diagramu, který' je zobrazen na obr. 2. zařízení 27 pro obrazové zpracování potom na základě dodaného obrazu 26 povrchu vyhodnotí stav povrchu snímané vrstvy 22. Ve fázi S4 potom zařízení 27 pro obrazové zpracování vygeneruje řídicí signál, i> který nese informaci o stavu povrchu uvedené pohyblivé vrstvy 22. Termínem stav povrchu je přitom například myšleno, zda uvedená vrstva pokrývá celou strojovou Šířku válce 5 nebo zda se ve vrstvě 22 vyskytují například díry nebo mezery .

Jak je uvedeno ve fázi S5 podle obr. 2, přizpůsobovací zařízení 29 potom na základě řídicího signálu 28 přizpůsobí provozní parametry, jakým je například teplota odpovídajících válců z uvedeného většího počtu válců i až 5 a / nebo tlak, se kterým jsou proti sobě navzájem tlačeny odpovídající válce, například válce 4 a 5. Teplota odpovídajících uvedených válců ]_ až 5 může být seřízena pomocí nastavení množství chladicí vody. které proudí do vnitřních částí uvedených válců, jak již bylo popsáno v souvislosti s obr. 1 lb.

Fáze SI až S5 je možné opakovat s vhodnou opakovači frekvencí nebo mohou být prováděny spojitým způsobem.

Snímací zařízení 25 může být vytvořeno lakovým způsobem, že snímá předem stanovený počet liniových obrazů, které odpovídají po sobě následujícím oblastem uvedené vrstvy 22. přičemž každá z uvedených oblastí pokrývá celou strojovou šířku W válce 5 a rozprostírá se na předem dané délce uvedené vrstvy. Předem určený počet uvedených liniových obrazů je poté s ohledem na vzájemné časové pořadí sestaven dohromady za účelem vytvoření liniového obrazu, odpovídajícího celé předem dané délce vrstvy při pokrytí celé strojové šířky W válce 5. U jiné varianty může být snímací zařízení 25, snímající povrch vrstvy, umístěno i v oblasti mimo celou pracovní Šířku takovým způsobem, aby snímalo oblast, která má například Čtvercový profil a která je mimořádně důležitá pro vyhodnocení kvality vrstvy. Podobnou oblastí muže být například okrajová část uvedené vrstvy.

4(i Předložený vynález umožňuje podstatným způsobem snížit výrobní náklady například při výrobě čokolády, jelikož pro monitorování provozu zjemňovače není potřeba operátora, což ve svém důsledku prodlouží dobu chodu stroje. Předložený vynález také umožňuje monitorovat a seřizovat pokrytí válce, což není možné u strojů podle dosavadního stavu techniky. Proto je možné v porovnání se zařízeními podle dosavadního stavu techniky zlepšit kvalitu výstupu (střední veli45 kost Částic a střední odchylku velikosti částic). Jelikož předložený vynález umožňuje díky spojitému monitorování povrchu vrstvy detekovat problémy, jakým je například opotřebování válce ve zjeinňovači, je možné snížit dobu, po kterou je stroj odstaven mimo provoz.

Obr. 3 zobrazuje druhý příklad provedení mlecího zařízeni podle předloženého vynálezu. Kons50 trukční uspořádání zjemňovače 19, zobrazeného na obr. 3. je podobné konstrukčnímu uspořádání, které bylo popsáno v souvislosti s prvním příkladem provedení mlecího zařízení podle předloženého vynálezu. Nicméně výjimkou je nosná část 30. která je určena pro podporu čtvrtého a pátého válce 4 a 5 zjemňovače 19. Tato nosná část je vytvořena tak, aby do ní bylo možné zavěsit osy válců 4 a 5. Podobnou nosnou část jc možné vytvořit pro každou dvojici válců J_ až 5. Nosná část

30 má podobu písmene U a velikost stažení ramen části 30a nosné Částí 30 je možné regulovat díky tlakovým pohonným zařízením 31 a a 3 1 b, jenž slouží k regulaci tlaku, se kterými jsou válec 5 a válec 4 tlačení proti sobě. Uvedenými tlakovými pohonnými zařízeními 3 i a a 3 i b mohou být například pneumatická nebo elektrická pohonná zařízení.

U příkladu provedení předloženého vynálezu podle obr. 3 je snímací zařízení elektrická liniová snímací kamera, což je na uvedeném obrázku znázorněno liniovou CCD kamerou 32. Liniová CCD kamera 32 je zkonstruována takovým způsobem, že snímá liniový obraz povrchu vrstvy 22, který odpovídá oblasti povrchu vrstvy 22. jenž má předem celou šířku a délku rovnou nebo větší strojové šířce válce 5. Je třeba poznamenat, že je zaznamenáváno záření, které je emitováno snilo manou oblastí, a / nebo je zaznamenáváno odražené záření. Je možné použít vhodné osvětlovací zařízení (nezobrazeno). Liniová CCD kamera se skládá z řady CCD prvků, umístěných rovnoběžně s osou rotace válce 5 nebo rovnoběžně s osou rotace jiného vhodného válce z uvedených válců 1 až 4. Nicméně proces snímání je s výhodou prováděn ve spojení s posledním válcem, jelikož tímto opatřením lze zajistit snímání in formací, které mají největší vypovídací hodnotu o i? procesu. Uniový obraz, který jc přečten z řady CCD prvků uvedené liniové CCD kamery 32. obsahuje určitý počet pixelů. Tento počet pixelů odpovídá rozlišení uvedené řady CCD prvků. Každý z uvedených pixelů reprezentuje odpovídající oblast povrchu vrstvy. Pokud je například použita řada CCD prvků, která má rozlišení 1800 pixelů. a pokud tato řada CCD prvků je opatřena vhodnou soustavou čoček (nezobrazeno) pro snímání oblasti uvedené vrstvy 22, jenž má délku odpovídající strojové šířky válce 5 o velikosti například 1800 milimetrů a šířku 1 milimetr, pak to znamená, že každý uvedený pixel odpovídá ploše uvedeného povrchu vrstvy 22, která má šířku a délku 1 milimetr.

Každý uvedený pixel se vyznačuje pixelovou hodnotou, která odpovídá fyzickým charakter ist i 25 káni odpovídající prvku oblasti - podle výše uvedeného příkladu to je oblast se šířkou například 1 milimetr a délkou 1 milimetr. Množství možných pixelových hodnot a jejich druh je možné zvolit v souladu se specifickými požadavky a potřebami dané specifické aplikace. Například vtom nejjednodušším případě mají pixely přiřazeny dvě hodnoty (černá nebo bílá), nicméně je stejně tak možné pixelům přiřadit větší počet možných vhodných hodnot, jakým je například počet odstínů šedi nebo barev, potřebných pro reprezentaci výsledného obrazu na obrazovce. Je třeba poznamenat, že každá uvedená pixelová hodnota odpovídá dané fyzikální vlastnosti v závislosti na druhu záření, které je používáno pro snímání. Je-li například používáno elektromagnetické záření ve viditelné oblasti spektra, odpovídají hodnoty pixelů viditelným vlastnostem vrstvy (tak, jak ji vnímá lidské oko), přičemž těmito viditelnými vlastnostmi je například přísluš35 ná barva nebo daný odstín šedi. Pokud je pro snímání používáno infračervené záření, pak pixelové hodnoty odpovídají rozložení tepla, díky čemuž je potom možné toto rozložení zobrazit na obrazovce pomocí tak zvaných falešných barev nebo falešných odstínů.

Řada CCD prvků je řada tak zvaných nábojové vázaných prvků (z anglického ..charge coupléd device“) a přečtený liniový obraz je vlastně posloupnost hodnot napětí nebo proudů. Každá z těchto hodnot napětí nebo proudu představuje optické vlastnosti snímané oblasti, odpovídající tomuto pixelů. Tyto velikosti napětí a proudů jsou označovány jako pixelové hodnoty a závisí na druhu použitého CCD. Optickými vlastnostmi mohou být například barva dané odpovídající plochy nebo tepelný profil této plochy, což už bylo řečeno ve výše uvedeném popise.

Vztahová značka s číslem 33 označuje řídicí zařízení řady CCD prvků, které je spojeno s liniovou CCD kamerou 32 a se zařízením 34 pro určování otáček, jenž slouží k monitorování otáček válec 5.

Zařízení 34 pro určování otáček je tvořeno například optickým detekčním zařízením, jakým je například laserová dioda v kombinaci s optickým přijímačem, který měří oblasti na straně válce 5, jenž mají různé odrazové vlastnosti jako například přerušovač paprsku. Zařízení pro určování otáček určuje návrat startovacího bodu takovým způsobeni, který' vede ke zjištění polohy válce.

- 12 C'Z 299583 B6

Toto zařízení 34 pro určování otáček přivádí do řídicího zařízení 33 řad\ CCD prvků signál, který v sobě nese informaci o rychlosti otáčení válce 5. Řídicí zařízení řady CCD prvků je vytvořeno tak. že generuje výstupní signál, který je přiváděn do liniové CCD kamery 32 a který řídí frekvenci snímání obrazů řady CCD prvků v uvedené liniové CCD kameře 32. přičemž frekvence ? snímání obrazu je řízena takovým způsobem, aby povrch vrstvy 22 byl snímám spojitým způsobem. Toto řízení je prováděno na základě velikosti rychlosti otáčení válce 5. f rekvence snímání je dostatečně velkým násobkem velikosti rychlosti otáček, který zaručí, že celá pracovní šířka je snímána najednou.

id Uvažujme například konstrukční uspořádání podle obr. 1. u kterého má válec 5 průměr 40 centimetry a rychlost pohy bu uvedené vrstvy 22. která je odebírána z uvedeného válce 5, je přibližně 1257 milimetrů na otáčku. V souladu s lim pak řídicí zařízení 33 řady CCD prvků řídí uvedenou řadu CCD prvků v uvedené liniové CCD kameře 32 takovým způsobem, že snímá 1257 liniových obrazů za otáčku. Tím je potom zaručeno, že po sobě časově následující liniové obrazy odpovííš dají po sobě následujícím plochám na uvedené vrstvě, aniž by přitom mezi nimi vznikla mezera.

Tímto způsobem je potom nasnímán nebo zobrazen celý povrch vrstvy 22.

Liniový obraz je potom přiveden do zařízení 27 pro obrazové zpracování, které obsahuje jednotku 35 pro rozpoznávání struktur.

Tato jednotka 35 pro rozpoznávání struktur je uzpůsobena k lomu, aby rozpoznala alespoň jednu předem danou strukturu v liniovém obraze povrchu vrstvy. V této souvislosti je třeba říci. žc liniový obraz se nemusí skládat z jenom jedné linie, ale může se také skládat z většího počtu Časově na sebe navazujících liniových obrazů, které byly uloženy v zásobníkovém zařízení (nezobrazeno) a které potom byly přivedeny do uvedené zařízení 27 pro obrazové zpracování.

Zařízení 27 pro obrazové zpracování potom vykoná posouzení na základě rozpoznané struktury; V závislosti na výsledku tohoto posouzení jsou potom vyslány odpovídající řídicí signály 281. 282 a 283. Řídicí signál 283 jc vyslán do zařízení 36 pro rozpoznání poklesu kvality, přičemž uvedené zařízení 36 pro rozpoznání poklesu kvality je spojeno se zobrazovací zařízení 37. kterým může být například LCD display nebo jednoduché LCD. Zařízení 36 pro rozpoznání poklesu kvality je vytvořeno tak, aby na základě řídicího signálu 283 aktivovalo uvedené zobrazovací zařízeni 37.

vs Řídicí signály 281 a 282 jsou vyslány do zařízení 38 pro přizpůsobení teploty a do zařízení 39 pro přizpůsobení tlaku. Uvedené zařízení 39 pro přizpůsobení tlaku je uzpůsobeno k tomu, aby na základě řídicího signálu řídilo a / nebo pohánělo uvedená tlaková pohonná zařízení 3_la a 3 1 b.

Zařízení 38 pro přizpůsobení teploty může být realizováno pomocí ventilů, respektive může být umístěno na ose válců 5 a 4, přičemž uvedené zařízení řídí proudění chladicí vody do válců 5 a 4.

Zařízení 38 pro přizpůsobení teploty může být realizováno pomocí ohřívacího nebo chladicího zařízení pro kontrolu teploty chladicí vody, dodávané do vnitřní části uvedených válců 4 a 5, přičemž může být vytvořeno jako samostatný konstrukční celek nebo může být vytvořeno v kom45 binaei s ventily pro dodávání chladicí vody, zmíněnými ve výše uvedeném popise.

Je-li snímání založeno na snímání elektromagnetického záření v IR oblasti spektra, pak je pro válec výhodné použít chladicí systém, který umožňuje regulovat teplotu určitých částí válce. Konkrétněji řečeno, je výhodné použít válec, který obsahuje větší počet potrubí pro dodávání chladicí vody, kde každá trubka vede do jiné části válce a kde každá trubka má svůj vlastní řídicí ventil. Pokud totiž IR obrazem reprezentovaný profil teploty ukazuje, že je nutné více chladit určitou část a že jinou část je možné chladit méně intenzivně, je potom možné odpovídajícím způsobem řídil oddělené dodávky chladicí vody. Díky tomuto konstrukčnímu uspořádání pak předložený vynalez kromě zajištění rovnoměrného pokrytí válce zajišťuje také rovnoměrnou

- 13 CZ 299583 B6 distribuci teploty. Tato skutečnost pak ve svém důsledku přispěje k opětovnému zvýšení kvality výstupního produktu.

V následujícím popise bude detailněji vysvětlen provoz mlecího zařízení, které je v souladu 5 s druhým příkladem provedení předloženého vynálezu.

V průběhu provozu je zpracovávaný materiál dodáván do válce i válcového mlýn nebo zjemňovače J_9 (dopravníkový pás 20. který je zobrazen na obr. I, by! vynechán za účelem zvýšení přehlednosti obrázku). Poté je vykonán proces zjemňování, což je blíže popsáno v souvislosti s obr.

ío 12. Tento proces zjemňování je přitom proveden takovým způsobem, že na výstup na válci 5 bude dopravena vrstva 22, obsahující jednotlivé částice, které se vyznačují požadovanou velikostí. Vrstva 22 je potom pomocí odebíracího zařízení 23 odvedena z válce 5. Zařízení 34 pro určování otáček přitom na stranách válce 5 detekuje oblasti s odlišnými odrazovými charakteristikami, v závislosti na těchto měřeních pak určuje rotační polohu válce 5 a vydává signál do řídicího zařízení 33 řady CCD prvků, který v sobě nese informaci o poloze válce 5. Za účelem řízení snímací frekvence řady CCD prvků, které jsou umístěny v uvedené liniové CCD kameře 32. pak řídicí zařízení 33 rady CCD prvků vyšle řídicí signál do uvedené liniové CCD kamery 32.

V souvislosti s obr. 4 a 5 budou blíže popsány příklady struktur.

Obr. 4a a 4b schematickým způsobem zobrazují povrchové obrazy vrstvy 22. skládající se z postupně nasnímaných liniových obrazů, které jsou uspořádány do časové posloupnosti podle času nasnímánL přičemž každý z nich obsahuje 1800 pixelů. Horizontálním způsobem zapsaná čísla odpovídají pořadí pixelů.

Bílý pixel, jakými jsou pixely uprostřed obrazu podle obr. 4a, přitom odpovídá bezkazovémti povrchu vrstvy v oblastí, která odpovídá tomuto pixelů. Šedivý pixel přitom znázorňuje kaz v povrchu vrstvy, jakou je například díra. nebo větší počet samostatných částic, který se nacházejí ve velmi blízkých polohách. Větší počet různých kazů, jakými jsou díry, skupiny nakupeno ných částic, plochy s částicemi, které mají špatnou velikost, nebo plochy se špinavými částicemi, je možné identifikovat na základě jejich odlišných optických charakteristik.

Předložený vynález je s výhodou použit za účelem určení míry pokrytí válce materiálem. Bílý pixel na obrázku přitom odpovídá přítomnosti materiálu na válci a šedivý pixel odpovídá nepří25 tomnosti materiálu na válci a tedy i neexistujícímu pokrytí. Při zpracovávání obrazu je obvykle velmi jednoduché identifikovat a rozlišit tyto dva stavy, jelikož pokrytá oblast je typicky matná a tmavá, zatímco nepokrytá oblast má vlastnosti kovového povrchu válce, to znamená, že se chová jako světlý a tedy i světlo dobře odrážející povrch.

Přitom bylo zjištěno, že určité struktury v takovýchto obrazech povrchu indikují stav stroje a provozní parametry zjemňovače.

Například struktura, která je zobrazená na obr. 4a a li které na jejích koncích dochází k nedostatečnému pokrytí, indikuje stav stroje, ve kterém je teplota válců 4 a 5 příliš vysoká a / nebo je příliš vysoký tlak, se kterým jsou válce 4 a 5 tlačeny proti sobě navzájem.

Struktura, která je na obr. 4b označena pomocí vztahové značky f. zobrazuje díry na povrchu vrstvy 22, které se nacházejí v polohách s určitým vzájemným odstupem. To znamená, že část jednoho z válců 4 nebo 5 není vystředěná. l ato skutečnost pak může být známou toho. že odpo50 vídající válec je opotřebován a že je nutné jej vyměnit.

Vztahová značka 1 označuje strukturu kazů. která indikuje válce, jenž nemají patřičnou provozu i teplotu, to znamená, že jsou buď příliš studené, nebo příliš horké.

- 14 CZ 299583 B6

Výsledky identifikace určitých struktur je potom možné použít jako základové informace pro vygenerování vhodných řídících signálů, přičemž identifikaci struktur je možné provést horizontálním způsobem, vertikálním způsobem nebo dvoudimenzionálním způsobem.

Obr. 5a až 5c zobrazují poslední válec 5 zjemňovače s pěti válci a odstraňovači nůž. Černá barva na těchto obrázcích znázorňuje pokrytí a bílá barva znázorňuje kov válce. Za účelem zjednodušení popisu nejsou na obrázcích zobrazeny nepokryté okraje. Obr, 5a zobrazuje ideální podobu vrstvy, přičemž v tomto případě jsou provozní parametry zjemňovače správně nastaveny. Výsledkem je pak plné pokrytí. Obr. 5b zobrazuje stav zjemňovacího soustrojí, ve které jsou válce ío jsou příliš chladné, což ve svém důsledku vede ke vzniku pruhované struktury po celé délce válce. Tyto pruhy odpovídají šedivým pixelům podle obr. 4a a 4b. které byly ve výše uvedeném popise označeny jako kazy na povrchu vrstvy. Obr. 5c a 5d zobrazují povrchy vrstva 22 ve stavu, kdy jsou válce proti sobě tlačeny s příliš velkým tlakem. Znázorněné struktury zobrazují kazové oblasti na stranách válce, přičemž válec podle obr. 5c je přitlačován s příliš velkým tlakem na levé straně a válec podle obr. 5d je přitlačován s příliš velkým tlakem na pravé straně. Poslední kazová struktura, která je zobrazena na obr. 5 c, indikuje opotřebení od stra novací ho nože a vyznačuje se kombinací pruhů a kazů po stranách válce.

I když obraz povrchu vrstvy na válci je nasnímán ještě před tím. než je zpracovávaný materiál

2o pomocí odstraňovači ho nože odebrán z válce, je možné říci, že opotřebený odstraňovači nůž díky léto vadě provádí nekvalitní odebrání zpracovávaného materiálu. To znamená, že na válci budou po odebrání zpracovávaného materiálu zůstávat jeho zby tky, což pak má za následek vznik odpovídající charakteristické struktury.

Liniový obraz, nasnímaný liniovou CCD kamerou 32, je přiveden na vstup zařízení 27 pro obrazové zpracování, které obsahuje jednotku 35 pro rozpoznávání struktur. Jednotka 35 pro rozpoznávání struktur rozpozná nebo identifikuje příslušné struktury, popsané v souvislosti s obr. 4 a 5a až. 5e, přičemž na základě informací o uvedených rozpoznaných strukturách jsou vyslány řídicí signály 281,282 a 283.

5(1

V případě, že řídicí signál oznamuje identifikaci struktury, která je zobrazena na obr. 5c. uvedené zařízení 36 pro rozpoznání poklesu kvality vyšle daný varovný signál do zobrazovacího zařízení 37. na jehož základě zobrazovací zařízení 37 upozorní na pokles kvality vlastností odstraňovacího nože.

Uvedené zařízení pro rozpoznání poklesu kvality může být dále uzpůsobeno k tomu, aby v případě, že je uvedenou jednotkou 35 pro rozpoznávání struktur identifikována struktura, která je na obr. 4 označena vztahovou značkou F. vyslalo signál do uvedeného zobrazovacího zařízení 37. Na základě tohoto signálu pak zobrazovací zařízení 37 operátorovi oznámí pokles kvality ío vlastností válce 5 nebo operátorovi oznámí, Žc je potřeba vyměnit válec 5. V případě, že je v jednotce 35 pro rozpoznávání struktur rozpoznána struktura, jaká byla popsána v souvislosti s obr. 5e a 5d, zařízení 27 pro obrazové zpracování vyšle odpovídající řídicí signál do zařízení 39 pro přizpůsobení tlaku, v důsledku čehož zařízení 39 pro přizpůsobení tlaku změní o předem dané množství tlak, se kterým jsou proti sobe tlačeny válce 4 a 5.

V případě, že jednotka 35 pro rozpoznávání struktur rozpozná strukturu, která je podobná struktuře, jenž je popsána v souvislosti s obr. 5b, a zařízení 27 na zpracováni obrazu vyšle v souladu s rozpoznáním odpovídající struktury' signál do zařízení 38 pro přizpůsobení teploty, změní toto zařízení 38 pro přizpůsobení teploty množství chladicí vody, které je dodáváno do válce 3a/ nebo 4a/ nebo 5, a / nebo změní teplotu chladicí vody o předem dané množství.

Výše popsaný způsob provozu umožňuje automaticky nastavovat provozní parametry zjemňovač 19. aniž by přitom bylo potřeba zásahu operátora. Navíc je možné opravovat stroje ještě před tím. než nastanou závažnější problémy, jelikož je možné rozpoznat i sebemenší opotřebení soustrojí a tuto skutečnost je možné hned oznámit operátorovi.

- 15 CZ 299583 B6

V následujícím popise bude detailněji vysvětlen příklad provedení jednotky 35 pro rozpoznávání struktury, která byla zmíněna v souvislosti s obr. 3. přičemž pří tomto popise bude použito doprovodného obr. 6. Uvedená jednotka 35 pro rozpoznávání struktur může byt uzpůsobena ktomu.

aby seřazovala předem daný počet liniových obrazů, nasnimaných v po sobě následujících časech, do odpovídající časové posloupnosti a vytvářela tak obraz povrchu, a dále pak tato jednotka 35 pro rozpoznávání struktur může být uzpůsobena k tomu, aby rozpoznávala větší počet struktur v uvedeném obraze povrchu. Nicméně je třeba říci, že jednotku 35 pro rozpoznávání struktur je také možné uzpůsobit k rozpoznávání, které by bylo založené na analýze, proválo děné vždy na jednom liniovém obraze. Obecně je možné v zařízení 27 pro obrazové zpracování provádět rozpoznávání struktur jakýmkoliv vhodným způsobem. Například je možné používat statistické metody, které jsou založeny na tom, že jsou uloženy specifické vzorové struktury a nasnímanc obrazy jsou potom porovnávány s uvedenými uloženými strukturami, přičemž při každém porovnání je vypočítána míra podobnosti a uložená struktura, která pak má nejvyšší koe15 ficient podobností, je označena za strukturu, která odpovídá nasnímané struktuře.

Je ovšem výhodné použit způsob rozpoznávání struktur, který' používá neuronové sítě, jelikož toto konstrukční uspořádání umožňuje provádět mnohem rychlejší zpracování obrazu, než jak je tomu u statistického způsobu rozpoznávání struktur, který byl zmíněn ve výše uvedeném popise,

2o Jednotka 35 pro rozpoznávání struktur, která je schematickým způsobem zobrazena na obr. 6, proto obsahuje neuronovou síť. která obsahuje větší počet neuronů. Architektura této neuronové sítě může být implementována pomocí softwarového programu, prováděném vc vhodném procesoru. Vztahové značky s Čísly 40] až 40_ft označují neurony první úrovně, které jsou spojeny s neuronem 41. který se nachází ve druh úrovni. Tyto neurony 40] až 40_f, a 41 jsou uzpůsobeny k tomu, aby na svém vstupu přijímaly liniový obraz nebo obraz povrchu, skládající se z předem daného počtu liniových obrazů. Jak je zobrazeno na obr, 6, obraz povrchu, kteiý se skládá ze tří linií, z nichž každá obsahuje šest pixelů, je přiveden na vstup neuronové sítě, jenž se skládá z neuronů 40₁ až 40₍, a neuronu 4J . Konkrétně lze říci. že první pixel první až třetí linie je přiváděn na vstup neuronu 40], druhý pixel první až třetí linie je přiváděn na vstup neuronu 40-,, třetí .to pixel první až třetí linie je přiváděn na vstup neuronu 40,. čtvrtý pixel první až třetí linie je přiváděn na vstup neuronu 40₍, pátý pixel první až třetí linie je přiváděn na vstup neuronu 40^ a šestý' pixel první až třetí linie je přiváděn na vstup neuronu 40₆.

Výstupní signál neuronů 401 až 40_ť, je potom přiveden na vstup neuronu 44 v druhé úrovni, který pak vyšle výsledkový signál. Neuronová síť, která se nastaví na takový vzorový obraz povrchu, jaký je zobrazen na obr. 6. pak vždy vyšle výsledkový signál, poklid je na její vstup přiveden obraz povrchu, který má podobnou strukturu jako uvedený vzorový obraz. Jinými slovy, pokud je do neuronů 4_Qi až 40<, zaveden stejný obraz povrchu, jaký je zobrazen na obr. 6. pak neuron 41 druhé úrovně vyšle výsledkový signál. Je-li do neuronové sítě zaveden jiný obraz povrchu, než jaký je zobrazen na obr. 6, pak neuron 44 druhé úrovně nevyšle na svůj výstup výsledkový signál.

Nastavení či inicializace neuronové sítě obsahuje nastavení specifických provozních parametrů (například příliš vysoké teploty) nebo určení stavu (například specifická míra opotřebení) dané konstrukční součásti (válec nebo odstraňovači nůž), přičemž tomu odpovídající výsledná struktura je použita jako inicializační vzorový vstup neuronové sítě. a dále obsahuje nastavení vhodných řídicích signálů pro uvedené specifické provozní parametry' nebo konstrukční součásti, což odpovídá nastavení odpovídajících výsledkových signálu pro specifické struktury.

5v V následujícím popise bude detailněji popsáno nastavení čí inicializace uvedených neuronů, přičemž bude použito doprovodného obr. 7a, který' znázorňuje model neuronu. Tento model neuronu je možné nalézt v Internetovém dokumentu autora Martina Miillera, který' lze nalézt na stránce, jejíž URL je http://zsw.e-teehnik.uni-stuttgart.de (9.10. 1998).

- 16C7. 299583 B6

Obr. 7a zobrazuje model neuronu 42. Vstupní signály e, až e„ jsou pomocí násobících jednotek 431 až 43,, vynásobeny odpovídajícími váhovacími koeficient W| až W„. Další vstup vstupem je vstup +1, který'je pomocí násobící jednotky 43» také vynásoben váhovacím koeficientem W», přičemž je spojen s tzv. on-neuronem. který na svůj výstup stále přivádí hodnotu 4-1 a který’ slouží k vykompenzování offsetu neuronu 42. Váhovací koeficient W» je proto také možné nazývat „aktivační hranice nebo „práh neuronu 42. Vstupní signály C| až e„ jsou sečteny pomocí sěítaeí jednotky 44, která se nachází v neuronu 42 a poté jsou přivedeny na vstup jednotky s nelineární přenosovou charakteristikou nebo aktivační funkcí f, přičemž tato jednotka je označena vztahovou značkou s Číslem 45. Vlastnosti přenosové charakteristiky podstatným způsobem určují chování celé sítě. K realizaci přenosové charakteristiky jednotky 45 je možné použít jakoukoliv lineární nebo nelineární funkci, funkci se sinusovým průběhem nebo jednoduchou prahovací funkci. Nicméně je třeba říci, že je velmi výhodné použít funkci hyperbolický tangens. Výstupní signál oje potom přiveden na vstup následující buňky.

Nastavení Či inicializace neuronu spočívá v nalezení lakové soustavy optimálních váhovaeíeh koeficientů Wo až W„ pro vstupní signály e₍ až e„ a t 1. aby výsledným výstupním signálem byl požadovaný výstupní signál o. To znamená, že váhovací koeficienty W_n až W„ musí být nastaveny takovým způsobem, aby na výstup byl přiveden požadovaný výstupní signál o v případě, že na vstup neuronu je přivedena určitá kombinace vstupních signálů ei až e_n. V ostatních případech se musí výstupní signál o lišit od požadovaných výstupních signálů.

Obr. 7b zobrazuje druhý příklad neuronové sítě, který je možné použít v jednotce 35 pro rozpoznávání struktur. Podobná neuronová síť je popsána v Internetovém dokumentu autora Martina Můllera, který lze nalézt na stránce, jejíž IJRL je http://zsvv.e-tcchnik.uni-stuttgart.dc (9.10.

1998). Znázorněná architektura této neuronové sítě podle druhého příkladu provedení je realizována spojením většího počtu neuronů, přičemž pospojování neuronů je provedeno vhodným způsobem. Tato architektura neuronové sítě může být implementována pomocí softwarového programu, který by byl vykonáván vhodným procesorem.

Architektura sítě, zobrazené na obr. 7b. obsahuje první úroveň s N, jednotlivých neuronů 46» až 46,, druhou úroveň s N, neurony 47» až 47, a třetí úroveň N_k neurony 48» až 48_k. V tomto případě se předpokládá, že na vstup neuronové sítě je přiváděn obraz povrchu, který byl popsán v souvislosti s obr. 4, přičemž vstup x_r by byla matice 22 x 1 7. Jinými slovy, pokud by tento obraz byl přiváděn na vstup neuronové sítě, která obsahuje 17 neuronů první úrovně, pak by vektorový vstup každého z těchto neuronů měl 22 dimenzí.

Jakje zobrazeno na obr. 7b, každý neuron 46» až 46, první úrovně je spojen s každým neuronem 47» až 47, druhý úrovně je zase spojen s každým neuronem 48» až 4_8_k uvedené třetí úrovně. Jak je znázorněno pomocí váhovaeíeh koeficientů W,, a W_[k, každý vstup odpovídajícího neuronu je vynásoben odpovídajícím váhovacím koeficientem, který je určen při inicializaci sítě. Výstup každého neuronu 40» až 40., třetí úrovně vytváří výstupní koeficient nebo matici o_}1,

Je třeba říci, že za účelem snížení velikosti datového toku na vstupu neuronové sítě je také možné přivést na vstup neuronové sítě pouze každý druhý nebo třetí pixel obrazu povrchu. Obraz povr45 ehu je s výhodou rozdělen podél celé šířky L válce do předem daného počtu stejných ěásti, které jsou pak přivedeny na vstup odpovídajícího počtu neuronů.

Pokud je tato neuronová síť zinicializována, tedy pokud jsou váhovací koeficienty W,, a W_|k odpovídajícím způsobem nastaveny tak. že na jejích základně lze rozpoznat například struktury, které byly popsány v souvislosti s obr. 4 a 5a až 5e. pak výstupní matice o_p určuje, zda-li je na vstup v podobě vstupního vektoru nebo matice x^p přiváděn obra/ povrchu s jednou z těchto struktur (v této souvislosti je třeba říci, že z důvodů zvýšení přehlednosti obrázku jsou znázorněny pouze váhovací koeficienty W„ a W_|k; nicméně každá spojovací čára, která je nakreslena mezi uvedenými neurony, obsahuje váhovací zařízení, jakým je například násobící jednotka).

Z těchto důvodů je proto neuronová síť schopná rozpoznat odpovídající struktury.

- 17 CZ 299583 B6

Inicializaci neuronové sítě je možné provést v souladu s větším počtem inicializačních nebo výcvikových algoritmů, jakým je například algoritmus zpětného šíření.

? Jakmile je provedeno zaučeni či inicializace neuronové sítě. umožňuje její použití výhodné a jednoduché zpracování větší množství dat při současném dosažení vysokých rychlostí zpracování dat.

Obr. 8 zobrazuje třetí příklad provedení mlecího zařízení podle předloženého vynálezu. Tento ío příklad provedení předloženého vynálezu odpovídá druhému příkladu provedení předloženého vynálezu. Rozdíl mezi nimi ovšem spočívá v tom, že u uvedeného třetího příkladu provedení mlecího zařízení podle předloženého vynálezu je dodatečné vytvořeno zařízení 60 pro určování tloušťky vrstvy, zařízení 63 pro určování plochy vrstvy a výpočetní zařízení 64. Na vstup zařízení pro určování plochy vrstvy je přiváděn liniový obrazový výstup z liniové CCD kamery 32.

Plocha vrstvy je určována sečtením těch pixelů liniového obrazu, které odpovídá oblastem vrstvy, v nichž se nenachází díry a/nebo jiné kazy. Řečeno jinými slovy, nejsou započítávány pixely, které odpovídají dírám v povrchu vrstvy.

Podobným způsobem je možné přesně určit plochu vrstvy zpracovávaného materiálu, které neob20 sáhuje díry a/nebo kazové částice. Zařízení pro určování plochy vrstvy může být vytvořeno takovým způsobem, aby neustále sčítalo plochu vrstvy z nepřetržitě snímaných liniových obrazů, přičemž na konci provozu zjemňovače 19 potom koncovým výstupem bude celková plocha zpracované vrstvy.

Zařízení 62 pro určování plochy vrstvy je ovšem také možné vytvořit takovým způsobeni, že jeho výstupem bude plocha zpracované vrstvy s předem danou délkou, tedy plocha zpracované vrstvy, která byla určena na základě předem daného délkou, tedy plocha zpracované vrstvy, která byla určena na základě předem daného počtu liniových obrazů.

Je třeba říci, že zařízení 62 a 64 jsou na obr. 8 z důvodů zvýšení přehlednosti zobrazena jako dva samostatné konstrukční celky, nicméně u praktických aplikací by pak zařízení 62 a 64 byla zahrnuta v zařízení 27 pro obrazové zpracování, například v podobě softwarové implementace.

Jak již bylo řečeno ve výše uvedeném popise v souvislosti s obr. 3, je možné jednoduchým zpu35 sobem určit velikost plochy vrstvy pomocí posčítání všech pixelů a vynásobení jejich počtu povrchovou plochou, která odpovídá jednomu pixelů. Tato úvaha je přitom založen na skutečnosti, že každý pixel v liniovém obraze odpovídá určité oblasti povrchové plochy zobrazeného povrchu.

in Zařízení 62 pro určování plochy vrstvy vyšle do výpočetního zařízení 64 signál 63 o ploše, který v sobě nese informaci o velikost plochy vrstvy. Výpočetní zařízení 64 přijme druhý vstupní signál 61 ze zařízení 60 pro určování tloušťky vrstvy, které je přiřazeno k pátému válci 5. Tento druhý signál 61 je tloušťkovým signálem, který' indikuje nebo v sobě nese informaci o velikosti tloušťky vrstvy 22.

Na základe tloušťkového signálu 61 a signálu 63 o ploše pak výpočetní zařízení 64 vypočítá celkový objem zpracované vrstvy nebo objem vrstvy, která byla zpracována v průběhu určitého časového intervalu.

Zařízení 60 pro určování tloušťky vrstvy může být například zařízení, které je popsáno v dokumentu WO 94/10530. Nicméně zařízení 60 pro určování tloušťky vrstvy je také s výhodou integrováno v zařízení 27 pro obrazové zpracování. Konstrukční uspořádání, které je zobrazeno na obr. 3. pak ve skutečnosti obsahuje jak zařízení pro určování plochy vrstvy, tak i zařízení pro určování tloušťky vrstvy. Tato skutečnost bude detailněji vysvětlena v následujícím popise, při55 čemž bude použito doprovodných obrázků obr. 9a a 9b.

- 18 CZ 299583 B6

Za účelem zajištění možnosti měřit tloušťku vrstvy, která pokrývá válec 5. musí být zorně pole snímacího zařízení 32 vytvořeno takovým způsobem, aby výsledný obraz 700 obsahoval oblast, která zahrnuje hranu 220 materiálu 22, pokrývajícího válec 5. přičemž tato hrana 220 je určena vůči pozadí 600, a aby dále zahrnoval také hranu 550 samotného válce 5. l o je zobrazeno na obr. 9b, který znázorňuje válec 5, hranu 220 materiálu 22, zpracovávaný materiál 22. pozadí 600. hranu 550, která je vyznačena čerchovanou Čarou a která má obecně prohnutý tvar. což je dáno vydutím válce. Rozdílová vzdálenost mezi hranami 220 a 550 je znázorněna vyšraťovanou plochou. Tloušťkový signál 61 jc vygenerován na základě porovnání uvedených dvou hran 220 a ío 550. Obr. 9b zobrazuje Část pracovní šířky válce.

Ident i fi kac i bran 220 a 550 jc možné provést jakýmkoliv vhodným nebo požadovaným způsobem.

Hrana 220. která představuje hranici mezi materiálem 22 a pozadím 600. může být identifikována například díky zvolení takového vhodného pozadí, díky kterému bude na obrazu 700 možné od sebe lišit plochy 600 a 22. Je-li snímáni prováděno ve viditelné oblasti spektra elektromagnetického záření, je například možné dobře odlišit barvu nebo odstín pozadí od barvy nebo odstínu zpracovávaného materiálu a válce. Při provádění snímání v IR oblasti spektra elcklromagnelic20 kého záření by se zase teplota pozadí měla dostatečným způsobem lišit od teploty materiálu 22 a válce 5.

Co sc týče určení hrany 550. je nutné uvážit, že tato hrana je obecně zakryta vrstvou 22 zpracovávaného materiálu 22. Jedna z možností určení hrany 550 v daném obraze 700 spočívá v tom že

2? je proveden zkušební provoz bez zpracovávání materiálu, přitom je určena hrana 550 a poté je hrana 550 zaznamenána pro pozdější použití. Při analýze obrazu zařízení pro obrazové zpracování pak na obrazu určí hranu 220 porovná ji s dříve uloženou hranou 550. Jiný způsob určení hrany 550 spočívá ve výhodném využití skutečnosti, že na válci se vždy budou obecně vyskytovat oblasti, které nebudou pokryty vrstvou 22 zpracovávaného materiálu a které jsou na obr, 9b

3o znázorněny pomocí bodů 51 a 52. Zařízení na zpracování obrazu je potom vytvořeno takovým způsobem, aby uvedené body identifikovalo jako nepokrytá místa a zaznamenávalo je jako součásti hrany 550. Identifikace nepokrytých míst by přitom byla prováděna například na základě vlastností struktury ve spodní části obrazu 700 nebo na základě teplotního rozdílu mezi pokrytou a nepokrytou Částí válce. Tímto způsobem je pak možné v průběhu času postupně poskládat hranu 550. Uvedený proces muže používat interpolaci a extrapolaci. Oba způsoby jsou s výhodou zkombinovány, přičemž na počátku by se pracovalo s předem uloženou hranou 550, která by pak byla v průběhu času pozměňována na základě identifikace nepokry tých bodů 5 1 a 52. Modifikace uvedených bodů by přitom byla prováděna v situaci, kdy by se na základě vyhodnocení polohy nepokrytých oblastí prokázalo, že charakteristiky skutečné hrany již neodpovídají charakteristi40 kám uložené hrany. Přitom je opět je možné použít interpolaci a extrapolaci.

Ve výše uvedeném popise je zmíněný tloušťkový signál generován na základe porovnání hran 220 a 550. Jak je zobrazeno na obr. 9b. tloušťka vrstvy 22 nemusí být obecně konstantní, přičemž je vidět, že tloušťka vrstvy 22 spíše nabývá hodnot, které se v průběhu času mění po celé délce válce. Existuje mnoho možností, jak určit hodnotu, která by reprezentovala tloušťku vrstvy. Přednostně však zařízení na zpracování obrazu určí plochu mezi oběma hranami (na obr. 9b znázorněno vyšraťovanou plochou) a na základě uvedené plochy vypočítá hodnotu, která bude udávat tloušťku uvedené plochy. Výpočet může být proveden například pomocí vydělení uvedené určené plochy nasní manou délkou válec. Tento výsledek pak udává hodnotu průměrné tloušťky.

Kamera 32 může přitom být umístěna jakýmkoliv vhodným způsobem tak, aby automaticky vytvářela obraz 700, který pokrývá celou požadovanou plochu snímání. Například při použití liniové snímací kamery musí být frekvence snímání natolik vysoká, aby bylo možné rychle (v porovnání s frekvencí otáček válce 5) nasnímat daný počet linií, který odpovídá ploše obrazu 700.

- 19 ¢7. 299583 B6

Díky skutečnosti, že vytvořením jednoho snímacího zařízení se dosáhne možnosti určovat oba řídicí signály pro válcový mlýn, vytvoření vhodného varovného zařízení (například zařízení pro rozpoznání poklesu kvality podle obr. 8) a také možnosti současného určování informace o výkonnosti, je možné rící, že předložený vynález navrhuje velmi pružné a efektivní mlecí zaříze5 ní.

U výše uvedených příkladů provedení předloženého vynálezu zpracování obrazu zahrnovalo vyhodnocování celkového vzhledu obrazu po celé jeho pracovní šířce. Nicméně předložený vynález se neomezuje pouze na vyhodnocování vzhledli celkového povrchu vrstvy a vyvozování io příslušných závěrů. Zpracování obrazu může také spočívat v porovnání určitých zvolených částí obrazu. Například kromě určování rozdílu mezi pokrytými a nepokrytými oblastmi a vyvozování odpovídajících závěrů je také možné samostatně vyhodnocovat vzhled pokrytých oblastí a/nebo nepokrytých oblastí. V první fázi může být například v zařízení na zpracování obrazu analyzována pokrytá struktura, přičemž analýza by byla provedena způsobem, který by! popsán ve výše uvedených příkladech provedení předloženého vynálezu. V druhé dodatečné fázi je pak možné samostatně analyzovat plochy, které byly identifikovány jako pokryté plochy, přičemž stejným způsobem je možné samostatně analyzovat i plochy, které byly identifikovány jako nepokryté plochy. Specifické optické vlastnosti pokrytých oblastí pak například umožní vyvodit závěry' ohledně stavu zpracovávaného materiálu a specifické optické vlastnosti nepokrytých oblastí zase umožní vyvozoval závěry ohledně stavu válce nebo ohledně stavu periferních zařízení, jakými jsou odebírací nože pro odebírání zpracovávaného materiálu z válce.

Jiným příkladem podobného dodatečného pozorování je vyhodnocení postranních hran zpracovávaného materiálu. Konkrétně pracovní šířka (tedy Šířka, na které se nachází zpracovávaný materiál) bude menší než celková šířka válce, jelikož pokrytí celé šířky válce zpracovávaný materiálem by mělo za následek vytlačování okrajů vlivem tlaku mezi sousedními válci. Dodatečným faktorem který se bude podílet na zařízení provozu, pak může být také pozorování a analýza tvaru postranních hran zpracovávaného materiálu.

5<> Z tohoto důvodu se pak fáze S3. která byla popsána v souvislosti s obr. 2. může obecně skládat z určitého počtu dílčích fází. přičemž zařízení na zpracování obrazu by bylo vytvořeno takovým způsobem, aby zpracovávalo obraz, pokrývající celou pracovní šířku, a aby navíc samostatně zpracovávalo obrazy ploch, které jsou pokryté mletým materiálem, a/nebo obrazy ploch, které nejsou pokryté mletým materiálem, a/nebo obrazy postranních hran mletého materiálu.

V souladu s jiným výhodným příkladem provedení předloženého vynálezu, který je možné zkombinovat se všemi výše uvedenými příklady provedení předloženého vy nálezu, jsou snímací zařízení a zařízení na zpracování obrazu vytvořena takovým způsobem, aby umožňovala implementovat jiný způsob monitorování válcového mlýnu. Podle tohoto způsobu je válcový mlýn provozován bez zpracovávaného materiálu, tedy válce se točí, aby zpracovávaný materiál k nim není dopravován a není do válců také zaváděn. V tomto případě není na válce vy víjen tlak. Snímacím zařízením vygenerovaný obraz je potom zpracován ve zpracovávaeím zařízení, přičemž v průběhu tohoto zpracování je zanalyžován povrch rolujícího válce. U tohoto způsobu je v průběhu jednoho měření možné automaticky získávat informace o povrchu válce a také informace o dynamickém stavu uvedených válců, aniž by přitom bylo možné vyjmout válce z válcového mlýnu.

Z výše uvedeného popisu je zřejmé, že tato dodatečná vlastnost mlecího zařízení podle předloženého vynálezu ještě větší měrou zvýší pružnost a efektivitu uvedeného mlecího zařízení.

když byl předložený vynález popsán na základě specifických příkladů provedení předloženého vynálezu, je třeba říci. že příklady provedení předloženého vynálezu a výše uvedené příklady mají jen ilustrativní charakter, slouží pouze k lepšímu pochopení předloženého vynálezu a podstata předloženého vynálezu jimi není limitována. Odborníkovi se znalostí dosavadního stavu

- 20 CZ 299583 B6 techniky jsou zřejmé jiné modifikace a úpravy, které se svým charakterem neodlišují od podstaty a ducha předloženého vynálezu, definovaných v následujících patentových nárocích.

Referenční značky mají také pouze ilustrativní a dokumentační charakter a neomezují podstatu a ? ducha předloženého vynálezu.

Claims (26)

1. Mlecí zařízení, obsahující válcový mlýn /19/, zahrnující vetší počet válců /1,2, 3, 4, 5/ pro mletí hmoty /22/;

15 povrch snímající zařízení /25. 32/ pro automatické snímání povrchu alespoň jednoho z uvedených válců /1, 2, 3, 4, 5/ a pro automatické vygenerování odpovídajícího obrazu /26/ povrchu.

vyznačující se tím, že uvedené povrch snímající zařízení /25. 32/ je upraveno pro současné snímání celé pracovní šířky uvedeného alespoň jednoho válce /1, 2. 3, 4. 5/; a tím, že mlecí zařízení zahrnuje

20 zařízení /27/ pro obrazové zpracování pro automatické zpracování uvedeného obrazu /26/ povrchu, automatickou analýzu uvedeného obrazu /26/ povrchu, a automatické vygenerování signálu reprezentujícího slav celé pracovní šířky uvedeného alespoň jednoho válce /1, 2, 3. 4, 5/.

2. Mlecí zařízení podle nároku 1, vyznačující se t í m . že uvedenou hmotu /22/ je

25 předem smíšená suspenze.

3. Mlecí zařízení podle nároku 2. v y z n a ě u j í c í se t í m . že uvedená předem smíšená suspenze obsahuje alespoň jednu položku ze skupiny skládající se z cukru, kakaového likéru, tuku a mléčného prášku.

4. Mlecí zařízení podle některého z nároků 1 až 3. v v z n a Č u j í c í se t í rn . že uvedené zařízení /27/ pro obrazové zpracování je uzpůsobeno pro vygenerování řídicího signálu /28/ na základě uvedeného obrazu /26/ povrchu a pro přivedení uvedeného řídicího signálu do přizpůsobovacího zařízení /29. 38, 39, 31a. 31b. 6a, 6b. 7a, 7b/ pro seřízení provozních parametrů uvede35 ného válcového mlýnu /19/.

5. Mlecí zařízení podle nároku 4, v y z n a č u j í e í se t í m , že uvedené provozní parametry' zahrnují alespoň jeden parametr ze skupiny skládající se z

- teplot jednoho nebo více válců /1. 2, 3, 4, 5/ z uvedeného většího počtu válců /1,2. 3, 4, 5/; a

40 - /velikostí tlaků, kterými jsou proti sobě přitlačovány odpovídající válce /1. 2. 3, 4, 5/ z uvedeného většího počtu válců /1,2, 3, 4, 5/.

6. Mlecí zařízení podle některého z nároků I až 5. v y z n a č u j í c í se t í m , že uvedené povrch snímající zařízení /25, 32/ je liniová snímací kamera /32/ a uvedený obraz /26/ povrchu

45 obsahuje větší počet pixelů, nacházejících se v jedné nebo ve více řadách, přičemž každý pixel z uvedeného většího počtu pixelů reprezentuje danou oblast snímaného povrchu a má přiřazenu pixelovou hodnotu, jež odpovídá fyzikálním vlastnostem uvedené oblasti.

7. Mlecí zařízení podle nároku 6, v y z n a č u j í c í se t í m , že uvedená liniová snímací

50 kamera /32/ je uspořádána pro snímání povrchu na jednom válci /5/ uvedeného válcového mlýnu /19/. přičemž je vytvořeno řídicí zařízení /33/ kamery', které řídí liniovou snímací frekvenci uvedené liniové snímací kamery /32/ na základě rychlosti otáčení uvedeného jednoho válce /5/.

8. Mlecí zařízení podle nároku 7. vyznačující se t í m . že uvedená liniová snímací kamera /32/ je vytvořena tak. že směr liniového snímání je rovnoběžný s osou otáček uvedeného jednoho válce /5/.

5

9. Mlecí zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím. že uvedená liniová snímací kamera /32/ je vytvořena tak, že liniová snímací délka je v podstatě shodná se strojovou šířkou /W/ uvedeného jednoho válce /5/.

10. Mlecí zařízení podle nároku 4 nebo podle některého nároku, závislého na nároku 4, κι vyznačující se t í m , že uvedené zařízení /27/ pro obrazové zpracování vykonává rozpoznávání struktur v uvedeném obrazu /26/ povrchu a na základě výsledku uvedeného rozpoznávání struktur generuje uvedený řídicí signál /28/.

11. Mlecí zařízení podle nároku 10, v y z n a č u j í c í se t í m . že uvedené zařízení/27/pro i? obrazové zpracování porovnává uvedený obraz /26/ povrchu s uloženými obrazy a na základě uloženého obrazu, který je nejvíce podobný uvedenému obrazu /26/ povrchu, určuje uvedený řídicí signál /28/.

12. Mlecí zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že uvedené zařízení /27/ pro 20 obrazové zpracování zahrnuje neuronovou sít', která obsahuje větší počet neuronů /401 až 40<„ 42.

46₀ až 46„ 47_O až 47,, 48₍₎ až 48_k/.

13. Mlecí zařízení podle nároku 12, vyznačující se t í m . že síťová architektura uvedené neuronové sítě obsahuje alespoň dvě úrovně a neurony /40|až 40₍„ 42, 46₍₎ až 46,. 47_O až 47,,

25 48_(t až 48_k/ uvedených alespoň dvou úrovní jsou navzájem pospojovány v souladu s předem daným schématem zapojení.

14. Mlecí zařízení podle některého z nároků 1 až 13, v y z n a č u j í c í se t í m . že

- je vytvořeno odebíraeí zařízení /23/ pro odebírání uvedené hmoty /22/ z posledního válce /5/ to z uvedeného většího počtu válců /1,2, 3, 4, 5/;

- uvedené povrch snímající zařízení /25, 32/ jc upraveno pro snímání obrazu povrchu na uvedeném posledním válci /5/;

- je vytvořeno oznamovací zařízení /37/ pro oznámení poklesu kvality vlastností uvedeného odebíracího zařízení /23/ a/nebo jednoho z uvedeného většího počtu válců /1,2. 3, 4. 5/; a

35 uvedené zařízení /27/ pro obrazové zpracování generuje na základě uvedeného obrazu /26/ povrchu řídicí signál pro uvedené oznamovací zařízení /37/.

15. Mlecí zařízení podle některého z nároků 1 až 14, vy zn a č u j í c í se t í m , že uvedené povrch snímající zařízení /25, 32/ snímá obraz povrchu na jednom uvedeném válci 4(1 /5/,

- obsahuje zařízení /60/ pro určování tloušťky, určené ke generování tloušťkového signálu /61/, který odpovídá tloušťce uvedené hmoty /22/ na uvedeném jednom válci /5/;

- obsahuje zařízení /62/ pro určování plochy, sloužící k určováni plochy pokrytí uvedenou hmotou /22/ na uvedeném jednom válci /5/ na základě uvedeného obrazu /26/ povrchu, a sloužící

45 k vygenerování signálu /63/ o ploše, odpovídajícího ploše pokrytí uvedenou hmotou /22/ na uvedeném jednom válci /5/; a

- objem vypočítávající zařízení /64/ pro výpočet objemu uvedeného hmoty /22/ na základě uvedeného tloušťkového signálu /61/ a uvedeného signálu /63/ o ploše.

50

16. Mlecí zařízení podle nároku 15, vyznačující sc tím, že

- uvedená povrch snímající zařízení /25, 32/ vytváří obraz, který obsahuje hranu hmoty /22/. pokrývající uvedený jeden válec /5/, vzhledem k pozadí, a hranu samotného uvedeného válec /5/; a

- 22 CZ 299583 B6

- uvedené zařízení /60/ pro určování tloušťky je součástí uvedeného zařízení /27/ pro obrazové zpracování, přičemž uvedené zařízení /60/ pro určování tloušťky určuje uvedenou hranu uvedené hmoty /22/ a uvedenou hranu uvedeného jednoho válce /5/ v uvedeném obraze /26/ povrchu a na základě porovnání uvedených dvou hran generuje uvedený tloušťkový signál /61/.

17. Mlecí zařízení podle některého z nároku 1 až 16. v y z n a č u j í c i se t í m , že uvedené povrch snímající zařízení /25. 32/ je citlivé v infračervené oblasti.

ío

18. Mlecí zařízení podle některého z nároků 1 až 1 7. v y z n a č u j í c í se t í m , že uvedené zařízení /27/ pro obrazové zpracování obsahuje zařízení pro analýzu válce, které je určené pro analýzu stavu alespoň jednoho uvedeného válce /1. 2, 3, 4, 5/ na základě obrazu /26/ povrchu, vygenerovaném pomocí uvedeného povrch snímajícího zařízení /25, 32/, a které je určené pro vygenerování signálů o stavu válec.

19. Mlecí zařízení podle některého z nároků I až 18. v y z n a č u j í c í se t í m . že uvedené zařízení /27/ pro obrazové zpracování zpracovává obraz pokrývající celou pracovní šířku, a navíc zpracovává samotné obrazy ploch, které jsou pokryté mletou hmotou /22/. a/nebo obrazy ploch, které nejsou pokryté mletou hmotou /22/, a/nebo obrazy postranních hran mleté hmoty /22/.

20. Mlecí zařízení podle některého z nároků 1 až 19. v y z n a c u j í c í se t í m . že uvedené povrch snímající zařízení /25, 32/ je umístěno s odstupem od uvedeného alespoň jednoho válce tak, že lze zanedbat množství mleté hmoty /22/, které se ukládá na optické prvky uvedeného snímajícího zařízení /25, 32/.

21. Způsob řízení provozních parametrů válcového mlýnu /19/. zahrnujícího větší počet válců /1,2, 3, 4. 5/ pro mletí hmoty /22/. vyznačující se t í m . že zahrnuje následující fáze:

- automatické vygenerování /S2/ obrazu /26/ povrchu jednoho válce /5/ z uvedených válců /1,2. 3, 4. 5/, přičemž uvedený obraz /26/ povrchu současně snímá celou pracovní šířku uvedeného jo alespoň jednoho válce /5/ z uvedených válců /1.2. 3. 4. 5/;

- automatické vyhodnocení /S3/ stavu zobrazovaného povrchu na základě uvedeného obrazu /26/ povrchu;

automatické vygenerování /S4/ řídicího signálu /28/ na základě vyhodnocení stavu povrchu; a

- automatické seřízení /55/ provozních parametrů na základě uvedeného řídicího signálu /28/.

22. Způsob podle nároku 21, vyznačující se tím, že uvedená fáze /S3/ vyhodnocení obsahuje fázi rozpoznávání struktur.

23. Způsob podle nároku 21 nebo 22. vyznačující se t í m . že obsahuje:

40 - vygenerování tloušťkového signálu /61/, odpovídajícího tloušťce uvedené hmoty /22/ na uvedeném jednom válci /5/;

- určení plochy pokrytí uvedenou hmotou /22/ na uvedeném jednom válci /5/ na základě uvedeného obrazu /26/ povrchu;

- vygenerování signálu /63/ o ploše, odpovídajícímu uvedené ploše pokrytí uvedenou hmotou

45 /22/ na uvedeném jednom válci /5/; a

- vypočítání objemu uvedené hmoty /22/ na základě uvedeného tloušťkového signálu /61/ a uvedeného signálu /63/ o ploše.

24. Způsob podle nároku 23. v y z n a č ii j í c í s c t í m . že obsahuje:

50 - vytvoření obrazu /26/ povrchu, který zahrnuje hranu hmoty /22/, pokrývající uvedený jeden válec /5/, vzhledem k pozadí, a hranu samotného uvedeného válce /5/; a

- 23 C7. 299583 B6

- určení uvedené hran v uvedené hmoty /22/ a uvedené hrany uvedeného jednoho válce /5/ v uvedeném obraze /26/ a vygenerování uvedeného tloušťkového signálu /61/ na základě porovnání obou uvedených hran.

5

25. Způsob podle některého z nároků 21 až 24, vyznačující se tím, že uvedená fáze /S3/ vyhodnocení obsahuje zpracování obrazu, pokrývajícího celou pracovní šířku, a navíc obsahuje zpracování samotných obrazů ploch, které jsou pokryty mletou hmotou /22/. a/nebo obrazů ploch, které nejsou pokryty mletou hmotou /22/, a/nebo obrazů postranních hran mleté hmoty /22/.

o

26. Způsob analýzy stavu válce /5/ ve válcovém mlýnu /19/. zahrnujícího větší počet válců /1. 2,

3. 4. 5/ pro mletí hmoty /22/, vyznačující se t í ni , že obsahuje následující fáze:

- provozování uvedeného válce /5/ bez současného dopravování hmoty /22/ přes uvedený válec /5/ a bez současného tlačení uvedeného válce /5/ proti jinému válci;

5 - automatické vygenerování obrazu /26/ povrchu uvedeného válce /5/, přičemž uvedený obraz /26/ povrchu současně snímá celou pracovní šířku uvedeného válce /5/; a

- automatickou analýzu uvedeného obrazu /26/ a automatické vygenerování signálu o stavu válce na základě uvedené analýzy.