DE10127563A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aussortieren von gewalzten, insbesondere stabförmigen, mit Fehlern behafteten oder zu kurzen Stahlprodukten - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Aussortieren von gewalzten, insbesondere stabförmigen, mit Fehlern behafteten Stahlprodukten, die mittels zerstörungsfreier Prüfverfahren auf Fehler und Materialidentität untersucht und die detektierten Fehler auf dem fertigen Walzprodukt markiert worden sind, wobei die Markierung vor oder nach dem Schneiden dieser Walzprodukte auf Kühlbettlänge und sodann auf Kundenlänge erfolgt, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß mehrere parallel nebeneinander liegende, auf Kundenlänge geschnittene Stäbe gleichzeitig durch eine optische Markierungserkennungseinrichtung geführt werden, deren Detektionssignale die automatische Aussonderung der fehlerhaften Stäbe veranlassen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aussortieren von ge­ walzten, insbesondere stabförmigen, mit Fehlern behafteten Stahlprodukten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so­ wie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei der Produktion von beispielsweise Stabmaterial, das ausge­ hend von einem heißen Stahlklotz mittels mehrerer Walzgerüste auf die gewünschte Form (rund, polygonaler Querschnitt) und das gewünschte Maß heruntergewalzt wird, werden Walzendgeschwindig­ keiten von bis zu 15 m/s erreicht. Der aus dem Fertigwalzgerüst mit einer derartigen Geschwindigkeit kommende Stab wird mittels einer Schere auf Kühlbettlängen geschnitten, wobei die abge­ längten Stäbe seitlich auf das Kühlbett befördert werden und dort parallel nebeneinander zu liegen kommen. Nach ausreichen­ der Abkühlung werden diese Stäbe dann auf Kundenlänge (bei­ spielsweise 6 m) gesägt.

Üblicherweise werden diese auf Kundenlänge gesägten Stäbe im folgenden auf Innen- und Oberflächenfehler sowie Materialiden­ tität untersucht, die Fehler auf den Stäben über den gesamten Umfang oder auch nur lokal markiert, und anschließend werden die fehlerhaften, nicht mehr reparablen Stäbe aus dem Produkti­ onsprozess entfernt. Von grundlegender Bedeutung ist hierbei, dass der genannte Verfahrensablauf durch die Walzendgeschwin­ digkeit bestimmt wird, so dass für die ab dem Ablängen auf Kun­ denlänge erfolgenden Schritte nur wenig Zeit vorhanden ist, Produktionsablauf nicht unnötig verzögert oder unterbrochen werden soll.

Die Anmelderin hat Verfahren entwickelt, mit denen die Prüfung auf Innen- und Oberflächenfehler bereits während des Walzpro­ zesses erfolgt, ohne diesen zu stören. Auch der Markierungspro­ zess, d. h. insbesondere die farbliche Markierung der detektier­ ten Fehler auf dem Stab, wurde von der Anmelderin automatisiert und in den Produktionsprozess integriert, wobei die Markierung entweder bereits direkt im Anschluss an den Austritt des heißen Stabes aus dem letzten Walzgerüst durchgeführt wird oder später auf dem kalten Stab. Dies gelingt dadurch, dass die detektier­ ten Fehler nach Art und Ort in einem Rechner gespeichert wer­ den, der dann die Markierungseinrichtung steuert.

Als Engpass verbleibt jedoch nach wie vor das Aussortieren der fehlerhaften Stäbe, da jeder auf Kundenlänge geschnittene Stab einzeln begutachtet werden muss und die Entscheidung über gut oder fehlerbehaftet unter der Maßgabe der oben angegebenen Pro­ duktionsgeschwindigkeit getroffen und der fehlerhafte Stab aus dem Produktionsprozess herausgeführt werden muss. Gleiches gilt für zu kurze Stäbe, da die Bildauswertung gleichzeitig zur Län­ genkontrolle genutzt werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu führen, dass der Aussortie­ rungsprozess nicht nur nicht mehr ein Hemmschuh im Produktions­ prozess ist sondern erheblich beschleunigt werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 dadurch, dass mehrere parallel nebenein­ ander liegende, auf Kundenlänge geschnittene Stäbe gleichzeitig durch eine optische Markierungserkennungseinrichtung geführt werden, deren Detektionssignale die automatische Aussonderung der fehlerhaften Stäbe veranlassen.

Mehrere, beispielsweise 6 auf Kühlbettlänge geschnittene Stäbe, die parallel nebeneinander liegen, werden gleichzeitig in Kun­ denlängen aufgeteilt. Jeweils diese 6 nebeneinander liegenden Stäbe werden dann durch die Markierungserkennungseinrichtung gefahren. Erkennt diese Einrichtung auf einem oder mehreren der Stäbe eine die Aussortierung notwendig machende Markierung, wird ein Signal erzeugt, dass im folgenden die automatische Aussonderung veranlasst.

Dabei besteht die Möglichkeit, entweder die fehlerhaften Stäbe aus der Transportlinie zu entfernen und sie in den Schrott zu geben, oder aber die als gut detektierten Stäbe zu entfernen und sie nachfolgenden Behandlungsstationen zuzuführen, wie zum Beispiel der spektrometrischen Untersuchung, dem Entgraten, dem Richten, dem Etikettieren etc..

Dadurch, dass stets mehrere Stäbe die Markierungserkennungsein­ richtung passieren können, multipliziert sich die zu Erkennung und Aussortierung zur Verfügung stehende Zeit.

Verschiedene Möglichkeiten zur Trennung von guten und fehler­ haften Stäben sind - allerdings nicht abschließend - durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 5 gegeben.

Gemäß Anspruch 2 werden die als fehlerhaft erkannten Stäbe aus der Transportebene angehoben und mittels eines geeigneten Hebe­ zeugs quasi abgeschöpft. Das Herausheben geschieht beispiels­ weise mittels unterhalb der Stäbe in den Transportrinnen ange­ ordneten Stempeln beziehungsweise Hubzylindern.

Alternativ werden gemäß Anspruch 3 die guten Stäbe angehoben, abgeschöpft und weiteren Behandlungsstationen (siehe oben) zu­ geführt, während die fehlerhaften Stäbe weiter transportiert werden, beispielsweise direkt in den Schrott, oder, wenn es sich lediglich um mit Oberflächenfehlern behaftete Stäbe han­ delt, zu entsprechenden Nachbearbeitungen.

In ähnlicher Weise kann gemäß den Ansprüchen 4 und 5 verfahren werden. Hier werden die auszusortierenden Stäbe nach unten aus der Transportebene abgesenkt und von dort weiter transportiert.

Eine weitere Alternative besteht darin, dass die Transportrin­ nen um ihre Längsachse kippbar ausgebildet sind, so dass die auszusortierenden Stäbe seitlich auf weitere Transportsysteme abgekippt werden können.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe ebenfalls mittels ei­ ner Vorrichtung gemäß Anspruch 6.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprü­ che.

Dabei kann die Markierungserkennungseinrichtung aus mindestens einer oberhalb der Transportebene der parallel nebeneinander liegenden Stäbe angeordneten Video-Kamera (mit analoger oder digitaler Aufnahmetechnik) bestehen, die die gesamte Breite der Transportstrecke aufnimmt.

Bevorzugterweise ist jedoch jeder Transportbahn der parallel zueinander transportierten Stäbe eine eigene Kamera zugeordnet.

Die Kamera(s) ist/sind an einem die Transportstrecke portalar­ tig überbrückenden Gestell angeordnet und verfügen über eine Bildauswerteelektronik, die wiederum mit der Aussortiervorrich­ tung zur Steuerung derselben verbunden ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen näher dargestellt und erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 schematische Darstellung des Verfahrensablauf

Fig. 2 Aussortiervorrichtung in einer ersten Alternative

Fig. 3 Aussortiervorrichtung in einer zweiten Alternative

In der Fig. 1 ist schematisiert der Verfahrensablauf zur Aus­ sortierung von als fehlerhaft erkanntem, stabförmigem Walzmate­ rial dargestellt.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist das letzte Walzgerüst einer Walz­ straße bezeichnet. Das auf Endmaß gewalzte Produkt trägt das Bezugszeichen 2. Mittels einer Markierungseinrichtung 3, die über einen nicht dargestellten Rechner von einer in dem Walzge­ rüst 1 oder einem vorhergehenden Gerüst integrierten Prüfvor­ richtung, die das Walzmaterial auf Innen- und Oberflächenfehler untersucht, gesteuert wird, werden im vorliegenden Beispiel die detektierten Fehler auf dem heißen Stab 2 mit Markierungen 20 kenntlich gemacht, bevor er mittels der Schere 4 auf Kühlbett­ länge 5 geschnitten wird.

Die auf Kühlbettlängen geschnittenen Stäbe 5 werden seitlich (Pfeil a) auf ein Kühlbett 6 transportiert.

Nach ausreichender Abkühlung werden die Stäbe mittels der ange­ deutet dargestellten Ablängvorrichtung 7 (Sägen) auf Kundenlän­ ge 8 geschnitten.

Im vorliegenden Beispiel werden jeweils 6 auf Kundenlänge ge­ schnittene Stäbe 8 parallel nebeneinander durch eine Markie­ rungserkennungseinrichtung 9 gefahren. Die Markierungserken­ nungseinrichtung 9 besteht aus an einem die Transportstrecke 10 portalartig überbrückenden Gestell 11 angeordneten sechs Video­ kameras 12. Die Videokameras 12 steuern über eine Bilderken­ nungs-Software eine Aussortiervorrichtung 13, die in zwei Bei­ spielen in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Die als fehler­ haft erkannten Stäbe 8' werden hier ausgesondert. Das geschieht gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel dadurch, dass die als fehlerhaft erkannten Stäbe 8' durch in den Transportrinnen 14 angeordneten Hubstempeln 15 aus der Transportebene herausge­ hoben werden. Unter die emporgehobenen Stäbe 8' wird ein an ei­ nem Kran hängendes Hebezeug 16, das mit einer Gabel 17 ähnlich der eines Hubstaplers ausgerüstet ist, gefahren. Die fehlerhaf­ ten Stäbe 8' werden abgehoben und wegtransportiert, während die fehlerfreien Stäbe 8 in den Transportrinnen 14 weitertranspor­ tiert werden, beispielsweise zum Bürsten, Richten, Etikettieren etc.

Eine zweite Alternative einer Aussortiervorrichtung ist in Fig. 3 dargestellt.

Bei dieser Ausführungsform werden die Transportrinnen 14 auf Hubzylindern 18 getragen. Die als fehlerhaft erkannten Stäbe 8' werden mitsamt der Transportrinne 14 aus der Transportebene nach unten abgesenkt. In dieser Position können die Stäbe 8' an eine nicht dargestellte weitere Transporteinrichtung zum Ab­ transport übergeben werden.

Im dargestellten Beispiel allerdings sind die Transportrinnen 14 seitlich kippbar ausgestaltet. Die fehlerhaften Stäbe 8' werden aus der Transportrinne 14 seitlich auf eine Abtransport- Vorrichtung 19 gekippt.

Der Aussortiervorgang kann selbstverständlich auch auf andere Art und Weise erfolgen.

Darüber hinaus kann sich das Absenken gemäß Fig. 4 bzw. das An­ heben gemäß Fig. 2 natürlich auch auf die fehlerfreien Stäbe 8 beziehen, und die fehlerhaften Stäbe 8' verbleiben in den Transportrinnen 14, die sie beispielsweise direkt in den Schrott transportieren.

Claims (10)

1. Verfahren zum Aussortieren von gewalzten, insbesondere stab­ förmigen, mit Fehlern behafteten Stahlprodukten, die mittels zerstörungsfreier Prüfverfahren auf Fehler und Materialiden­ tität untersucht und die detektierten Fehler auf dem ferti­ gen Walzprodukt markiert worden sind, wobei die Markierung vor oder nach dem Schneiden dieser Walzprodukte auf Kühl­ bettlänge und sodann auf Kundenlänge erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere parallel nebeneinander liegende, auf Kundenlän­ ge geschnittene Stäbe (8, 8') gleichzeitig durch eine opti­ sche Markierungserkennungseinrichtung (9) geführt werden, deren Detektionssignale die automatische Aussonderung der fehlerhaften Stäbe (8, 8') veranlassen.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die als fehlerhaft erkannten Stäbe (8') aus der Trans­ portebene herausgehoben und von einer Greifeinrichtung (16) entfernt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die als gut erkannten Stäbe (8) aus der Transportebene herausgehoben werden und von einer Greifeinrichtung (16) ab­ transportiert und weiteren Behandlungsstationen zugeführt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als fehlerhaft erkannten Stäbe (8) nach unten aus der Transportebene herausbefördert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die als gut erkannten Stäbe (8) nach unten aus der Transportebene herausbefördert und weiteren Behandlungssta­ tionen zugeführt werden.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet, durch eine optische Markierungserkennungseinrichtung (9) und eine Aussortiervorrichtung (13), wobei die Aussortiervor­ richtung (13) über eine elektrische bzw. elektronische Steu­ erung mit der Markierungserkennungseinrichtung (9) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Markierungserkennungseinrichtung (9) aus mindestens einer oberhalb der Transportebene der parallel nebeneinander liegenden Stäbe (8, 8') angeordneten Kamera (12) besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussortiervorrichtung (13) aus jeder parallelen Transportlinie zugeordneten, vertikal aufwärts verfahrbaren, einzeln ansteuerbaren, die Stäbe (8, 8') tragenden Elementen (15) und einer oberhalb der Transportebene angeordneten, die von Stempeln aus der Transportebene herausgehobenen auszu­ sortierenden Stäbe (8, 8') untergreifenden Greifvorrichtung (16) besteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussortiervorrichtung (13) aus jeder parallelen Transportlinie zugeordneten, einzeln ansteuerbaren, nach un­ ten aus der Transportebene absenkbaren, die Stäbe (8, 8') tragenden Elementen (14, 18) besteht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussortiervorrichtung (13) aus jeder parallelen Transportlinie zugeordneten, einzeln ansteuerbaren, im Querschnitt V-förmigen, die Stäbe tragenden Elementen (14) besteht, die zur Seite kippbar ausgestaltet sind.