DE102020006637A1 - Process for monitoring a steel strip in a continuous press for material build-up and continuous press - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung wenigstens eines umlaufenden Stahlbandes (5a, 5b) in einer kontinuierlichen Presse (1) für Werkstoffplatten, insbesondere Holzwerkstoffplatten, auf Materialanhaftungen, wobei mit Hilfe des Stahlbandes (5a, 5b) bei einer vorgewählten Bandgeschwindigkeit Druck auf eine Pressmatte zur Erstellung der Werkstoffplatte ausgeübt wird, und wobei das umlaufende Stahlband (5a, 5b) über wenigstens einen optoelektronischen Detektor (2) zumindest auf einer Seite des Stahlbandes (5a, 5b) auf Materialanhaftungen überwacht wird, indem ein Lichtsender (14) ein Lichtmuster (16) auf das Stahlband (5a, 5b) sendet und ein Lichtempfänger (15) im Reflexionsverfahren das Lichtmuster (16) aufnimmt und an eine Auswerteeinheit (3) weitergibt, die Veränderungen feststellt. Um den Wartungsaufwand, eine schädliche Materialanhaftung zu finden, gering zu halten, wird vorgeschlagen, dass auf dem Stahlband (5a, 5b) nach dem Beginn der Detektormessung (27) erkannte Materialanhaftungen mit einem absoluten oder relativen Zeit- oder Abstands-Entfernungswert zueinander an die Auswerteeinheit (3) weitergegeben werden.The invention relates to a method for monitoring at least one circulating steel strip (5a, 5b) in a continuous press (1) for material panels, in particular wood-based panels, for material build-up, with the steel strip (5a, 5b) being used to apply pressure to a press mat at a preselected strip speed is exercised to create the material panel, and wherein the circulating steel strip (5a, 5b) is monitored via at least one optoelectronic detector (2) at least on one side of the steel strip (5a, 5b) for material buildup, in that a light transmitter (14) generates a light pattern ( 16) onto the steel strip (5a, 5b) and a light receiver (15) records the light pattern (16) using the reflection method and forwards it to an evaluation unit (3), which detects changes. In order to keep the maintenance effort to find a harmful material adhesion low, it is proposed that material adhesions detected on the steel strip (5a, 5b) after the start of the detector measurement (27) with an absolute or relative time or distance distance value to each other to the Evaluation unit (3) are passed on.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung eines umlaufenden Stahlbandes in einer kontinuierlichen Presse für Werkstoffplatten, insbesondere Holzwerkstoffplatten, auf Materialanhaftungen, wobei mit Hilfe des Stahlbandes bei einer vorgewählten Bandgeschwindigkeit Druck auf eine Pressmatte zur Erstellung der Werkstoffplatte ausgeübt wird,
und wobei das umlaufende Stahlbad über wenigstens einen optoelektronischen Detektor zumindest auf einer Seite des Stahlbandes auf Materialanhaftungen überwacht wird,
indem ein Lichtsender ein Lichtmuster auf das Stahlband sendet und ein Lichtempfänger im Reflexionsverfahren das Lichtmuster aufnimmt und an eine Auswerteeinheit weitergibt, die Veränderungen feststellt.The invention relates to a method for monitoring a circulating steel strip in a continuous press for material panels, in particular wood-based panels, for material build-up, with the steel strip being used to exert pressure on a press mat to produce the material panel at a preselected strip speed.
and wherein the circulating steel bath is monitored for material buildup at least on one side of the steel strip via at least one optoelectronic detector,
a light transmitter sends a light pattern onto the steel strip and a light receiver records the light pattern using the reflection method and forwards it to an evaluation unit that detects changes.
Die Erfindung betrifft ferner eine kontinuierliche Presse mit einer optoelektronischen Überwachungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention also relates to a continuous press with an optoelectronic monitoring device for carrying out the method.
Als Lichtempfänger wird in der Regel eine Kamera benutzt.A camera is usually used as the light receiver.
Unter Materialanhaftungen sind in dieser Erfindung Ablagerungen von abgelösten Teilen der Pressmatte zu verstehen, die aufgrund ihrer Eigenschaften an dem Stahlband haften. Im Folgenden werden diese Materialanhaftungen gelegentlich auch als Anbackungen bezeichnet.In this invention, material adhesions are to be understood as meaning deposits from detached parts of the press mat, which due to their properties adhere to the steel strip. In the following, these material adhesions are sometimes also referred to as caking.
Typischerweise entstehen Werkstoffplatten, beispielsweise aus Holzfasern oder -spänen, in einem kontinuierlichen Pressprozess, bei dem mit Bindemittel vermengtes und zu einer Pressmatte gestreutes Gut zwischen zwei umlaufenden Stahlbändern geformt und ausgehärtet wird. Grundsätzlich können aber auch Fasern aus anderen Materialien, z. B. Kunststoffen, (mit-)genutzt werden.Typically, material panels, for example made of wood fibers or chips, are produced in a continuous pressing process in which material mixed with binding agent and scattered to form a press mat is formed between two rotating steel belts and hardened. In principle, however, fibers made of other materials, e.g. B. plastics, (co-) be used.
Lösen sich Teile aus der Pressmatte, die noch Klebstoff oder Bindemittel aufweisen, so kann es leicht geschehen, dass sich beispielsweise Späne am Stahlband festsetzen, was zu unerwünschten Erhebungen auf dem Stahlband führt. Die Oberfläche der Werkstoffplatten wird besonders durch die Oberflächenstruktur bzw. Oberflächengüte der Stahlbänder beeinflusst. Unter anliegendem Pressdruck werden die durch Materialanhaftungen am Stahlband entstandenen örtlichen Erhebungen bei jedem Umlauf in die Pressmatte gedrückt, wodurch die spätere Platte örtlich beschädigt ist. Insbesondere bei Dünnstplatten ist eine ebene und gleichmäßige Produktoberfläche wünschenswert und Materialanhaftungen auf dem Stahlband können sich so negativ auf das Produkt auswirken, dass es sogar zu Ausschussplatten führen kann.If parts that still contain adhesive or binding agent come loose from the press mat, it can easily happen that chips, for example, get stuck on the steel strip, which leads to undesirable elevations on the steel strip. The surface of the material panels is particularly influenced by the surface structure or surface quality of the steel strips. With the pressure applied, the local elevations caused by material adhesions on the steel strip are pressed into the press mat with each revolution, causing local damage to the subsequent plate. An even and uniform product surface is desirable, particularly with ultra-thin panels, and material buildup on the steel strip can have such a negative impact on the product that it can even lead to rejected panels.
Des Weiteren ist das Stahlband das kostenintensivste Einzelbauteil einer kontinuierlichen Presse. Aufgrund der Bauform und mitunter hohen Bandgeschwindigkeiten von > 2 m/s ist eine manuelle Überwachung auf typische Schadensbilder während des Betriebes kaum möglich. Ein schädliches Betriebsverhalten ist erst bei Stillstand und Inspektion des Stahlbandes erkennbar, und das wegen des verbauten Zustandes auch nur unzureichend möglich. Eine kontinuierlich wirkende Reinigungsvorrichtung, beispielsweise durch Einsatz einer (rotierenden) Reinigungsbürste mit oder ohne Zugabe von Lösemitteln, kann die Oberfläche des Stahlbandes aber auch nur in Grenzen sauber halten. Wenn diese Reinigungsvorrichtung ständig auf das Stahlband wirkt, kann es sogar die unangenehmen Folgen eines höheren Verschleißes haben.Furthermore, the steel strip is the most expensive individual component of a continuous press. Due to the design and sometimes high belt speeds of > 2 m/s, manual monitoring for typical damage patterns during operation is hardly possible. Harmful operating behavior is only recognizable when the steel strip is at a standstill and inspected, and this is only possible to an insufficient extent due to the installed condition. However, a continuously acting cleaning device, for example by using a (rotating) cleaning brush with or without the addition of solvents, can only keep the surface of the steel strip clean to a limited extent. If this cleaning device constantly acts on the steel strip, it can even have the unpleasant consequences of increased wear.
Ferner sorgen Materialablagerungen auf dem Stahlband an diesen Stellen für einen höheren Druck auf das Stahlband, sobald es in den Pressspalt einläuft. Dies kann negative Auswirkungen auf das Stahlband haben und es nachhaltig beschädigen, wobei eine plastische Verformung entstehen kann, die sich auf den hergestellten Werkstoffplatten wiederspiegelt.In addition, material deposits on the steel strip at these points cause greater pressure on the steel strip as soon as it enters the press nip. This can have a negative impact on the steel strip and permanently damage it, which can result in plastic deformation that is reflected in the material panels produced.
Die Inspektion eines solchen Stahlbandes auf Materialanhaftungen bei Stillstand ist sehr zeitaufwändig, denn ein solches Band kann bis zu 200 m lang sein. Bei der Überprüfung des Stahlbandes muss jede Materialanhaftung manuell gesucht und abgetragen werden.The inspection of such a steel strip for material adhesions when it is stationary is very time-consuming, because such a strip can be up to 200 m long. When checking the steel strip, any material adhesion must be manually searched for and removed.
Es ist bekannt, optoelektronische Detektoren zur Überwachung von Stahlbändern in der Papierindustrie zu nutzen, wo während des Kalandrierens Druck auf die Papierbahn bringende Stahlbänder überwacht werden müssen. Beispielhaft ist solch ein Verfahren in der
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine automatisierte Information über eventuelle Anhaftungen des Stahlbandes zu erhalten und detektierte Materialanhaftungen auf einfache Art und Weise für Reinigungsarbeiten zugänglich zu machen.It is the object of the invention to obtain automated information about any buildup of material on the steel strip and to make detected material buildup easily accessible for cleaning work.
Die Aufgabe wird verfahrensmäßig mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst und insbesondere dadurch, dass auf dem Stahlband nach dem Beginn der Detektormessung erkannte Materialanhaftungen mit einem absoluten oder relativen Zeit- oder Abstands-Entfernungswert zueinander an die Auswerteeinheit weitergegeben werden.The object is achieved in terms of the method with the features of
Zur Detektion einer Materialanhaftung wird die Kontinuität des Reflektionsmusters überwacht. Ist die spiegelnde Stahlbandoberfläche mit einer Materialanhaftung (zumeist Holz, nicht reflektierend) bedeckt, so wird das Reflektionsmuster an dieser Stelle unterbrochen. Die Abweichung zum Originalmuster wird durch die Kamera und entsprechende Auswertesoftware der Auswerteeinheit ausgewertet.The continuity of the reflection pattern is monitored to detect material adhesion. If the reflective steel strip surface is covered with a material adhesion (mostly wood, non-reflective), the reflection pattern is interrupted at this point. The deviation from the original sample is evaluated by the camera and the corresponding evaluation software of the evaluation unit.
Auf diese Weise sind aber auch die Entfernungen der einzelnen durch die Detektormessung ermittelten Materialanhaftungen auf dem Stahlband bekannt. Nach einem Umlauf des Bandes werden immer wieder die gleichen Materialanhaftungen detektiert, so dass die Koordinaten zwischen den Materialanhaftungen im laufenden Betrieb beispielweise durch die Berechnung der zeitlichen Entfernung mit Hilfe der vorgewählten Bandgeschwindigkeit bestimmt werden. Damit ist der genaue Ort der Materialanhaftung auf dem Band eindeutig definiert. Die Größe der Materialanhaftung wird dabei aus der Reflexionsmessung ermittelt, so dass ein Grenzwert festgelegt werden kann, ab dem ein Eingreifen erforderlich ist.In this way, however, the distances of the individual material adhesions on the steel strip determined by the detector measurement are also known. After one revolution of the belt, the same material build-up is detected again and again, so that the coordinates between the material build-ups are determined during operation, for example by calculating the time distance using the preselected belt speed. This clearly defines the exact location of the material adhesion on the belt. The size of the material adhesion is determined from the reflection measurement, so that a limit value can be set from which intervention is required.
Besonders vorteilhaft ist, wenn das Stahlband mit einer Referenzmarkierung versehen wird, die von dem optoelektronischen Detektor als Anfangspunkt der Detektormessung genutzt wird.It is particularly advantageous if the steel strip is provided with a reference marking that is used by the optoelectronic detector as the starting point for the detector measurement.
Ein solcher Anfangspunkt kann beispielsweise der zeitliche oder örtliche Punkt sein, auf den die Kamera gerichtet ist, wenn das Band startet. Mit Hilfe der bekannten Geschwindigkeitszunahme und der bekannten Länge des Stahlbandes ist der augenblickliche Ort des Punktes jederzeit berechenbar.Such a starting point can be, for example, the point in time or space at which the camera is pointed when the tape starts. With the help of the known increase in speed and the known length of the steel strip, the instantaneous location of the point can be calculated at any time.
Eine Referenzmarkierung kann eine Markierung genutzt werden, die entweder von dem optoelektronischen Detektor selbst erfasst wird oder eine Markierungserfassung durch einen anderen Sensor, der diesen Punkt an die Auswerteeinheit weitergibt.A reference marking can be a marking that is either detected by the optoelectronic detector itself or a marking detection by another sensor that forwards this point to the evaluation unit.
Als Referenzmarkierung kann im ersten Fall beispielsweise eine punktuelle oder lineare, zum Stahlband kontrastreiche Farbmarkierung festgelegt sein oder in besonders einfacher Weise die für ein optoelektronisches Detektorsystem leicht erkennbare Verbindungsschweißnaht des Stahlbandes Verwendung finden. So wird bei jeder Umdrehung des Stahlbandes die Referenzmarkierung triggerartig neu vom Detektorsystem erfasst und der Zeit- oder Abstands-Entfernungswert zu einer Materialanhaftung wird kontinuierlich in nur einem Bandumlauf genau ermittelt.In the first case, for example, a punctiform or linear color marking high in contrast to the steel strip can be defined as a reference marking or, in a particularly simple manner, the connecting weld seam of the steel strip, which is easily recognizable for an optoelectronic detector system, can be used. With each rotation of the steel belt, the reference marking is re-recorded by the detector system in a trigger-like manner and the time or distance value to a material adhesion is continuously and precisely determined in just one belt revolution.
Wird die Referenzmarkierung nicht vom optoelektronischen Detektor erfasst, so kann sie auch von einem anderen Sensor aufgenommen werden und an den optoelektronischen Detektor als Startsignal übermittelt werden. Hier kommt beispielsweise ein induktiver Sensor in Frage, der auf eine oder mehrere Einkerbung(en) im Stahlband reagiert. Aber auch das Antriebssignal der das Stahlband antreibenden Motoren - beispielsweise über eine Bandumlenktrommel - kann genutzt werden, um den Anfangs- bzw. Referenzpunkt genau zu triggern.If the reference marking is not detected by the optoelectronic detector, it can also be recorded by another sensor and transmitted to the optoelectronic detector as a start signal. For example, an inductive sensor that reacts to one or more notches in the steel strip can be used here. However, the drive signal from the motors driving the steel belt - for example via a belt deflection drum - can also be used to precisely trigger the starting point or reference point.
Damit entfallen schlupfabhängige Verschiebungen, die gegenüber dem nur einmal beim Start der kontinuierlichen Presse festgelegten Anfangspunkt der Messung auftreten können. Der Anfangspunkt der Detektormessung wird also bei jeder Umdrehung durch die Referenzmarkierung neu gesetzt.This eliminates slip-dependent displacements that can occur compared to the starting point of the measurement, which is only determined once when the continuous press is started. The starting point of the detector measurement is thus set anew with each revolution by the reference mark.
Es ist bevorzugt, dass bei jedem Durchlauf einer Materialanhaftung durch den optoelektronischen Detektor eine Zeitangabe mit abgespeichert wird.It is preferred that a time specification is also stored with each passage of a material adhesion through the optoelectronic detector.
Außerdem ist es vorteilhaft, wenn bei wenigstens einem weiteren Durchlauf einer Materialanhaftung durch den optoelektronischen Detektor die Bildgröße der Materialanhaftung mit einer der vorgegangenen Durchläufe verglichen wird.In addition, it is advantageous if the image size of the material adhesion is compared with one of the previous runs during at least one further run of a material adhesion through the optoelectronic detector.
Auf diese Weise ist die Größenentwicklung der Materialanhaftung über die Zeit nachvollziehbar. Wenn ein vorher definierter Grenzwert überschritten oder angefahren wird, kann aber auch automatisch ein Warnsignal erzeugt werden. Die Echtzeitdaten werden in einer Datenbank mit einer Zeitangabe versehen und abgespeichert. Somit ist auch die örtliche Veränderung des Stahlbandes über die Zeit nachvollziehbar. Erfährt das Stahlband beispielhaft innerhalb einer kurzen Zeit vermehrt Materialanhaftungen, kann dieser Umstand mit Prozessparametern abgeglichen werden, um mögliche Ursachen zu detektieren und weitere Materialanhaftungen zu vermeiden. Ebenfalls kann der allgemeine Zustand und die Güte des Stahlbandes unkompliziert überwacht werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Auswerteeinheit auch selbstlernend programmiert sein kann, so dass sie nach einer Lernphase selbstständig und automatisch ein Warnsignal bei einer bestimmten Entwicklung der Materialanhaftungen abgeben kann.In this way, the size development of the material adhesion over time can be traced. If a previously defined limit value is exceeded or approached, a warning signal can also be generated automatically. The real-time data are provided with a time specification and stored in a database. This means that the local changes in the steel strip over time can also be traced. If, for example, the steel strip experiences increased material buildup within a short period of time, this circumstance can be compared with process parameters in order to detect possible causes and avoid further material buildup. The general condition and quality of the steel strip can also be easily monitored.
It should be pointed out that the evaluation unit can also be programmed to be self-learning, so that after a learning phase it can independently and automatically emit a warning signal when the material buildup develops in a certain way.
In besonders bevorzugter Weise wird von der Auswerteeinheit eine vorzugsweise zweidimensionale abgewickelte Abbildung des Stahlbandes mit den Materialanhaftungsdarstellungen auf einem Monitor erzeugt.In a particularly preferred manner, the evaluation unit generates a preferably two-dimensional developed image of the steel strip with the representations of material adhesion on a monitor.
In diese rechteckige Darstellung des Stahlbandes können durch die bekannte Position die Koordinaten jeder Materialanhaftung eingetragen sein. Über eine vorgesehene Möglichkeit des zeitlichen Scrollens ist die Entwicklung jeder Materialanhaftung rasch erkennbar. Durch die Erkennung des Entstehungszeitpunktes einer Materialanhaftung ist eine Ursachenermittlung deutlich vereinfacht.In this rectangular representation of the steel strip, the coordinates of each material adhesion can be entered through the known position. The development of each material adhesion is quickly recognizable via a planned possibility of scrolling over time. By recognizing the point in time at which a material buildup occurred, determining the cause is significantly simplified.
Es ist bevorzugt, eine schädliche Materialanhaftung unter Berücksichtigung des gespeicherten Zeit- oder Abstands-Entfernungswerts in Bezug auf den Anfangspunkt der Detektormessung in der Auswerteeinheit zu einer geeigneten Reinigungsposition zu fahren und dort anzuhalten. Dort wird die Materialanhaftung manuell oder mit einer Reinigungsvorrichtung zumindest teilweise entfernt. Die Reinigungsvorrichtung kann beispielsweise durch eine anstellbare rotierende Bürste ausführt sein, die nicht über die ganze Stahlbandbreite reichen muss, sondern ggf. traversierend ausgebildet sein kann. Zudem oder alternativ können Reinigungs- oder Lösemittel auf das Stahlband aufgesprüht werden.It is preferred to move a harmful material adhesion to a suitable cleaning position and to stop there, taking into account the stored time or distance distance value in relation to the starting point of the detector measurement in the evaluation unit. There the material adhesion is at least partially removed manually or with a cleaning device. The cleaning device can be implemented, for example, by an adjustable rotating brush, which does not have to extend over the entire width of the steel strip, but can be designed to traverse if necessary. In addition or as an alternative, cleaning agents or solvents can be sprayed onto the steel strip.
Da der Abstand jeder Materialanhaftung beispielsweise von der Referenzmarkierung erfasst und abgespeichert wird, kann somit bei definierter (langsamer) Vorschubgeschwindigkeit des Stahlbandes eine als kritisch erkannte und zu wartende Materialanhaftung auf einfache Weise zu einer bestimmten Position gefahren werden, wo man diese Stelle leicht erreicht und reinigen kann. Damit wird es dem Wartungspersonal besonders leicht gemacht, eine Materialanhaftung zu finden und zu entfernen. Dazu kann es softwaremäßig vorgesehen sein, die Materialanhaftung auf dem Monitor in der zweidimensionalen Darstellung des Stahlbandes einfach mittels eines Zeigegerätes (Maus) anzuklicken. Entscheidet sich der Anwender eine Materialanhaftung auf dem Stahlband zu entfernen, kann er also in der visuellen Ausgabe die Anbackung anwählen, wodurch die Anlagensteuerung die Schadensstelle auf eine vorher ausgewählte Reinigungsposition verfährt. Dort kann die Stelle manuell gereinigt werden oder mittels der beispielhaft angegebenen Reinigungsvorrichtung. Die Reinigungsvorrichtung sollte dann aktiviert werden bzw. nur dann aktivierbar sein, wenn sich die Materialanhaftung in der Reinigungsposition befindet, um das Stahlband nicht ständig zu beanspruchen. Bedingt durch den Materialkontakt zwischen Reinigungseinrichtung und Stahlband entsteht natürlicher Verschleiß durch Abrasion an der Stahlbandoberfläche. Daher ist es wünschenswert die Eingriffszeit so gering wie möglich zu halten. Die Erfindung ermöglicht dies ohne dass der Anlagenführer tätig werden muss.Since the distance of each material adhesion is recorded and stored, for example, from the reference marking, a material adhesion recognized as critical and requiring maintenance can be easily moved to a specific position at a defined (slower) feed speed of the steel strip, where this point can be easily reached and cleaned can. This makes it particularly easy for the maintenance staff to find and remove material build-up. For this purpose, it can be provided in terms of software to simply click on the material adhesion on the monitor in the two-dimensional representation of the steel strip using a pointing device (mouse). If the user decides to remove a material adhesion on the steel strip, he can select the caking in the visual output, whereby the system control moves the damaged area to a previously selected cleaning position. There, the site can be cleaned manually or by means of the cleaning device specified as an example. The cleaning device should then be activated or can only be activated when the material adhesion is in the cleaning position so that the steel strip is not constantly stressed. Due to the material contact between the cleaning device and the steel strip, natural wear occurs due to abrasion on the steel strip surface. It is therefore desirable to keep the intervention time as short as possible. The invention makes this possible without the plant operator having to do anything.
Bevorzugt wird die Farbe und/oder Helligkeit des Lichtsenders mit Hilfe einer Kalibriereinrichtung im Sichtfeld des Lichtempfängers eingestellt.The color and/or brightness of the light transmitter is preferably adjusted with the aid of a calibration device in the field of view of the light receiver.
Dies führt zur Minimierung von störenden Umgebungseinflüssen auf das Kamerasystem, wie beispielsweise veränderte Hallenbeleuchtung, seitlicher Lichteinfall, veränderte Farbtemperatur der Umgebung, sowie unterschiedlicher Beschaffenheit des vorliegenden Stahlbandes. Hierfür ist der Lichtsender beispielsweise geeignet, beliebige Wellenlängen zu emittieren (beispielhaft durch Verwendung einer RGB LED). Durch Einstellen von Leuchtintensität und Farbton können entsprechende Umgebungseffekte kompensiert werden. Beispielhaft ist bei rötlichem Umgebungslicht ein blaues Lichtmuster zu wählen, um einen maximalen Kontrast zur Umgebung zu erreichen. Zur Ermittlung der Umgebungsbedingungen befindet sich beispielsweise eine speziell bedruckte Kalibrierscheibe als Kalibriereinrichtung im Sichtfeld der Kamera. Da der Farbton des Lichtmusters dieser Scheibe bekannt sind, können die Umgebungsbedingungen softwaretechnisch ermittelt werden.This leads to the minimization of disturbing environmental influences on the camera system, such as changed hall lighting, lateral incidence of light, changed color temperature of the environment, and different properties of the steel strip present. For this purpose, the light transmitter is suitable, for example, for emitting any desired wavelengths (for example by using an RGB LED). Corresponding environmental effects can be compensated for by adjusting the light intensity and hue. For example, in the case of reddish ambient light, a blue light pattern should be selected in order to achieve maximum contrast with the surroundings. To determine the ambient conditions, for example, there is a specially printed calibration disc as a calibration device in the camera's field of view. Since the color tone of the light pattern of this pane is known, the environmental conditions can be determined using the software.
Vorrichtungsmäßig wird die Aufgabe durch eine kontinuierliche Presse mit
- - wenigstens einem umlaufenden Stahlband zur Verdichtung einer bewegten Pressmatte mittels aufgebrachtem Druck durch Druckgeber,
- - mit einer Steuerung zur Regelung der Stahlbandgeschwindigkeit und
- - mit einer optoelektronischen Überwachungsvorrichtung, die einen Lichtsender umfasst, der ein Lichtmuster auf das Stahlband sendet, und einen Lichtempfänger, der geeignet ist, im Reflexionsverfahren das Lichtmuster aufzunehmen und an eine Auswerteeinheit weiterzugeben, die Veränderungen feststellt,
dass das Stahlband einen Anfangspunkt der Detektormessung aufweist, der von dem fixierten optoelektronischen Detektor erfassbar ist, und dass alle weiteren erkannten Materialanhaftungen mit einem Zeit- oder Abstands-Entfernungswert von diesem Anfangspunkt der Detektormessung an die Auswerteeinheit weitergebbar und dort abspeicherbar sind. In terms of device, the task is carried out by a continuous press
- - at least one circulating steel belt for compacting a moving press mat by means of pressure applied by pressure transmitters,
- - with a controller for regulating the speed of the steel belt and
- - with an optoelectronic monitoring device, which includes a light transmitter that sends a light pattern onto the steel strip, and a light receiver that is suitable for recording the light pattern in the reflection process and forwarding it to an evaluation unit that detects changes,
that the steel strip has a starting point of the detector measurement, which can be detected by the fixed optoelectronic detector, and that all other detected material adhesions with a time or distance value from this starting point of the detector measurement can be passed on to the evaluation unit and can be stored there.
Wie bereits in den Verfahrensansprüchen näher erläutert sollten weiterhin vorzugsweise
- - wenigstens eine erfasste Materialanhaftung bei jedem Durchlauf durch den optoelektronischen Detektor in der Auswerteeinheit mit einer Zeitangabe versehbar sein, und/oder
- - eine zweidimensionale Abbildung des Stahlbandes auf einem Monitor, der mit der Auswerteeinheit gekoppelt ist, mit Materialanhaftungen darstellbar sein, und/oder
- - der Antrieb des Stahlbandes mit Hilfe der Steuerung zur Regelung der Stahlbandgeschwindigkeit geeignet sein, aufgrund von aufgezeichneten Abständen zwischen dem Anfangspunkt der Detektormessung und der Materialanhaftung, kritische Materialanhaftungen an eine Wartungsstation zu fahren.
- - at least one detected material adhesion can be provided with a time indication in the evaluation unit during each passage through the optoelectronic detector, and/or
- - A two-dimensional image of the steel strip can be displayed on a monitor, which is coupled to the evaluation unit, with material adhesions, and/or
- - the drive of the steel strip with the help of the controller for regulating the speed of the steel strip should be suitable for driving critical material buildup to a maintenance station based on recorded distances between the starting point of the detector measurement and the material buildup.
Weiter ist es vorteilhaft wenn als Lichtmuster wenigstens eine über die Breite des Stahlbandes reichende Lichtlinie Verwendung findet.It is also advantageous if at least one line of light extending across the width of the steel strip is used as the light pattern.
Im Folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen
-
1 den Einlauf einer kontinuierlichen Presse und schematisch den Detektor und die Auswerteeinheit, -
2 einen Lichtsender, -
3 ein Lichtmuster auf dem Stahlband -
4a bis4c die Veränderung des reflektierten Lichtmusters bei Bewegung des Stahlbandes mit einer Materialanhaftung und -
5 die Darstellung des Stahlbandes auf einem Monitor.
-
1 the inlet of a continuous press and schematically the detector and the evaluation unit, -
2 a light transmitter, -
3 a light pattern on the steel strip -
4a until4c the change in the reflected light pattern when the steel strip moves with material adhesion and -
5 the display of the steel strip on a monitor.
In
Die Stahlbänder 5a, 5b werden umlaufend über obere und untere Bandumlenktrommeln 9a, 9b geführt. Selbstverständlich sind analog auch am nicht dargestellten Pressenende derartige Bandumlenktrommeln vorgesehen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde auf die Gesamtdarstellung der kontinuierlichen Doppelbandpresse 1verzichtet, denn das Stahlband 5a, 5b kann bis zu zweihundert Meter lang sein.The
Im dargestellten Einlaufbereich der kontinuierlichen Presse 1 bilden das obere Stahlband 5a und das untere Stahlband 5b einen Einlaufzwickel für die nicht dargestellte Pressmatte, der auch als Einlaufmaul 6 bezeichnet wird.In the inlet area of the
In dem Ausführungsbeispiel ist vor jeder Umlenktrommel 9a, 9b ein optoelektronischer Detektor 2 installiert. Dieser optoelektronischer Detektor 2 besteht aus einem Lichtsender 14, beispielsweise einer LED-Leiste, und einem Lichtempfänger 15, beispielsweise einem Kamerasystem. Je nach Pressenbreite können die Bilder mehrerer Kameras über die Breite zu einem Bild kombiniert werden. Der Lichtsender 14 besteht aus zumindest einer Lichtquelle, welche direkt oder indirekt ein Lichtmuster 16 auf die spiegelnde Stahlbandoberfläche projiziert. Im Ausführungsbeispiel wird das Lichtmuster 16 auf den Walzenumfang der Umlenktrommeln 9a, 9b projiziert und trifft hier auf die Stahlbandoberfläche des oberen bzw. unteren Stahlbandes 5a, 5b. An den Umlenktrommeln 9a, 9b besteht eine hohe Bandspannung, wodurch das Stahlband 5a, 5b unmittelbar auf dem Trommelumfang aufliegt. Das Kamerasystem 15 erfasst sowohl das projizierte Lichtmuster 16, als auch die umliegende Stahlbandoberfläche in einem Kameraausschnitt. Durch die gleichmäßigen Reflektionseigenschaften eines unbeschädigten und gereinigten Stahlbandes 5a, 5b wird das projizierte Lichtmuster 16 unverfälscht reflektiert und von dem Kamerasystem 15 erfasst. Das Lichtmuster 16 kann in diversen Formen ausgeführt sein. Verwendbar sind Schachbrettmuster, Rasterlinien, farbige Bildprojektionen etc., in diesem Ausführungsbeispiel soll wenigstens eine waagrechte Linie über die Breite des Stahlbandes dargestellt sein. Grundsätzlich kann das Lichtmuster aber auch auf andere Stellen des Stahlbandes 5a, 5b, die nicht gerade um eine Umlenktrommel 9a, 9b laufen, projiziert werden.In the exemplary embodiment, an
Die durch das Kamerasystem aufgezeichnete reflektierte Linie wird an eine Auswerteeinheit 3 gesendet und kann dort auf Veränderungen untersucht werden. Die reflektierte Linie kann auch auf einem Monitor 17 dargestellt werden. Wenn Materialanhaftungen den Bereich des durch den Lichtsender 14 auf die Stahlbandoberfläche aufgebrachten Lichtmusters 16, in diesem Beispiel also einer Linie, wird sich die mit dem Kamerasystem 15 aufgenommene Reflektion verändern oder sogar ganz wegfallen.The reflected line recorded by the camera system is sent to an
Beispielhaft zeigen
Zur Detektion der genannten Materialanhaftungen können unterschiedliche Wirkprinzipien eingesetzt werden. Geometrische Verformungen in der Stahlbandoberfläche ändern den Ausfallswinkel der Reflektion des Lichtmusters 16 und führen damit optisch zu einer Krümmung des projizierten Lichtmusters. Aber in der Regel wird das Lichtmuster, wenn es über eine Materialanhaftung läuft gar nicht mehr reflektiert. Die Abweichung zum Originalmuster wird durch den Lichtempfänger 15 und entsprechende Auswertesoftware in der Auswerteeinheit 3 erkannt.Different principles of action can be used to detect the material adhesions mentioned. Geometric deformations in the surface of the steel strip change the angle of emergence of the reflection of the
Aufgrund der fest eingestellten Position von Lichtsender 14 und Lichtempfänger 15 (Kamerasystem) ist die Position des Lichtmusters 16 relativ zum Kameraausschnitt 23 zunächst konstant. Durch den kontinuierlichen Stahlbandumlauf tastet das Lichtmuster iterativ jeden Flächenpunkt des Stahlbandes ab. Durchfährt eine Materialanhaftung das Lichtmuster 16, entsteht der gerade erläuterte Effekt.Due to the fixed position of the
Die Position der Materialanhaftung im Bezug zur Stahlbandbreite ergibt sich durch die Umrechnung des Streifen- oder Flächenabschnitts, der nicht reflektiert wird im Bild auf die reelle Breite des Stahlbandes. Die Position in Laufrichtung kann ebenfalls softwaretechnisch ermittelt werden. Hierfür ist der Weg des Stahlbandes beispielhaft über eine Referenzmarkierung oder einfach von dem Startpunkt des Stahlbandes zu verfolgen. Weiter können bestehende Merkmale wie die Schweißnaht als triggerartiges Synchronisationsmerkmal genutzt werden. Da die Geschwindigkeit des Stahlbandes 5 ständig über einen Sensor 13 gemessen und die Länge des Stahlbandes sowieso bekannt sind, ist die genaue Festlegung des Ortes einer Materialanhaftung bezogen auf die Bandlänge ab einem Anfangspunkt der Detektormessung oder einem Referenzpunkt kein Problem.The position of the material adhesion in relation to the width of the steel strip results from the conversion of the strip or surface section that is not reflected in the image to the real width of the steel strip. The position in the running direction can also be determined by software. For this purpose, the path of the steel strip can be followed, for example, via a reference mark or simply from the starting point of the steel strip. Furthermore, existing features such as the weld seam can be used as a trigger-like synchronization feature. Since the speed of the
Zum besseren Verständnis der Reflektionserscheinung zeigen die
Bei Erfassung einer Materialanhaftung wird die Position und Größe in einer Datenbank der Auswerteeinheit 3 abgespeichert. Hiernach kann auf Wunsch nach vordefinierten Regeln eine Meldung an den Anlagenführer erfolgen. Über einen optionalen Monitor 17 kann der Anlagenführer den Zustand des Stahlbandes manuell beurteilen und die Notwendigkeit von partiellen Reparaturen feststellen.When material adhesion is detected, the position and size are stored in a database of the
Zu der angeklickten Materialanhaftung werden nicht nur die exakten Koordinaten 29 auf der Abwicklung 24 angezeigt, sondern zudem wird beispielsweise an der rechten Seite des Monitors eine Zeitangabe 30 zugeordnet, in der die Materialanhaftung 25 die dargestellte Größe hatte, wobei die Entwicklung der Größe über Zeitwahltaster 28 zurückverfolgt werden kann.Not only are the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- kontinuierliche Doppelbandpressecontinuous double belt press
- 1a1a
- Oberer PressenteilUpper part of the press
- 1b1b
- Unterer PressenteilLower part of the press
- 22
- optoelektronischer Detektoroptoelectronic detector
- 33
- Auswerteeinheitevaluation unit
- 44
- Steuerung für die StahlbandgeschwindigkeitSteel belt speed control
- 5a5a
- Oberes StahlbandUpper steel band
- 5b5b
- Unteres StahlbandLower steel band
- 66
- Einlaufmaulinlet mouth
- 7a7a
- Obere DruckplatteUpper pressure plate
- 7b7b
- Untere DruckplatteLower pressure plate
- 88th
- Druckgeberpressure transmitter
- 9a9a
- Obere BandumlenktrommelUpper idler pulley
- 9b9b
- Untere BandumlenktrommelLower idler pulley
- 1010
- Rollstäberoller bars
- 1111
- Kettenumlenkrollenchain pulleys
- 1212
- Rahmenframe
- 1313
- Messfühler für die StahlbandgeschwindigkeitSteel belt speed sensor
- 1414
- Lichtsenderlight transmitter
- 1515
- Lichtempfänger, KamerasystemLight receiver, camera system
- 1616
- Lichtmuster, hier LinieLight pattern, here line
- 1717
- Monitormonitor
- 1818
- Reinigungspositioncleaning position
- 18a18a
- Aufsetzbare ReinigungsbürsteAttachable cleaning brush
- 1919
- Lichtquellelight source
- 2020
- Diffusordiffuser
- 2121
- Blendecover
- 2222
- Kalibriereinrichtungcalibration device
- 2323
- Kameraausschnittcamera cutout
- 2424
-
Abgewickelte Darstellung des Stahlbandes 5Developed representation of the
steel strip 5 - 2525
- Materialanhaftungmaterial adhesion
- 2626
- Cursorcursor
- 2727
- Anfangspunkt der DetektionStarting point of detection
- 2828
- Zeitwahltastertimer button
- 2929
- Koordinatencoordinates
- 3030
- Zeitangabetime indication
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- EP 2304105 B1 [0010]EP 2304105 B1 [0010]
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