DE19812353A1

DE19812353A1 - Method and apparatus for determination of periodic rolling marks on rolled strips and sheets

Info

Publication number: DE19812353A1
Application number: DE19812353A
Authority: DE
Inventors: Ronald Oelschlaeger
Original assignee: STRUCK INNOVATIVE SYSTEME GmbH
Current assignee: STRUCK INNOVATIVE SYSTEME GmbH
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 1999-10-14

Abstract

Timer signals for measurements are obtained from the rotation of the working roll (13). A start signal is produced after each complete revolution of the working roll to establish the beginning or end of the measurement period, so that each measured value in each measurement period can be related to a predeterminable angle of rotation of this roll. An Independent claim is also included for the apparatus for carrying out the method which is characterized by the fact that the timer (26) is connected to the working roll in such a way that timer signals produced can be related to the angle of rotation of the roll.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen periodischer Walzmarken einer Bearbeitungswalze, insbesondere bei der Herstellung von metallischen Blechen oder Folien, während des Walzvorganges. Bei dem Verfahren und bei der Vorrichtung wird die Oberfläche des gewalzten Bandes in Förderrichtung hinter der Bearbeitungswalze mit wenigstens einer optischen Abtasteinrichtung über wenigstens zwei Meßperioden abgetastet, die im wesentlichen einer vollständigen Umdrehung der Bearbeitungswalze entsprechen, wobei das Ausgangssignal der Abtasteinrichtung während einer Meßperiode mittels eines Taktgebersignals in eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Meßwerten unterteilt wird, die für jede Meßperiode in einem Speichermittel gespeichert werden, und eine periodische Walzmarke durch eine Veränderung von im wesentlichen den gleichen zugeordneten Meßwerten in wenigstens zwei Meßperioden detektiert wird. Die Behandlungswalze im Sinne der Erfindung kann eine Reduzierwalze sein, um die Dicke des Bandes zu reduzieren. Auch ist es möglich, daß die Bearbeitungswalze lediglich die Oberflächenbeschaffenheit des Bandes verändert, beispielsweise glättet. Es wird im folgenden überwiegend von einer Bearbeitungswalze gesprochen, ohne daß damit eine Beschränkung verbunden sein soll.The invention relates to a method and a device to recognize periodic rolling marks one Processing roller, especially in the manufacture of metallic sheets or foils during the Rolling process. In the process and in the device becomes the surface of the rolled strip in the conveying direction behind the processing roller with at least one optical Scanning device over at least two measuring periods scanned, which is essentially a complete Rotation of the processing roller correspond, the Output signal of the scanner during a Measurement period in a plurality by means of a clock signal is divided by successive measured values, which for every measuring period are stored in a storage means, and a periodic roll mark by changing essentially the same assigned measured values in at least two measuring periods is detected. The Treatment roller in the sense of the invention can Reducing roller to reduce the thickness of the belt. It is also possible that the processing roller only changes the surface quality of the belt, for example, smoothes. In the following it will be predominant spoken of a processing roller without a Restriction should be connected.

Es ist bekannt, daß beim Walzen von Folien oder Blechen bereits kleinste Fehler auf der Walze zu Beschädigungen, insbesondere zu Abdrücken, auf dem gewalzten Band führen können. Diese Beschädigungen, im folgenden Walzmarken genannt, führen häufig zu einem Ausschuß des hergestellten Bandes. Insbesondere können die Walzmarken beim weiteren Herstellungsprozeß zu Löchern oder dergleichen im fertigen Produkt führen können. Die Walzmarken treten über eine lange Laufzeit des Bandes periodisch auf, so daß häufig komplette Bandrollen nicht weiter verwendet werden können.It is known that when rolling foils or sheets even the smallest defects on the roller to damage, in particular lead to impressions on the rolled strip can. This damage, in the following roll marks often lead to a committee of the manufactured Band. In particular, the rolling marks in the further Manufacturing process for holes or the like in the finished Product can lead. The rolling marks pass over one long running time of the tape periodically, so that often complete tape rolls can no longer be used.

Es ist aus der EP 0 316 961 B1 eine Vorrichtung zum Detektieren solcher Walzmarken bekannt. Hier wird das Ausgangssignal der optischen Abtasteinrichtung innerhalb einer Meßperiode getaktet, um eine Vielzahl von Meßwerten zu erzeugen. Das erforderliche Taktgebersignal wird in Abhängigkeit von der Vorschubgeschwindigkeit des Bandes mittels einer Andruckrolle erzeugt, die pro Umdrehung eine vorbestimmte Anzahl von Pulsen erzeugt. Die Walzmarken selbst werden mittels einer relativ aufwendigen Autokorrelationsfunktion detektiert.EP 0 316 961 B1 describes a device for Detection of such rolling marks is known. Here it is Output signal of the optical scanner inside a measuring period clocked by a large number of measured values to create. The required clock signal is in Depends on the feed speed of the belt generated by a pressure roller, one per revolution predetermined number of pulses generated. The rolling marks themselves are relatively expensive Autocorrelation function detected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß der eingangs geschilderten Art so auszubilden, daß eine einfache und sichere Erkennung solcher Walzmarken möglich ist.The invention has for its object a method and a device according to the type described above train that simple and safe detection such rolling marks is possible.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Taktgebersignal zum Erzeugen der aufeinanderfolgenden Meßwerte des Ausgangssignals von der Rotation der Bearbeitungswalze abgenommen wird und daß nach jeder vollständigen Umdrehung der Bearbeitungswalze ein Startsignal erzeugt wird, um den Anfang bzw. das Ende der Meßperiode zu bestimmen, so daß jeder Meßwert in jeder Meßperiode einem vorbestimmbaren Drehwinkel der Bearbeitungswalze entspricht. Dies hat den Vorteil, daß die Erfassung bzw. die Festlegung einer Meßperiode unabhängig von dem Schlupf zwischen Walze und Band ist. Vielmehr wird auf dem abgetasteten Bandlängenabschnitt dem gleichen zugeordneten Meßwert innerhalb jeder Meßperiode jeweils ein gleicher zugeordnet er und definierter durchlaufener Drehwinkel der Bearbeitungswalze zugeordnet. Damit ist es möglich, bei Veränderungen jeweils des gleichen Meßwertes innerhalb der jeweiligen Meßperioden auf eine periodische Walzmarke zu schließen. Das zugrundeliegende Speicher- Rechen- und Auswerteverfahren ist einfach und schnell durchführbar, so daß es auch bei schnell laufenden Bändern anwendbar ist.The object is achieved according to the invention in that the clock signal to generate the successive Measured values of the output signal from the rotation of the Processing roller is removed and that after each complete rotation of the processing roller Start signal is generated at the beginning or end of the To determine the measurement period so that each measurement value in each Measuring period a predetermined angle of rotation Processing roller corresponds. This has the advantage that the Recording or defining a measurement period independently of the slip between the roller and the belt. Rather it will the same on the scanned length of tape assigned measurement value within each measurement period the same assigned and defined iterated Rotation angle assigned to the processing roller. So that's it possible with changes of the same measured value to a periodic within the respective measuring periods Close roller mark. The underlying storage Calculation and evaluation is quick and easy feasible so that it works even with fast moving tapes is applicable.

Es kann vorgesehen werden, daß die Messungen über wenigstens vier bis acht Meßperioden und somit Umdrehungen der Bearbeitungswalze durchgeführt werden. Diese Anzahl der Messungen reicht aus, um das Vorhandensein einer periodischen Walzmarke zu erkennen.It can be provided that the measurements are made via at least four to eight measuring periods and thus revolutions the processing roller. This number of Measurements are sufficient to determine the presence of a to recognize periodic rolling marks.

Grundsätzlich ist es möglich, daß die gesamte Breite des Bandes durch eine optische Abtasteinrichtung mit nur einem Abtastkopf abgetastet wird. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind mehrere Abtastköpfe entlang der Breite des Bandes vorgesehen, um jeweils nur einen Teilabschnitt des Bandes optisch abzutasten. Dadurch wird die zu erfassende Breite eines lichtempfindlichen Empfängers kleiner, so daß die Auflösung erhöht werden kann. Somit können auch kleinere Walzmarken zuverlässig detektiert werden.Basically, it is possible that the entire width of the Band by an optical scanner with only one Readhead is scanned. According to one embodiment of the Invention are multiple scanning heads across the width of the Band provided to only a portion of the To scan the tape optically. This will be the one to be captured Width of a photosensitive receiver smaller, so that the resolution can be increased. So you can too smaller rolling marks can be reliably detected.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die optische Abtastung nur über einen Teilabschnitt der Breite des Bandes erfolgt und die optische Abtasteinrichtung wenigstens einen Abtastkopf aufweist, der entlang der Breite quer zur Förderrichtung abschnittsweise bewegt wird, um im wesentlichen die gesamte Breite des Bandes abschnittsweise für wenigstens zwei Meßperioden oder aber auch kontinuierlich abzutasten. Durch diese Maßnahme ist es möglich, daß der apparative Aufwand bei hohem Auflösungsvermögen minimiert werden kann. Bei der kontinuierlichen Querbewegung des Abtastkopfes ist lediglich darauf zu achten, daß die Geschwindigkeit des Quertransportes im Verhältnis zur Fördergeschwindigkeit des Bandes so gewählt ist, daß eine jede Stelle des Bandes von dem Meßfeld des eingesetzten Abtastkopfes über die gewünschte Anzahl von Meßperioden erfaßt wird.According to a preferred embodiment of the invention provided that the optical scanning only over one Part of the width of the tape is done and the optical scanning device at least one scanning head has, which is transverse to the conveying direction along the width is moved in sections to substantially the entire Width of the band in sections for at least two Periods of measurement or continuously to scan. By this measure it is possible that the equipment effort can be minimized with high resolution. In the is continuous transverse movement of the scanning head just make sure that the speed of the Cross transport in relation to the conveying speed of the Band is chosen so that each point of the band of the measuring field of the scanning head used on the desired number of measuring periods is recorded.

Es ist auch möglich, die Oberfläche durch mehrere parallele Abtastköpfe entlang der Breite des Bandes abzutasten, die mit gleichbleibenden Abstand quer zum Band abschnittsweise nach wenigstens zwei Meßperioden oder kontinuierlich bewegt werden. Hierdurch kann die Abtastzeit wesentlich reduziert werden.It is also possible to have several parallel surfaces Read heads along the width of the tape in sections with constant distance across the belt after at least two measuring periods or moved continuously become. This can significantly reduce the sampling time become.

Bei der Auslegung einer solchen bewegten optischen Abtasteinrichtung ist darauf zu achten, daß die Messungen für alle Breitenabschnitte während eines Banddurchlaufes durchgeführt werden können. Wie bereits erläutert, kann ein Abtasten über vier bis acht aufeinanderfolgenden Meßperioden an einem Breitenabschnitt ausreichen, um periodische Walzmarken erkennen zu können. Das gewalzte Band läuft beispielsweise bei der Folienbearbeitung mit einer Geschwindigkeit von 1500-2500 m/min, während die Walzen einen typischen Umfang von etwa 1 m aufweisen. Das Abtasten erfolgt über eine Länge von etwa 10 m des Bandes an einer Stelle und dauert demnach 0,12 bis 0,3 sec. Die Bandbreite beträgt typischer Weise 1600 mm, und die Bandlänge etwa 25 km. Die Breite, die mit genügend hoher Auflösung abtastbar ist, liegt in der Größenordnung von 5 mm. Das gesamte Band muß demnach in einem Raster mit 320 Stellen abgetastet werden, so daß eine reine Abtastzeit von 96 sec = 1,6 min benötigt wird. Das gesamte Band durchläuft die Walze innerhalb von 12,5 bis 10 min, so daß für eine solche abschnittsweise oder kontinuierliche Abtastung einschließlich des Transports des Abtastkopfes auch während des kontinuierlichen Walzvorganges schnell laufender Bänder ausreichend Zeit besteht.When designing such a moving optical Scanning device must ensure that the measurements for all width sections during a belt run can be carried out. As already explained, a Scanning over four to eight consecutive Measuring periods on one latitude section are sufficient to to be able to recognize periodic rolling marks. The rolled For example, the tape runs along with the film processing a speed of 1500-2500 m / min, while the Rolls have a typical circumference of about 1 m. The Scanning takes place over a length of about 10 m of the tape at one point and therefore lasts 0.12 to 0.3 seconds Band width is typically 1600 mm, and the Band length about 25 km. The width that is high enough Resolution can be scanned is of the order of magnitude 5 mm. The entire band must therefore have a 320 grid Digits are scanned so that a pure sampling time of 96 sec = 1.6 min is required. The entire band goes through the roller within 12.5 to 10 minutes, so that for a such section-wise or continuous scanning including the transport of the readhead also during the continuous rolling process of fast moving strips there is sufficient time.

Wie im einzelnen die optische Abtastung erfolgt, ist grundsätzlich beliebig. Bei metallischen glatten Oberflächen wird ein Lichtstrahl im wesentlichen mit dem gleichen Ausfallswinkel wie der Einfallswinkel ohne Streulicht reflektiert. Bei Auftreten einer Walzmarke tritt jedoch Streulicht auf. Dies macht sich die Erfindung zunutze und sieht vor, daß der Abtastkopf der optischen Abtasteinrichtung wenigstens einen lichtempfindlichen Empfänger aufweist, der außerhalb des unmittelbar reflektierten Lichtstrahls einer Lichtquelle im Dunkelfeld oder im Zwielicht angeordnet ist, um bei dem Auftreten einer Walzmarke das Streulicht zu empfangen. Dies hat den Vorteil, daß der lichtempfindliche Empfänger sehr empfindlich eingestellt sein kann, so daß auch kleinste Walzmarken detektiert werden können.How the optical scanning takes place in detail is basically any. With metallic smooth A beam of light becomes essentially with the surface same angle of incidence as the angle of incidence without Scattered light reflected. When a roll mark occurs however, stray light. This is what the invention does take advantage and provides that the scanning head of the optical Scanning device at least one photosensitive Receiver that is outside of the immediate reflected light beam from a light source in the dark field or arranged in the twilight to occur to receive the scattered light from a roller mark. This has the Advantage that the photosensitive receiver is very can be set so that even the smallest Roll marks can be detected.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Erkennen periodischer Walzmarken einer Walze, insbesondere bei der Herstellung von metallischen Blechen oder Folien, insbesondere zum Durchführen des obengenannten Verfahrens umfaßt wenigstens eine optische Abtasteinrichtung, um die Oberfläche des gewalzten Bandes in Förderrichtung hinter der Bearbeitungswalze optisch abzutasten, einen Taktgeber zum Erzeugen eines Taktgebersignals, aufgrund dessen die Ausgangswerte der Abtasteinrichtung während einer Meßperiode in eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Meßwerten unterteilt werden, und wenigstens ein Speichermittel, in dem für jede Meßperiode die Meßwerte gespeichert werden. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß der Taktgeber mit der Bearbeitungswalze drehfest und schlupffrei in Verbindung steht, um das Taktgebersignal in Abhängigkeit von dem Drehwinkel der Walze zu erzeugen.The device according to the invention for recognition periodic roll marks of a roll, especially in the Production of metal sheets or foils, in particular for performing the above-mentioned method includes at least one optical pickup to detect the Surface of the rolled strip in the conveying direction behind to optically scan the processing roller, a clock for generating a clock signal, on the basis of which the Output values of the scanner during a Measurement period into a variety of consecutive Measured values are divided, and at least one Storage means in which the measured values for each measuring period get saved. According to the invention it is provided that the clock with the processing roller rotatable and slip-free is connected to the clock signal in Depending on the angle of rotation of the roller.

Es kann vorgesehen sein, daß die optische Abtasteinrichtung wenigstens einen Abtastkopf aufweist, der so ausgebildet ist, um lediglich einen Teilabschnitt der Breite des Bandes abzutasten, daß Transportmittel vorgesehen sind, um den Abtastkopf in einer Richtung quer zur Förderrichtung des Bandes zu transportieren, und daß ein Steuermittel vorhanden ist, um den Transport der Abtasteinrichtung abschnittsweise nach Ablauf von wenigstens zwei Meßperioden oder kontinuierlich zu bewirken. Dabei kann es je nach Breite des Bandes und Dauer des Durchlaufs des gesamten Bandes zweckmäßig sein, wenn die Abtasteinrichtungen mehrere Abtastköpfe aufweist, die entlang der Breite des Bandes vorgesehen sind, die durch das Transportmittel quer zum Band bewegt werden. Dadurch kann die Abtastzeit für die gesamte Breite des Bandes erheblich reduziert werden.It can be provided that the optical scanning device has at least one scanning head designed in this way is only a portion of the width of the tape to scan that means of transport are provided to the Readhead in a direction transverse to the conveying direction of the Belt to transport, and that a control means is present to transport the scanner in sections after the end of at least two measuring periods or to effect continuously. It can vary depending Width of the band and duration of the run of the whole Band be useful when the scanning devices has a plurality of scanning heads along the width of the Band are provided, which cross through the means of transport be moved to the tape. This allows the sampling time for the entire width of the belt can be significantly reduced.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on the schematic Drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Walzeinrichtung mit einem Walzenpaar, Fig. 1 is a side view of a rolling means having a roller pair,

Fig. 2 die Draufsicht auf die Walzeinrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 2 is a plan view of the rolling device according to FIG. 1,

Fig. 3 ein Blockdiagramm der Vorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 3 is a block diagram of the apparatus according to the invention,

Fig. 4 die Seitenansicht des Abtastkopfes, Fig. 4 is a side view of the scanning head,

Fig. 5 in perspektivischer Darstellung das Meßfeld in bezug auf das Band, und Fig. 5 is a perspective view of the measuring field with respect to the tape, and

Fig. 6 das Raster für die Abtastung des Bandes über dessen Gesamtbreite. Fig. 6 shows the grid for scanning the tape across its entire width.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Walzeinrichtung dargestellt, in der ein Walzband 11 durch eine Walzenpaar 12 in der Dicke reduziert wird. Das Band 11 bewegt sich dabei in Richtung des Pfeiles 10 durch die Walzeinrichtung. Das Walzenpaar 12 weist eine obere und untere Walze 13, 14 auf, wobei die obere Bearbeitungswalze 13 die empfindliche Oberfläche bzw. Funktionsfläche 15 des Walzbandes behandeln soll. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß das Walzband zwei empfindliche Oberflächen aufweist. In diesem Fall wäre das Walzband beidseitig bzw. wären die obere und untere Walze zu kontrollieren.In Figs. 1 and 2, a roller device is shown in which a rolled strip 11 is reduced by a pair of rollers 12 in the thickness. The belt 11 moves in the direction of arrow 10 through the rolling device. The roller pair 12 has an upper and lower rollers 13, 14, the upper work roll 13 is to handle 15 of the rolled strip or the sensitive surface functional surface. Of course, it is also possible for the rolled strip to have two sensitive surfaces. In this case, the rolled strip would be on both sides or the upper and lower rolls would have to be checked.

Die Walze 13 befindet sich im ständigen Kontakt mit dem Walzband und bestimmt maßgeblich dessen Oberflächenbeschaffenheit. Es ist offensichtlich, daß Fehlstellen 16 auf der Oberfläche 17 der Walze zwangsläufig Eindrücke 18' und 18'', die sogenannten Walzmarken, auf dem Band erzeugen. Der besseren Darstellbarkeit halber sind in der Zeichnung diese Eindrücke als Erhebungen dargestellt. Diese Walzmarken führen häufig zu einem Ausschuß des hergestellten Walzbandes. Sofern es sich bei den Fehlstellen 16 auf der Walze 13 um Beschädigungen handelt, werden die Walzmarken 18' und 18'' periodisch auf dem Band 11 auftauchen. Der Abstand zwischen zwei Walzmarken ist dabei im wesentlichen konstant und entspricht dem Umfang der Walze 13 unter Berücksichtigung eines Schlupffaktors des stets vorhandenen Schlupfes zwischen Walze und Band.The roller 13 is in constant contact with the rolled strip and crucially determines its surface quality. It is evident that imperfections 16 on the surface 17 of the roller inevitably produce impressions 18 'and 18 '', the so-called roller marks, on the belt. For the sake of better representation, these impressions are shown as elevations in the drawing. These rolling marks often lead to a scrap of the rolled strip produced. If the defects 16 on the roller 13 are damaged, the roller marks 18 'and 18 ''will periodically appear on the belt 11 . The distance between two roll marks is essentially constant and corresponds to the circumference of the roll 13 , taking into account a slip factor of the slip that is always present between the roll and the strip.

In Fig. 3 ist eine Vorrichtung zum Erkennen derartiger periodischer Walzmarken dargestellt. Die Vorrichtung weist eine optische Abtasteinrichtung 19 auf, die in Förderrichtung 10 des Bandes 11 hinter der Walzeinrichtung 12 mit der Bearbeitungswalze 13 angeordnet ist. Die Abtasteinrichtung 19 weist einen optischen Abtastkopf 20 auf, der an einer Traverse 21 mit einer nicht gezeigten Transporteinrichtung quer zur Förderrichtung über die Breite des Bandes transportiert werden kann. FIG. 3 shows a device for recognizing such periodic rolling marks. The device has an optical scanning device 19 which is arranged in the conveying direction 10 of the belt 11 behind the rolling device 12 with the processing roller 13 . The scanning device 19 has an optical scanning head 20 , which can be transported across the width of the belt on a traverse 21 with a transport device, not shown, transversely to the conveying direction.

Im einzelnen ist die Anordnung so getroffen, daß der Abtastkopf 20 lediglich ein Abschnitt 22 der Breite des Bandes 11 während eines Abtastvorganges abtastet. Für die Abtastung der gesamten Bandbreite wird der Abtastkopf entsprechend schrittweise senkrecht zur Förderrichtung vorbewegt, bis die gesamte Breite erfaßt worden ist. Die Abtastvorrichtung 19 befindet sich vorzugsweise dicht bei der Walze 13, um eine Beeinflussung durch eventuelle differentielle Schlupfabweichungen zu minimieren.In particular, the arrangement is such that the scanning head 20 scans only a portion 22 of the width of the tape 11 during a scanning process. For the scanning of the entire bandwidth, the scanning head is advanced gradually perpendicular to the conveying direction until the entire width has been detected. The scanning device 19 is preferably located close to the roller 13 in order to minimize the influence of possible differential slip deviations.

Das Ausgangssignal der optischen Abtasteinrichtung wird einer Datenverarbeitungsanlage 23 zugeführt. Die Datenverarbeitungsanlage weist einen Analog-Digitalwandler 24 auf, mit dem das Ausgangssignal der optischen Abtasteinrichtung taktweise in digitale Werte Dj umgewandelt wird. Die digitalisierten Werte werden in einer Speichereinheit 25 gespeichert.The output signal of the optical scanner is fed to a data processing system 23 . The data processing system has an analog-digital converter 24 with which the output signal of the optical scanning device is converted into digital values Dj in cycles. The digitized values are stored in a storage unit 25 .

Im einzelnen ist ein Taktgeber 26 vorgesehen, der drehfest und schlupffrei mit der Bearbeitungswalze 13 in Verbindung steht. Der Taktgeber 25 erzeugt zum einen ein Taktgebersignal, daß einem bestimmten Drehwinkel der Walze 13 entspricht. Zum anderen erzeugt der Taktgeber nach jeder vollständigen Umdrehung der Walze ein Synchronisationssignal. Das Synchronisationssignal dient zum Bestimmen des Anfangs (Nullsetzung) bzw. Endes Meßperiode. In particular, a clock generator 26 is provided, which is connected to the processing roller 13 in a rotationally fixed and slip-free manner. The clock generator 25 generates a clock signal that corresponds to a certain angle of rotation of the roller 13 . On the other hand, the clock generator generates a synchronization signal after each complete rotation of the roller. The synchronization signal is used to determine the start (zeroing) or end of the measuring period.

Die optische Abtasteinrichtung 19 und deren Transportsystem zur schrittweisen oder kontinuierlichen Bewegung des Abtastkopfes 20 sowie der Taktgeber 26 und die Speichereinheit 25 stehen in Verbindung mit einer zentralen Steuer- und Auswerteeinheit 27, die die einzelnen Verarbeitungsschritte steuert und die digitalisierten und gespeicherten Daten auswertet und gegebenenfalls auf einem Bildschirm 28 darstellt. Auch kann vorgesehen werden, daß die Steuereinheit 27 mit der Maschinensteuerung oder einer Alarmgebereinrichtung zusammenwirkt, um bei einer detektierten defekten Walze ein entsprechendes Signal zu erzeugen.The optical scanning device 19 and its transport system for the gradual or continuous movement of the scanning head 20 as well as the clock generator 26 and the storage unit 25 are connected to a central control and evaluation unit 27 which controls the individual processing steps and evaluates and, if necessary, evaluates the digitized and stored data represents a screen 28 . It can also be provided that the control unit 27 interacts with the machine control or an alarm device in order to generate a corresponding signal when a defective roller is detected.

Der Abtastkopf 20 weist bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Lichtquelle 29 auf, die die Oberfläche 15 linienartig zumindest über die Breite des Bandabschnitts 22 beleuchtet. Der Lichtstrahl 30 wird mit dem gleichen Ausfallswinkel wie der Einfallswinkel reflektiert und trifft beispielsweise auf ein Element 31 mit lichtabsorbierenden Eigenschaften. Es ist ein lichtempfindlicher Empfänger 32 vorgesehen, der in einem Bereich außerhalb des direkt reflektierten Lichtstrahls 33 im nahen Dunkelfeld oder im Zwielicht angeordnet ist. Bei einer fehlerfreien Oberfläche 15 des Bandes wird der lichtempfindliche Empfänger demnach nicht oder nur wenig belichtet, und es wird neben dem Signalrauschen ein Ausgangssignal erzeugt, das der Oberflächenrauhigkeit entspricht.In the exemplary embodiment shown in FIG. 4, the scanning head 20 has a light source 29 which illuminates the surface 15 in a line-like manner at least over the width of the band section 22 . The light beam 30 is reflected with the same angle of incidence as the angle of incidence and strikes, for example, an element 31 with light-absorbing properties. A light-sensitive receiver 32 is provided, which is arranged in a region outside the directly reflected light beam 33 in the near dark field or in the twilight. If the surface 15 of the strip is free of defects, the light-sensitive receiver is accordingly not or only slightly exposed, and in addition to the signal noise, an output signal is generated which corresponds to the surface roughness.

Beim Auftreten einer Walzmarke 18 im Blickfeld des lichtempfindlichen Empfängers wird neben dem reflektierten Licht zusätzliches Streulicht 34 erzeugt, das den lichtempfindlichen Empfänger stärker belichtet, so daß ein verändertes Ausgangssignal erzeugt wird. Die Stärke des Ausgangssignals kann als Maß für die Größe der Walzmarke 18 herangezogen werden.When a roller mark 18 appears in the field of view of the light-sensitive receiver, additional scattered light 34 is generated in addition to the reflected light, which exposes the light-sensitive receiver more strongly, so that a changed output signal is generated. The strength of the output signal can be used as a measure of the size of the roller mark 18 .

Es kann vorgesehen werden, daß der Abtastkopf nach außen gekapselt ausgebildet ist, um eine Verschmutzung durch Öldämpfe, Fette oder Staub zu verhindern. Dabei wird jedoch häufig nicht zu vermeiden sein, daß die der Oberfläche zugewandte durchsichtige Abdeckung verschmutzt. Es kann auch vorgesehen werden, daß der optische Abtastkopf unter Druckluft gehalten wird, so daß ein Eindringen von Schmutz ebenfalls verhindert wird.It can be provided that the scanning head faces outwards is encapsulated to prevent contamination by To prevent oil vapors, greases or dust. However, it will Often the surface cannot be avoided facing transparent cover dirty. It can also be provided that the optical readhead under Compressed air is kept so that dirt can penetrate is also prevented.

Im folgenden wird die Funktion der Vorrichtung und das Meß- und Auswerteprinzip näher erläutert. Zu Beginn der Messung befindet sich der Abtastkopf vorzugsweise an einem Rand des Bandes 11, das von der Bearbeitungswalze 13 behandelt wird. Der Abtastkopf erfaßt somit den ersten Breitenabschnitt 22 des Bandes 11. Zum Anfang eines Abtastvorganges über einem Breitenabschnitt 22 des Bandes befindet sich kein Wert im Speicher 25.The function of the device and the measuring and evaluation principle are explained in more detail below. At the start of the measurement, the scanning head is preferably located on an edge of the belt 11 which is treated by the processing roller 13 . The scanning head thus detects the first width section 22 of the belt 11 . At the beginning of a scan across a width portion 22 of the tape, there is no value in memory 25 .

Die Meßperiode wird durch ein entsprechendes Synchronisationssignal vom Taktgeber 26 gestartet. Aus dem in einer Meßperiode erzeugten Ausgangssignal der Abtasteinrichtung werden in dem A/D-Wandler mittels des Taktgebersignals eine Vielzahl von digitalisierten, aufeinanderfolgenden Meßwerten erzeugt, die in dem Speichermittel aufeinanderfolgend unter einer durch D_ij definierbaren Speicheradresse abgelegt werden. Der Zähler i steht für die Ordnungsnummer des Meßwertes, und der Zähler j steht für die Ordnungsnummer der Meßperiode. Die Anzahl der Meßwerte ist abhängig von dem gewünschten Auflösevermögen und der Rechengeschwindigkeit der Datenverarbeitungsanlage. Bei hoher gewünschter Auflösung muß eine ausreichend hohe Anzahl gewählt werden, um eine ausreichende Genauigkeit zu erzielen. Es hat sich gezeigt, daß eine Zerlegung einer Meßperiode in etwa 4000-10 000 Meßwerte ausreichend ist.The measuring period is started by a corresponding synchronization signal from the clock generator 26 . From the output signal of the scanning device generated in one measuring period, a multiplicity of digitized, successive measured values are generated in the A / D converter by means of the clock signal, which are stored successively in the memory means under a memory address which can be defined by D _ij . The counter i stands for the order number of the measured value and the counter j stands for the order number of the measurement period. The number of measured values depends on the desired resolution and the computing speed of the data processing system. If the desired resolution is high, a sufficiently large number must be selected in order to achieve sufficient accuracy. It has been shown that it is sufficient to break down a measuring period into approximately 4000-10,000 measured values.

Nach einer vollständigen Umdrehung der Walze 13 wird der Zähler i auf Null gesetzt, während der Zähler j um Eins erhöht wird. Nach dem Abtasten desselben Breitenabschnitts 22 in der zweiten Meßperiode wird der Zähler i wiederum zurückgesetzt und der Zähler j um Eins erhöht. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis diejenige Meßperiode mit der Ordnungsnummer vollendet ist, die der vorbestimmten Anzahl von durchzuführenden Abtastungen entspricht. Es hat sich gezeigt, daß 4 bis 8 aufeinanderfolgende Meßperioden ausreichend sind, um eine periodische Walzmarke zu erkennen.After a complete rotation of the roller 13 , the counter i is set to zero, while the counter j is increased by one. After the same width section 22 has been scanned in the second measuring period, the counter i is again reset and the counter j is increased by one. This process is repeated until the measurement period with the order number that corresponds to the predetermined number of scans to be carried out is completed. It has been shown that 4 to 8 successive measuring periods are sufficient to recognize a periodic rolling mark.

In der Speichereinheit sind demnach die Meßwerte der einzelnen Meßperioden für einen Bandbreitenabschnitt in Form einer Matrix gespeichert, deren Spaltenzahl beispielsweise die Anzahl der Meßperioden und deren Reihenzahl der Anzahl der Meßwerte je Meßperiode entspricht. Das Speicherschema ist in der Tabelle 1 wiedergegeben: The measured values are accordingly in the memory unit individual measuring periods for a bandwidth section in Form saved as a matrix, the number of columns for example the number of measuring periods and their Number of rows of the number of measured values per measuring period corresponds. The storage scheme is in Table 1 reproduced:

Tabelle 1 Table 1

Aufgrund der Tatsache, daß eine Meßperiode durch das Synchronisationssignal an immer der gleichen Stelle des Umfanges der Walze beginnt, entspricht ein Meßwert auch stets einem vorbestimmten durchlaufenen Drehwinkel der Walze. Dies hat den Vorteil, daß eine bestimmte Stelle des Umfanges der Walze durch einen bestimmten abgetasteten Längenabschnitt des Bandes in jeder Meßperiode j und somit durch einen Meßwert mit derselben Ordnungsnummer i repräsentiert wird.Due to the fact that a measurement period by the Synchronization signal always in the same place on the Circumference of the roller begins, a measured value also corresponds always a predetermined swept angle of rotation Roller. This has the advantage that a certain point of the Circumference of the roller by a certain sensed Length section of the tape in each measuring period j and thus by a measured value with the same order number i is represented.

Sofern sich auf der Walze nunmehr eine Fehlstelle befindet, wird die dadurch erzeugte Walzmarke in jeder Meßperiode durch einen oder mehrere Meßwerte mit jeweils der gleichen Ordnungsnummer i erfaßt. In der Tabelle 1 ist dies stark vereinfacht dargestellt. Sofern das Ausgangssignal Null ist oder unter einem bestimmten Schwellenwert liegt, erfolgt kein Eintrag. Eine Änderung des Ausgangssignals durch einfallendes Streulicht wird durch eine 1 dargestellt. In der Tabelle 1 tritt in jeder Meßperiode jeweils an dem Meßwert mit der Ordnungsnummer i = 7 eine Änderung ein. Dies läßt auf eine periodische Walzmarke schließen.If there is now a defect on the roller, is the roll mark generated thereby in each measuring period by one or more measured values, each with the same Order number i recorded. This is strong in Table 1 shown in simplified form. If the output signal is zero or is below a certain threshold no entry. A change in the output signal by stray light is represented by a 1. In Table 1 occurs in each measurement period on the Measured value with order number i = 7. This suggests a periodic rolling mark.

Sobald der Abtastvorgang an einem Breitenabschnitt 22 beendet ist, wird der Abtastkopf um einen Breitenabschnitt weiter bewegt. Dabei werden gleichzeitig die Speicherinhalte D_ij zurückgesetzt, so daß für eine gleiche Anzahl von Meßperioden der gleiche Abtastvorgang an diesem Breitenabschnitt wiederholt wird. Grundsätzlich ist es hierbei möglich, für unterschiedliche Breitenabschnitte unterschiedlich viele Meßperioden und/oder Meßwerte je Meßperiode vorzusehen.As soon as the scanning process at a width section 22 has ended, the scanning head is moved further by a width section. At the same time, the memory contents D _{ij are} reset, so that the same scanning process is repeated on this width section for an equal number of measuring periods. In principle, it is possible to provide different measurement periods and / or measurement values for each measurement period for different width sections.

Es kann weiterhin vorgesehen werden, daß die während eines Abtastvorganges eines Breitenabschnitts erzeugten Meßwerte mit der gleichen Ordnungsnummer für alle Meßperioden j einer Mittelwertbildung oder einer ähnlichen Verknüpfung unterzogen werden. Dadurch kann ein verändertes Fehlersignal stärker von Signalrauschen hervorgehoben werden.It can also be provided that during a Scanning process of a section of width generated measured values with the same order number for all measuring periods j averaging or a similar link be subjected. This can change Error signal highlighted more by signal noise become.

Es ist selbstverständlich, daß eine Walzmarke sich nicht nur über einen Meßwert, sondern über mehrere Meßwerte erstrecken wird, da ein Meßwert in der Regel einer zu kleinen Ausdehnung entspricht. Eine periodische Walzmarke würde also auch dann vorliegen, wenn ein verändertes Ausgangssignal für jeweils wenigstens zwei Meßwerte vorliegt, die für jede Meßperiode die gleiche Ordnungsnummer i haben. Es kann ein Bereich der Ordnungsnummern der Meßwerte vorgesehen werden, innerhalb dessen ein verändertes Ausgangssignal als Ursache von demselben Walzenfehler erkannt wird. So könnten beispielsweise in der obigen Tabelle 1 die in Klammern dargestellten veränderten Meßwerte auf den Tabellenplätzen (4,8) und (5,6) als zu derselben periodischen Walzmarke gehörig erkannt werden. It goes without saying that a rolling mark is not only over one measured value, but over several measured values will extend, since a measured value is usually one too corresponds to small expansion. A periodic rolling mark would also exist if there was a change Output signal for at least two measured values is present, which is the same for each measurement period Have order number i. It can be an area of Order numbers of the measured values are provided within whose a changed output signal as the cause of same roller error is detected. So could for example in Table 1 above, the brackets shown changed measured values in the table spaces (4.8) and (5.6) as at the same periodic rolling mark be properly recognized.

Reference list

1010th

Förderrichtung
Direction of conveyance

1111

Band
tape

1212th

Walzeinrichtung
Rolling device

1313

Bearbeitungswalze
Processing roller

1414

Walze
roller

1515

Oberfläche
surface

1616

Fehlstelle
Missing part

1717th

Oberfläche
surface

1818th

Walzmarke
Roll mark

1919th

Abtasteinrichtung
Scanner

2020th

Abtastkopf
Readhead

2121

Traverse
traverse

2222

Breitenabschnitt
Latitude

2323

Datenverarbeitungsanlage
Data processing system

2424th

A/D-Wandler
A / D converter

2525th

Speichereinheit
Storage unit

2626

Taktgeber
Clock

2727

Steuer- und Auswerteeinheit
Control and evaluation unit

2828

Monitor
monitor

2929

Lichtquelle
Light source

3030th

Lichtstrahl
Beam of light

3131

Lichtabsorptionseinrichtung
Light absorption device

3232

lichtempfindlicher Empfänger
photosensitive receiver

3333

reflektierter Strahl
reflected beam

3434

Streulicht
Stray light

Claims

1. A method for recognizing periodic roll marks of a processing roller ( 13 ), in particular in the production of metallic sheets or foils, in which the surface of the rolled strip ( 11 ) in the conveying direction behind the processing roller with an optical scanning device (at least one scanning head ( 20 )) ( 19 ) is scanned over at least two measuring periods, which correspond to one complete revolution of the processing roller, the output signal of the scanning device being divided during a measuring period by means of a clock signal into a plurality of successive measured values which are stored in a memory means ( 25 ) for each measuring period, and a periodic roller mark is detected by a change of essentially the same assigned measurement values in at least two measurement periods, characterized in that the clock signal for generating the measurement values from the rotation of the processing ngswalze ( 13 ) is removed and that after each complete rotation of the roller a start signal is generated to determine the beginning or the end of the measuring period, so that each measured value corresponds to a predetermined angle of rotation of the processing roller in each measuring period.

2. The method according to claim 1, characterized in that the measurements over at least 4 to 16 revolutions of the Processing roller can be performed.

3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the scanning device ( 19 ) has a plurality of scanning heads along the width of the tape in order to optically scan only a portion of the tape.

4. A method for recognizing periodic roll marks of a processing roller ( 13 ), in particular in the production of metallic sheets or foils, in which the surface of the rolled strip ( 11 ) in the conveying direction behind the processing roller with an optical scanning device having at least one scanning head ( 20 ) ( 19 ) is scanned over at least two measuring periods, which correspond to one complete revolution of the processing roller, the output signal of the scanning device being divided during a measuring period by means of a clock signal into a plurality of successive measured values which are stored in a memory means ( 25 ) for each measuring period, and a periodic roller mark is detected by a change of essentially the same assigned measurement values in at least two measurement periods, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the optical scanning takes place only over a partial section of the width of the belt and the optical scanning head is moved section by section along the width transversely to the conveying direction ( 10 ) after at least two measuring periods or continuously in order to scan essentially the entire width of the belt ( 11 ).

5. The method according to claim 4, characterized in that the surface by several scanning heads along the width of the tape is scanned with the same Distance across the belt continuously or in sections moved in parallel after at least two measuring periods become.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the optical scanning head ( 20 ) has at least one light-sensitive receiver ( 32 ) which is arranged outside the directly reflected light beam ( 33 ) of a light source in the dark field or in the twilight to receive scattered light ( 34 ) when a roller mark ( 18 ) occurs.

7. Device for recognizing periodic roll marks of a processing roller, in particular in the production of metallic sheets or foils, with an optical scanning device ( 19 ) having at least one scanning head, around the surface ( 15 ) of the rolled strip ( 11 ) optically in the conveying direction behind the processing roller to scan, with a clock ( 26 ) for generating a clock signal, on the basis of which the output values of the scanning device ( 19 ) are divided into a plurality of successive measured values during a measuring period, and with at least one storage means ( 25 ) in which the measured values for each measuring period can be stored, characterized in that the clock is in a rotationally fixed connection with the processing roller ( 13 ) in order to generate the clock signal as a function of the angle of rotation of the roller.

8. The device according to claim 7, characterized in that the scanning device has several scanning heads along the Width of the band has to be only one at a time Partially scan the tape optically.

9. Device for recognizing periodic roll marks of a processing roller, in particular in the production of metallic sheets or foils, with an optical scanning device ( 19 ) having at least one scanning head, around the surface ( 15 ) of the rolled strip ( 11 ) in the conveying direction behind the processing roller to scan, with a clock ( 26 ) for generating a clock signal, on the basis of which the output values of the scanning device ( 19 ) are divided into a plurality of successive measured values during a measuring period, and with at least one storage means ( 25 ) in which the measured values for each measuring period can be stored, in particular according to one of the preceding claims 7 or 8, characterized in that the scanning head ( 20 ) scans only a portion ( 22 ) of the width of the tape, that transport means ( 21 ) are provided to move the scanning head ( 20 ) in one Direction transverse to the conveying direction of the belt s to be transported, and that a control means ( 27 ) is provided in order to effect the transport of the scanning head continuously or in sections after at least two measuring periods.

10. The device according to claim 9, characterized in that multiple scan heads along the width of the tape are provided, which are transverse to the means of transport Tape continuously or after at least two at a time Measurement periods are moved in sections.

11. The device according to claim 7 to 10, characterized in that the optical scanning head ( 20 ) has at least one light-sensitive receiver ( 32 ) which is arranged outside the directly reflected light beam ( 33 ) of a light source in the dark field or in the twilight, in which Occurrence of a roller mark ( 18 ) to receive its scattered light ( 34 ).