DE19844756A1 - Verfahren und Einrichtung zur Messung der Dicke eines Metallbandes - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Messung der Dicke eines Metallbandes

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Siemens AG
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Siemens AG
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
    • G01B15/02—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness
    • G01B15/025—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons for measuring thickness by measuring absorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
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    • B21B38/02—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring flatness or profile of strips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

Die Erfindung betrifft Verfahren bzw. eine Einrichtung zur Messung der Dicke eines Metallbandes mittels eines Dickenmeß­ gerätes.
Bei Dickenmeßgeräten, die auf dem Absorptionsprinzip basie­ ren, kommt es insbesondere am Bandkopf zu Meßungenauigkeiten.
Entsprechend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Einrichtung anzugeben, das bzw. die es ermöglicht, die Dicke eines Metallbandes präziser zu messen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren bzw. ei­ ne Einrichtung zur Messung der Dicke eines Metallbandes mit­ tels eines Dickenmeßgerätes gelöst, wobei die Steigung der Oberfläche des Metallbandes gemessen wird und wobei ein mit dem Dickenmeßgerät gemessener Dickenmeßwert in Abhängigkeit der Steigung der Oberfläche des Metallbandes korrigiert wird.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Stei­ gung der Oberfläche des Metallbandes in Längsrichtung des Me­ tallbandes gemessen und ein mit dem Dickenmeßgerät gemessener Dickenmeßwert in Abhängigkeit der Steigung der Oberfläche des Metallbandes in Längsrichtung des Metallbandes korrigiert.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Steigung der Oberfläche des Metallbandes in Querrichtung des Metallbandes gemessen und ein mit dem Dickenmeßgerät ge­ messener Dickenmeßwert in Abhängigkeit der Steigung der Ober­ fläche des Metallbandes in Querrichtung des Metallbandes kor­ rigiert.
In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird die Steigung der Oberfläche des Metallbandes in zwei Richtun­ gen gemessen und ein mit dem Dickenmeßgerät gemessener Dic­ kenmeßwert in Abhängigkeit der Steigung der Oberfläche des Metallbandes in beide Richtungen korrigiert.
Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.
Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine Anordnung zur Korrektur eines Dickenmeßwertes,
Fig. 2 die Anordnung eines Dickenmeßgerätes und
Fig. 3 eine alternative Anordnung zur Korrektur eines Dic­ kenmeßwertes.
In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 1 ein Metallband, dessen Dicke gemessen wird. Zur Korrektur eines mit einem in Fig. 2 gezeigten Dickenmeßgerät gemessenen Dickenmeßwertes sind zwei optische Strahler, insbesondere Laser 3 und 4, vorgesehen, die ein Fadenkreuz 9 auf das Metallband 1 projizieren. Das Fadenkreuz 9 wird mit einem optischen Sensor, insbesondere einer Kamera 2, erfaßt.
Fig. 2 zeigt das Metallband 1 im Querschnitt zusammen mit ei­ ner Dickenmeßeinrichtung 5. Die Dickenmeßeinrichtung 5 weist einen Strahler 6 und einen Empfänger 7 auf. Aus der Absorpti­ on des vom Sender ausgesandten Strahls 10 bei Durchtritt durch das Metallband 1 wird ein Wert für die Dicke des Me­ tallbandes 1 errechnet. Die Laser 3 und 4 in Fig. 1 werden so ausgerichtet, daß die Mitte des Fadenkreuzes 9 sich im Nor­ malfall mit dem Durchtrittspunkt 8 des Strahls 10 durch das Metallband 1 deckt. Eine Abweichung des Fadenkreuzes 9 von der gewünschten Position wird mit der Kamera 2 erfaßt und mittels einer nicht dargestellten Auswerteeinrichtung ausge­ wertet. Aus der Abweichung der Position des Fadenkreuzes von seiner normalen Position wird die Steigung des Bandes in zwei telt. und somit der mit dem Dickenmeßgerät 5 ermittelte Dic­ kenmeßwert korrigiert.
Fig. 3 zeigt eine zur Anordnung gemäß Fig. 1 alternative Anord­ nung zur Korrektur eines Dickenmeßwertes. Diese alternative Anordnung ist zur Korrektur eines mit einer Dickenmeßeinrich­ tung 5 gemessenen Dickenmeßwertes einsetzbar. Die Anordnung gemäß Fig. 3 weist als Radarsensoren 11, 12, 13, 14 ausgebildete Abstandssensoren auf, die senkrecht auf das Metallband 1 strahlen, den vom Metallband 1 reflektierten Radarstrahl emp­ fangen und somit die Höhe des Metallbandes 1 messen. D.h. die Radarsensoren 11, 12, 13, 14 messen die Höhe einzelner Punkte des Metallbandes 1. Aus den von den Radarsensoren 11 und 12 gelieferten Signalen wird mittels einer nicht dargestellten Auswerteeinrichtung die Steigung des Metallbandes 1 in Längs­ richtung des Metallbandes 1 im Durchtrittspunkt 8 des Strahls 10 durch das Metallband 1 bestimmt. Aus den von den Radarsen­ soren 13 und 14 gelieferten Signalen wird mittels der nicht dargestellten Auswerteeinrichtung die Steigung des Metallban­ des 1 in Querrichtung des Metallbandes 1 im Durchtrittspunkt 8 des Strahls 10 durch das Metallband 1 bestimmt. Aus den Steigungen des Metallbandes in Längs- und Querrichtung wird die maximale Steigung des Bandes im Durchtrittspunkt 8 (α) ermittelt und der von der Dickenmeßeinrichtung 5 gemessene Dickenmeßwert damit korrigiert.
Der gemessene Dickenmeßwert Dm wird mittels des Zusammenhan­ ges
Dkorr = Dm.cosα
zu einem korrigierten Dickenmeßwert Dkorr korrigiert, wobei α der größte Steigungswinkel des Bandes im Durchtrittspunkt 8 ist.
Durch die beiden Steigungen ist eine Ebene im Raum (bis auf einen Offset) eindeutig bestimmt. Der Winkel α ist der maxi­ male Steigungswinkel dieser Ebene gegen eine waagerechte Flä­ che.

Claims (10)

1. Verfahren zur Messung der Dicke eines Metallbandes (1) mittels einer Dickenmeßeinrichtung (5), dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Oberfläche des Metallbandes (1) gemessen wird und daß ein mit der Dickenmeßeinrichtung (5) gemessener Dickenmeßwert in Abhängigkeit der Steigung der Oberfläche des Metallbandes (1) korrigiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Oberfläche des Metallbandes (1) in Längsrichtung des Metallbandes (1) gemessen wird und daß ein mit der Dickenmeßeinrichtung (5) gemessener Dickenmeßwert in Abhängigkeit der Steigung der Oberfläche des Metallbandes (1) in Längsrichtung des Metallbandes (1) korrigiert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Oberfläche des Metallbandes (1) in Quer­ richtung des Metallbandes (1) gemessen wird und daß ein mit der Dickenmeßeinrichtung (5) gemessener Dickenmeßwert in Ab­ hängigkeit der Steigung der Oberfläche des Metallbandes (1) in Querrichtung des Metallbandes (1) korrigiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Oberfläche des Metallbandes (1) in zwei Richtungen gemessen wird und daß ein mit der Dickenmeßein­ richtung (5) gemessener Dickenmeßwert in Abhängigkeit der Steigung der Oberfläche des Metallbandes (1) in beide Rich­ tungen korrigiert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der Steigung der Oberfläche die Abweichung des Fadenkreuzes von den Bezugslinien gemessen wird, wobei sich die Bezugslinien auf der Oberfläche des Metallbandes er­ geben, wenn das Band flach liegt (Steigung = 0). Aus den Ab­ weichungen zu den Bezugslinien können die Höhen und damit die Steigung β des Bandes berechnet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gemessene Dickenmeßwert gemäß dem Zusammenhang
Dkorr= Dm.cosα
zu einem korrigierten Dickenmeßwert korrigiert wird, wobei
Dm der gemessene Dickenmeßwert,
Dkorr der korrigierte Dickenmeßwert und
α der größte Winkel des Metallbandes gegen eine waagerech­ te Fläche
ist.
7. Einrichtung zur Messung der Dicke eines Metallbandes (1), insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung zur Mes­ sung der Dicke des Metallbandes (1) eine Dickenmeßeinrichtung (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Messung der Dicke des Metallbandes (1) zumindest zwei optische Strahlungsquellen, insbesondere Laser (3, 4), zumindest einen optischen Sensor, insbesondere eine Kamera (2), sowie eine Auswerteeinrichtung aufweist, wo­ bei die Auswerteeinrichtung aus von dem optischen Sensor ge­ lieferten Meßwerten die Steigung der Oberfläche des Metall­ bandes (1) errechnend und einen mit der Dickenmeßeinrichtung (5) gemessenen Dickenmeßwert in Abhängigkeit der Steigung der Oberfläche des Metallbandes (1) korrigierend ausgebildet ist.
8. Einrichtung zur Messung der Dicke eines Metallbandes (1), insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung zur Mes­ sung der Dicke des Metallbandes (1) eine Dickenmeßeinrichtung (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Messung der Dicke des Metallbandes (1) zumindest zwei Abstandssensoren sowie eine Auswerteein­ richtung aufweist, wobei die Auswerteeinrichtung aus von den Abstandssensoren gelieferten Meßwerten die Steigung der Ober­ fläche des Metallbandes (1) errechnend und einen mit der Dic­ kenmeßeinrichtung (5) gemessenen Dickenmeßwert in Abhängig­ keit der Steigung der Oberfläche des Metallbandes (1) korri­ gierend ausgebildet ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie zumindest vier Abstandssensoren aufweist.
10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandssensoren als Radarsensoren (11, 12, 13, 14) aus­ gebildet sind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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