DE2736235C3

DE2736235C3 - Vorrichtung zum Erfassen der Ebenheit von Walzgut

Info

Publication number: DE2736235C3
Application number: DE19772736235
Authority: DE
Inventors: Takashi Emori; Takanori Fujiwara; Hisashi Kurashiki Okayama Miura; Yoshio Sato
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1976-08-13
Filing date: 1977-08-11
Publication date: 1981-07-16
Also published as: FR2361629A1; FR2361629B1; JPS5322762A; DE2736235B2; AU2761077A; DE2736235A1; GB1545685A; BR7705360A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen der Ebenheit von Walzgut mit Hilfe einer optischen Fühleranordnung und einer dieser nachgeschalteten Signalverarbeitungseinrichtung.

Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der GB-PS 12 90 096 bekannt, wobei die Fühleranordnung eine stabförmige 'lichtquelle und eine Fernsehkamera zum Auffangen des vom Walzgut reflektierten Bildes der Lichtquelle umfaßt Die Vorrichtung mißt die in Abhängigkeit von der Ebenheit bzw. Unebenheit des Walzgutes beim Walzen auftretenden Oszillationen des reflektierten Bildes, die ein Maß für die Ebenheit des Walzgutes sind.

Wenn jedoch die Walzgeschwindigkeit gering ist, so bleibt das reflektierte Bild der Lichtquelle stationär bzw. werden die Oszillationen des Bildes hinsichtlich ihrer Amplitude außerordentlich klein, so daß das Meßsignal gegen 0 geht Ähnliches gilt, wenn die Walzgeschwindigkeit hoch ist, weil dann das Walzgut zu Vibrationen auf dem Rollgang neigt, wodurch ebenfalls das Meßsignal abnimmt. Diesem Umstand trägt die bekannte Vorrichtung nicht Rechnung, so daß sie eine fehlerhafte Anzeige liefert, wenn ein großer Walzgeschwindigkeitsbereich überstrichen wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß sie die Ebenheit des Walzgutes über einen großen Walzgeschwindigkeitsbereich hinweg fehlerfrei anzeigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Signalverarbeitungseinrichtung das Ausgangssignal 4er Fühleranordnung in Abhängigkeit von der Walzgeschwindigkeit korrigiert.

Da sich das Ausgangssignal der Fühleranordnung lediglich außerhalb eines mittleren Walzgeschwindigkeiisbereichs stark ändert, ist es nur notwendig, in dem unter dem mittleren Bereich liegenden Geschwimligkeitsbereich die Korrektur mit Hilfe eines Niedergeschwindigkeitsprozessors und in dem über dem mittleren Bereich liegenden Geschwindigkeitsbereich die Korrektur mil Hilfe eines Hochgeschwindigkeitsprozessors vorzunehmen.

Die Erfindung wird nun im folgenden anhand der Zeichnung eines Aiisfiiririingsbcispicls näher erläutert.

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Es zeigt

F i g. 1 ein Blockdiagramm der Schaltung der Vorrichtung,

Fig.2 eine Ansicht zur Erläuterung der gegenseitigen Anordnung einer Fernsehkamera, des Walzgutes und einer stabförmigen Lichtquelle,

Fig.3 ein weiter aufgelöstes Blockdiagramm der Steuerschaltung 7 in F i g. 1 und

Fig.4 eine grafische Darstellung zur Veransc'haulichung der Beziehung zwischen der Walzgeschwindigkeit und der Anzeige der Ebenheit des Walzgutes bei der Vorrichtung.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist wird ein metallenes Werkstück durch ein übliches Walzgerüst mit unteren und oberen Arbeitswalzen 2 und unteren und oberen Stützwalzen 3 zu Walzblech gewalzt wobei das durch das Walzblech gebildete Walzgut 1 auf einem Rollgang 4 weitergefördert wird. Das Abbild einer speziellen stabförmigen Lichtquelle 10 (vgl. F i g. 2), welches auf dem Walzgut 1 fokussiert wird, wird von einer Fernsehkamera 5 erfaßt, während die Walzgeschwindigkeit durch einen Geschwindigkeitsfühler 6 ermittelt wird.

Der Ausgang der Fernsehkamera 5 liegt an einer Steuerschaltung 7, welche nachfolgend anhand der F i g. 3 noch näher erläutert wird, und der Ausgang xder Steuerschaltung 7 lieg; an einem Niedergeschwindigkeits-Prozessor 8, dessen Ausgang y an einem Hochgeschwindigkeits-Prozessor 9 liegt. Der Ausgang ν des Geschwindigkeitsfühlers 6 liegt an beiden Prozessoren 8 und 9, so daß der Niedergeschwindigkeits-Prozessor 8 den Ausgang χ der Steuerschaltung 7 in Abhängigkeit vom Ausgang v, der die Information der Walzgeschwindigkeit enthält, korrigieren kann, während der Hochgeschwindigkeits-Prozessor 9 den Ausgang y aus dem Niedergeschwindigkeits-Prozessor 8 in Abhängigkeit vom Ausgang ν korrigieren kann.

Der schichtförmige Lichtstrahl aus der stabförmigen Lichtquelle 10 wird in der aus F i g. 2 er: 'rhtlichen Weise auf dem Walzgut 1 fokussiert, wobei die Oszillation dieses Abbildes von der Fernsehkamera 5 erfaßt und in elektrische Signale umgewandelt wird, welche der Steuerschaltung 7 zugeführt werden. Diese Abbildungssignale enthalten Information über die Oszillation des Abbildes auf dem Walzgut 1.

Wie aus Fi g. 3 ersichtlich ist. weist die Steuerschaltung 7 einen Detektor 7| zur Erfassung der Oszillation des Abbildes gemäß der Information im Ausgangssignal der Fernsehkamera 5. ein Hochpaßfilter 7₂. das die Gesamtoberflächen-Balligkeit des Walzgutes I aus dem Ausgangssignal des Detektors 7, ausfiltert, und eine Integrationsschaltung 7> auf, welche das Ausgangssignal aus dem Hochpaßfilter 7? integriert, um so das Ausgangssignal χ zu erhalten, das die Ebenheit des Walzgutes 1 wiedergibt.

Wenn die Walzgeschwindigkeit gering ist, so wird das aus dem Detektor 7, austretende und das Hochpaßfilter 72 durchsetzende Signal in seiner Signalhöhe verringert. Selbst ohne das Hochpaßfilter 7₂. und bevor die Oszillation des Abbildes auf dem Walzgut 1 ihren Spit/enwert erreicht, gibt der Ausgang aus der Integrationsschalüing 7| die Unebenheit des Walzgutes I kleiner wieder als es der tatsächlichen Unebenheit entspricht. Im einzelnen integriert die Integrationsschal-Hing 7| das wellenförmige Signal, so daß das integrierte Signal ebenfalls in Wellenform vorliegt und kleiner ist als das Signal, welches den Spitzenwert der Oszillation des Abbildes darstellt. Als folge hiervon ist in der aus

F i g. 4 ersichtlichen Weise das Ausgangssignal χ aus der Steuerschaltung 7 kleiner als die Signalhöhe, welche die tatsächliche Ebenheit des Walzgutes 1 richtig wiedergeben würde.

Wie wiederum aus F i g. 1 ersichtlich ist, wird das Ausgangssignal χ aus der Steuerschaltung 7 dem Niedergeschwindigkeits-Prozessor 8 zugeführt, in dem das Ausgangssignal * in Abhängigkeit von der Walzgeschwindig'r.eit v, welche vom Geschwindigkeitsfühler 6 aus eingegeben wird, korrigiert wird. Da das Ausgangssignal yaus dem Niedergeschwindigkeits-Prozessor 8 höher sein muß als ein Bezugswert bei einer Geschwindigkeit unterhalb einer vorbestimmten Walzgeschwindigkeit Vu erfolgt die Korrektur anhand der Gleichung

I]*

Hierin sind b und m Konstanten und es gilt ν < vl.

Bei einer unterhalb eines bestimmten Wertes v_s liegenden Walzgeschwindigkeit kann kaum eine Oszillation des Abbiides beobachtet werden, so daß kein Ausgangssignal y aus dem Niedergeschwindigkeits-Prozessor 8 gewonnen wird.

Bei einer oberhalb einer bestimmten hohen Walzgeschwindigkeit vh liegenden Walzgeschwindigkeit wird das Ausgangssignal y aus dem Niedergeschwindigkeits-Prozessor 8 durch folgende Gleichung korrigiert:

ζ = [a(v- Vh)" + I]Af (II)

Hierbei sind a und η Konstanten, wobei gilt: ν > Vhin Da das Ausgangssignal der Steuerschaltung 7 in Abhängigkeit von der Walzgeschwindigkeit korrigiert wird, kann das Ausgangssignal ζ aus dem Hochgeschwindigkeits-Prozessor 9 die Ebenheit des Walzgutes 1 mit höherer Genauigkeit wiedergeben.
Statt über die Arbeitswalzendrehzahl kann die Walzgeschwindigkeit auch über die Drehzahl einer Rolle des Rollganges 4 erfaßt werden. Auch kann eine andere optische Fühleranordnung eingesetzt oder die Reihenfolge d~s Niedergeschwindigkeits- und Hochgeschwindigkeitsprozessors 8 bzw. 9 ir der Schaltung umgekehrt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Erfassen der Ebenheit von Walzgut mit Hilfe einer optischen Fühleranordnung und einer dieser nachgeschalteten Signalverarbeitungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtung das Ausgangssignal der Fühleranordnung in Abhängigkeit von der Walzgeschwindigkeit korrigiert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Signalverarbeitungseinrichtung einen Niedergeschwindigkeitsprozessor (8) für die Korrektur bei niedrigen Walzgeschwindigkeiten und einen Hochgeschwindigkeitsprozessor (9) für die Korrektur bei hohen Walzgeschwindigkeiten aufweist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Niedergeschwindigkeitsprozessor (8) und der iiochgeschwindigkeitsprozessor (9) in Reihe geschaltet sind.