DE2952712A1

DE2952712A1 - Vorrichtung zur erkennung von fehlern

Info

Publication number: DE2952712A1
Application number: DE19792952712
Authority: DE
Inventors: Prof. Dipl.-Phys. Dr.rer.nat. Hermann-Josef Kopineck; Dipl.-Phys. Dr. Wilhelm 4600 Dortmund Tappe
Original assignee: Estel Hoesch Werke AG
Current assignee: Hoesch AG
Priority date: 1979-12-29
Filing date: 1979-12-29
Publication date: 1981-07-02
Also published as: BE886851A; AT386286B; GB2066482A; DE2952712C2; LU83005A1; FR2472747A1; IT8050238A0; GB2066482B; JPS56101508A; NL8005918A; US4377746A; IT1145674B; FR2472747B1; ATA465980A

Description

Hoesch Werke Aktiengesellschaft Eberhardstraße 12, 4600 Dortmund 1

Vorrichtung zur Erkennung von Fehlern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung von Fehlern auf der Oberfläche von schnell bewegtem Band an Walzstraßen.

Bei den hohen Bandgeschwindigkeiten, die bis zu 1600 m/min betragen, ist es sehr schwer, Oberflächenfehler noch rechtzeitig vor dem Aufwickeln der Coils zu erkennen. Damit auch relativ kleine Fehler deutlich sichtbar werden, ist es üblich, das Band mit stroboskopischen Blitzlichtlampen von hoher

Lichtstärke anzustrahlen. Das Blitzlicht dient einmal zur

Erzeugung einer hohen Lichtstärke, was die Erkennbarkeit der Fehler fördert, und außerdem wird durch die kurze Dauer des Lichtes ein optischer Kurzzeitverschluß eingespart, der bekanntlich zum konturenscharfen Sehen beim Aufnehmen von Bildern an schnell bewegten Gegenständen bei'Direktbebbachtung mit dem Auge oder durch Fernseh- oder Filmkameras notwendig ist.

Von Nachteil ist bei diesen Vorrichtungen, daß eine hohe Blitzfolge von mindestens 50 Hz notwendig ist, weil niedrigere Blitz- frequenzen zu einem Flimmern führen, das auch noch von relativ weit entfernt stehendem Bedienungs- und Wartungspersonal als sehr schmerzhaft empfunden wird. Die hohe Blitzfolge führt zu einem schnellen Verbrauch der Blitzlichtbirne, und außerdem wirkt die hohe Beleuchtungsstärke ermüdend und schädigend auf die Augen von in der Nähe befindlichen Personen.

130027/0750

Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß eine Fehlerbeobachtung mit monochromatischem oder polarisiertem Licht praktisch unmöglich ist, weil durch entsprechend vor die Blitzlichtlampen gesetzte Filter etwa 80 ¹Ji des Lichtes ausgef.iltert wurden und das restliche Licht eine zu geringe Beleuchtungsstärke ergäbe. Wenn man die Leistung der Blitzlichtlampen entsprechend erhöhen würde, um die ursprüngliche Beleuchtungsstärke wieder herzustellen, so würde die jetzt übliche, ohnehin schon hohe Leistung von 1000 Ws ganz erheblich um ein Vielfaches erhöht, und es wären aufwendige Kühlvorrichtungen für die Filter erforderlich. Ähnliche Nachteile würden sich ergeben, wenn anstelle des sichtbaren Lichtes die im infrarot oder ultravioletten Bereich liegende unsichtbare Strahlung benutzt würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die mit erheblich weniger der bisher üblichen Beleuchtungsstärke ohne Verminderung der Fehlererkennbarkeit bei einem kontinuierlichen sichtbaren Mischlicht auskommt und ebenfalls die Fehlerbeobachtung mit monochromatischem oder polarisiertem kontinuierlichem sichtbarem Licht von geringer Beleuchtungsstärke erlaubt und darüber hinaus anstelle des sichtbaren Lichtes auch die Verwendung von an sich unsichtbarer infraroter oder ultravioletter Strahlung erlaubt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches gelöst.

130027/0750

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. ,

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar- gestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Vorrichtung für sichtbares Mischlicht,*

Fig. 2 eine Vorrichtung für monochromatisches oder pola-

risiertes sichtbares oder ultraviolettes Licht,

Fig. 3 eine Vorrichtung für infrarote Strahlung,

Fig. 4 einen Infrarotstrahler mit in Laufrichtung des Bandes

dahinter liegendem Infrarotbildwandler,

Fig. 5 einen die reflektierten Infrarotstrahlen empfangenden

Infrarotbildwandler.

Das Band 11 wird in Fig. 1 von der Lampe 12 angestrahlt. Der Bildverstärker 13 ist mit seiner Optik so eingestellt, daß er einen Teil des angestrahlten Bandes als Bild empfängt, verstärkt und auf seinem Leuchtschirm 14 abbildet. Auf diesen Leuchtschirm 14 ist die Fernsehkamera 15 gerichtet. Diese verwandelt das Bild in elektrische Signale, die in bekannter Weise auf magnetischen Speichern 16 zwischengespeichert werden und von dort auf den Monitor 17 taktweise abgerufen werden. Die Bildwandlerröhre des Bildverstärkers 13 besitzt ein an sich bekanntes Sperr-

130027/07 6 0

gitter, das bei Aufladung durch eine negative Spannung den Fluß der Elektroden zum Leuchtschirm des Bildverstärkers unterbricht. Dieses Sperrgitter ist normalerweise negativ in Sperr richtung aufgeladen. Durch bekannte Mittel, wie z. B. eine Triggerschaltung wird die Sperrspannung kurzzeitig für 50 Ji see bis 1 m see aufgehoben. Es wird nur in dieser Zeit ein Bild übertragen. Das Sperrgitter wirkt somit wie ein Kurzzeitverschluß einer Kamera, wodurch auch sehr schnell bewegte Bilder noch konturenscharf aufgenommen werden können. Die Öffnungszeiten werden durch die Geschwindigkeit des Bandes gesteuert. Zu diesem Zweck ist der Bildverstärker 13 über eixi Steuergerät 18 eine Steuerleitung 19 mit einem Geschwindigkeitsmesser 20 so verbunden, daß bei Erhöhung der Bandgeschwindigkeit die Öffnungszeit verkürzt wird. Hinter dem ersten BiIdverstärker mit Sperrgitter können zur Erhöhung der Verstärkung noch weitere Bildverstärker ohne Sperrgitter nachgeschaltet sein.

Einige Oberflächenfehler des Bandes treten besonders deutlich bei der Anstrahlung durch monochromatisches oder polarisiertes Licht in Erscheinung. In einem solchen Fall werden vor die Lampe 12 und die Optik des Bildverstärkers 13 die entspre chenden Filter 21 oder 22 zum Ausstrahlen und Empfangen dieser Lichtarten gesetzt. 25

Die Lampe 12 kann auch zum Aussenden von ultravioletter Stählung benutzt werden, wenn der Bildverstärker 13 entsprechend zum Empfang von ultravioletter Strahlung ausgerüstet ist.

130027/0750

Es ist auch möglich, die infrarote Strahlung des Bandes sichtbar zu machen und dadurch Unebenheiten im Band zu erkennen. Wenn z. B. beim Walzen auf der Walze sich irgendein Teilchen festsetzt und dadurch kleine Vertiefungen im Band entstehen, so wird I die Vertiefung im Band unmittelbar nach dem Walzen durch die j Gestaltänderungsarbeit etwas wärmer sein als die übrige Umgebung des Bandes. Wenn ein auf infrarote Strahlung ansprechender Bildverstärker in der Nähe der Walze über dem Band hängt, so ' ist die Vertiefung auf dem Bildschirm als heller, wärmestrahlen-

der Punkt zu sehen. Die Geschwindigkeit des Bandes ist so hoch, :

daß die Vertiefung am auf infrarot ansprechenden Bildverstärker schon vorbei ist, bevor die Wärme aus der Vertiefung in die Umgebung des Bandes abfließen konnte. Weil das Band über sei« Breite gesehen erhebliche Temperaturunterschiede hat, läßt sich die Überwachung durch infrarote Strahlung normalerweise nur für Teile der Bandbreite durchführen. Die gesamte Breite des Bandes kann jedoch in folgender Weise dadurch überwacht werden daß der Bildverstärker, wie in Fig. 3 gezeichnet, in einem Gehäuse 24 eingebaut ist, das wiederum an einer in den Führun gen 25 und 26 laufenden Stange 27 befestigt ist. Durch einen nicht gezeichneten Antrieb 23 wird die Stange 27 quer über die Bandbreite verfahren, wobei bei der Querbewegung mehrere Bilder im magnetischen Speicher 16 gespeichert werden, die durch eine geeignete Schaltung im Steuergerät 28 auf eine gleiche durch schnittliche Helligkeit gebracht sind. Diese gespeicherten einzel nen Bilder werden ebenfalls durch das Steuergerät 28 gemeinsam aus dem Speicher abgerufen und so zusammengesetzt, daß auf dem Monitor 17 das Bild der gesamten Bandbreite wiedergegeben wird.

130027/0750

ORIGINAL INSPECTED

29527Ί2

Anstelle der Strahlung infolge Erwärmung durch Gestaltänderungsarbeiten kann auch das Band an der Oberfläche kurzzeitig durch einen quer über das Band ragenden Infrarotstrahler erwärmt werden, wie er in Fig. 4 gezeichnet ist. Der Infrarotstrahler besteht aus dem Heizstab 30, der in einem metallisch blanken und spiegelndem, nach unten offenem Gehäuse 29 sitzt. Dieses Gehäuse 29 ist von einem zweiten Gehäuse 31 in geringem Abstand umgeben. Durch den Zwischenraum der beiden Gehäuse wird durch das Luftrohr 32 nach oben Kühlluft von einem nicht gezeichneten Gebläse gesogen, die beim Rohrstutzen 33 eintritt. Der Infrarotstrahler erwärmt besonders dunkle, nicht metallisch glänzende Stellen des Bandes, die anschließend als leuchtende Punkte vom Bildverstärker 13 sichtbar gemacht werden. Der Bildverstärker 13 sitzt in Laufrichtung 34 des Bandes dicht hinter dem Infrarotstrahler. Diese Art der Überprüfung eignet sich auch für beschichtete Bänder und nichtmetallische Gegenstände.

Die reflektierte Infrarotstrahlung kann auch im Bildverstärker 13 sichtbar gemacht werden, wenn der Infrarotstrahler und der Bildverstärker, wie in Fig. 5 zu sehen, im Winkel zueinander stehen.

Es ist auch möglich, daß an einer Vorrichtung sich nacheinander ab- oder zuschaltbare Teile für unterschiedliche Strahlungsarten befinden oder am Band 11 mehrere Vorrichtungen in Laufrichtung 34 hintereinander eingesetzt werden, die mit verschiedenen Strahlungsarten betrieben werden.

130027/0750

Claims

Hoesch Werke Aktiengesellschaft Eberhardstraße 12, 4600 Dortmund 1 Ansprüche

1. Vorrichtung zur Erkennung von Fehlern auf der Oberfläche von schnell bewegtem Band an Walzstraßen, mit einer auf das Band gerichteten Optik, einer die Bildpunkte in elektrische

' 5 Größen umwandelnden Bildaufnahmeröhre, magnetischem

Zwischenspeicher und Bildwiedergabegerät, dadurch gekennzeichnet, daß hinter Optik (35) mindestens eine mit einem elektronischen Kurzzeitverschluß versehene Bildwandler- oder Bildverstärkerröhre (13) eingebaut ist. 10

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Optik (35) und Bildwandler (13) für Strahlungen im Bereich des sichtbaren Lichtes geeignet sind und ihr Arbeitsbereich bei einer kontinuierlichen Anleuchtung des Bandes mit einer Lampe, deren Lichtstrom zwischen 3000 und 40 000 Lumen liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Optik (35) und Bildwandler (13) für Infrarotstrahlungen geeig- net sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Optik (35) und Bildwandler (13) für ultraviolette Strahlungen geeignet Bind.

130027/0750

ORIGINAL INSPECTED

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Band anstrahlender Infrarotstrahler (29) eingebaut ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Band anstrahlender liraurJeüerärahler (29) eingebaut ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Kurzzeitverschluß mit einem Geschwindigkeitsmesser (20) des Bandes (11) so gekoppelt ist, daß die Öffnungszeiten mit steigender Geschwindigkeit abnehmen.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor die Beleuchtungsvorrichtung (12) zur Anstrahlung des Bandes (11) Filter (21, 22) zur Erzeugung von monochromatischer oder polarisierter Strahlung eingebaut sind.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß abwechselnd einschaltbare Beleuchtungsvorrichtungen für eine jeweils unterschiedliche Lichtart oder Strahlungsart auf den gleichen zu prüfenden Bandabschnitt gerichtet sind. · ·

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß für unterschiedlich eingerichtete Lichtarten oder Bestrahlungsarten eingerichtete Beleuchtungsvorrichtungen auf aneinanderfolgende Bandabschnitte gerichtet sind.

130027/0750