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Gegenstand der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung von Entfernungen auf
glänzenden
oder spiegelnden Metallbändern.
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Die
Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Messung der Form
von nassverzinkten Bändern am
Auslauf der Abquetschvorrichtung.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens.
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Technologischer Hintergrund
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Seit
Jahren ist die Produktion durch Warmhärten von Stahl, der mit Zink,
einer Zinklegierung oder einer Eisen-Zink-Legierung beschichtet
ist, oder von geglühtem,
galvanisiertem Stahl – Galvannealed
genannt – bekannt.
Durch das offensichtliche Interesse der Automobilindustrie an diesen
Produkten wurden hohe Anforderungen in Bezug auf die Homogenitätseigenschaften
des Produkts und die Leistung bei der Verwendung dieser beschichteten
Produkte definiert.
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In
einer Fertigungslinie zur Galvanisierung mit Warmhärtung wird
das Band, das aus dem Zinkbad herausläuft, durch die Verwendung von „Luftmessern" abgequetscht; diese
blasen Druckluft auf den flüssigen Zink,
der zu beiden Seiten des Bandes mitgezogen wird. Der Druck der Luftmesser
sowie die Entfernung zwischen dem Messer und dem Band müssten idealerweise
in Echtzeit geregelt werden, so dass die Dicke der Beschichtung
auf beiden Seiten des Bandes so nahe wie möglich am Sollwert gehalten
wird.
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Um
eine einheitliche Beschichtung zu gewährleisten, ist es entscheidend,
die richtige Form und Position des sich bewegenden Bandes gegenüber den
Lippen der Abquetschvorrichtung aufrecht zu erhalten. In der Tat führen Änderungen
der Position des Bandes in Querrichtung zur Laufrichtung gegenüber den
Messern zu einer Streuung der Beschichtungsdicke. Diese Dickenschwankungen
beeinträchtigen
die Qualität
des Endprodukts. Insbesondere beim Verfahren der Glühverzinkung
führen Änderungen
des Zinkgewichts automatisch zu Änderungen
des Eisengehalts der Beschichtung und folglich zu uneinheitlichen
Produkteigenschaften in Bezug auf die Anforderungen der Benutzer.
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Infolge
von thermischen und mechanischen Spannungen, einer Instabilität der Druckluft
oder Vibrationen der Struktur ist die Ebenheit des an den Lippen
vorbeilaufenden Bandes nicht perfekt. Bedeutende Abweichungen der
Beschichtungsdicke werden in Längs-
und Querrichtung beobachtet.
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Aufgrund
der Streuung des Beschichtungsgewichts während der Bearbeitung ist es
erforderlich, einen ausreichend hohen Sollwert zu definieren, um
das vom Verbraucher geforderte Mindestbeschichtungsgewicht zu erreichen.
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Berechnen
wir den Gewinn, der durch eine Reduktion des Zinkbeschichtungsgewichts
von 1 g/m2 erreicht würde.
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T
ist die Zahl der pro Jahr produzierten Tonnen, Em die
mittlere Dicke des Bandes (in m), P der kg-Preis von Zink und D das spezifische
Stahlgewicht (in kg/m3).
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Man
erhält:
| Gewinn
an Zink (Tonnen/Jahr) | 2
T/(D × Em × 1000) |
| Gewinn
an Zink (kg/Tonne Stahl) | 2/(D × Em) |
| Geldgewinn
(EUR/Tonne Stahl) | 2 × P/(D × Em) |
| Geldgewinn
(EUR/Jahr) | 2 × P × T/(D × Em |
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Wenn
zum Beispiel T = 350.000 Tonnen/Jahr, E
m =
0,0007 m, D = 7800 kg/m
3 und P = 0,85 EUR/kg (1050 $/Tonne)
betragen, werden folgende Gewinne bei einer
| Reduktion
von 1 g/m2 erzielt: |
| Zinkgewinn: | 128
Tonnen Zink/Jahr |
| Zinkgewinn: | 0,366
kg Zink/Tonne Stahl |
| Geldgewinn: | 0,31
EUR/Tonne Stahl oder 108,5 TEUR/Jahr. |
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Diese
Daten zeigen, dass es sich lohnt, angemessene Lösungen zu suchen, um die Beschichtungsdicke
besser steuern zu können.
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Stand der Technik
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Viele
Methoden können
für die
Messung von Entfernungen und Formen verwendet werden. Die optischen
Methoden werden oft im Vergleich zu kapazitiven und induktiven Methoden
bevorzugt, da sie weniger empfindlich auf Änderungen von Konstanten der
Materialeigenschaften reagieren. Bei der speziellen Anwendung der
Galvanisierung mit Warmhärtung
müssen
jedoch mehrere Faktoren berücksichtigt
werden, die die Leistung eines optischen Fühlers beeinträchtigen
können.
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Die
folgenden wesentlichen Faktoren sind zu berücksichtigen:
- – hoher
Reflexionskoeffizient des Bandes
- – Vibration
der Träger
- – Neigung
der Oberfläche
des Bandes in Bezug auf die optische Achse des Fühlers
- – Variation
des Refraktionsindex aufgrund der Umgebungsbedingungen (Temperatur,
Feuchtigkeit, Druck)
- – Ablagerung
von Zinkdämpfen
auf den optischen Fenstern
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Da
das Band, das aus der Abquetschvorrichtung kommt, eine sehr reflektierende
Oberfläche
besitzt, muss eine besondere Sorgfalt aufgewendet werden, um eine
korrekte Messung zu erhalten. So entspricht bei glatten (spiegelnden)
Oberflächen
der Winkel der von der Oberfläche reflektierten
Lichtstrahlen ihrem Einfallwinkel. Dagegen verteilt eine Oberfläche mit
einer rauen Beschaffenheit die einfallenden Lichtstrahlen in unkontrollierbarer
Weise. Die Oberfläche
erscheint stumpf, da sie das Licht mit nahezu sämtlichen Winkeln reflektiert.
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Bei
einer herkömmlichen
Galvanisierungslinie beträgt
die Entfernung zwischen dem sich bewegenden Band und den Lippen
der Abquetschvorrichtung zwischen 5 und 15 mm. Wenn ein zuvor entwickeltes
mathematisches Modell benutzt wird, entdeckt man, dass Instabilitäten der
Position des Bandes zwischen den Luftmessern von 1 mm Spitzenwert
Schwankungen von bis zu 9 g/m2 bei Standardbetriebsbedingungen
verursachen. Dies bedeutet, dass eine Auflösung von 0,1 mm erreicht werden
müsste,
um Dickenänderungen
von 1 g/m2 beim Beschichten unterscheiden
zu können.
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Bei
der vorstehend genannten Entfernung und Sensibilität gibt es
zwei Haupttypen von Sensoren, die häufig für Anwendungen der berührungslosen
Messtechnik verwendet werden, nämlich
den Lasertriangulationssensor und seine Erweiterung auf die Methoden
der Streifenprojektion, und den Koaxial- oder Autofokuslasersensor.
Das Laserinterferenzmessverfahren ist ebenfalls eine übliche Technik,
die für
Messungen mit sehr hoher Auflösung
verwendet wird. Jedoch sind die Interferenzmessmethoden manchmal
zu empfindlich. So begrenzen Umgebungsstörungen die Zuverlässigkeit
der Messung. Die Lichtleiter-Bewegungssensoren
sind aufgrund ihres begrenzten Messbereichs weniger verbreitet.
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Triangulationssensoren
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Bei
Triangulationssensoren gibt es zwei Arten, nämlich den diffusen Typ und
den spiegelnden Typ.
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Im
Falle von diffusen Sensoren wird der Laserstrahl normalerweise auf
die Oberfläche
des Gegenstands projiziert und der von der Oberfläche des
Gegenstands abgestrahlte Strahl wird durch eine kleine Linse, die
sich im Triangulationswinkel befindet, zum Fühler zurückgesendet. Ein Vorteil des
diffusen Fühlers
ist es, dass der Laserpunkt auf die gleiche seitliche Position der
Oberfläche
projiziert wird, unabhängig
von der Höhe der
Oberfläche.
Aber bei solchen Sensoren sind Spiegelflächen wie im vorliegenden Patentantrag
problematisch, da der Laserstrahl im Wesentlichen nach hinten in
Richtung auf die Lichtquelle projiziert wird.
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Bei
spiegelnden Sensoren wird der Laserstrahl in Bezug auf die Senkrechte
der Oberfläche
mit dem gleichen Winkel wie dem der Lichtquelle, d. h. dem Erfassungswinkel
des optischen Empfängers,
projiziert. Der Vorteil dieser Sensoren ist, dass sie für Messungen
auf glänzenden
Oberflächen
verwendet werden können. Jedoch
bewegt sich der auf die Oberfläche
projizierte Laserpunkt seitlich, wenn sich die Entfernung der gemessenen
Oberfläche ändert. Ein
weiterer Nachteil sind Messfehler oder Messausfälle bei geneigten Oberflächen, selbst
wenn die Neigung nur leicht ist. Der „Cross-bow" oder die Vibrationen in Galvanisierungslinien können schon
ausreichend sein, um solche Situation zu erzeugen.
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In
den Druckschriften
WO-A-94/026
58 und
JP-A-55 141 556 werden
solche Sensoren in Richtung der Bandbreite bewegt, um den Cross-bow
zu bewerten. Zwei wesentliche Nachteile gibt es in diesem Fall:
- – Messunsicherheiten
werden durch den Verschiebungsmechanismus erzeugt (Verschleiß, etc.)
- – aufgrund
der Zeit der Verschiebung kann eine rasche Änderung des Bandes nicht erfasst
werden.
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Technik der Streifenprojektion
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Projizierte
Streifenbilder können
mit unterschiedlichen Methoden gebildet werden. Im Allgemeinen wird
eine Struktur in Form eines Netzes oder ein Interferenzbild auf
die Testfläche
projiziert. Höhenänderungen führen zu
einer Deformation der projizierten Streifen, die wiederum mit dem
Original oder der synthetischen Netzstruktur verglichen werden.
Die meisten Messsysteme für
die Oberflächentopografie
durch Streifenprojektion verwenden ein zweites Gitter, um Moiré-Streifen zu erzeugen,
die einigermaßen
gleiche Höhenkonturen darstellen.
In vielen Vorrichtungen wurden CCD-Kameras, Bildbearbeitungstabellen
sowie Mikroprozessoren und Computer für die automatische Streifenanalyse
eingebaut. Jedoch eignen sich die Streifenbildprojektionen nicht
für die
Messung auf spiegelnden Oberflächen,
wie es bei diesem Patentantrag der Fall ist.
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Autofokussensoren
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Aufgrund
des Aspekts der dynamischen Fokalisierung der Autofokussensoren
wird die Spotgröße konstant
gehalten, unabhängig
von der Entfernung zwischen Sensor und Oberfläche des Gegenstands. Die Lichtverteilung
ist über
den gesamten Spot einheitlich. Daher kann die Auflösung dieser
Sensoren in eine höhere Größenordnung
reichen als die der Triangulationssensoren. Jedoch weisen Autofokussensoren
auch Nachteile auf. Wegen der geringen Spotgröße neigen sie dazu, selbst
bei nur geringfügigen Änderungen
der Oberflächenbeschaffenheit
Fehler zu verursachen. Sie sind weniger robust und weisen aufgrund
der mechanischen Bewegungen von hoher Präzision, die für die Nullsuche
des Fehlersignals des Brennpunkts erforderlich sind, eine längere Reaktionszeit
als Triangulationssensoren auf.
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Lichtleiter-Bewegungssensoren
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Diese
Sensoren sind Bewegungsmesswandler, die ein Glasfaserbündel verwenden,
um Licht zu einer Zielfläche
zu übertragen
und von ihr zu empfangen. Am Ende der Sonde gehen von der Übertragungsfaser nicht
kollimierte Strahlen kegelförmig
nach außen
ab. Die Lichtstrahlen werden an der Zielfläche zu angrenzenden Empfangsfasern
reflektiert. Auf der Grundlage der Erfassung der Intensität des reflektierten
Lichts können
verschiedene Bewegungssensibilitäten
durch eine Kombination von Lichtquellen, Faserarten, Form und Größe der Faserbündel, Verteilung
der Lichtsende- und -empfängerleiter
sowie die Anordnung der Lichtsende- und Empfängerbündel erzeugt werden. Je glatter
die Oberfläche
ist, desto besser sind die erwarteten Sensorleistungen.
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Lichtleitersensoren
gibt es als zwei verschiedene Typen, dem Typ mit Abhängigkeit
vom Reflexionsgrad und dem Typ mit kompensiertem Reflexionsgrad.
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Sensoren
mit kompensiertem Reflexionsgrad werden mit mindestens zwei Faserbündeln gebaut.
Jedes Bündel
kann als eigener Sensor angesehen werden und weist eine Sensibilitätskurve
auf, die sich mit der Bewegung ändert.
Die Kompensation des Reflexionsgrades wird ausgehend vom Verhältnis der
Ausgangsintensität
dieser Sonden mit getrennten Fasern erreicht. Da sich der Reflexionsgrad
des Ziels in hohem Maße ändert, nehmen
die Ausgangsintensitäten
der Einzelsensoren proportional zu oder ab, wodurch das Verhältnis der
Ausgänge
nicht von den Änderungen
des Reflexionsgrades betroffen ist. Um die Kompensation des Reflexionsgrades
mit höherer
Genauigkeit sicherzustellen, muss die Zielfläche innerhalb der Gesamtfläche des Lichtleiterbündels einheitlich
reflektierend sein. Üblicherweise
sollte man bei fortlaufenden Bändern
vorsichtig annehmen, dass die Änderungen
des Reflexionsgrades auf der geringen, durch den Lichtleitersensor
bedeckten Oberfläche
vernachlässigbar
sind. Solche Sensoren weisen eine schnelle Reaktion auf, sind robust,
sehr klein und kostengünstig.
Daher ist eine Multiplex-Anordnung mehrerer Sensoren vorstellbar,
um die Form des Bandes in unmittelbarer Nähe der Luftmesserdüsen zu erhalten.
Beim Galvanisierungsglühen
werden die Messungen mit den Sensoren nicht durch das starke elektromagnetische
Feld der Induktionsheizung beeinträchtigt. Jedoch besteht aufgrund
der Nähe
zum Band, die durch die Art der durchzuführenden Messung (Lichtleiter)
bedingt ist, die Gefahr der Ablagerung von Zinkdämpfen am Ende der Lichtleiter,
was die Messung stören
würde.
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Die
Druckschrift
US-A-5,087,822 gibt
ein Gerät
und ein Verfahren bekannt, um die Oberflächenqualität eines Metallbandes in Bewegung
zu prüfen,
wobei ein durch zwei Lampen erleuchteter Bereich durch einen Sensor
kontrolliert wird. Die Einfallwinkel der von den Lampen ausgesandten
Lichtstrahlen entsprechen jeweils dem nahen und weiten schwarzen
Feld. Der Sensor erfasst die hervorstehenden und durch Oberflächenunregelmäßigkeiten
glänzend
gemachten Teile des Bandes. Durch die Verwendung einer Vielzahl
von Lampen mit einem einzigen Sensor, wie einem Videoaufzeichnungsgerät, wird
eine kostengünstige,
wenn auch sehr empfindliche Vorrichtung für die Erfassung von Oberflächenunregelmäßigkeiten
eines Bandes in Bewegung geliefert. Das System kann durch einen
Bediener beobachtet werden, um die Position zu bestimmen, an der
die Unregelmäßigkeiten
liegen, aber es kann auch für
die Dokumentation der Stellen auf dem Band in Bewegung, an denen
Unregelmäßigkeiten
auftreten, angepasst werden.
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Die
Druckschrift
WO 98/21550
A beschreibt ein System und ein Verfahren zur Bildgebung
von reflektierenden Oberflächen,
bei dem eine diffuse Lichtquelle, die ein vorher in Abhängigkeit
von einem zuvor bestimmten Muster festgelegtes Frequenzintervall
hat, auf eine reflektierende Oberfläche gerichtet wird. Das von der
Oberfläche
reflektierte Licht wird gefiltert, um das Umgebungslicht zu entfernen,
und erreicht einen Sensor. Durch Verwendung einer Triangulation
mittels zweier Punkte im Muster bestimmt ein Mikroprozessor die
Entfernung eines hinter der reflektierenden Oberfläche gebildeten
Bildes. Der Mikroprozessor berechnet ebenfalls die Entfernung der
reflektierenden Oberfläche
in Zusammenhang mit der Entfernung des Bildes und die Positionen
der Lichtquelle und des Sensors. Alternativ können zwei Sensoren und ein
Punkt als diffuse Lichtquelle verwendet werden.
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Die
Druckschrift
US-A-5,477,332 gibt
ein computergesteuertes System zur Bestimmung verschiedener physikalischer
Eigenschaften der Oberfläche
eines Gegenstands bekannt, das ein Quelllichtnetz umfasst, das so
angeordnet ist, dass es die zu messende Oberfläche beleuchtet, so dass die
einzelnen Lichter des Netzes den Gegenstand auf einer wechselseitig
exklusiven Grundlage beleuchten, ein Funkmessgerät, das so angeordnet ist, dass
es das Licht von dem Gegenstand empfängt und Bilddaten in Bezug
auf die Pixelpositionen des Lichts erzeugt, und einen Computer,
der die Bilddaten interpretiert und wenigstens die Welligkeit, den
Kurvenradius und die Neigung der Oberfläche berechnet.
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Die
Druckschrift
US-A-4,735,508 macht
eine Methode zur Messung der Krümmung
einer reflektierenden Oberfläche
bekannt, wobei die Arbeitsschritte darin bestehen, ein Paar kollimierte
Lichtstrahlen auf einen im Wesentlichen glatten Teil der reflektierenden
Oberfläche
zu lenken und die Trennung zwischen den Bildern der von der Oberfläche reflektierten
Lichtstrahlen als Darstellung der Oberflächenkrümmung zu messen. Ein Gerät, das diese
Methode verwendet, umfasst ein Laserpaar zur Erzeugung der jeweiligen
kollimierten Lichtstrahlen, einen Laseraufbau, der so angeordnet
ist, dass er die getrennten Lichtstrahlen als im Wesentlichen parallele
Lichtstrahlen auf den glatten Teil der gemessenen reflektierenden
Oberfläche
lenkt, um entsprechende glänzende
Punkte auf der Oberfläche
zu erzeugen, indem Bilder der glänzenden
Punkte auf einer diffusen Zielfläche
empfangen werden, diese Bilder von glänzenden Punkten mit einem Sensor
betrachtet werden, um ein Muster mit einer Lichtintensität, die die
Punkte bedeckt, zu erzeugen und indem die Trennung zwischen den
Bildern von glänzenden
Punkten ausgehend vom Muster der Lichtintensität als Messung der Oberflächenkrümmung berechnet
wird.
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Die
Druckschrift
WO 94/02658
A gibt eine Anlage zur Galvanisierung eines Stahlbandes
im Durchlaufverfahren bekannt, die mit einem Paar Abquetschdüsen unterhalb
von mindestens einer Führungsrolle
ausgestattet ist, die durch ein Trockenmedium, insbesondere Druckluft,
zwischen den Düsengehäusen gespeist
werden kann, in Bezug auf die das Band in einer Entfernung von den
Düsenschlitzen
geführt
wird, die quer zur Bewegungsrichtung des Bandes liegt. Um die Einheitlichkeit
der Deckung zu steigern, wird bei einer ersten Ausgestaltung der
Erfindung an einem der beiden Düsengehäuse ein
optisches Instrument vorgesehen, um die Entfernung zwischen dem
Düsenschlitz
und der Oberfläche
des Metallbandes zu bestimmen, wobei das Ausgangssignal desselben
in die Regelungsvorrichtung der Führungsrolle und/oder diejenige
für das
Düsengehäuse so eingegeben
werden kann, dass die Entfernung zwischen dem Düsenschlitz und der Oberfläche des
Metallbandes einen vorher festgelegten Wert annehmen kann. Bei einer
zweiten Ausgestaltung der Erfindung kann das optische Instrument
parallel zum Schlitz der Düse
bewegt werden, um wenigstens die Zone eines Randes des Metallbandes
abzudecken, und das Gehäuse
der gegenüberliegenden
Düse besitzt
einen Reflektor, auf den die optische Achse des Messinstruments
in ihrer äußeren Position
am Rand des Metallbandes gerichtet ist.
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Gemäß der Druckschrift
US-A-6,154,279 werden
die Abmessungen eines Bearbeitungslochs oder eines Befestigungskopfs
genau und schnell durch ein System der nicht zerstörenden Messung
bestimmt. Wenigstens ein Laser projiziert Lichtpunkte auf die zu
messende Oberfläche.
Mittels Kenntnis des Projektionswinkels und der seitlichen Bewegung
der Lichtpunkte, die durch Änderungen
in der Tiefe der Oberfläche
verursacht wird, kann man eine tatsächliche Tiefe jedes Oberflächenpunkts
berechnen. Eine Gruppe von Parametern, die ein mathematisches Modell
des Lochs oder des Befestigungskopfes definieren, wird mittels Verwendung
herkömmlicher
digitaler Techniken auf eine Gruppe Koordinaten von Messpunkten
auf der zu messenden Oberfläche
eingestellt. Die optimierten Parameter definieren die Abmessungen
des Bearbeitungslochs oder des Befestigungskopfs. Diese Erfindung
wird unabhängig
vom Koordinatensystem angewendet, das für die Durchführung der
Messungen verwendet wird, so dass bei der Erfindung Fehler durch
eine versetzte Anordnung der optischen Komponenten ausgeschlossen
sind. Die Erfindung kann ebenfalls automatische Warnungen liefern,
wenn die Abmessungen eines besonderen Bearbeitungslochs oder eines
Befestigungskopfs die vorher festgelegten Toleranzen überschreiten.
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In
der Druckschrift
US-A-4,948,258 werden
das Ausmaß und/oder
das Profil einer Testfläche,
insbesondere einer Unterwasserfläche,
bestimmt, indem ein holografisches Netz mit einem Laser abgetastet
wird, der so aufgebaut ist, dass er einen divergenten Lichtstrahl
aussendet, der ein zweidimensionales Netz aus Punkten in einem vorher
festgelegten Muster definiert, und indem ein solcher Strahl auf
die Testfläche
projiziert wird. Ein Empfänger,
zum Beispiel eine Videokamera, identifiziert die Positionen der
Punkte in dem von der Testfläche
reflektierten Muster und ein Vergleich wird zwischen diesen Positionen
und den zuvor in identischer Weise von einer Eichfläche entsprechenden
reflektierten Positionen durchgeführt. Die Werte der Verschiebung der
Punkte auf der Testfläche
in Bezug auf die Punkte der Eichfläche werden verwendet, um das
Ausmaß oder die
Ausrichtung der Testfläche
in Bezug auf ein holografisches System oder das Profil der Testfläche zu berechnen.
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Ziel der Erfindung
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Diese
Erfindung hat die Aufgabe, eine Lösung zu liefern, die nicht
die Nachteile nach dem Stand der Technik aufweist.
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Insbesondere
hat die Erfindung das Ziel, Entfernungen zwischen einem nahezu spiegelnden,
in Bewegung befindlichen Metallband und einer festen Vorrichtung,
wie zum Beispiel einer Abquetschvorrichtung, in der Galvanisierungsstraße mit Warmhärtung zu
messen.
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Folglich
hat die Erfindung die Aufgabe, in jedem Augenblick sowohl die Form
des besagten Metallbandes als auch seine Bewegungen in der senkrecht
zu einer Bewegungsrichtung stehenden Ebene zu bestimmen.
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Die
Erfindung hat die zusätzliche
Aufgabe, in einer Galvanisierungsstraße mit Warmhärtung die
insbesondere durch den „Dachziegeleffekt" verursachte Streuung
des Beschichtungsgewichts auf dem Band zu reduzieren, und in jedem
Fall die Differenz zwischen dem Sollwert und dem vom Verbraucher
geforderten Mindestgewicht zu reduzieren.
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Schließlich hat
die Erfindung das Ziel, die Herstellungskosten eines Blechs, das
durch das Galvanisierungsverfahren mit Warmhärtung beschichtet wird, zu
senken.
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Wichtigste charakteristische Elemente
der Erfindung
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Diese
Erfindung betrifft ein Verfahren für die Entfernungsmessung auf
optischem Wege, vorzugsweise durch Lasertriangulation auf einem
spiegelnden bzw. nahezu spiegelnden metallischen Band oder einer
metallischen Oberfläche,
das/die fortlaufend in einer Vorrichtung vorbeigeführt wird;
hierbei handelt es sich vorzugsweise um eine Vorrichtung zur Galvanisierung
warmgehärteten
Stahles. Das Verfahren ist durch die folgenden Schritte gekennzeichnet:
- – Ein
Lichtstrahl, Anfangslichtstrahl genannt, wird von einer Lichtquelle,
vorzugsweise einer Laserlichtquelle, abgegeben, die in einem Messkopf
enthalten ist; die besagte Lichtquelle projiziert ein Muster in
Form verschiedener Punkte, vorzugsweise in einer Linie angeordnet,
die sich im rechten Winkel zum Verfahrweg der metallischen Oberfläche entsprechend
einer Einfallsrichtung auf einem unbeweglichen, nicht spiegelnden
Teil der besagten Vorrichtung befindet;
- – Erstens
wird ein erster Teil des besagten Lichtstrahls von dem besagten
unbeweglichen Teil entsprechend der gleichen Richtung wie der des
Anfangslichtstrahls und im entgegengesetzten Richtungssinn in Richtung
eines Messfühlers
reflektiert, der zu dem besagten Messkopf gehört und sich in unmittelbarer
Nähe der
Lichtquelle befindet;
- – Zweitens
wird ein weiterer Teil des besagten Lichtstrahls in Richtung des
Metallbandes reflektiert, von wo er weiterhin in Richtung des besagten
Messfühlers
reflektiert wird.
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Vorteilhafterweise
liegt der Messfühler
des Messkopfs in Form einer Kamera vor, die das Bild des besagten
projizierten Musters einerseits von dem besagten unbeweglichen Teil
und andererseits von dem Metallband erhält; jeder Bildpunkt, der vom
Metallband stammt und hierbei einem virtuellen Punkt zu entsprechen scheint,
stellt den Symmetriepunkt im Verhältnis zu einer mittleren Ebene
dar, die durch das Vorbeiführen
des besagten Bandes des Punkts entsprechend dem Anfangslichtstrahl
auf dem besagten unbeweglichen Teil erzeugt wird. Außerdem wird
die Bestimmung der Position und der Form des Bandes, vorzugsweise
durch Querschnitt, von dem durch den besagten Messfühler erfassten
Bild abgeleitet, wobei die besagten Messungen in Echtzeit durchgeführt werden.
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Weiterhin
handelt es sich nach der Erfindung bei besagtem unbeweglichem Teil
der Vorrichtung um eine Abquetschvorrichtung am Ende der Fertigungslinie
zur Galvanisierung mit Warmhärtung,
die Luftmesser enthält
und der Messkopf projiziert auf der besagten Abquetschvorrichtung
eine Lichtlinie parallel zu den Luftmessern der Abquetschwalze.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet,
dass die folgenden Schritte angewendet werden:
- – Kalibrierung
des Messkopfes vor der Inbetriebnahme der Vorrichtung;
- – Aufnahme
der Bilder in Echtzeit;
- – Bearbeitung
der so erhaltenen Bilder unter Berücksichtigung der Kalibrierung;
- – Berechnung,
für diverse
Punkte, des Abstandes zwischen dem Band und den Abquetschmessern.
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Vorzugsweise
ist die besagte Kalibrierung durch mindestens die folgenden Schritte
gekennzeichnet:
- – Aufnahme eines Bildes, das
einem Eichmaß entspricht
und verschiedene schwarze, horizontale Linien umfasst, d. h. parallel
zu den Lippen der Abquetschvorrichtung, sowie verschiedene vertikale,
schwarze Linien, d. h. im rechten Winkel zu besagten Lippen. Das
besagte Eichmaß wird
in der Reflexionsebene des Lichtstrahls auf dem unbeweglichen Teil
der Abquetschwalze platziert und im Verhältnis zu einem feststehenden
Referenzpunkt bezeichnet;
- – Extraktion
eines zu bearbeitenden Bereichs des Bildes und Umwandlung des besagten
Bereiches in eine zweidimensionale Graustufen-Tabelle;
- – Extraktion
verschiedener Spalten der besagten Tabelle, die den feststehenden
Abszissen im zu bearbeitenden Bereich entsprechen;
- – Bestimmung
der Position der besagten horizontalen Linien durch Erfassung ihrer
Ordinaten auf den besagten Abszissen;
- – Extraktion
diverser Zeilen der Graustufen-Tabelle mit in Abhängigkeit
von der bestimmten Position der besagten horizontalen Linien berechneten
Ordinaten;
- – Bestimmung
der Position der besagten vertikalen Linien durch Erfassung ihrer
Abszissen zu den berechneten Ordinaten;
- – Bestimmung
der Gleichungen für
die verschiedenen Linien des Gitters durch polynominale Optimierung ausgehend
von den in den vorherigen Schritten erhaltenen Koordinaten;
- – Berechnung
der Schnittpunkte der besagten horizontalen und vertikalen Linien,
die durch ihre Gleichungen repräsentiert
werden.
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Weiterhin
umfasst das Verfahren der Erfindung die folgenden Schritte:
- – Extraktion,
aus dem zu bearbeitenden Bereich des Bildes, der einer Serie von
Koordinaten entsprechenden Graustufen, entsprechend der Gleichung
einer vertikalen Linie des Kalibrierungssystems; dieser Ablauf wird
für eine
Vielzahl der virtuellen vertikalen Linien wiederholt;
- – Erfassung
der Position der zwei Laserreflexionen entlang dieser virtuellen
Linien;
- – Transformation
der die Position auf dem Bild der zwei Laserreflexionen angegebenen
Koordinaten, in reale, in relativer Position zu besagtem Referenzpunkt
stehende Koordinaten.
- – Berechnung
der Position des Bandes.
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Um
diese Koordinatentransformation durchzuführen, interpoliert man für eine gegebene
Vertikale, d. h. eine gegebene Abszisse, für eine Reihe von Koordinaten
die Schnittpunkte mit den verschiedenen Horizontalen des Kalibrierungsgitters;
die verschiedenen Punkte wurden hierbei durch die Kalibrierung geliefert.
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In
vorteilhafter Weise entspricht bei der Berechnung der Position des
Bandes die für
jeden Punkt des Bandes berechnete Ordinate für eine gegebene Abszisse in
der Mitte den Ordinaten der beiden besagten Reflexionen und die
Abszisse der besagten Punkte wird bestimmt, indem eine Gleichung
für den
Knotenpunkt des Messfühlers,
vorzugsweise der Kamera, mit der den virtuellen Punkt der Laserlinie
verbindenden Gerade erstellt wird und indem der Punkt extrahiert
wird, dessen Ordinate der besagten berechneten Ordinate entspricht.
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Gemäß einer
weiteren Eigenschaft der Erfindung wird über einen geschlossenen Kreislauf
und in Echtzeit für
jedes Messer die Intensität
des Druckluftstrahles in Abhängigkeit
der Entfernung zwischen der Außenseite
der Lippe und dem Band geregelt, um die Streuung der Schichtdicke
auf dem Band zu reduzieren bzw. zu minimieren; somit auch, damit
die effektive Beschichtungsdicke dicht bei einem zugewiesenen Wert liegt.
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Gemäß einer
besonderen Modalität
des Verfahrens der Erfindung werden mindestens zwei Laserlinien von
der Lichtquelle so abgegeben, dass am Messfühler, vorzugsweise der Kamera,
zwei Kurven für
die erste Laserreflexion und zwei Kurven für die Reflexion auf dem Band
erhalten werden, sowie ferner dadurch, dass man für jedes
Linienpaar ihre Position sowie den Abstand bestimmt, der die beiden
Linien des Paares trennt; die hierdurch erhaltene Information wird
verarbeitet, um die Neigung des besagten Bandes zu bestimmen.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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1 zeigt
eine Galvanisierungsvorrichtung mit Härtung nach dem Stand der Technik.
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2 zeigt
einen Messkopf gemäß dieser
Erfindung.
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3 zeigt
schematisch die Reflexion der Lichtstrahlen in der Vorrichtung gemäß der Erfindung.
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4 zeigt
ein nicht bearbeitetes Videobild auf einem Monitor in der Kabine
des Bedieners.
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5 zeigt
schematisch ein Beispiel einer Eichvorrichtung gemäß dieser
Erfindung.
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6 zeigt
schematisch den Bildfehler des Kameraobjektivs.
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7 zeigt
schematisch die Projektion auf der horizontalen Ebene der ersten
Reflexion.
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Beschreibung einer bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung
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In
einer typischen Feuerverzinkungsanlage wie in 1 dargestellt,
tritt das Stahlband 1 in das flüssige Zinkbad 2 ein, ändert seine
Richtung bei der Bodenrolle 3 und tritt aus dem Bad aus,
indem es zwischen den Führungs
und Bandformkorrekturrollen 4 durchläuft. Beim Austritt aus dem
Bad passiert das Band die Messer 5 einer Druckluftabquetschvorrichtung,
die dazu dient, die Zinkschicht des Endprodukts auf die richtige Dicke
zu bringen.
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Die
Temperatur des Bades liegt typischerweise bei 460°C, die des
Bandes liegt beim Austritt aus der Abquetschvorrichtung bei 430°C, die Umgebungstemperatur
kann 100°C
erreichen.
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Durch
die Bodenrolle 3 erfährt
das Band eine Biegung. Der auf das Band ausgeübte Zug führt dann im Allgemeinen zu
einem „Dachziegeleffekt" oder „Cross-bow". Da das Profil des
Bandes nicht eben ist, stellt man eine Änderung der Dicke der abgelagerten
Zinkschicht aufgrund dieser Unebenheit fest, die dazu führt, dass
die Entfernung 9 zwischen dem Metall und den Luftmessern
variiert.
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Die
Erfindung besteht darin, die Tatsache zu nutzen, oder zumindest
sich darauf einzustellen, dass das frisch beschichtete Band direkt
beim Austritt aus dem flüssigen
Zinkbad eine spiegelnde oder nahezu spiegelnde Oberfläche aufweist.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst ein Messkopf 10 eine
Lichtquelle 7 und eine Kamera 8, die im gleichen
Schutzgehäuse 6 enthalten
sind. 2 zeigt die Details des Messkopfs. Der Laser 7 projiziert
eine Lichtlinie parallel zu den Luftmessern 5 auf den unbeweglichen
Teil der Abquetschvorrichtung.
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Der
Lichtstrahl aus dem Messkopf 10 wird ein erstes Mal (13)
an diesem unbeweglichen Teil reflektiert und dann ein zweites Mal
(14) am in Bewegung befindlichen Band 1, bevor
er von der Kamera erfasst wird, wobei ein virtueller Punkt 15 durch
den Spiegeleffekt in Bezug auf das Band 1 definiert ist
(3).
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Jedes
von der Kamera aufgenommene Bild enthält daher zwei Linien, wie in 4 dargestellt:
- – Linie 11,
die direkt vom Laser auf einen feststehenden Teil der Abquetschvorrichtung
projiziert wird und direkt in die Kamera reflektiert wird,
- – Linie 12,
die vom sich bewegenden Band reflektiert wird und aufgrund des Cross-bow
deformiert erscheint.
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Diese
Anordnung weist mehrere große
Vorteile auf:
- – mit herkömmlichen Triangulationssensoren
ist es schwierig, korrekte Messungen durchzuführen, da das vorbeilaufende
Band reflektierend ist. In der Tat ändert sich aufgrund der Positionsänderung
(Entfernung, Winkel) zwischen der Lichtquelle und dem Band im Laufe
der Zeit die vom Empfänger,
zum Beispiel einer Kamera, zu empfangende Position des Laserpunkts
ebenfalls, was zeitweise dazu führt,
dass beim Empfänger
zu wenig Energie von der Oberfläche
reflektiert wird. In der Tat stellt diese Besonderheit bei einer rauen
Zielfläche
kein Problem dar, ist aber bei einer spiegelnden Oberfläche sehr
störend.
Denn in letzterem Fall ist die Energieverteilungskeule viel schmäler. Das
erzeugte Signal, zum Beispiel ein Bild, kann sogar für eine nicht
vernachlässigbare
Zeitdauer nicht erfassbar sein. Um diesen Nachteil abzustellen,
muss also die Leistung des Lasers und/oder der Gewinn des Empfängers, zum
Beispiel einer Kamera, gesteigert werden, ohne dass man sich jedoch
auf das Ergebnis verlassen kann:
- – Reduktion
des Messfehlers: aufgrund von zufälligen oder störenden relativen
Bewegungen, die bei der herkömmlichen
Triangulation zwischen dem Lichtquellenträger und dem Träger des
Empfängers auftreten, kann
es zu Messfehlern kommen. Insbesondere nimmt die Sensibilität des Fühlers ab,
wenn der Winkel zwischen der optischen Achse der Lichtquelle und
der des Empfängers
abnimmt. Wenn diese beiden Komponenten in einer festen Entfernung
im gleichen Gehäuse
montiert werden, kann diese Fehlerquelle reduziert werden.
- – Vereinfachung
durch Verringerung der Komponentenzahl: da alle wärmeempfindlichen
Komponenten im gleichen Gehäuse
angeordnet sind, wird nur ein einziges Kühlsystem zum Schutz des Systems
erforderlich.
-
2 zeigt,
dass die Montageplatte des Lasers und der Kamera durch Zirkulation
eines Fluids 61, vorzugsweise Wasser, gekühlt wird.
Eine Neutralgasatmosphäre 62,
vorzugsweise Stickstoff, die sich im Gehäuse befindet, wird ständig durch
eine Öffnung
im Gehäuse
gegenüber
des optischen Fensters entlüftet.
Diese Entlüftung
hat einen doppelten Zweck: die Kühlwirkung
zu steigern und Ablagerungen von Zinkdämpfen auf dem optischen Fenster
zu verhindern.
-
Eine
spezielle Bildbearbeitungssoftware wurde für die Bildaufnahmen entwickelt,
um die Entfernung zwischen der Abquetschvorrichtung und dem Band
zu berechnen, ebenso wurde ein Kalibrierungssystem hergestellt.
Die Kalibrierungsvorrichtung 16 ist zum Beispiel eine gefräste Oberfläche, die
eine gewisse Anzahl Bezugspunkte (Linien) trägt, wie in 5 dargestellt.
Die Kalibrierung erfolgt vor dem Einschalten der Anlage.
-
Aufgrund
eines entsprechend angepassten Einbaus der Objektivblende sind die
Bilder direkt für
eine grobe Schätzung
der Form des Bandes verwendbar. 4 zeigt
ein Beispiel eines nicht bearbeiteten Videobildes (1600 mm Bandbreite).
Die obere Kurve in der Figur zeigt den „Cross-bow" in Bezug auf die Bandform, während das
untere Bild eine Referenzlinie ist.
-
Die
Vorrichtung gemäß der Erfindung
kann eine „Online"-Messung sowohl der
Form wie auch der Position des stark reflektierenden Bandes, das
zwischen den Luftmessern in Bewegung ist, durchführen. Die Vorrichtung bietet
folgende Vorteile:
- – geringe Reaktionszeit
- – berührungslos
- – kompatibel
mit hohem Reflexionsvermögen
- – Messung
sehr nahe an den Lippen der Abquetschvorrichtung
- – geringe
Auswirkung auf die Umwelt
-
Um
die Streuung der Beschichtung zu reduzieren, ist der Fühler in
ein Steuerungssystem im geschlossenen Kreislauf integriert, das
fähig ist, „online" die Parameter so
zu regeln, dass die Dicke der Beschichtung nahe dem Sollwert gehalten
wird.
-
Grundsätzlich können zwei
Strategien angewendet werden. Die üblichste besteht darin, das
Band zwischen den Luftmessern eben zu halten, indem auf die Führungsrollen
im Zinkbad eingewirkt wird, in Abhängigkeit von der Messung der
Form des Bandes. Dank den Luftmessern mit einstellbaren Schlitzen
(Dynamic Air Knifes, DAK), die vor kurzem entwickelt wurden, besteht
eine andere Strategie darin, das Profil der Abquetschlippen „online" in Abhängigkeit
von den Messungen der Form des Bandes zu ändern, um eine einheitliche Beschichtungsdicke
zu gewährleisten.
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Eine
den Fachleuten bekannte Methode zur Vermeidung der Streuung der
Dicke der Zinkbeschichtung auf dem Band besteht daher darin, die
Dachziegelform, die das Band beeinträchtigt, zu korrigieren, indem
die Position der in das Bad eintauchenden Regelrollen geändert wird.
Diese Methode gewährleistet
keine perfekte Formkorrektur und ist daher nicht vollständig wirksam.
Ebenfalls bekannt ist das elektromagnetische Abquetschen, das die
Stabilisierung des Bandes vorteilhaft beeinflusst, indem das Band
mit Hilfe von Elektromagneten geebnet wird.
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Außerdem kann
es nicht wünschenswert
sein, diese Methoden zu verwenden, sofern man wünschen kann, eben das „Cross-bow" des Bandes hervorzurufen,
um ein stabileres Band am Austritt aus dem Verzinkungsbad zu erhalten.
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Gemäß dieser
Erfindung kann man auf vorteilhafte Weise den Druckluftstrahl in
Abhängigkeit
von der Entfernung in Querrichtung in Bezug auf ein Bandende anpassen.
So ist das Luftmesser in Querrichtung in Bezug auf die Bandlaufrichtung
in eine Reihe von Zonen mit veränderbarer
Geometrie (nicht dargestellt) unterteilt. Infolgedessen kann man
dank des Verfahrens der Erfindung den Luftdruck am Ausgang jeder
einzelnen Lippe so anpassen, dass der Zinküberschuss, der den „Cross-bow" verursacht, mit
recht hoher Genauigkeit eliminiert wird.
-
Diese
Erfindung ist nicht auf den Bereich der Warmbeschichtung oder der
Verzinkung von Stahlblechen begrenzt, sondern kann für die Entfernungs-
oder Formmessung bei stark reflektierenden oder spiegelnden Bändern angewendet
werden.
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Beschreibung eines Beispiels des Kalibrierungsverfahrens
-
Um
die verschiedenen Verformungen, die das optische System verursacht,
zu berücksichtigen,
wird eine Gesamtkalibrierung durchgeführt.
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Ein
Beispiel einer bevorzugten Ausgestaltung des Kalibrierungssystems
ist in 5 dargestellt.
-
5 zeigt
ein Gitter mit 12 schwarzen „horizontalen" Linien, die parallel
zu den Lippen der Abquetschvorrichtung sind, mit einem Abstand von
25 mm und einer Breite von 4 mm, und 14 schwarze „vertikale" Linien, die zu den
Lippen senkrecht stehen, mit einem Abstand von 160 mm und einer
Breite von 4 mm. Dieses Gitter wird in der waagrechten Reflexionsebene
des Lichtstrahls auf dem unbeweglichen Teil der Abquetschvorrichtung
positioniert. Seine Position ist in Bezug auf einen Fixpunkt, zum
Beispiel ein Ende der Lippen, festgelegt.
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Wenn
das Gitter in der richtigen Position ist, wird ein Bild erfasst.
Das erhaltene Bild ist natürlich
kein gleichmäßiges Gitter,
sondern ein Kurvensystem, das die vom optischen System verursachten
Verformungen aufzeigt. Das Ergebnis kann so aussehen, wie in 6 gezeigt.
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Die
Kalibrierung besteht nun darin, die Entsprechung zwischen der tatsächlichen
Position des Gitters und der Position im Bild herzustellen. Das
Gesamtkalibrierungsverfahren umfasst folgende Schritte:
- – Erfassung
des aufgenommenen Bildes
- – Extraktion
des zu bearbeitenden Bereichs und Umwandlung in eine zweidimensionale
Tabelle, bei der jede Zelle den Wert der Graustufe eines entsprechenden
Pixels enthält;
- – Extraktion
verschiedener Spalten, üblicherweise 15,
mit feststehenden Abszissen im zu bearbeitenden Bereich;
- – Bestimmung
der Position der 12 horizontalen Linien durch Erfassung
ihrer Ordinaten auf den betrachteten Abszissen;
- – Extraktion
diverser Zeilen der Graustufen-Tabelle mit in Abhängigkeit
von der bestimmten Position der 12 horizontalen Linien
berechneten Ordinaten, typischerweise zwischen den besagten Linien;
- – Bestimmung
der Position der 14 vertikalen Linien durch Erfassung ihrer
Abszissen an den betrachteten Ordinaten;
- – Bestimmung
von Gleichungen für
die verschiedenen horizontalen und vertikalen Linien des Gitters
durch polynominale Optimierung ausgehend von den in den vorherigen
Schritten erhaltenen Koordinaten;
- – Berechnung
der Schnittpunkte der 12 horizontalen und der 14 vertikalen
Linien, die durch ihre Gleichungen repräsentiert werden.
-
Durch
diese Kalibrierung kann die in einem Bild erfasste Position (in
Pixeln) eines Punktes der ersten Reflexion (Bezugszeichen 13, 3 und
Bezugszeichen 17, 7) des Laserstrahls
in eine Ist-Position in mm in Bezug auf den Bezugspunkt umgewandelt
werden.
-
Für das Bild
der zweiten Reflexion (Bezugszeichen 14, 3 und
Bezugszeichen 20, 7) auf dem Band
erhält
man mit dieser Entsprechung die Ist-Position des „virtuellen Bildes" 15 in der
horizontalen Ebene der ersten Reflexion. Die für die Bestimmung der Bandposition
verwendete geometrische Beweisführung
zeigt, dass die Ordinate des Punktes des Bandes, der ein gegebenes
Bild produziert hat, der Mitte der Ordinaten dieser beiden Bilder
entspricht (siehe 3).
-
Jedoch
ist die Abszisse dieses Punktes nicht dieselbe wie die dieser beiden
Bilder, ausgenommen bei einem Punkt, der sich genau in der Kameraachse
befindet. Um die Verschiebung dieser Abszisse zu korrigieren, benötigt man
die Koordinaten der Projektion des Knotenpunkts 19 der
Kamera in der horizontalen Ebene der ersten Reflexion (siehe 7).
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Um
die Position des Knotenpunkts 19 des Objektivs der Kamera 10 zu
bestimmen, wird das aufgenommene Bild für den ersten Teil der Eichung
verwendet. Da die Position und die Ist-Entfernungen der einzelnen
Linien des Gitters genau bekannt sind, verwendet man die daraus
resultierenden Entfernungen auf dem entsprechenden Bild (es genügen 2 horizontale
und 2 vertikale Linien), um die Kameraposition, die ein solches Bild
liefern konnte, neu zu berechnen.
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Beschreibung eines Beispiels des Messverfahrens
unter Verwendung der Kalibrierung
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Die
Erfassung der Position des Bandes erfolgt mittels der Erfassung
der Position der zwei Bilder des Laserstrahls: Ist-Position für die erste
Reflexion und „virtuelle" Position in der
gleichen horizontalen Ebene für die
zweite. Jede dieser beiden Reflexionen stellt sich in Form einer
Kurve dar.
-
Auf
dem von der Kamera gegebenen Bild stellt man die Position des Schnittpunkts
der beiden Kurven mit den virtuellen vertikalen Linien fest, die
den Vertikalen des Kalibrierungsgitters entsprechen. Diese virtuellen
vertikalen Linien werden durch ihre bei der Kalibrierung definierte
Gleichung beschrieben. Diese Positionen müssen anschließend korrigiert
werden, um die durch das optische System ausgelöste Verformung zu berücksichtigen.
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Das
allgemeine Verfahren der Erfassung umfasst folgende Schritte:
- – Extraktion
der einer Serie von Koordinaten entsprechenden Graustufen aus der
Tabelle, die das Bild darstellt, entsprechend der Gleichung einer
vertikalen Linie des Kalibrierungsverfahrens; man extrahiert folglich
eine reelle vertikale Linie aus dem Bild: dieser Vorgang wird für die 14 virtuellen
vertikalen Linien wiederholt;
- – Erfassung
der Position der zwei Laserreflexionen entlang dieser 14 virtuellen
Linien;
- – Transformation
dieser Koordinaten, die die Position der zwei Laserreflexionen auf
dem Bild angeben, in reale, in relativer Position zum Referenzpunkt
stehende Koordinaten. Um diese Umwandlung vorzunehmen, geht man
folgendermaßen
vor: für
eine gegebene vertikale Linie, d. h. eine Abszisse, hat die Kalibrierung
eine Reihe von Ordinaten der Schnittpunkte mit den einzelnen horizontalen
Linien des Kalibrierungsgitters geliefert. Es genügt daher,
auf dieser Reihe von Punkten zu interpolieren.
- – Berechnung
der Position des Bandes:
1. Die Ordinate jedes der 14 Punkte
ist die mittlere der Ist-Ordinaten jeder der beiden Reflexionen.
2.
Für die
Abszisse dieser 14 Punkte stellt man die Gleichung der
Geraden auf, die den Knotenpunkt des Objektivs 19 der Kamera
in dem Punkt trifft, der dem virtuellen Bild 18 der Laserlinie
entspricht, und man extrahiert den Punkt 20, dessen Ordinate
der oben berechneten entspricht (7).
-
Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden statt
wie vorstehend einer zwei Laserlinien projiziert. Das Bild enthält beide
Kurven für
die beiden ersten Laserreflexionen und zwei Kurven für die Reflexion
auf das Band. Für
jedes Linienpaar bestimmt man die Position sowie die Entfernung,
die die beiden Linien eines Paars trennt. Der Vorteil der Verdoppelung
der Ausgangslaserlinien liegt darin, dass man eine zusätzliche
Information nach der Verarbeitung der Daten wie vorstehend erläutert erhält: die
Neigung des Bandes.