DE69124333T2

DE69124333T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Querschnittdimensionen eines Stahlprofils

Info

Publication number: DE69124333T2
Application number: DE69124333T
Authority: DE
Inventors: Hidenobu Adachi; Kazushi Baba; Yoji Fujimoto; Yoshimi Fujutaka; Atsushi Hatanaka; Yasunori Kuroda; Toshiaki Mori; Eiji Nakashima; Takanori Okui
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1991-10-17
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2011-10-18
Also published as: EP0481496B1; US5253039A; EP0481496A3; KR960013682B1; KR920008466A; DE69124333D1; EP0481496A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Querschnittsdimensionen von Stahlprofilen, wie beispielsweise H-Profilen, I-Profilen und dergleichen, und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dimensionsmessung, die in der Lage ist, kontinuierlich und genau die Querschnittsdimensionen von Stahlprofilen nicht nur in einem ruhigen Zustand, sondern auch in einem bewegten Zustand (Warmwalzen, Kaltwalzen und dergleichen) zu messen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kalibrieren eines Laser-Entfernungsmessers zur Dimensionsmessung an einem Stahlprofils.
Bis heute wurde die Messung von Querschnittsdimensionen, wie beispielsweise der Flankenbreite, der Flankendicke, der Stegdicke, die Abweichung vom Mittelpunkt und dergleichen, bei Stahlprofilen, wie beispielsweise H-Profilen, I-Profilen usw., im wesentlichen über manuelle Messungen aufgrund der unterschiedlichen Formen von Stahlquerschnittsprofilen unter Verwendung von Nonuis-Schublehren, Meßuhren und dergleichen durchgeführt. Derartige manuelle Messungen weisen jedoch den Nachteil auf, daß ihre Reproduzierbarkeit aufgrund der unterschiedlichen Handhabung bei den Benutzern gering ist und die Messungen beispielsweise eine lange Zeit in Anspruch nehmen und dergleichen. Aus diesem Grunde besteht ein starkes Bedürfnis, eine automatisierte Messung für die Dimensionen von Stahlquerschnittsprofilen zu entwickeln.
Dementsprechend ist in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 57-110901 die Messung der Abweichung am Mittelpunkt vorgeschlagen worden, das Messen der Querschnittsdimensionen von H- Profilen, wie beispielsweise die Abweichung vom Mittelpunkt (Stegabweichung) und dergleichen, in dem japanischen offengelegten Patent Nr. 57-144404, die Messungen vom Mittelpunkt und die Flankenbreite in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 58-179515, wobei es sich bei diesem Stand der Technik um Verfahren zur kontinuierlichen Querschnittsdimensionsmessung von H-Profilen während der Laufbewegung beim Warmwalzschritt handelt.
Gemäß dem offengelegten japanischen Patent Nr. 57-110910 wird jedoch ein Ultraschall-Entfernungsmesser eines Wassersäulensystems verwendet, so daß es zur Messung eines Maximalwertes der Flankenbreite von einem zu vermessenden Stahlprofil erforderlich ist, die Führungsgenauigkeit erheblich zu steigern, um das Wegbewegen bzw. Wegrollen des Profils zu verhindern. Da der Durchmesser der Wassersäule praktisch ungefähr 20 mm beträgt, wird eine Messung unmöglich, sofern sich aufgrund der Rollbewegung des zu vermessenden Profils die zu messende Stelle bewegt. Da außerdem das für die Messung verwendete Wasser während der Messung auf der Oberfläche des Stegbereiches gelangt, ergibt sich eine gesteigerte Kühlung des Steges, so daß die Temperaturdifferenz zwischen dem Stegbereich und dem Flankenbereich groß wird. Dies führt zu Problemen und zwar derart, daß bei H-Profilen mit einer dünnen Stegdicke in dem Stegbereich eine Wellenbildung auftritt, und an dem Stegbereich bildet sich aufgrund der darüberliegenden Wasser Leckagerost aus.
Das offengelegte japaanische Patent Nr. 57-144404 offenbart ein Verfahren, bei dem als Meßsystem Licht von oben und von unten sowie von rechts und von links geschnitten bzw. getrennt wird, so daß die Genauigkeit der Messung schlecht ist und darüber hinaus die Genauigkeit bei der Berechnung der Abweichung vom Mittelpunkt und dergleichen folglich schlecht wird. Darüber hinaus ist es schwierig, Messungen in einer Atmosphäre durchzuführen, die Wassertropfen, Dampf oder dergleichen enthält, so daß eine Messung in der Nähe der Walze (beim Warmwalzen) zu Problemen führt.
Gemäß dem offengelegten japanischen Patent Nr. 58-179515 wird die Flankenbreite mittels eines Bildwandlers, wie beispielsweise eines CCD (ladungsgekoppelter Baustein) oder dergleichen, gemessen, der an einer kastenförmigen Brückenführung angeordnet ist, und darüber hinaus wird die Abweichung vom Mittelpunkt und die Stegdicke anhand von Werten berechnet, die von einem Ultraschall-Wasserstrahl-Entfernungsmesser gemessen worden sind, der an derselben Führungsbrücke befestigt ist. In diesem Falle ist es erforderlich, das zu vermessende Stahlprofil in das Innere der Führungsbrücke zu führen, jedoch ergibt sich kein Freiraum, in dem sich das Profil während des Durchgangs durch die Führungsbrücke bewegen kann bzw. der ein Schlingern ermöglicht. Hierzu ist die Führungsbrücke starr ausgeführt, und die Führungen an den Eingangs- und den Ausgangsseiten sind derart ausgeführt, daß eine Bewegung bzw. ein Schlingern des Profils verhindert wird, da ansonsten eine Beschädigung der Gerätschaften zu befürchten ist. Selbst wenn die Gerätschaften armiert bzw. gut festgelegt sind, kann sich eine Verringerung der Meßgenauigkeit aufgrund der Vibrationen der Führungsbrücke und der daran angebrachten Sensoren ergeben.
Bei dem voranstehend beschriebenen Stand der Technik wird der Maximalwert der Flankenbreite beim exakten Messen der Form der Ecke des Flankenbereiches nicht gemessen, so daß die Meßgenauigkeit grundsätzlich schlecht ist.
Die JP-A-2254304 offenbart eine Vorrichtung zum Messen der Form von Stahlprofilen, die einen Tisch-Mechanismus umfaßt, der derart ausgebildet ist, daß das Stahlprofil von oben und von unten eingegrenzt wird und sich gegen dieses horizontal und vertikal bewegt. Diese Vorrichtung umfaßt Laser- Versatzmesser, die an dem Tisch-Mechanismus zum Messen der vertikalen und horizontalen Bereiche der Stahlprofile befestigt sind, und umfaßt weiterhin eine Datenverarbeitung zum Berechnen der Form der Stahlprofile anhand der über die Laser- Versatzmesser erfaßten Werte. Die Laser-Meßsonde zur Erfassung der vertikalen Lage sendet direkt Laserstrahlen aus und erfaßt die vertikale Lage des Querschnittsprofils des vermessenen, geformten Stahls. Die Laser-Meßsonde zur Erfassung der horizontalen Lage strahlt die ausgesendeten Laserstrahlen um 90º mit einem Spiegel ab und erfaßt die horizontale Lage des Querschnittsprofils des geformten Stahls.
Aus der JP-A-56001305 ist ein Verfahren zur Messung der Endabmessungen eines H-Stahlprofils bekannt. Die Breitenabmessungen beider Flanken des H-Profils werden gemessen, indem dünne, bandförmige Lichtstrahlen nicht rechtwinklig zu der Längsrichtung der H-Stahlprofilachse projiziert werden und die Lichtbilder erfaßt werden. Insbesondere werden Lichtstrahlprojektoren in symmetrischer Weise derart ausgerichtet, daß die Projektionsrichtungen ihrer Lichtstrahlen nicht rechtwinklig und nicht parallel zu der Längsrichtung der H-Profil-Stahlachse ausgerichtet sind. Videosignale, die von Televisionskameras erfaßt werden, werden an einen Bildschirm weitergegeben und werden außerdem über einen Bildverzerrungs-Verarbeitungskreislauf, der die Länge der Lichtmuster berechnet und ausgibt, an einen Binär-Code-Schaltkreis weitergegeben.
Bei der voranstehend genannten Vorrichtung gemäß der JP-A- 2254304 werden jedoch Flankenbreiten, Flankendicken, Stegdikken und dergleichen an der rechten und linken Seite der Stahlprofile gemessen, während drei Paar von oberen und unteren Laser-Versatzmessern innerhalb eines Rahmens bewegt werden, so daß die zur kontinuierlichen Vermessung des Stahlprofils in einem On-line-Zustand bzw. bei Echtzeit (on-line state) eine erhebliche Zeit erfordert, so daß die Messung nicht wirkungsvoll ist.
Bei der Dimensionsmessung von Stahlprofilen ist es erforderlich, den Maximalwert der Flankenbreite und die Abweichung vom Mittelpunkt mit hoher Genauigkeit durch genaues Erfassen der Eckform und des Flankenbereiches zu messen und zwar selbst dann, wenn das zu vermessende Stahlprofil beim Durchlaufen durch die Warmwalzstrecke schlingert, sich bewegt zu seiner Wälzbewegung durchführt.
In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß der Flankenbereich von H-Profilen unterschiedliche Eckformen gemäß den Darstellungen in Figuren 1a bis 1d aufweisen kann. Andererseits kann die Messung, sofern das Schlingern in dem laufenden Stahlbereich während der Messung auftritt, nicht vollständig kontrolliert werden. Somit ist es selbst bei einer Schlingerbewegung erforderlich, die Eckenform des Flankenbereiches in dem Stahlprofil genau zu erfassen, um den Maximalwert der Flankenbreite genau zu messen.
Die Abweichung vom Mittelpunkt S des H-Profils ist ein Wert, der aus den Fußlängen b&sub1;, b&sub2; gemäß Fig. 2 nach der folgenden Gleichung berechnet wird:
S = (b&sub1; - b&sub2;)/2
Um somit den Wert für die Abweichung vom Mittelpunkt S mit hoher Genauigkeit zu ermitteln, ist es erforderlich, die Fußlängen b&sub1;, b&sub2; mit hoher Genauigkeit zu messen und zwar indem die Eckenform des Flankenbereiches genau erfaßt wird.
Sowohl bei dicken als auch bei dünnen Blechen ist es möglich, lediglich die Dicke des Blechs gleichzeitig beim Warmwalzen zu messen, wie dies oben beschrieben worden ist, beispielsweise in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 59-183315 und Nr. 6117008. Dieses Vermessen der Blechdicke eignet sich natürlich nicht zur Messung der Querschnittsdimensionen der Stahlprofile, da diese Querschnitte unterschiedlich zu vermessende Größen aufweisen, wie beispielsweise die Steghöhe, die Flankenbreite, die Abweichung vom Mittelpunkt und dergleichen, und sich außerdem die Meßpunkte bei jeder Walzserie verändern.
In diesem Zusammenhang ist die Messung bei einer Verwendung von einer Vielzahl von Sensoren möglich, jedoch bestehen weiterhin unterschiedliche Probleme bei der Festlegung des Zwischenraums für die Sensoren und der Verarbeitung der Signale von diesen, wobei sich die Kosten erhöhen. Aus diesem Grunde haben bis heute Vorrichtungen zur Messung von unterschiedlichen Querschnittsdimensionen im warmen Zustand keine praktische Verwendung gefunden.
Um die Querschnittsdimensionen von warmgewalzten Stahlblechen, wie beispielsweise Stahlprofilen, im Warmzustand in einer Warmwalzstraße zu messen, ist es daher zunächst erforderlich, die Messung einer Vielzahl von Querschnittsdimensionen eines Stahlprofils, wie beispielsweise die Flankenhöhe, Flankenbreite, Abweichung vom Mittelpunkt und dergleichen, auf die Fluktuationen der Walz-Querschnittsdimension und der Walzserien einzustellen. Außerdem ist es erforderlich, daß die Meßvorrichtung die Verwerfung bzw. das Verbiegen der Querschnittsprofile (ungefähr 20 mm in jeder Richtung nach oben und nach unten sowie nach rechts und nach links) ermöglicht, und weiterhin muß die Vorrichtung, sofern keine Messung durchgeführt wird, in eine Ruheposition verbracht werden können, um das Auftreten von Problemen, wie beispielsweise ein Gegenschlagen und dergleichen, zu verhindern.
In letzter Zeit wurden Laser-Entfernungsmesser häufiger verwendet, wenn die Querschnittsdimensionen von Stahlprofilen, wie beispielsweise H-Profilen, I-Profilen und dergleichen, selbst mit den obenbeschriebenen konventionellen Meßverfahren gemessen werden sollten. In diesem Fall ist es erforderlich, den Laser-Entfernungsmesser für eine angemessene Messung der Größen der Stahlprofile zu kalibrieren, und zwar unabhängig davon, ob im Ruhezustand oder in der Wälzsträße beim Warmoder Kaltwalzen gemessen werden sollte. Der Begriff "Kalibrierung" wird hier in seiner allgemeinen Bedeutung, bei dem es um einen Abgleich zwischen einen durch die Meßvorrichtung angegebenen Wert und dem wahren Wert unter Verwendung eines Standardgerätes oder einer Standardprobe geht, verwendet. Genauer gesagt, wird ein scheibenförmiges Kalibrierungsteil als das obengenannte Standardgerät bzw. Standardprobe verwendet.
Ein Verfahren zum Kalibrieren eines Laser-Entfernungsmessers ist beispielsweise in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 2-115711 offenbart. Bei diesem System wird die Kalibrierung eines Laser-Entfernungsmessers durchgeführt, indem ein Laserstrahl auf die Oberfläche eines Kalibrierungsteils abgestrahlt wird und eine Entfernungsmessung zwischen dem Kalibrierungsteil und dem Laser-Entfernungsmesser durchgeführt wird, indem eine zurückgelegte Entfernung entlang einer Längsführung mittels eines hochauflösenden Entfernungsmessers, wie beispielsweise einer magnetischen Meßvorrichtung oder dergleichen, ermittelt wird. Im Hinblick auf die Kalibrierungszeit und die Kalibrierungsgenauigkeit kann dieses System jedoch nicht für den Fall angepaßt werden, in dem sich die Messung bei sich veränderndern Abstand zu dem zu vermessenden Stahlprofil ändert, wobei die magnetische Meßvorrichtung in der Nähe des Walzwerks angeordnet ist (besonderer Einfluß von Vibration), so daß es lediglich als Kalibrierungsverfahren in einem Offline-Zustand bzw. nicht gleichzeitigen bzw. simultanen, also entkoppelten, Zustand vor Einsetzen in eine bestehende Maschine eignet.
Darüber hinaus ist die Kalibrierung eines Dickenindikators in dem offengelegten japanischen Patent Nr. 59-54913 offenbart. Diese Kalibrierung wird auf einen dicken Indikator unter Verwendung einer Strahlungsquelle, wie beispielsweise einem γ- Strahler oder dergleichen, angewendet. In diesem Fall ist jedoch das Vorgehen, bei dem das Kalibrierstück, das stufenweise eine Dicke pro gegebenem Winkelstück aufweist, intermittierend gedreht wird, mit Problemen behaftet. Darüber hinaus wird bei Verwendung eines Laser-Entfernungsmessers (welcher eine geringe Strahlpunktgröße aufweist und von der Geschwindigkeit des Meßzyklus abhängig ist) die Messung extrem von der Rauhigkeit der bearbeiteten Oberfläche des Kalibrierungsteils (Oberflächenrauhigkeit) und der Drehgeschwindigkeit des Kalibrierungsteils (Geschwindigkeit, die an einem flachen Teil vorbeistreicht) beeinflußt, so daß es unter dem Gesichtspunkt der Genauigkeit eine Vielzahl von Problemen gibt, was in der Fundstelle nicht offenbart ist.
Es ist vorgeschlagen worden, verschiedene Querschnittsdimensionen eines Stahlprofils auf einmal unter Verwendung eines Laser-Entfernungsmessers zu messen, die tolerable Zeit zum Kalibrieren des Laser-Entfernungsmessers im On-line-Zustand bzw. im Zustand, in dem das Meßgerät während des Walzens mißt, ist durch die Walzsteiqerung (rolling pitch) und dergleichen beschränkt und es ist somit erforderlich, die Kalibrierung zeitlich abgestimmt pro mindestens einem Sensor durchzuführen.
Verschiedene Querschnittsdimensionen von zu vermessenden Stahlprofilen sind in Fig. 2 dargestellt. Grundsätzlich beträgt die Flankenbreite B 150 - 520 mm, und die Stegbreite H beträgt 300 - 940 mm. Die Vorrichtung zum Messen der Querschnittsdimensionen der Stahlprofile ist in der Nähe des Walzwerks angeordnet, so daß es wesentlich ist, wie die Linearität eines derartigen Größen- bzw. Querschnittbereiches bei hoher Genauigkeit in kurzer Zeit kalibriert wird. In jedem Fall ist die Kalibrierung eines Laser-Entfernungsmessers, der in der Nähe des Walzwerks angeordnet ist, abhängig von dem Grad der Genauigkeit bei der Messung des Abstandes zu der Oberfläche auf dem zu vermessenden Stahlprofil. Jedoch verändert sich bei der voranstehend beschriebenen Kalibrierung die hohe Genauigkeit des linearen Meßgeräts (beispielsweise magnetisches Meßgerät oder dergleichen) unter den Umgebungseinflüssen, insbesondere aufgrund von Vibrationen während der Messung, hin zu einer geringeren Genauigkeit.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Messen der Querschnittsdimensionen von Stahlprofilen mit hoher Genauigkeit zu schaffen, welches dem Schlingern bzw. dem sich Bewegen zu vermessenden Stahlprofils folgt und bei hoher Genauigkeit die Eckengeometrie eines Flankenbereiches des Profils selbst während des Durchgangs durch den Warmwalzbereich erfaßt.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Messen der Querschnittsdimension von Stahlprofilen zu schaffen, das eine kompakte Bauweise aufweist, die verschiedene Querschnitte des Stahlprofils nicht nur im statischen Zustand, sondern auch im On-line Zustand beim Walzen messen kann.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Durchführung einer Kalibrierung eines Laser-Entfernungsmessers, der verschiedene Querschnittsdimensionen eines Stahlprofils in einer großen Brandbreite von verschiedenen Querschnittsdimensionen bzw. Walzserien mißt und zwar bei hoher Genauigkeit in kurzer Zeit, ohne dabei tatsächlich von den obengenannten und in der Meßumgebung tatsächlich bestehenden Bedingungen beeinflußt zu werden.
Die erste Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch einen Gegenstand gemäß Anspruch 1.
Die zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch einen Gegenstand gemäß Anspruch 3.
Die Erfindung wird ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1a bis 1d schematische Darstellungen von verschiedenen Eckformen in einem Flankenbereich eines H-Profils;
Fig. 2 eine schematische Ansicht, in der die Geometrie eines H-Stahlprofils definiert ist;
Fig. 3 eine schematische Ansicht, die die Anordnung der Entfernungsmesser und das Vorgehen bei dessen Messung darstellt;
Fig. 4 eine schematische Ansicht, die die theoretischen Gegebenheiten bei einem zweidimensionalen Laser- Entfernungsmesser verdeutlicht;
Fig. 5 ein Blockdiagramm zum Messen der Querschnittsdimensionenen eines H-Profils mittels eines Systems unter Verwendung eines zweidimensionalen und eindimensionalen Entfernungsmessers;
Fig. 6 eine schematische Ansicht der Befestigung jedes in einer Vorrichtung zum Messen der Querschnittsdimensionen eines H-Profils verwendeten Entfernungsmessers sowie eines Bewegungsmechanismus einer derartigen Vorrichtung;
Fig. 7 eine schematische Ansicht einer Ausgestaltung einer weiteren Vorrichtung zum Messen der Querschnittsdimensionen eines H-Profils;
Fig. 8 eine schematische Ansicht eines Meß-Regel-Systems in der Vorrichtung gemäß Fig. 7;
Fig. 9 eine schematische Ansicht des tatsächlichen Betriebs einer Vorrichtung gemäß Fig. 7;
Fig. 10 eine schematische Ansicht eines Hauptteils einer weiteren Vorrichtung zum Messen der Querschnittsdimension eines H-Profils;
Fig. 11 eine schematische Ansicht einer Messung unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß Fig. 10;
Figuren 12, 13 und 14 in entsprechender Reihenfolge eine schematische Stirnansicht, eine Draufsicht und eine Seitenansicht einer Vorrichtung gemäß Fig. 10;
Fig. 15 eine schematische Darstellung eines wesentlichen Bestandteils der Vorrichtung gemäß Fig. 10;
Figuren 16a bis 16d perspektivische Ansichten verschiedener Ausführungsformen des erfindungsgemäßen scheibenförmigen Kalibrierungsteils;
Figuren 17 bis 18 in entsprechender Reihenfolge schematische Seiten- und Stirnansichten einer Kalibrierungsvorrichtung, die zum Messen der Querschnittsdimensionen eines H-Profils verwendet wird und
Fig. 19 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Messen der Querschnittsdimension eines H-Profils unter Verwendung der obengenannten Kalibrierungsvorrichtung.
Zunächst wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Auswahl und Anordnung der Entfernungsmesser und eine hierfür geeignete Berechnungslogik zur Verwendung bei H-Profilen, die aus einem Paar von Flankbereichen und einem Stegbereich bestehen und ein Stahlprofil bilden, beschrieben.
Fig. 3 zeigt die Anordnung von Entfernungsmessern und die mit diesen durchgeführte Messung.
In der Darstellung gemäß Fig. 3 ist ein Paar von Entfernungsmessern A&sub1;, A&sub2; zum Messen der Entfernung des Flankenbereiches eines H-Profils dargestellt, die sich gegenüberliegend angeordnet sind und zwar derart, daß sie die Flankenbreite des H- Profils beidseitig bestrahlen. In diesem Fall wird ein zweidimensionaler Laser-Entfernungsmesser derart eingesetzt, daß die Messung selbst dann durchgeführt werden kann, wenn das H- Profil während des Durchgangs schlingert, und in dem es notwendig ist, die Eckenform des Flankenbereiches exakt zu erfassen.
In diesem Zusammenhang wird die Theorie beim Messen unter Verwendung von zweidimensionalen Laser-Entfernungsmessern unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben.
Wie der Darstellung in Fig. 4 zu entnehmen ist, wird ein Laserstrahl von einer He-Ne-Laserquelle 12 auf den Flankenbereich eines H-Profils 11 als bandförmiger Laserstrahl durch einen Kollimator 13 hindurch gerichtet. Daraufhin werden die irregulär von dem Flankenbereich reflektierten Laserstrahlen über eine Linse 14 eingefangen und von einem zweidimensionalen Entfernungsmesser 13 erfaßt, in dem eine Vielzahl von Erfassungssensoren aufgenommen sind. Auf diese Weise kann die Eckform des Flankenbereiches exakt erfaßt werden, und der Maximalwert der Flankenbreite kann gemessen werden.
Gemäß der Darstellung in Fig. 4 ist der Meßbereich für die Eckform des Flankenbereiches durch die gestrichelten Linien dargestellt, wobei dieser ausreichend weit gegenüber der Flankenbreite des zu vermessenden H-Profils ist. Somit kann ein akzeptabler Bereich zur Messung der Flankenbreite auch beim Auftreten des Schlingerphänomens, das beim Durchgang des H- Profils erzeugt wird, ausreichend erweitert werden.
Andererseits ist ein Paar von Entfernungsmessern C&sub1;, C&sub2; zum Messen der Entfernung des Flankenbereiches des H-Profils derart angeordnet, daß sie sich in einer Richtung gegenüberliegen, bei der Stegbereich beidseitig bestrahlt wird. In diesem Fall wird ein eindimensionaler Laser-Entfernungsmesser als Entfernungsmesser verwendet.
Außerdem kann ein eindimensionales Teil in dem zweidimensionalen Laser-Entfernungsmesser als Entfernungsmesser C&sub1;, C&sub2; verwendet werden, jedoch ergibt sich eine erheblich verschlechterte Genauigkeit im Vergleich zu dem Fall, bei dem ein zweidimensionaler Entfernungsmesser verwendet wird.
Beim Messen der obenbeschriebenen Abstände mit einer Kombination dieser Entfernungsmesser werden der Abstand vom Mittelpunkt 5, die Flankenbreite B sowie die Stegdicke Tw des H- Profils gemäß Fig. 3 nach der folgenden Gleichung berchnet:
S = [(L&sub3; - L&sub1;) - (L&sub4; - L&sub2;)]/2
B = L - (L&sub1; + L&sub2;)
Tw = L - (L&sub3; + L&sub4;)
Obwohl der Abstand zwischen den Entfernungsmessern A&sub1; und A&sub2; und der Abstand zwischen den Entfernungsmessern C&sub1; und C&sub2; derselbe Abstand L in der Darstellung gemäß Fig. 3 sind, können sich diese Abstände auch voneinander unterscheiden.
Außerdem kann, wenn ein Satz von einem Paar von zweidimensionalen Laser-Entfernungsmessern und einem Paar von eindimensionalen Laser-Entfernungsmessern auf der rechten Seite gemäß der Darstellung in Fig. 3 als Entfernungsmesser A&sub3;, A&sub4;, C&sub3;, C&sub4; (nicht dargestellt) angeordnet wird, die Abweichung vom Mittelpunkt, die Flankenbreite und die Stegdicke an beiden Seiten des H-Profils gemessen werden.
Außerdem bestimmt die Auflösung der Entfernungsmesser die Genauigkeit beim Messen, so daß die Lage der Entfernungsmesser gegenüber dem zu messenden Stahlprofil wesentlich wird.
Es wird somit gewünscht, daß der Entfernungsmesser an eine bestmögliche Lage in übereinstimmung mit der Form des H- Profils bewegt und festgelegt wird, um eine hohe Meßgenauigkeit zu erzielen.
Unter den üblichen Querschnittsdimensionen von H-Profilen gibt es solche mit einer schmalen Breite von 11400 x 150 - H900 x 300, solche mit einer weiten Breite von 11300 x 300 - 11500 x 500 und dergleichen. Mithinwerden die Entfernungsmesser mittels eines Bewegungsmechanismus für die Entfernungsmesser entsprechend der Flankenbreite und der Steghöhe in die bestmögliche Lage verbracht.
Darüber hinaus kann, sofern die Steghöhe gering ist und die Entfernungsmesser sich einander annähern und in Wechselwirkung treten, die Messung durchgeführt werden, indem die Phasen der Entfernungsmesser verändert werden.
In diesem Fall reicht es aus, die Entfernungsmesser willkürlich gegeneinander um eine Phasendifferenz in Längsrichtung des zu vermessenden Stahlprofils zu verschieben. D.h., die Meßpositionen der Entfernungsmesser sind in Längsrichtung des Stahlprofils unterschiedlich. Eine derartige Anordnung kann erzielt werden, indem das Stahlprofil mit einem Leitstrahl verfolgt wird, die Leitstrahllänge mit einem PLG (Pulsgenerator) oder dergleichen gezählt wird und die sich ergebenden Daten berechnet werden.
Bei der Darstellung in Fig. 5 ist eine Struktur eines Systems zur Querschnittsdimensionsmessung dargestellt, in dem von den Entfernungsmessern gegebene Signale A&sub1;, A&sub2;, A&sub3;, A&sub4;, C&sub1;, C&sub2;, C&sub3;, C&sub4; an entsprechenden signalverarbeitenden Einheiten ankommen. In den signalverarbeitenden Einheiten werden die Entfernungswerte berechnet und an eine Berechnungseinheit weitergegeben, an der die Abweichung vom Mittelpunkt, die Flankenbreite und die Steghöhe berechnet werden.
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Messen der Querschnittsdimension gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 im folgenden beschrieben.
Fig. 6 zeigt die Anordnung der entsprechenden Entfernungsmesser und den Bewegungsmechanismus hierfür in einer Vorrichtung zum Messen der Querschnittsdimension eines H-Profils.
Jeder Sensor 1-1, 1-2, 1-3 und 1-4 ist ein Satz eines zweidimensionalen Laser-Entfernungsmessers und eines eindimensionalen Laser-Entfernungsmessers. Die Sensoren 1-1 und 1-3 sind verschiebbar an einem Sensorrahmen 5-1 befestigt, wohingegen die Sensoren 1-2 und 1-4 verschiebbar an dem Sensorrahmen 5-2 befestigt sind, wobei diese Sensoren in lateraler Richtung bewegt werden können.
Der Sensorrahmen 5-1 ist mit einem Laufrahmen 2 über Gleitführungen 4-1, 4-3 verbunden, und außerdem ist der Sensorrahmen 4-2 mit dem Laufrahmen 2 über Gleitführungen 4-2, 4-4- verbunden, wobei der damit verbundene Sensorrahmen sowie die damit verbundenen Sensoren nach oben und nach unten bewegt werden können.
Die Bewegung der Sensoren in lateraler Richtung wird wie folgt durchgeführt. Die Sensoren 1-1, 1-2 werden durch einen Steuerempfänger 6-1 über eine Spindel 7-1 bewegt, wohingegen die Sensoren 1-2, 1-4 durch einen Steuerempfänger 6-2 über eine Spindel 7-2 bewegt werden.
Jede Spindel 7-1, 7-2 weist an ihren gegenüberliegenden Bereichen entgegengesetzte Gewindegänge auf, so daß, wenn die Spindel in eine bestimmte Richtung bewegt wird, sich die Sensoren 1-1, 1-3 bzw. die Sensoren 1-2, 1-4 in entgegengesetzte Richtung bewegen. Darüber hinaus sollen die Steuerempfängeren 6-1 und 6-2 miteinander synchronisiert sein.
Bei Verwendung eines derartigen lateralen Bewegungsmechanismus werden die Sensoren in der bestmöglichen Lage entsprechend der Steghöhe des zu vermessenden Stahlprofils, d.h. H-Profil 11, angeordnet.
Andererseits werden die Sensoren 1-1, 1-2 nach oben und nach unten durch einen Steuerempfänger 8-1 über ein Untersetzungsgetriebe mit einer Schnecke 9-1, 9-3 und Spindeln 10-1, 10-3 bewegt, wohingegen die Sensoren 1-2, 1-4 nach oben und nach unten durch einen Steuerempfänger 8-2 über ein Untersetzungsgetriebe mit einer Schnecke 9-2, 9-4 und Spindeln 10-2, 10-4 bewegt werden. Außerdem können die Steuerempfänger 8-1, 9-2 miteinander synchronisiert werden.
Unter Verwendung eines derartigen Mechanismus zum Nach-obenund Nach-unten-Bewegen lassen sich die Sensoren in der bestmöglichen Lage bezüglich der vertikalen Erstreckung entsprechend einer Seite des H-Profils 11 anordnen.
Obwohl vorliegend der Steuerempfänger als Stellglied zum Festlegen der Lage der Sensoren verwendet wird, können auch hydraulische Motoren, Zylinder zum Festlegen der Lage und dergleichen verwendet werden.
Der Laufrahmen 2 kann über den Steuerempfänger 3 als Antriebsquelle bewegt werden, so daß das Messen der Querschnittsdimensionen des H-Profils nicht nur im On-line-Zustand, sondern auch im Off-Line-, also im entkoppelten Zustand, durchgeführt werden kann.
Ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben. Gemäß der Darstellung in Fig. 7 ist zwischen Fahrhebelbolzen 22 zum Fördem des H-Profils 11 ein Laufrahmen 21 angeordnet, der auf einer Schiene 23 über Räder 24 in einer Richtung rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des H-Profils mittels eines (nicht dargestellten) Antriebs bewegt wird.
Mit Bezugszeichen 26 ist ein oberer Sensorrahmen gekennzeichnet, der an dem oberen Bereich des Laufrahmens befestigt ist. Die Bezugszeichen 27a und 27b bezeichnen Vorrichtungen zum Messen des Abstandes von oben zu einem oberen Ende des Flankenbereiches, die gleichzeitig die Flankenbreite und die -dicke bestimmen können und die an dem oberen Sensorrahmen 26 in Verbindung mit dem oberen Flankenbereich des H-Profils 11 angeordnet sind. Der Abstand zwischen den Vorrichtungen 27a und 27b wird über Drehen der Spindeln 29a, 29b mit entgegengesetzter Drehrichtung angepaßt, die über eine Kupplung 28 mit einem Antrieb eines Motors 30 verbunden sind. Als jede dieser Vorrichtungen 27a, 27b wird ein zweidimensionaler Laser- Entfernungsmesser, der einen einen bandförmigen Laserstrahl erzeugenden He-Ne-Laser-Erzeuger, einen Kollimator und zweidimensionale Bildsensoren umfaßt, die den unregelmäßig von dem H-Profil 11 reflektierten Laser erfaßt, benutzt, wobei der Maximalwert der Flankendicke gemessen werden kann. Darüber hinaus wird ein Detektor 31 zur Erfassung der Lage, wie beispielsweise ein Drehmelder oder dergleichen, mit einer Welle des Motors 30 verbunden.
Bezugszeichen 32a, 32b bezeichnen Geräte zum Messen einer oberen Entfernung zu der Oberfläche des Stegbereiches des H- Profils, d.h. eindimensionale Entfernungsmesser. Der Abstand zwischen diesen Geräten 32a, 32b wird durch Drehen der Spindeln 33a, 33b, deren Enden jeweils an den Seitenbereichen jedes Gerätes 27a, 27b drehbar gelagert sind, über Antriebsmotoren 34a, 34b angepaßt. Darüber hinaus können Detektoren 35a, 35b zur Erfassung der Lage, wie beispielsweise Drehmelder oder dergleichen, mit der Welle der Motoren 34a, 34b in entsprechender Reihenfolge verbunden sein.
Das Bezugszeichen 36 bezeichnet eine Hebevorrichtung an der oberen Seite, mit der der obere Sensorrahmen 26 nach oben und nach unten bewegt wird, indem eine Spindel 38, die an ihrem einen Ende mit einer Schraubenmutter 37, die an dem oberen Bereich des oberen Sensorrahmens 26 angeordnet ist, befestigt ist, in einem Untersetzungsgetriebe mit Schnecke 40, das an einem Rahmen 30, der an dem oberen Bereich des Laufrahmens 21 angeordnet ist, gedreht wird. Sofern das Schnecken- Untersetzungsgetriebe 40 von einem Motor 41 angetrieben wird, dreht sich die Spindel 38 und hebt den oberen Sensorrahmen 26 an, wodurch der Abstand zwischen dem oberen Sensorrahmen 26 über dem H-Profil 11 angepaßt wird. Der Motor 41 ist mit einem Detektor zur Erfassung der Lage 42 verbunden.
Mit Bezugszeichen 43 ist ein unterer Sensorrahmen gekennzeichnet, der an dem unteren Bereich des Laufrahmens 21 befestigt ist. Die Bezugszeichen 44a und 44b bezeichnen Vorrichtungen zum Messen des Abstandes von oben zu einem unteren Ende des Flankenbereiches, die gleichzeitig die Flankenbreite und die -dicke bestimmen können und die an dem unteren Sensorrahmen 43 in Verbindung mit dem oberen Flankenbereich des H-Profils 11 angeordnet sind. Der Abstand zwischen den Vorrichtungen 44a und 44b wird über Drehen der Spindeln 46a, 46b mit entgegengesetzter Drehrichtung angepaßt, die über eine Kupplung 45 mit einem Antrieb eines Motors 47 verbunden sind. Als jede dieser Vorrichtungen 44a, 44b wird ein zweidimensionaler Laser- Entfernungsmesser, der einen einen bandförmigen Laserstrahl erzeugenden He-Ne-Laser-Erzeuger, einen Kollimator und zweidimensionale Bildsensoren umfaßt, die den unregelmäßig von dem H-Profil 11 reflektierten Laser erfaßt, in gleicher Weise wie die Geräte 27a, 27b benutzt. Darüber hinaus wird ein Detektor 48 zur Erfassung der Lage mit einer Welle des Motors 47 verbunden.
Bezugszeichen 49a, 49b bezeichnen Geräte zum Messen einer oberen Entfernung zu der Unterfläche des Stegbereiches des H- Profils, d.h. eindimensionale Entfernungsmesser. Der Abstand zwischen diesen Geräten 49a, 49b wird durch Drehen der Spindeln 50a, sob, deren Enden jeweils an den Seitenbereichen jedes Gerätes 44a, 44b drehbar gelagert sind, über Antriebsmotoren 51a, 51b angepaßt. Darüber hinaus können Detektoren 52a, 52b zur Erfassung der Lage, wie beispielsweise Drehmelder oder dergleichen, mit der Welle der Motoren 51a, 51b in entsprechender Reihenfolge verbunden sein.
Das Bezugszeichen 53 bezeichnet eine Hebevorrichtung an der unteren Seite, mit der der untere Sensorrahmen 43 nach oben und nach unten bewegt wird, indem eine Spindel 55, die an ihrem einen Ende mit einer Schraubenmutter 54, die an dem unteren Bereich des unteren Sensorrahmens 43 angeordnet ist, befestigt ist, in einem Untersetzungsgetriebe mit Schnecke 57, das an einem Rahmen 56, der an dem unteren Bereich des Laufrahmens 21 angeordnet ist, gedreht wird. Sofern das Schnecken- Untersetzungsgetriebe 57 von einem Motor 58 angetrieben wird, dreht sich die Spindel 55 und hebt den unteren Sensorrahmen 43 an, wodurch der Abstand zwischen dem unteren Sensorrahmen 43 über dem H-Profil 11 angepaßt wird. Der Motor 58 ist mit einem Detektor zur Erfassung der Lage 59 verbunden.
Bezugszeichen 60 bezeichnet einen Prozessor, der die in Fig. 8 dargestellten Funktionen bzw. Funktionsbereiche aufweist. D.h., die Signale für die Lage, die von den Detektoren zur Erfassung der Lage abgegeben werden, sowie die Informationen bezüglich der Querschnittsdimension des H-Profils 11, wie beispielsweise Flankenbreite, Steghöhe und dergleichen, werden in den Prozessor 60 eingespeist, von dem die Signale zum Setzen der Lage bzw. Position an die Motoren weitergegeben werden, um die Geräte in die entsprechende Lage zu bringen. Gleichzeitig werden von den Geräten abgegebene Signale in den Prozessor eingespeist, durch den Flankenbreite B, die Flankendicke Tf, die Stegdicke Tw und die Abweichung vom Mittelpunkt 5 des H- Profils 11 berechnet werden, um dann die Signale der berechneten Werte an eine Anzeigevorrichtung 61 abzugeben.
Der Betrieb der obenbeschriebenen Meßvorrichtung wird im folgenden beschrieben.
(1) Die Abstände der Geräte zu dem H-Profil werden gemäß der Information bezüglich Querschnittsdimensionen des zu vermessenden H-Profils (Flankenbreite B, Steghöhe H), die zuvor in den Prozessor 60 eingegeben worden sind und dort festgelegt worden sind, eingerichtet. D.h., die Motoren 41 und 58 werden gemäß der Flankenbreite B angetrieben, um die Abstände der Geräte 27a, 27b von den Geräten 44a, 44b in vertikaler Richtung auf die jeweiligen Abstände L gemäß der Darstellung in Fig. 9 anzupassen. Andererseits werden die Motoren 30 und 47 angepaßt auf der Steghöhe W angetrieben, so daß die Abstände zwischen den Geräten 27a und 27b und die Abstände zwischen den Geräten 44a und 44b in horizontaler Richtung auf einen entsprechenden Abstand K angepaßt werden. Darüber hinaus ist es erforderlich, den Flankenbereich des H-Profils zwischen den Geräten 27a und 44a und den Geräten 27b und 44b zu umfassen bzw. einzugrenzen.
(2) Die Abstände L&sub1;, L&sub2;, L&sub5;, L&sub6; zu den oberen und unteren Ecken der Flankenbereiche und die Dicken Tf1, Tf2, Tf3, Tf4 davon werden gleichzeitig durch die Geräte 27a, 27b, 44a und 44b gemessen. Dann werden die linke und die rechte Flankenbreite B&sub1;, B&sub2; gemäß der folgenden Gleichung berechnet:
B&sub1; = L - (L&sub1; + L&sub2;)
B&sub2; = L - (L&sub5; + L&sub6;)
Darüber hinaus wird der Maximalwert Tfm der Flanken der gemessenen Werte Tf1, Tf2, Tf3 und Tf4 ausgewählt.
(3) Ein Abstand D zwischen jedem der Geräte 27a, 27b, 44a, 44b und der entsprechenden Geräte 32a, 32b, 49a, 49b wird gemäß der folgenden Gleichung unter Verwendung der maximalen Flankendicke Tfm gemäß Punkt (2) berechnet, wobei die Motoren 34a, 34b, 51a, 51b zum Positionieren der Geräte 32a, 32b, 49a, 49b angetrieben werden.
D = D&sub0; - (Tfm/2)
Dabei ist D&sub0; ein Abstand zwischen jedem der Geräte 32a, 32b, 49a, 49b und einer inneren Oberfläche des Flankenbereiches (unter der Annahme, daß dieser Abstand ein für die Messung am besten geeigneter konstanter Wert ist).
(4) Dann werden die Abstände L&sub3;, L&sub4;, L&sub7;, L&sub8; zu den oberen und unteren Oberflächen des Stegbereiches über die Geräte 32a, 32b, 49a, 49b gemessen, anhand derer die Stegdicken Tw1, Tw2 gemäß der folgenden Gleichung berechnet werden:
Tw1 = L - (L&sub3; + L&sub4;)
Tw2 = L - (L&sub7; + L&sub8;)
(5) Außerdem werden die Abweichungen vom Mittelpunkt S&sub1;, S&sub2; an der Grenze zwischen dem Flankenbereich und dem Stegbereich gemäß der folgenden Gleichungen berechnet:
S&sub1; = [(L&sub3; - L&sub1;) - (L&sub4; - L&sub2;)]/2
S&sub2; = [(L&sub7; - L&sub5;) - (L&sub8; - L&sub6;)]/2
Auf diese Weise können die Querschnittsdimensionen eines H-Profils 11, d.h. die linke und rechte Flankenbreite B&sub1;, B&sub2;, die obere und untere Flankendicke Tf1, Tf2, Tf3, Tf4, die Stegdicke Tw1, Tw2 und die Abweichung vom Mittelpunkt an der linken und rechten Seite des Stegbereiches S&sub1;, S&sub2; gleichzeitig und genau im On-line-Zustand gemessen werden.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Messen der Querschnittsdimensionen eines Stahlprofils in einem On-line- Zustand gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 10 im folgenden beschrieben.
In Fig. 10 bezeichnet Bezugszeichen 101 einen Laufrahmen, Bezugszeichen 102 eine geradlinig, den Laufrahmen 101 in Vorund Rückwärtsrichtung führende Schiene, Bezugszeichen 103 ein auf der Schiene laufendes Rad und Bezugszeichen 104 einen Antriebsmotor zur Bewegung des Laufrahmens 101. Die vorderen und hinteren Endbereiche des Laufrahmens 101 sind vertikal geschraubte Spindeln bzw. Gewinde 105, 106, die an ihren anderen Enden an einem rechtwinkligen Rahmen 107 befestigt sind, wodurch der Rahmen 107 vertikal anhebbar gehalten ist. Bezugszeichen 108 bezeichnet einen Antriebsmotor zum Hinauf- und Herunterheben bzw. Drehen der Spindeln, Bezugszeichen 109 bezeichnet eine Transmissionswelle und Bezugszeichen 110, 111 bezeichnen Schaltgetriebe.
Der rechtwinklige Rahmen 107 weist an seiner Innenseite hufeisenförmige Stützrahmen 112, 113 auf, die sich einander gegenüberliegen, wobei wenigstens einer (die linke Seite gemäß der Darstellung in Fig. 10) der Stützrahmen derart bewegbar ist, daß er auf den anderen Stützrahmen (rechte Seite) hin bewegbar oder von diesem weg bewegbar ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der hufeisenförmige Stützrahmen 112 an dem oberen Rahmenteil 114 des rechtwinkligen Rahmens 107 geführt, der als Führungsschiene dient und ist, gegenüber dem hufeisenförmige Stützrahmen 113, der von dem oberen Rahmenbereich 114 gehalten und dort befestigt ist, bewegbar. Bezugszeichen 115 bezeichnet ein Rad, das auf der Führungsschiene läuft, Bezugszeichen 116 einen kleinen Laufrahmen bzw. -wagen, Bezugszeichen 117 einen Antriebsmotor und Bezugszeichen 118 eine Transmissionswelle.
Selbstverständlich können beide hufeisenförmige Stützrahmen 112, 113 bewegt werden, indem diese an dem kleinen Laufrahmen 116 hängen und von diesem unterstützt werden.
Gemäß der Darstellung in Fig. 11 sind an den Basisbereichen 119, 120 der hufeisenförmigen Stützrahmen 112, 113 an den gegenüberliegenden Flächen entsprechend Laser-Entfernungsmesser 126 angeordnet, wohingegen die Fußbereiche 121, 122, 123, 124 der hufeisenförmigen Stützrahmen 112, 113 an ihren gegenüberliegenden Innenflächen mit entsprechenden Laser- Entfernungsmessern 128 ausgestattet sind.
Wie der Darstellung gemäß Fig. 11 zu entnehmen ist, können die Laser-Entfernungsmesser 126, die in den Basisbereichen 119, 120 angeordnet sind, die Steghöhe des H-Profils 11 messen, wohingegen die Laser-Entfernungsmesser 128, die in den Fußbereichen 121, 122, 123, 124 angeordnet sind, die Flankenbreite und die Abweichung vom Mittelpunkt des H-Profils entsprechend messen können. Außerdem stellt jeder Laser-Entfernungsmesser 128 einen Satz von zweidimensionalen Entfernungsmesser und einen eindimensionalen Entfernungsmesser gemäß der Darstellung in Fig. 3 dar.
Die Meßposition der Vorrichtung im On-line-Zustand gemäß der Darstellung in Fig. 11 wird vorher eingestellt, indem der kleine Laufrahmen 116 über den Antriebsmotor 117 gemäß der Steghöhe des H-Profils 11 derart verfahren wird, daß der Abstand zwischen den hufeisenförmigen Stützrahmen 112 und 113 angepaßt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Vorrichtung zentriert, indem der rechtwinklige Rahmen 107 über den Antriebsmotor 104 für den Laufrahmen 104 in horizontaler Richtung und über den Antriebsmotor 108 in vertikaler Richtung bewegt wird, so daß die aufgehängte Höhe der hufeisenförmigen Stützrahmen 112, 113 mit dem Mittelpunkt der Breite gemäß der Flankenbreite des H-Profils 11 übereinstimmt.
Somit können die Querschnittsdimensionen eines Stahlprofils (H-Profils gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel), die durch eine Walzstraße hindurchgeleitet werden, leicht entlang ihrer Gesamtlänge vermessen werden (wie dies in Fig. 11 dargestellt ist). Die gemessenen Werte werden an die Betriebseinheit für die Walzenstraße weitergegeben und mit den Zielgrößen für die H-Profile verglichen, so daß das gewünschte gewalzte Erzeugnis erzielt werden kann. Sofern ein stabiler Zustand eingestellt und beibehalten wird, ist eine Messung der Querschnittsdimension nicht mehr erforderlich, so daß der Laufrahmen 101 und somit der gesamte rechtwinklige Rahmen 103 in eine Lage an der Off-line-Seite der Walzstraße (nicht dargestellt) verfahren werden kann und zwar über einen Antriebsmotor 104, unmittelbar nachdem das hintere Ende des H-Profils durch den rechtwinkligen Rahmen hindurchgeleitet worden ist, so daß Probleme, wie beispielsweise das Anstoßen eines Stahlprofils gegen die Meßvorrichtung und dergleichen, selbst dann nicht auftreten können, wenn am vorderen Ende des Stahlprofils Verwerfungen oder Verbiegungen auftreten. Selbstverständlich wird das obenbeschriebene Verfahren bei jeder neuen erforderlichen Messung wiederholt.
Der Betrieb der Vorrichtung zum Messen der Querschnittsdimensionen gemäß den Figuren 10 und 11 wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren 12 bis 15 beschrieben. In diesem Fall ist die Schiene 102, die die Bewegung des Laufrahmen 101 führt, auf einem Tragetisch 125 angeordnet, der sich in einer Richtung rechtwinklig zu der Durchgangslinie und direkt hinter einer universellen Walze zum Fertigwalzen eines Stahlprofils (nicht dargestellt) angeordnet ist. Der Tragetisch 125 wird starr von Ständern 126, 127, die sich über die Walzlinie (on- line) erstrecken und einen Ständer 128, der außerhalb der Walzlinie (off-line) der Walzstraße angeordnet ist, gehalten.
Bezugszeichen 129 bezeichnet ein Bündel von Kabeln zur Energieversorgung des Antriebsmotors 104 für den Laufrahmen 101 und des Antriebsmotors 108 für den rechtwinkligen Rahmen 107 und jedes Bezugszeichen 130, 131 bezeichnet ein Bündel von Kabeln zur Energieversorgung des Antriebsmotors 117 zum Antrieb des hufeisenförmigen Stützrahmens 113 gegenüber dem hufeisenförmigen Stützrahmen 112 zusammen mit dem Hub des rechtwinkligen Rahmens 107. Außerdem umfassen die Kabelbündel 129, 130, 131 Signalübertragungseinheiten für die Laser- Entfernungsmesser 126, 128 gemäß der Darstellung in Fig. 11.
In Fig. 13 bezeichnen die Bezugszeichen 132, 133, 134 Führungen für die vertikale Hubbewegung des rechtwinkligen Rahmens 107.
Gemäß dem obenbeschriebenen Aufbau können die Steghöhe, die Flankenbreite an Betriebs- und Antriebsseiten der Walzstraße, die Abweichung vom Mittelpunkt, die Stegdicke an der Meßstelle und weiterhin die Stegdicke über eine geeignete Bewegung der hufeisenförmigen Stützrahmen 119 in einem On-line-Zustand des H-Profils bzw. I-Profils während des Warmwalzens gemessen werden. Außerdem können, wenn flache Stähle oder Stapel von Stahlplatten warmgewalzt werden, deren volle Breite und Dicke an beliebigen Positionen gemessen werden.
Obwohl die Bewegung des hufeisenförmigen Stützrahmens 113 gegenüber dem hufeisenförmigen Stützrahmen 112, der an dem rechtwinkligen Rahmen 107 befestigt ist, bereits aus Gründen der Vereinfachung des Antriebssystems zur Verringerung der Faktoren, die zu einer Genauigkeit beitragen, und zur Verringerung der Kosten für das dargestellte Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, ist es natürlich möglich, hufeisenförmige Stützrahmen 112 und 113 gemäß der Höhe und dem anzupassenden Abstand für die Messung voneinander getrennt zu steuern. In dem letztgenannten Fall werden, nachdem der Laufrahmen 101 in die Zielposition in der Walzlinie gebracht worden ist, die Positionen der beiden hufeisenförmigen Stützrahmen 112, 113 über ein Zentrierverfahren eingestellt.
In jedem Fall ist es natürlich gewünscht, daß die hufeisenförmigen Stützrahmen 112, 113 sowie die Bauteile, die dauerhaft einer hohen Temperatur der warmgewalzten Stahlprofile auszusetzen sind, aus einem Material hergestellt sind, das sich unter thermischen Einflüssen wenig verändert, es sei denn, daß diese Teile mit einer wärmedämmenden Schicht oder mit einer Kühleinrichtung versehen sind.
Bei den obenbeschriebenen Ausführungsbeispielen für die Vorrichtung zum Messen der Querschnittsdimensionen von Stahlprofilen ist es erforderlich, den Laser-Entfernungsmesser vor dem Beginn der Messung zu kalibrieren, um sicherzustellen, daß die Messung genau ist, wobei die Position, bei der ein Bild gewonnen wird, zur Anpassung an den Abstandswert für den Bildsensor korrigiert wird. Darüber hinaus ist es erforderlich, das Drehteil mit einer konstanten Geschwindigkeit zu bewegen, um die Streuung aufgrund der Oberflächenrauhigkeit bzw. die Reflexionskraft auszugleichen. Aus diesem Grunde werden scheibenförmige Kalibrierteile gemäß den Darstellung der Figuren 16a bis 16 d verwendet, die unterschiedliche Kerbpositionen und Phasen aufweisen, wohingegen die Position, bei der ein Bild gewonnen wird, willkürlich ausgewählt werden kann.
Bei den in den Figuren 16a bis 16b dargestellten Kalibrierteilen ist eine Kerbe E in der rotierenden Kalibrierfläche D bei einer Phasenverschiebung von 180º angeordnet. Bei dem Kalibrierteil gemäß der Darstellung von Fig. 16c weist die Kalibrierfläche D ein Paar von gegenüberliegenden Kerben E&sub1;, E&sub2; auf. Bei dem Kalibrierteil gemäß der Darstellung von Fig. 16d ist die in der Fig. 16a dargestellte drehende Kalibrierfläche D über einen Stufenunterschied 5 in zwei rotierende Kalibrierflächen D&sub1;, D&sub2; unterteilt.
Derartige scheibenförmige Kalibrierteile werden in mehreren Stufen mit einem vorgegebenen Abstand auf einer Kalibrierspindel angeordnet, die von einem Rahmen, wie er beispielsweise in den Figuren 17 und 18 dargestellt ist, gehalten ist. Da eine Kerbe jedes scheibenförmigen Kalibrierteils auf diesen Teilen, abhängig von der Drehlage dieser Teile, besteht und außerdem ein Abstand des abgestrahlen Laserstrahls zu einer Reflexionsfläche über den Abstand zwischen einem bekannten scheibenförmigen Teil bestimmt werden kann, können die dem jeweiligen Abstand zu der Oberfläche des jeweiligen scheibenförmigen Kalibrierteils entsprechenden Daten erfaßt werden, indem diese scheibenförmigen Kalibrierteile in verschiedenen Stufen gemäß der Darstellungen der Figuren 17 und 18 zusammengebaut werden. Somit kann die Linearität der Dimensionen in der Nähe des zu vermessenden Stahlprofils innerhalb eines weiten Wertebereiches bestimmt werden.
Auf diese Weise kann die Linearität nicht nur in vertikaler Bewegungsrichtung, sondern auch in horizontaler Bewegungsrichtung des Stahlprofils gemessen werden, so daß die Führungsgenauigkeit vor und hinter dem Entfernungsmesser (die Verstärkung der Führung durch die Anordnung von Führungen) ein wenig vereinfacht bzw. gelockert werden kann.
Darüber hinaus kann die Linearität für die Abweickung vom Mittelpunkt und die Stegdicke in dem H-Profil gemäß der Darstellung in Fig. 2 unter Verwendung der mehrstufigen, rotierenden, scheibenförmigen Kalibrierteile überprüft werden. Insbesondere die Flankenbreite, die Abweichung vom Mittelpunkt und die Stegdicke können in vorteilhafter Weise in einem kalibriert werden, indem ein Paar von Kalibrierspindeln, die jeweils mit scheibenförmigen Kalibrierteilen ausgerüstet sind, auf der linken und rechten Seite des H-Profils angeordnet werden.
Außerdem gibt es eine Steghöhe bei der Messung der Querschnittsdimensionen des H-Profils, die unter Verwendung desselben vielstufigen, drehenden Kalibrierteils kalibriert werden kann, das oben beschrieben worden ist (Figuren 17, 18).
Aus alledem ergibt sich, daß die Messung der Querschnittsdimensionen der Stahlprofile über das Kalibriergerät durchgeführt werden kann, das in dem gleichen Durchgang mit hoher Genauigkeit in kurzer Zeit kalibriert worden ist, und daß die Messung weiter automatisiert werden kann, so daß sie sich hinreichend an die bestehende Umgebung bei der tatsächlichen Messung anpassen läßt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Darstellung der Figuren 17 und 18 ist die Anordnung der Laser-Entfernungsmesser in Fig. 19 dargestellt.
Als Laser-Entfernungsmesser ist ein Satz mit zweidimensionalem Entfernungsmesser und eindimensionalern Entfernungsmesser zum Messen der Flankenbreite B, der Fußlängen b&sub1;, b&sub2; und der Stegdicke Tw eines H-Profils gemäß der Darstellung von Fig. 2 auf einem Stütz- bzw. Fahrrahmen 203 an dessen seitlichen linken und rechten sowie oberen und unteren Positionen angeordnet, der sich von der On-line-Position zu der Off-line-Position quer über die Walz-Durchgangslinie des H-Profils bewegt, und außerdem ist ein Paar von Laser-Entfernungsmessern zur Messung der Steghöhe 11 an dem Rahmen 203 an der seitlichen linken und rechten Position gemäß der Darstellung in Fig. 19 angeordnet.
In der Darstellung gemäß Fig. 19 bezeichnen die Bezugszeichen 204a, 204b eine Meßeinheit, die ein Paar von linken und rechten Sätzen von Entfernungsmessern umfaßt, die sich in einer vertikalen Hubrichtung bewegen, indem diese Sätze von Entfernungsmessern in horizontaler Richtung zueinander bewegt werden. Die Bezugszeichen 205a, 205b kennzeichnen Antriebsmotoren, die Bezugszeichen 206a, 206b bezeichnen Spindeln mit gegenläufigen Drehsinn, die Bezugszeichen 207a, 207b bezeichnen Antriebsmotoren, die Bezugszeichen 208a, 208b bezeichnen schneckengetriebe, die Bezugszeichen 209a, 209b bezeichnen Antriebsmotoren für den Laser-Entfernungsmesser 202 und die Bezugszeichen 210a, 210b bezeichnen Spindeln mit gegenläufigen Gewinden.
In der On-line-Position des Fahrrahmens 203 wird ein gerader Schienenstrang 211 entlang der Bewegungsrichtung des Rahmens 203 gemäß der Darstellung in Fig. 18 angeordnet, und ein Kalibriertisch 212 wird auf den geraden Schienenstrang 111 gesetzt. Der Kalibriertisch 212 ist mit einer Führspindel 213 versehen, die über einen Antriebsmotor 214 (vgl. Fig. 18) verschiebbar auf dem geraden Schienenstrang 211 bewegt werden kann.
Auf dem geraden Schienenstrang 211 ist ein Sattel 215 angeordnet, der mit einem Führungsschuh 216 versehen ist. Der Führungsschuh 216 ist auf einen weiteren geraden Schienenstrang 217 angepaßt und kann darauf über einen hydraulischen Motor 218 verschoben werden. Das Bezugszeichen 219 bezeichnet einen Verbindungsarm. Darüber hinaus sind die linearen Schienenstränge 211 und 217 miteinander gekreuzt.
Auf dem Kalibriertisch 212 sind obere und untere Träger 220, 221 angeordnet, wobei zwischen diesen Trägern eine vertikale Kalibrierspindel 222 aufgenommen ist, und weiterhin ist ein frei tragender Träger 223 in der Art angeordnet, daß er eine horizontale Kalibrierspindel 224 aufnimmt.
Diese Spindeln 222, 224 werden durch einen Antriebsmotor 225 über einen Riemenantriebsmechanismus 226, 227; 226, 228 in entsprechender Reihenfolge angetrieben.
Bei der Kalibrierung des Laser-Entfernungsmessersatzes 201 zur Messung der Flankenbreite B, Flankenfußlänge b&sub1;, b&sub2; und Stegdicke Tw des H-Profils gemäß der Darstellung von Fig. 2 werden scheibenförmige Kalibrierteile 229, 230, die jeweils Kerben gemäß der Darstellung, beispielsweise der Figuren 16a und 16b, aufweisen, zusammen mit einem weiteren scheibenförmigen Kalibrierteil 231, das keine Ketbe aufweist, sowie mit weiteren ersatzweise vorgesehenen Kalibrierteilen 232, 233 auf einer vertikalen Kalibrierspindel 222 befestigt.
Beim Beginn des Kalibrierens wird der Kalibriertisch 212 auf dem geraden Schienenstrang 217 mittels des hydraulischen Motors 218 an eine vorgegebene Position verschoben. Während des Verschiebens wird der Antriebsmotor 215 durch ein Signal von einem Endschalter (nicht dargestellt) angetrieben, um die Kalibrierung des Laser-Entfernungsmessers nach dem Stoppen des Tisches 212 genau unterhalb des Laser-Entfernungsmessers 201 durchzuführen. Nachdem die Drehbewegung des Antriebsmotors 215 nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit gestoppt worden ist, wird der Kalibriertisch in eine Off-line-Position verschoben, um die Kalibrierung zu beenden.
Im folgenden wird die Kalibrierung der Steghöhe beschrieben.
Scheibenförmige Kalibrierteile 234, 235 werden verwendet und an der horizontale Kalibrierspindel 224 befestigt und über den Antriebsmotor 225 mittels des Antriebsriemenmechanismus 226, 228 bei konstanter Geschwindigkeit gedreht, so daß die Kalibrierung des Laser-Entfernungsmessers 202 durchgeführt werden kann.
Wenngleich die Kalibrierung der Flankenbreite und der Steghöhe gleichzeitig gemäß der Anordnung der Laser-Entfernungsmesser durchgeführt werden kann, wenn die Entfernungsmesser an verschiedenen Positionen gemäß der Darstellungen der Figuren 17 und 18 angeordnet sind, ist es möglich, das System derart anzupassen, daß der Kalibriertisch insgesamt vor der Kalibrierung der Flankenbreite gestoppt wird oder dieser Tisch in vorgeschobener Position im Anschluß an die Kalibrierung der Flankenbreite durch einen Endschalter gestoppt wird.
In jedem Fall wird der Antriebsmotor 225 nach allen Kalibrierungen gestoppt.
Bei dem obenbeschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Kalibrierungstisch 212 in horizontaler Richtung bewegt, da der Meßbereich für die Steghöhe 11 gemäß Fig. 2 groß ist. Das bedeutet, daß das System ermittelt, daß die Steghöhe der Größe des zu vermessenden H-Profils entspricht.
In diesem Fall wird der Kalibriertisch 212 über den Antriebsmotor 214 (vgl. Fig. 17) mittels der Führspindel 213, mit der die Bewegungsanteile mittels einer linearen Einteilung oder dergleichen (nicht dargestellt) in übereinstimmung mit der Eingabe von Startsignalen für die Kalibrierung gemessen werden, auf dem linearen Schienenstrang 211 bewegt.
Dieses System ist als Vorgehen zu bevorzugen, sofern die Steghöhe lediglich 300 mm beträgt, da sich die Kalibrierungsteile bei einer derart geringen Steghöhe gegenseitig beeinflussen und nicht in den mehrstufigen Zustand gebracht werden können.
Wie sich von dem Obengenannten ableiten läßt, kann mit der vorliegenden Erfindung das tolerierbare Maß hinsichtlich des Schlingerns der Stahlprofile während des Durchlaufs vergrößert werden, wobei die Eckenform und die Flankenbereiche ausrechend erfaßt werden können, indem der zweidimensionale Laser- Entfernungsmesser mit dem eindimensionalen Laser- Entferungsmesser kombiniert wird, wodurch die Meßgenauigkeit bei der Messung der Querschnittsdimensionen eines Stahlprofils verbessert werden kann. Aus diesem Grunde kann die Qualität und der Ausstoß an Stahlprofilen verbessert werden, sofern das erfindungsgemäße Meßverfahren angepaßt bzw. angewendet wird.
Darüber hinaus kann die Flankenbreite und Flankendicke gleichzeitig gemessen werden, indem ein Paar von sich gegenüberliegenden zweidimensionalen Laser-Entfernungsmessern derart angeordnet wird, daß sie die Flankenbereiche des Stahlprofils von oben und von unten umgrenzen. Darüber hinaus wird der Abstand zu der Stegoberfläche gemessen, indem der eindimensionale Laser-Entfernungsmesser mit dem zweidimensionalen Laser- Entfernungsmesser bei einem beliebig einstellbaren Abstand kombiniert wird. Selbst wenn die Flankendicke sich verändert, können die Flankenbreite, die Abweichung vom Mittelpunkt und die Stegdicke gleichzeitig gemessen werden, während der Abstand zwischen der Innenfläche des Flankenbereiches und dem eindimensionalen Laser-Entfernungsmesser konstant gehalten wird. Es ergibt sich, daß die Querschnittsdimensionen des Stahlprofils exakt in einem On-line-Zustand gemessen werden können, so daß die Erfindung erheblich zur Steigerung der Produktivität und der Schonung von Energie beiträgt.
Außerdem ist es möglich, sofern die Vorrichtung zur Messung der Querschnittsdimension gemäß der vorliegenden Erfindung an der Endseite eines universellen Fertigwalzwerks (finish universal rolling mill) in einem großen Industriebetrieb eingesetzt wird, Probleme beim Stillstand zu vermeiden und sämtliche Dimensionen von H-Profilen, I-Profilen, flachen Tafeln und dergleichen, die in der Fabrik durch Kombinieren der drei voranstehend beschriebenen Antriebssysteme zu messen, wobei außerdem die Daten für die gesamte Länge des Profils einer jeden Profilproduktion unmittelbar ausgegeben werden, so daß die zur Einstellung der Walzen erforderliche Zeit verringert wird und die Qualitätsüberwachung erheblich verbessert wird.
Darüber hinaus kann eine kompakte und kostengünstige Vorrichtung zur Messung der Querschnittsdimension von Stahlprofilen im Warmwalzzustand durch Kombination derselben Serie von Laser-Entfernungsmessern geschaffen werden.
Beim Messen mittels der Laser-Entfernungsmesser kann die Kalibrierung mit hoher Genauigkeit in kurzer Zeit durchgeführt werden, indem scheibenförmige Kalibrierungsteile mehrstufig ohne Austausch dieser Teile bei jeder Querschnittsdimension der zu vermessenden Stahlprofile angeordnet werden, und außerdem ergibt sich eine Automatisierung, was zu einer Schonung der Energie führt. Darüber hinaus kann eine ausreichende Genauigkeit trotz der Meßumgebung (insbesondere Vibration) garantiert werden, selbst wenn die Laser-Entfernungsmesser in der Nähe des Walzwerkes bzw. des Walzstuhles angeordnet werden.

Claims

1. Verfahren zum Messen der Querschnittsdimensionen von Stahiprofilen (11) mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei dem

(i) ein Paar von zweidimensionalen Laser-Entferungsmessern (A&sub1;, A&sub2;, 27a, 27b, 44a, 44b), die sich einander gegenüberliegen, und ein Paar von eindimensionalen Laser-Entfernungsmessern. (C&sub1;, C&sub2;, 32a, 32b, 49a, 49b), die sich einander gegenüberliegen, so vorgesehen werden, daß sie einen Flankenbereich eines Stahlprofils, das aus einem Paar von Flankenbereichen und einem dazwischenliegenden Stegbereich besteht, in Breitenrichtung des Flankenbereiches beidseitig bestrahlen;

(ii) bandartige Laserstrahlen von jedem der Paare der zweidimensionalen Laser-Entfernungsmesser (A&sub1;, A&sub2;, 27a, 27b, 44a, 44b) auf einen Flankenbereich projiziert werden;

(iii) auf dem Flankenbereich unregelmäßig reflektierte Laserstrahlen erfaßt werden;

(iv) diese von Detektorsensoren empfangen werden, um die senkrechten Abstände (L&sub1;, L&sub5;, L&sub2;, L&sub6;), die sich von den zweidimensionalen Laser-Entfernungsmessern zu den Flankenbereichen erstrecken, zu messen;

(v) punktartige Laserstrahlen von jedem der Paare der zweidimensionalen Laser-Entfernungsmesser (C&sub1;, C&sub2;, 32a, 32b, 49a, 49b) auf einen Stegbereich projiziert werden;

(vi) auf dem Stegbereich unregelmäßig reflektierte Laserstrahlen erfaßt werden;

(vii) diese von Detektorsensoren empfangen werden, um die senkrechten Abstände (L&sub3;, L&sub7;, L&sub4;, L&sub8;), die sich von den zweidimensionalen Laser-Entfernungsmessern zu den Stegbereichen erstrecken, zu messen, und

(viii) eine Flankenbreite (B), eine Form der Flankenecke, eine Abweichung vom Mittelpunkt (5) und eine Stegdicke (Tw) anhand der gemessenen Werte berechnet werden.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin ein Kalibrierungsschritt für den Laser-Entfernungsmesser (201, 202) umfaßt ist, bei dem

(ix) hintereinander Laserstrahlen von den Laser-Entfernungsmessern auf Kalibrierungsflächen (D, D&sub1;, D&sub2;) einer Vielzahl von scheibenförmigen Kalibrierteilen (229, 230, 231, 232, 233, 234, 235) gestrahlt werden, die auf einer Kalibrierspindel (222, 224) parallel zu einer Strahlungs-Strahlachse der Laser-Entfernungsmesser in einem gegebenen Abstand angeordnet sind, wobei jedes eine Kerbe(n) (E, E&sub1;, E&sub2;) mit unterschiedlicher Phase aufweist und sich mit der Spindel dreht, wodurch von den Laser-Entfernungsmessern gemessene Werte gleichzeitig kalibriert werden.

3. Vorrichtung zum Messen von Querschnittsdimensionen von jeweils ein Paar von Flankenbereichen und einen dazwischen angeordneten Steg aufweisenden Stahlprofilen (11) in Breitenrichtung der Stahlprofile im On-line-Zustand beim Walzen, mit

einem Paar von ersten zweidimensionalen Laser-Entfernungsmessern (27a, 27b), die an einer ersten Seite des Flankenbereiches in Breitenrichtung des Stahlprofils derart angeordnet sind, daß die Steghöhe (H, W) und die Dikke (Tf1, Tf3) an einer ersten Ecke jedes Flankenbereiches gemessen werden kann;

einem ersten Gerät (28, 29a, 29b, 30, 31) zum Anpassen der Position des Paars der ersten zweidimensionalen Laser-Entfernungsmesser;

einem Paar von ersten eindimensionalen Laser-Entfernungsmessern (32a, 32b), die jeweils an den ersten zweidimensionalen Laser-Entfernungsmessern mit einem Abstand (d) in Breitenrichtung des Stahlprofils befestigt sind und jeweils derart angeordnet sind, daß ein Abstand (L&sub3;, L&sub7;), der sich zu einer ersten Oberfläche des Stegbereiches erstreckt, gemessen werden kann;

einem zweiten Gerät (36) zum Anpassen der Lage eines ersten Sensorrahmens (26), an dem die ersten zweidimensionalen Laser-Entfernungsmesser, das erste Postions-Anpassungsgerät und der erste eindimensionale Laser-Entfernungsmesser zusammen befestigt sind, in einer Richtung rechtwinklig zu der Breitenrichtung des Stahlprofils;

einem Paar von zweiten zweidimensionalen Laser-Entfernungsmessern (44a, 44b), die auf einer zweiten Seite eines Flankenbereiches, der dem Paar der ersten zweidimensionalen Laser-Entfernungsmesser gegenüberliegt, derart angeordnet sind, daß die Steghöhe (H, W) und die Dicke Tf2, Tf4) an einer zweiten gegenüberliegenden Ecke jedes Flankenbereiches gemessen werden kann;

einem dritten Gerät (45, 46a, 46b, 47, 48) zum Anpassen der Position des Paars der ersten zweidimensionalen Laser-Entfernungsmesser;

einem Paar von zweiten eindimensionalen Laser-Entfernungsmessern (49a, 49b), die jeweils an den ersten zweidimensionalen Laser-Entfernungsmessern mit einem Abstand (d) in Breitenrichtung des Stahlprofils befestigt sind und jeweils derart angeordnet sind, daß ein Abstand (L&sub4;, L&sub8;), der sich zu einer zweiten Oberfläche des Stegbereiches erstreckt, gemessen werden kann;

einem vierten Gerät (53) zum Anpassen der Lage eines zweiten Sensorrahmens (43), an dem die zweiten zweidimensionalen Laser-Entfernungsmesser, das zweite Positions- Anpassungsgerät und die zweiten eindimensionalen Laser- Entfernungsmesser zusammen befestigt sind, in einer Richtung rechtwinklig zu der Breitenrichtung des Stahlprofils;

einem fünften Gerät (33a, 33b, 34a, 34b, 35a, 35b) zum Anpassen des Abstands zwischen jedem ersten eindimensionalen Laser-Entfernungsmesser und dem entsprechenden ersten zweidimensionalen Entfernungsmesser;

einem sechsten Gerät (50a, 50b, 51a, 51b, 52a, 52b) zum Anpassen des Abstandes zwischen jedem zweiten eindimensionalen Laser-Entfernungsmesser und dem entsprechenden zweidimensionalen Laser-Entfernungsmesser;

einem Laufrahmen (21, 101) zum Unterstützen des ersten und vierten Geräts (36, 53) zum Anpassen der Lage des ersten und zweiten Sensorrahmens (26, 43) und der sich beim Betrieb zwischen Transportrollen (22) in rechtwinkliger Richtung bewegt, um eine Linie des Stahlprofils zu überstreichen.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

ein rechtwinkliger Rahmen (107) an dem Laufrahmen (101) befestigt ist, um ein Paar von hufeisenförmigen Stützrahmen (112, 113), die an der Innenseite des rechtwinkligen Rahmens bewegbar, sich gegenüberliegend angeordnet sind, um aufeinander zu oder voneinander wegbewegt zu werden, in einer Richtung rechtwinklig zu der Breitenrichtung des Stahlprofils anzupassen;

daß ein Paar von Laser-Entfernungsmessern (128) an den Innenseiten der sich gegenüberliegenden Fußbereiche (121, 122, 123, 124) der hufeisenförmigen Rahmen angeordnet ist, wobei jeder Laser-Entfernungsmesser (128) einen Satz aus einem zweidimensionalen Laser-Entfernungsmesser und einem eindimensionalen Entfernungsmesser bildet, der in den sich gegenüberliegenden Fußbereichen des jeweiligen hufeisenförmigen Stützrahmens angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kalibrierung der Laser-Entfernungsmesser vorgesehen sind: ein Kalibriertisch (212), eine Kalibrierspindel (222, 242), die auf dem Kalibriertisch über Lager (220, 221) abgestützt ist, eine Mehrzahl von scheibenförmigen Kalibrierteilen (229, 230, 231, 232, 233, 234, 235), die auf der Kalibrierspindel in einem gegebenen Abstand angeordnet sind und jeweils auf der drehbaren Kalibrierfläche (D, D&sub1;, D&sub2;) eine Kerbe(n) (E, E&sub1;, E&sub2;) von unterschiedlicher Phase aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß ein scheibenförmiges Kalibrierteil eine Vielzahl von Kalibrierflächen (D&sub1;, D&sub2;) aufweist, die durch einen Stufenunterschied (s) voneinander getrennt sind.