JP6531224B2 - 移動可能な対象物を測定するための方法および測定システム - Google Patents
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Description
そのような光線は、光線が測定されるべきロールの鏡面に照射する場合にこの鏡面の所定の範囲を、所定の反射された光線が受光部装置に入射可能であるように照射するために必要である。受光部装置は、2次元的な受光部であり、この受光部が、受光する光束を2次元的に分解して受光するために形成されている。更に、評価装置が設けられており、この評価装置が、この受光部装置によって受光された光束の画像を評価する。
対象物は、スラブのための移送通路、例えばローラーテーブルにおける、サイドガイドである。光源は、光線がサイドガイドの移動方向に対して垂直方向に延びるように、および、サイドガイドが、このサイドガイドの移動の際に、光線によって画定される空間領域内へと走入するように、設置されるべきである。
圧延の前、鋳込みストランドは、先ず第一に、炉310内において、必要な圧延温度に加熱される。場合によっては、この鋳込みストランドは、次いで、せん断機320を用いて、典型的に後の所望されるコイル長さを顧慮して選択される、所望された長さに裁断される。
鋳込みストランドは、次いで、仕上げロールスタンドF1〜F6を用いて、所望された厚さの金属ストリップへと仕上げ圧延される。この金属ストリップは、引き続いて、巻取り装置330の上で、コイルへと巻き取られる。
選択的に、この光源は、同様に複数の単独の光源から成っていることも可能であり、例えば、それぞれの単独の光線が、個々の光源によって生成される。有利には、光源は、レーザー光源であり、このレーザー光源が、既に、本来平行な光線を放射する。
測定システムによって監視されるべき領域の他方の端部において、ここで炉310の後ろに、光線が、対象物、例えばサイドガイドによって遮断されない限りは受光装置120へと引き返す、光源110から放射された光線の反射のための、反射体装置180が配設されている。更に、受光装置120は、更に以下で説明されるように、同様に場合によってはサイドガイドから反射された光線の受光のためにも利用される。
同様にこの実施例においても、受光装置120に、センサー場の画像122のための表示装置160、評価装置140、および、エネルギー供給源150が、所属して設けられている。
このことは、光源110から放射された、測定されるべき対象物200によって影響を及ぼされていない光線が、再び、図6に従う実施例において光源110と同じ位置において受け入れられている受光装置120へと戻り反射されず、且つ、この受光装置によって受光されないことを結果として招く。従って、受光装置120もしくはセンサー場は、対象物200によって影響を及ぼされもしくは反射された、光源110から放射された光線の一部だけを受光する。
その他の点では、図5に従う実施例のためになされた記述は、図6による実施例に、類似して適用される。
この方法は、その場合に、以下のステップ順序を備えている:即ち、
サイドガイド200は、次いで、光線131の伝搬方向に対して横方向に、これら光線131によって画定された空間領域内へと進入させられ(図3内における矢印方向)、従って、放射された光線の内の少なくとも幾つかが、受光装置120へのこれら放射された光線の道程で、サイドガイド200によって遮断される。それぞれのサイドガイドの表面の形態に応じて、そこで衝突する光線は、吸収されるか、または、受光装置から離れて偏向される。
この受光装置は、その場合に、このサイドガイドによって影響を及ぼされた光線を受光せず;この状態が、図1内において図示されている。選択的に、光線は、サイドガイドの適当な表面において、同様にこの表面からも受光装置へと反射され得、且つ、この受光装置によって受光され得、この状態が、図5内において図示されている。
位置132におけるこれらセンサーは、光線が例えばサイドガイドの表面によって吸収されまたは受光装置から離れて偏向されるので、如何なる放射された光線も受光しないか、または、これらセンサーが、このサイドガイドからこの受光装置へと反射された光線を受光する。
光線をサイドガイドによる障害無しに受光する、センサーの位置130と、および、放射された光線を受光しないかまたはサイドガイドにおける反射により受光する、センサーの位置とは、画像122内において、図3内において示されているように、はっきりと区別される。センサーの個々の位置に対して選択的または付加的に、同様に影220(だけ)が、または、サイドガイドの輪郭が、画像内において、そのことが図3内において同様に示されているように、図示されている。サイドガイドの輪郭は、両方の位置130と位置132との間の境界経過によって表されている。
侵入深さsが算出され得る精度もしくは分解能は、センサー場もしくは画像122内における、センサーの密度もしくは間隔に依存する。図2および3内において、明確性を損なわないために、センサーの密度は、かなり小さく保持されており;且つ、実際上、間隔di、djを極めて小さく、例えば、マイクロメートルまたはミリメートルの範囲内において選択することが可能であり、且つ、それに応じて、精確に、もしくは、高分解能に、探求される侵入深さsが計算され得る。
有利には、同様に自動的に行われ得る校正の範囲内において、アクチュエータ210は、対象物が再びこの対象物の予め与えられた目標位置に到達するように調節され、即ち、このアクチュエータの調節が、実際位置が目標位置と一致するまで行われる。
目標侵入深さからの、実際の侵入深さの初期に検出された差異は、同様に、オフセット値としても、アクチュエータのための制御装置内において保管され得、従って、この差異は、同様に、アクチュエータの将来の作動のために、規則的に考慮され得る。このオフセット値は、同様に欠陥通報の生成のためにも利用され得、この欠陥通報が、例えば、表示装置160の上で表示され得る。
その場合に、対象物の個々の領域に関して、例えば図3内における領域202に関して、個々の実際の侵入深さが個々の目標侵入深さと一致することが確認され、しかしながら、他方では、領域204に関して、同時に、この領域に関して、個々に算出された実際の侵入深さが、所属するこの目標侵入深さと一致しないことが確認された場合、このことは、この対象物の領域204の部分的な摩耗を帰納的推理可能である。
摩耗の程度は、その場合に、この領域204内における、個々の実際の侵入深さと個々の目標侵入深さとの間の差分に相応する。この領域204が、対象物200が鋳込みストランドの移送通路におけるサイドガイドである、図3内において示された実施例において、典型的に、直接的にこの鋳込みストランドと接触状態にあり;且つ、このことから、摩耗が結果として生じる。それに対して、領域202は、典型的に如何なる摩耗も生じない。何故ならば、この領域が、鋳込みストランドとの接触状態に無いからである。
説明された実施例において、その場合に、評価装置140は、対象物200の領域204内における、実際の侵入深さと目標侵入深さとの間の差分がゼロになるように調節される。何故ならば、既に述べたように、この領域が、鋳込みストランドの実際上のガイドのために重要であるからである。それに対して、その場合に、この状況において、サイドガイドの領域202のための目標侵入深さからの実際の侵入深さの差異は、正当と認める状態で甘受される。何故ならば、この差異が、意図された目的、即ち、鋳込みストランドの正確なガイドのために、重要では無いからである。
この目的のために、所定の時間間隔の間じゅうの、この対象物の移動の方向における、対象物によって影響を及ぼされるまたは影響を及ぼされていない光線に所属する、センサー場内の全てのセンサーの既知の間隔の積算によって、対象物200が空間領域内へのこの対象物の走入の際に進む、道程長さは測定される。速度の算出のために、次いで、測定された道程長さが測定された時間間隔によって除される。この道程長さが、全侵入深さ、または、この全侵入深さの部分長さであることは可能である。
110 光源
120 受光装置
122 センサー場の画像
130 センサー
131 光線
132 受光されない光線の、または、受光され反射された光線の位置
140 評価装置
150 エネルギー供給源
160 表示装置
180 反射体装置
200 移動可能な対象物、例えば、サイドガイド
202 摩耗されていない対象物の領域
204 摩耗された対象物の領域
210 アクチュエータ
220 影/サイドガイドの輪郭
230 輪郭
300 圧延設備
310 炉
320 せん断機
330 巻取り装置
di 間隔
dj 間隔
s 侵入深さ
R 鋳込みストランドの移送方向
Claims (17)
- 移動可能な対象物(200)を測定するための方法であって、この方法が以下のステップ:即ち、
−空間領域を画定する、平行な光線(131)の放射のために、少なくとも1つの光源(110)を作動状態にし;
−放射された前記光線の内の幾つかが、受光装置(120)へのこれら放射された光線の道程で前記対象物(200)によって影響を及ぼされるように、前記光線(131)の方向に対して横方向に、前記光線(131)によって画定された空間領域内へと、少なくとも1つの移動構成要素でもって、前記対象物(200)を進入させ;
−前記受光装置(120)のセンサー場を用いて、前記対象物によって影響を及ぼされた、及び/または、影響を及ぼされていない前記光線を受光し、
その際、前記光線の方向に対して横方向の、少なくとも1つの空間方向における前記センサー場の分解能が既知されており;および、
−前記対象物によって影響を及ぼされていない光線に所属する、前記センサー場のセンサー(130)の位置を有する、および、
放射されたがしかしながら進入させられた前記対象物(200)によって影響を及ぼされた光線に所属する、前記センサー場の前記センサー(130)の位置を有する、
前記センサー場の画像(122)を生成し、
その際、前記センサー場の前記既知の分解能に基づいて、前記センサーの個々の位置(130)の間の間隔(di、dj)が、同様に既知されている、
ことのステップを有する上記方法において、
前記対象物(200)が、鋳造設備または圧延設備内における、スラブのための移送通路のサイドガイドであること;
前記光源(110)が、前記光線(131)が前記サイドガイド(200)の移動方向に対して垂直方向に延びるように、設置されていること;および、
前記画像が、前記光線によって画定された空間領域内への、前記サイドガイド(200)の侵入深さに関して、評価されること;
を特徴とする方法。 - 前記センサーの間の前記間隔(di、dj)は、同じまたは同じでないことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記画像(122)は、操作人員のために、表示装置(160)の上に表示されることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
- 前記光線の光束によって画定された空間領域内への、前記対象物(200)の実際の侵入深さ(s)の算出のための、前記画像(122)の前記評価は、
少なくとも近似的に、前記画像内における前記対象物(200)の移動の方向の、放射されたがしかしながら進入させられた前記対象物(200)によって影響を及ぼされた前記光線に所属する、前記センサー場の前記センサー(130)の全ての位置の、既知の間隔の積算によって行われる、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の方法。 - 算出された前記実際の侵入深さ(s)は、予め与えられた目標侵入深さと比較されること;および、
−前記実際の侵入深さが、前記目標侵入深さから差異がある場合−、有利には、前記対象物の終端位置の自動的な補正が、この実際の侵入深さがこの目標侵入深さと一致するまで行われ、および、有利には、欠陥通報も生成され、且つ、前記表示装置(160)の上で表示されること、
を特徴とする請求項4に記載の方法。 - 前記対象物の異なる領域に関しての前記実際の侵入深さは、前記画像の評価によって、個々に算出され、且つ、前記対象物の異なる領域に関しての所属する個々の目標侵入深さと比較され;且つ、
−前記対象物の個々の領域に関して、個々の前記実際の侵入深さが個々の前記目標侵入深さと一致し、且つ、前記対象物の他の領域に関して、個々の前記実際の侵入深さが個々の前記目標侵入深さと一致していない場合、前記対象物の前記他の領域の部分的な摩耗が帰納的推理され、
その際、この摩耗の程度が、前記対象物の前記他の領域の、個々の前記実際の侵入深さと個々の前記目標侵入深さとの間の差分の大きさによって表される、
ことを特徴とする請求項4または5に記載の方法。 - 全ての対象物に関する、前記目標侵入深さと前記実際の侵入深さとの間の差分、または、前記対象物の前記他の領域の摩耗の程度は算出され、且つ、前記対象物(200)の将来の位置決めの際の考慮のために、オフセット値として記憶されることを特徴とする請求項5または6に記載の方法。
- 前記サイドガイドによって遮断されていない限り、前記光源から放射された前記光線を前記受光装置へ方向転換させることを特徴とする請求項1から7のいずれか一つに記載の方法。
- 前記対象物(200)の測定を準備するための方法であって、この方法が以下のステップ:即ち、
−スラブの移送通路内へと、少なくとも1つの前記光源(110)、および、前記センサー場を有する前記受光装置(120)、並びに、場合によっては、反射体装置(180)を組み込み;
−前記センサー場が、前記光源の前記光線を受光可能であるように、少なくとも1つの前記光源、および、前記センサー場、並びに、場合によっては同様に前記反射体装置を整向し;および、
−前記対象物が、少なくともこの対象物の終端位置の到達の際に、前記光線によって画定された空間領域の内側で、少なくとも部分的に位置するように、移動可能な前記対象物の出発位置に対する不動の相対的位置内において、前記センサー場を配設する、
ことのステップを有していることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - −移送通路内への前記サイドガイド(200)の算出された前記実際の侵入深さが、前記目標侵入深さよりも小さい場合−、1つの通報が生成され、
この通報が、
有利には、前記サイドガイドの少なくとも部分的な損耗に対する警告を、および、
以前に校正が行われた場合に、有利には、−所定の限界の到達の際に−損耗されたサイドガイドの交換のための推奨を含んでいる、
ことを特徴とする請求項4から9のいずれか一つに記載の方法。 - 請求項1から10のいずれか一つに記載の方法を実施するための測定システムであって、この測定システムが、
空間領域を画定する、平行な光線の放射のため少なくとも1つの光源(110)と;
放射された前記光線の少なくとも一部の受光のための、センサー場を有する受光装置(120)と、その際、前記光線の方向に対して横方向の、少なくとも1つの空間方向における前記センサー場の分解能が既知されており;および、
前記受光装置(120)によって受光された光線の評価のための、評価装置(140)とを有しており、
その際、前記受光装置(120)が、前記対象物によって影響を及ぼされていない光線(131)に所属する、前記センサー場のセンサーの位置を有する、および、放射されたがしかしながら進入させられた前記対象物(200)によって影響を及ぼされた光線に所属する、前記センサー場の前記センサーの位置を有する、前記センサー場の画像(122)の生成のために形成されており、
その際、前記センサー場の前記既知の分解能に基づいて、個々の位置(130)の間の間隔(di、dj)が、同様に既知されている様式の上記測定システムにおいて、
前記対象物(200)が、鋳造設備または圧延設備内における、スラブのための移送通路のサイドガイドであること;
前記光源(110)が、前記光線(131)が前記サイドガイド(200)の移動方向に対して垂直方向に延びるように、配置されていること;および、
前記サイドガイドが、このサイドガイドの移動の際に、前記光線(131)によって画定される空間領域内へと走入すること、および、
前記評価装置(140)が、前記光線の光束によって画定された空間領域内への、前記サイドガイドの侵入深さ(s)に関して、前記画像(122)を評価するために形成されていること、
を特徴とする測定システム。 - 前記少なくとも1つの光源(110)は、有利には、1次元的または2次元的な断面を有する、平行な光線の光束の放射のための、レーザー光源として形成されていることを特徴とする請求項11に記載の測定システム。
- この測定システムは、固有の電気的なエネルギー供給源(150)、例えば、バッテリーまたは蓄電池を有していることを特徴とする請求項11または12に記載の測定システム。
- 表示装置(160)が設けられており、この表示装置が、
前記受光装置(120)及び/または前記評価装置(140)と、ケーブルまたは無線によって、データ伝送のために、特に前記画像(122)の表示のために接続されていることを特徴とする請求項11から13のいずれか一つに記載の測定システム。 - 反射体装置(180)が設けられており、この反射体装置が、
前記受光装置(120)のセンサー場への、前記サイドガイドによって影響を及ぼされていない前記光線(131)の方向転換のために、前記光線(131)の伝搬方向において前記サイドガイド(200)の後ろに配設されていることを特徴とする請求項11から14のいずれか一つに記載の測定システム。 - 前記光源(110)、前記受光装置(120)、および、場合によっては、前記反射体装置は、有利には、調節要素を用いて、最適な互いの整向の目的で、自由に位置決め可能、特に微調節可能であることを特徴とする請求項11から15のいずれか一つに記載の測定システム。
- 鋳込みストランドの製造または加工のための鋳造設備または圧延設備であって、この鋳造設備または圧延設備が、
前記鋳込みストランドのガイドのための、移送通路の縁部においてサイドガイドを有する前記鋳込みストランドのための該移送通路を有し、
前記サイドガイドが、アクチュエータ(210)を用いて、前記移送通路のラインに対して横方向に、この移送通路内へと、および、この移送通路から外へと移動可能である様式の上記鋳造設備または圧延設備において、
請求項11から16のいずれか一つに記載の前記測定システムが設けられており、
前記対象物が、前記サイドガイドであり、および、
前記光源(110)、および、前記受光装置(120)、並びに、場合によっては、前記反射体装置が、
放射された光線(131)が前記サイドガイド(200)の移動方向に対して垂直方向に伝搬され、および、前記サイドガイドが前記光線によって画定された空間領域内へと横方向に移動可能であるように、整向されていることを特徴とする鋳造設備または圧延設備。
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