TWI362301B - - Google Patents

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301 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 —種軋延中鋼 本發明是有關於一種生產方法，特別是指 帶彎曲測量及鋼帶生產方法。 【先前技術】 目前的鋼帶生產過程，大抵是鋼胚經加熱爐加孰後沿生 產線送出，經粗乳延、精乳延後得到所需厚薄的鋼帶，之後， 再盤捲成鋼捲以利進行後續作業，例如輸送、再加工等。 在鋼胚沿生產線送出’經粗軋延、精軋延成鋼帶沿生產 線產出的過程中’鋼„曲是重A製程缺陷之―，造成鋼帶 弯曲的原因很多，主要有鋼胚來料_、出爐鋼胚兩側溫 差、軋輥傾斜輥隙不對稱，與鋼胚咬入不對中等等，除了會 進一步導致鋼帶邊緣摺疊、夾痕或邊料缺陷，或是^捲形 成的鋼捲外觀不平整，容易在搬運的過財受到損壞，且讓 後續的作業必須增加切除不平直或受損的部分_外製程 之外’嚴重時甚至會導致設備損壞、生產線中斷，而嚴重影 為了因應鋼帶彎曲的問題’目前的生產過程都是建立一 套生產線監控系統即時量測計算生產的鋼帶㈣曲量，並由 得到的彎曲量即時調校作用在鋼帶_延力道，進而生產出 無彎曲且平直地沿生產線行進的鋼帶。 見行的生產線m統有以雷射掃晦裝置為架構的邊 緣感測器，以及線型攝影機為架構的寬度計二種其，，邊 緣感測&利用雷射掃描裝置將雷射光照射在沿生產線行 進的鋼帶邊緣’並以光導接收反射光進*偵測鋼帶的邊緣位 置，從而得知生產的鋼帶的彎曲量以及行進的偏移量；而寬 度計則是沿生產線安裝至少二或三部以上並彳以债測沿生 產線行進的鋼帶邊緣的線型攝影機，再利用該等線型攝影機 擷取的影像利用iL體量測原理計算出鋼帶寬度，從而得知生 產的鋼帶的彎曲量以及行進的偏移量。 由於鋼帶生產中沿生產線行進時有橫向偏移（lateral ) 與旋轉（rotational)的變動，因此，上述僅量測鋼帶單一邊 緣即汁算出彎曲量與偏移量的邊緣感測器及寬度計其實得 到的彎曲量與偏移量並非鋼帶實際的彎曲量與偏移量。也因 此’目前業者多是利用至少兩部寬度計或是邊緣感測器，分 別量測鋼帶兩邊緣並計算後，再合併得到的資料做為實際生 產鋼帶的彎曲量與偏移量，進而調校乳延力道以生產出無彎 曲且平直地沿生產線行進的鋼帶。 雖然利用多部寬度計或是邊緣感測器可以即時量測得 知鋼帶實際的彎曲f與偏移量，但因為安裝多部寬度計或是 邊緣感測器所需的安裝空間超過生產線所能容納的空間甚 ^ ’而且各寬度計的中心線對正不易’只要稱有偏差，對於 夏測結果影響甚矩，所以目前的鋼帶生產方法需要再設計， f別是關於即時偵測、計算生產之鋼帶的彎曲量、偏移量的 P伤，以即時調校作用在鋼帶的軋延力量，提升生產的鋼帶 品質，減少下游生產線的裁修，增進產能、降低生產成本。 【發明内容】 因此’本發明之目的，即在提供一種可以提高產能的軋 1362301 延中鋼帶彎曲測量及鋼帶生產方法。 於疋本發明軋延中鋼帶彎曲測量及 一鋼帶產出步驟、一銦揲抱後本 座万法包含 正資料計算牛驟驟、一座標轉換步驟、-校 冲异步驟’及-鋼帶回復步驟。 該鋼帶產出步驟—佐& μ * 序通過鋼帶沿—生產線行進，依 序通過邊生產線的—檢測段 過之部分的軋延段。 彳乾延機具作用_帶通

冲；1冢步驟是⑺一耵观 像擷取裝置擷取該檢測段的影像 利馮砹置於該生產線上 該鋼帶回復步驟是依據該校正資料調整該軋延機具作

換步驟是以一影像處理裝置根據該鋼帶取像 _ '讀㈣—崎料㈣，麟_帶影像外形 的，座標轉換為-對應該生產線的實際空間座標。 :校正貝料計算步驟是計算該實際空間座標與該生產 線的-生產線中心線的差值，得到_校正資料。 用於該待軋延鋼帶的軋延力量，使該待軋延鋼帶不彎曲且實 質平直地沿該生產線行進。 發月之力效在於.以單一影像操取裝置操取在該生產 線的檢測段上該待IL延鋼帶的影像，再經過座標轉換步驟與 校正資料計算步驟將掏取的影像運算成對應於生產線的實 際校正資料，而可即時以校正資料調校軋延力道，而生產出 不’曲且實質平直地沿該生產線行進的鋼帶。 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在以 下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚 的呈現。 在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明 内容中，類似的元件是以相同的編號來表示。 參閱圖1 ' 2，本發明軋延中鋼帶彎曲測量及鋼帶生產 方法之一第一較佳實施例依序包含一鋼帶產出步驟丨丨、一 鋼帶取像步驟12、一座標轉換步驟13、一校正資料計算步 驟14’及一鋼帶回復步驟μ。 該鋼帶產出步驟u是令一待軋延鋼帶2自加熱爐產出 後經一生產線3沿生產方向少行進，其中，該生產線3具有 一檢測段31與一以一軋延機具7作用該待軋延鋼帶2通過 之。卩刀的軋延^又32，該待軋延鋼帶2依序通過該檢測段3 ^ 與該軋延段32，較佳地，該待軋延鋼帶2在該生產線3的 行進速度約是每秒4.25米。 當該待軋延鋼帶2依序通過該檢測段3丨與該〜軋i段_ 32 # 彡像_取裝置4操取該生 農線3的檢測段3 i的影像，較佳地該影像操取裝置4架 設在該檢測段31的生產線中心、線Z1正上方，在架設該影 像操取裝置4時’依該f彡㈣取以4的取像_ 4丨調整 距離該待軋延鋼帶2的高度，並利用㈣線辅助調整該影像 操取裝置4對準該生產線中心線Z1，使該影像操取襄置4 操取的影像㈣稱性’在本實施财，該騎綠裝置* 具：-面型電荷輕合元件，另外，該待軋延鋼帶2利用 因尚熱所發出的光作為光源，供該影像操取裝置4取像，其 1362301 中，為配合該待乾延鋼帶2在該生 進速度，該影像擷取|置 ^ / .25米的行 錄裝置4的取像頻率為每秒4張。 之後進行該座標轉換步驟13， 化單元51，盥一旦彡伧忐 j用一具有—影像數位 y ”衫像處理技術單元52的影像處理劈罢 行影像的座標轉換，爷旦彡傍 、置進 〜像數位化單元51將該影像操取梦 置4擷取的影像數位化像擷取裝 元52以箱4-〜 位办像後’經該影像處理技術單 ^ 疋叫㈣數Μ彡㈣分為傻 物件，接著分析所有亮區旦彡德榀嵙 儿匕>、暗&衫像 鋼帶所在位置的亮區影像選出真正 m ^ ^ /!fc 者裸取出该待乾延鋼帶2的鋼 庫將該該鋼帶影像外形的影像座標轉換至-對 實際空間座標，得到該鋼帶影像外形的實際 配合參閱圖3、4，盆由 sj , θ 八，衫像座標轉換為該實際 工間座標是定義χ=瓜和f f , ffl, 轉換，其中，4是垂直於；Jf=二，路〜 魏延鋼帶2的生產方向少的 ，平方向…轴即為該待乾延鋼帶2的生產方向少 :該影像娜裝置4水平方向與垂直方向座標點^ :度幕次1值愈高，影像座標與實際㈣座標會愈趨向: 致0 在本實施例中’在摘測出該待軋延鋼帶2的首端時，便 會將該鋼帶實際外形資料儲存至該影像處理裝置5中，之後 持續累積資料’直到該影像處理技術單元⑴貞測出該待乾 延鋼帶2的尾端時，與累積的資料相配合得到該待軋延㈣ 2完整的鋼帶影像外形的實際空間座標；另外，因，像的一 7 個像素所涵蓋的實際空間範圍很大，為求精確在計算該鋼帶 影像外形的邊緣影像座標時以次像素計算，可提升實際空間 座標的精準度。 在以該座標轉換步驟13得到該待軋延鋼帶2完整的實 際空間座標後，㈣校正資料計算步驟14經婦像處理裝 置5運算處理’利用該鋼帶影像外形的實際空間座標得到一 鋼帶中心線Z2,計算該鋼帶中心線Z2與生產線中心線。 的中垂線平均距離得到該待乳延鋼帶2相對該生產線3的校 正資料的中心偏移量。 並且，利用該鋼帶中心線22的頭尾連接成一假想連線 Z3,定義該假想連線23與該鋼帶中心線22的最大距離超 過預設標準值時為該待軋延鋼帶2有彎曲外型缺陷，巧、 "2··.··U在該4上的純延㈣2巾讀置座標，該待 軋延鋼帶2中⑽置相對該假想連線z3帛遠點的座標是 至該假想連線Z3 &距離是該待札延鋼帶2的 另一杈正資料的彎曲量c ,且該彎曲量 ^ \xc-mxyc-b\ λΙ 1 + m2 所是該假想連線Z3的斜率，6是截距。 參閱圖2,最後進行該鋼帶回復步驟15,依據該校正資 科料步驟Μ得到的脊曲量’即時調整在該生產線3的軋 又2的該軋延機具7作用於該待軋延鋼帶2的軋輥71 角度，以調整該軋延機具7的乾輥71兩側的水平高度差， 來修正該待軋延㈣2彎㈣_狀況，並㈣該校正資料 1362301 計算步驟14得到的中心偏移量以該軋延機具7，來導正該 待軋延鋼帶2的偏移問題，使該待軋延鋼帶2的彎曲回復^ 實質平直地沿該生產線3行進。 本發明軋延中鋼帶彎曲測量及鋼帶生產方法在該待軋 延鋼帶2產出後依序通過該生產線3的檢測段31與軋延段 32，在通過該檢測段31時以該影像擷取裝置4進行鋼帶取 像步驟12以擷取在該檢測段3 1上該待軋延鋼帶2的影像， 再經過座標轉換步驟丨3與校正資料計算步驟14將擷取的鋼 帶影像經該影像處理裝置5運算處理，得到該待軋延鋼帶2 對應於生產線3的實際校正資料，供即時以校正資料調校軋 延力道，而生產出不彎曲且實質平直地沿該生產線3行進的 鋼帶。 參閱圖1、5,本發明軋延中鋼帶彎曲測量及鋼帶生產 方法之一第二較佳實施例是與該第一較佳實施例相似，其不 同處在於在實施鋼帶取像步驟12、座標轉換步驟13、校正 資料計算步驟14之前，縣實施—座標對應函數取得步驟 16 ° 該座標對應函數取得步驟16需㉔設_介於該影像操 取裝置4與該:^產線3的檢測段3 1間的校正裝置6，該校 正裝置6包括一在生產線中心線Z1沿生產方向少設置且具 有多數固定間距之第一孔洞611的校正架61，與一垂直該 校正架61設置且具有多數固定間距之第二孔洞621的校正 尺62,該校正架61的該^供該校正尺α螺設， 之後該影㈣料置4對段31上的純正裝置6 9 1362301 取像，該影像中的該校正裝置6需涵蓋該影像操取裝置4 的取像範圍41，經該影像處理裝置5計算該等第二孔洞62ι 的汐像座私與實際空間座標的對應關係’後將該校正尺Μ 垂直沿該生產方向少移動，重複得到新位置的該校正尺62 之多數第二孔洞621的影像座標與實際空間座標間的對應 關係在涵蓋該影像褐取裝置4的取像範圍心後得到一 供該影像處理裝置5進行座標轉換的完整對應函數。 ^ ’鄉像座綠v;與實際m座綠洲的對應關 係的取得，是利用實際空間的巧平面其每一點Μ都在該 影像摘取裝置4的影像座標㈣上對應有-點，在該，軸上 有，個標準位置，在該^轴上“個標準位置即每一實 際空間座標表示為^；彡，_旦 I °亥衫像擷取裝置擷取的影像的每 -衫像座標表示為㈣，其中…一，

U=〇>k=I

Xk=xk(uk,vk)^ Υ^α^\ν{ i P’J专：: =1 yk~yk(uk,vk)=乙 ayijukVJk、 在重複計算涵蓋該影像搁 而得到該完整對應函數。的取絲圍41的點數後 在本實施例中，該黧笛 621門_， 孔洞611間與該等第二孔洞 621間的間距為5〇mm ’ 為考1使該影像擷取裝置所擷取 的衫像具有對稱性，在計算 ^ 實門成#Μ T异°玄專第二孔洞02〗的影像座標與 數取得步驟更加有效率地完成。㈣心’使該座標對應函 生產=運=’該座標對應函數取得步驟16必須在該 線運作别先取得-次，以作為該影像處理裝置$進行 10 1362301 座標轉換的依據，之後可依現場監控人員的判斷，在進行座 標轉換時出現過大的誤差時，進行重新校正的動作，或定期 s又備保養時定時予以校正，重新取得座標轉換的對應函數， 然而，上述的對應函數取得時機並非本發明所欲強調之所 在’在此不再詳加論述。

綜上所述，本發明軋延中鋼帶彎曲測量及鋼帶生產方 法，利用該待軋延鋼帶2因高熱發出的光作為光源，不需額 外架设光源供該影像擷取裝置4取像，且該影像擷取裝置4 只需具有一可擷取影像之單元（在本例中為面型電荷耦合元

件），可大幅節省架設空間，且該影像擷取裝置4只需定位 在該檢測段3丨的生產線中心線Z1並配合該校正裝置6取 得對應函數後即可使用，與現有的邊緣感測器或寬度計相 比’不需在該檢測段31同時架設多台配合使用，免除因需 同時架設多台感測器所產生的架設空間需求太大盘中心線 對正問題，之後將該影像處理裝置運算得到的校正資料提供 給該軋延機具7,供該軋延機具7調整作用在該待乾延鋼帶 2的軋延力道，使該待乾延鋼帶2在軋延後回復弯曲且實質 平直地沿該生產線3行進，故確實能達成本發明之目的。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能 以此限定本發明實狀_，即大凡依本發明巾請專利範圍 及發明說㈣容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬 明專利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1是一 流程圖，說明本發 明軋延中鋼帶彎曲測量及鋼 11 1362301 帶生產方法的較佳實施例； 圖2是一示意圖，說明一待軋延鋼帶的生產過程； 圖3是一示意圖，說明一校正裝置的裝設位置； 圖4是一示意圖，說明該待軋延鋼帶的中心偏移量計算 方法；及 圖5是一示意圖，說明該待軋延鋼帶的彎曲量計算方 法。

12 1362301 【主要元件符號說明】 11........ •鋼帶產出步驟 51…· •…影像數位化單元 12........ •鋼帶取像步驟 52•，… …·影像處理技術單 13......... •座標轉換步驟 元 14........ •校正資料計算步 6 ...... •…校正裝置 驟 61 ·.·· •…校正架 15........ •鋼帶回復步驟 611·.. …·第一孔洞 16........ •座標對應函數取 62*··.· …·校正尺 得步驟 621 ·· …·第二孔洞 2 ......... •待軋延鋼帶 7 ...... •…軋延機具 3 ......... •生產線 71 ·.... …·軋輥 31........ •檢測段 Λ：----- •…水平方向 32........ -幸L延段 y....... •…生產方向 4 ......... •影像擷取裝置 Z1 ·· …生產線中心線 41........ •取像範圍 Z2 ···· …·鋼帶中心線 5 ......... •影像處理裝置 Z3 .… •…假想連線 13

Claims (1)

1362301 -- 第__7料辦雜《、修錢糾狀咖書替換頁 修正曰期：100年11月 丨丨月日修正本 七、申請專利範圍： 1· 一種軋延中鋼帶彎曲測量及鋼帶生產方法，包含·· 一鋼帶產出步驟，令一待軋延鋼帶沿一生產線行進， 依序通過該生產線的一檢測段，與一以軋 从乳延機具作用該鋼 帶通過之部分的軋延段； -鋼帶取像步驟’用-對應設置於該生產線上方的影 偉擷取裝置擷取該檢測段的影像； 一座標轉換步驟，以一影像處理裝置根據該鋼帶取像 步驟操取的影像得到一鋼帶影像外形，並將該鋼帶影像外 形的影像座標轉換為一對應該生產線的實際空間座標該 座標轉換步驟是以該影像處理裝置將該鋼帶取像步驟操取 的影像以預定閥值區分得到該鋼帶影像外形，再對該鋼帶 影像外形進行次像素計算而將該鋼帶影像外形的影像座標 ，該實際气間m座標’影像座標轉換為該實際空間座標 疋疋，^加，少=_ = § 轉換，其中， X軸是垂直於該待軋延鋼帶行進的水平^向1軸是該待乾 延鋼帶行進方向，Μ是該影㈣取裝置水平方向與垂直 方向座標點，w是量測精度冪次； 一校正貧料計算步驟，計算該實際空間座標與該生產 、線的一生產線k線的差值，得到—校正資料，·及 鋼帶回復步驟’依據該校正資料調整該軋延機具作 用於該待乾延鋼帶的乾延力量，使該待乾延鋼帶不弯曲且 實質平直地沿該生產線行進。 14 1362301 第099101197號專利申請案補充、修正後無劃線之說明書替換頁 修正日期：100年11月 2_根據申請專利範圍第丨項所述的軋延中鋼帶彎曲測量及鋼 帶生產方法，其中，該校正資料計算步驟利用該待軋延鋼 帶的實際空間座標得到一鋼帶中心線，計算該鋼帶中心線 與生產線中心線的距離得到該待軋延鋼帶的中心偏移量。 3.根據申請專利範圍第2項所述的軋延中鋼帶彎曲測量及鋼 帶生產方法，其中，該校正資料計算步驟還以該鋼帶中心 線的頭尾連接成一假想連線，定義該假想連線與該鋼帶中 “線的最大距離超過預設標準值時為該待軋延鋼帶有彎曲 外型缺陷，A…..A是垂直於該待軋延鋼帶行進的水平 方向X軸的待軋延鋼帶中心位置座標，待軋延鋼帶中心位 置相對該假想連線最遠點的座標是〜少〜…至該假想 連線的距離是該待軋延鋼帶的彎曲量C，且該 · /W X yc - —^7—，讲是假想連線的斜率，6是截距。 4·=射請專利範圍第2項所述的耗延中鋼帶_曲測量及鋼 帶生產方法’還包含-座標對應函數取得步驟，該影像擷 取裝置操取-校正裝置在該生產線上方的影像，計算該校 正裝置具有的多數孔洞的影像座標與實際空間座標間的對 應關係’得到-供該影像處理裝置進行座標轉換的對應函 5.根射請專利範圍第4項所述的乾延#鋼帶彎曲測量及鋼 帶生產方法，其中，該座標對應函數取得步驟定“轴為 垂直於該待軋延鋼帶行進方向的水平方向，該_上有历 個標準位置1軸為該待軋延鋼帶行進方向ϋ上有〃 15 1362301 . 第099101197號專利申請案補充、修正後無劃線之說明書替換頁 修正日期：100年11月 個標準位置，即每一實際空間座標表示為，該影像擷 取裝置擷取的影像的每一影像座標表示為，其中 k= 1,2, ...,mxn » xk=Xk(uk,vk)= > yk=yk(uk,vk)= ^ayijulvl - 16 1362301 ， 第099101197號專利申請案補充、修正後之圖式替換頁 修正曰期：100年11月_

1362301 第099101197號專利申請案補充、修正後之圖式替換頁 修正曰期：100年11月· :|识年Π#日修正替換頁 CS3 >η