TWI566849B - 遮邊器控制設備及其板材偏移量測系統 - Google Patents

Description

遮邊器控制設備及其板材偏移量測系統

本發明係關於一種控制設備及量測系統，特別是關於一種遮邊器控制設備及其板材偏移量測系統。

一般而言，鋼鐵類板材通常需要經過多道熱處理及軋延程序後才能製得所想要的物理性質。在這些過程中，板材的溫度會上升，所以需要透過冷卻程序將板材的溫度下降。通常，板材周邊或兩側的溫度下降速度較快，為了使板材整體的溫度得以均勻的下降以得到物理性質均一的板材，可在冷卻液體及板材之間設置遮邊器，以避免冷卻液體直接朝板材的邊緣或兩側噴灑而得到不均勻物理性質的板材。

對於現代化的製程中，通常會盡可能以自動化進行上述的冷卻步驟。然而，在進行自動化的過程中，例如利用輥輪運送板材時，由於板材的中心可能會偏離運送的中間區域，所以導致遮邊器無法順利遮擋板材的邊緣或兩側。

故，有必要提供一種遮邊器控制設備及其板材偏移量測系統，以解決習用技術所存在的問題。

本發明之主要目的在於提供一種遮邊器控制設備及其板材偏移量測系統，其係利用經氣體保護的攝像裝置拍攝欲進行冷卻程序的板材，並透過影像處理裝置將所得之板材影像進行處理以計算得到板材的偏移量，進而提供予遮邊器控制設備控制調整遮邊器的位置，以依據板材的位置對應改變遮邊器的位置。

為達上述之目的，本發明提供一種板材偏移量測系統，其包含：一攝像裝置、一潔淨罩、一冷卻罩、一供氣裝置、一影像處理裝置及一平移及轉動裝置。該攝像裝置具有一鏡頭。該潔淨罩覆設於該攝像裝置之外。該冷卻罩覆設於該潔淨罩之外，其中該冷卻罩及該潔淨罩共同形成一開口以曝露該鏡頭。該供氣裝置提供一潔淨氣體至該潔淨罩內以潔淨該鏡頭，及提供一冷卻氣體至該冷卻罩內以冷卻該潔淨罩及該攝像裝置。該影像處理裝置電性連接該攝像裝置，以處理該攝像裝置拍攝之一板材的一影像，並計算該板材的偏移量。該平移及轉動裝置連接該冷卻罩以帶動該冷卻罩、該潔淨罩及該攝像裝置進行一平移動作或一轉動動作。

在本發明之一實施例中，該供氣裝置包含：一高壓氣體源、一過濾器、一減壓閥及一冷凝器。該高壓氣體源提供一高壓氣體。該過濾器連接該高壓氣體源，以過濾該高壓氣體進而提供該潔淨氣體。該減壓閥連接該過濾器，以調節該高壓氣體的壓力。該冷凝器連接該減壓閥，以冷卻該高壓氣體進而提供該冷卻氣體。

在本發明之一實施例中，更包含多個氣流導板，環設於該潔淨罩之開口的一內壁上，以引導該潔淨氣體的氣流方向。

在本發明之一實施例中，更包含一顯示裝置，電性連接該影像處理裝置，以顯示該板材的偏移量。

在本發明之一實施例中，更包含一隔熱板，朝向該板材設於該冷卻罩上且暴露該開口。

在本發明之一實施例中，更包含一擋板，其中該平移及轉動裝置固定於該擋板上。

在本發明之一實施例中，該板材係一鋼板。

為達上述之目的，本發明另提供一種遮邊器控制設備，其包含：一板材偏移量測系統及至少一遮邊器。該板材偏移量測系統包含：一攝像裝置、一潔淨罩、一冷卻罩、一供氣裝置、 一影像處理裝置及一平移及轉動裝置。該攝像裝置具有一鏡頭。該潔淨罩覆設於該攝像裝置之外。該冷卻罩覆設於該潔淨罩之外，其中該冷卻罩及該潔淨罩共同形成一開口以曝露該鏡頭。該供氣裝置提供一潔淨氣體至該潔淨罩內以潔淨該鏡頭，及提供一冷卻氣體至該冷卻罩內以冷卻該潔淨罩及該攝像裝置。該影像處理裝置電性連接該攝像裝置，以處理該攝像裝置拍攝之一板材的一影像，並計算該板材的偏移量。該平移及轉動裝置連接該冷卻罩以帶動該冷卻罩、該潔淨罩及該攝像裝置進行一平移動作或一轉動動作。該遮邊器電性連接該影像處理裝置，其中該遮邊器根據該板材的偏移量移動以確保遮蔽該板材的二邊緣。

在本發明之一實施例中，該供氣裝置包含：一高壓氣體源、一過濾器、一減壓閥及一冷凝器。該高壓氣體源提供一高壓氣體。該過濾器連接該高壓氣體源，以過濾該高壓氣體進而提供該潔淨氣體。該減壓閥連接該過濾器，以調節該高壓氣體的壓力。該冷凝器連接該減壓閥，以冷卻該高壓氣體進而提供該冷卻氣體。

在本發明之一實施例中，該板材偏移量測系統更包含多個氣流導板，環設於該開口的一內壁上，以引導該潔淨氣體的氣流方向。

10‧‧‧板材偏移量測系統

11‧‧‧攝像裝置

12‧‧‧潔淨罩

13‧‧‧冷卻罩

14‧‧‧供氣裝置

15‧‧‧影像處理裝置

16‧‧‧平移及轉動裝置

17‧‧‧氣流導板

18‧‧‧顯示裝置

19‧‧‧擋板

40‧‧‧遮邊器控制設備

41‧‧‧遮邊器

90‧‧‧板材

91‧‧‧平台

111‧‧‧鏡頭

121‧‧‧開口

122‧‧‧內壁

131‧‧‧隔熱板

141‧‧‧高壓氣體源

142‧‧‧過濾器

143‧‧‧減壓閥

144‧‧‧冷凝器

161‧‧‧管件

第1圖：本發明之板材偏移量測系統的示意圖。

第2圖：本發明之板材偏移量測系統安裝於平台上的示意圖。

第3圖：本發明之板材偏移量測系統的立體示意圖。

第4圖：本發明之遮邊器控制設備的方塊示意圖。

為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如上、下、 頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水平、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。

請一併參照第1及2圖，第1圖是本發明之板材偏移量測系統10的示意圖。第2圖是本發明之板材偏移量測系統10安裝於平台91上的示意圖。該板材偏移量測系統10包含一攝像裝置11、一潔淨罩12、一冷卻罩13、一供氣裝置14、一影像處理裝置15以及一平移及轉動裝置16。該攝像裝置11具有一鏡頭111，可用以拍攝一板材90(例如鋼鐵類板材)的位置。在一實施例中，該攝像裝置11可以是一攝影機。該潔淨罩12覆設於該攝像裝置11之外。該冷卻罩13覆設於該潔淨罩12之外，其中該冷卻罩13及該潔淨罩12共同形成一開口121以曝露該鏡頭111。

本發明之該供氣裝置14提供一潔淨氣體至該潔淨罩12內以潔淨該鏡頭111，及提供一冷卻氣體至該冷卻罩13內以冷卻該潔淨罩12及該攝像裝置11。要提到的是，由於製造該板材90的廠房現場可能會有大量粉塵，故需要時常保持該鏡頭111清潔。另一方面，在未進行該板材90的冷卻程序之前，現場環境可能是一高溫狀態，所以為了避免該攝像裝置11長期處於高溫狀態而損壞，該冷卻氣體可提供該攝像裝置11降溫效果。在一實施例中，該潔淨氣體及該冷卻氣體的流速大致是10升/分鐘。

在一實施例中，該潔淨氣體及該冷卻氣體可以來自於同一氣體來源。在一示範例中，該供氣裝置14包含一高壓氣體源141、一過濾器142、一減壓閥143及一冷凝器144。該高壓氣體源141提供一高壓氣體(例如經高壓處理的空氣或氮氣)。該過濾器142連接該高壓氣體源，以過濾該高壓氣體進而提供該潔淨氣體。該減壓閥143連接該過濾器142，以調節該高壓氣體的壓力。該冷凝器144連接該減壓閥143，以冷卻該高壓氣體進而提供該冷卻氣體。在另一實施例中，該潔淨氣體及該冷卻氣體可以來自於 不同的氣體來源。

本發明之該影像處理裝置15電性連接該攝像裝置11，以處理該攝像裝置11拍攝之一板材90的一影像，並計算該板材90的偏移量。在一實施例中，該影像處理裝置15定義有位在該影像中的一板材中心位置。該板材中心位置是該板材90處於零偏移量的狀態，也是遮邊器無需改變的位置的狀態。該板材中心位置用來與該板材90的該影像比對，以計算出該板材90的偏移量。在另一實施例中，該影像處理裝置15可以連續計算該板材90的偏移量，也可以每經過一段時間計算該板材90的偏移量，例如每0.1秒至0.5秒計算該板材90的偏移量。

本發明之該平移及轉動裝置16連接該冷卻罩13以帶動該冷卻罩13、該潔淨罩12及該攝像裝置11進行一平移動作或一轉動動作。請一併參照第1至3圖，第3圖是本發明之板材偏移量測系統10的立體示意圖。在一實施例中，該平移及轉動裝置16可以透過多個管件161相互套接並以螺絲固定，以完成該平移動作或該轉動動作。

在一實施例中，本發明還可以包含多個氣流導板17，環設於該潔淨罩12之開口121的一內壁122上，以引導該潔淨氣體的氣流方向。在一示範例中，該些氣流導板17是由內而外的傾斜環繞設置於該內壁122上，以使該潔淨氣體的氣流以一螺旋狀的流動方式從該開口121流出，進而有利於帶走位於該鏡頭111上的灰塵或雜質。

在一實施例中，本發明還可以包含一顯示裝置18，電性連接該影像處理裝置15，以顯示該板材90的偏移量。在一實施例中，該顯示裝置18主要用來提供現場作業人員來確認該板材90的偏移量。在一示範例中，在該顯示裝置18中可以利用一圖表顯示該板材90隨時間經過而產生的偏移量。

在一實施例中，本發明還可以包含一隔熱板131，朝向該板材90設於該冷卻罩13上且暴露該開口121，用以隔絕來自 於該板材90的熱輻射。

在一實施例中，本發明還可包含一擋板19，其中該平移及轉動裝置16固定於該擋板19上。請一併參照第1至3圖，第3圖是本發明之板材偏移量測系統10安裝於平台91上的示意圖。在一實施例中，本發明之板材偏移量測系統10的該擋板19可以安裝在板材90進行冷卻步驟前的平台91上。例如，在進行軋延步驟後的板材90(例如是一鋼板)，欲進入進行冷卻步驟的冷卻區域之前的維護平台上，安裝本發明之板材偏移量測系統10的攝像裝置11以拍攝該鋼板的位置，以提供影像處理裝置15計算該鋼板的偏移量。

請參照第1至4圖，第4圖是本發明之遮邊器控制設備40的方塊示意圖。本發明之遮邊器控制設備40包含該板材偏移量測系統10及至少一遮邊器41。該遮邊器41電性連接該板材偏移量測系統10的影像處理裝置15，其中該遮邊器41根據該板材90的偏移量移動以確保能遮蔽該板材90的二邊緣。

綜上所述，本發明之遮邊器控制設備及其板材偏移量測系統是利用經氣體保護的攝像裝置拍攝欲進行冷卻程序的板材，並透過影像處理裝置將所得之板材影像進行處理以計算得到板材的偏移量，進而提供予遮邊器控制設備控制調整遮邊器的位置，以依據板材的位置對應改變遮邊器的位置，故可解決習用技術所存在的問題。

雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧板材偏移量測系統

11‧‧‧攝像裝置

12‧‧‧潔淨罩

13‧‧‧冷卻罩

14‧‧‧供氣裝置

15‧‧‧影像處理裝置

16‧‧‧平移及轉動裝置

18‧‧‧顯示裝置

19‧‧‧擋板

111‧‧‧鏡頭

131‧‧‧隔熱板

141‧‧‧高壓氣體源

142‧‧‧過濾器

143‧‧‧減壓閥

144‧‧‧冷凝器

Claims (10)

1. 一種板材偏移量測系統，其包含：一攝像裝置，具有一鏡頭；一潔淨罩，覆設於該攝像裝置之外；一冷卻罩，覆設於該潔淨罩之外，其中該冷卻罩及該潔淨罩共同形成一開口以曝露該鏡頭；一供氣裝置，提供一潔淨氣體至該潔淨罩內以潔淨該鏡頭，及提供一冷卻氣體至該冷卻罩內以冷卻該潔淨罩及該攝像裝置；一影像處理裝置，電性連接該攝像裝置，以處理該攝像裝置拍攝之一板材的一影像，並計算該板材的偏移量；以及一平移及轉動裝置，連接該冷卻罩以帶動該冷卻罩、該潔淨罩及該攝像裝置進行一平移動作或一轉動動作。
2. 如申請專利範圍第1項所述之板材偏移量測系統，其中該供氣裝置包含：一高壓氣體源，提供一高壓氣體；一過濾器，連接該高壓氣體源，以過濾該高壓氣體進而提供該潔淨氣體；一減壓閥，連接該過濾器，以調節該高壓氣體的壓力；以及一冷凝器，連接該減壓閥，以冷卻該高壓氣體進而提供該冷卻氣體。
3. 如申請專利範圍第1項所述之板材偏移量測系統，更包含多個氣流導板，環設於該潔淨罩之開口的一內壁上，以引導 該潔淨氣體的氣流方向。
4. 如申請專利範圍第1項所述之板材偏移量測系統，更包含一顯示裝置，電性連接該影像處理裝置，以顯示該板材的偏移量。
5. 如申請專利範圍第1項所述之板材偏移量測系統，更包含一隔熱板，朝向該板材設於該冷卻罩上且暴露該開口。
6. 如申請專利範圍第1項所述之板材偏移量測系統，更包含一擋板，其中該平移及轉動裝置固定於該擋板上。
7. 如申請專利範圍第1項所述之板材偏移量測系統，其中該板材係一鋼板。
8. 一種遮邊器控制設備，包含：一板材偏移量測系統，包含：一攝像裝置，具有一鏡頭；一潔淨罩，覆設於該攝像裝置之外；一冷卻罩，覆設於該潔淨罩之外，其中該冷卻罩及該潔淨罩共同形成一開口以曝露該鏡頭；一供氣裝置，提供一潔淨氣體至該潔淨罩內以潔淨該鏡頭以及提供一冷卻氣體至該冷卻罩內，以冷卻該潔淨罩及該攝像裝置；一影像處理裝置，電性連接該攝像裝置，以處理該攝像裝置拍攝之一板材的一影像，並計算該板材的偏移量；以及一平移及轉動裝置，連接該冷卻罩以帶動該冷卻罩、該潔淨罩及該攝像裝置進行一平移動作或一轉動動作；以 及至少一遮邊器，電性連接該影像處理裝置，其中該遮邊器根據該板材的偏移量移動以確保遮蔽該板材的二邊緣。
9. 如申請專利範圍第8項所述之遮邊器控制設備，其中該供氣裝置包含：一高壓氣體源，提供一高壓氣體；一過濾器，連接該高壓氣體源，以過濾該高壓氣體進而提供該潔淨氣體；一減壓閥，連接該過濾器，以調節該高壓氣體的壓力；以及一冷凝器，連接該減壓閥，以冷卻該高壓氣體進而提供該冷卻氣體。
10. 如申請專利範圍第8項所述之遮邊器控制設備，其中該板材偏移量測系統更包含多個氣流導板，環設於該開口的一內壁上，以引導該潔淨氣體的氣流方向。