WO2005037462A1 - Verfahren und vorrichtung zum automatisierten erkennen von halbzeug - Google Patents

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WO2005037462A1
WO2005037462A1 PCT/EP2004/011073 EP2004011073W WO2005037462A1 WO 2005037462 A1 WO2005037462 A1 WO 2005037462A1 EP 2004011073 W EP2004011073 W EP 2004011073W WO 2005037462 A1 WO2005037462 A1 WO 2005037462A1
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WO
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identification
strand
camera
images
station
Prior art date
Application number
PCT/EP2004/011073
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English (en)
French (fr)
Inventor
Nico Littooij
Paul Mueller
Original Assignee
Concast Ag
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Publication date
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Priority to BRPI0415303-0A priority patent/BRPI0415303B1/pt
Priority to JP2006534637A priority patent/JP4722854B2/ja
Priority to KR1020067007084A priority patent/KR101140593B1/ko
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Priority to US11/279,817 priority patent/US7515755B2/en

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C51/00—Measuring, gauging, indicating, counting, or marking devices specially adapted for use in the production or manipulation of material in accordance with subclasses B21B - B21F
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C51/00—Measuring, gauging, indicating, counting, or marking devices specially adapted for use in the production or manipulation of material in accordance with subclasses B21B - B21F
    • B21C51/005—Marking devices

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for carrying out the method for the automated recognition of semifinished product according to the preamble of claim 1.
  • All quality-relevant parameters of the casting process can be assigned perfectly to the single strand section in the cutting station during continuous casting.
  • the strand sections must be provided with a marking that can be read by the human eye and / or by a mechanical optical detection.
  • strand sections are provided after the cutting station with a mark such as stroke numbers, barcode, point code, etc.
  • a mark such as stroke numbers, barcode, point code, etc.
  • the strand sections can also be made recognizable by attaching, welding or nailing a sheet metal label to the corresponding data.
  • JP-OS 2000-190257 A a method for the automatic detection of strand sections after a cutting station of a continuous casting plant, in particular in a subsequent sorting point, known. In a first step, the rod section numbers and / or letters are stamped by means of a stamping machine.
  • the numbers and / or letters are recorded photographically in a first info image with a camera.
  • the first info image is stored together with the segment-specific data.
  • a second information image of the number and / or character stamp is created by means of a second camera and the second information image is compared with the first information image according to the comparison method and used for identification.
  • This method makes it possible to identify bad or unreadable number and / or letter stamps whose sense content can not be completely determined by means of the comparison method of the unreadable number and / or letter residues.
  • the device for carrying out this method requires, in addition to the stamping machine, two optical stamp reading machines and additionally a database and a computer program for comparing the stamped numbers and / or letters in the first and second information picture.
  • the invention has for its object to provide a method and apparatus for simple and error-free automated recognition of identification data of semi-finished products, in particular strand sections after the separation cut in a continuous casting and use of these identification data for sorting the strand sections for subsequent manufacturing processes.
  • the method and the device for identifying the identification data should increase identification security, require little space in the plant layout, be inexpensive and automatable, and make the use of expensive marking devices unnecessary.
  • optically recognizable features on the separation surface which serves as an identification surface applied.
  • the optically recognizable features are created on the predetermined identification surface by a cutting shear or by a flame cutting.
  • identification surfaces provided by the separating cut with identification features additionally with optically recognizable surface features.
  • additional surface features may be e.g. show the position of the billet relative to the camera, or enable coarse sorting by the human eye, for example in a storage place.
  • additional optically recognizable features are applied as color samples, rust protection patterns, mechanically generated embossing patterns without meaning or reading content and evaluated according to the comparison method (such as a fingerprint comparison).
  • the identification area In order to eliminate any light effects of the environment, eg during daytime or nighttime operation, etc., but also, for example, to generate a shading effect that promotes identification, it may be advantageous to illuminate the identification area with artificial light when obtaining the images.
  • the light incident angle on the identification surface is set between 8 ° and 45 °, preferably between 12 ° and 35 °.
  • the temperature of the strand section Depending on the length of the time span between the first image in the cutting station and the second image at the sorting point, the temperature of the strand section generally changes. This temperature change is associated with a color change of the identification area which is to be neutralized for the comparison method.
  • a light shield in the form of a small tunnel or a pipe.
  • Typical features such as elevations or depressions on the identification surface, are available in this method according to the existing number of images obtained as optical identification features in the comparison method.
  • FIG. 1 shows a schematically illustrated device, partly in perspective, for identifying strand sections
  • FIG. 2 shows a further schematic example of a device, partly in perspective, for identifying strand sections.
  • a semifinished product in the form of a strand section 2 is shown on an identification table 3.
  • the strand section 2 has been separated in this example by means of a diagonal shear, not shown, from the strand.
  • a separation surface 4 shows traces of shearing by the knife of the diagonal scissors. These traces on the separating surface 4 are used as optically recognizable features of the surface texture for the identification of the strand section 2.
  • the entire separation area is used as the identification area. For large cut surfaces, such as slabs, but only parts of the cut surface can be used as an identification area.
  • a first camera 6 is arranged behind a slider-like movable heat shield 8 and aligned with the identification surface. Instead of the heat shield 8, the camera 6 may be arranged on a displacement device. To illuminate the identification surface, one or more lighting bodies 9 are connected to the camera 6. The intensity of the artificial light is such that the effect of daylight is switched off.
  • auxiliary devices for setting the distance between the camera and the identification area are provided for obtaining contour-sharp images.
  • Such an auxiliary device can consist of a height-adjustable positioning device 49 for the strand section 2, of a distance measuring device connected to the camera or of an automatic focusing system integrated into a camera.
  • the temperature of the strand section 2 changes between the image position by the first camera 6 and the image position by the second camera 14.
  • filters 16 for filtering out a light speck are located between the identification surface and the first and second camera 6, 14 - Trums arranged.
  • FIG. 2 20 shows a strand section in a flame cutting station 21.
  • a flame cutter 22 By means of a flame cutter 22, a separating cut has been carried out.
  • optically identifiable identification features have been produced on a cutting surface 23 which is used as the identification surface.
  • additional optically recognizable surface features 25 are mounted on the cut surface 23.
  • Such features 25 may consist of simple holes, special characters, alphanumeric characters, bar codes or color samples, etc.
  • the task of such visually recognizable additional features is manifold. For example, they may represent additional distinguishing features for strand sections recognizable by the human eye and presorting, e.g. on a storage area.
  • a strand section or its identification surface can also mark only the current position of a strand section or its identification surface to a camera 30.
  • a camera 30 When comparing the first and second image, it is advantageous if, in the case of round or square cross-sections, the position of the strand section relative to the camera is clearly defined by such a surface feature prior to an image comparison.
  • 26 schematically shows a device for attaching such additional features.
  • a digitized image of the cut surface 23 is recorded by means of a first camera 30 and fed to a database 31.
  • This database also receives signals 32 of the device 26 and the relevant parameters 33 of the casting process monitoring 34.
  • the strand section 20 can be fed to a storage location 35 or directly to a sorting station 36 for further processing.
  • digitized images of the cut surface 23 are obtained with a second camera 38.
  • the additional features 25 indicate in this example that the strand section 20 in the sorting station 36 compared to the station 24 and the identification station 28 has arrived tilted by 180 °.
  • the digitized images of the camera 38 are therefore also stored rotated by 180 ° in the database for comparative evaluation. If the identification of the strand section 20 is terminated by the comparison method, all relevant parameters of the casting process with the identified strand section 20 are fed to a process controller 45 of a rolling mill.
  • Fig. 2 is shown by a light beam 40 and lighting fixture 41 an obliquely incident on the identification surface lighting.
  • the selection of the position of the illumination, for example from above or from below, and the selection of a light incidence angle 43 on the cutting surface 23 is recorded in the database 31 together with the digitized image. If the strand section 20 hits, for example, in the sorting station 36 tilted by 180 °, as shown in FIG. 2, the incidence of light is adapted accordingly.
  • the acquisition and storage of the digitized images in the database 31 takes only a fraction of a second.
  • the reliability of the identification is increased without significant loss of time without incurring higher costs.
  • a shield 46 is disposed against foreign light sources in the form of a tunnel or a tubular body.
  • light sources 41 are accommodated on niches 47 on all four sides of the tunnel. These niches can be closed by flaps 48 for protection against heat radiation.
  • the four light sources 41 allow successively to obtain four images, wherein for each image the light is applied to the identification area from another direction. The different shadows cast by each light source give rise to four different images of the same identification area.
  • the strand section 20 can be retracted into the shield 46 and fixed against a stop 49, or the shield 46 moves together with the camera against the strand section.
  • a distance measuring device known from the prior art or an automatic focusing system can also be used in this exemplary embodiment.
  • Images of the first camera stored in the database that led to the identification of a strand section are marked in the database or removed from the database.

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Abstract

In Stahl- und Walzwerken werden für eine Einzelstückverfolgung Halbzeugteile, insbesondere Strangabschnitte nach dem Abtrennen von kontinuierlich gegossenen Strängen, markiert. Die aufgebrachten oder angehefteten Markierungen (25) müssen in einer Sortierstation (36) maschinenlesbar sein. Markier- und Leseeinrichtungen sind kostspielig und produzieren unerwünschte Lesefehler. Es stellt sich deshalb die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die die genannten Nachteile überwindet und ein sicheres und kostengünstiges Identifizieren von Halbzeug ermöglicht. Zu diesem Zweck werden in einer Identifikationsstation (28) mittels einer ersten Kamera (30) digitalisierte Bilder von optisch erkennbaren trenn- und strangabschnittspezifischen Oberflächenmerkmalen auf einer Identifikationsfläche (23) gewonnen und in einer Datenbank (31) gespeichert. An einer Sortierstation (36) werden mittels einer zweiten Kamera (38) von der gleichen Identifikationsfläche (23) digitalisierte Bilder erstellt und in der Datenbank (31) diese Bilder für eine Identifikation nach der Vergleichsmethode mit den gespeicherten Bildern der ersten Kamera (30) verwendet.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum automatisierten Erkennen von Halbzeug Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum automatisierten Erkennen von Halbzeug gemäss Oberbegriff von Anspruch 1.
Zur Qualitätssicherung ist in einem Stahl- und Walzwerk eine Einzelstückverfolgung von Halbzeug, als Teil einer Prozess- und Anlagenüberwachung, unerlässlich.
Alle qualitätsrelevanten Parameter des Giessprozesses können beim Stranggiessen dem einzelnen Strangabschnitt in der Schneidstation einwandfrei zugeordnet werden. Damit die Zuordnung dieser Parameter auch nach der Schneidstation für jeden einzelnen Strangabschnitt erhalten bleibt, müssen die Strangabschnitte mit einer Markierung versehen werden, die durch das menschliche Auge und/oder durch eine maschinelle optische Erfassung gelesen werden kann.
Zu diesem Zweck werden Strangabschnitte nach der Schneidstation mit einer Markierung wie Schlagzahlen, Barcode, Punktecode etc. versehen. Anstelle einer Markierung können die Strangabschnitte auch durch Anhängen, Anschweissen oder Annageln einer Blechetikette mit den entsprechenden Daten erkennbar gemacht werden.
Die Verfolgbarkeit von Strangabschnitten ist im Stand der Technik, insbesondere beim maschinellen Lesen von Markierungen, noch mit einer Fehlerrate behaftet, die in der Praxis nicht befriedigt. Unter maschinellem Lesen einer angebrachten Markierung wird einerseits das geometrische Erkennen der Markierung und anderseits die Zuordnung des Sinninhaltes der geometrisch erkannten Markierung verstanden. Tritt bei einem die- ser beiden Schritte ein Fehler auf, so ist die maschinelle Identifikation des Strangabschnittes unbrauchbar. Nicht maschinell identifizierbare Strangabschnitte müssen, wenn möglich, durch das menschliche Auge identifiziert werden oder bleiben unidentifizierbar als Ausschuss liegen.
Neben einer Vielzahl verschiedenster Markierungssysteme ist auch eine Vielzahl von Geräten zum Lesen der angebrachten Markierungen bekannt. Alle diese Systeme sind einerseits mit dem rauhen Stahlwerksbetrieb und anderseits mit der Tatsache konfrontiert, dass die Markierung in der Regel am glühenden Strangabschnitt angebracht werden muss. Das maschinelle Erkennen von Markierungen und das Zuordnen der Giess- parameter zum einzelnen Strangabschnitt muss sowohl im glühenden als auch im erkalteten Zustand möglich sein. Aus JP-OS 2000-190257 A ist ein Verfahren zum automatischen Erkennen von Strangabschnitten nach einer Schneidstation einer Stranggiessanlage, insbesondere in einer nachfolgenden Sortierstelle, bekannt. In einem ersten Schritt werden dem Stangabschnitt Zahlen und/oder Buchstaben mittels einer Stempelmaschine eingestempelt. In einem zweiten Schritt werden die Zahlen und/oder Buchstaben mit einer Kamera fotografisch in einem ersten Infobild festgehalten. In einem dritten Schritt wird geprüft, ob der Sinn- oder Leseinhalt der eingestempelten Zahlen und/oder Buchstaben erkennbar ist. In einem vierten Schritt wird das erste Infobild zusammen mit den strangabschnittspezifi- schen Daten gespeichert. In einer nachfolgenden Sortierstelle, beispielsweise vor dem Walzprozess, wird mittels einer zweiten Kamera ein zweites Infobild der Zahlen- und/oder Buchstabenstempel erstellt und das zweite Infobild gemäss der Vergleichsmethode mit dem ersten Infobild verglichen und zur Identifikation verwendet. Dieses Verfahren ermöglicht, schlecht oder nicht lesbare Zahlen- und/oder Buchstabenstempel, deren Sinninhalt nicht vollständig ermittelt werden kann, mittels der Vergleichsmethode der nicht lesbaren Zahlen- und/oder Buchstabenreste zu identifizieren. Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens benötigt neben der Stempelmaschine zwei optische Stempellesemaschinen und zusätzlich eine Datenbank und ein Computerprogramm für einen Vergleich der eingestempelten Zahlen- und/oder Buchstaben im ersten und zweiten Infobild.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur einfachen und fehlerfreien automatisierten Erkennung von Identifikationsdaten von Halbzeug, insbesondere von Strangabschnitten nach dem Trennschnitt in einer Stranggiessanlage und zur Verwendung dieser Identifikationsdaten zur Sortierung der Strangabschnitte für nachfolgende Fertigungsprozesse, zu schaffen. Das Verfahren und die Vorrichtung zur Erkennung der Identifikationsdaten soll im weiteren die Identifikationssicherheit erhöhen, im Anlagen-Layout wenig Platz benötigen, kostengünstig und automatisierbar sein sowie den Einsatz kostspieliger Markiereinrichtungen unnötig machen.
Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrensanspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemässe Verfahren und die Vorrichtung nützen zur Identifikation von Strangabschnitten optisch erkennbare Oberflächenmerkmale an der Trennfläche von Strangabschnitten aus, die durch den Trennschnitt, unabhängig vom Trennverfahren, auf die Trennfläche aufgebracht wurden. Zur Identifikation sind grundsätzlich alle optisch erkennbaren Merkmale verwendbar, wie Geometrie des Strangabschnittes, Oberflächenrauhigkeit, Textur, Gefügeeigenschaften und/oder trennspezifische Oberflächenmerk- male. Die Vorrichtung zur Identifikation der Strangabschnitte wird insbesondere dadurch vereinfacht, dass die Bilder in der Schneid- oder Identifikationsstation mit einer ersten Kamera und die Bilder an der Sortierstelle mit einer zweiten Kamera mit im wesentlichen gleichartigen Einrichtungen erzeugt werden. Solche Kameras sind relativ klein und sind gegen Hitzestrahlung einfach zu schützen. Die Identifikation als solche erfolgt mit den digitalen Bilddaten, die in der Datenbank nach der Vergleichsmethode im Computerraum bearbeitet werden, ähnlich dem OCV-Verfahren (Optical Character Ve ifying). Eine Zuordnung des Sinn- oder Leseinhaltes entfällt beim erfindungsgemässen Verfahren.
Je nach der Trennmethode, wie Brennschnitt, Schere, Laser, Plasma, Trennscheibe, werden unterschiedliche optisch erkennbare Merkmale auf die Trennfläche, die als Identifikationsfläche dient, aufgebracht. Gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, wenn die optisch erkennbaren Merkmale auf der vorbestimmten Identifikationsfläche durch eine Trennschere oder durch einen Brennschnitt geschaffen werden.
Aus verschiedenen Gründen kann es vorteilhaft sein, die durch den Trennschnitt mit Identifikationsmerkmalen versehenen Identifikationsflächen zusätzlich mit optisch erkennbaren Oberflächenmerkmalen zu versehen. Solche zusätzliche Oberflächenmerkmale können z.B. die Lage des Knüppels gegenüber der Kamera aufzeigen, oder eine Grobsortierung durch das menschliche Auge, zum Beispiel auf einem Lagerplatz, ermöglichen. Gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel kann es von Vorteil sein, wenn vor der ersten Bildgewinnung zusätzliche optisch erkennbare Merkmale als Farbmuster, Rostschutzmuster, mechanisch erzeugte Prägemuster ohne Sinn- oder Leseinhalt aufgebracht und nach der Vergleichsmethode (wie ein Fingerpritvergleich) ausgewertet werden.
Um jegliche Lichteinflüsse der Umgebung, z.B. bei Tag- oder Nachtbetrieb etc., zu eliminieren, aber beispielsweise auch zur Erzeugung einer die Identifikation fördernden Schattenwirkung, kann es von Vorteil sein, bei der Gewinnung der Bilder die Identifikati- onsfläche mit künstlichem Licht zu beleuchten. Der Lichteinfallswinkel auf die Identifikationsfläche wird zwischen 8° und 45°, vorzugsweise zwischen 12° und 35°, eingestellt. Je nach der Länge der Zeitspanne zwischen dem ersten Bild in der Schneidstation und dem zweiten Bild an der Sortierstelle verändert sich in der Regel die Temperatur des Strangabschnittes. Diese Temperaturänderung ist mit einer Farbänderung der Identifikationsfläche verbunden, die für die Vergleichsmethode zu neutralisieren ist. Gemäss ei- nem Ausführungsbeispiel wird deshalb vorgeschlagen, mittels einem Filter zwischen der Identifikationsfläche und der Kamera ein Lichtspektrum bei der Bildgewinnung herauszu- filtern.
Der geringe Zeitbedarf für die Gewinnung und Speicherung eines Bildes erlaubt es bei diesem Verfahren, sowohl in der Identifikationsstation als auch in der Sortierstation mehrere Bilder der gleichen Identifikationsfläche mit unterschiedlichen Lichteinfallsrichtungen und/oder Lichteinfallswinkeln zu gewinnen und in der Datenbank zu speichern sowie zur Erhöhung der Erkennungssicherheit bei der Identifikation nach der Vergleichsmethode auszuwerten. Gemäss einem Ausführungsbeispiel kann mittels Beleuchtungskörper Licht von vier Seiten mit vorbestimmten Lichteinfallswinkeln auf die gleiche Identifikationsfläche aufgebracht werden, wobei für jedes Bild das Licht von einer anderen Seite aufgebracht wird. Durch den unterschiedlichen Schattenwurf entstehen vier unterschiedliche Bilder der gleichen Identifikationsfläche. Zur Ausschaltung von fremden Lichtquellen wird gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel empfohlen, an der Identifikationsstation und an der Sortierstation eine Lichtabschirmung in der Form eines kleinen Tunnels oder eines Rohres anzuordnen.
Durch unterschiedliche Lichteinfallswinkel verändert sich der Schattenwurf von Unebenheiten auf der gleichen Identifikationsfläche. Typische Merkmale wie Erhöhungen oder Vertiefungen auf der Identifikationsfläche stehen bei dieser Methode entsprechend der vorhandenen Anzahl der gewonnenen Bilder als optische Identifikationsmerkmale bei der Vergleichsmethode zur Verfügung.
Im Nachfolgenden soll anhand von Figuren die Erfindung zusätzlich erläutert werden.
Dabei zeigen: Fig. 1 eine schematisch dargestellte Vorrichtung, teilweise in der Perspektive, zur Identifizierung von Strangabschnitten und Fig. 2 ein weiteres schematisches Beispiel einer Vorrichtung, teilweise in der Perspektive, zur Identifikation von Strangabschnitten. In Fig. 1 ist ein Halbzeug in der Form eines Strangabschnittes 2 auf einem Identifikationstisch 3 dargestellt. Der Strangabschnitt 2 ist in diesem Beispiel mittels einer nicht dargestellten Diagonalschere vom Strang abgetrennt worden. Eine Trennfläche 4 zeigt Spuren der Abscherung durch das Messer der Diagonalschere. Diese Spuren auf der Trennfläche 4 werden als optisch erkennbare Merkmale der Oberflächenbeschaffenheit zur Identifikation des Strangabschnittes 2 verwendet. In diesem Beispiel wird die gesamte Trennfläche als Identifikationsfläche verwendet. Bei grossen Schnittflächen, beispielsweise bei Brammen, können aber auch nur Teile der Schnittfläche als Identifikationsfläche verwendet werden.
Eine erste Kamera 6 ist hinter einem schieberartig bewegbaren Wärmeschutzschild 8 angeordnet und auf die Identifikationsfläche ausgerichtet. Anstelle des Wärmeschutzschildes 8 kann auch die Kamera 6 auf einer Verschiebeeinrichtung angeordnet sein. Zur Beleuchtung der Identifikationsfläche sind mit der Kamera 6 einer oder mehrere Be- leuchtungskörper 9 verbunden. Die Lichtstärke des künstlichen Lichtes ist so bemessen, dass die Lichteinwirkung des Tageslichtes ausgeschaltet wird.
Das digitalisierte Bild der ersten Kamera 6 wird in der Datenbank 10 gespeichert. Der Datenbank 10 werden alle Identifikationsdaten, insbesondere alle qualitätsbezogenen Identifikationsdaten des Ueberwachungssystemes 12 der Stranggiessanlage, zugeleitet und dem geschnittenen Strangabschnitt 2 zugeordnet. Der durch das digitalisierte Bild identifizierte Strangabschnitt 2 wird anschliessend einer Sortierstelle für einen nachfolgenden Fertigungsprozess oder einem Zwischenlager zugeführt.
In der Sortierstelle 13 wird mit der zweiten Kamera 14 ein zweites digitalisiertes Bild gewonnen und in der Datenbank 10 für die Identifikation des Strangabschnittes 2 verwendet. Die Identifikation erfolgt in der Datenbank 10 durch einen Vergleich des digitalisierten Bildes der zweiten Kamera 14 mit den in der Datenbank 10 gespeicherten digitalisierten Bildern der ersten Kamera 6.
Zur Gewinnung von konturenscharfen Bildern sind Hilfseinrichtungen zur Einstellung der Distanz zwischen Kamera und Identifikationsfläche vorgesehen. Eine solche Hilfseinrichtung kann aus einer höhenverstellbaren Positioniereinrichtung 49 für den Strangabschnitt 2, aus einer mit der Kamera verbundenen Distanzmesseinrichtung oder aus ei- nem automatischen Scharfstellsystem integriert in eine Kamera bestehen. Zwischen der Bilderstellung durch die erste Kamera 6 und der Bilderstellung durch die zweite Kamera 14 verändert sich in der Regel die Temperatur des Strangabschnittes 2. Zur Ausschaltung solcher Temperatureinflüsse sind zwischen der Identifikationsfläche und der ersten und zweiten Kamera 6, 14 Filter 16 zum Herausfiltern eines Lichtspek- trums angeordnet.
Ist die Identifikation des Strangabschnittes 2 durch die Vergleichsmethode in der Datenbank 10 abgeschlossen, werden die Identifikationsdaten dem Ueberwachungssystem 18 des Walzwerkes zugeführt. Die digitalisierten Bilder von in der Sortierstelle identifizierten Strangabschnitten werden in der Datenbank markiert oder aus der Datenbank entfernt.
In Fig. 2 ist mit 20 ein Strangabschnitt in einer Brennschneidstation 21 dargestellt. Mittels einem Brennschneider 22 ist ein Trennschnitt durchgeführt worden. Durch den Brennschnitt sind auf einer Schnittfläche 23, die als Identifikationsfläche verwendet wird, op- tisch erkennbare Identifikationsmerkmale erzeugt worden. In der Brennschneidstation 21 oder einer nachfolgenden Station 24 werden zusätzliche optisch erkennbare Oberflächenmerkmale 25 auf der Schnittfläche 23 angebracht. Solche Merkmale 25 können aus einfachen Bohrungen, Sonderzeichen, alphanumerischen Zeichen, Strichcode oder Farbmustern etc. bestehen. Die Aufgabe solcher optisch erkennbaren zusätzlichen Merkmale ist vielfältig. Sie können beispielsweise zusätzliche Unterscheidungsmerkmale für Strangabschnitte darstellen, die durch das menschliche Auge erkennbar sind und Vorsortierungen, z.B. auf einem Lagerplatz, ermöglichen. Im weiteren können sie aber auch nur die momentane Lage eines Strangabschnittes bzw. seiner Identifikationsfläche zu einer Kamera 30 markieren. Beim Vergleich des ersten und zweiten Bildes ist es von Vorteil, wenn bei runden oder quadratischen Querschnitten die Lage des Strangabschnittes zur Kamera durch ein solches Oberflächenmerkmal vor einem Bildvergleich eindeutig festgelegt ist. Mit 26 ist schematisch eine Einrichtung zum Anbringen solcher zusätzlichen Merkmale dargestellt. In der nachfolgenden Identifikationsstation 28 wird mittels einer ersten Kamera 30 ein digitalisiertes Bild der Schnittfläche 23 aufgenommen und einer Datenbank 31 zugeleitet. Diese Datenbank erhält ebenfalls Signale 32 der Einrichtung 26 und die relevanten Parameter 33 der Giessprozessüberwachung 34.
Von der Identifikationsstation 28 kann der Strangabschnitt 20 einem Lagerplatz 35 oder direkt einer Sortierstation 36 für eine Weiterverarbeitung zugeführt werden. Für die Iden- tifikation und Sortierung der Strangabschnitte 20 werden mit einer zweiten Kamera 38 digitalisierte Bilder der Schnittfläche 23 gewonnen. Die zusätzlichen Merkmale 25 deuten in diesem Beispiel darauf hin, dass der Strangabschnitt 20 in der Sortierstation 36 ge- genüber der Station 24 und der Identifikationsstation 28 um 180° gekippt eingetroffen ist. Die digitalisierten Bilder der Kamera 38 werden deshalb ebenfalls um 180° gedreht in der Datenbank zur Vergleichsauswertung gespeichert. Wenn durch die Vergleichsmethode die Identifikation des Strangabschnittes 20 beendet ist, werden alle relevanten Parame- ter des Giessprozesses mit dem identifizierten Strangabschnitt 20 einer Prozesssteuerung 45 eines Walzwerkes zugeführt.
Neben der in Fig. 1 dargestellten, im wesentlichen schattenfreien Beleuchtung mittels den Beleuchtungskörpern 9, ist es auch möglich, den Lichteinfall auf die Identifikations- fläche so zu steuern, dass sich Unebenheiten durch Schattenwurf verstärkt abzeichnen und dadurch zusätzliche Identifikationsmerkmale geschaffen werden. Je flacher das Licht der künstlichen Beleuchtung auf die Identifikationsfläche fällt, um so dunkler wird der Schattenwurf. In Fig. 2 ist durch ein Lichtbündel 40 und Beleuchtungskörper 41 eine schräg auf die Identifikationsfläche einfallende Beleuchtung dargestellt. Die Auswahl der Lage der Beleuchtung, beispielsweise von oben oder von unten, und die Auswahl eines Lichteinfallswinkels 43 auf die Schnittfläche 23 wird zusammen mit dem digitalisierten Bild in der Datenbank 31 festgehalten. Trifft der Strangabschnitt 20 beispielsweise in der Sortierstation 36 um 180° gekippt ein, wie in Fig. 2 dargestellt, so wird der Lichteinfall entsprechend angepasst.
Die Aufnahme und Speicherung der digitalisierten Bilder in der Datenbank 31 benötigt nur Bruchteile von Sekunden. Zur Erhöhung der Identifikationssicherheit ist es möglich, digitalisierte Bilder der Schnittfläche 23 nacheinander mit unterschiedlichem Lichteinfallswinkel 43 in der Datenbank zu speichern. Bei zwei oder mehr digitalisierten Bildern der gleichen Schnittfläche 23, jedoch mit unterschiedlicher Lichteinfallsrichtung, wird ohne wesentlichen Zeitverlust die Zuverlässigkeit der Identifikation erhöht, ohne höhere Kosten zu verursachen.
In Fig. 2 ist in der Identifikationsstation 28 und in der Sortierstation 36 eine Abschirmung 46 gegen fremde Lichtquellen in der Form eines Tunnels oder eines Rohrkörpers angeordnet. In dieser Abschirmung 46 sind Lichtquellen 41 auf allen vier Seiten des Tunnels in Nischen 47 untergebracht. Diese Nischen sind durch Klappen 48 zum Schutz gegen Hitzestrahlung verschliessbar. Die vier Lichtquellen 41 ermöglichen, nacheinander vier Bilder zu gewinnen, wobei für jedes Bild das Licht aus einer anderen Richtung auf die Identifikationsfläche aufgebracht wird. Durch den unterschiedlichen Schattenwurf jeder Lichtquelle entstehen vier unterschiedliche Bilder der gleichen Identifikationsfläche. Zur Bildgewinnung in der Abschirmung 46 kann der Strangabschnitt 20 in die Abschirmung 46 eingefahren und gegen einen Anschlag 49 fixiert werden, oder die Abschirmung 46 fährt zusammen mit der Kamera gegen den Strangabschnitt. Zur genauen Distanzeinstellung zwischen der Schnittfläche 23 und der Kamera 38 kann auch bei die- sem Ausführungsbeispiel eine im Stand der Technik bekannte Distanzmesseinrichtung oder ein automatisches Scharfeinstellsystem eingesetzt werden.
In der Datenbank gespeicherte Bilder der ersten Kamera, die zur Identifikation eines Strangabschnittes geführt haben, werden in der Datenbank markiert oder aus der Da- tenbank entfernt.
Anstelle von Strangabschnitten 2, 20, wie in den Ausführungsbeispielen beschrieben, kann die automatisierte Identifikation auch bei Halbzeug in anderen Teilen eines Stahlwerkes angewendet werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum automatischen Erkennen von Strangabschnitten nach einer Schneidstation einer Stranggiessanlage, insbesondere zur Identifikation in einer nachfolgenden Sortierstelle, dadurch gekennzeichnet, dass digitalisierte Bilder von optisch erkennbaren trenn- und strangabschnittspezifischen Oberflächenmerkmä- len auf einer als Identifikationsfläche bestimmten Trennfläche des Strangabschnit- tes mittels einer ersten Kamera gewonnen und in einer Datenbank gespeichert werden und dass für die Identifikation und Sortierung der Strangabschnitte an der Sortierstelle mit einer zweiten Kamera digitalisierte Bilder der trenn- und strangab- schnittspezifischen Oberflächenmerkmale erstellt, diese der Datenbank zugeleitet und die Bilder der ersten und zweiten Kamera zur Identifikation der Strangabschnitte nach der Vergleichsmethode ausgewertet sowie den identifizierten Strangabschnitten ihre Parameter des Giessprozesses zugeordnet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die optisch erkennbaren Oberflächenmerkmale auf der Identifikationsfläche durch einen Trennschnitt mittels einer Schere oder durch einen Brennschnitt mittels einem Brennschneider etc. geschaffen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der als Identifikationsfläche bestimmten Trennfläche zu den trenn- und strangspezifischen Oberflächenmerkmalen zusätzlich optisch erkennbare Oberflächenmerkmale angebracht werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlich angebrachten, optisch erkennbaren Oberflächenmerkmale wie Farbmuster, Rostschutzmuster, mechanisch erzeugte Prägemuster ohne Sinn- oder Leseinhalt nach der Vergleichsmethode (wie ein Fingerprintvergleich) ausgewertet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Grosse der Identifikationsfläche mit dem Strangquerschnitt übereinstimmt und der Strangquerschnitt als Steuercode für die Auswahl der gespeicherten Bilder der ersten Kamera für einen Bildvergleich verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Gewinnung der Bilder die Identifikationsfläche mit künstlichem Licht beleuchtet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichteinfallswinkel der künstlichen Beleuchtung auf die Identifikationsfläche zwischen 8° und 45°, vorzugsweise zwischen 12° und 35°, eingestellt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einem Filter zwischen der Identifikationsfläche und der Kamera ein Lichtspektrum bei der Gewinnung der Bilder herausgefiltert wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 8 dadurch gekennzeichnet, dass mit der ersten und mit der zweiten Kamera nacheinander zwei oder mehr digitalisierte Bilder der gleichen Identifikationsfläche mit unterschiedlicher Lichteinfallsrichtung erstellt, in der Datenbank gespeichert und zur Identifikation nach der Vergleichsmethode ausgewertet werden.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäss einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Identifikationsstation (28) nach der Schneidstation (21) eine erste und an der Sortierstelle (36) eine zweite Digitalkamera (6, 30 bzw. 14, 38) angeordnet sind, die jeweils auf Schnittflächen (4, 23) von Strangabschnitten (2, 20) ausgerichtet und mit einer Datenbank (10, 31) verbunden sind und dass zur Identifikation der Strangabschnitte (2, 20) die Datenbank (10, 31) mit einer Bildvergleichseinrichtung versehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Schneidstation (21) und der Identifikationsstation (28) eine Einrichtung (26) zum Anbringen optisch erkennbarer Oberflächenmerkmale ohne Leseinhalt auf die Identifikationsfläche angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Iden- tifikationsstation (28) und in der Sortierstation (36) auf die Identifikationsfläche (4, 23) gerichtete Beleuchtungskörper (9, 41) angeordnet sind, die mit einem vorbestimmten Lichteinfallswinkel die Identifikationsfläche (4, 23) ausleuchten.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Identifikationsstation (28) und in der Sortierstation (36) eine Abschirmung (46) für fremde Lichtquellen angeordnet ist und dass mittels Beleuchtungskörpern (41) von mehreren Seiten Licht mit einem vorbestimmten Lichteinfallswinkel (43) auf die Identifikationsfläche (23) aufbringbar ist und diese Beleuchtungskörper (41) einzeln oder in Gruppen zur Bildgewinnung einschaltbar sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Identifikationsfläche (4, 23) und der Digitalkamera (6, 14, 30, 38) ein Filter (16) zum Herausfiltern eines Lichtspektrums angeordnet ist.
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