Schopfscheren Bilderfassungssystem

• Hochauflösende Matrixkamera
• Hochgeschwindigkeitserfassung von Kopf- und Fußprofil
• Flexible Mehrfachstrategie-Optimierung
• Ethernet – Client Server Architektur

Crop Vision CV3000

 

Walzwerk

Der Einsatz der Schopfschere in Walzwerken ist maßgeblich zur präzisen Förderung des Vorbandes auf dem Rolltisch, um eine störungsfreie Weiter­verarbeitung zu gewährleisten. Damit keine Verzögerungen und Verluste bei der Produktion entstehen, benötigen sämtliche Einfädelvorgänge einen nahezu recht­eckigen Kopfbereich. DELTA bietet eine effiziente, preiswerte Bilderfassung zur Installation an der Auslassseite des Grobwalzgerüstes, die in eine bereits existierende Schopf­scherensteuerung integriert werden kann. Dieses vielfach bewährte Vision System ermittelt und optimiert die Sollschnittlinie für jeden einzelnen Kopf und Fuß in Echtzeit. Das System erfasst mehrere Bilder von Kopf und Fuß und ermittelt die ideale Schnittlinie für die jeweilige Form und Breite. Sämtliche Informationen werden an die Schopfscherensteuerung weiter ge-geben. Die Optimierung der Schnittlinie erfolgt wie folgt.

 

Das Ergebnis der Schopfscheren Optimierung hängt von der Genauigkeit der Einzelprozesse im System ab:

• Bestimmung der optimalen Schnittlinie
• Präzise Erkennung vor der Schere und Verfolgung der Bramme
• Steuerung der Schere

Systembeschreibung

Auf der Ausgangsseite des letzten Walzgerüstes wird eine hochauflösende CCD Flächenkamera in einem robusten wassergekühlten Gehäuse installiert. Diese Kamera versorgt das Bildverarbeitungssystem mit 1000 Einzelbildern je Sekunde, um Unschärfe aufgrund der Fördergeschwindigkeit der Bramme zu eliminieren. Der Computer überprüft jedes Einzelbild nach deutlichen Übergängen des Belichtungsniveaus: Ein Übergang von dunkel zu hell kennzeichnet das Kopfende der Bramme und ein Übergang zwischen hell und dunkel kennzeichnet das Fußende des Materials.

Die intelligente Formerkennungssoftware analysiert dann das Gesamtbild und bestimmt das Gesamtprofil von Kopf- und Fußende mit größtmöglicher Präzision.

Die optimale Schnittlinie wird für jede einzelne Form der Kopf- bzw. Fußenden individuell gemäß spezieller Strategien ermittelt und den Gegebenheiten durch die Messwerte, die Materialsorte und die Kundenspezifikationen angepasst. Das erfasste Bild der Bramme sowie die Schnittlinie werden dem Bediener angezeigt. Dieser erhält dann ausreichend Zeit, um im Bedarfsfall die Schnittlinie manuell zu verändern.

Wenn sich das Vorband der Schopfschere nähert, überträgt das Crop Vision CV3000 System die optimale Schnittlänge, gegebenenfalls durch den Bediener manuell korrigiert, an die Scherensteuerung. Auf diese Weise wird für jedes Endprofil die optimale Schnittlinie individuell und der einmaligen Form des Vorbandes entsprechend ermittelt.

Das Crop Vision CV3000 unterstützt das Ethernet TCP/IP Protokoll sowie die RS232/RS422 Kommunikation zum Host Computer und zur Scherensteuerung. 

Hauptbildschirm

Die linke obere Anzeige des Bildschirms zeigt den Kopf der Bramme mit der Schnittlinie als blaue Linie, ebenso die Brammenidentnummer, die Schnittlänge, die Breite und das Schnittgewicht sowie ein etwaig eingestelltes Offset. Ferner wird der Bediener aufgefordert, den Schnitt zu bestätigen oder zu verwerfen. Der Fuß wird in gleicher Weise auf der rechten oberen Anzeige dargestellt. Die Brammenenden (Kopf und Fuß) werden ab Eintritt in den Erfassungsbereich der Kamera bis zum Fußschnitt dargestellt. Befinden sich zwei Köpfe zwischen der Kamera und der Schere, wird der führende Kopf dargestellt. Gleiches gilt für den Fuß.

Der untere Teil des Displays stellt den Transport der Bramme zwischen Kamera und Schere dar. Der Alarmstatus wird auf der rechten Seite dieses Bereichs angezeigt. Diese Alarmfunktionen können vom Bediener bestätigt oder durch anklicken mit der Maus abgestellt werden.

Links davon wird die ausgewählte Schnittstrategie angezeigt. Zwischen der Strategieanzeige und den Alarmanzeigen gibt es eine Box, die es dem Bediener ermöglicht, zwischen festen oder automatischen Schnittstrategien zu wählen.

Das System ermöglicht die Einstellung verschiedener Parameter in passwortgesicherten Untermenus.

Bestimmung der Brammenprofile

Der Kantenerkennungsalgorithmus ermöglicht dem System, den Anfang einer Bramme zu finden. Das System sucht das erfasste Bild nach dem größten Lichtsprung (Gradient) auf einer vertikalen Linie ab. Dieser Punkt ist die Brammenkante. Ab diesem Startpunkt verfolgt das System die Brammenkontur mittels der Überwachung des Gradientenprofils.

Schnittlinienbestimmung

Unmittelbar nach Erkennung der Brammenform berechnet das System den Ort der optimalen Schnittlinie in Abhängigkeit von 4 Kriterien: Prozentschnitt, Fischschwanz, Mindestschnitt, Maximalschnitt.

- Prozentschnitt

Dieses Kriterium bezeichnet eine Brammenbreite, die an der Schnittstelle nach dem Schnitt vorhanden sein muss. Wird beispielsweise eine Basisbreite von 2.000 mm errechnet und das Schnittkriterium beträgt
90 %, wird die Schnittlinie exakt bei einer Brammenbreite von 1.800 mm platziert.

- Fischschwanz

Wird ein sogenannter Fischschwanz ermittelt, bestimmt das Fischschwanz-Kriterium, wieviel festes zusammenhängendes Material zwischen den beiden „Schwanzenden" vorhanden sein muss. Ist zum Beispiel festgelegt, dass 50 mm Material vorhanden sein sollen, dann wird der Schnitt erst nach mindestens 50 mm festem Material durchgeführt.

- Mindestschnitt

Befindet sich kein Fischschwanz am Brammenende, dann wird mittels des Mindestschnittkriteriums die Schnittposition bestimmt. Dieses ist gegenüber dem Prozentschnitt vorrangig, so dass das System keinen Schnitt zulässt, der kleiner als die Mindestschnittlänge ist.

- Maximalschnitt

Das Maximalschnittkriterium bestimmt den maximalen Schnitt, der durchgeführt wird. Auch dieses ist gegenüber der Prozentkriterium vorrangig, so dass das System nie mehr abschneidet, als mit diesem Wert festgelegt wird.

 

Schopfschnittstrategien

Nach Erfassung und Analyse des Bildes bestimmt das Crop Vision CV3000 die optimale Schnittposition. Hierbei werden die Form des Materials und die Schnittstrategie berücksichtigt.

Eine Schnittstrategie bezeichnet eine Reihe von Regeln, die bezogen auf die Form der Bramme angewendet werden, um die beste Schnittposition zu bestimmen. Die passende Strategie jeder einzelnen Bramme hängt von Faktoren ab wie der Materialzusammensetzung, den Messwerten oder den Erfordernissen des Endkunden.

Die DELTA Schopfscheren Optimierung ist das flexibelste System weltweit mit der Fähigkeit, bis zu zwölf unabhängige Schnittstrategien zu speichern. Die beste Strategie für jede Bramme wird vom Host Computer als Teil der Setup Meldung herunter geladen..

Manuelle Bedienung

Der Bediener der Schere kann die vom System vorgegebene Schnittlinie einfach mittels zweier Rollbalken verändern.

Hauptmerkmale

• Hochauflösende Matrixkamera zur Erfassung des Gesamtbildes der Endprofile in Sekundenbruchteilen. Geschwindigkeitsvariationen der Bramme stellen keinen Störfaktor dar.
• Hochentwickelte Kantenerkennungssoftware und Datenerfassungsprozessor.
• Hochgeschwindigkeits-CPU für digitale Filteralgorithmen zur Kantenerkennung und Materialformbestimmung
• Flexible Konfiguration für die verschiedenen Walzstrategien und für den Haspel
• Modulare Architektur für einfache Erweiterbarkeit und Integration kundenspezifischer Lösungen
• Anwenderfreundliche, hoch auflösende grafische Darstellung
• Client Server Architektur mit mehreren Displays im Netzwerk, von denen aus Messdaten und Diagnosefunktionen abgerufen werden können.
• Konstruiert für die raue Stahlwerksumgebung
• Einfache Installation und Wartung
• Fernzugriff durch das Netzwerk ermöglicht einfache Fehlersuche und Störungsbehebung