TW201010805A - Monitoring method for monitoring bending of steel belt and progress deviation in hot rolling process and its monitoring device - Google Patents

Description

201010805 九、發明說明： . 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於-種監控方法及其監控裝置，特別是 指-種監控熱軋中的鋼帶弯曲與行進偏移之監控方法及其 監控裝置。 【先前技術】 參閱圖1 ’ -般鋼板18在進行熱軋時，會先由一加熱 爐14將該鋼板18加熱，再依序經由-粗乳單元15，及-精軋單70 16’處理形成完軋之鋼帶1G，最後在由—盤捲單 凡Π盤捲成一鋼捲19,然而，熱軋時該鋼帶的平直度 會影響完軋品質，不平直的鋼帶1〇除了會增加寬度控制的 困難度外，亦容易使鋼帶1G於盤捲後所形成之鋼捲19的 卜觀不平整’導致較容易在搬運的過程中受到損壞，前述 之情形將會造成下游工廠在加工前必須先切除不平直或受 知的部分，因而嚴重降低其生產線的產率。 φ 參閲圖2，習知用以偵測進行中鋼帶偏移的方式，其是 利用位於欲偵測之鋼帶10上方的攝影機13，攝取行進中之 該鋼帶10的影像，而其所採用之光源是由放置在該鋼帶⑺ 下方的光源模組12所提供，藉由該鋼帶10遮蔽該光源模 、 所發散之光影，並配合該攝影機13所攝取的影像， 用以判斷該鋼帶10之中心位置的偏移量，當偵測該鋼帶1〇 偏移時，可即時修正，而此類偵測位置是設在粗軋或精軋 的作業過程中，不過，由於該光源模組12是設於該鋼帶1〇 的下方’較容易受到該鋼帶10掉落之碎片刮磨而受損，再 5 201010805 者，一般所用之軋機11的空間有限，不僅使該光源模組12 較不易裝設於該軋冑11 _L，而且在維修上的困難度亦相對 提高。 【發明内容】 因此，本發明之目的，即在提供一種易於偵測鋼帶之 彎曲及偏移量的監控方法。 本發明之另-目的，即在提供一種監控熱乳中的鋼帶 彎曲與行進偏移之監控裝置，藉此準確偵測鋼帶的彎曲及 偏移量。 於是，本發明監控熱軋中的鋼帶彎曲與行進偏移之監 控方法，該鋼帶是藉由至少一軋機予以熱軋，該監控方法 包含一準備步驟、一基本影像定義步驟、一偏移量計算步 驟’及一彎曲量計算步驟。 該準備步驟是將一監控裝置裝設於欲監控的該軋機上 ，該監控裝置是包含一雷射單元、一個設於該軋機上且位 於該雷射單元上方的攝影機，及一與該攝影機電性連接的 處理單元，其中，該雷射單元包括有三個相間隔設置於該 軋機上之線雷射器，該等線雷射器可分別投射出平行於受 該軋機熱軋中之該鋼帶長度方向的一中心雷射線、一左側 雷射線，及一右侧雷射線。 該基本影像定義步驟是令該攝影機先行拍攝一熱軋中 之該鋼帶在無彎曲與無偏移狀態下的基本影像，並將其儲 存於該處理單元，且定義該基本影像中之該鋼帶兩侧分別 為一左侧基線及一右側基線’而該基本影像是攝取該鋼帶 201010805 長度方向的影像，並虚擬一可將該基本影像所呈現的帶狀 區域平分的中橫基線’並且令該左侧基線及右側基線分別 與該中橫基線相交於一第一位置’及一第二位置。 該偏移量計算步驟是令該攝影機持續拍攝該鋼帶行進 中的狀態，而獲得多數張之監控影像，並將該等監控影像 傳送至該處理單元，進而逐一與該基本影像進行比對分析 ，其中’每一監控影像中之該鋼帶的左右兩側是分別與該 基本影像之中橫基線，相交於一第三位置及一第四位置， ® 取該第三位置與該左側雷射線間的最短距離為一左偏距離 ，亦取該第四位置至該右側雷射線間的最短距離為一右偏 距離’再令該處理卓元利用該左偏距離與右偏距離計算出 一偏移量。 該彎曲量計算步驟是取該第一位置與第三位置間的直 線距離為一左曲距離，亦取該第二位置至該第四位置間的 直線距離為一右曲距離，再令該處理單元利用該左曲距離 Φ 與該右曲距離計算出一_曲量。 本發明之功效在於，藉由所述線雷射器之雷射線輔助 定位該基本影像，並將該基本影像與欲監控之鋼帶行進中 所攝取的監控影像相比對，藉此可較容易且準確地取得鋼 帶行進中的偏移量與彎曲量，以實現即時修正鋼帶偏移的 目的，同時，利用該等線雷射器裝設於該鋼帶上方之設計 ，誠有裝配與維修皆便利的功效。 【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 7 201010805 以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可 清楚的呈現。 參閲圖3’本發明監控熱軋中的鋼帶彎曲與行進偏移之 監控裝置之較佳實施例，該鋼帶5是藉由至少一軋機6予 以熱札，而該監控裝置是裝設在欲監控之鋼帶5的軋機6 上，該監控裝置包含一雷射單元2、一設於該軋機6上且位 於該雷射單元2之上方的攝影機3，及一電性連接該攝影機 3的處理單元4,在本實施例中，該處理單元4為一台電腦 〇 該雷射單元2設於該軋機6上，該雷射單元2包括一 設於該軋機6上的滑軌20，及三個設於該滑軌2〇上的線雷 射器21，其中，每一線雷射器21皆可移動地定位於該滑軌 20上。 其中，所述線雷射器21是相互等距相間隔地設置於該 軋機。6上’且位於該鋼冑5上方，其中，設於中間的該線 雷射器是位於該軋機6之中心位置上，並令其兩侧之兩 線雷射器21間的直線距離是大於該鋼帶5之寬度值而所 述線雷射器21分別投射出平行該鋼帶5之長度方向且可供 該攝影機3拍攝的一令心雷射線22、一左侧雷射線Μ，及 一右側雷射線24,且所述該等雷射線22、23及24是 平行。 該攝影機3設於該軋機6上且位於該雷射單元2的上 方’使該攝影冑3可攝取該鋼帶5之長度方向的影像與所 述雷射線22、23及24之影像。 201010805 參閱圖4，本發明熱軋鋼帶彎曲與行進偏移之監控方法 之較佳實施例’包含—準備步驟71、一基本影像定義步驟 72、一偏移量計算步驟73，及一彎曲量計算步驟％。 而本實施例係利用上述監控裝置之較佳實施例來予以 進行，故本實施例中所述及的裝置結構，即是上述監控裝 置之較佳實施’合先述明。 參閱圖3、4,該準備步驟71是將該監控裂置裝設於欲 監控的該札機6上〇 配合參閱圖5，該基本影像定義步驟72是令該攝影機 3先行拍攝該熱軋中之鋼帶5在無㈣與無偏移狀態的影像 ’而獲得-如圖5所示之基本料81，並將其储存於該處 理單兀4 ’且定義該基本影像81中之該鋼帶5兩側分別為 一左侧基線51及-右側基線52，而該基本影像81是攝取 該鋼帶5長度方向的影像，並虛擬一可將該基本影像η所 呈現的帶狀區域平分的中橫基線53,並且令該左侧基線Η 及右側基線52分別與該中橫基線53相交於—第—位置54 ’及一第二位置55。 再請-併參_ 6，該偏移量計算步驟73是令該攝影 機_3持續拍攝該鋼帶5行進㈣狀態，而獲得多數張如圖6 所不之之監控影像82，並將料監㈣像82料储存至該 處理單元4,進而逐—與圖5所示之基本影像Η進行比對 分析，當其比對分析時，每—監控影像82中之該鋼帶$的 左右兩侧是分別與該基本影像81之中橫基線53，相交於一 第三位置56及—第四位置57,且取該第三位置56與該左 201010805 側雷射線23間的最短距離為一左偏距離，並取該第四位 置57至該右側雷射線24間的最短距離為一右偏距離l2， 再令該處理單元4利用該左偏距離q與右偏距離l2計算出 一偏移量。 參閱圖6 ’該左側雷射線23及該右侧雷射線24與該中 心雷射線22之間的距離為平分距離l，若（L- L«2)大於（L· L!)，則該鋼帶5偏右，反之，（l_ LD大於（L_ L2)，則該鋼 帶5偏右，該偏移量是為丨（Ll —L2)/2丨，即該偏移量值 是該右偏距離與該左偏距離的差值一半，再取其絕對值。 參 該彎曲量計算步驟74是取該第一位置54與第三位置 56間的直線距離為一左曲距離，並取該第二位置55至該 第四位置57間的直線距離為一右曲距離L4，再令該處理單 元4利用該左曲距離L3與該右曲距離L4計算出一彎曲量， 其中，該彎曲量值為（Ls + L4) /2，即該左曲距離與該右曲 距離之和的一半是為該彎曲量值。 因此，利用本發明監控熱軋中的鋼帶彎曲與行進偏移 之監控方法，實際使用上，將所述線雷射器21所發射之補鲁 助定位用雷射線，透過該攝影機3拍攝成基本影像81，並 藉由該處理單元4將該基本影像81與鋼帶5行進中之監控 影像82相比對，而取得行進中鋼帶5之偏移量與彎曲量^ 致使其連續、快速的熱軋過程中’能夠準確偵測該鋼帶’5 的f曲外觀及偏移狀況’所以，可即時透過水平軋機與工 作輥兩側（圖未示）的水平高度差，來調整該鋼帶5彎曲的弧 形狀況，以及利用輸送輥輪組所搭配的邊導器（圖未示），來 10 201010805 改善該鋼冑5的偏移問題，然而，上述之構件並非本發明 所欲強調之所在’在此不再詳加論述，因&，本發明監^ 熱軋中的鋼㈣曲與行進偏移之監控方法可即時監控該鋼 帶5的偏移狀況並進行校正。 再者，由於所述所述線雷射器21設置於該攝影機3與 該鋼帶5之間，且所射出的雷射線與該料5平行因此 ，可避免將其監控裝置設於該㈣5底下而造成機具的磨

損與維修的困擾，即可較容易且準確地㈣該鋼帶5的偏 移量與彎曲量。 歸納上述，本發明監控熱軋中的鋼帶彎曲與行進偏移 之監控方法’是湘所述線雷射器21之雷射線輔助定位， 且拍攝成基本影像81，並將該基本影像81與鋼帶5行進中 的監控影像82相比對’避免將監控裴置裝設於該鋼帶5下 方而造成設備的損壞及增加維修的困擾，藉此可較容易且 準確地取得鋼帶5行進中的偏移量與彎曲量，，實現即時 修正鋼帶偏差的功效，故確實能達到本發明之目的。 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施之範圍，即大凡依本發明申請專利 範圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾皆仍 屬本發明專利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1是一立體圖，說明一般熱軋鋼帶之態樣； 圖2是一示意圖，說明習知偵測鋼帶偏移量之裝置熊 樣； .'、 11 201010805 圖3是一立體圖，說明本發明熱軋鋼帶彎曲與行進偏 移之監控裝置之較佳實施例；及 圖4是一流程圖，說明本發明熱軋鋼帶彎曲與行進偏 移之監控方法之較佳實施例。 圖5是一示意圖，說明該較佳實施例之基本影像；及 圖6是一示意圖，說明該較佳實施例比對監控影像與 基本影像。

12 201010805 【主要元件符號說明】 2…雷射單元 21··線雷射器 22*·中心雷射線 23 ·>左側雷射線 24 ··右側雷射線 3…攝影機 4…處理單元 5…鋼帶 51 ·左側基線 5 2 ··右侧基線 53··中橫基線 54··第一位置 55··第二位置 56 ·第三位置 57·。第四位置 6…軋機 71"準備步驟 72·•基本影像定義步驟 73…偏移量計算步驟 74”彎曲量計算步驟 81 ·基本影像 82"監控影像 L…平分距離 ••左偏距離 L2 *·右偏距離 L3 ‘·左曲距離 L4 "右曲距離 13

Claims (1)

1. 201010805 十、申請專利範圍： 工· 一種監控熱軋中的鋼帶彎曲與行進偏移之監控方法該 鋼帶是藉由至少一軋機予以熱軋，該監控方法包含： 一準備步驟，其是將一監控裝置裝設於欲監控的該 軋機上’該監控裝置是包含-雷射單元、一個設於該軋 機上且位於該雷射單兀上方的攝影機，及-與該攝影機 電性連接的處理單元，其中’該雷射單元包括有三個相 間隔設置於該軋機上之線雷射器，該等線雷射器可分別 投射出平行於受該軋機熱軋中之該鋼帶長度方向的—中 _ 心雷射線、一左側雷射線，及一右侧雷射線； 一基本影像定義步驟，其是令該攝影機先行拍攝一 熱軋中之該鋼帶在無彎曲與無偏移狀態下的基本影像， 並將其儲存於該處理單元，且定義該基本影像中之該鋼 帶兩側分別為一左側基線及一右側基線，而該基本影像 是攝取該鋼帶長度方向的影像，並虛擬一可將該基本影 像所呈現的帶狀區域平分的中橫基線，並且令該左側基 線及右侧基線分別與該中橫基線相交於一第一位置及 ❹ 一第二位置； 一偏移量計算步驟，其是令該攝影機持續拍攝該鋼 帶行進中的狀態，而獲得多數張之監控影像’並將該等 監控影像傳送至該處理單元，進而逐一與該基本影像進 行比對分析，其中’每一監控影像中之該鋼帶的左右兩 側是分別與該基本影像之中橫基線，相交於一第三位置 及一第四位置，取該第三位置與該左侧雷射線間的最短 14 201010805 • 距離為一左偏距離，亦取該第四位置至該右侧雷射線間 . 的最短距離為一右偏距離，再令該處理單元利用該左偏 距離與右偏距離計算出一偏移量；以及， 一彎曲量計算步驟，其是取該第一位置與第三位置 間的直線距離為一左曲距離，亦取該第二位置至該第四 位置間的直線距離為一右曲距離，再令該處理單元利用 該左曲距離與該右曲距離計算出一彎曲量。 2.依據申請專利範圍第1項所述的監控熱軋中的鋼帶彎曲 ❿ 與订進偏移之監控方法，在該準備步驟中，每—線雷射 器可相對該軋機移動，以調整所投射的雷射線，且將其 中-線雷射器置設於該軋機之中心位置上，並令其餘： 線雷射器是等距分別設置於中間該線雷射器的兩側，而 此兩側之兩線雷射器間的直線、距離是大於該鋼帶之寬度 參 •依據中請專利㈣第2項所述的監控熱軋中的鋼帶彎曲 與行進偏移之難Μ，在㈣移㈣算㈣中其偏 移量值是該右偏距離與該左偏距離的差值—半， 絕對值；而在該彎曲量計算步驟中，其f曲量值為該左 曲距離與該右曲距離之和的一半。 ‘、、、^ (^據申請㈣_第3項所述的監控熱軋 =一法’在該準備步称中，該處理:: 一種監控熱軋中的鋼帶，彎曲與行進 鋼帶是藉由至少一軋機予以熱乾，該監控裝：含置:’該 15 5. 201010805 一雷射單元，設於該軋機上，該雷射單元包括三個 線雷射器’所述線雷射器是相互等距相間隔地設置於該 軋機上’且位於該鋼帶上方’其中，設於中間的該線雷 射器是位於該軋機之中心位置上，並令其兩側之兩線雷 射器間的直線距離是大於該鋼帶之寬度值，且每一線雷 射器皆可投射出平行該鋼帶長度方向之雷射線，並令該 等雷射線是相互平行； 一攝影機，設於該軋機上且位於該雷射單元之上方 ’該攝影機可攝取該鋼帶長度方向的影像與所述雷射線 之影像；及 爽理单7〇

   电，丨土磲钱該攝影機0 6. 依射請專利範圍第5項_之監㈣❹ 與行進偏移之監控裝置，其中 彎 於該軋機上的滑軌，每—線 括 滑軌上。 *射器②了移動地定位於 7. 依據申請專利範圍第6項所述之監控

   與行進偏移之監控裝置，其…工·、、、軋中的銅帶彎 、了 ’琢處理軍开洛 八*馮一電腦。 16