(19)
(11) EP 1 524 047 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
20.04.2005  Patentblatt  2005/16

(21) Anmeldenummer: 03023365.4

(22) Anmeldetag:  16.10.2003
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7B22D 11/12, B21C 51/00
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL LT LV MK

(71) Anmelder: CONCAST AG
8027 Zürich (CH)

(72) Erfinder:
  • Littooij, Nico
    8340 Hinwil (CH)
  • Mueller, Paul
    6404 Greppen (CH)

 
Bemerkungen:
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 86 (2) EPÜ.
 


(54) Verfahren und Vorrichtung zum automatisierten Erkennen von Halbzeug


(57) 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 Merkmalen 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.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatisierten Erkennen von Halbzeug gemäss den Oberbegriffen von Anspruch 1, 2 und 11.

[0002] Zur Qualitätssicherung ist in einem Stahl- und Walzwerk eine Einzelstückverfolgung von Halbzeug, als Teil einer Prozess- und Anlagenüberwachung, unerlässlich.

[0003] 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.

[0004] 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.

[0005] 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 dieser 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.

[0006] 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 Giessparameter zum einzelnen Strangabschnitt muss sowohl im glühenden als auch im erkalteten Zustand möglich sein.

[0007] 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 bzw. solche Einrichtungen stark vereinfachen.

[0008] Gemäss der Erfindung wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale der Verfahrensansprüche 1,2 und des Vorrichtungsanspruches 11 gelöst.

[0009] 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 und/oder die durch eine Markiereinrichtung angebracht wurden. Zur Identifikation sind grundsätzlich alle optisch erkennbaren Merkmale verwendbar, wie Geometrie des Strangabschnittes, Oberflächenrauhigkeit, Textur, Gefügeeigenschaften, trennspezifische Oberflächenmerkmale und/oder Markierungen etc. 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 gleichen 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 Verifying). Eine Zuordnung des Sinninhaltes einer geometrisch erkannten Markierung kann beim erfindungsgemässen Verfahren entfallen.

[0010] 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.

[0011] Aus verschiedenen Gründen kann es vorteilhaft sein, dass die durch den Trennschnitt mit Identifikationsmerkmalen versehenen Identifikationsflächen zusätzlich mit einfachen Markierungen versehen werden. Diese einfachen Markierungen 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 Markierungen als zusätzliche optische Merkmale auf die Identifikationsfläche aufgebracht werden, die mittels der Kamera leicht erkennbar sind, wie beispielsweise numerische oder alphanumerische Zeichen, Sonderzeichen, Farbmuster, graphische Symbole etc.

[0012] Bei Anlagen mit grossen Zwischenlagern von Strangabschnitten kann, im Sinne einer Zusatzeinrichtung, eine Markierung beispielsweise das Giessdatum offen oder verschlüsselt beinhalten. Eine solche Markierung kann zusätzlich als Steuercode für die Auswahl der gespeicherten Bilder für einen Bildvergleich herangezogen werden.

[0013] 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 Identifikationsfläche mit künstlichem Licht zu beleuchten. Der Lichteinfallswinkel auf die Identifikationsfläche wird zwischen 8° und 45°, vorzugsweise zwischen 12° und 35°, eingestellt.

[0014] 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 einem Ausführungsbeispiel wird deshalb vorgeschlagen, mittels einem Filter zwischen der Identifikationsfläche und der Kamera ein Lichtspektrum bei der Bildgewinnung herauszufiltern.

[0015] 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.

[0016] 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.

[0017] Im Nachfolgenden soll anhand von Figuren die Erfindung zusätzlich erläutert werden.

[0018] 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.


[0019] 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.

[0020] 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 Beleuchtungskörper 9 verbunden. Die Lichtstärke des künstlichen Lichtes ist so bemessen, dass die Lichteinwirkung des Tageslichtes ausgeschaltet wird.

[0021] 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.

[0022] 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.

[0023] 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 einem automatischen Scharfstellsystem integriert in eine Kamera bestehen.

[0024] 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 Lichtspektrums angeordnet.

[0025] 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 identifizierten Strangabschnitten werden in der Datenbank markiert oder aus der Datenbank entfernt:

[0026] 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, optisch erkennbare Identifikationsmerkmale erzeugt worden. In der Brennschneidstation 21 oder einer nachfolgenden Markierstation 24 werden Markierungen 25 auf der Schnittfläche 23 zusätzlich angebracht. Solche Markierungen 25 können aus einfachen Bohrungen, Sonderzeichen, alphanumerischen Zeichen, Strichcode oder Farbmustern etc. bestehen. Die Aufgabe solcher optisch erkennbaren zusätzlichen Markierungen ist vielfältig. Sie können beispielsweise 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 ldentifikationsfläche 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 eine Markierung etc. vor einem Bildvergleich eindeutig festgelegt ist. Mit 26 ist schematisch eine Markiereinrichtung dargestellt, wie sie im Stand der Technik vielfach bekannt ist. In der Markierstation oder einer 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 Markiereinrichtung 26 und die relevanten Parameter 33 der Giessprozessüberwachung 34.

[0027] Von der Identifikationsstation 28 kann der Strangabschnitt 20 einem Lagerplatz 35 oder direkt einer Sortierstation 36 für eine Weiterverarbeitung zugeführt werden. Für die Identifikation und Sortierung der Strangabschnitte 20 werden mit einer zweiten Kamera 38 digitalisierte Bilder der Schnittfläche 23 gewonnen. Die Markierungen 25 deuten in diesem Beispiel darauf hin, dass der Strangabschnitt 20 in der Sortierstation 36 gegenüber der Markierstation 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 Parameter des Giessprozesses mit dem identifizierten Strangabschnitt 20 einer Prozesssteuerung 45 eines Walzwerkes zugeführt.

[0028] Neben der in Fig. 1 dargestellten, im wesentlichen schattenfreien Beleuchtung mittels den Beleuchtungskörpern 9, ist es auch möglich, den Lichteinfall auf die Identifikationsfläche 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.

[0029] 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.

[0030] 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.

[0031] 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 diesem Ausführungsbeispiel eine im Stand der Technik bekannte Distanzmesseinrichtung oder ein automatisches Scharfeinstellsystem eingesetzt werden.

[0032] In der Datenbank gespeicherte Bilder der ersten Kamera, die zur Identifikation eines Strangabschnittes geführt haben, werden in der Datenbank markiert oder aus der Datenbank entfernt.

[0033] Anstelle von Strangabschnitten 2, 20, wie in den Ausführungsbeispielen beschrieben, kann die automatisierte Identifikation auch bei Halbzeug in anderen Teilen eines Stahlwerkes angewendet werden.


Ansprüche

1. Verfahren zum automatisierten Erkennen von Halbzeug, insbesondere zur Identifikation von Strangabschnitten zwischen einer Schneidstation einer Stranggiessanlage und einer nachfolgenden Sortierstelle, dadurch gekennzeichnet, dass digitalisierte Bilder von optisch erkennbaren Merkmalen auf der Oberfläche auf einer vorbestimmten Identifikationsfläche des Strangabschnittes, insbesondere auf der Trennfläche des Strangabschnittes, 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 Identifikationsfläche 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 zum automatisierten Erkennen von Halbzeug, insbesondere zur Identifikation von Strangabschnitten zwischen einer Schneidstation einer Stranggiessanlage und einer nachfolgenden Sortierstelle, wobei auf einer vorbestimmten Identifikationsfläche des Strangabschnittes optisch erkennbare Markierungen angebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer ersten Kamera digitalisierte Bilder der Markierungen 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 Markierungen erstellt, diese der Datenbank zugeleitet und die Bilder der ersten und der zweiten Kamera zur Identifikation der Strangabschnitte nach der Vergleichsmethode ausgewertet werden.
 
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierung die Giesszeit, das Giessdatum, die Strangnummer oder die Stahlqualität einzeln oder eine Kombination daraus beinhaltet und diese Informationen als Steuercode für die Auswahl der gespeicherten Bilder der ersten Kamera für einen Bildvergleich verwendet wird.
 
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch erkennbaren Merkmale auf der vorbestimmten Identifikationsfläche durch einen Trennschnitt mittels einer Schere oder durch einen Brennschnitt mittels einem Brennschneider etc. geschaffen werden.
 
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Gewinnung des ersten Bildes Markierungen als zusätzliche optische Merkmale auf die Identifikationsfläche angebracht werden, die mittels der Kamera leicht erkennbar sind, wie beispielsweise numerische oder alphanumerische Zeichen, Sonderzeichen, Farbmuster, graphische Symbole etc.
 
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Grösse 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.
 
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Gewinnung der Bilder die Identifikationsfläche mit künstlichem Licht beleuchtet wird.
 
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lichteinfallswinkel der künstlichen Beleuchtung auf die Identifikationsfläche zwischen 8° und 45°, vorzugsweise zwischen 12° und 35°, eingestellt wird.
 
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einem Filter zwischen der Identifikationsfläche und der Kamera ein Lichtspektrum bei der Gewinnung der Bilder herausgefiltert wird.
 
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 9 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.
 
11. Vorrichtung zum automatisierten Erkennen von Halbzeug, insbesondere zur Identifikation von Strangabschnitten (2, 20), nach einer Schneidstation (21) in einer Stranggiessanlage und einer nachfolgenden Sortierstelle (36) für Strangabschnitte (2, 20), 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.
 
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Schneidstation (21) und der Identifikationsstation (28) mit der ersten Kamera (30) eine Markiereinrichtung (26) angeordnet ist.
 
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Identifikationsstation (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.
 
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 - 13, 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.
 
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Identifikationsfläche (4, 23) und der Digitalkamera (6, 14, 30, 38) ein Filter (16) zum Herausfiltern eines Lichtspektrums angeordnet ist.
 


Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 86(2) EPÜ.


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 Oberflächenmerkmalen auf einer als Identifikationsfläche bestimmten Trennfläche des Strangabschnittes 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 strangabschnittspezifischen 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 Grösse 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, däss 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 Identifikationsstation (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.
 




Zeichnung










Recherchenbericht