ES2301506T3 - Procedimiento y dispositivo para la deteccion automatica de cascarilla en superficies de material de banda metalico, especialmente banda de acero y banda de acero fino laminada en caliente. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para la detección automática de cascarilla en superficies (1a) de material (1) de banda metálico mediante un dispositivo óptico, barriéndose la superficie (1a) de banda del material (1) de banda metálico, antes de entrar en el tratamiento (3) previo de un dispositivo de decapado, de manera continua mediante una o varias cámaras (7) y (8) electrónicas, almacenándose la información sobre colores, espectros de color, estructuras superficiales, rugosidad y/o patrón de color de forma digitalizada como patrón (2) de formación de cascarilla y procesándose después los datos almacenados mediante un reconocimiento (9) de patrones por ordenador y un análisis (10) de patrones asociado e introduciéndose en un control (6), caracterizado porque el control (6) se conecta al accionamiento (11) y a los elementos de regulación y/o ajuste de un tratamiento (3) previo antes del decapado (4) químico así como al accionamiento (12) y a los elementos de regulación y/o ajuste del tramo (5) de decapado, y porque las señales de control así generadas se alimentan a través del control (6) al tratamiento (3) previo y al tramo (5) de decapado.
Description
Procedimiento y dispositivo para la detección
automática de cascarilla en superficies de material de banda
metálico, especialmente banda de acero y banda de acero fino
laminada en caliente.
La invención se refiere a un dispositivo para la
detección automática de cascarilla en superficies de material de
banda metálico, especialmente banda de acero o banda de acero fino
laminada en caliente, mediante un dispositivo óptico, barriéndose
la superficie de banda del material de banda metálico, antes de
entrar en el tratamiento previo de un dispositivo de decapado, de
manera continua mediante una o varias cámaras electrónicas,
almacenándose la información sobre colores, espectros de color,
estructuras superficiales, rugosidad y/o patrón de color de forma
digitalizada como patrón de formación de cascarilla y procesándose
después los datos almacenados mediante un reconocimiento de
patrones por ordenador y un análisis de patrones asociado e
introduciéndose en un control.
El funcionamiento de instalaciones de decapado
depende en gran medida del grosor y la distribución de la capa de
cascarilla que deba eliminarse y, teniendo en cuenta los costes con
respecto a la pureza de la banda de metal tratada y el porcentaje
de metal en el medio de decapado que se esté consumiendo puede
llevar a una instalación poco económica. Se conoce un procedimiento
de decapado y el dispositivo correspondiente (DE 197 43 022 A1). La
cascarilla se mide mediante un aparato de medición óptico y la señal
del aparato de medición se envía a un clasificador y a un
analizador. Este modo de proceder se encarga esencialmente de los
parámetros de decapado en el tanque de decapado y pretende
establecer los parámetros de decapado que se ajustan en el tanque
de decapado para la eliminación de capas de cascarilla, la
temperatura del líquido de decapado, la velocidad de transporte de
la banda, el contenido en ácido del medio de decapado, el contenido
en metal en el medio de decapado, especialmente el contenido en
hierro en el líquido de decapado, los parámetros de banda, como por
ejemplo material con dimensiones geométricas y la presión de
turbulencia del líquido de decapado, e influir en las reglas
correspondientes en el tanque de decapado. Puesto que estos
parámetros sólo se miden sin embargo una vez en el tanque de
decapado, es demasiado tarde para adoptar medidas preventivas que
afecten a la eliminación de cascarilla.
Un procedimiento que no coincide totalmente con
este modo de proceder y modo de construcción se conoce por el
documento JP57026178. El procedimiento prevé una medición del grosor
de la capa de cascarilla, cuyos valores llevan, a través de un
ordenador, a una inyección regulada localmente del medio de decapado
con parámetros corregidos de manera correspondiente. Este
procedimiento también depende por tanto del estado de la banda de
metal en el tanque de decapado y en este caso tampoco pueden
identificarse medidas preventivas. Por lo demás, la medición del
grosor de las capas de cascarilla constituye un debate en el campo
técnico.
Por el documento JP 59 076 885 A se conoce
además un procedimiento de decapado para banda de acero laminada en
caliente. Chorros dispuestos por encima y por debajo de la banda de
acero se orientan hacia la cascarilla todavía no eliminada, que se
controla de manera continua mediante cámaras dispuestas a ambos
lados de la banda de acero. Estas cámaras controlan las diferencias
de claridad entre zonas con y sin cascarilla antes de la
introducción de la banda de acero en el último tanque de decapado.
Solo que las diferencias de claridad son sin embargo muy difíciles
de medir y procesar.
Por el documento JP 60 169 580 se conoce
determinar la distribución de la cascarilla que queda como patrón
mediante un barrido electrónico con un transductor fotoeléctrico.
Para ello se emplean un circuito de medición para calcular un
índice de la distribución de la cascarilla que queda y otro circuito
de medición para distinguir el patrón de la cascarilla que queda.
Estos circuitos de medición determinan un valor máximo de la señal
de diferencia del transductor incluyendo la señal de valor medio,
de la última señal, que se obtiene a partir de la pluralidad de
señales y de las señales que quedan. El patrón de la cascarilla que
queda se distingue por la proporción de los dos valores máximos y
de los patrones diferentes de la cascarilla que queda y se
visualiza en una pantalla.
Se conoce además por el documento JP 60 169 581
A un procedimiento muy similar al procedimiento descrito
anteriormente, en el que tres valores (cálculo de un índice de la
distribución de la cascarilla que queda y un circuito de medición
para distinguir el patrón de la cascarilla que queda como valor
integrado, una zona divergente y un valor medio) se utilizan en
fórmulas de conversión especiales. Sin embargo, queda abierto qué
bases de comparación se toman.
La invención se basa en el objetivo de
posibilitar de manera óptima antes del tratamiento de la banda de
metal en el tanque de decapado medidas preventivas y a este
respecto utilizar los valores de medición ópticos para el
tratamiento de la banda de metal.
El objetivo planteado se soluciona según la
invención en un dispositivo para la detección automática de
cascarilla en superficies de material de banda metálico,
especialmente banda de acero o banda de acero fino laminada en
caliente, mediante un dispositivo óptico, barriéndose la superficie
de banda del material de banda metálico, antes de entrar en el
tratamiento previo de un dispositivo de decapado, de manera continua
mediante una o varias cámaras electrónicas, almacenándose la
información sobre colores, espectros de color, estructuras
superficiales, rugosidad y/o patrón de color de forma digitalizada
como patrón de formación de cascarilla y procesándose después los
datos almacenados mediante un reconocimiento de patrones por
ordenador y un análisis de patrones asociado e introduciéndose en
un control, porque el control se conecta al accionamiento y a los
elementos de regulación y/o ajuste de un tratamiento previo antes
del decapado químico así como al accionamiento y a los elementos de
regulación y/o ajuste del tramo de decapado, y porque las señales
así generadas se alimentan a través del control al tratamiento
previo y al tramo de decapado.
En una configuración del dispositivo está
previsto que mediante el reconocimiento de patrones por ordenador y
el análisis de patrones puedan utilizarse datos sobre material, la
estructura de la cascarilla, la distribución de la cascarilla, la
refrigeración de la bobina, la calidad de bobinado y/o la duración
de refrigeración de la bobina enrollada en un control. De este modo
pueden calcularse las señales de control para el tratamiento previo
y/o para el tramo de decapado de manera relativamente precisa, lo
que es importante para el resto del desarrollo del control y/o la
regulación. Una calidad de decapado continua puede lograrse mejor
porque se analizan automáticamente influencias que hasta ahora no
se cuantificaban en absoluto o sólo pésimamente (por ejemplo la
calidad de bobinado, irregularidades en el proceso de producción en
el laminador en caliente).
Además los datos determinados pueden utilizarse
en el sentido de que, a través del control, pueden ajustarse los
parámetros de decapado para el tiempo de decapado, la temperatura de
decapado y, a través de la presión y la dirección de los chorros,
la turbulencia del medio de decapado.
La invención se perfecciona además porque el
control está conectado a dispositivos térmicos para el calentamiento
de la banda, a dispositivos químicos para el ajuste de los
parámetros químicos de decapado y/o a dispositivos mecánicos para
el procesamiento mecánico de las superficies de banda. Estas medidas
pueden aplicarse o bien para el tratamiento previo o bien para el
tramo de decapado o de manera combinada. La influencia térmica puede
regularse de este modo en quemadores, circuitos de inducción,
radiadores infrarrojos y láseres. La influencia química abarca la
regeneración controlada de ácidos de refinamiento, aditivos de
aceleradores del decapado y la inyección controlada de ácidos de
refinamiento y/o aceleradores del decapado en las zonas de banda
críticas, como por ejemplo los bordes de banda. La influencia
mecánica abarca el uso de cepillos, lanzas de alta presión, la
variación del modo de desplazamiento de un orientador de flexión -
extensión, en caso de que se utilice uno. El procedimiento más
adecuado en cada caso o también la mejor combinación de los
procedimientos indicados depende de la disposición de la
instalación, del espectro de material y de aspectos tecnológicos y
económicos del funcionamiento de la instalación de decapado.
Finalmente, otra configuración consiste en que
el control está conectado al accionamiento y a los elementos de
regulación y/o ajuste del tramo de decapado a través de señales de
desplazamiento e influencias de valor teórico relativas a la
banda.
En el dibujo está representado un ejemplo de
realización del dispositivo según la invención mediante el cual se
explicará más detalladamente a continuación el procedimiento.
La única figura del dibujo muestra en
representación en la perspectiva del trayecto de la banda de metal
el diagrama de bloques correspondiente.
El dispositivo para la detección automática de
cascarilla en superficies 1a de banda de material 1 de banda
metálico, especialmente banda de acero o banda de acero fino
laminada en caliente, funciona mediante un dispositivo óptico. A
este respecto, la superficie 1a de banda del material 1 de banda
metálico se barre de manera continua mediante una o varias cámaras
7 y 8 electrónicas, almacenándose la información (datos) sobre
colores, espectros de color, estructuras superficiales, rugosidad
y/o patrón de color. Los datos almacenados (sobre el material, la
estructura de la cascarilla, la distribución de la cascarilla, la
refrigeración de la bobina, la calidad de bobinado y/o la duración
de refrigeración de la bobina enrollada) se utilizan mediante un
reconocimiento 9 de patrones por ordenador y un análisis 10 de
patrones asociado en un control 6. A través de este control 6
pueden ajustarse los parámetros de decapado para el tiempo de
decapado, la temperatura de decapado y, a través de la presión y la
dirección de los chorros, la turbulencia del medio de decapado. El
control 6 puede conectarse a dispositivos térmicos para el
calentamiento de la banda, a dispositivos químicos para el ajuste
de los parámetros químicos de decapado y/o a dispositivos mecánicos
para el procesamiento mecánico de las superficies 1a de banda.
En el ejemplo de realización el control 6 está
conectado a un accionamiento 11 y a los elementos de regulación y/o
ajuste de un tratamiento 3 previo antes del decapado 4 químico. A
este respecto puede estar previsto que el control 6 active el
accionamiento 12 y los elementos de regulación y/o ajuste del tramo
5 de decapado a través de señales de desplazamiento e influencias
de valor teórico relativas a la banda.
El procedimiento se pone en práctica de la
siguiente manera: la superficie 1a de banda se mueve en la dirección
13 de transporte de banda pasando de manera continua bajo las
cámaras 7 y 8 electrónicas. Las cámaras 7 y 8 captan patrones 2 de
formación de cascarilla de forma digitalizada, que se procesan en el
reconocimiento 9 de patrones mediante una comparación con un patrón
digital almacenado para dar señales de control en el análisis 10 de
patrones. Las señales de control generadas de esta forma se
alimentan a través del control 6 al tratamiento 3 previo (y/o al
tramo 5 de decapado), en el que se reducen ya en gran medida
porcentajes de cascarilla de manera química, térmica y/o mecánica.
Debido a este tratamiento previo, pueden producirse ya una
adaptación de los parámetros de decapado en el tramo 5 de decapado,
de manera que en el mismo ya no tiene que efectuarse el trabajo
principal como anteriormente. Por este motivo puede aumentarse
también la velocidad de transporte de la banda.
- 1
- material de banda metálico
- 1a
- superficie de banda
- 2
- patrón de formación de cascarilla
- 3
- tratamiento previo
- 4
- decapado químico
- 5
- tramo de decapado
- 6
- control
- 7
- cámara electrónica
- 8
- cámara electrónica
- 9
- reconocimiento de patrones
- 10
- análisis de patrones
- 11
- accionamiento para el tratamiento previo
- 12
- accionamiento para el tramo de decapado
- 13
- dirección de transporte de banda.
Claims (5)
1. Dispositivo para la detección automática de
cascarilla en superficies (1a) de material (1) de banda metálico
mediante un dispositivo óptico, barriéndose la superficie (1a) de
banda del material (1) de banda metálico, antes de entrar en el
tratamiento (3) previo de un dispositivo de decapado, de manera
continua mediante una o varias cámaras (7) y (8) electrónicas,
almacenándose la información sobre colores, espectros de color,
estructuras superficiales, rugosidad y/o patrón de color de forma
digitalizada como patrón (2) de formación de cascarilla y
procesándose después los datos almacenados mediante un
reconocimiento (9) de patrones por ordenador y un análisis (10) de
patrones asociado e introduciéndose en un control (6),
caracterizado porque el control (6) se conecta al
accionamiento (11) y a los elementos de regulación y/o ajuste de un
tratamiento (3) previo antes del decapado (4) químico así como al
accionamiento (12) y a los elementos de regulación y/o ajuste del
tramo (5) de decapado, y porque las señales de control así
generadas se alimentan a través del control (6) al tratamiento (3)
previo y al tramo (5) de decapado.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque mediante un reconocimiento (9) de
patrones por ordenador y un análisis (10) de patrones pueden
utilizarse datos sobre el material, la estructura de la cascarilla,
la distribución de la cascarilla, la refrigeración de la bobina, la
calidad de bobinado y/o la duración de refrigeración de la bobina
enrollada en un control (6).
3. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 o 2, caracterizado porque a través del control (6) pueden
ajustarse los parámetros de decapado para el tiempo de decapado, la
temperatura de decapado y, a través de la presión y la orientación
de los chorros, la turbulencia del medio de decapado.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 3, caracterizado porque el control (6) está conectado a
dispositivos térmicos para el calentamiento de la banda, a
dispositivos químicos para el ajuste de los parámetros químicos de
decapado y/o a dispositivos mecánicos para el procesamiento mecánico
de las superficies (1a) de banda.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizado porque el control (6) está conectado al
accionamiento (12) y a los elementos de regulación y/o ajuste del
tramo (5) de decapado a través de señales de desplazamiento e
influencias de valor teórico relativas a la banda.
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