(57)【要約】  半完成品、特に、連続鋳造ストランドから切断されたストランドセクションは、鋼鉄製造工場および圧延工場においてマーキングされ、個々の部分を追尾できるようになっている。個々の部分に与えられた、または付けられたマーク（２５）は、ソーティングステーション（３６）において機械で読み取り可能でなければならない。マーキングおよび読み取り装置は高価であり、望ましくない読み取りエラーを引き起こす。従って本発明の目的は、上記の不利な点を回避し、信頼でき、かつコスト効果の高い、半完成品の識別を可能にする方法と装置を作成することである。この目的のため、識別ステーション（２８）において第１カメラ（３０）が使用されて、識別表面（２３）上の光学的に認識可能な分離切断特有の、およびストランドセクション特有の表面の特徴のデジタル写真を得て、その写真はデータベース（３１）に格納される。第２カメラ（３８）は、ソーティングステーション（３６）で使用されて、同一識別表面（２３）のデジタル写真を得て、これらの画像は、それと、第１カメラ（３０）の格納されている画像との比較による識別のためにデータベース（３１）で使用される。
2007508150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続鋳造プラントの切断ステーション後の、ストランドセクションの自動認識方法であり、特に後のソーティングポイントにおける識別用であり、光学的に認識可能な表面の特徴、例えば、前記ストランドセクションの形状、表面の粗さ、テクスチャ、微細構造の特性および／または切断特有の表面の特徴などのデジタル写真が、前記ストランドセクションの識別表面として指定された切断表面上について、第１カメラにより得られ、データベースに格納され、前記ストランドセクションを識別し、ソートするために、前記光学的に認識可能な表面の特徴の前記デジタル化写真が、第２カメラにより、前記ソーティングポイントにおいて撮影され、前記データベースに供給され、前記第１および第２カメラからの前記写真は、比較法により評価されて前記ストランドセクションを識別し、前記識別されたストランドセクションの鋳造工程パラメータが前記ストランドセクションに割り当てられることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記識別表面上の前記光学的に認識可能な表面の特徴は、剪断機による分離切断、またはフレームカッターのフレーム切断などにより作成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記識別表面と指定された前記切断表面上において、前記切断特有な、およびストランド特有な表面の特徴に加えて、光学的に認識可能な表面の特徴が与えられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
意味を有する内容または読み取るべき内容がない色パターン、錆防止パターン、機械的に生成された浮き彫り処理されたパターンのような前記追加的に与えられた光学的に認識可能な表面の特徴は、前記比較法（指紋比較に類似）により評価されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記識別表面のサイズは前記ストランド断面に一致し、前記ストランド断面は、写真比較のために、前記第１カメラから格納された写真を選択する制御コードとして使用されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記写真を得るために、前記識別表面は人工光で照明されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記識別表面上の前記人工光の入射角は、８度から４５度の間に、好ましくは１２度と３５度の間に設定されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記写真が得られると、光スペクトルは、前記識別表面と前記カメラの間のフィルタによりフィルタ処理で除去されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記同一の識別表面の、光の入射方向の異なる連続する二枚または三枚以上のデジタル化写真が、前記第２および第２カメラで撮影され、前記データベースに格納され、前記比較法により識別のために評価されることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の前記方法を実行する装置であって、前記切断ステーション（２１）の後の識別ステーション（２８）において第１デジタルカメラが、および前記ソーティングポイント（３６）において第２デジタルカメラ（それぞれ、６、３０および１４、３８）が配置され、それぞれがストランドセクション（２、２０）の切断表面（４、２３）上に整列され、データベース（１０、３１）に接続され、例えば、前記ストランドセクションの形状、表面の粗さ、テクスチャ、微細構造の特性および／または、前記ストランドセクション（２、２０）の、前記識別表面と指定された切断表面（４、２３）上の切断特有の表面の特徴などの光学的に認識可能な表面の特徴を識別するために、前記データベース（１０、３１）は、写真比較装置を有することを特徴とする装置。
【請求項１１】
前記切断ステーション（２１）と前記識別ステーション（２８）の間に、読み取るべき内容がない光学的に認識可能な表面の特徴を前記識別表面に与えるための装置が配置されることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記識別ステーション（２８）と前記ソーティングステーション（３６）において、ランプ（９、１４）が配置されて前記識別表面（４、２３）上に向けられ、所定の光の入射角で前記識別表面（４、２３）を照明することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
外部光源に対するスクリーン（４６）が前記識別ステーション（２８）および前記ソーティングステーション（３６）に配置され、ランプ（４１）により、所定の入射角（４３）で光が複数の側から前記識別表面（２３）に当てられ、これらのランプ（４１）は個々に、またはグループ単位で写真を得るために切り替えられることを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれかに記載の装置。
【請求項１４】
前記識別表面（４、２３）と前記デジタルカメラ（６、１４、３０、３８）の間に、フィルタ（１６）が配置され、光スペクトルをフィルタ処理で除去することを特徴とする請求項１０から請求項１３のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の先行する特徴付けの節に従う、半完成品の自動認識の方法を実行する方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
品質保証のため、鋼鉄製造工場および圧延工場においては、半完成品の個々の部品の追尾が、工程およびプラントの監視として欠かせない。
【０００３】
ストランド鋳造の間、鋳造工程の品質に関連するすべてのパラメータを、切断ステーションにおける個々のストランドセクションに完全に割り当てることができる。これらのパラメータの割り当てが、すべての個々のストランドセクションに対して、切断ステーションの後も維持されるように、人間の目および／または機械光学的取込みによって読み取ることができるマーキングをストランドセクション上に付けなければならない。
【０００４】
この目的のため、切断ステーションの後、刻印された番号、バーコード、ドットコードなどのマーキングが、ストランドセクション上に付けられる。マークを付ける代わりに、適切なデータがその上に貼付され、溶接され、または釘で打ち付けられたシート状金属ラベルにより、ストランドセクションを認識できるようにすることもできる。
【０００５】
従来技術では、ストランドセクション追尾機能は、特に、マーキングの機械的読み取りの場合、実用としては満足できないエラー率となっていた。貼付されたマーキングの機械的読み取りは、一方においては、マーキングの幾何学的認識を意味すると理解され、他方においては、幾何学的に認識されたマーキングの意味を有する内容の割り当てと理解されている。これらのステップの一つにおいてエラーが発生すると、ストランドセクションの機械的識別は使用不可になる。機械的に識別できないストランドセクションは、可能であれば、人間の目により識別しなければならないか、識別不可のため、不合格品として排除される。
【０００６】
非常に多種多様なマーキングシステムと共に、貼付されたマーキングの読み取り装置も多数知られている。これらのシステムはすべて、一方では、鋼鉄製造工場の厳しい操作環境に直面しており、他方では、マーキングは一般的に、白熱光を発するストランドセクションに貼付しなければならないという事実に直面している。マーキングを機械的に認識して、鋳造パラメータを、白熱光を発する状態と、冷却された状態の両方において各ストランドセクションに割り当てることが可能でなければならない。
【０００７】
特開２０００−１９０２５７号公報により、連続鋳造プラントの切断ステーション後、特に、後のソーティングポイントにおけるストランドセクションの自動認識の方法が知られている。第１ステップにおいて、刻印機により、ストランドセクションに数字および／または文字が刻印される。第２ステップにおいて、数字および／または文字は、第１情報写真にカメラにより写真として記録される。第３ステップにおいて、刻印された数字および／または文字の意味を有する内容または読み取るべき内容が、認識可能かどうかがテストされる。第４ステップにおいて、第１情報写真がストランドセクションに特有なデータと共に格納される。後のソーティングポイントにおいて、例えば、圧延工程の前に、第２カメラにより数字および／または文字の刻印の第２情報写真が撮影され、比較方法により、第２情報写真は第１情報写真と比較され、識別に使用される。この方法により、意味を有する内容が完全には決定できない、読みづらいまたは読めない数字および／または文字の刻印を、読めない残りの数字および／または文字の比較方法により識別できるようになる。この方法を実行する装置は、刻印機と同時に、二台の光学刻印読み取り機と、更に、第１および第２情報写真における刻印された数字および／または文字を比較するためのデータベースとコンピュータを必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、半完成品の、特に、連続鋳造工場における分離切断後のストランドセクションの識別データの、簡単かつエラーのない自動認識のための、およびこの識別データを、後の製造工程のために、ストランドセクションをソーティングするために使用するための方法と装置を作成する目的に基づいている。識別データ認識のための方法と装置はまた、識別の信頼性を向上し、プラント内のレイアウトにもほとんどスペースを必要とせず、経済的で、自動化が可能で、高価なマーキング装置の使用を不要にするようにも意図されている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、本目的は、請求項１の方法を特徴付ける特徴により達成される。
【００１０】
ストランドセクションの識別のために、本発明による方法と装置は、ストランドセクションの切断表面上の、光学的に認識可能な表面の特徴を使用する。これらの特徴は、切断方法に関係なく、分離切断により切断表面に与えられていた。識別のためには、原理的には、すべての光学的に認識可能な特徴、例えば、ストランドセクションの幾何学的形状、表面粗さ、テクスチャ、微細構造特性、および／または切断特有の表面特徴などが使用できる。ストランドセクションの識別のための装置は、特に、実質的には同種の設備を保持して、切断または識別ステーションにおける写真は第１カメラで撮影され、ソーティングポイントにおける写真は、第２カメラで撮影されるという点において簡素化される。そのようなカメラは、比較的小さく、放熱から容易に保護できる。識別それ自体は、ＯＣＶ（Ｏｐｉｃａｌ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒ  Ｖｅｒｉｆｙｉｎｇ：光学文字検証）法と同様に、比較法によりコンピュータ室におけるデータベースで処理されるデジタル画像データを使用して行われる。本発明による方法においては、意味を有する内容または読み取るべき内容の割り当てはない。
【００１１】
切断法、例えば、フレーム切断、せん断装置、レーザー、プラズマ、カットオフホイールに依存して、光学的に認識可能な、異なる特徴が切断表面に与えられ、それは識別表面として使用される。本発明の一つの実施形態によれば、切断剪断または、フレーム切断により光学的に認識可能な特徴を所定の識別表面上に作成すれば、特に有利である。
【００１２】
種々の理由により、分離切断により識別特徴が与えられた識別表面上に、光学的に認識可能な表面の特徴を追加的に加えることは、有利となり得る。そのような追加的表面の特徴は、例えば、カメラに関連するビレットの位置を示すことができ、または、例えば、格納領域において、人間の目による幅広いソーティングを可能にすることができる。他の実施形態によれば、第１写真を得る前に、追加の光学的に認識可能な特徴、例えば、意味を有する内容または読み取るべき内容がない、カラーパターン、錆び防止パターン、機械的に生成された浮き出しパターンが加えられ、比較法（指紋比較のような）により評価されると有利で有り得る。
【００１３】
環境における、例えば、昼または夜間の操作の場合などにおけるいかなる光の影響も除去し、また同時に、例えば、識別に役立つ影の効果を生成するために、写真を得る間、人工光で識別表面を照明することは有利で有り得る。識別表面への光の入射角は、８度から４５度、好ましくは、１２度から３５度の間に設定される。
【００１４】
切断セクションにおける第１写真と、ソーティングポイントにおける第２写真の間の時間の長さに依存して、一般的に、ストランドセクションの温度は変化する。この温度変化は、識別表面の色の変化に関連し、この色の変化は、比較法のためには、中和補正しなければならない。従って、一つの実施形態によれば、写真を得るときは、光スペクトルを、識別表面とカメラの間のフィルタにより、除去しなければならない。
【００１５】
この方法により、写真を得て、格納するために必要な時間は短くてよいので、識別ステーションとソーティングステーションの両方において、同じ識別表面の、入射光の異なる方向および／または角度の複数の写真を得て、データベースに格納し、比較法により識別の間にそれらを評価し、認識の信頼性を向上することができる。一つの実施形態によれば、同じ識別表面に四つの側からランプにより、所定の入射角を有する光を、各写真の異なる側から当てることができる。影はそれぞれが異なるように作成されるので、結果は、同じ識別表面の四つの異なる写真となる。更に、他の実施形態によれば、外部の光源を排除するためには、小さなトンネルまたはチューブの形状を有する光スクリーンを、識別ステーションとソーティングステーションに配置することが推奨される。
【００１６】
光の入射角が異なるため、同じ識別表面上に形成される不均一な影の様子は変化する。この方法により、識別表面上の隆起部または窪み部のような一般的な特徴が、得られた写真の既存の数に対応して、比較法に対する光学識別特徴として利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
下記に、本発明を、図を基にして更に説明する。
【００１８】
図１には、識別台３上のストランドセクション２の形式の半完成品が示されている。この例において、ストランドセクション２は、斜め剪断機（図示せず）によりストランドから分離されている。切断表面４は、斜め剪断機の刃により剪断された跡を示している。切断表面４上のこれらの跡は、ストランドセクション２の識別のための表面特性の光学的に認識可能な特徴として使用される。この例において、全切断表面が、識別表面として使用される。しかし、大きな切断表面、例えば、スラブの場合は、切断表面の部分のみが識別表面として使用できる。
【００１９】
第１カメラ６は、スライダのように動かすことが可能で、識別表面上に揃えることができる防熱シールド８の背後に配置される。防熱シールド８の代わりに、カメラ６もまた移動装置の上に配置できる。識別表面を照明するために、一つまたは二つ以上のランプ９がカメラ６に接続される。人工光の光強度は、日中の光の影響を排除できるように設定する。
【００２０】
第１カメラ６からのデジタル化画像は、データベース１０に格納される。すべての識別データ、特に、連続鋳造プラントの監視システム１２の、すべての品質関連の識別データは、データベース１０に供給され、切断されたストランドセクション２に割り当てられる。デジタル画像により識別されたストランドセクション２は、後の製造工程のため、または一時的な保管のために、ソーティングポイントに供給される。
【００２１】
ソーティングポイント１３においては、第２デジタル化画像が、第２カメラ１４を使用して得られ、データベース１０で、ストランドセクション２を識別するために使用される。識別は、データベース１０において、第２カメラ１４からのデジタル化画像を、データベース１０に格納されている、第１カメラからのデジタル化画像と比較することにより行われる。
【００２２】
高鮮明度画像を得るために、カメラと識別表面の間の距離を調整するための補助装置が設けられる。そのような補助装置は、ストランドセクション２のための、高さ調整可能な位置決め装置４９や、カメラに接続された距離測定装置、またはカメラに統合される自動焦点システムから構成することができる。
【００２３】
第１カメラ６で撮影される写真と、第２カメラ１４で撮影される写真の間では、一般的にストランドセクション２の温度が変化する。そのような温度の影響を排除するために、フィルタ１６が識別表面と第１および第２カメラ６、１４の間に配置され、光スペクトルをフィルタにより除去する。
【００２４】
データベース１０における比較法によるストランドセクション２の識別が完了すると、識別データは圧延工場の監視システム１８に供給される。ソーティングポイントで識別されたストランドセクションのデジタル化写真は、データベースにおいてマーキングされるか、データベースから除去される。
【００２５】
図２に、フレーム切断ステーション２１におけるストランドセクション２０が示されている。フレーム切断機２２により分離切断が行われた。識別表面として使用される、切断表面２３上では、光学的に認識可能な識別特徴が、フレーム切断により生成されている。フレーム切断ステーション２１または後のステーション２４においては、追加的な、光学的に認識可能な表面の特徴２５が切断表面２３に加えられる。そのような特徴２５は、簡単な穴、特殊符号、英数字符号、バーコード、またはカラーパターンなどにより構成することができる。そのような光学的に認識可能な追加的な特徴は、種々の目的を有する。例えば、それらは、ストランドセクションに対して追加的な、区別できる特徴を表わすことができ、これらの特徴は、人間の目により認識可能で、前もってのソーティングを、例えば、格納領域において可能にする。しかし、更にそれらは、ストランドセクションの一時的な場所のみを、あるいは、カメラ３０に対するその識別表面の一時的な場所のみを表わすことも可能である。第１および第２写真の比較のため、丸い、または方形の断面の場合、カメラに対するストランドセクションの場所は、写真の比較の前に、そのような表面の特徴により唯一的に定義される。そのような追加的な特徴を与える装置は、２６に図示してある。後の識別ステーション２８においては、切断表面２３のデジタル化写真が第１カメラ３０により撮影され、データベース３１に供給される。このデータベースもまた、装置２６の信号３２と、鋳造工程監視３４に関連するパラメータ３３を受け取る。
【００２６】
識別ステーション２８から、ストランドセクション２０は、更なる処理のために、格納領域３５へ、または直接ソーティングステーション３６に供給される。ストランドセクション２０を識別し、ソートするために、切断表面２３のデジタル化写真が、第２カメラ３８により撮影される。この例においては、追加的な特徴２５は、ストランドセクション２０が、ステーション２４と識別ステーション２８と比較して１８０度傾いているソーティングステーション３６に入ったことを示している。従って、カメラ３８からのデジタル化写真もまた、比較評価のためにデータベースに格納されるときは、１８０度回転される。比較方法によるストランドセクション２０の識別が終了すると、鋳造工程に関連するすべてのパラメータは、識別されたストランドセクション２０を有する圧延工場の工程コントローラ４５に供給される。
【００２７】
図１に示すように、ランプ９による実質的に影のない照明と同様に、投じられた影により不均一性が一層目立つように、識別表面への光の入射を制御することができ、このようにして追加的な識別特徴は作成される。識別表面に人工光がより平坦に入射すると、投じられる影はより暗くなる。図２に、識別表面に斜めに入射する照明が、光ビーム４０とランプ４１により表わされている。照明の場所の選択、例えば、上からかまたは下からか、および切断表面２３への光の入射角４３の選択は、データベース３１で、デジタル化写真と共に定義される。例えば、ストランドセクション２０が、図２に示すように、１８０度傾いたソーティングステーション３６に入ると、光の入射はそれに従って調整される。
【００２８】
デジタル化写真を撮影し、データベースに格納するのは、ほんの一瞬で済む。識別の信頼性を高めるために、光の異なる入射角４３で、切断表面２３のデジタル化写真を連続して格納することが可能である。同一の切断表面で異なる光入射方向の、二つまたは三つ以上のデジタル化写真により、識別の信頼性は時間の損失もそれほどなく、コストを引き上げることもなく高められる。
【００２９】
図２において、外部の光源に対するスクリーン４６が、トンネルまたはチューブ体の形状で、識別ステーション２８とソーティングステーション３６に配置されている。このスクリーン４６内で、光源４１は、トンネルのすべての４面上のニッチ４７に収納されている。これらのニッチは、熱放射から保護するためにフラップ４８により閉じることができる。四台の光源４１により、各写真に対して異なる方向から識別表面に光を当てて、四枚の写真を連続して得ることが可能となる。各光源によって、影が異なって投じられるので、その結果は、同一識別表面の四つの異なる写真となる。
【００３０】
スクリーン４６内で写真を得るために、ストランドセクション２０をスクリーン内に移動し、リミットストップ４９に対して固定することができる。またはスクリーン４６がカメラと共にストランドセクションに向かって移動する。切断表面２３とカメラ３８の間の正確な距離設定のために、本実施例においても、従来技術で知られている距離測定装置、または自動焦点システムを使用することができる。
【００３１】
第１カメラからの写真で、データベースに格納され、ストランドセクションの識別という結果になった写真は、データベースでマーキングされるか、データベースから除去される。
【００３２】
実施形態で記述したストランドセクション２、２０の代わりに、自動識別もまた、鋼鉄製造工場の他の部分における半完成品に対して使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】一部は透視法による、ストランドセクションを識別するための装置を図示している。
【図２】一部は透視法による、ストランドセクションを識別するための他の装置の例を図示している。
【図１】
2007508150.tif 000003
【図２】
2007508150.tif 000004
【国際調査報告】
2007508150.tif 000005
2007508150.tif 000006
2007508150.tif 000007
2007508150.tif 000008
2007508150.tif 000009
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