(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストリップ材料（２）内の材料欠陥をマーキングするための工程であって、
この工程が以下の、
−欠陥検出センサ（３）により、移動するストリップ材料（２）内の材料欠陥を検出する工程、
−第一のマーキングセンサ（４ａ）により、検出された材料欠陥の領域内に少なくとも一つの表面の構造的特徴を検出し、かつ表面の構造的特徴を示す第一の構造データ記録を確定する工程、
−構造データ記録を保存する工程を備え、
当該工程を備えた、ストリップ材料（２）内の材料欠陥をマーキングし、検出しかつ加工するための方法において、構造データ記録を保存した後、
−表面の構造的特徴が第一のマーキングセンサ（４ａ）に後続する第二のマーキングセンサ（４ｂ）により検出され、表面の構造的特徴を示す第二の構造データ記録が確定され、
−ストリップ材料（２）上の欠陥位置が、保存された第一の構造データ記録と確定された第二の構造データ記録の比較により識別され、そして
−これらの構造データ記録が合致した場合に、材料欠陥の領域内のストリップ材料（２）を加工する加工ユニット（６）が駆動され、
第一および第二のマーキングセンサ（４ａ，４ｂ）の間において、
−少なくとも一つの第三のマーキングセンサが表面の構造的特徴を検出し、第三の構造データ記録が確定され、
−すくなくとも第一、第二および／または第三の構造データ記録が互いに比較され、
−表面の構造的特徴の変化に相当する構造データ記録間の変化が確定され、そして
−確定された変化が欠陥位置を識別する際に考慮される方法。
【請求項２】
−第一および第二のマーキングセンサ（４ａ，４ｂ）の間において第二の加工ユニット（８）がストリップ材料（２）の表面の構造を変える前に入口センサ（９）がストリップ材料の表面の構造的特徴を検出し、
−検出された表面の構造的特徴から入口側データ記録が作成され、かつ第一の構造データ記録と比較され、
−第一の構造データ記録が入口側データ記録と合致した場合、出口センサ（１０）が第二の加工ステーションから出るストリップ材料（２）の表面の構造的特徴を第二の加工ユニット（８）を通るストリップ材料（２）の通過速度を考慮して検出され、そして
−出口側データ記録が確定されかつ保存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】
ストリップ材料（２）内の材料欠陥をマーキングするための工程であって、
この工程が以下の、
−欠陥検出センサ（３）により、移動するストリップ材料（２）内の材料欠陥を検出する工程、
−第一のマーキングセンサ（４ａ）により、検出された材料欠陥の領域内に少なくとも一つの表面の構造的特徴を検出し、かつ表面の構造的特徴を示す第一の構造データ記録を確定する工程、
−構造データ記録を保存する工程を備え、
当該工程を備えた、ストリップ材料（２）内の材料欠陥をマーキングし、検出しかつ加工するための方法において、構造データ記録を保存した後、
−表面の構造的特徴が第一のマーキングセンサ（４ａ）に後続する第二のマーキングセンサ（４ｂ）により検出され、表面の構造的特徴を示す第二の構造データ記録が確定され、
−ストリップ材料（２）上の欠陥位置が、保存された第一の構造データ記録と確定された第二の構造データ記録の比較により識別され、そして
−これらの構造データ記録が合致した場合に、材料欠陥の領域内のストリップ材料（２）を加工する加工ユニット（６）が駆動され、
−第一および第二のマーキングセンサ（４ａ，４ｂ）の間において第二の加工ユニット（８）がストリップ材料（２）の表面の構造を変える前に入口センサ（９）がストリップ材料の表面の構造的特徴を検出し、
−検出された表面の構造的特徴から入口側データ記録が作成され、かつ第一の構造データ記録と比較され、
−第一の構造データ記録が入口側データ記録と合致した場合、出口センサ（１０）が第二の加工ステーションから出るストリップ材料（２）の表面の構造的特徴を第二の加工ユニット（８）を通るストリップ材料（２）の通過速度を考慮して検出され、そして
−出口側データ記録が確定されかつ保存される方法。
【請求項４】
ストリップ材料が表面の構造的特徴を検出後に巻上げられ、搬送されおよび／または貯蔵されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
−ストリップ材料（２）上の欠陥位置が、確定された第二の構造データ記録と現存する出口側データ記録の比較により識別され、および／または
−出口側データ記録と少なくとも第一の構造データ記録が比較され、変化が検出されることを特徴とする請求項２、３、請求項２または３を引用する請求項４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
−ストリップ走行速度を考慮した欠陥位置の粗検出が行われ、および／または
−粗検出を考慮して、第一のマーキングセンサ（４ａ）により確定された表面構造が各センサの検出領域内に入るのと同時に、表面の構造的特徴の検出が、マーキングセンサおよび／または入口センサ／出口センサ（４ａ，４ｂ，９，１０）により初めて行われることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
保存された構造データ、入口側データおよび／または出口側データが、ストリップ部分を加工後に記憶ユニットから消されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
第一および／または第二のマーキングセンサ（４ａ，４ｂ）が、材料欠陥が存在するストリップ材料（２）の部分の表面の構造的特徴を検出し、この部分が材料欠陥の位置から出発して、±７５ｃｍ、または±５０ｃｍ、または±３０ｃｍまたは±１５ｃｍあるいはそれ以下の長さを備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
材料欠陥および／または表面の構造的特徴が光学式に検出され、材料欠陥が特に光学式のラインスキャンカメラにより検出されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１０】
表面の構造的特徴として、凹凸、透明度、色彩、および／またはストリップ材料（２）の表面上に当たるレーザー光の散乱模様が検出されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
ストリップ材料（２）が、金属、ガラス、プラスチックおよび／またはセルロースを含有する基板、紙あるいは厚紙から成ることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
ストリップ材料（２）内の材料欠陥をマーキングするための装置であって、
−移動するストリップ材料（２）において材料欠陥を検出するための欠陥検出センサと、
−移動するストリップ材料（２）の表面の構造的特徴を材料欠陥の領域内で検出し、これらから第一の構造データ記録を確定し、かつ記憶ユニットに保存するように構成されている第一のマーキングセンサ（４ａ）とを備えている装置を備える、
ストリップ材料（２）内の材料欠陥をマーキングし、見つけ出し、かつ加工するための装置であって、
−ストリップ材料（２）の表面の構造的特徴を検出するために構成されている第二のマーキングセンサ（４ｂ）と、
−検出された表面の構造的特徴から第二の構造データ記録を作成するための装置と、    −少なくとも第一および第二の構造データ記録を比較するために構成されているデータ記録を評価するための装置と、
−構造データ記録が合致している場合に、材料欠陥の領域内のストリップ材料（２）を加工する加工ユニットを駆動する装置とを備え、
−第一および第二のマーキングセンサ（４ａ，４ｂ）の間において、
−少なくとも一つの第三のマーキングセンサが表面の構造的特徴を検出し、第三の構造データ記録が確定され、
−すくなくとも第一、第二および／または第三の構造データ記録が互いに比較され、
−表面の構造的特徴の変化に相当する構造データ記録間の変化が確定され、そして
−確定された変化が欠陥位置を識別する際に考慮される装置。
【請求項１３】
−第一および第二のマーキングセンサ（４ａ，４ｂ）の間において第二の加工ユニット（８）がストリップ材料（２）の表面の構造を変える前に入口センサ（９）がストリップ材料の表面の構造的特徴を検出し、
−検出された表面の構造的特徴から入口側データ記録が作成され、かつ第一の構造データ記録と比較され、
−第一の構造データ記録が入口側データ記録と合致した場合、出口センサ（１０）が第二の加工ステーションから出るストリップ材料（２）の表面の構造的特徴を第二の加工ユニット（８）を通るストリップ材料（２）の通過速度を考慮して検出され、そして
−出口側データ記録が確定されかつ保存されることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
ストリップ材料（２）内の材料欠陥をマーキングするための装置であって、
−移動するストリップ材料（２）において材料欠陥を検出するための欠陥検出センサと、
−移動するストリップ材料（２）の表面の構造的特徴を材料欠陥の領域内で検出し、これらから第一の構造データ記録を確定し、かつ記憶ユニットに保存するように構成されている第一のマーキングセンサ（４ａ）とを備えている装置を備える、
ストリップ材料（２）内の材料欠陥をマーキングし、見つけ出し、かつ加工するための装置であって、
−ストリップ材料（２）の表面の構造的特徴を検出するために構成されている第二のマーキングセンサ（４ｂ）と、
−検出された表面の構造的特徴から第二の構造データ記録を作成するための装置と、    −少なくとも第一および第二の構造データ記録を比較するために構成されているデータ記録を評価するための装置と、
−構造データ記録が合致している場合に、材料欠陥の領域内のストリップ材料（２）を加工する加工ユニットを駆動する装置とを備え、
−第一および第二のマーキングセンサ（４ａ，４ｂ）の間において第二の加工ユニット（８）がストリップ材料（２）の表面の構造を変える前に入口センサ（９）がストリップ材料の表面の構造的特徴を検出し、
−検出された表面の構造的特徴から入口側データ記録が作成され、かつ第一の構造データ記録と比較され、
−第一の構造データ記録が入口側データ記録と合致した場合、出口センサ（１０）が第二の加工ステーションから出るストリップ材料（２）の表面の構造的特徴を第二の加工ユニット（８）を通るストリップ材料（２）の通過速度を考慮して検出され、そして
−出口側データ記録が確定されかつ保存される装置。
【請求項１５】
第一、第二および／または少なくとも一つの別のマーキングセンサ（４ａ，４ｂ）がレーザーセンサであり、このレーザーセンサが表面の構造的特徴としてストリップ材料（２）の表面上に当てられるレーザー光の散乱模様を検出することを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストリップ材料における材料欠陥にマーキングするための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば金属ストリップ、ペーパーストリップのようなストリップ材料あるいはプラスチックフィルムを加工する際に、これらは巻き解かれ、各々の加工ステーションを通って案内され、次いで再度巻上げられるかあるいは例えば切片に分割される。
【０００３】
加工ステーションを通過する際にストリップ材料は材料欠陥を調べられる。この目的で、ストリップ材料において、例えば光学式検査を行い、欠陥のある場所に印をつけることが現在のところ普通一般に行われている。印を付けるために、例えばカラーマーキングが塗布されるかあるいはマーカーがストリップ材料内に導入されることができる。
【０００４】
材料欠陥の加工は、普通一般に通過後、加工ステーションあるいは場合によっては独立した作業工程において行われ、この作業工程において、ストリップ材料は新たに巻き解かれる。いずれの場合でも、ストリップ材料は欠陥の検出と欠陥の加工の間に例えば方向転換ローラのような装置の多数のステーションを走り抜ける。これにより、材料欠陥を示す塗布されたマーキングは、たびたび変えられるかあるいは除去され、従って材料欠陥の位置は確実には確定されることはできない。
【０００５】
材料欠陥を欠陥があるマーキングを無視してつきとめるために、代替え的に加工ステーションを通るストリップ材料の通過速度が検出され、従って計算を介して、材料欠陥の位置の特定が行われることができる。
【０００６】
しかしこのような計算システムは極端に不正確であり、例えば加工中に伸ばされるかあるいは収縮される加工材料においては最高に信頼できず、従って材料欠陥の確実な位置確認は行われることができずあるいは材料欠陥を加工するために、場合によっては明らかに大きなストリップ部分が加工されねばならない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の根底を成す課題は、ストリップ材料における材料欠陥が特に精確に確実にかつ永続的に特徴づけられることができる方法と装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、請求項１の特徴を備えたストリップ材料内の材料欠陥をマーキングするための方法と請求項１３の特徴を備えた装置により課題を解決する。本発明の有利な実施形態は従属請求項に述べられている。
【０００９】
ストリップ材料内の材料欠陥をマーキングするための本発明による方法は、少なくとも以下の工程を備えている。
−欠陥検出センサにより、移動するストリップ材料内の材料欠陥を検出する工程、
−第一のマーキングセンサにより、検出された材料欠陥の領域内に少なくとも一つの表面の構造的特徴を検出し、かつ表面の構造的特徴を示す第一の構造データ記録を確定する工程、
−記憶装置に構造データ記録を保存する工程。
【００１０】
本発明による方法ならびに装置の根底をなす認識は、対象の各表面が、個々に特有の構造的特徴を備えており、これらの構造的特徴は対象を識別するために使用されることができる。ほぼ同じ対象の場合でさえも、表面構造は、各々の対象の一義的な識別が可能であるように異なっている。従って表面部分において検出される構造的特徴は、再認識するための一義的な“指紋”である。
【００１１】
材料欠陥の領域における表面のこのような個々の構造的特徴を検出について、材料欠陥がストリップにある位置は正確に特定されねばならない。材料欠陥を後になった時点で再度発見するために、ストリップ材料は検出された表面の構造的特徴に従って走査される。従って表面の構造的特徴の再発見により、材料欠陥の位置も見つけ出されている。これにより、ストリップ材料上あるいはストリップ材料内にもたらされるこれまで一般的に行われている識別はやめられることができる。
【００１２】
さらに本発明による方法は、ストリップ材料を停止させるかあるいは減速することなく、多数の材料欠陥と表面の構造的特徴をストリップ材料内で検出するのに適しているので、さらに本発明による方法は特に低コストで実施できる。
【００１３】
その際に表面の構造的特徴を特定するための検出すべきストリップ材料部分は、材料欠陥の領域には左右されない。すなわち何の部分も材料欠陥の領域には検出される必要はないが、材料欠陥は少なくともすぐ近くにあるべきである。表面の構造的特徴が検出されるストリップ材料の領域は、例えばストリップの走行方向に対して横方向にある材料欠陥の平面内にあってもよい。検出される領域は、例えば外縁部のようなストリップ材料の基準点に対して不動に定義されることができ、従って表面の構造的特徴の検出は、例えば外縁部に対して２０ｃｍの間隔をおいておよび材料欠陥の高さで行われる。
【００１４】
材料欠陥と表面の構造的特徴の検出が行われる一方で、ストリップ材料は移動する。すなわち検出の際に、センサに対するストリップ材料の相対的位置変化が行われる。
【００１５】
その際に、表面の構造的特徴とは対象の表面におけるあるいは表面内における一つあるいは複数の構造と解釈される。それは特に自然の構造、すなわち対象の製造あるいは加工時に発生しておらず、かつ後からあるいは付加的構造としては加えられてはいなかった構造である。
【００１６】
特に保存された構造データ記録への容易なアクセスを得るために、記憶ユニットは外部の記憶装置として構成されており、この記憶装置へは例えば制御装置及びストリップ材料を加工するための別の装置を用いてアクセスできる。
【００１７】
構造データ記録とは、検出される表面の構造的特徴を特に数値の形で表すデータ記録と解釈される。その際に、マーキングセンサの機能に依存してこれは例えば変換された画像ファイルである。
【００１８】
本発明の別の実施形態によれば、請求項１によるストリップ材料をマーキングするための工程の後で、材料欠陥を検出しかつマーキングするための表面の構造的特徴は、第一のマーキングセンサの後に続く第二のマーキングセンサにより検出され、表面の構造的特徴を表す第二の構造データ記録が確定され、ストリップ材料上の欠陥位置は、確定された第二の構造データ記録と現存する第一の構造データ記録の比較により識別され、構造データ記録が一致した場合、加工ユニットが駆動され、この加工ユニットはストリップ材料を材料欠陥の領域内で、例えば材料欠陥を切除するかあるいは修復する。
【００１９】
その際に使用される第二のマーキングセンサは、第一のマーキングセンサに相当し、従って両マーキングセンサは同じ表面の構造的特徴を検出する。その際に、マーキングセンサの機能と、検出された表面の構造的特徴を構造データ記録に変換するための変換パラメータは、良好な比較の可能性を達成するために同一であるべきである。
【００２０】
第二のマーキングセンサによる表面の構造的特徴の検出と材料欠陥の加工は、第一のマーキングセンサによるマーキング直後に実施され、従って例えばストリップ材料はマーキングされ、次いでさらに搬送され、その後材料欠陥の位置が検出され、識別されかつ加工されることができる。
【００２１】
材料欠陥の検出と加工は後になってからの時点で実施し、本発明の別の実施形態によればストリップ材料をマーキング後に巻上げ、搬送および／または貯蔵することも可能である。従って、例えばストリップ材料は第一の装置上で製造されることができ、材料欠陥は検出され、ストリップ材料は装置から取出される。例えば空間的に分離されて配置された別の装置上で、例えばストリップ材料の中間の更なる加工後、材料欠陥の検出と加工が実施されることができる。
【００２２】
構造データ記録の比較は、大抵の場合、計算ユニットあるいは制御ユニットにより実施される。その際に、合致を確認するために、どの程度まで構造データ記録の同一性がある必要があるかは、個々にユーザーにより決定可能である。従って完全な合致は同一であると確定されることができる。さらに両構造データ記録の合致が許容限界を超えると同時に合致は例えばあってもよい。対応するパラメータを確定する際に、例えば１００％の数値が確定されることができ、その場合に合致が存在する。しかしデータ記録間のずれが大きすぎる場合、表面の構造的特徴を新たに検出する際に、材料欠陥を有する部分でない部分が同一として識別される危険がある。
【００２３】
材料欠陥を検出した後、ストリップ材料はしばしば例えば方向転換ローラ、案内装置あるいは加工ユニットのような異なる装置要素が通過する。しかしその際に、例えば検出される表面の構造的特徴に影響を及ぼす表面の意図しない変化が生じる恐れがある。従って例えば表面の構造的特徴を変える摩擦の増大、汚れ等が生じる恐れがある。
【００２４】
装置の構成要素が表面のストリップ材料の表面を変えるかあるいは表面に影響を及ぼすかどうかを検査するために、場合によれば決定するために、本発明の別の実施形態によれば、第一および第二のマーキングセンサ間において少なくとも一つの第三のマーキングセンサが表面の構造的特徴を検出し、第三の構造データ記録が確定され、すくなくとも第一、第二および／または第三の構造データ記録が互いに比較され、表面の構造的特徴の変化が相当する構造データ記録間の変化が確定され、そして確定された変化が場合によっては欠陥位置を識別する際に考慮される。
【００２５】
第一あるいは第二のマーキングセンサに相当する第三のマーキングセンサを配置することにより、表面の構造的特徴の位置は正確に確定される。従って例えば、第一のマーキングセンサの後に、第三のマーキングセンサを方向転換ローラの前に置き、第二のマーキングセンサを方向転換ローラの後ろに置くことが可能である。第二及び第三のマーキングセンサにより表面の構造的特徴を記録し、かつマーキングセンサから確定された構造データを比較することにより、方向転換ローラの表面への影響が確定されることができる。
【００２６】
このような使用が、第一および第二のマーキングセンサの間に配置されている多数の別のマーキングセンサによっても実施されることができるのは当然である。
【００２７】
必要であれば、例えば表面の構造的特徴の変化が、材料欠陥の誤った識別に至る程度を受入れる場合、確定された変化は例えば材料欠陥を識別するための構造データを比較する際にも考慮されることができる。
【００２８】
特に、欠陥箇所あるいは欠陥の種類の相対位置および大きさおよび一つあるいは複数の表面の構造的特徴の位置が同様に処理されることに改善点がある。従って作業下流側で、表面の構造的特徴を識別後、欠陥箇所あるいは領域は直接特定されることができる。
【００２９】
本発明の他の実施形態によれば、第二の加工ユニットがストリップ材料の表面の構造的特徴を変え、検出された表面の構造的特徴から入口側データ記録が作成され（場合によっては保存され、第一の構造データ記録と比較され、第一の構造データ記録が入口側データ記録と合致した場合、出口センサが第二の加工ステーションから出るストリップ材料の表面の構造的特徴を両センサによるストリップ材料の通過速度と相対したセンサの間隔を考慮して検出し、出口側データ記録が確定されかつ保存される前に、第一および第二のマーキングセンサの間において、入口センサがストリップ材料の表面の構造的特徴を検出することが考慮されている。
【００３０】
この特別な実施形態により、この場合、第一および第二の構造データ記録が、材料欠陥の信頼性のない無識別あるいはたった一つの識別が可能であるように表面が加工される方法の使用が可能になる。このような加工工程は、例えばストリップ材料の圧延あるいは被覆であってもよい。
【００３１】
入口センサで材料欠陥を識別することにより、入口センサと出口センサの間のストリップ材料の速度と両センサの間隔を一緒に考慮して時点が確定され、この時点において材料欠陥を有するストリップ部分は出口センサの検出領域内に来る。次いで出口センサは材料欠陥の領域内の新たな表面の構造的特徴を検出し、かつこれを出口データ記録として保存する。このようにして、表面の構造の著しい変化にもかかわらず、材料欠陥の位置を識別するための可能性は維持される。
【００３２】
例えば第二の加工ユニットの有効性を点検するために、これから作成された出口データ記録と少なくとも第一の構造データ記録が比較されることができ、変化が検出されることができるのが特に好ましい。これは例えば今ある基準値を備えた点検により行われる。
【００３３】
代替え的にあるいは補足的に、ストリップ材料上の欠陥位置を識別するためのこれから作成された出口データ記録は、今ある出口データ記録を第一の構造データ記録の代わりに、確定された第二の構造データ記録と比較することにより利用される。
【００３４】
従って入口センサと出口センサは、作用効果的にはマーキングセンサに相当するか、あるいはこれらのセンサはマーキングセンサである。入口側データ記録と出口側データ記録も、これらとの比較の可能性を達成するために構造データ記録に対応して確定される。
【００３５】
識別の精度を改善するかあるいは例えばストリップ走行速度が極めて高い場合（製紙工業）の表面の構造的特徴の特に確実な検出を保証するために、本発明の別の実施形態によれば、欠陥位置の粗検出が実施され、この粗検出において欠陥位置はストリップ走行速度を考慮して確定される。
【００３６】
さらに、粗検出を考慮して、第一のマーキングセンサにより確定された表面構造が各センサの検出領域内に入ることが予想できると同時に、表面の構造的特徴の検出が、マーキングセンサおよび／または入口センサ／出口センサ（実質的にはマーキングセンサのみ）により初めて行われることができるのが特に好ましい。
【００３７】
すなわち、例えば材料欠陥を有するストリップ部分が検出された場合、マーキングセンサにより検出された表面構造データだけを構造データ記録に変換することが可能である。代替え的に、材料欠陥を有するストリップ部分がセンサの検出領域内に来るのと同時に、および／または欠陥領域をストリップ材料内に含む（構造）データ記録だけを保存することが可能であるのと同時に、マーキングセンサが例えば初めて作動されることができる。
【００３８】
従って位置の特定を識別と組合せることにより、方法のために使用される装置、特にセンサ、記憶ユニット、場合によっては再度方法の実施のコストが特に安くなる制御ユニットの明確な軽減が可能である。
【００３９】
さらに記憶ユニットの負担を軽減し、方法の確実な実施を保証するために、記憶ユニット内に保存されたデータ記録をストリップ部分の加工後に記憶ユニットから消すことが特に好ましい。
【００４０】
マーキングセンサはストリップ材料の表面を持続的に検出し、かつあるいは常時の構造データ記録を作成することが基本的に可能である。この場合、識別のために構造データ記録の部分が使用され、これらの部分には表面の構造的特徴が認識される。常時の構造データ記録の長所は、いつ関連したストリップ部分がセンサに近づくかをシステムが認識することである。
【００４１】
しかし常時の検出の費用はかなり高い。その理由は、極端に大きなデータ量が処理されねばならないことにある。この点で、第一および第二のマーキングセンサは、特に好ましくは材料欠陥が存在するストリップ材料の部分の表面の構造的特徴を検出し、この部分は材料欠陥の位置から出発して、±１５０ｃｍ、好ましくは±５０ｃｍ、特に好ましくは±３０ｃｍおよび／または有利には±１５ｃｍの長さを備えている。
【００４２】
本発明による部分長さは、識別の正確性を明確に高める。その理由は、大きなストリップ部分領域が一緒に比較されることにある。特に故意でなく生じる表面の変化の場合、あるいは例えば方向転換ローラによりあるいは汚れによっても引き起こされる恐れがある一部だけ生じる表面変化の場合でも、大きなストリップ材料部分の比較は特に効果的である。
【００４３】
その際にマーキングセンサにより検出される部分は、材料欠陥の位置におけるストリップ部分も、材料欠陥の位置の前および／または後のストリップ部分も含んでいる。ストリップ部分の長さは、ストリップ材料の速度にも依存しており、従ってペパーウェブの場合、金属ストリップの場合に比べて長い部分が検出される。
【００４４】
基本的に前述のストリップ部分領域を検出するための現存のマーキングセンサ、入口センサおよび出口センサが構成されていてもよい。
【００４５】
材料欠陥の検出は、通常の欠陥検出センサを用いて行われ、特にストリップ材料が構成されている材料タイプと検出すべき表面の性質に依存している。しかし本発明の別の実施形態によれば、材料欠陥および／または表面の構造的特徴は光学式に検出され、材料欠陥は特に光学式のラインスキャンカメラにより検出される。
【００４６】
光学式検出システムは、移動するストリップ材料の場合、特に有効に使用されることができる。その理由は、光学式検出システムが可能な限りストリップ走行速度に無関係に使用可能であることにある。
【００４７】
表面の構造的特徴の検出も例えば光学式の検出を行うセンサを用いて行われることができる。その際に例えばカメラを用いて、表面の画像、特に高解像度画像が作成され、この画像から関連した表面の構造的特徴が読取られる。
【００４８】
本発明の別の実施形態によれば、表面の構造的特徴として、凹凸、透明度、色彩、および／または特にストリップ材料の表面上に当たるレーザー光の散乱模様が検出される。レーザー光の散乱模様の測定は、レーザー・サーフェス・オーセンティケーション法（ＬＳＡ）の表現で知られている。従ってＬＳＡは特に適している。その理由は、レーザー光の散乱模様が特に高い個体性の程度を備えていることにある。散乱模様の検出は例えば光の入射のような外部の影響には可能な限り左右されない。
【００４９】
さらに欠陥検出センサとしても、表面の構造的特徴を検出するためのセンサ（マーキングセンサ、入口センサ／出口センサ）としても、偏光フィルタを備えたカメラシステムが適している。これにより異なる偏光面における表面の撮影が可能になり、それにより例えば欠陥を確定する際の、あるいは表面の構造的特徴を確定する際の、ストリップ材料の表面における邪魔になる光の反射は除去されることができる。特に偏光カメラ、すなわち複数の偏光フィルタを有する画像センサを備え、従って光の複数の偏光面を同時に検出することができるカメラが使用されることができる。
【００５０】
基本的に本発明による方法はすべての材料タイプにおいて使用されることができ、これらの材料タイプは、ストリップあるいは押出材料として製造され、使用されあるいは加工されることができるが、材料から表面の構造的特徴が検出されることができる一方で、ストリップ材料は移動するという前提条件がある。その点では、ストリップ材料は、特に好ましくは金属、ガラス、プラスチックおよび／またはセルロースを含有する基板、特に紙あるいは厚紙から成る。
【００５１】
これ以外に、本発明は移動するストリップ材料において材料欠陥を検出するための欠陥検出センサと、移動するストリップ材料の表面の構造的特徴を材料欠陥の領域内で検出し、かつこれを第一の構造データ記録として保存するために構成されている第一のマーキングセンサとによりストリップ材料内の材料欠陥をマーキングするための装置による課題を解決する。
【００５２】
従って本発明による装置により、装置がストリップ材料内の材料欠陥の位置を表面の構造的特徴の位置と関連付けて求めることにより、ストリップ材料に内の材料欠陥を特に簡単にマーキングすることが可能になる。従って材料欠陥を後になってから再発見するために、場合によってはもはや可能ではない新たな費用のかかる材料検査はなく、あるいは付加えられるかあるいはもたらされる特徴の費用のかかる発見は必要ではなく、特に簡単に表面の構造的特徴の新たな検出を介して、材料欠陥の位置は確定されることができる。
【００５３】
本発明の別の実施形態によれば、装置は請求項１３の特徴に加えて、ストリップ材料の表面の構造的特徴を検出するために構成されている少なくとも一つの第二のマーキングセンサ、検出された表面の構造的特徴から第二の構造データ記録を作成するための少なくとも一つの装置、少なくとも第一および第二の構造データ記録を比較するために構成されているデータ記録を評価するための少なくとも一つの装置および構造データ記録が合致している場合に、ストリップ材料を材料欠陥の領域内で加工する加工ニットを駆動する少なくとも一つの装置を備えている。
【００５４】
第二のマーキングセンサは第一のマーキングセンサに対応するように構成されており、マーキングセンサは特に構造データ記録を作成するためにもかつ記憶ユニット内に構造データ記録を伝達するためにも設計されている。
【００５５】
さらにあるいは代替え的に、一つあるいは複数の制御ユニットが設けられていてもよく、この制御ユニットは例えば構造データ記録を作成し、データ記録を評価し、かつ比較しおよび／または加工ユニットを駆動する。
【００５６】
しかし特に正確な識別のために、ストリップ材料の表面上に当てられるレーザー光の散乱模様の測定が行われる。従って第一および第二のマーキングセンサは特に好ましくはレーザーセンサであり、このレーザーセンサは表面の構造的特徴としてストリップ材料の表面上に当てられるレーザー光の散乱模様を検出する。別のマーキングセンサおよび／または入口センサ／出口センサは適切なやり方で構成されている。
【００５７】
以下に本発明を実施例に基づいて詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】ストリップ材料における材料の欠陥を選び出し、検出しかつ処理するための装置を概略的に示す。
【図２】第二の処理ユニットを備えた図１の装置を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
図１はストリップ材料２を示しており、このストリップ材料は、ストリップ材料における材料の欠陥を選び出し、検出しかつ処理するための装置１により案内される。ストリップ材料２は鋼ストリップである。装置１は別に光学センサ３、例えばラインスキャンカメラを備えており、このラインスキャンカメラは欠陥、例えばストリップ材料２の表面の微小クラックを検出するために構成されている。
【００６０】
走行方向で光学センサ３には第一のマーキングセンサ４ａが後続して配置されており、この第一のマーキングセンサとは、いわゆるＬＳＡ法を実施するために形成されているレーザー散乱光計測装置である。
【００６１】
その後に、装置１は複数の方向転換ローラ５を備えており、これらの周囲にストリップ材料２は案内される。材料の欠陥の位置を検出するために、第二のマーキングセンサ４ｂが配置されており、この第二のマーキングセンサは同様にレーザー散乱光計測装置として構成されている。
【００６２】
ストリップ走行方向に後続して、第二のマーキングセンサ４ｂの後ろには鋼ストリップ切断装置として構成されている加工ユニット６が配置されている。
【００６３】
マーキングセンサ４ａ，４ｂ、欠陥を検出するための光学センサ３及び第一の加工ユニット６は、制御ユニット７を介して互いに接続されている（破線で記載されている）。
【００６４】
運転状態において、ストリップ材料２は（ここでは図示されていない）ローラから出発するように光学センサ３の傍らを通過される。光学センサ３はストリップ材料２の表面を捕え、これを評価する。光学センサが材料の欠陥、この場合微小クラックを検出するのと同時に、光学センサは信号を制御ユニット７に送る。
【００６５】
制御ユニット７は、散乱光計測をストリップ材料２の表面のある部分で行うように第一のマーキングセンサ４ａを作動させる。その際に、第一のマーキングセンサ４ａはストリップ材料２の表面部分を捕え、この表面部分には光学センサ３により検出された微小クラックがある、すなわち第一のマーキングセンサ４ａにより捕えられた部分は、ストリップ材料２の走行方向に対して横方向に延在する、微小クラックもある平面にある。
【００６６】
後になってから良好な識別を可能にするために、マーキングセンサ４ａは、微小クラックがつきとめられたストリップ部分領域に加えて、各々微小クラックの前後の１５ｃｍのストリップ部分を捕える。すなわち、微小クラックを有する領域が５ｃｍの長さをストリップ走行方向に備えている場合、センサは３５ｃｍのストリップ部分に沿って検出する。
【００６７】
マーキングセンサ４ａにより捕えられる表面の構造的特徴、この場合、マーキングセンサによりストリップ表面に投じられるレーザー光の散乱は、構造データ記録に変換され、制御ユニット７に伝達され、そこで記憶される。
【００６８】
別の経路では、ストリップ材料２は方向転換ローラ５を通過する。代替え的に、この領域において、例えば別の加工ユニットあるいは案内装置が配置されてもよい。
【００６９】
装置１の終端において、ストリップ材料２は第二のマーキングセンサ４ｂの検出領域内に入る。このマーキングセンサは第一のマーキングセンサ４ａのように同じ表面の構造的特徴を検出する。このマーキングセンサにより検出された表面の構造的特徴は、第二の構造データ記録に変換され、かつ同様に制御ユニット７に伝達される。制御ユニット７は記憶された第一の構造データ記録を第二の構造データ記録と比較し、合致が確認された場合には加工ユニット６を作動させ、従って、微小クラックを有するストリップ部分はストリップから分離される。この場合、加工ユニット６は完全に検出された３５ｃｍの範囲を分離する。代替え的に、制御部は短いストリップ部分、例えば微小クラックだけをあるいは短い安全範囲を有する微小クラックを分離するためにも構成されていてもよい。
【００７０】
図２は図１に対応するように、ストリップ材料２内の材料欠陥をマーキングし、検出し、そして加工するための概略的に図示された装置を示す。図１の描写に加えて、ストリップ材料２は第二の加工ユニット８を通過し、この第二の加工ユニットはこの場合、鋼ストリップの表面を亜鉛メッキするための亜鉛浴槽として構成されている。表面の亜鉛メッキは、第二のマーキングセンサ４ｂにより再度見つけ出されることができないように第一のマーキングセンサ４ａにより検出された表面の構造欠陥を覆い隠すので、第二の加工ユニット８に入る前に、入口センサ９が配置されており、第二の加工ユニット８の出口には出口センサ１０が配置されている。
【００７１】
入口センサ９と出口センサ１０は、マーキングセンサ４ａ，４ｂと同一に構成されており、これらのセンサは同様にＬＳＡ法を実施する。入口センサ９と出口センサ１０により検出された表面の構造的特徴は、同様に入口データ記録／出口データ記録として制御ユニット７に伝達される。制御ユニット７は再度入口センサ９から伝達されたデータを第一の構造データと比較する。両方のデータ記録が合致したのと同時に、制御ユニット７はそれに公知のストリップ速度と入口センサ９と出口センサ１０の間の間隔から、どの時点に材料欠陥を有するストリップ部分が出口センサ１０の検出領域内に入るかを確定する。
【００７２】
材料欠陥が出口センサ１０の検出領域内に入る時点でもって、出口センサは材料欠陥の領域内のストリップ材料２のそのとき亜鉛メッキされた表面の構造的特徴を確定し、それを出口データ記録に変換し、そしてこの記録を保存する制御ユニット７に伝達する。
【００７３】
第二のマーキングセンサ４ｂにより材料欠陥を識別するために、制御ユニット７は第二のマーキングセンサ４ｂから伝達される構造データを出口センサ１０の保存された出口データと比較する。合致した場合、制御ユニット７は図１の構成に対応するようにして、欠陥のあるストリップ部分をストリップ材料２から分離する加工ユニット６を作動させる。
【００７４】
代替え的に制御ユニット７は、例えば方向転換ローラ５が表面にどんな影響を及ぼすかを確認するために、例えば入口データ記録を第一の構造データ記録と比較するためにも構成されている。それに応じて、制御ユニット７は、例えば入口データ記録も出口データ記録と比較することができ、それにより亜鉛浴の影響が把握されることができる。亜鉛浴が上手くいったかどうかを確認できるように、出口データ記録あるいは変動のデータも例えば設定値と比較されることができる。
【００７５】
同様に代替え的に、方向転換ローラ５の表面の構造的特徴への影響を把握するために、第一および第二のマーキングセンサの間には、方向転換ローラ５の前後に、別のマーキングセンサが設けられていてもよい。従って例えば、ストリップ材料に、例えば表面の摩擦の増大、磨耗あるいは汚れを生じさせるような障害をもたらす個々の装置要素（方向転換ローラ、案内要素等）を特に簡単な方法で識別することが可能であろう。
【００７６】
一つの方法と関連した多くの見方が記載されてきたが、これらの見方が対応する装置の記述であることは当然であり、従って例えば対応する工程段階あるいは工程段階の特徴は、装置の要素としても理解されるべきである。これに似て、装置と関連して記載された見方は、対応する工程段階あるいは工程段階の特徴の記述でもある。
【図１】
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【図２】
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