nach oben
Meine Merkliste
Ihre Merklisteneinträge speichern
Wenn Sie weitere Inhalte zu Ihrer Merkliste hinzufügen möchten, melden Sie sich bitte an. Wenn Sie noch kein Benutzerkonto haben, registrieren Sie sich bitte im Hanser Kundencenter.

» Sie haben schon ein Benutzerkonto? Melden Sie sich bitte hier an.
» Noch kein Benutzerkonto? Registrieren Sie sich bitte hier.
Ihre Merklisten
Wenn Sie Ihre Merklisten bei Ihrem nächsten Besuch wieder verwenden möchten, melden Sie sich bitte an oder registrieren Sie sich im Hanser Kundencenter.
» Sie haben schon ein Benutzerkonto? Melden Sie sich bitte hier an.
» Noch kein Benutzerkonto? Registrieren Sie sich bitte hier.

« Zurück

Ihre Vorteile im Überblick

  • Ein Login für alle Hanser Fachportale
  • Individuelle Startseite und damit schneller Zugriff auf bevorzugte Inhalte
  • Exklusiver Zugriff auf ausgewählte Inhalte
  • Persönliche Merklisten über alle Hanser Fachportale
  • Zentrale Verwaltung Ihrer persönlichen Daten und Newsletter-Abonnements

Jetzt registrieren
Merken Gemerkt
03.08.2011

Inline-Lasermesssystem

Brammenabmaße in Echtzeit

Inline-Lasermesssystem

Inline-Lasermesssystem

Das finnische Stahlunternehmen Outokumpu, Espoo, installierte ein Inline-Lasermesssystem von LAP, Lüneburg, das zuverlässige Werte vom gesamten Brammenprofil liefert. Mit dem speziell an die Anforderungen einer Gießerei angepassten System wird der Verzug bereits während der Herstellung berücksichtigt. Das ermöglicht eine endkonturnähere Fertigung und vermindert teure Nacharbeit.

Das Lasermesssystem befindet sich unmittelbar hinter der Stranggussanlage und muss dort Temperaturen bis zu 900 °C standhalten und diese exakt ermitteln. Des Weiteren misst es die 800 bis 1.700 Millimeter breiten, zwei bis 15 Meter langen und 170 Millimeter dicken Brammen. Bei einer Rollganggeschwindigkeit von 30 Metern in der Minute muss die Messeinrichtung noch mehr leisten: Outokumpu benötigt von jeder Bramme zuverlässige Messdaten über das gesamte Profil mit Dicke, Breite und Länge, das Kantenprofil sowie die Wölbung. Mit den exakten Abmaßen und der spezifischen Dichte der jeweiligen Legierung lässt sich in einem nächsten Schritt das genaue Gewicht errechnen, ohne dass die Halbzeuge gewogen werden müssen.

Zudem brauchte das Unternehmen ein Messsystem, das die präzise Verteilung der Temperatur an den Flanken der Brammen bestimmt. Die finnischen Ingenieure vergleichen die Temperaturverteilung der Brammen hinter der Stranggussanlage mit dem Verzug und der Formänderung der erkalteten Brammen. Durch diesen Vergleich verstehen sie die Zusammenhänge von Verzug und Temperaturverteilung besser.

Anhand dieser Daten wird der nachfolgende Walzprozess optimiert. Die Ingenieure können den Walzprozess auf den Walzanlagen präzise steuern und so beeinflussen, dass der Temperaturverzug weitestgehend ausgeglichen wird. Dadurch entstehen endkonturnahe Brammen, eine Voraussetzung für die endkonturnahe Fertigung von Produkten wie Coils und Bandware. Zusätzlich spart der Stahlhersteller kostenintensives Nachbearbeiten.

Die bei dem Stahlproduzenten eingesetzten Antaris-Sensoren arbeiten nach dem Triangulationsverfahren: Ein Laserstrahl wird an der Oberfläche des Messobjekts reflektiert und über eine Optik und einen Umlenkspiegel auf eine lichtempfindliche Zeilenkamera projiziert. Abhängig von der Entfernung des Messobjekts verändert sich die Position des Lichtpunkts. Hieraus ermittelt der Signalprozessor den Abstand zwischen dem Sensor und der Oberfläche der Blöcke.

Um das exakte Kantenprofil zu bestimmen, erweiterte LAP die reguläre Breitenmessung mit Antaris-Scansensoren zu einer zweidimensionalen Messung. Neben dem Sensor für die Breitenmessung wurden zwei zusätzliche Sensoren installiert. Diese Drei-plus-eins-Anordnung ermöglicht es, Wölbungen zu erkennen, auch wenn die Brammen gekippt sind oder schräg durch die Messeinrichtung rollen.

Den vertikalen Scanbereich und die Scanfrequenz hat LAP an der Nenndicke und der Position der Brammen auf dem Rollgang ausgerichtet. Der Messspezialist hat dafür ein automatisches System eingerichtet, das die Dicke und Position des Materials selbstständig erkennt. Das System justiert sich automatisch so, dass die glühenden Brammen bestmöglich gescannt werden können. Auf diese Weise folgt der Scanbereich dem Material sogar bei vertikaler Bewegung oder bei starker Krümmung.

Die Sensoren geben die so ermittelten Messdaten an einen PC weiter. Dieser filtert die Daten und berechnet die Abmaße in Echtzeit. Ein weiterer PC visualisiert an einem Bildschirm die Breite als Liniendiagramm und das Kantenprofil mit drei farbigen Linien über die Länge der Bramme. Die Länge der Brammen wird über Lichtschranken und einen zusätzlichen Antaris-Scansensor ermittelt und als numerischer Wert ausgegeben.

Die scannenden Lasersensoren liefern laut Hersteller auch bei großen Messabständen präzise Messdaten und eignen sich besonders bei der Vermessung heißer oder glühender Materialien. Denn so können sie in sicherem Abstand montiert werden; die thermische Belastung ist gering und eine Kollisionsgefahr ausgeschlossen. Die Optik wird permanent mit gefilterter Luft umspült, was eine Verschmutzung verhindern soll und gleichzeitig das Schutzgehäuse der Optik klimatisiert.

Der Einsatz des Inline-Messsystems hat nach Angaben des Stahlproduzenten die Einhaltung der maßlichen Toleranzen deutlich verbessert. Diese Verbesserung ist noch nicht quantifizierbar, da für eine abschließende Bewertung weitere Daten ermittelt und ausgewertet werden müssen. Es zeigte sich, dass das Messsystem uneingeschränkt gießereitauglich ist, denn trotz widriger Umgebungsbedingungen arbeitet es zuverlässig und liefert verlässliche Werte mit einer hohen Genauigkeit.

Unternehmensinformation

LAP GmbH Laser Applikationen

Zeppelinstr. 23
DE 21337 Lüneburg
Tel.: 04131 9511-95
Fax: 04131 9511-96

Diese Beiträge könnten Sie auch interessieren
Newsletter

Sie wollen immer top-aktuell informiert sein? Dann abonnieren Sie jetzt den kostenlosen Newsletter!

Hier kostenlos anmelden

Beispiel-Newsletter ansehen