【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種用于測量在經矯直的呈線材狀或呈管狀的矯直材料(richtgut)處的殘余曲率的測量單元和測量方法，該矯直材料移動經過具有兩個依次連接的帶有不同定向的矯直平面的輥直機(rollenrichtapparate)的矯直系統。
技術介紹
1、線材、管或其它細長的半成品材料緊鄰在其生產之后經常以被纏繞的材料儲備(coils，卷)的形式存在且通常在再加工之前須被矯直。矯直(straightening，矯直)是改型工藝組中的一種制造工藝且用于將細長材料(其此處也被稱作矯直材料)在再加工之前轉化到盡可能直的形狀、也就是說帶有較小的或消失的殘余曲率的狀態中。在矯直過程中，為此材料由材料儲備被輸送通過矯直系統且矯直系統由該材料通過在矯直操作中的改型產生經矯直的材料或者經矯直的矯直材料。
2、在本申請中所考慮的形式的矯直系統具有至少兩個輥直機。輥直機包括大量被動式的、即非轉動驅動的帶有彼此平行的轉動軸線的矯直輥，其在經過方向上交替地布置在經過線材段的相對而置的側面上且在運行中以接觸工件的周緣區段限定矯直幾何形狀。借助于輥直機可實現如下，即，在平面中改變矯直材料的一維的入口曲率(在進入到輥直機之前的曲率)，從而在矯直過程之后在該平面中存在限定的殘余曲率。在大多數情況中尋求不帶有殘余曲率的最終產品、即直的最終產品。在大多數情況中使用帶有兩個依次連接的輥直機的矯直系統，其在兩個彼此垂直的平面中消除入口曲率。
3、帶有輥直機的矯直系統不旋轉且就此而言原則上與帶有所謂的在多個不同的平面中帶入矯直力的矯直翼的旋轉的矯直系
4、在可調整的輥直機的情形中，矯直輥中的至少一個可在橫向于經過方向定向的進給方向上進給。由此可改變輥直機的矯直幾何形狀，以便于獲得更好的矯直結果。取決于輥直機的類型，矯直輥可手動地、半自動地或借助于相關聯的致動器(例如伺服電機、氣動缸、液壓缸等等)響應于控制單元的控制信號被自動地進給。
5、不足的矯直結果可例如在卷更換之后或在轉換到另一工藝之后的新的矯直材料的使用開始時得出。即使在運行的過程中，材料不均勻性、材料特征值的改變和/或在矯直輥處的磨損同樣可能導致矯直結果的惡化。原材料同樣經受制造公差。這些改變可通過借助采樣的定期檢查來識別。當得出矯直質量的不可接受的惡化時，矯直系統應通過改變矯直幾何形狀來更好地設置。
6、在實踐中，機器操作員需要非常多的經驗和技能，以便于在所監管的機器處確保充分保持一致的矯直質量。已存在多個方法，以便于不取決于機器操作員的技能實現帶有可重復的良好的矯直質量的制造過程。
7、專利文獻de?195?03?850c1描述了一種用于帶有集成的測量裝置的折彎機的非旋轉的矯直機。該矯直機包括至少一個非旋轉的在至少一個矯直平面中工作的用于線材材料或帶材料的矯直機構。該矯直機構具有多個連續的加工材料的矯直輥，其在矯直平面中且橫向于材料的經過軸線可借助于至少一個伺服驅動器來調整。在矯直機構之后的材料的經過方向上設置有材料彎曲測量裝置，在其中設置有至少一個對于在長度上被預先確定的材料區段而言的測量段且沿著該測量段布置有至少一個確定彎曲的程度和彎曲感的機械的和/或電子的和/或光學的掃描裝置，利用該掃描裝置可產生代表材料區段的測量的彎曲的信號，且至少一個矯直輥的伺服驅動器是響應于帶有校正的伺服運動的信號的伺服驅動器。
技術實現思路
1、本專利技術的任務是提供一種用于測量經矯直的呈線材狀或呈管狀的矯直材料的測量單元和測量方法，其使得在經矯直的矯直材料處的殘余曲率的精確測量成為可能且提供在設置的情形中和在矯直系統的運行中可被使用的有說服力的測量結果，以便于可快速地且系統地優化輥直機的矯直幾何形狀，從而可獲得良好的矯直結果。
2、根據本專利技術的表述，該任務通過一種帶有權利要求1的特征的測量單元以及通過一種帶有權利要求11的特征的測量方法來解決。所有權利要求的措辭通過參照說明書的內容來作出。
3、該測量單元和測量方法適合用于測量在經矯直的呈線材狀或呈管狀的矯直材料處的殘余曲率，該矯直材料移動穿過矯直系統，該矯直系統具有(至少)兩個依次連接的帶有不同定向的矯直平面的輥直機。優選地，矯直平面彼此垂直地定向，尤其矯直平面中的一個水平放置而另一個垂直放置。
4、該測量在可預先給定長度(桿長度)的呈桿狀的區段(桿)處被執行，這些區段從移動穿過矯直系統的矯直材料中借助于切割設備被分離。各個桿被相應地測量。
5、測量單元包括用于將各一個呈桿狀的區段容納在測量位置中且用于確定代表經矯直的矯直材料的殘余曲率的測量數據的測量裝置。
6、一個特點在于如下，即，該測量單元被配置用于矯直平面特定的測量，其可實現測量數據或者通過測量數據所代表的曲率分量相對輥直機的不同矯直平面的至少近似明確的關聯。
7、此外本專利技術基于如下考慮：
8、輥直機僅在唯一的矯直平面中矯直。如果在矯直系統中設置有兩個依次移動經過的帶有不同的尤其帶有彼此垂直定向的矯直平面的輥直機，在兩個矯直平面中的曲率可首先近似地彼此獨立地被評價。如下被識別出，即，如下對于矯直輥在設置過程的情形中或在運行中調節的范疇中的針對性的設置或者進給而言是重要的，即，可將在經矯直的矯直材料處所確定的測量結果明確地關聯于各個矯直平面。允許這點的測量方法和測量裝置在本申請中被稱作“矯直平面特定的”或“矯直平面選擇性的測量”。
9、如下是已知的，即，測量在經矯直的矯直材料的仍與矯直材料的毗鄰區段相關聯的區段處的直線度或殘余曲率。其必要時可在移動經過的矯直材料處被測量，即在其中矯直材料向前移動的階段中。可能地，矯直材料為了測量同樣可被暫時停止(參見de?195?03850c1)。如下被專利技術人視為是不利的，即，如下在此是可能的，即，由矯直材料的其它區段起作用的應力和力如此強地影響被測量區段的外形，從而無法測量真實的曲率狀態。
10、根據被要求保護的本專利技術，測量在可預先給定長度的呈桿狀的區段或桿處被執行，其由矯直材料在移動經過矯直系統之后借助于切割設備被分離。桿的待測量的矯直材料由于與隨后的剩余部分的分開可在無外部約束的情形中去應力，從而使得桿的外形至少近似非摻假地表示真實的曲率情況。根據專利技術人的發現可獲得明顯更好地可解釋的測量結果，當由經矯直的矯直材料將相對較短的呈桿狀的區段分離且該桿然后被測量或者經受直線度測試時。
11、由此，利用相對容易地可執行且可評估的測量方法可獲得關于曲率分量的精確定量的說明，其在評估的情形中可被明確地關聯于不同的矯直平面。
12、優選的桿長度通常明顯小于一米，其取決于矯直材料的剛度可例如處在300mm與700mm之間。
13、該配置的另外的優點可如下來理解。多個常規的直線度測量系統被設計用于允許關于矯直材料的曲率狀態的全局說明，例如以便于將帶有期望的矯直質量的足夠良好地經矯直的矯直材料與帶有不足的矯直質量的矯直材料區別。與此相反，被要求保護的本專利技術的測量單元或者測本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于測量在經矯直的呈線材狀或呈管狀的矯直材料處的殘余曲率的測量單元(350)，該矯直材料移動經過帶有兩個依次連接的可調整的帶有不同定向的矯直平面的輥直機的矯直系統，該測量單元包括：
2.根據權利要求1所述的測量單元，其特征在于用于將呈桿狀的區段如此地緊固在第一固定點處和在相對第一固定點間隔的第二固定點處的設備(510,610)，即，對于所述固定點中的每個而言僅如此地預先給定呈桿狀的矯直材料的垂直位置和橫向位置，即，呈桿狀的矯直材料的處在所述固定點之間的區段除了重力之外無作用力；
3.根據權利要求1或2所述的測量單元，其特征在于，所述測量單元具有用于由移動穿過所述矯直系統的矯直材料分離可預先給定長度的呈桿狀的區段(110-A)的切割設備(370)，其中，優選地所述切割設備(370)與所述測量裝置(500)一起被裝配在共同的機架上或處。
4.根據權利要求1、2或3所述的測量單元，其特征在于，所述測量單元(350)被如此地配置，即，所述矯直材料在其中矯直材料移動經過所述矯直系統(400)的這樣的轉動位置中是可測量的。
5.根據前述
6.根據前述權利要求中任一項所述的測量單元，其特征在于控制單元(390)，其在運行模式中被如此地配置，即，所述切割設備(370)和所述測量裝置(500)如此協調地被操控，即，經矯直的矯直材料的前部的端部區段(112)借助于受控制的進給被輸送到所述測量裝置(500)中的測量位置處，所述矯直材料然后借助于所述測量單元(350)的防扭轉設備(514-1,514-2)被固定以防扭轉、尤其在水平方向上被夾緊，且然后所述切割設備(390)被操控，以便于將待測量的呈桿狀的區段由所述矯直材料的剩余部分分離。
7.根據前述權利要求中任一項所述的測量單元，其特征在于，所述測量單元(350)具有轉動位置調整輔助設備(550)，其被配置用于在與適合用于確定呈桿狀的區段(110-A)的轉動位置的轉動位置標記(115)在功能上的相互作用中在呈桿狀的區段(110-A)處確保如下，即，呈桿狀的區段可被如此地容納在所述測量單元中，即，呈桿狀的區段在限定的轉動位置中是可測量的，該轉動位置處在相對在其中所述矯直材料移動經過所述矯直系統(400)的轉動位置的已知的關系中，其中，優選地所述轉動位置調整輔助設備具有至少一個轉動位置識別設備，其被設置用于識別在呈桿狀的區段(110-A)處的轉動位置標記(115)，其中，轉動位置識別設備優選從如下組中被選出：
8.根據前述權利要求中任一項所述的測量單元，其特征在于，所述測量裝置(500)在入口側處具有第一夾緊裝置(510-1)且在縱向上對此間隔地具有第二夾緊裝置(510-2)，其中，在所述夾緊裝置(510-1,510-2)之間的區域中布置有測量系統(520)的部件，該測量系統限定了橫向于、尤其垂直于縱向定向的測量平面(524)且被設計用于確定所放置的呈桿狀的區段(110-A)在所述測量平面(524)中的位置，其中，優選地所述夾緊裝置中的每個如此地具有以水平轉動軸線裝配的支撐輥(512-1,512-2)和兩個借助于驅動器可調節的橫向定位元件、尤其橫向定位輥(514-1,514-2)或橫向定位塊，即，被引入的呈桿狀的區段可被相應地緊固在垂直方向上和水平方向上被限定的固定點處。
9.根據權利要求8所述的測量單元，其特征在于，所述夾緊裝置(510-1,510-2)的平行于縱向測量的間距是無級可調的，其中，優選地所述夾緊裝置被裝配在滑座上，該滑座在導軌(501)上移動，該導軌被固定在所述測量系統的水平定向的底板(502)的頂面處，且/或所述測量裝置的部件被固定在載體(522)處，該載體被裝配在滑座上，該滑座在同樣引導所述夾緊裝置的導軌(501)上可移動。
10.根據前述權利要求中任一項所述的測量單元，其特征在于，所述測量系統(520)是用于確定呈桿狀的區段在處在所述夾緊裝置之間的測量平面(524)中的位置的光學測量系統，其中，優選地所述測量系統具有第一激光單元525-1和第二激光單元525-2，其在橫向地、尤其彼此垂直地定向的測量設備中相應地產生在所述測量平面中移動的激光光幕，其中，相應地相對激光單元布置有帶有用于獲取呈桿狀的區段(110-A)的穿過所述測量平面進入的部分的陰影的光敏傳感器的傳感器單元。...
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種用于測量在經矯直的呈線材狀或呈管狀的矯直材料處的殘余曲率的測量單元(350)，該矯直材料移動經過帶有兩個依次連接的可調整的帶有不同定向的矯直平面的輥直機的矯直系統，該測量單元包括：
2.根據權利要求1所述的測量單元，其特征在于用于將呈桿狀的區段如此地緊固在第一固定點處和在相對第一固定點間隔的第二固定點處的設備(510,610)，即，對于所述固定點中的每個而言僅如此地預先給定呈桿狀的矯直材料的垂直位置和橫向位置，即，呈桿狀的矯直材料的處在所述固定點之間的區段除了重力之外無作用力；
3.根據權利要求1或2所述的測量單元，其特征在于，所述測量單元具有用于由移動穿過所述矯直系統的矯直材料分離可預先給定長度的呈桿狀的區段(110-a)的切割設備(370)，其中，優選地所述切割設備(370)與所述測量裝置(500)一起被裝配在共同的機架上或處。
4.根據權利要求1、2或3所述的測量單元，其特征在于，所述測量單元(350)被如此地配置，即，所述矯直材料在其中矯直材料移動經過所述矯直系統(400)的這樣的轉動位置中是可測量的。
5.根據前述權利要求中任一項所述的測量單元，其特征在于防扭轉設備(514-1,514-2)，其被如此地配置，即，設置用于測量的分離的呈桿狀的區段(110-a)圍繞其縱軸線的轉動位置在矯直與測量之間如此地保持不變，即，所述矯直材料在其中矯直材料移動經過所述矯直系統(400)的這樣的轉動位置中是可測量的。
6.根據前述權利要求中任一項所述的測量單元，其特征在于控制單元(390)，其在運行模式中被如此地配置，即，所述切割設備(370)和所述測量裝置(500)如此協調地被操控，即，經矯直的矯直材料的前部的端部區段(112)借助于受控制的進給被輸送到所述測量裝置(500)中的測量位置處，所述矯直材料然后借助于所述測量單元(350)的防扭轉設備(514-1,514-2)被固定以防扭轉、尤其在水平方向上被夾緊，且然后所述切割設備(390)被操控，以便于將待測量的呈桿狀的區段由所述矯直材料的剩余部分分離。
7.根據前述權利要求中任一項所述的測量單元，其特征在于，所述測量單元(350)具有轉動位置調整輔助設備(550)，其被配置用于在與適合用于確定呈桿狀的區段(110-a)的轉動位置的轉動位置標記(115)在功能上的相互作用中在呈桿狀的區段(110-a)處確保如下，即，呈桿狀的區段可被如此地容納在所述測量單元中，即，呈桿狀的區段在限定的轉動位置中是可測量的，該轉動位置處在相對在其中所述矯直材料移動經過所述矯直系統(400)的轉動位置的已知的關系中，其中，優選地所述轉動位置調整輔助設備具有至少一個轉動位置識別設備，其被設置用于識別在呈桿狀的區段(110-a)處的轉動位置標記(115)，其中，轉動位置識別設備優選從如下組中被選出：
8.根據前述權利要求中任一項所述的測量單元，其特征在于，所述測量裝置(500)在入口側處具有第一夾緊裝置(510-1)且在縱向上對此間隔地具有第二夾緊裝置(510-2)，其中，在所述夾緊裝置(510-1,510-2)之間的區域中布置有測量系統(520)的部件，該測量系統限定了橫向于、尤其垂直于縱向定向的測量平面(524)且被設計用于確定所放置的呈桿狀的區段(110-a)在所述測量平面(524)中的位置，其中，優選地所述夾緊裝置中的每個如此地具有以水平轉動軸線裝配的支撐輥(512-1,512-2)和兩個借助于驅動器...
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