CN101678423A - 用于在滚圆板材时调节挠曲站的方法和装置 - Google Patents

Abstract

在滚圆板材段(1，2)、尤其是借助滚圆机以形成罐侧壁时，在滚圆站的前面在挠曲站(50)中进行板材的预处理。在此测量板材在测量板(38)上的碰撞位置(x，y，y’)并且将表示碰撞位置的信号在显示器(25)上显示，由此操作人员可以根据实际的碰撞位置与预定碰撞位置的偏差手动地或借助驱动装置调整挠曲站的至少一个元件(7，8，9，20)。该信号也可以用于自动调节挠曲站的至少一个元件。

Description

用于在滚圆板材时调节挠曲站的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于在滚圆板材之前调节用于预处理板材的挠曲站(Flexerstation)的方法，其中在该挠曲站中，板材碰撞到测量板上的预定碰撞位置用作为用于调节挠曲站的至少一个可调节的元件的尺度。本发明还涉及所述方法在焊接容器侧壁时的应用。此外，本发明涉及一种具有至少一个可调节的挠曲元件的挠曲站。另外，本发明涉及一种具有这种挠曲站的滚圆机构和用于制造容器侧壁的、具有这种滚圆机构的焊接装置。

背景技术

在滚圆板材以形成容器侧壁坯件时已知，在滚圆机构的真正的各滚圆元件的前面设置所谓的挠曲站。在该挠曲站中对每个板材进行预滚圆，但是该预滚圆在挠曲站中绝大部分又被减弱。通过这种弯曲和回弯或者说预滚圆和恢复滚圆去除来自板材的应力，该应力在滚圆机中的真正的滚圆时可能对结果产生不利影响。可是，板材的在输送方向上前面的区域通常不恢复滚圆，而是保持来自挠曲站的预滚圆，以改善滚圆机的滚圆结果。在US-A-5 209 625中描述这种预滚圆站或挠曲站，其具有辊16和17以及预滚圆元件21，其中平台20与盖22又减弱预滚圆，除了在板材的在输送方向上前面的棱边的区域内。还已知并且下面也描述，挠曲楔在预滚圆之后承担回弯功能。按照现有技术，手动地进行挠曲站和在此尤其是挠曲楔的基本调节。通过手动旋转整个滚圆机构将测试板材输送通过挠曲站，并且该测试板材必须在一确定的区域内碰撞到一块板上。如果不是这种情况，则必须改变挠曲楔的位置。这个过程有可能必须重复多次，直到找到正确的调节或者说为滚圆机构的后续的滚圆站达到正确的预滚圆。在调节挠曲楔时必须松开螺钉，它们可能部分地难以接近并且通常也必须拆除滚圆楔，以便能清楚地看到板材在测量板上的碰撞位置。

所述类型的方法和装置通常在板材加工工业中在滚圆板材时、尤其是在由板材制造容器侧壁、尤其是罐侧壁时使用。为此，将容器侧壁坯件在滚圆之后直接输送到用于焊接侧壁纵缝的焊接机中。在此，板材拆垛装置、滚圆机构和焊接机通常形成一个单元。例如由DE-A-3330 171或由上述的US-A-5 209 625已知用于制造罐的相应设备。在此这样进行滚圆，使得可以将所形成的罐侧壁直接引导到用于缝搭接的Z轨道中。为了滚圆，将具有限定尺寸和在标准中确定的材料特性的矩形裁切的板材段由进给系统推到被驱动的第一输送辊副中，由多个被驱动的输送辊以100m/min至450m/min的速度继续输送并且在具有滚圆系统的滚圆机中借助于具有辊或辊系的各楔弯曲成圆形的侧壁。在此借助挠曲站的元件进行先行的塑性变形，如同所述的那样。

发明内容

本发明的目的在于，避免上述的在调节挠曲站时的缺陷。

这个目的对于开头所述类型的方法这样来实现，即，在板材受机动驱动地通过挠曲站行进时，测试板材在测量板上的碰撞位置通过传感装置来确定，由此提供表示碰撞位置的信号，以此在显示装置上显示出碰撞位置或由此推导出来的值，和/或以此通过挠曲站的控制装置和驱动装置调节该挠曲站的对该挠曲站的预滚圆进行确定的元件，使得与预定碰撞位置的偏差减小。

通过按照本发明的工作方式省去手动旋转板材通过滚圆机构或挠曲站，因为通过传感装置在机动运行中确定碰撞位置。在显示装置上可以显示出在测量板上的实际的碰撞位置或者说实际碰撞位置，其中优选也示出预定位置。利用碰撞位置的信息，操纵人员便可以手动地调节挠曲站的可调节的元件，使得与预定碰撞位置的偏差更小和尽可能为零。在此，预定碰撞位置在显示器上的上述显示可以是有帮助的。预定碰撞位置按照现有技术是已知的并且与要被滚圆的板材和滚圆速度有关。代替碰撞位置，可以显示出由此推导出来的信号，例如直接显示出用于调整挠曲站的可调节的元件的数值。附加于或代替于显示，通过表示碰撞位置的信号可以自动地调节挠曲站的对通过该挠曲站的预处理进行确定的元件。在各种情况下都产生更少的时间消耗，因为碰撞位置不必再由操作人员以视觉方式在测量板本身上确定并且避免为此所需的、滚圆元件(楔)的拆除。

用于调节挠曲站的方法优选在滚圆容器侧壁时为了焊接该容器侧壁而在电的电阻缝焊机上应用，其中各单个的板材段连续地且以100m/min至450m/min的高速行进经过挠曲站和滚圆站，以及然后经过焊接装置。相应地，同样根据碰撞位置进行调节，该碰撞位置以与稍后的、在批量生产中滚圆时的速度相等的速度而得到。

对于开头所述的装置，所述目的这样得以实现，即所述挠曲站具有传感装置和控制装置，通过它们能在板材受机动驱动地通过挠曲站行进时确定测试板材在测量板上的碰撞位置，由此提供表示位置的信号，通过该信号能在显示装置上显示出碰撞位置或由此推导出来的值，和/或通过该信号经由控制装置和驱动装置能调节挠曲站的对板材在该挠曲站中的预处理进行确定的元件，使得与预定碰撞位置的偏差减小。

由此得到借助于方法阐述的优点。

本发明还涉及一种具有这种挠曲站的滚圆机构以及一种用于容器侧壁的、具有这种滚圆机构的焊接装置。

用于形成容器侧壁坯件的滚圆机构或滚圆机尤其是为了形成罐侧壁坯件而设计成用于以100至450m/min的速度滚圆。已被滚圆的容器侧壁坯件被从滚圆机供应给用于罐侧壁的焊接装置，该焊接装置具有焊接滚子、尤其是具有在其上运行的金属丝中间电极，以及用于定位侧壁棱边的Z轨道。因此以在100m/min至450m/min范围内的行进速度进行碰撞位置的测量，以在运行速度时确定碰撞位置。作为可调节的挠曲元件，优选根据信号调节跟在挠曲辊之后的挠曲楔。碰撞位置的测量优选以电的方式通过经由碰撞的板材在测量板上建立电接触导通而进行。

附图说明

由从属权利要求并由以下借助附图的描述给出本发明的其它设计方案、优点和应用。附图中：

图1示意示出用于滚圆容器侧壁的具有挠曲站的装置，

图2示意示出用于阐述本发明实施形式的挠曲站，

图3示出图2的测量装置的局部透视图，以及

图4示出图2和3的测量装置的电路图。

具体实施方式

图1和2以侧视图示意示出本发明的实施形式，其中作为示例示出在用于滚圆彼此接续的板材段的滚圆机中对挠曲站的调节，如其在批量生产容器侧壁坯件或在焊接容器侧壁、尤其是罐侧壁时使用的那样。但是，本发明也可以在任意其它的滚圆过程中或滚圆机中用于调节挠曲站。

在所示的示例中可以看出，作为示例示出各板材段中的段1和2，这些板材段被从堆垛10拆垛并且送到输送装置3中，该输送装置用作用于滚圆机4的供给段，该滚圆机具有挠曲站。在此，各板材在箭头A的方向上行进通过由供给段和滚圆机组成的该布置结构。在这里未详细阐述堆垛10的拆垛和到输送装置3中的运送，因为这对于技术人员来说是公知的。此外，如果也优选的话，输送装置3可视为选用的，从而板材也可以直接由堆垛10交付到滚圆机4中。在所示的实施形式中，输送装置3装备有多个辊副，它们输送相应的板材段到滚圆机4的入口19上，在那里在本示例中挠曲站50以第一元件20开始。输送也可以按与利用所示的辊副不同的方式构造。在滚圆机构或者说滚圆机4中，将每个板材段滚圆成侧壁坯件，如这对于板材段2的在行进方向上前面的部分可见的那样。在此，滚圆以一通过调节滚圆机给定的预定滚圆半径进行并且导致滚圆半径R；这以例如100m/min至450m/min的滚圆速度VR、尤其是在滚圆罐侧壁坯件时进行。滚圆机以各种实施形式已知、尤其是也用于罐侧壁，其中滚圆机在简单的形式中可以设置成具有两个辊11和12的双辊式滚圆机。例如由EP-A-1197 272也已知具有多个辊的滚圆机。优选地，滚圆机构在其调节方面为了确定滚圆在滚圆运行中是可控的。在本实施例中示出，在滚圆辊11和12的前面可以设有一预滚圆楔14。同样，可以在滚圆辊11、12的后面设有一滚圆楔13。在滚圆机构4的真正的滚圆站的前面设有挠曲站50，该挠曲站在所示的实施形式中是滚圆机构的一部分，但是它也可以是单独的站。在所示的示例中，挠曲站具有辊9和8、作用于由辊中出来的板材上的挠曲楔7以及在挠曲站入口处的提到的楔20。挠曲站用于预处理和用于去除板材中的应力，如同阐述的和例如由开头所述的US 5,209,625已知的那样。

在此，挠曲站的至少一个元件为了其匹配于要被滚圆的板材材料和滚圆速度是可调节的，这是已知的，其中调节在真正的滚圆运行开始之前或者在容器侧壁情况下在其批量制造之前进行。该元件可以是能手动调节的，如同已知的那样，或者可以设置可控的机动调节。优选调节所提到的挠曲楔。挠曲站的优选被驱动的可调节的元件以及必要时滚圆机的滚圆元件也设有驱动装置(下面称为促动器)，这些驱动装置可以使这些元件在其通常的调节可能性的框架内运动，以使挠曲站的控制装置能实现调节；各促动器对挠曲站的元件以及(如果规定的话)也对滚圆机的元件的影响在各附图中通过从促动器出来到相应元件中的箭头象征表示，元件的运动通过另外的箭头象征表示。各促动器与控制装置5的连接通过各导线40象征表示。因此通过促动器6使挠曲楔7在箭头B的方向上运动。这也对应于挠曲楔的手动可调性，如果没有为调节设置促动器的话。如果按照图2设置挠曲辊9的调整，该调整就通过促动器29在箭头C的各方向上进行，或者必要时手动地以相应的方式进行。如果设置挠曲站的楔20的调整，则该调整通过促动器21在箭头d的方向上进行，或者相应地手动进行。在滚圆站中，通过促动器15可以使预滚圆楔14在箭头E的方向上运动。对于辊11和12可以设置一确定它们相互间的距离的驱动装置，它作用于所述辊中的一个或两个上并且它作为促动器16示意示出。此外，促动器17可以作用于滚圆楔13上，以使该滚圆楔在箭头D的方向上运动。可以设置所有这些促动器或仅设置其中之一，以及任意的组合是可能的。

借助于图2至4更详细地阐述优选的实施例。在图2的挠曲站50中示出，位于其中的要预处理的板材1如何到达在测量板38上的预定碰撞位置x。按照现有技术，该预定碰撞位置对于给定的板材材料和在滚圆机的后续的滚圆站中的规定的滚圆速度是已知的。如果板材在挠曲站50中在以规定的用于滚圆的速度行进时到达在测量板38上的碰撞位置x，则挠曲站的调节是正确的。如果板材1过早地、例如在碰撞位置y处碰撞，如以虚线所示的那样，则必须调整挠曲站50的元件，以使碰撞位置尽可能位于位置x处。如果板材过迟地在碰撞位置y’处碰撞，这同样以虚线示出，则反向调整挠曲站的元件。优选调整挠曲楔7，其中在这个示例中调整可以在箭头B的各方向上进行。这可以手动地进行或者通过促动器6进行。该促动器可以手动控制或者优选通过挠曲站的控制装置5控制，该控制装置也可以是滚圆机的控制装置。代替或附加于调整挠曲楔7，可以调整挠曲辊9或8和/或楔20，这对于技术人员来说在原理上是已知的并且在这里不再详细阐述。按照本发明，现在通过具有传感装置的测量装置确定板材在测量板上的碰撞位置。这可以是任意的、能确定板材碰撞到测量板上的板材位置的传感装置。在此，传感装置可以例如借助超声波距离传感器、借助光学传感器如光电装置对或者借助摄像和图像处理确定位置。

优选地，通过板材在测量板38上的电接触导通确定碰撞位置。优选的还有，在此得出直到板材——从一确定的初始位置开始——碰撞在测量板上的时间。当输送速度已知时，该时间是用于碰撞位置的尺度。测量装置具有至少一个传感器45，利用该传感器可以在测量装置处或内检测相应的板材1的到来。尤其是检测板材的在输送方向A上的前棱边，尤其是通过光学传感器、尤其是一个光电装置对或多个光电装置对。板材1的该识别在测量装置处在时刻t₀开始时间测量。该时间测量可以通过单独的时间测量工具进行或者通过上面已经提到过的控制装置5进行，该控制装置在这种情况下也控制测量装置或者是该测量装置的一部分并且接收传感器45的传感器信号。在图2中示出该变型方案。该时间测量在时刻t₁结束，其中板材的前棱边碰撞在测量板38上，这经由导线38’通知控制装置5。如在图2中以侧视图可见，时间t₁根据挠曲站的调节是不同的并且因而构成用于调节该挠曲站的尺度。因此，如果在碰撞在位置y上时结束时间测量，时间t₁就会较短，或者如果通过碰撞在位置y’上结束时间测量，时间t₁就会较长。因此，通过测量装置得出的时间可以换算成碰撞位置的位置，因为板材通过挠曲站的输送速度是已知的。因此，测量装置或在本示例中控制装置5可以在显示器25上显示出碰撞位置，这还要更详细地阐述并且必要时经由挠曲站的至少一个促动器引起对挠曲站元件的修正调节，如果测得的碰撞位置偏离预定碰撞位置。

对板材的前棱边碰撞到测量装置的测量板38上的识别优选以电的方式实现。这通过这样的方式实现，即测量板38位于第一电位上，而辊8、9中的至少一个位于另一电位上，并且必要时挠曲楔7也位于辊的电位上。如果导电的板材的前棱边碰撞到测量板38上，则这两个电位短接，这可以通过相应的电流或测量电压的相应的电压降来确定。因此停止时间测量，或者说确定出在通过传感器45识别出前棱边和前棱边碰撞在测量板38上之间的时间以及因而板材在挠曲站50中的碰撞位置。对于被涂层的板材，在辊8、9和必要时挠曲楔7与板材之间的电接触导通可能是不足够的或未给出的。因此优选将测量板38构造成具有多个彼此电绝缘的、并排的测量部件38a、38b、38c、38d等，它们交替地同样位于不同的电位上。由此也可通过这些测量部件的、通过板材的总是未被涂层的前棱边实现的短接来以电的方式检测在测量板38上的碰撞。这些部件可以楔形地构成，如在图2和3中可见。图3以简图示出并排的测量楔中的一些。图4示出相应的测量电路图，具有测量电压源U_S，其中辊8或9和挠曲楔7位于地电位上。测量楔38b、38d等(在图4中为了简化只示出38b)同样位于地电位上。而测量楔38a、38c等(在图4中只示出38a)则位于正电位上。因此，用于测量电压的、通过板材在测量板38上的碰撞实现的电短路可能性存在于测量楔-测量楔、测量楔-挠曲楔或测量楔-辊短接时，其中测量电压能被检测地降低并且时间测量因此停止。电压降检测在图4中通过电压计表示并且可以按任意的、对于技术人员已知的方式通过测量装置或在本示例中尤其是通过控制装置5实现。电阻R选择成如此之大，使得短路电流保持在所期望的极限之内。

按照本发明的第一实施形式，在光学显示器25上显示出碰撞位置，该显示器可以是显示屏或其它的显示装置。这例如可以这样实现，即示出一条线，这条线对应于测量板的必要时缩短的纵向延伸，在该纵向延伸上示出一个对应于碰撞位置的点。因此操作人员得到同一信息，该信息按照现有技术可通过在板材碰撞时露出测量板和对其视觉观察获得。然后操作人员可以评价碰撞点是否位于所期望的位置上，并且必要时可以手动调节挠曲站的元件、尤其是挠曲楔7。如果在显示器上也显示出预定碰撞位置x或对于此允许的区域，则评价变得容易，从而操作人员可以简便地使实际碰撞位置例如y或y’与之建立关系。在另一变型方案中，由表示碰撞位置的测量信号显示推导出来的值，例如这样一个值，必须以该值手动地调整挠曲站的元件，以从所达到的实际碰撞位置到达预定碰撞位置。因此，如果必须借助位于那里的刻度以正5个单位调整挠曲楔7，则可以例如显示值+5。测量装置、尤其是控制装置5可以由测得的实际碰撞位置与预定碰撞位置的偏差计算出该推导出来的显示值+5。代替纯手动调整，操作人员可以借助机动驱动装置或借助促动器调整挠曲元件，然而其中通过操作人员实现对促动器的控制。在此，经由促动器给控制装置5的反馈可以在显示器25上显示调节，从而操作人员可以检查他是否正确地执行调整来减小实际碰撞位置与预定碰撞位置的偏差。也可以由碰撞位置推断所得到的预滚圆并且将它作为推导出来的值显示。

在可与所述显示器组合或与之独立地设置的另一实施形式中，对挠曲元件的调节不是手动地、而是直接经由促动器通过控制装置5根据测得的实际碰撞位置与预定碰撞位置之间的差进行。因此通过控制装置5借助促动器6可以使尤其是挠曲楔7向上摆动，以使对于下一板材的实际碰撞位置从位置y向位置x移动。通过另一测试板材便可以证实挠曲楔的正确的调节。

控制装置还可以通过用于滚圆机的滚圆站元件的各促动器也影响滚圆自身。

所述方法和装置尤其是在焊接罐侧壁时使用。

在本申请中描述了本发明的优选实施例，而要指出，本发明不局限于这些实施例并且也可以按其它方式在所附权利要求书的范围内构成。

Claims (18)

1.用于在滚圆机构(4)中在滚圆要被滚圆的板材(1，2)之前调节用于预处理所述板材的挠曲站(50)的方法，其中在该挠曲站中，至少一个测试板材碰撞到测量板(38)上的预定碰撞位置(x)用作为用于调节挠曲站的至少一个可调节的元件(20，9，7)的尺度，其特征在于，在板材受机动驱动地通过挠曲站行进时，测试板材在测量板上的碰撞位置(y，y’)通过具有传感器(45，38)的测量装置来确定，由此提供表示位置的信号，以此在显示装置(25)上显示出碰撞位置或由此推导出来的值，和/或以此通过控制装置(5)和驱动装置调节挠曲站的对板材通过挠曲站的预处理进行确定的各元件中的至少一个，使得对于后续的板材减小与预定碰撞位置的偏差。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述挠曲站(50)在板材行进方向上具有一作用于板材上的第一元件尤其是楔(20)、一上面和一下面的挠曲辊(9，8)和一后续的作用于板材上的另外的元件尤其是挠曲楔(7)。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据表示碰撞位置的信号调节所述另外的元件(7)和/或调节第一元件(20)。

4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，根据表示碰撞位置的信号调整至少一个所述挠曲辊(9)相对于另一挠曲辊(8)的位置。

5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述传感装置以电的和/或机械的和/或光学的和/或声学的方式测量碰撞位置。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，以电的方式这样测量碰撞位置，即，在板材行进时在一预定的位置处检测该板材，在此尤其是在挠曲辊的前面检测该板材的前棱边，并且从该检测起进行时间测量，利用该时间测量确定直到板材与测量板(38)电接触导通的时间。

7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，在显示装置上显示出碰撞位置(y，y’)和预定碰撞位置(x)。

8.用于由单个的板材段(1，2)批量制造容器侧壁、尤其是罐侧壁的方法，在该方法中将各单个的板材段从堆垛(10)经由供应段(3)或者直接地供应给具有挠曲站(50)的滚圆机(4)并且在该滚圆机中滚圆，其中滚圆以100m/min至450m/min的速度进行并且将已被滚圆的容器侧壁坯件从滚圆机供应给用于侧壁的焊接装置，该焊接装置具有用于定位侧壁棱边的Z轨道和焊接滚子、尤其是具有在其上运行的金属丝中间电极，其中在批量制造之前在挠曲站中借助至少一个测试板材段通过这样的方式来调节挠曲站的至少一个可调节的元件(20，9，7)，即，确定测试板材段在测量板(38)上的碰撞位置与预定碰撞位置(x)的偏差，其特征在于，板材在测量板上的碰撞位置(y，y’)在板材受机动驱动地通过挠曲站行进时通过传感装置(45，38)来确定，由此提供表示位置的信号，以此在显示装置(25)上显示出碰撞位置或由此推导出来的值，和/或以此通过挠曲站的控制装置和驱动装置调节该挠曲站的对板材通过挠曲站的预处理进行确定的元件，使得对于后续的板材减小与预定碰撞位置的偏差。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述挠曲站(50)在板材行进方向上具有一作用于板材段上的第一元件尤其是楔(20)、一上面的和一下面的挠曲辊(9，8)和一后续的作用于板材上的另外的元件尤其是挠曲楔(7)。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，以电的方式这样测量碰撞位置，即，在板材段行进时在一预定的位置处检测该板材段，在此尤其是在挠曲辊的前面检测该板材段的前棱边，并且从该检测起进行时间测量，利用该时间测量确定直到板材与测量板(38)电接触导通的时间。

11.用于在滚圆机构(4)中预处理要被滚圆的板材(1，2)的挠曲站(50)，其中在该挠曲站中，能得出板材碰撞到测量板(38)上的预定碰撞位置(x)作为用于调节挠曲站的至少一个可调节的元件(20，9，7)的尺度，其特征在于，板材在测量板上的碰撞位置(y，y’)在板材受机动驱动地通过挠曲站行进时能通过传感装置(45，38)确定，由此能产生表示碰撞位置的信号，以此在显示装置(25)上能显示出碰撞位置或由此推导出来的值，和/或以此通过挠曲站的控制装置和驱动装置能调节该挠曲站的对板材通过挠曲站的预处理进行确定的元件，使得对于后续的板材减小与预定碰撞位置的偏差。

12.如权利要求11所述的挠曲站，其特征在于，所述挠曲站(50)在板材行进方向上具有一作用于板材上的第一元件尤其是楔(20)、一上面的和一下面的挠曲辊(9，8)和一后续的作用于板材上的另外的元件尤其是挠曲楔(7)。

13.如权利要求12所述的挠曲站，其特征在于，根据表示碰撞位置的信号能调节所述另外的元件(7)和/或能调节第一元件(20)。

14.如权利要求11至13中任一项所述的挠曲站，其特征在于，碰撞位置能以电的和/或机械的和/或光学的和/或声学的方式测量。

15.如权利要求14所述的挠曲站，其特征在于，以电的方式这样测量碰撞位置，即，在板材行进时从一确定的位置起能执行时间测量并且由此能确定直到板材与测量板(38)电接触导通的时间。

16.如权利要求15所述的挠曲站，其特征在于，测量板(38)分成多个并联的、相互电绝缘的测量部件(38a，38b，38c，38d)。

17.滚圆机，具有如权利要求11至16中任一项所述的挠曲站。

18.用于罐侧壁的焊接装置，具有用于定位侧壁棱边的Z轨道并具有焊接滚子、尤其是具有在其上运行的金属丝中间电极，包括如权利要求17所述的滚圆机。

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