CN103958160B - 用于制造管体的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明设计一种用于制造周向封闭的管状管体的设备，包括：用于沿着传送方向传送基体(10)的传送装置，以及管成型装置(12)，该管成型装置设计用于将幅面状的、具有第一和第二纵向边缘(18、19)的基体(10)成型为管状件(13)，其中，沿着圆周方向通过所述的第一和第二纵向边缘(18、19)构成或者限制沿传送方向延伸的接触区域(20)、尤其对接区域或重叠区域，其中，所述管成型装置在变型区域(21)内引起所述基体(10)变型为管状件(13)，以及用于将所述管状件(13)在焊接周向位置上焊接的焊接装置(22)，以及沿传送方向在变型区域(21)之前用于测量所述基体(10)位置的第一传感器装置(27)，以及用于横向于传送方向调节基体幅面位置的调节装置(26)，以及第一控制装置(31)，该第一控制装置在考虑所述第一传感器装置(27)的测量值的情况下如此控制所述调节装置(26)，使得所述幅面状基体(10)被保持在横向于传送方向的规定位置上、或者使得所述幅面状基体(10)朝向规定位置被调节。

Description

用于制造管体的设备和方法
本发明涉及一种根据独立权利要求的前序部分所示的用于制造周向封闭的管状管体的设备以及方法。
根据现有技术已知用于制造管体的制造设备。为了制造管体，将幅面状的基体通过传送装置，例如滚轮和/或辊子沿着传送方向传送，并且通过管成型装置，例如通过滚轮、辊子和/或固定的导向板，绕着圆柱芯轴成型为管状件。为此，两个分别在基体幅面的纵向边缘之一上连接的边缘区域相接触，在接触区域的管状件内，例如以重叠区域的形式，在该区域内两个边缘区域相重叠，或者在接触位置上，例如以对接边缘的形式，其中，基体的两个纵向边缘相互贴近(其中，下面所述的“接触区域”和“接触位置”概念上是相同的和能够互换的)。在这种接触区域内，例如借助高频焊接设备将两个边缘区域在构成焊缝的情况下相互焊接。
通过多个不同的影响因素能够使得接触区域远离由焊接设备所限定的焊接位置，这通常会导致产生有缺点的管体。如果接触区域在焊接区域之外或者只部分地通过焊接区域延伸，则能够导致管体的紧密性和/或抗压性不足。
接触区域沿圆周方向的移动例如在转动基体幅面时、在不均匀地卷起基体时或者在基体幅面受到波动的拉应力时会出现。为了抑制这种有干扰的位置波动，使用这样一种系统，它能够试着固定地保持基体幅面垂直于传送方向在进入成型为管状件的过程前、即在成型区域之前的位置。为此，例如使用超声波传感器，其至少测量基体幅面的一个纵向边缘，还使用调节装置，例如以能转动的辊子形式的调节装置，其能够在必要时修正边缘位置与规定位置之间的偏差。
这种类型的监控虽然考虑到在测量位置上的基体幅面逐点的边缘位置，但不是基体幅面的整体定向，即通过在边缘传感器上的基体幅面所成的角度，因此，虽然保持规定边缘位置，但是接触区域在焊接装置上的位置还是能够明显地与焊接位置发生偏移。在边缘传感器位置和焊接位置之间出现的影响因素也不用被考虑。这种影响因素例如包含幅面应力和幅面延伸的波动，以在芯轴和基体之间的摩擦和以基体的滑动或者以成型装置(例如成型带)的位置波动为条件。因此，这虽然能够将幅面位置控制和修正到规定位置，但是也能够导致接触区域与焊接区域的偏差。
目前，这种干扰影响被这样补偿，由操作者如此手动地调整幅面边缘的规定位置，使得接触位置重新与焊接位置重合。这是昂贵的，耗费时间的(因为会由此产生废料)和要求有经验的技术人员，这使得经常在控制问题上花费大量时间。
由JP 59 230727 A已知一种在制造管体领域外的设备，该设备能成型圆柱形的电影胶片，并且以这种形状将电影胶片的两个重叠的边缘焊接。这种设备包括传感器装置，该传感器装置识别电影胶片的边缘的偏移，还包括调节装置，该调节装置能够使得电影胶片横向于胶片的传送方向进行偏移。
由JP 5 250944 A已知一种用于为具有绝缘材料的金属芯包皮的设备，该绝缘材料用于制造导电线。这种设备包括超声波传感器，其可确定绝缘材料的边缘中的一个的位置，还包括调节装置，该调节装置这样影响边缘的周向位置，使得尽可能固定地保持该位置。
由WO 03/024694 A1已知一种用于制造管状体的设备，在焊接后通过红外线传感器在维持预定的温度曲线下检查重叠区域，并且在发现偏差时输出用于借助安置在成型区域内的导向楔转动成型漏斗口的信号。
由WO 2006/013171 A1已知用于制造软管筛的设备，其中，通过成型凸肩成型薄膜幅面，并且将薄膜幅面的两个边缘相互连接。重叠的边缘的周向位置在这种设备中是固定的，其中，每个边缘的轴向延伸通过调节薄膜幅面在成型装置之前的位置而能够被调节。
从现有技术出发，本发明所要解决的技术问题是，如此改进根据独立权利要求前序部分所述的用于制造周向封闭的管状管体的设备和方法，使得所制造的管体的质量最优化，并且同时将用于无摩擦工作的费用最小化。
所述技术问题借助具有权利要求1的特征的设备或通过具有独立方法权利要求的特征的方法所解决。本发明有利的改进方案在从属权利要求中给出。
在这种设备中，设置优选沿着传送方向在变型区域前和优选靠近(尤其在传送方向上距离小于20cm)调节装置安置的第一传感器装置，其被设置用于测量基体幅面的位置。由此获得调整变量，借助该变量能够监测运行。第一传感器装置能够例如通过测定至少一个纵向边缘和/或测定优选不间断地沿传送方向延伸的特征(尤其是标记)来测定基体幅面的位置。
优选第一传感器装置包括超声波传感器，该超声波传感器测定至少一个基体的纵向边缘的位置。超声波传感器在此适用是由于其较低的易干扰性。基体的纵向边缘是特别显著的区域，其能够被很好地测定。此外，还能够考虑使用多个超声波传感器，并且测定两个纵向边缘，由此可能获得更高的精确度，或者能够推导出次级参数，例如基体幅面宽度。
调节装置优选被安置在沿传送方向的变型区域之前，和优选靠近(尤其沿传送方向距离小于20cm)地安置这些调节装置。
具有独立权利要求特征的设备相对根据权利要求1的前序部分所述的现有技术的设备能够以更高的效率制造具有特别高质量的管体，，并且不再需要操作者的手动干预。通过将附加的第二传感器装置，例如超声波传感器和/或光学图像测量装置设置在变型区域、优选在管成型装置的高度上(即在传送方向部段内，管成型装置与基体能直接相互作用的区域或接触区域在该传送方向部段上延伸)或者在沿传送方向在变型区域之前设置的区域内(传送方向部段)，和/或沿传送方向在变型区域之后，使得能够到达上述目的，该第二传感器装置用于测量基体的特征。在此，变型区域可以理解为这样一种区域(传送方向部段)，在该区域内基体通过管成型装置从幅面件成型为管状件，其中，这种区域通常通过能到达管成型装置与基体能直接相互作用的区域，亦即沿传送方向在管成型装置之前和/或之后或与基体直接相互作用的区域。因此，这种变型区域例如在使用包括成型带(Formband)的管成型装置时还包括基体的区域，在该区域内基体通过成型带已经转换为管状件，但是仍未与成型带分开。根据现有技术，传感器装置显然被安置在成型区域之前，因为基体位置由于简单的幅面形状在此可以想象是更容易被测定地，和为了进行快速调整迫使基体位置尽可能地靠近调节装置。但是，根据本发明的布置，将附加的第二传感器装置安置在成型区域内和/或沿传送方向在成型区域后，确能产生意想不到的优点，即在调节装置进行调整时能够考虑到管成型装置对基体位置的影响。
根据所测定的特征，能够确定接触区域相对焊接装置的周向位置和/或确定为此成正比例的数值。优选基体的特征是接触区域的周向位置，基体的纵向边缘之一的位置和/或在基体上的标记。为了特别精确地定向相对焊接装置的接触区域，所述标记优选不间断地沿传送方向延伸，从而在任意时刻能够相应地测定和修正偏差。
接触区域的周向位置尤其适用作为要被测定的特征，在已知的框架条件下(尤其已知基体幅面宽度)，但是仍能够考虑测定沿传送方向的在限定位置上的基体边缘的周向位置，因为例如能够通过与焊接装置的距离(沿传送方向)和芯轴的几何形状直接地测定接触区域在焊接装置上的周向位置。类似地还能够考虑测定在基体上的标记，该标记具有与基体纵向边缘限定的距离。管成型装置(变型区域)优选沿传送方向至少部分地(例如作为成型辊和/或成型带)设置在芯轴之前。
设置第一控制装置，通过控制装置这样根据第一传感器装置的测量值来控制调节装置，使得调节装置必要时补偿与规定位置的偏差，该控制装置将基体幅面保持在管成型装置之前横向于传送方向的给定位置上。因此，在接触位置上的波动能够由于在管成型装置之前的基体幅面位置内的波动而得到事先避免。
此外，设置第二控制装置，该第二控制装置如此根据第二传感器装置的传感器信号来控制调节装置，使得沿圆周方向的接触区域转向焊接位置方向，或者被保持在焊接位置上。第二控制装置能够间接地控制调节装置，亦即例如通过第一控制装置，其中第二控制装置的输出信号作为第一控制装置的输入信号，例如实现具有两个分调整阶段的阶梯式调整的方式(分调整阶段的调节器能够由第二和第一控制装置构成)。可选地还能够考虑，控制装置能直接地控制调节装置，即没有其他的控制装置，尤其没有其它(内)调节电路。
第二控制装置和第一控制装置在考虑第二传感器装置和第二传感器装置的测量值的情况下共同作用在调节装置上，其中，优选第一控制装置还能够是第二控制装置的一部分，或者能够集成在第二控制装置内，即能够设计为共同的控制装置，例如以微处理器的形式，该微处理器根据第二和第一传感器装置的测量值算法上的关系(例如加权平均值)向调节装置输出合适的控制信号，以便将沿圆周方向的接触区域调节向焊接周向位置，或将其保持在焊接周向位置上。
通过本发明能够自动地实现(在没有操作者手动干预的情况下)将接触区域持续地保持在焊接位置上，或者对可能的偏差快速做出反应。这样降低了由于在接触区域外的“错误焊接”而产生的废品。本发明总体上改进了焊缝的质量，并且由此改进了管体的质量，尤其它的负荷能力。
在此，接触区域能够例如是两个纵向边缘区域的重叠区域。还能够考虑到，接触区域设计为基体的两个纵向边缘的对接边缘，其中，两个纵向边缘在相同的轴向高度上(绕着芯轴)相互靠近，并且通过焊接装置相互焊接，这在技术领域上被称为“对接焊法”。
在本发明的范围内，存在由权利要求、说明书和\或附图中所公开特征的至少两个的组合。为了避免重复叙述，根据方法公开的特征也适用于根据设备和方法公开的特征和根据设备公开的特征。
当第二传感器装置沿着传送方向靠近焊接位置、尤其与焊接位置的距离小于1m、优选距离大约为20cm至80cm被安置时，是特别有利的。由此，接触位置(或接触区域)由于基体幅面在调节装置和焊接装置之间的剩余延展而产生的偏差能够得到补偿。特别优选将第二传感器装置安置在靠近焊接位置、例如沿传送方向在芯轴方向上，和优选与芯轴有轴向距离，亦即在芯轴侧向，尤其在芯轴上方的位置。
优选如此设计调节装置，使得该调节装置横向于传送方向和/或沿圆周方向调节优选仍是平坦的、即幅面状的基体。因此，入口位置在成型装置内被影响，并且由此接触触区域的周向位置也被影响。
在本发明的范围内，调节装置包括至少一个辊子，其在一定角度区域内能绕着偏转轴发生转动，该辊子垂直于传送方向(运输方向或平面延伸方向)和/或与基体的传送方向成角度地被安置。为了转动，优选使用电的、气动的或者液压式的调节驱动器。辊子能够纯被动地随着基体的运动而运动(转动)或者也能通过驱动器而主动地进行旋转。
此外还能够考虑，第一控制装置控制其它的调节装置，该调节装置设置在所述调节装置的前面或后面。因此，能够同时实现，根据现有技术已知的对幅面边缘位置的调整的优点和根据本发明的借助在成型区域内和/或后(这也要考虑管成型装置在基体上的影响)的传感器装置对基体位置的调整的优点。
还特别有利地能够将第二和/或第一控制装置设计为调节电路的调节器，例如设计为PID调节器或者适配调节器，其中，特别优选将第二控制装置设计为外调节电路的调节器，它的调节变量(输出信号)作为指令变量(输入信号或规定值)输入给设计为内调节电路的调节器的第一控制装置。通过这样形成的阶梯式调整使得在横向方向上对幅面位置的要求在调节装置上不仅通过由第二传感器装置测定的数值还有由第一传感器测定的数值来有利地进行影响，其中，由此有效率地通过第二控制装置根据由第二传感器装置测定的测量值来影响基体幅面的规定位置，并且通过第一传感器装置测定的测量值来保证这种规定位置的遵循。
在此，能够设置桥接装置，从而使得外调节电路(有效地)是唯一调节电路，并且第二控制装置能够直接地控制调节装置，因此例如在特殊情况下能够对焊接周向位置和接触区域的分离做出较快速的反应。此外，因此还能够在短时间内补偿内调节电路的错误。
此外，还有利地设计是，如此设计和安置第一传感器装置，使得它能够测定基体幅面的宽度，例如通过探测基体幅面的两个纵向边缘。因此，能够容易地将其用于基体幅面的不同宽度。尤其当作为特征测定基体幅面的边缘位置时，基体幅面的宽度被作为关于接触区域的位置的明确信息所确定。借助该宽度信息可以测定基体幅面的边缘之一的位置，因为另一个边缘的位置根据几何学的框架条件(与宽度信息的关系)被限定，因此第二传感器装置只须包括一个边缘传感器。
优选在管成型装置之后沿基体幅面的传送方向设置长形的、优选圆柱形的芯轴，其中，管成型装置优选将基体绕着芯轴放置。这种芯轴由于它的几何形状和坚固性特别良好地适用于管体的机械成型。
优选在焊接后和优选在冷却过程后，能够通过切割装置在这个管体内分割出管形件。对于产品特别有效和有效率的是，设置这种装置，能够将这个管体和/或从产品制造过程中得到的管状件部段进行分拣和/或标记。例如，(预计)不足以满足质量要求的管体能够被根据它的幅面由鼓风装置吹出，或者被力装置机械地挑出。可选地或者附加地，单独的管体能够对应其质量例如彩色地被标记。
为了保证制造的管体具有较高质量，在本发明的改进方案中有利地设置，检查接触区域的周向位置是否在预定的数值区域(角度区域)内，并且是否分拣或标记这种管体或者管状件的部段，如果落入了这种区域内，其中接触区域在这种边界之外，并且结果导致焊接位置不完全与接触区域重合。在这种情况下，焊缝是不理想的，因此尤其在压荷载和稳定性方面，不能保证管体的质量特性。控制装置也依据由第二传感器检测到的接触区域的周向位置来控制这种装置进行分拣和/或标记。
同样地，在本发明的范围内，涉及一种用于制造周向封闭的、管状管体的方法，其中，基体幅面沿着传送方向被推送，并且在成型区域内通过管成型装置成型为管状件。所述基体在接触区域内在第一和与之平行的第二纵向边缘之间通过焊接装置而被焊接。基体幅面的位置垂直于传送方向例如被调节装置所影响。在变型区域内和优选沿着传送方向小于1m，优选在0.2m和0.8m之间在焊接装置之前，通过第二传感器装置测定接触区域的周向位置、优选在芯轴上，并且第二控制装置依据第二传感器装置的传感器信号如此控制调节装置，使得由第二传感器装置测定的沿圆周方向的接触区域沿着焊接周向位置的方向被调节(转动)或者被保持在该位置上。
在此，幅面状基体通过调节装置被保持在横向于传送方向的规定位置上，其中，尤其根据第二传感器的测量值调整规定位置。为了保持规定位置，尤其考虑第一传感器的测量值，其中，测定基体幅面边缘的超声波传感器被认为是特别有利的。
此外，有利的设计是，根据由位置装置测定的测量值得出这个管体的质量。这能够相应地分别处理它们各自的质量，例如分类、标记和/或分拣。
为了将单个管体或者管状部段分类和/或标记，根据在一定时间点上的测量值将所述的单个管体或管状部段根据本发明改进方案、通过分拣装置与剩余的管体分开，在所述这个时间点上管体或管状部段在焊接装置上。为了能够将单个管体或管状部段的测量值归类或排序，例如能够不仅为管体或管状部段还有测量值分配具体的时间戳。如果测量值在时间区间内被评价为不足的，则具有时间戳的管体或管状部段(它们在指定的时间区间内被分拣)尤其被吹出。优选具有时间上滞延的分拣进行错误的检测，从而使得这种管体被分拣，该管体在测量错误前被焊接，由此能够实现一种过滤。分拣装置能够例如通过压力喷嘴设计，该压力喷嘴将管体或管状部段从标准流程中吹出，例如进入收集器。
优选为单个管体或管状部段、尤其在穿过第二传感器装置时，单独地和/或在指定频率内分派时间戳。如果在指定时间区间内焊接关系被认为是不足够的(因为检测到接触区域在允许的区域外)，则部件(管体或管状部段)能够根据分拣装置的时间戳进行分拣。因此，例如在一个时间点上激活喷嘴，在该时间点上具有要分拣的时间戳的部件经过喷嘴，并且部件因此有针对性地被吹出。
优选基体是多层薄板，其中，进一步优选设置至少一层障碍层，该阻隔层具有很高的阻隔气体和/或液体的穿透阻隔作用。作为阻隔层例如能够使用至少一层金属薄膜或者金属层(Metallisierung)和/或至少一层阻隔塑料层，例如EVOH、PA、PETG。
在管体的第一末端安装管头，并且接着将所述管体的第二末端封闭。所述管体被用填充物所填充。将所述管体的第二末端焊接。
本发明进一步的优点、特征和细节由下面对优选实施例以及根据附图的说明得出。
附图为：
图1示出用于制造管体的设备的俯视图，
图2示出根据图1所示的用于制造管体的设备的纵视图，
图3示出调节装置的俯视图，
图4示出根据图3所示的调节装置的纵视图，
图5示出用于根据本发明的调整控制的示例性示意图，和
图6示出根据图5所示的调整控制的改进方案的示意图。
在附图中相同的部件和功能相同的部件用相同的附图标记来表示。
图1示出根据本发明优选实施方式的装置的俯视图。图2示出相同装置的纵视图。
附图示出具有两个至少局部平行的纵向边缘18和19的基体幅面10。基体幅面10。该基体幅面10通过管成型装置12被变形为围绕圆柱轴14的管状件13。管成型装置12包括凹形的导引辊16。
在成型过程中，在纵向边缘18和19之间构成接触区域20。将焊接装置22、例如以高频焊接设备形式的焊接装置和第二传感器装置24安置在接触区域20之上。
第二传感器装置24在此直接地安置在设计为重叠区域的接触区域之上，但是可选地也可以考虑将第二传感器装置24安置在接触区域不远的前方，例如安置在虚线所示的位置24b上。因此，第二传感器装置24能够测量基体的两个纵向边缘中的一个，并且根据基体的宽度和成型装置的几何尺寸测定所示边缘在焊接装置上的位置。为了确定基体的第二纵向边缘在焊接区域内的位置，可以设定恒定的错位，其中为了计算这种错位值，优选计算基体幅面10在到达管成型装置12前的宽度。可选地还能够同样地测量边缘位置(与测量第一纵向边缘的位置相类似)。
在成型之前，基体幅面10横向于运送方向(幅面延伸方向或基体的纵向方向)地被调节装置26所调节(vzweitellt)，即平行地在面延伸平面内移动。在此，将以超声波边缘传感器形式的第一传感器装置27安置在第二边缘18上。第一传感器装置27有利地在整个基体幅面上延伸(例如标记为27b地用虚线所示)，从而所述第一传感器装置能够测量基体幅面的宽度，并且该宽度被作为用于计算(例如上面所示，在已知第二纵向边缘位置的情况下计算确定第一纵向边缘在焊接区域内的周向位置)的参数所使用。
在图中未示出控制装置，该控制装置相互间以及与调节装置26之间信号式地相连接。这种控制装置能够设计为统一的控制装置或者通过逻辑分开的第一和第二控制装置(例如多个微控制器)。
基体幅面在图示平面内从右向左传输，并且借助调节装置26横向于传送方向地偏移(移动)。调节装置26的实施方式(作为至少一个能在转动框架内旋转支承的调节辊)在图3中示出，并且在下面被详细阐述。
幅面借助调节装置在横向方向(即垂直于传送方向)偏移的距离，会被控制装置所确定。该控制装置被如此设计，它们这样控制调节装置(更准确地说是调节辊的调节驱动器)，使得该调节装置能够这样调节所述基体，使得纵向边缘18被保持在规定位置上。为了识别和相应地逆向控制与规定位置的偏差，在控制调节装置26时控制装置会考虑第一传感器装置27的测量结果。例如，在下面图5中示出和阐述相应地调整。
幅面的继续向下运动(即沿着传送方向)将会使幅面状的基体10通过管成型装置12成型为管状。在此，基体被导引辊16弯曲，并且绕着轴14缠绕，其中，在基体的纵向边缘18和19上的两个边缘区域相接触，尤其相重叠或对接，并且在接触区域20之间沿周向方向在此围成重叠区域的形式。通过焊接装置22在焊接区域内焊接基体，这样构成沿着管状传送方向延伸的焊缝，在理想情况下该焊缝与接触区域相重叠。例如，通过承载高频荷载的焊接带(Schweissbaender)构成焊接装置22。
为了保证接触区域20在焊接区域内，尽可能靠近焊接装置22地安置第二传感器装置24。第二传感器装置24测量接触区域20沿圆周方向的位置。通过与焊接装置22较近的距离，接触区域20沿圆周方向在传感器装置24上的位置尽可能精确地与接触区域20沿圆周方向在焊接装置22上的位置相一致。
测得的接触区域20的位置作为传感器信号通过相应的信号导线传送给控制装置。如果接触区域20的位置与焊接区域的中心相距过远(即与焊接区域的边缘离的很近)或者所述位置完全在焊接区域外，则必须这样调整基体幅面10的位置，使得接触区域20重新偏移靠近焊接区域的中心。为此，控制装置相应地控制调节装置，由此使得基体幅面平行地偏移，从而使得接触区域沿圆周方向转向焊接区域。如果接触区域例如(沿传送方向或幅面方向)周向地沿顺时针方向移动，则必须沿着传送方向向左调整基体幅面。此外，还能够考虑通过接触区域20的位置的移动识别“脱离”和提早地防止这种脱离。相应地调整例如在图5中描述。
图3示出调节装置26的优选实施方式的俯视图。图4示出这种调节装置26的侧视图。
调节装置26包括入口辊40、转动架42、两个转动架辊43和44以及固定辊46。所述辊都是成对设置地，它们相应地处于同一高度。第一对辊由入口辊40和固定辊46构成，第二对辊是两个转动架辊43和44，它们被安装在转动架42上。转动架42借助由于视线原因没有示出、尤其电动机驱动的调节驱动器能够绕着垂直于传送方向(在转动架42上)的偏转轴48转动偏转角45。转动架42具有转动架长度47。
基体幅面10通过在调节装置26内的入口辊40延伸。所述基体幅面通过转动架42借助它的转动架辊43和44被转动，并且最后通过固定辊46离开调节装置26。
根据角度45，基体幅面10垂直于它的传送方向发生偏移。这种偏移的关系式为：
偏移量＝转动架长度*sin(偏转角)
例如，如果要求较大的偏移量，则必须提高转动角45。
本发明并不止局限于所示的实施例。第二传感器装置24能够除了所示的沿传送方向在焊接装置22之前的位置外，还可被安置在沿传送方向在焊接装置22之后。
总之，本发明提供了一种特别有利的方式，可将制造的管体的质量最优化，并且同时用于无摩擦工作的成本降到最小化。
图5示出一种用于调整调节装置26的示例性开关结构，其中，所述控制装置由第二和第一控制装置30和31构成。
因此，例如设定一种调节电路(下面称为内调节电路)，其中，第一控制装置31设计为PID调节器，并且其中，所述规定位置设定为指令变量，由第一传感器装置27测定的边缘位置设定为调整变量。第一控制装置31向调节装置26输出取决于调整偏差(即在规定位置和边缘位置之间的偏差)的调节变量，从而整体上将边缘位置引导至规定位置。
为了将接触区域沿着圆周方向(重新)转入焊接区域内，例如能够设置外调节电路，其中，将作为调整变量的第二传感器装置24测定的接触区域20的圆周位置、以及作为指令变量的与焊接装置的焊接区域的圆周位置相对应的信号、输送给(同样)设计为PID调节器的第二控制装置30，该控制装置通过向内调节电路(第一控制装置31)输入相应的调节变量来抵抗调整变量与指令变量的偏差，所述调节变量在该内调节电路中重新转为指令变量。在此，还能够考虑，通过使用者交互单元60可变地确定外调节电路的指令变量，该使用者交互单元还能够附加地用于显示可能的状态信息。
内和/或外调节电路还能够以软件的形式在微处理器内执行，该微处理器对两个传感器装置24和27的输入信号进行相应地数字化处理，并且向调节装置26输出合适的输出信号。因此，由两个传感器装置24和27测定的位置数据能够被用于一种函数和/或逻辑算法的输入值，该函数和/或逻辑算法能够根据这种输入值确定(通过物理设定的框架条件和/或通过储存之前测定的数据组)基体幅面10的纵向边缘18的理想位置值，并且将该位置值作为相应地电信号向调节装置26输送。
还能够设置提取装置61，在第二控制装置30上出现过大的调整偏差时经过一段时间的延迟后(在此通过滞延单元62)控制提取装置和/或标记装置61，以便尽可能地挑出和/或标记有缺点的管体。通过时间上的滞延，基体或管体从第二传感器装置至转向装置的通过时间被补偿。
图6示出扩展的图5所示的调整结构，外调节电路通过桥接装置70能够直接地调整调节装置26，即调节变量直接地转入调节装置26内。
同样地，能够考虑这样一种实施方式(未示出)，其中，不设置第一控制装置31，而第二控制装置30总是直接地控制调节装置26。
附图标记列表
10 基体幅面
12 管成型装置
13 管状件
14 轴
16 导引辊
18 第一纵向边缘
19 第二纵向边缘
20 接触区域
21 变形区域
22 焊接装置
23 切割装置
24 第二传感器装置
26 调节装置
27 第一传感器装置
30 第二传感器装置
31 第一控制装置
40 入口辊
42 转动架
43 转动架辊1
44 转动架辊2
45 转动角
46 固定辊
47 转动架长度
48 偏转轴
60 使用者交互单元
61 提取装置
62 滞延单元
70 桥接装置

Claims (22)

1.一种用于制造周向封闭的管状管体的设备，包括:
用于沿着传送方向传送基体(10)的传送装置，以及
管成型装置(12)，该管成型装置设计用于将幅面状的、具有第一和第二纵向边缘(18、19)的基体(10)成型为管状件(13)，其中，沿着圆周方向通过所述第一和第二纵向边缘(18、19)构成或者限制沿传送方向延伸的接触区域(20)，其中，所述管成型装置在变型区域(21)内引起所述基体(10)变型为管状件(13)，以及
用于将所述管状件(13)在焊接周向位置上焊接的焊接装置(22)，以及
沿传送方向在变型区域(21)之前、与所述变型区域有一定距离的、用于测量幅面状基体(10)的位置的第一传感器装置(27)，该第一传感器装置包括至少一个设计和设置用于测量至少一个纵向边缘(18、19)的位置和/或测量幅面状基体(10)的沿传送方向不间断地延伸的特征的位置的传感器，以及
用于横向于传送方向调节基体幅面位置的调节装置(26)，以及
第一控制装置(31)，该第一控制装置在考虑所述第一传感器装置(27)的测量值的情况下如此控制所述调节装置(26)，使得所述幅面状基体(10)被保持在横向于传送方向的规定位置上，或者使得所述幅面状基体(10)朝向规定位置被调节，
其特征在于，
沿传送方向在所述变型区域(21)的高度上或者在沿传送方向在管成型装置(12)之后的区域的高度上设置第二传感器装置(24)，在沿传送方向在管成型装置(12)之后的区域基体(10)已经变形为管状件(13)，
并且设置第二控制装置(30)，其中，所述第一和第二控制装置(31、30)被设计为在共同考虑第二传感器装置(24)和第一传感器装置(27)的测量值后如此控制所述调节装置(26)，使得接触区域(20)沿圆周方向朝向焊接周向位置调节，或者接触区域(20)沿圆周方向被保持在焊接周向位置上。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述接触区域(20)是对接区域或重叠区域。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述传感器是超声波传感器。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二控制装置(30)被设计能间接地通过所述第一控制装置(31)控制所述调节装置。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二传感器装置(24)被设计、确定和安置以用来检测所述接触区域(20)的周向位置、至少其中一条纵向边缘(18、19)的位置和/或在所述基体上的标记的位置。
6.根据上述权利要求之一所述的设备，其特征在于，所述第二传感器装置(24)沿幅面方向被以小于1m的距离安置在所述焊接装置(22)之前和/或之后。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，所述第二传感器装置(24)沿幅面方向被以在0.2m和0.8m之间的距离安置在所述焊接装置(22)之前和/或之后。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，所述调节装置(26)具有至少一个借助调节驱动器能绕着垂直于传送方向和/或与传送方向成角度安置的转动轴(48)偏转的辊子。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，所述第二控制装置(30)设计为外调节电路，它的调节变量作为用于被设计为内调节电路的第一控制装置(31)的指令变量。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，所述第二控制装置(30)通过桥接所述第一控制装置(31)能够直接地控制所述调节装置(26)。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，所述第一传感器装置(27)设计用于测量所述基体(10)的宽度。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述第一传感器装置(27)设计用于测量所述基体(10)的两条纵向边缘(18、19)。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，所述第二控制装置(30)被如此设计，使得它在考虑通过第一传感器装置(27)测定的宽度和通过第二传感器装置(24)测定的基体(10)的特征的位置的情况下得出沿传送方向在所述焊接装置(22)的高度上的接触区域(20)的周向位置。
14.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，设置提取装置(61)和/或标记装置。
15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于，根据第二和/或第一控制装置(30、31)的控制信号分拣和/或标记单个管体或管状件(13)部段设置。
16.一种用于制造周向封闭的管状管体的方法，使用根据上述权利要求之一所述的设备，
其中，幅面状基体(10)沿着传送方向被传送，并且在变型区域(21)内成型为管状件(13)，并且在所述管状件(13)内在第一和与之平行的第二纵向边缘(18、19)之间构成接触区域(20)，其中，所述基体在传送方向上在变型区域(21)后在焊接周向位置上被焊接，并且其中，所述幅面状基体(10)在考虑沿传送方向在变型区域之前(21)所测定的基体位置的情况下被垂直于传送方向保持在规定位置上，
其特征在于，
测定特征，测定接触区域(20)的周向位置，所述纵向边缘(18、19)之一的周向位置和/或沿传送方向在变型区域(21)的高度上或在变型区域(21)之后在基体上的标记，借助所测定的特征确定所述接触区域(20)的周向位置，并且根据确定的周向位置如此调节在成型区域之前的基体(10)横向于传送方向的位置，使得所述接触区域(20)沿圆周方向朝向焊接周向位置调节，或者被沿着圆周方向保持在焊接周向位置上，其中，根据沿传送方向在变型区域(21)的高度上的或在变型区域(21)之后测定的接触区域(20)的周向位置而动态地调整所述规定位置。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述接触区域(20)是对接区域或重叠区域。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，
根据沿传送方向在变型区域(21)的高度上或在变型区域(21)之后测定的接触区域(20)的周向位置或者根据接触区域的延展自动地得出管体或管状件部段的质量的结论，并且根据它们的质量分类、标注和/或分拣所述管体或管状体部段，其中，在穿过焊接装置(22)时为各单个管体或管状件部段分别分配各自的时间戳，并且根据该时间戳通过所述焊接装置(22)分类、标记和/或分拣所述管体或管状件部段。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法，其特征在于，
在所述管体的第一末端安装管头，并且接着将所述管体的第二末端封闭。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述管体被用填充物所填充。
21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，将所述管体的第二末端焊接。
22.按照权利要求16至18中任一项所述的方法，其特征在于，所述在变型区域(21)之前所测定的基体位置通过测定至少一个纵向边缘(18、19)的位置和/或优选不间断地沿传送方向延伸的特征的位置来测得。
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