CN104936713B - 用于金属的扁平制品的平整度测量和内应力的测量 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在金属的扁平制品（1）中的平整度测量以及内应力的测量。本发明的任务是，提高既存的平整度测量仪（6）或者平整度测量方法的精度和可靠性。该任务通过一种用于对金属的扁平制品（1）进行平整度测量的方法得到解决，该方法具有以下方法步骤：在弯曲装置（3）中将所述扁平制品（1）弯曲，从而使得平坦的扁平制品（1）在弯曲之后构成具有额定弯曲半径r0的弧形段（5）；在经过弯曲的扁平制品（1）的弧形段（5）的区域中沿着所述扁平制品（1）的宽度方向在多个位置（y）上测量所述实际弯曲半径r（y）；并且在考虑到经过弯曲的扁平制品（1）的、所测量的轮廓的情况下确定所述扁平制品（1）的平整度。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于对金属的扁平制品进行平整度测量的方法、一种用于对金属的扁平制品中的内应力进行测量的方法以及一种用于在金属的扁平制品中进行平整度测量或者进行内应力的测量的装置。
背景技术
在热轧机或者冷轧机中优选由钢或者铝来制造金属的扁平制品（比如钢带）时、不过也在对扁平制品或者板材进行质量控制时，有利的是，可以以较高的精度来确定所述扁平制品的平整度。原则上，对于本领域的技术人员来说，为了进行平整度测量而已知非接触的（也被称为无接触的）和接触的（也就是非无接触的）测量方法。这些非无接触的测量方法（比如通过对压力敏感的测量辊）不利的是，所述扁平制品通过与测量辊的接触而冷却并且所述测量辊可能由于轧屑（尤其在热轧时）或者其它脏物而容易被弄脏。此外，对于所述非无接触的平整度测量来说，需要特定的最小拉力，由此一方面测量精度受损并且另一方面比如不能确定无拉力的带头或者是带尾的平整度。无接触的测量方法不利的是其精度不够。
从Fabian Loges的博士论文《在平轧中用于测量和调节带平整度的新策略的发展》（Entwicklung neuer Strategien zur Messung und Regelung der Bandplanheitbeim Flachwalzen），卡塞尔大学出版社（Kassel University Press），2009年，ISBN 978-3-89958-754-8中已知不同的、用于进行平整度测量的测量方法和测量仪。从该文献中无法得出如何进一步提高平整度测量方法的精度。
发明内容
本发明的任务是，进一步提高现存的平整度测量仪的或者用于进行平整度测量的方法的精度和可靠性。
本发明的另一任务在于，说明用于对金属的扁平制品中的内应力进行测量的一种方法和一种装置。
首次提到的任务通过一种用于对金属的扁平制品、优选由钢或者铝制成的轧制品、尤其是钢带进行平整度测量的方法，该方法具有以下方法步骤：
-在弯曲装置中使所述扁平制品弯曲，从而使得平坦的扁平制品在弯曲之后构成具有额定弯曲半径r0的弧形段；
-在经过弯曲的扁平制品的、弧形段的区域中沿着所述扁平制品的宽度方向在多个位置（y）上测量轮廓、尤其是实际弯曲半径 ；并且
-在考虑到经过弯曲的扁平制品的、所测量的轮廓的情况下确定所述扁平制品的平整度。
典型地在水平的平面上在辊道上导引金属的扁平制品（比如来自于初轧机列或者精轧机列（Vor- oder Fertigwalzstraße）的钢带）。在进行平整度测量时，在弯曲装置中将所述扁平制品弯曲成弧形段，从而使得，理想地平坦的扁平制品是前提，所述扁平制品构成具有额定弯曲半径r0的自由的弧形段。
在将所述扁平制品弯曲时，有利的是，所述扁平制品弧形段地被向上弯曲。“弧形段地向上弯曲”这个概念应该是指所述扁平制品的向上弯曲，其中所述被向上弯曲的扁平制品的、弧形段的中心沿着垂直的方向处于所述弧形段的顶点的下方。通过所述扁平制品的“向上的”弯曲，来将脏物颗粒（比如轧屑（Zunder））、不过也将冷却水自动地从所述弧形段的上方的区域（尤其是从顶点）除去，从而由此提高平整度测量的精度。作为替代方案，所述扁平制品当然也可以“向下”弯曲或者在水平的平面中朝侧面的方向弯曲。
随后尤其是通过在经过弯曲的扁平制品的、弧形段的区域中沿着所述扁平制品的宽度方向（也就是说横向于所述扁平制品的输送方向并且横向于所述扁平制品的厚度方向）在多个位置（y）上测量实际弯曲半径的方式来测量所述扁平制品的轮廓。在此，原则上不重要的是，所述平整度测量是无接触地进行还是非无接触地进行。
在按本发明的方法中在经过弯曲的扁平制品上测量平整度。由此形状偏差或者平整度偏差引起经过弯曲的扁平制品的、轮廓的变化。对所述轮廓进行测量并且从中确定所述平整度。
为了提高所述平整度测量的精度，有利的是，所述扁平制品至少可以在所述测量位置上（理想地在所述测量位置之前和之后每个纵向区段也）构成“自由的弧形段”（也就是说未被夹紧的弧形段）。通常有利的是，所述测量位置沿着输送方向相对于进口侧的或者出口侧的弯曲装置具有尽可能大的间距。
在测量经过弯曲的扁平制品的轮廓之后，在考虑到所测量的轮廓或者所测量的实际弯曲半径的情况下确定所述扁平制品的平整度。对于平整度的测定以及用于这方面的常见的参数（比如英语“电流单元（I-Unit）”（I）、“高度（Height）”（H）、“陡度百分比（%Steepness）”（S）、“伸长率百分比（%Elongation）”（e）以及“平整度百分比（%Flatness）”（f））对本领域的技术人员来说比如从V. B. Ginzburg的文献《高质量钢辊：理论与实践（High-quality steel rolling：theory and practice）》”，Marcel Dekker Inc.公司，1993年中得知。
典型地在测量所述轮廓之后又将经过弯曲的扁平制品反向弯曲，并且在辊道上将所述被反向弯曲的扁平制品导送给下一个加工步骤。
通常在扁平制品的粗轧与精轧之间或者在扁平制品的精轧与其在冷却段中的冷却之间进行平整度测量。但是，同样可以在冷却之后并且比如就在将带卷绕成带卷之前实施平整度测量。由此可以在准备销售的状态中检测所述带的平整度。
为了不仅能够横向于所述输送方向而且也能够沿着纵向方向来对所述扁平制品的平整度进行评估，有利的是，沿着经过弯曲的扁平制品的纵向方向在多个位置（x）上测量所述扁平制品的轮廓、尤其是实际弯曲半径，并且在考虑到经过弯曲的扁平制品的、所测量的轮廓的情况下沿着所述扁平制品的纵向方向为多个位置（x）确定所述扁平制品的平整度。
为了在对所述扁平制品进行进一步加工时比如在激光切割时获得尽可能平坦的形状，有利的是，保存所述扁平制品的平整度并且在进一步加工时进行考虑。特别有利的是，不仅保存所述扁平制品的沿着宽度方向的平整度而且保存其沿着纵向方向的平整度。在进行进一步加工时对于所述平整度的最简单的考虑在于，切除所述扁平制品的不够平坦的区域。
第二个提到的任务通过一种用于测量金属的扁平制品的、尤其是由钢或者铝制成的扁平制品的、尤其是钢带的内应力的方法得到解决，该方法具有以下方法步骤：
-在弯曲装置中将所述扁平制品弯曲，使得无内应力的扁平制品在弯曲之后构成一个具有额定弯曲半径r0的弧形段；
-在经过弯曲的扁平制品的弧形段的区域中沿着所述扁平制品的宽度方向在多个位置（y）上测量所述轮廓、尤其是实际弯曲半径；
-在考虑到经过弯曲的扁平制品的、所测量的轮廓的情况下比如通过来计算所述扁平制品的内应力。
典型地也在测量内应力之前在水平的平面中在辊道上导引金属的扁平制品。所述扁平制品如在进行平整度测量时一样在弯曲装置中被弯曲成弧形段，从而使得，理想地无内应力的扁平制品是前提，经过弯曲的扁平制品构成额定弯曲半径r0。
对于将所述扁平制品弯曲并且测量轮廓这两个步骤来说，无变化地继续适用关于平整度测量的结论。与所述平整度测量不同的是，从所测量的轮廓中、尤其是从在所述扁平制品的宽度范围内的实际弯曲半径中计算所述扁平制品的内应力。所说明的公式对于单维的应力状态来说（如在所轧制的带中经常出现的一样）足够精确。不过，对于本领域的技术人员来说，对于比较复杂的应力状态、比如二维的应力状态来说当然已知相应的、来自于技术构造的关联。
在按本发明的方法中，在经过弯曲的扁平制品上实施对于内应力的测量，由此能够使局部地在扁平制品中存在的内应力移位（参见图2b，其中具有拉应力的区域向里移位并且具有压应力的区域向外移位）。所述移位带来经过弯曲的扁平制品的轮廓的变化。对所述轮廓进行测量并且从中计算所述内应力。
为了不仅能够在所述扁平制品的纵向位置上而且能够沿着纵向方向在多个位置上对所述扁平制品的内应力进行评估，有利的是，沿着所述扁平制品的纵向方向在多个位置（x）上测量经过弯曲的扁平制品的轮廓、尤其是实际弯曲半径，并且在考虑到经过弯曲的扁平制品的、所测量的轮廓的情况下，比如通过来为所述扁平制品的多个位置（x）计算所述扁平制品的内应力。
特别有利的是，将所述扁平制品的σx加以保存并且在进一步加工时进行考虑。特别有利的是，不仅保存所述扁平制品的、沿着宽度方向的内应力而且保存其沿着纵向方向的内应力。在进一步加工时对于内应力的最简单的考虑在于，切去具有较高的或者不均匀的内应力的区域。由此可以特别形状精确地制造构件。特别有利的是，在考虑到（可能局部不均匀的）内应力的情况下对构件的形状（轮廓）进行预先计算，使得从带有内应力的板材上切除的构件在切除之后具有所期望的形状（也参见图9a、9b）。
所述平整度测量的精度或者对于内应力的测量的精度可以进一步得到提高，如果所述扁平制品在测量时基本上无拉力并且无压力，也就是说没有经受或者仅仅经受较小的拉应力或者压应力。为了做到这一点，本领域的技术人员已知足够多的可行方案。比如可以如此调节所述进口侧的弯曲装置的入口辊的和/或所述出口侧的弯曲装置的出口辊的、进口侧的和/或出口侧的转矩，使得所述扁平制品在测量时差不多无拉力并且无压力。如果这些辊对应该构造为未被驱动的结构，那也可以如此调节外部的（也就是说沿着输送方向在入口辊之前或者在出口辊之后）夹送装置的转矩，从而在测量时将所述扁平制品保持差不多无拉力或者无压力的状态。无拉力的扁平制品（尤其是带）没有由于拉力或者压力引起的变形（比如收缩），由此提高所述测量的精度。
在进行平整度测量或者测量内应力时可以通过热传导来防止所述扁平制品的冷却，如果以光学的方式通过多个光束、尤其是激光束来进行测量，其中光束由光源放射到所述扁平制品上，所述光束被所述扁平制品的表面所反射，并且所反射的光束被接收器接收。所述扁平制品的、作为用于平整度或者内应力的指标的弯曲半径可以在发送器、扁平制品与接收器之间的总间距的范围内通过所述光束的传播时间通过所放射的与所接收的光束之间的相位差或者通过三角测量法来检测。“反射”在本申请中也应该是指在表面上的漫射（散射）。
可以实现一种紧凑的间距测量仪，如果由发送器-接收器、也就是说由不仅包括发送器而且包括接收器的仪器来放射光束并且又将其接收。
为了得到多个用于所述扁平制品的、沿着其纵向方向及宽度方向的轮廓的数值，可以将多个光束以光栅的形式投影到所述扁平制品上。所述光束被所述扁平制品的表面反射并且所反射的光束比如被一台或者多台照相机来接收。对于照相机的图像的测评优选实时地进行。
使一种特别简单的发送器-接收器沿着所述扁平制品的宽度方向移动（也被称为横动）。
作为替代方案，可以沿着所述扁平制品的宽度方向布置多个光源和多个接收器，其中对于经过弯曲的扁平制品的、沿着宽度方向的实际弯曲半径的测量基本上同步地进行。由此可以同时在多个位置上-横向于输送方向-确定移动的扁平制品的平整度或者内应力。在此有利的是，可以在所述多个位置上同步地触发间距测量并且在测量或者调节系统的一个扫描步骤之内对其进行测评。
所述按本发明的方法特别好地适合于在轧机中对金属的扁平制品、优选是由钢或者铝制成的扁平制品、尤其是钢带进行平整度调节，该方法具有以下方法步骤：
-在轧机中对扁平制品进行轧制；
-按照权利要求1到3和7到9对所轧制的扁平制品的实际平整度pIst进行平整度测量；
-在额定平整度PSoll与实际平整度PIst之间确定调节误差e，；
-根据调节误差e借助于调节器来确定调节参量u；
-给所述轧机的轧制机架中的执行机构加载所述调节参量u，从而将所述调节误差e降低到最低限度。
由此即使在不同运行条件下也将所述扁平制品的平整度保持在较高的水平上。在此测量在轧机的轧制机架中（热或者冷）轧制的扁平制品的实际平整度，并且确定在额定平整度PSoll与实际平整度PIst之间的偏差（所谓的调节偏差）e。随后，调节器根据所述调节偏差来确定调节参量u，将该调节参量u输送给所述轧制机架的至少一个执行机构（比如用于在UC或者CVC轧制机架中进行轧辊弯曲的执行机构），由此将所述调节误差e降低到最低限度。通过这项措施已经可以在对扁平制品进行轧制时防止平整度误差。由此可以避免在所述扁平制品中的波纹（比如所谓的“Long Center”、“Long Edges”、“Quarter Buckles”、“Edge Buckles”、“Center Buckles”、“Side Buckles”）等等；试参照Ginzburg 的上述书籍的“Forms of Strip manifest shape”图1.13。
特别有利的是，沿着所述扁平制品的宽度方向在多个位置上执行前面所提到的、用于进行平整度调节的方法，并且通过多个执行机构来有针对性地影响所述扁平制品的几何形状。
对于所述平整度或者内应力的测量的精度可以进一步得到提高，如果在测量经过弯曲的扁平制品的轮廓或者弯曲半径时、在这种测量之前不久、优选就在这种测量之前或者在这种测量之后不久、优选紧接在这种测量之后测量所述扁平制品的、沿着宽度方向（y）的（纵向）纤维）的温度T（y），并且在确定所述平整度或者计算所述内应力时对所述纤维的温度T（y）加以考虑。
由此考虑到所述扁平制品的局部的热膨胀对r的影响，从而由此比如也可以以较高的精度确定所述带的、比如在热轧时经常较冷的边缘的平整度或者内应力。所述测量比如可以通过高温计或者红外照相机来进行。作为测量的替代方案，可以比如在热轧时通过计算模型来确定在所述扁平制品中的温度分布。这一点优选在线地进行。带中的局部的温度也可以通过前置的和/或后置的测量的组合用计算模型来确定。所述计算模型比如考虑到带的热容和导热性、排放程度、对流、环境温度和环境的热辐射。
开头所提到的任务同样通过一种用于对金属的扁平制品进行平整度测量或者用于对其内应力进行测量的装置得到解决，该装置具有：
-用于对所述扁平制品进行导引的、进口侧的辊道；
-具有至少两个用于将扁平制品弯曲的入口辊的、进口侧的弯曲装置，使得经过弯曲的扁平制品可以构成弯曲半径r0；
-用于沿着经过弯曲的扁平制品的宽度方向在多个位置上对所述扁平制品的轮廓、尤其是实际弯曲半径进行测量的间距测量仪；
-用于确定与所述间距测量仪在信号技术上相连接的扁平制品的、平整度或者内应力的计算单元。
通过所述进口侧的辊道来将所述扁平制品导引到所述用于对金属的扁平制品进行平整度测量或者用于对其的内应力进行测量的装置上。通过所述进口侧的弯曲装置的、两个典型地沿着所述扁平制品的厚度方向彼此对置的入口辊来将所述扁平制品弯曲，使得经过弯曲的扁平制品-在进行平整度测量的情况下基本上平坦的扁平制品或者基本上无内应力的扁平制品是前提-构成弯曲半径r0。通过所述间距测量仪，可以沿着所述扁平制品的宽度方向在多个位置上测量所述扁平制品的轮廓。所述-在信号技术上与所述间距测量仪相连接的-计算单元也可以从经过弯曲的扁平制品的轮廓中确定所述扁平制品的平整度或者内应力。
有利的是，所述间距测量仪是光学的平整度测量仪。作为替代方案，所述间距测量仪可以具有多个沿着所述扁平制品的宽度方向错开的接触辊。
为了防止脏物挤入到所述间距测量仪中，有利的是，所述间距测量仪沿着垂直的方向布置在所述扁平制品的上方。此外，有利的是，所述间距测量仪沿着水平的方向布置在经过弯曲的扁平制品的、弧形段的顶点的区域中。
有利的是，所述装置此外包括具有至少两个用于将所述扁平制品反向弯曲的出口侧的弯曲装置以及用于导引扁平制品的出口侧的辊道。
所述扁平制品的拉力可以通过所述按本发明的装置来调节，方法是：来自用于将所述扁平制品弯曲的入口辊的至少一个辊子和/或来自所述用于将扁平制品反向弯曲的出口辊的至少一个辊子构造为能够驱动的结构。
在扁平制品中探测到较高频率的波纹时，有利地使用较小的弯曲半径r0。较大的弯曲半径r0足以用于探测较低频率的波纹。如果要以较高的精度来不仅分辨较高频率的波纹而且分辨较低频率的波纹，装置可以具有可变的弯曲半径r0（参照图7）。
附图说明
本发明的其它优点和特征从以下对非限制性的实施例所作的说明中获得。在此要参照附图，附图示出：
图1是按本发明的、用于对扁平制品进行平整度测量或者用于对其内应力进行测量的装置的示意图；
图2a是图1的详细图示；
图2b是图1所示的带的侧视图；
图3是一种作为图1的替代方案的装置的图示；
图4和图5是按照图1所示的装置的、第一种及第二种变型方案的示意图；
图6a和图6b是图1所示的弧形段的、在不同带拉力中的图示；
图7是按照图1所示的装置连同用于较薄的和较厚的带的可改变的弯曲半径r0和可改变的弧长的图示；
图8是按本发明的装置连同在长度伸展度的范围内可变的弯曲半径r0的图示；并且
图9a和9b是扁平制品中的拉应力对接下来的生产过程的影响的图示。
具体实施方式
在图1中示意性地示出了一种用于在构造为钢带的扁平制品1中进行平整度测量或者用于对内应力进行测量的装置。在未示出的精轧机列的轧制机架中已经轧制了所述带之后，将该带1通过进口侧的辊道2a沿着水平的方向导引到进口侧的、具有一对构造为夹送装置辊7的入口辊3a、3b的弯曲装置3上。通过所述入口辊3a、3b来将所述带1向上弯曲，由此平坦的或者无内应力的带是前提，围绕着中心M构成具有弯曲半径r0的弧形段5。所述弧形段5在所述入口辊3a、3b的接触线与所述出口辊的接触线之间是自由的，也就是说它在这个区域中未被导引。在所述弧形段5的顶点的上方并且大致在该顶点的区域中布置了多台间距测量仪6。在所示出的情况中，间距测量仪6的每个光源都放射光束，所述光束被所述弧形段5的表面反射并且又被处于所述间距测量仪6中的接收器所接收。由此所述间距测量仪6沿着所述带1的宽度方向在多个位置y上检测所述带的轮廓。具体来讲，比如根据所述光束的传播时间来检测所述带1的轮廓，或者检测所反射的光束的、相对于所放射的光束的相移，由此可以检测在所述带的轮廓中的最小的偏差。
如在图2b中所示出的那样，可以沿着所述带1的宽度方向y布置多台、这里是16台间距测量仪6；不过作为替代方案也可以使一台间距测量仪6沿着所述扁平制品的宽度方向y横动（versieren）。
在测量所述轮廓之后又通过所述两个出口辊4a、4b沿着输送方向T将所述带1弯曲，并且随后在所述出口侧的辊道2b上沿着水平的输送方向T将所述带1导送给未示出的冷却段。为了没有由于带中的拉力或者压力而歪曲所述平整度测量或者所述内应力测量，所述带在所述弧形段5的区域中大致无拉力并且无压力。这比如通过以下方式来实现：所述进口辊3a、3b和所述出口辊4a、4b构造为夹送装置辊7，并且如此调节所述夹送装置辊7的驱动力矩，使得所述带5在测量时基本上无拉力/无压力。
将所述带的轮廓、尤其是实际弯曲半径传输给未示出的计算单元，该计算单元确定所述带的平整度和/或内应力并且通过输出单元将其输出。在此所述间距测量仪6通过总线接口与所述计算单元相连接。
为了不仅仅能够沿着宽度方向y来确定所述带1的平整度或者内应力，而使所述带1沿着输送方向T继续运动，同时所述间距测量仪6确定所述扁平制品的轮廓。从比如以矩阵的形式存在的轮廓信息中（比如所述扁平制品的、沿着宽度方向的、16个同步被测评的实际弯曲半径代表着所述矩阵的一个行；所述轮廓的、彼此先后相随的扫描步骤处于所述矩阵的相邻的行中）可以确定所述带的平整度。关于用于常见的平整度参数的公式，参照V.B. Ginzburg的文献《高质量钢辊：理论与实践（High-quality steel rolling：theory andpractice）》中的章节“1.18 用于带平整度的公式（Formulas for Strip Flatness）”，Marcel Dekker Inc.公司，1993年。
为了将“上方”和“下方”区分开来，在图1中绘入了重力加速度g。
图2a示出了图1的细节。图2b示出了向上弯曲的带1连同16台在所述带1的宽度B的范围内分布的间距测量仪6的侧视图。每台间距测量仪6将一个激光束放射到所述带1上，该激光束被所述带1反射并且又被所述间距测量仪6接收。通过对于所述激光束的测评，可以确定所述带1的、沿着宽度方向y的实际弯曲半径。通过对于沿着宽度方向y的轮廓的测评，也可以确定其它的形状偏差，比如在入口侧和出口侧被张紧的带的、所谓的“弯曲度”（英语camber）。这表现在所述轮廓的、在y-z平面中的倾斜度。
所述扁平制品1中的内应力就像所述平整度一样根据所述扁平制品1的轮廓来确定。所述扁平制品1的、沿着x方向在沿着宽度方向的位置y上的内应力为，其中E是所述扁平制品的弹性模量，是在所述位置y上沿着x方向的伸展度，是在所述位置y上所测量的实际弯曲半径，并且r0是所述扁平制品的、在所述装置中的、标称的弯曲半径。在一种简化的计算中，r0可以被假设为在所述宽度B的范围内的平均的半径。
图3示出了一种作为按照图1的装置的替代方案，在该替代方案中所述带1被向下弯曲。为了避免测量受到轧屑或者冷却水的影响，通过压缩空气来向所述弧形段5自由吹风。
图4和图5示出了两种另外的、按本发明的、作为图1的替代方案。在图4中，所述入口辊具有一个上方的辊子3a和两个下方的辊子3b。所述出口辊4a、4b的情况一样。在图5中，所述上方的和所述下方的入口辊3a、3b与所述出口辊4a、4b分别具有相同的直径。
图6a和图6b示出了按照图1的装置，其中在图6a中相对于图1提高了的带拉力在带1中占优势并且在图6b中相对于图1降低了的带拉力占优势。图6a、6b的实际弯曲半径用r来表明；图1的标称的弯曲半径为r0。此外，通过对于所述实际弯曲半径r的测评，可以有针对性地调节所述带1的拉力。此外，处于所述入口辊3a、3b与出口辊4a、4b之间的弧形段5用作缓冲器，使得在入口与出口之间短时间出现的波动仅仅导致较小的拉力波动。
原则上，所述按本发明的方法和所述按本发明的装置不仅适合于较薄的扁平制品，而且也适合于较厚的扁平制品。图7示出了在所述装置中从较薄的带1到较厚的带1’的必要的变化。具体来讲，使所述下方的入口辊3b稍许反向于所述输送方向T并且稍许向下移动，所述上方的和所述下方的出口辊4a、4b，就像通过划虚线的箭头所示出的那样，相应地沿着输送方向T移动并且使所述辊子4b相对于图3b对称地稍许向下偏置。由此，较厚的带1’上的弧形段5’的弯曲半径r0’相对于较薄的带1上的弧形段5的弯曲半径r0提到提高。
图8示出了一种经过改动的、用于在扁平制品1中进行平整度测量或者进行内应力的测量的装置，其中所述弯曲半径r在所述扁平制品1的纵向伸展度的范围内不是恒定的。具体来讲，所述弯曲半径在所述进口侧的弯曲装置3之后为r0,1，并且就在所述出口侧的弯曲装置4之前不远处为r0,2，其中适用r0,1＞r0,2。所述扁平制品1在通过未示出的轮廓测量仪6测量之后被卷绕到卷取机8上。为了进一步提高所述平整度测量或者内应力测量的精度，可以在所述弧形段5的区域中沿着所述扁平制品1的纵向方向在多个位置上检测所述扁平制品1的轮廓。从所述轮廓中来相应地计算所述平整度或者所述内应力。至少部分地冗余的轮廓信息可以用于改进所述测量的精度，比如可以对所述平整度或者内应力测量的结果求平均值。
图9a和图9b示出，对于扁平制品中的内应力的了解对其它的生产步骤来说也很重要。在图9a中示出了一种钢带1，该钢带具有一个有拉应力的区域22并且在22的外部拥有一个无拉应力的区域21。此外示出了不同的构件23-26的截面形状23’-26’，其中比如这些构件从所述扁平制品1中通过激光切割机来切去。拉应力的、对所述构件23-26的所产生的形状的影响在图9b中示出。如在图9b中所示出的那样，所述构件24的上方的部分由于所述拉应力22而向上弯曲，由此形状稳定性受损。在所述构件23的上方的部分中，情况相类似。无论如何从图示中可以得知，在制造高精度的构件时对于内应力的了解极其重要，因为否则无法排除构件的显著的扭曲。在考虑到在所述板状的扁平制品1中的、所检测到的内应力分布的情况下检测所述截面形状26’，使得所述构件26的、在切除过程之后的形状尽可能与所期望的形状相符。
尽管通过优选的实施例详细地对本发明进行了说明和描述，但是本发明没有受到所公开的实施例的限制，并且可以由本领域的技术人员从中推导出其它变型方案，而不离开本发明的保护范围。
附图标记列表：
1 扁平制品
2a 进口侧的辊道
2b 出口侧的辊道
3 进口侧的弯曲装置
3a 上方的入口辊
3b 下方的入口辊
4 出口侧的弯曲装置
4a 上方的出口辊
4b 下方的出口辊
5 弧形段
6 间距测量仪
7 夹送装置辊
8 卷取机
9 轧制机架
21 无拉应力的区域
22 有拉应力的区域
23’...26’ 构件的截面形状
23…26 构件
B 扁平制品的宽度
g 重力加速度
M 中心点
r、r0 弯曲半径
T 扁平制品的输送方向
x，y、z 笛卡尔坐标系的x-、y-、z-轴。
Claims (20)
1.用于对金属的扁平制品（1）进行平整度测量的方法，所述方法具有以下方法步骤：
-在弯曲装置（3）中将所述扁平制品（1）弯曲，从而使得平坦的扁平制品（1）在弯曲之后构成具有额定弯曲半径r0的弧形段（5）；
-在经过弯曲的扁平制品（1）的弧形段（5）的区域中沿着所述扁平制品（1）的宽度方向（y）在多个位置上测量轮廓；并且
-在考虑到经过弯曲的扁平制品（1）的所测量的轮廓的情况下确定所述扁平制品（1）的平整度。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扁平制品是钢带。
3.按权利要求1所述的方法，其特征在于，
沿着所述扁平制品（1）的纵向方向（x）在多个位置上测量经过弯曲的扁平制品的轮廓；并且
在考虑到经过弯曲的扁平制品（1）的所测量的轮廓的情况下沿着所述扁平制品（1）的纵向方向（x）为多个位置确定所述扁平制品（1）的平整度。
4.按权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，保存所述扁平制品（1）的平整度并且在对所述扁平制品（1）进行进一步加工时进行考虑。
5.用于对金属的扁平制品（1）的内应力进行测量的方法，所述方法具有以下方法步骤：
-在弯曲装置（3）中将所述扁平制品（1）弯曲，从而使得无内应力的扁平制品（1）在弯曲之后构成具有额定弯曲半径r0的弧形段（5）；
-在经过弯曲的扁平制品（1）的弧形段（5）的区域中沿着所述扁平制品的宽度方向（y）在多个位置上测量轮廓；
-在考虑到经过弯曲的扁平制品（1）的所测量的轮廓的情况下来计算所述扁平制品（1）的内应力。
6.按权利要求5所述的方法，其特征在于，其中所述扁平制品是钢带。
7.按权利要求5所述的方法，其特征在于，其中通过来计算所述扁平制品（1）的内应力。
8.按权利要求5所述的方法，其特征在于，沿着所述扁平制品的纵向方向（x）在多个位置上测量经过弯曲的扁平制品（1）的轮廓；并且
在考虑到经过弯曲的扁平制品（1）的、所测量的轮廓的情况下通过沿着所述扁平制品（1）的纵向方向（x）为多个位置计算所述扁平制品（1）的内应力。
9.按权利要求5到8中任一项所述的方法，其特征在于，保存所述扁平制品（1）的内应力和/或，并且在对所述扁平制品（1）进行进一步加工时考虑所述内应力和/或。
10.按权利要求1-3和5-8中任一项所述的方法，其特征在于，对于实际弯曲半径r的测量以光学的方式通过至少一个光束来进行，其中所述光束由光源放射到所述扁平制品（1）上，所述光束被所述扁平制品（1）的表面所反射，并且所反射的光束被接收器接收，并且所述光源、扁平制品（1）与接收器之间的间距通过所述光束的传播时间、所放射的与所接收的光束之间的相位差或者通过三角测量法来检测。
11.按权利要求10所述的方法，其特征在于，将多个光束以光栅的形式投影到所述扁平制品（1）上，所述光束被所述扁平制品（1）的表面反射并且所反射的光束被照相机接收。
12.按权利要求10所述的方法，其特征在于，沿着所述扁平制品（1）的宽度方向（y）布置多个光源和多个接收器，其中对于沿着经过弯曲的扁平制品（1）的宽度方向的实际弯曲半径的测量基本上同步地进行。
13.用于在轧机中对金属的扁平制品（1）进行平整度调节的方法，所述方法具有以下方法步骤：
-在所述轧机中对扁平制品（1）进行轧制；
-按照权利要求1到4和10到12中任一项所述的方法对所轧制的扁平制品（1）的实际平整度PIst进行平整度测量；
-确定在额定平整度PSoll与实际平整度PIst之间的调节误差e，；
-根据调节误差e借助于调节器来确定调节参量u；
-给所述轧机的轧制机架中的执行机构加载所述调节参量u，从而将所述调节误差e降低到最低限度。
14.按权利要求13所述的方法，其特征在于，其中所述扁平制品是钢带。
15.按权利要求1-3、5-8、11-14中任一项所述的方法，其特征在于，在测量经过弯曲的扁平制品（1）的轮廓时、在这种测量之前不久或者在这种测量之后不久测量所述扁平制品（1）的、沿着宽度方向（y）的纤维的温度T（y），并且在确定所述平整度或者计算所述内应力时对所述温度T（y）加以考虑。
16.用于对金属的扁平制品（1）进行平整度测量或者用于对其进行内应力测量的装置，所述装置具有：
-用于对所述扁平制品（1）进行导引的、进口侧的辊道（2a）；
-具有至少两个用于将扁平制品（1）弯曲的入口辊（3a、3b）的、进口侧的弯曲装置（3），从而使得经过弯曲的扁平制品（1）可以构成弯曲半径r0；
-用于沿着所述扁平制品（1）的宽度方向在多个位置上对经过弯曲的扁平制品（1）的轮廓进行测量的间距测量仪（6）；
-用于确定与所述间距测量仪（6）在信号技术上相连接的扁平制品（1）的平整度或者内应力的计算单元。
17.按权利要求16所述的装置，其特征在于，所述间距测量仪（6）是光学的间距测量仪。
18.按权利要求16到17中任一项所述的装置，其特征在于，所述间距测量仪（6）沿着垂直的方向布置在所述扁平制品（1）的上方。
19.按权利要求16到17中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置此外包括：
-具有至少两个用于将经过弯曲的扁平制品（1）反向弯曲的出口辊（4a、4b）的、出口侧的弯曲装置（4）；以及
-用于导引经过反向弯曲的扁平制品（1）的出口侧的辊道（2b）。
20.按权利要求19所述装置，其特征在于，用于弯曲所述扁平制品（1）的、进口侧的弯曲装置（3）的至少一个入口辊（3a、3b）和/或用于反向弯曲经过弯曲的扁平制品（1）的、出口侧的弯曲装置（4）的至少一个出口辊（4a、4b）能够被驱动。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |