CN108067837B - 用于制造板状金属坯料的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造板状金属坯料的方法，包括以下步骤：柔性轧制由金属材料制成的带材(3)，其中沿着带材(3)的长度产生具有不同板材厚度的厚度轮廓，以使得柔性轧制的带材(3)的连续区域(14)分别对应于将要从带材(3)切割出的板状金属坯料(2，102)的目标厚度轮廓；确定带材(3)的多个连续区域的所测量的厚度轮廓；根据带材(3)的至少两个连续区域(14)的所测量的厚度轮廓来计算将要从带材(3)切割出的用于板状金属坯料(2，102)的带材(3)中的目标位置；由至少一个切割装置(9，109)沿着目标位置切割柔性轧制的带材以制造板状金属坯料(2，102)。本发明还涉及用于制造板状金属坯料的相应的设备。

Description

用于制造板状金属坯料的方法和设备
技术领域本发明涉及一种用于制造具有不同板厚的板状金属坯料的方法和装置。
背景技术
从DE 10 2012 110 972B3中已知一种由柔性轧制的带材制造产品的方法。随后对柔性轧制的带材进行电解涂覆和热处理。所述柔性轧制的带材坯料通过机械切割或激光切割进行制造。以这种方式制造的坯料随后可以通过成型工艺被转变为成型部件，该成型部件可以被设计成用于机动车辆的结构部件。
DE 10 2012 014 258A1提出了一种用钢制造具有低边缘裂纹敏感性的部件的方法。在该板状金属坯料首先从带材切割出并随后形成为部件的情况下，该部件通过由钢形成板状金属坯料而制成板状金属坯料。在高于室温且低于Acl转变温度的温度下对坯料进行切割。该坯料可以被制造为包括不同的厚度。
从WO 2010/085486A1中已知一种用于从钢带激光切割板状金属坯料的方法和设备。
EP 2 420 344B1提出了一种从板状带材形成轮廓切割的方法。关于其宽度，板状金属带被分割成至少三个待加工的加工带，其中每个带与激光切割装置相关联。第一激光切割装置的工作区域邻接第二激光切割装置的工作区域的上游或下游。激光切割装置被控制成，以使得轮廓切割的第一部分由在上游操作的激光切割装置制造而成，其第二部分则由在下游操作的激光切割装置制造而成。
发明内容
本发明的目的是提出一种制造具有不同板厚的板状金属坯料的方法，该方法确保了高度的工艺稳定性和待制造的板状坯料的高度的制造精度以及低废品率。此外，本发明的目的是提出一种用于制造具有高加工稳定性和高精度的板状金属坯料的合适的设备。
所提供的解决方案是一种制造板状金属坯料的方法，包括以下步骤：
柔性轧制由金属基材料制成的带材，其中沿着带材的长度产生具有不同板材厚度的厚度轮廓，以使得柔性轧制的带材的连续区域分别对应于将要从带材切割出的板状金属坯料的目标厚度轮廓；形成一个接在另一个后面地定位的多个区域的测量的厚度轮廓；根据一个接在另一个后面地定位的带材的至少两个区域的所形成的测量的厚度轮廓来计算将要从带材切割出的用于板状金属坯料的带材中的目标位置；由至少一个切割装置沿着目标位置切割柔性轧制的带材以制造板状金属坯料。
一个优点是，可以精确地将要从带材切割的板状金属坯料的目标轮廓位置与带材的测量的片材厚度轮廓相关联。以这种方式，实现了要制造的板状金属坯料的高度的制造精度，即减少了由于制造不精确性所导致的不可用废品的百分比。在进行切割过程之前测量带材时，根据具体情况，厚度不符合几何规格的坯料的任何区域可以保持未加工，即未切割。这导致特别高的处理效率，这是因为将不存在不必要的废品的缘故。目标位置也可以称为标称位置或所需位置。
用于柔性轧制的起始材料是由金属制成的材料、即金属带材。这意味着尤其包括含有至少一种金属元素、和/或金属元素的合金的材料。在工业制造的情况下，经常使用由钢和/或钢合金构成的带材，但是也可以使用由诸如铝和/或铝合金之类的其它金属构成的带材。可以使用热轧带或冷轧带，这些术语在技术术语的意义上是指不同的带材宽度，即带宽。热轧带是指通过在预先加热之后进行轧制而制造的轧制钢成品(钢带)。冷轧带是指冷轧钢带(扁钢)。术语冷轧是指其最终的变薄是通过在没有预先加热来进行轧制的扁钢。
在柔性轧制的过程中，通过改变轧制间隙来轧制具有基本均匀的板厚的带材，以获得沿着其长度具有可变板厚的带材。因此，带材以这样的方式被轧制，使得按区域产生的带材厚度轮廓对应于将要从所述带材切割的坯料的相应的目标厚度轮廓。这尤其意味着，通过柔性轧制在区域中产生的厚度轮廓至少基本上对应于将要从该区域切割的坯料的目标厚度轮廓，即通过考虑制造和位置公差。在本发明的上下文中，带材区域是指带材的几何可限定部分，相关联的坯料从该部分中切割下来。各个区域一个接一个地布置在带材中。更具体地讲，提出了带材的各个区域各自包含具有不同厚度的几个部分。通过柔性轧制产生的具有不同厚度的所述部分横向于纵向方向、即朝向带材的轧制方向延伸。在柔性轧制之后，带材可以容易地卷绕成卷材并因此被输送到不同的加工区域，或者其可以在那里经受进一步的加工。
确定厚度轮廓、尤其基于沿着带材的长度的厚度测量来进行。带材的测量长度位置、即路径位置与相应的厚度位置相关联，这两个位置构成一对位置。可以使用厚度传感器进行测量和路径传感器来进行测量。沿着带材的长度测量厚度可以逐渐地、即逐步地或连续地进行。在逐渐测量的情况下，对于要切割出的每个板状金属坯料在纵向方向上测量几个位置。然后，基于所测得的厚度值和相关联的位置值产生测量的厚度轮廓。通过沿着带材的长度连续记录厚度确保了特别高度的加工稳定性和精确的制造。带材的每个长度位置连续地与相应的厚度位置相关联，以使得每个所测得的带材区域沿着长度可获得完整的测量厚度轮廓。然后，可以将所测得的厚度轮廓与待切割的板状金属坯料的目标厚度轮廓进行数学比较，以使得待施加切割的位置可以单独地适用于几何条件。相对于给定的板厚轮廓，将要从带材切割出的坯料的轮廓位置的定位和同步可以通过合适的算法来实现。以这种方式，可以优化带材中的部件的位置，这带来了具有高度制造精度的稳定过程。
在一个示例性实施例中，沿着带材的长度的厚度可以记录在带材的第一区域和邻接的第二区域中，其中根据(换言之基于)第一和第二区域的所测得的厚度轮廓来进行在第一区域切割出第一板状金属坯料的过程。这个原则可以通常的方式继续。因此，大于带材的两个坯料区域的所测得的值可用于确定用于切割板状金属坯料的切割装置的切割轮廓。例如，通过考虑与连续的坯料组相关联的所有带材区域的所测量的厚度轮廓来确定这些组、例如三个坯料的切割轮廓。
为了从带材切割坯料，可以使用一个或几个切割装置。如果使用几个切割装置，则这些切割装置可以相对于彼此、即相对于带材宽度并排地和/或一个接在另一个之后、即相对于带材的纵向延伸的平行地排列。用于将坯料与带材分离的至少部分切割可以通过激光束来实现。在这种情况下，至少一个切割装置以光束切割装置的形式提供。然而，也可以通过具有限定叶片的冲压或切割工具机械地实现用于将坯料从带材中分离的至少一个部分切割。
根据可能的实施例，在切割操作期间，带材在带材的纵向方向上被张紧。这种措施确保了带材的高度的位置精度，并由此确保了将要从带材切割的板状金属坯料的高度的制造精度。
根据一个实施例，至少一个光束切割装置可以沿着几个轴移动，其中尤其提出，沿着一个轴的移动可独立于沿着另一个轴的移动而进行控制。以这种方式，可以实现精确的定位并具有高度的制造精度。可以提供几个切割装置用于从带材束切割和/或机械切割板状金属坯料。在这种情况下，几个切割装置可以同时在相同坯料的轮廓切割上工作，或者几个板状金属坯料可由相关联的切割装置同时加工。
该过程可以连续进行，即在带材移动的同时进行射束切割。在这种情况下，切割装置与带材一起移动。或者，该过程也可以不连续地进行，即待切割的带材区域朝向切割装置移动，然后停止向前进给，并且在带材静止的同时从带材切割出板状金属坯料。在切割坯料之后，为了制造下一个坯料，将带材向前移动。后一种方法尤其适用于机械切割操作。
根据一个可能的实施例，可以这样的方式进行束切割，使得束切割坯料最初籍由至少一个网状件连接到带材。板状金属坯料与剩余的带材的完全分离可以在随后的方法步骤中进行。为此，通过在带材的输送方向上跟随第一切割装置的另一切割装置来切割至少一个网状件。根据一个具体实施例，束切割操作可被进行成，使得对于第一切割操作，提供多个网状件，经由这些网状件，部分切割的坯料最初与带材保持相连。这样，有利的是，倘若至少第一网状件相对于带材的向前进给布置在横束切割坯料的前三分之一中，并且至少一个第二网状件相对于带材的向前进给布置在束切割毛坯料的后三分之一处。以这种方式，可以将来自带材的向前进给力传递到部分切割的坯料，以使得坯料被精确定位。第一网状件和/或第二网状件可以基本上沿带材的纵向方向延伸。
根据可能的实施例，可以用激光束执行束切割，即以激光束切割装置的形式提供束切割装置。然而，应当理解的是，也可以使用其它束切割装置，例如水射流切割。束切割装置被构成为使得在切割处理期间可以设置和/或控制切割参数。此类影响切割过程的参数例如是射束功率、射束聚焦、向前进给速度、排放压力和/或其它技术参数。更具体地，可以提出的是，关于板厚和/或关于金属材料的材料特性来调节束切割装置的切割参数中的至少其中之一。替代地或者附加地，所述至少一个切割参数可以在切割过程期间根据(基于)所测得的带材的板厚来进行控制。例如，可以用比较薄的带材部分不同的参数来切割较厚的带材部分，以便总体上可以有效地并且根据需要来进行切割过程。不用说，这也适用于坯料的机械切割，其中诸如切割功率或切割速度之类影响机械切割的切割参数可以根据坯料厚度、即作为坯料厚度的函数来进行控制。
也可以提出其它方法步骤，诸如对板状金属坯料和/或带材施加腐蚀保护。根据第一种可能性，带材可以在柔性轧制之前被涂覆，然而这意味着由于随后的柔性轧制操作，该腐蚀保护沿着带材的长度获得不同的厚度。根据第二种可能性，也可以在柔性轧制操作发生之后施加腐蚀。在这种情况下，沿着柔性轧制带材的长度的腐蚀保护的厚度基本上是恒定的。在这两种情况下，腐蚀保护较佳地以连续操作的形式提供。为此，将带材从线圈上解开，然后连续地提供腐蚀保护并随后卷绕以形成用于被带到相应的随后的制造步骤的线圈。应当理解的是，带材也可以被直接加工，即在未卷绕的状态下加工。根据另一种可能性，板状金属坯料也可以首先从带材中被加工出，随后逐件地被加工并且设置腐蚀保护。
在随后的制造步骤期间，坯料可以进一步加工，例如形成为成形部件。所形成的部件可以被硬化。或者，通过压制硬化，坯料可以在一个工具中成形和硬化。
此外，上述目的通过提供一种用于制造板状金属坯料的设备来实现，该设备包括：
用于柔性轧制由金属材料、尤其是钢板制成的带材的轧制单元和用于从带材切割出单个板状金属坯料的切割单元，其中，所述带材包括多个区域，所述多个区域一个接在另一个之后地定位，相应的板状金属坯料将被切割，其中所述切割单元包括用于沿着所述带材的长度记录所述带材的厚度的测量装置，用于切割柔性轧制带材的至少一个切割装置和用于基于由测量装置记录的测量值控制切割装置的电子控制单元(ECU)，其中测量装置与切割装置之间的距离大于将要从带材切割下来的板状金属坯料的长度两倍。因此，可以根据(基于)一个接在另一个之后定位的带材的至少两个区域的测量轮廓来确定将要从带材中加工的板状金属坯料的目标位置。
该设备适用于执行上述方法。达到那样的程度实现了相同的优点，因此参考上述描述。应当理解的是，所有与过程相关的特征可以被转移到所述设备，反之亦然，所有的与设备相关的特征可以被转移到过程。该设备使得将要从带材中切割出的坯料的位置得以优化，即将要从带材中切割出的坯料的目标轮廓的位置可以相对于带材的板厚轮廓精确地进行调节。待切割的板状金属坯料的目标轮廓仅在沿着长度测量板材厚度之后进行确定，因而实现了高度的制造精度。
优选地，切割装置包括至少一个束切割装置，其中应当理解的是，附加地或者替代地，也可以提供至少一个机械切割装置。根据一实施例，还可以提供多个束切割装置。该束切割装置可以被这样构造成且可由电子控制单元控制成，使得可以同时从带材切割出几个板状金属坯料。替代地或另外地，还可以使几个切割装置同时切割一个坯料。
根据另一实施例，可以提供用于进给带材的向前进给装置。该向前进给装置可以包括布置在切割装置前面的第一进给装置和布置在切割装置后面的第二进给装置。进给装置优选地是可控的，以使得带材在切割区域中被张紧。
在另一实施例中，切割装置以及相应的切割过程可以包括以下特征：线圈可以从线圈装载架、即用于将线圈中间存储到绞盘的装置进给。绞盘解开线圈，并且通过适当的辅助装置，线圈的端部被引入矫直装置中并且根据需要被拉直。可以提供一种带材储存器，其平衡在制造过程中出现的公差和波动。为此目的，该带材存储器的尺寸被定为，使得最大进给长度和工作速度被完全覆盖。在带材存储器和测量装置之间可以设置带材矫直装置，其中带材被平整、即矫直。测量装置包括带厚测量和带长测量。带材由布置在测量装置前面的进给装置进给。供给、相应地进给被进行以使得在进行操作期间可以补偿由轧制过程所产生的长度公差。第一进给装置之后是辊路径(辊道)，其包括坯料区域的长度的至少两倍，以便实现板厚测量所需的必要的测量长度以及使得几个坯料的轮廓位置相对于板材厚度轮廓相关联。此后，轮廓位置被定位在带材中、即与带材相关联，并且将该位置传送到切割装置。更特别地提出，连续地进行厚度值和长度值的测量，并且所述值被直接传送到切割装置的控制单元，以便用于精确地定位和控制切割工具。这意味着存在连续控制，在该连续控制过程中测量完整的带长。
附图说明
下面将参照附图解释优选实施例，其中：
图1以流程图的形式示出了本发明的方法。
图2以细节的形式示意性地示出了图1所示切割配置。
图3以实施例中的细节的形式示意性地示出了图1所示切割配置。
图4以另一实施例中的细节的形式示意性地示出了图1所示切割配置。
图5以又一实施例中的细节的形式示意性地示出了图1所示切割配置。
图6以再一实施例中的细节的形式示意性地示出了图1所示切割配置。
图7以具有其它方法步骤的流程图的形式示意性地示出了图1所示方法。
具体实施方式
图1至7将首先关于它们共同的特征一起描述。图1至7示出了用于由柔性轧制的带材3制造板状金属坯料2的本发明的方法以及本发明的设备。起始材料可以是由金属材料、更具体地由可硬化的钢材制成的热带或冷带。该材料可以是狭长条或具有自然边缘的条。
在处理步骤S10中，带材3通过轧制单元1、即通过柔性轧制进行轧制处理。为此目的，带材3在起始条件下卷绕在线圈4上，并且在柔性轧制之前沿其长度包括基本上恒定的板厚，该带材由辊5，6卷绕，辊沿轧制方向接收可变的板厚。在轧制操作期间，轧制过程被监测和控制，其中由板厚测量装置7所确定的数据被用作为用于控制辊5，6的输入信号。在柔性轧制操作之后，带材3包括沿其在轧制方向上的不同厚度。在柔性轧制操作之后，带材3再次卷绕到线圈8，以使其能够移动到下一个制造步骤。
在随后的处理步骤S40期间，从柔性轧制的带材3上切割下独个的板状金属坯料2。切割单元23，也可称之为切割装置，包括测量装置10、电子控制单元(ECU)以及一个或几个切割装置9。板状金属坯料2在切割处理中被从带材3切割下来，该切割处理是由切割装置9参考由测量装置10所测得的参数执行的。更具体地，该切割装置9以束切割装置的形式提供，其中在这种情况下，坯料2通过束11与带材分离。在一个实施例中，可以使用激光束切割装置，其中坯料2通过一个或几个激光束11与带材分离。然而，应当理解的是，原则上也可以使用机械切割装置来取代束切割装置。
与切割板状金属坯料2相关的重要的子步骤在于沿着其长度测量带材3的厚度。用于此目的的测量装置10相对于带材3的进给方向布置在束切割装置9的前面。该测量装置10包括至少一个用于记录表示带材3的厚度的值的传感器12和用于记录表示带材3的长度位置的值的传感器13。由传感器12，13所记录的厚度值和长度值被传送到电子控制单元(ECU)。该电子控制单元用于进一步处理所测得的厚度值和长度值，以便控制束切割装置9。测量较佳地在从线圈8退绕的带材3处连续地进行，其中相应的厚度值与带材3的每个长度相关联，从而总体上沿着带材的长度记录带材的厚度轮廓。长度值以及相关联的厚度值在退绕的带材3的未张紧的状态下、即脱离了进给所需的力的基本无力的状态下进行测量的。
尤其在图2中可以看到，测量装置10和束切割装置9之间的距离L9大于待切割的板状金属坯料2的长度L2的两倍。仍然待切割的板状金属坯料2′，2″，2″′的轮廓以及每个板状金属坯料的单个带材区域14′，14″，14″′在图2中由虚线示出。刚切割出的坯料2的轮廓以实线示出。由于测量装置10和切割装置9之间的给定距离L9，因而可以记录并考虑至少两个带材区域14′，14″的厚度轮廓，用于确定待切割的轮廓。以这种方式，可以补偿柔性轧制的带材3的长度公差，并且将其考虑用于板状金属坯料2的制造。以这种方式，总体上提高了制造精度并且相应地降低了废品率。
要从带材3切割的板状金属坯料2的轮廓是任意的，并且可以单独地设置以适应几何规格。在图1中示意性地示出了从带材3切下的坯料2，其也可以被称之为三维坯料(3D-TRB)或轮廓切割。为了按需切割轮廓，束切割装置9可以沿着至少两个或更多个轴线X，Y，Z、即在带材的进给方向上、在横向方向上和可选地垂直方向上移动。在这种情况下，束切割装置9可以沿着X轴移动，而与其沿着Y轴和/或Z轴的移动无关，类似地应用于其余轴(Y，Z)。
为了实现待切割的坯料2的高位置精度，可以在束切割操作期间沿着带材的纵向方向L张紧带材3。这可以通过布置在束切割装置前面的进给装置和布置在束切割装置后面的进给装置来实现。两个进给装置(未示出)同步，以使得位于其间的带材被张紧。
从带材3切割板状金属坯料2的操作可以连续地或不连续地进行。在连续切割过程的情况下，测量和切割过程在带材3的进给移动期间发生。在不连续过程的情况下，带材3被逐步进给，当带材静止时，坯料2从带材3上切割下来。在切割出一个或多个坯料之后，为了制造下一个坯料的目的，将带材3向前移动。
在最后一个进给装置后面，轮廓切割和废品可以通过另一个切割单元分开，并且部件可以被传送到输送系统。该输送系统使坯料2可由用于将坯料2堆叠在客户容器中或托盘上的堆叠系统所获得。
图3示出了用于在一变型实施例中执行处理步骤S40的切割单元23。该实施例很大程度上对应于图2所示的实施例，因而就共同特征而言请参考上述描述。在此方面，相同或相应的细节已经被给予了与图2中相同的附图标记。
图3所示实施例与图2所示实施例之间的区别在于切割过程在两个部分子步骤中进行。在第一切割过程中，仅切割坯料2的轮廓的一部分，以使得待切割的坯料经由几个未切割的网状件15，15′，15″，15″′保持连接到带材3的剩余边缘区域。在随后的第二子步骤期间，借助于第二切割装置将板状金属坯料2从剩余的带材3完全分离。为此，通过在带材3的输送方向L上跟随第一切割装置9的另一切割装置16切割网状件15，15′，15″，15″′。如图3所示，在本实施例中提供总共四个网状件，即位于前端的网状件15、两个侧网状件15′，15″以及位于后端的网状件15″′。然而，应当理解的是，根据待切割的坯料的轮廓和尺寸，可以提供任何其它技术上可感知的数量的网状件。在所示的第二子步骤的条件下，前网状件15和侧网状件15′已经被第二切割装置16切割。
图4示出了用于在另一实施例中执行处理步骤S40的切割单元23，该实施例在很大程度上对应于图2所示的实施例的切割单元，因而就共同的特征请参考上述描述，其中相同或相应的细节具有与图2中相同的附图标记。
图4所示的实施例和图2所示的实施例之间的差别在于沿着要从带材切割的带材3的宽度B3设置两排板状金属坯料2，102。因此，提供了两个切割装置9，109，其同步地从带材3切割出相关联的坯料2，102。两个切割装置9，109由电子控制单元(ECU)基于由测量装置10沿着长度记录的带材3的厚度来控制。
在本实施例中，还提出了根据沿着至少两个连续的坯料区域的长度所测得的厚度轮廓来确定要从带材3切割出的坯料2，102的相应的轮廓位置。具体而言，提出了测量装置10和束切割装置9，109之间的距离L9大于待切割的板状金属坯料2，102的长度L2的三倍。以这种方式，当计算待切割出的坯料2，102的轮廓位置时，可以考虑相应的三个连续的坯料区域14，14′，14″，14″′的板厚分布(板厚轮廓)。
图5示出了用于在另一实施例中执行处理步骤S40的切割单元23，其与图3所示实施例的切割单元23基本相对应，因而就共同的特征而言请参考上述描述，与已经给予与图3中相同的附图标记的相应细节相同。
图5所示的实施例的第一个区别在于，在带材3的宽度B3上设置两排要从带材3切割的板状金属坯料2，102。因此，还提供了两个切割装置9，109，其同步地从带材3切割相关联的板状金属坯料2，102。这两个切割装置9，109都由电子控制单元(ECU)基于测量装置10沿其长度记录的带材3的厚度来进行控制。为了简单起见，本实施例中未示出测量装置。
另一个区别在于，切割过程在两个子步骤中进行。在切割过程的第一子步骤中，每排坯料仅切割相应坯料2，102的轮廓的一部分，以使得坯料经由几个未切割的部分与带材3的剩余边缘区域保持连接。在后续的第二子步骤中，通过第二切割装置16，116将坯料2，102与剩余的带材3完全分离。在这种情况下，网状件15，115由在带材3的输送方向L上跟随第一切割装置9，109的另一切割装置16，116切割贯穿。
此外，还提出了为了执行第一子步骤，设置几个切割装置9，9′，109，109′，通过这些切割装置可以同时加工两个连续的坯料2，2′，102，102′。因此，可以缩短工作时间。为了在第二子步骤中分离网状件15，115，为每排坯料提供一个切割装置16，116就足够了，因为待切割的网状件15，115的剩余长度是很短的。第一切割装置9，109；9′，109′和第二切割装置16，116可以由电子控制单元单独控制。
对于本实施例，还提出待从带材3切割出的坯料2，102的相应轮廓位置根据沿着至少两个连续的坯料区域来确定。
图6示出了用于在另一实施例中执行处理步骤S40的切割单元23，该另一实施例在很大程度上对应于根据图5的实施例的切割单元，因而就共同的特征而言请参考上述描述，其中相同或相应的细节具有与图5中相同的附图标记。
图6所示的实施例与图5的共同的特征是，在带材3的宽度B3上设置两排板状金属坯料2，102，切割过程在两个子步骤中进行，以及根据沿着至少两个连续的坯料区域14，14′，14″，14″′的长度所测得的厚度轮廓确定用于从带材3切割出的板状金属坯料2，102的相应的轮廓位置。
图6所示的实施例的不同之处在于，为了执行第一子步骤，提供了几个切割装置9，9′；109，109′，通过这些切割装置可以同步地加工相应的坯料2，2′；102，102′。这还使得相对于每排坯料仅使用一个切割装置的工作时间的减少。为了分离网状件15，每排设置一个切割装置16，116。
应当理解的是，进一步的修改是可能的。例如，根据带材3的宽度B3和待切割的坯料2的尺寸，可以提供两排以上。此外，不同排的坯料2，102也可以布置成相对于彼此偏移和/或包括不同的轮廓。
图7示出了进一步可能的本发明方法的过程步骤，这些都是可选的。
在柔性轧制操作(S10)之后，带材3可通过带材矫直单元17在处理步骤S20中平滑化。如果必要，可以分别在柔性轧制和平滑操作之后对材料进行退火。
在相应地柔性轧制(S10)和平滑(S20)之后，在处理步骤S30中可以对带材3提供腐蚀保护。为此目的，带材3移动通过电解条涂覆单元18。可以看到，带材涂覆操作是连续的，即带材3从线圈4退绕后移动通过涂覆单元18，并在涂覆之后缠绕到线圈4上。带材涂覆单元18包括浸渍槽19，该浸渍槽19填充有电解液20，带材3通过该电解液20移动。该带材由辊组21，22引导。
对于本方法，提出了在已经电解涂覆(S30)之后，根据上述处理步骤S40切割带材，其中从带材切割单个板状金属坯料2。应当理解的是，切割板状金属坯料的过程可以根据根据图2至图6的任何实施例进行，因此在这方面缩略为上述描述。
在坯料2已经从带材中被加工出之后，坯料2可以在处理步骤S50中形成为所需的三维成品。根据第一种可能性，坯料可以热成形，或者根据第二种可能性，冷成形。
热成型可以作为直接或间接处理进行。在直接处理的情况下，坯料在形成之前被加热到奥氏体化(austenitising)温度，这可以通过感应加热或在炉中的加热来实现。在加热到奥氏体化温度之后，在成形工具24中形成加热的坯料，由此部件接收其端部轮廓并同时以高冷却速度冷却，由此部件同时硬化。在间接热成型的情况下，坯料2在奥氏体化之前经受预成形操作。预成形在坯料的冷条件下进行，即不预先加热。在预成型时，该部件接收不与端部形状相对应但接近端部形状的轮廓。在预成型操作之后，如在直接过程的情况下，发生奥氏体化操作和热成型操作，在该过程中部件接收其端部轮廓。
作为成形工艺的热成形的替代方案，坯料也可以经受冷成形工艺。冷成型特别适用于不需要满足特殊强度要求的软车身部件。在冷成型的情况下，坯料在室温下形成。
应当理解的是，所示的方法也可以改变。例如，电解涂覆也可以在柔性轧制之前，或者其可以在坯料2已经从带材切出之后或者在这些已经变成成形部件之后通过片状涂覆来进行。
附图标记列表
1 轧制单元
2 (板状金属)坯料
3 带材
4 线圈
5 辊
6 辊
7 板材测量装置
8 线圈
9 切割装置
10 测量装置
11 激光束
12 传感器
13 传感器
14 带材区域
15 网状件
16 切割装置
17 带材矫直单元
18 带材涂覆单元
19 浸渍槽
20 液体
21 辊组
22 辊组
23 切割单元
24 成形单元
B 宽度
L 长度
R 纵向方向

Claims (16)

1.一种制造板状金属坯料的方法，包括以下步骤：
柔性轧制(S10)由金属基材料制成的带材(3)，其中沿着所述带材(3)的长度产生具有不同板材厚度的厚度轮廓，以使得所述柔性轧制的带材(3)的连续区域(14，14′，14″，14″′)分别对应于将要从所述带材(3)切割出的板状金属坯料(2，102；2′，102′；2″，102″；2″′，102″′)的目标厚度轮廓；
由测量装置(10)确定多个所述连续区域(14，14′，14″，14″′)的所测量的厚度轮廓；
根据所述带材(3)的至少两个连续区域(14，14′，14″，14″′)的所测量的厚度轮廓来计算将要从所述带材(3)切割出的用于板状金属坯料(2，102；2′，102′；2″，102″；2″′，102″′)的所述带材(3)中的目标位置；
由至少一个切割装置(9，9′；109，109′；16，116)沿着所述目标位置切割所述柔性轧制的带材以制造所述板状金属坯料(2，2′，2″，2″′)，所述测量装置(10)与所述至少一个切割装置(9，9′；109，109′；16，116)之间的距离大于将要被切割的板状金属坯料(2，102；2′，102′；2″，102″；2″′，102″′)的长度(L2)的两倍。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
连续地进行沿着所述带材(3)的长度确定所述带材(3)的厚度，其中在每种情况下，长度位置和厚度位置彼此相关联。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
沿着所述带材(3)的长度测量所述带材(3)的第一区域(14)、所述带材(3)的第二区域(14′)以及所述带材(3)的第三区域(14″)中的厚度，所述带材(3)的所述第一区域中将要切割出第一板状金属坯料(2)，与所述第一区域(14)邻接的所述带材(3)的第二区域(14′)中将要切割出第二板状金属坯料(2′)，并且与第二区域(14′)邻接的所述带材(3)的第三区域(14″)中将要切割出第三板状金属坯料(2″)，
其中根据至少所述第一区域(14)，所述第二区域(14′)和所述第三区域(14″)的所测量的厚度轮廓来计算用于从所述带材(3)切割出所述第一板状金属坯料(2)和所述第二板状金属坯料(2′)的目标位置。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
当所述带材(3)被切割时，沿着纵向方向对所述带材(3)进行预张紧。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
至少一个切割装置(9，9′；109，109′；16，116)能够沿着多个轴向方向彼此独立地定位。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
通过多个切割装置(9，9′；109，109′；16，116)实现对板状金属坯料(2，102；2′，102′；2″，102″；2″′，102″′)的切割，所述多个切割装置从所述带材(3)同时切割出所述板状金属坯料(2，102；2′，102′；2″，102″；2″′，102″′)，并且/或者
通过至少一个切割装置(9，9′；109，109′；16，116)从所述带材(3)同时切割出多个所述板状金属坯料(2，102；2′，102′；2″，102″；2″′，102″′)。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述切割被实现成，使得束切割的板状金属坯料(2，102；2′，102′；2″，102″；2″′，102″′)最初通过至少一个网状件(15，15′；15″，15″′；115，115′，115″，115″′)保持与所述带材(3)连接。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述切割被进行成，使得第一网状件(15)相对于所述带材进给方向布置在所述束切割的板状金属坯料(2)的前三分之一中，并且第二网状件(15″′)相对于所述带材进给方向布置在所述束切割的板状金属坯料(2)的板状金属坯料后三分之一中。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
所述第一网状件(15)和/或所述第二网状件(15″)基本上沿着所述带材(3)的纵向方向延伸，以使所述带材(3)的任何进给力传递至所述板状金属坯料(2)。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
提供进一步步骤：重新切割所述切割的板状金属坯料(2)，其中，所述至少一个网状件(15，15′；15″，15″′；115，115′，115″，115″′)被贯穿切割，以使得所述板状金属坯料(2，102)与所述带材(3)的剩余区域完全分离。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述切割由至少一个切割束实现，其中，所述切割束的至少一个切割参数是根据所述板的厚度和/或所述带材的材料特性来控制的。
12.一种用于制造板状金属坯料的设备，包括：
用于柔性轧制由金属基材料制成的带材(3)的轧制单元(1)，以及
用于从所述带材(3)切割出单个板状金属坯料(2，102；2′，102′；2″，102″；2″′，102″′)的切割单元(23)，其中，所述带材(3)包括多个连续区域，每个区域中将要从板状金属坯料(2，102；2′，102′；2″，102″；2″′，102″′)切割出，
其中，所述切割单元(23)包括用于沿着所述带材(3)的长度测量所述带材(3)的厚度的测量装置(10)、用于切割所述柔性轧制的带材(3)的至少一个切割装置(9，9′；109，109′；16，116)、以及用于基于由所述测量装置(10)所测得的值来控制所述切割装置(9，9′；109，109′；16，116)的电子控制单元(ECU)，
其特征在于，介于所述测量装置(10)与所述切割装置(9，9′；109，109′；16，116)之间的距离(L9)大于将要被切割的板状金属坯料(2，102；2′，102′；2″，102″；2″′，102″′)的长度(L2)的两倍，以便能够根据所述带材(3)的至少两个连续区域的测量轮廓来确定用于将要从所述带材(3)切割出的板状金属坯料(2，102；2′，102′；2″，102″；2″′，102″′)的目标位置。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，
若干个切割装置(9，9′；109，109′；16，116)被所述电子控制单元设计并控制成，使得能够从所述带材(3)同时切割出若干个板状金属坯料(2，102；2′，102′；2″，102″；2″′，102″′)。
14.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，若干个切割装置(9，9′；109，109′；16，116)被所述电子控制单元设计并控制成，从所述带材(3)共同切割出板状金属坯料(2，102；2′，102′；2″，102″；2″′，102″′)。
15.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，
设置有用于将所述带材(3)输送通过所述测量装置(10)和所述切割装置(9，9′；109，109′；16，116)的输送装置，其中，所述输送装置包括多个滚动接触件，所述带材(3)支撑于其上。
16.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，
设置有用于供给所述带材(3)的供给配置，其中，所述供给配置包括布置在所述切割装置(9，9′；109，109′；16，116)前面的第一进给装置和布置在所述切割装置(9，9′；109，109′；16，116)后面的第二进给装置，其中，所述第一进给装置和所述第二进给装置是可控的，以使得所述带材(3)在它们之间被张紧。
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