CN112088052B - 用于分离经柔性轧制的带材料的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于分离经柔性轧制的带材料的系统和方法，所述系统包括：储存装置(9)，用于中间储存经柔性轧制的带材料(3)；第一进料装置(15)，其在储存装置(9)之后；至少一个长度测量装置(16)，用于连续测量带材料(3)的长度；厚度测量装置(14)，用于沿着长度连续测量带材料(3)的厚度；第二进料装置(17)，其布置在第一进料装置(15)之后；分离装置(19)，其在第二进料装置(17)之后；其中，第一和第二进料装置(15、17)构造为根据厚度测量和长度测量来使带材料(3)从储存装置(9)中运动到分离装置(19)；其中，厚度测量装置(14)布置在储存装置(9)与第一进料装置(15)之间；并且其中，长度测量装置(16)布置在第一进料装置(15)之后。

Description

用于分离经柔性轧制的带材料的系统和方法

技术领域

本发明涉及用于分离经柔性轧制的带材料的系统和方法。经柔性轧制的带材料沿带材纵向方向具有可变的厚度轮廓。因此，经柔性轧制的带材料的分离需要对分离区域进行精确定位，从而获得具有限定的目标厚度轮廓的薄板。

背景技术

从CN 104551538 B中已知一种用于分离经柔性轧制的带材料的装置和方法。将带材料从开卷机通过第一夹紧辊子和带材矫直装置引导到带材储存件中。在带材储存装置之后布置有具有集成的长度测量(件)的两个另外的压紧辊子，在它们之间布置有带材厚度测量(件)，而在它们后面布置有液压切割机，用于分离带材料。经由第一夹紧辊子确定供应到带材储存件的带材长度，并且经由布置在带材储存件之后的夹紧辊子确定从带材储存件中输出的带材长度。通过馈入的带材长度与输出(引出)的带材长度之差随时间的积分，可以确定储存在带材储存件中的带材长度。如果储存在带材储存件中的带材长度超过目标值，则通过布置在带材储存件之后的夹紧辊子和随后的厚度测量单元来跟踪带材料，并确定带材料的实际厚度轮廓(厚度布型)。根据该实际厚度轮廓制订切割(裁切)计划，根据该切割计划调整带材料的跟踪长度并且执行切割工艺。在此，供应到液压切割机的带材长度是通过对由直接布置在厚度测量(件)前后的夹紧辊子所确定的值求平均值来确定的。

从EP 3 181 248 A1中已知一种用于生产薄金属板(薄钢板)的方法和系统。该方法包括以下步骤：柔性地轧制带材料，其中，在带材料的长度上产生具有不同的板厚的厚度轮廓；确定带材料的在彼此之后的多个区域的测量厚度轮廓；根据所产生的、带材料的在彼此之后的至少两个区域的测量厚度轮廓，计算要从带材料中切出的薄钢板在带材料中的目标位置；借助至少一个切割装置沿着目标位置切割经柔性轧制的带材料，用于产生薄钢板。

成型切割和矩形薄板的生产，也被称为定制的经轧制形状(Tailor RolledShapes)或定制的经轧制坯料(Tailor Rolled Blanks)，可以借助合适的分离装置进行。为此，将带材进料系统布置在分离装置之前，该系统通常配备有展卷机、矫直机、带材储存件单元和进料装置。操作员手动将金属带穿入到系统中。操作员将带材起始处穿入到分离工具中或定长剪切机处(横切机)的标记位置。接着开始自动运行，并且进料系统在每个工作冲程使带材前进一定的、始终相同的长度量。在这种方法中，经柔性轧制的带材的周期性厚度轮廓只能相对于分离装置的分离边缘不精确地定位或根本无法定位。由此，关于异型切出物或矩形薄钢板内的位置不能满足不能满足厚度轮廓的位置公差。另外，金属带的不遵循厚度公差的区域不能被被识别和分拣。此外，在经柔性轧制的带材中周期性地重复出现的厚度轮廓不能自动地、位置精确地定位到分离装置的分离边缘上。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于分离经柔性轧制的带材料的系统，该系统能够精确地测量和评估(分析)金属板厚度轮廓以及确保对于带材料精确定位以用于分离。目的还在于提出一种用于分离经柔性轧制的带材料的对应方法，该方法能够进行精确的测量、评估和定位。

为了解决，提出了一种用于分离经柔性轧制的带材料的系统，该系统包括：储存装置，用于中间储存经柔性轧制的带材料；第一进料装置，第一进料装置沿带材料的进料方向布置在储存装置之后；至少一个长度测量装置，用于连续测量带材料的长度；厚度测量装置，用于沿着长度连续测量带材料的厚度；第二进料装置，其布置在第一进料装置之后；分离装置，该分离装置沿带材料的进料方向布置在第二进料装置之后；其中，第一进料装置和第二进料装置构造为用于根据厚度测量和长度测量来使带材料从储存装置运动到分离装置；其中，厚度测量装置沿带材料的进料方向布置在储存装置之后且在第一带材进料装置之前；并且至少一个长度测量装置沿带材料的进料方向布置在第一带材进料装置之后。

该系统的优点是可以根据通过厚度测量单元先前确定的值来调整由第一进料装置施加的进料(量)。与期望的目标轮廓相比，可以精确地识别出经柔性轧制的带材的重复的厚度轮廓，并将其精确地定位至分离装置的分开位置处。另外，金属带的不遵循厚度公差的区域能被识别和分拣出。

根据一实施形式，系统还具有用于展开经柔性轧制的带材料的开卷机和用于矫直经柔性轧制的带材料的至少一个矫直单元。特别是在加工特别厚的带材的情况下和/或在所具有绝对厚度跳变较大(例如大于1毫米)的带材料的情况下，可以使用多个矫直单元。开卷机和至少一个矫直单元(其也可以统称为展开和矫直组)连接在带材储存装置上游。就控制技术而言，用于分离装置的第一和第二进料装置优选地独立于展开和矫直组的进料。展开和矫直组将带材输送到带材储存件中，并且提供经柔性轧制的带材用于通过其它系统进行加工。在此，展开和矫直组的输送或展开速度可借助于带材储存件的进料高度指示器来调整。进料高度指示器例如可以是超声单元，其感测悬挂在带材储存件中的带材环的深度并且将对应的信号传输到用于展开和矫直组的调节器。应理解的是，也可以使用其他传感器，例如光学传感器、电容传感器和/或电感传感器。矫直单元可以由入口驱动件和牵拉辊支撑。系统部件、即开卷机、入口驱动件、矫直单元和牵拉辊的运行或运转可以通过调整器相互同步，并且以速度调整或力矩调整的方式而相互(相对彼此)运行。每个单元可以单独地、也就是说与相应的其它单元无关地、以发电机式或电动机式运行。如果带材料经柔性轧制之后又重新卷绕成卷并在其它位置进行进一步加工，则带有开卷和矫直组的实施方式是适合的。但是原则上，在连续的过程中，系统部件、即带材储存件、进料部和分离单元也可以直接连接到柔性轧制部(轧辊)处。

带材储存件用于将系统的展开和矫直组与系统的位置调节部分解耦，位置调整部分基于进料长度工作，且具有以下部件：厚度测量(部)、进料(部)、长度测量(部)和分离装置。特别地规定，对于分离系统的基于长度的进料控制，仅仅以位于带材储存件之后的长度测量装置的长度测量值为基础。可能地，在(本次)进料控制中可忽略在储存装置之前感测到的长度测量值。

厚度测量单元在通过方向上布置在带材储存件之后且在第一进料装置之前。相关的第一长度测量单元直接位于第一进料装置之后。第一长度测量单元设计构造为用于连续地感测带材料的长度。在带材进料期间，厚度测量特别地也连续进行。优选地，第一长度测量装置和厚度测量装置在测量技术上彼此耦合(关联)。在此特别规定，长度测量单元产生触发信号，并且将其传送给厚度测量单元，从而触发厚度测量，这又会感测到厚度测量(值)。

根据一个设计构造，长度测量单元可包括：测量轮，其与带材料的第一侧紧贴接触；以及支撑轮，其与带材料的相对侧紧贴接触，并且作为用于测量轮的支座。测量轮的运行面可例如由钢材料制成。支撑轮的运行面可例如由弹性材料制成。应理解的是，上述的长度测量单元的设计构造也可用于系统的每个其它的长度测量单元。

根据一优选的实施形式，设有两个长度测量装置，第一长度测量装置分配给第一进料装置，而第二长度测量装置分配给第二进料装置。第二长度测量装置在此沿带材料的进料方向布置在第二进料装置之后且在分离装置之前。对于高测量精度有利的是，测量装置分别尽可能近地布置在相应的进料(部)附近。优选地，第一长度测量装置距第一进料装置具有第一间距，该第一间距小于第一进料装置与第二进料装置之间的间距的0.5倍，特别是小于该间距的0.25倍。第二长度测量装置可以距第二进料装置具有第二间距，该第二间距小于第二进料装置与分离装置之间的间距的0.5倍，特别是小于该间距的0.25倍。

两个进料装置同步工作，从而将带材料从带材储存件中供应到分离单元。在此，两个进料装置分别将牵引力施加到带材料上，从而使带材料移动。为了使带材料在两个进料装置之间保持平的，特别地规定，在通过方向上位于下游的第二进料装置可以比位于上游的第一进料装置更快地被驱动。以此方式，带材料在两个进料装置之间略保持在张力作用下，并因此是平的，这对于测量值精度具有有利的影响。

根据一优选的实施形式，厚度测量装置与分离装置之间的间距是待从带材料中切出的薄板的薄板长度的至少两倍。特别地，该间距至少是薄板长度的两倍加上进料路程，在用于待切出的薄板的计算时间期间带材料经过该进料路程。

分离装置可以根据待分离的平坦产品的要求进行选择，并且例如包括横切机或光束切割单元、特别是激光切割单元。可将横切机、横向激光切割机或类似的用于定长切分的光束系统与带材料进料系统结合使用，以用于薄板的简单(定长)切断。具有合适的分开工具的压制线或分别与带材进料系统连接的光束切割单元、特别是激光束单元可以用于产生成型切割(物)。

上述目的的一种解决方案还在于一种用于分离经柔性轧制的带材料的方法，特别是借助于根据上述实施形式之一的系统，该方法包括以下步骤：借助储存装置来中间储存经柔性轧制的带材料；借助第一进料装置和第二进料装置从中间储存件中将带材料进料；在带材料进料期间，借助于厚度测量装置连续地测量带材料的厚度，其中，对厚度的测量是沿带材料的进料方向在第一进料装置之前进行的；在带材料进料期间，借助于长度测量装置连续地测量带材料的长度，其中，对长度的测量是沿带材料的进料方向在第一进料装置之后进行的；根据测得的厚度值和相关的测得的长度值计算要从带材料中分离的薄板的实际厚度轮廓；将计算的实际厚度轮廓与预先给定的目标厚度轮廓进行比较，并且计算要从带材料中分离的薄板的进料长度；基于计算的进料长度，借助第一进料装置和第二进料装置将带材料供应到分离装置。

通过在相应的进料单元之后进行的长度测量使进料运动与长度测量解耦，从而获得特别精确的测量结果。在第一进料单元之前的厚度测量也可以对测量精度是有利的，因为根据通过厚度测量单元先前确定的值可以控制通过第一进料装置施加的进料(量)。将位置调整的第二进料装置与相关的长度测量单元一起使用，可有助于带材在厚度测量单元与分开位置之间平坦、无挠曲和无带材环地行进，这又确保了进料长度(段)的参考边缘相对于分开位置的精确定位。该方法优点总体与所述系统相同。与期望的目标轮廓相比，可以精确地识别出经柔性轧制的带材的重复的厚度轮廓，并将其相对于分离装置的分开位置处精确地定位。另外，金属带的不遵循厚度公差的区域能被识别和分拣出。应理解的，所有根据本方法的特征都可按意义应用所述于系统；并且，反过来，所有与系统相关的特征都可以应用所述方法。

在执行该方法之后，通过位置调整的第一带材进料部或第二带材进料部将带材料从带材储存件中拉出。在此，经柔性轧制的带材料在厚度方面由厚度测量单元连续测量。在此，基于所测得的厚度，厚度测量单元考虑到相关的长度测量值，对经柔性轧制的带材料是否符合所要求的厚度公差进行评估。所确定的实际厚度轮廓与预先给定的目标厚度轮廓的比较也特别是考虑到理论厚度轮廓的相关公差进行的，该公差可以由包络线表示。在此，进行计算方面的检查以确定所确定的实际轮廓是否位于目标轮廓的包络线以内。根据比较的结果，可以计算出带材或要从中切出的薄板的进料长度以及带材中薄板的切割位置。带材被分为符合要求(所谓的符合要求的部件，i.O.部件)和那些不符合要求的(所谓不符合要求的部件，n.i.O.部件)的区域。带材中这些单独的区域的位置和长度由厚度测量装置传送到第一进料装置处。然后，第一进料装置以及与之耦合的第二进料装置可以执行由厚度测量单元所指示的进料，并且将单独的各进料长度(各进料段)的参考边缘尺寸精确地定位到分开装置的分开位置处。在此，进料单元可以将以下信息转发到其它的系统部件处，即，进料长度段是i.O.(符合要求的)厚度轮廓还是n.i.O.(不符合要求的)厚度轮廓。

长度测量装置设计构造为连续感测代表带材的进料路程的长度值。为此，优选使用高精度工作的长度测量装置，其具有可达每米带材长度0.5mm的测量公差，特别是可达每米带材长度0.1mm的测量公差。长度测量可例如借助与经过的带材料紧贴接触的测量轮来进行。长度测量装置可以从头到尾没有中断地测量带材料。带材开始处可以用作测量的起点，测量的起点对应地定义长度零点位置。从长度测量的起点开始连续地感测长度。

根据一种优选的方法实施方式，第一进料部的第一长度测量装置在起点处关于长度可参照厚度测量。这可以通过将长度测量值从第一长度测量装置连续地报告给厚度测量装置来完成。对长度测量值的报告可以绝对(值)地进行或增量地进行。厚度测量根据报告的关于带材长度的长度测量值来按比例缩放厚度测量值。以此方式，两个测量机构可以从精确相同的带材长度零点开始工作。可以将所测得的实际厚度轮廓与预先给定的目标厚度轮廓可靠地进行比较，并且可以关于符合要求的部件和不符合要求的那些部件进行对应的评估。长度测量装置与厚度测量装置的参照对于通过进料部将进料长度(进料段)相对于用于分离的参考切割位置进行位置精确的定位也是重要的。替代地或补充地，第二进料部的第二长度测量装置在起点处关于长度可参照厚度测量。

根据一个实施方式，可以在将带材料供应到分离装置期间借助第二长度测量装置对带材料进行进一步的长度测量，其中，该长度的测量是借助第二测量装置沿带材料的进料方向在第二进料装置之后进行的。还可以规定以下步骤作为进一步的方法步骤：将由第一长度测量装置确定的第一长度测量值与由第二长度测量装置确定的相关的第二长度测量值进行比较；并且如果第一长度测量值与第二长度测量值之间的差超过预先给定的差值，则关闭系统。通过这种设计产生测量冗余，从而减少了失效零件的风险。

根据一种方法的实施方式，可以在厚度测量装置与第一进料装置之间设有固定间距。该间距被精确地测量，优选地以可达+/-0.2mm的精度测量，并且在系统运行期间被保持。以此方式，可以在带材料的整个长度上可靠地确保厚度测量(部)与进料(部)或与长度测量(部)之间的长度参考。

为了将进料长度(进料段)的参考边缘位置精确地定位到分离装置的参考位置上，可以根据一种可能的方法实施方式在厚度测量装置与分离装置之间设有固定的间距。该间距被精确地测量，优选以可达+/-0.2mm的精度测量，并且在系统运行期间被保持。

根据另一优选的方法实施方式，厚度测量装置与分离装置之间的测量路程(路段)可以设置为是待从带材料中切出的薄板的薄板长度的至少两倍。特别地，厚度测量装置与分离装置之间的间距可以设置为至少是薄板长度的两倍加上进料路程，在用于待切出的薄板的计算时间期间带材经过该进料路程。

只要在本公开的范围内提到两个装置之间的间距，则该间距可以是关于相应的装置的预先给定的参考点的，例如在测量装置中是测量平面，或者在分离装置中是分开位置。

根据一优选的方法实施方式，第二进料装置与第一进料装置同步运行，特别是以相同的长度比例(标度)运行，像第一进料装置和厚度测量单元那样。通过这样的调整：第二进料单元相对于第一进料单元略微先行，在位于测量路程以内的带材部段中，第二进料单元产生轻微的带材张力，其确保了平的带材行进。

附图说明

下面根据附图进一步阐释优选的实施例。附图中示出：

图1以三维视图示意性示出第一实施形式的用于分离经柔性轧制的带材料的根据本发明的系统；

图2示出用于分离经柔性轧制的带材料的根据本发明的方法；

图3示出了可以借助根据图1和2所示的系统和方法生产的示例性薄板的厚度变化；

图4示出了可以借助根据图1和2所示的系统和方法生产的另一示例性薄板的厚度变化；

图5示出了可以借助根据图1和2所示的系统和方法生产的另一示例性薄板的厚度变化；

图6示出了借助根据本发明的系统或方法生产的、根据图3或图4的多个薄板的示例性顺序；

图7以三维视图示意性示出第二实施形式的用于分离经柔性轧制的带材料的根据本发明的系统；

图8以俯视图示出了可以借助根据图7的系统或根据图2所示方法来生产的示例性的成型切割(物)；

图9示出了借助根据本发明的系统或方法生产的、根据图8的多个成型切割(物)的示例性顺序。

具体实施方式

下文对图1至图9一起进行描述。图1中示出了用于分离经柔性轧制的带材料3的根据本发明的系统2。经柔性轧制的带材料的意思是，具有基本上恒定的板厚的带材料在长度上借助轧辊进行这样的轧制使得沿着轧制方向获得可变的板厚。在柔性轧制之后，带材料3沿轧制方向在长度上具有不同的厚度。在柔性轧制之后，将带材料3再次卷绕成卷4，使得其能够被供应到下一个方法步骤，或者如果需要，则其能够被直接进一步加工。

在此示出了由柔性轧制的带材料构成的卷4作为原材料。系统2包括用于展开经柔性轧制的带材料3的开卷机5和用于矫直经柔性轧制的带材料的矫直单元6。矫直单元6包括多个辊子，特别是7至23个之间的辊子，带材料经过这些辊子。入口驱动件7可设置在开卷机5和矫直单元6之间，入口驱动件将带材料3从开卷机中拉出并将其供应到矫直单元。在带材的经过方向上，在矫直单元6之后可布置有牵拉辊8，其将进给力传递到带材料3上。系统部件、即开卷机、入口驱动件、矫直单元和牵拉辊的运行可以通过调整器相互同步，并且以速度调节或力矩调节而相互(相对于彼此)运行。每个单元可以单独地、也就是说与相应的其它单元无关地、发电机式或电动机式运行。在图1中，示出了能由相应的部件开卷机5、矫直单元6、入口驱动件7、牵拉辊8传递到带材状材料上的力矩M1、M2、M3、M4。

沿带材进料方向在展开和矫直组10之后设有储存装置9，储存装置9构造成用于中间储存带材料3的相应的部分部段。在此，展开和矫直组10的进料运动与分离组12的进料运动脱耦(不关联)。展开和矫直组10将带材料3供应到带材储存件9中，带材储存件提供经柔性轧制的带材料3，用于在分离组12中的进一步加工。展开和矫直组10的输送或展开速度可借助于带材储存件9的进料高度指示器(传感器)13来调整。进料高度指示器13例如可包括超声传感器或光学传感器，其感测悬挂在带材储存件中的带材环的深度并且将对应的信号传输给用于展开和矫直组10的调节器。

系统2包括以下部件作为在储存装置9之后的其它部件：用于连续测量带材料的厚度测量装置14；第一进料装置15；分配给第一进料装置的、用于连续测量带材料3的长度的第一长度测量装置16；在第一进料装置15之后以一间距布置的第二进料装置17；分配给第二进料装置17的第二长度测量装置18以及用于将带材料3分离的分离装置19。

两个进料装置15、17同步运行并且构造为用于根据厚度测量和长度测量使带材料3从储存装置9中运动到分离装置19。在此，两个进料部15、17分别将进给力施加到带材料上，从而使带材料移动。为了使带材料在两个进料装置15、17之间保持平整，第二进料装置17可以以相对于第一进料装置15少量的进给量被驱动。这种布置的特点在于，厚度测量装置14沿带材料3的经过方向R布置在储存装置9之后且在第一进料装置15之前，并且第一长度测量装置16与第一进料装置15分开地构造并且位于第一进料装置15之后。对于分离组12的基于长度的进料控制，仅仅以位于带材储存装置9之后的长度测量装置16、18的长度测量值为基础。

第一长度测量装置16和厚度测量装置14在测量技术上彼此耦合。为了在厚度测量(部)14与第一进料(部)15或与第一长度测量(部)16之间的带材长度上可靠地遵循长度参考，在厚度测量装置14与第一进料装置15之间调节固定的间距量A1。该间距A1被精确地测量，优选以达+/-0.2mm的精度测量，并且在系统运行期间被保持。以此方式，可以在带材料的整个长度上可靠地确保厚度测量(部)与进料(部)或与长度测量(部)之间的长度参考。在系统2运行期间，长度测量单元16可以产生触发信号B1并且将其传输给厚度测量单元14。每个触发信号B1用作用于厚度测量的触发物，从而借助长度测量单元16的每个触发信号产生厚度测量值并且将其分配给对应的长度测量值。以这种方式，从成对的长度值和厚度值中生成数据集，由数据集可以确定待从带材料3中切出的薄板的实际厚度轮廓。

第一和第二长度测量单元16、18各自包括测量轮20、20‘以及支撑轮21、21‘，测量轮20、20‘与带材料3的第一侧紧贴接触，支撑轮21、21‘用作测量轮20、20‘的支座。测量轮的运行面例如可以由钢材料制成。支撑轮的运行面可例如由弹性材料制成。然而，应当理解的是，也可以使用其它形式的长度测量(装置)，例如非接触式传感器。对于长度测量值的高测量精度有利的是，测量装置16、18分别尽可能近地布置在相应的进料(部)15、17处。在此，第一长度测量装置16与第一进料装置15之间的间距可以特别地小于两个进料装置15、17彼此间的间距的0.1倍。第二长度测量装置18可与第二进料装置17具有如下间距，该间距小于第二进料装置17与分离装置19之间的间距的0.1倍。

此外，在图1中示出了厚度测量装置14与分离装置19之间的间距A2。该间距优选地为待从带材料3中切出的薄板22的薄板长度L22的至少两倍加上进料路程，在待切出的薄板的计算时间期间带材料经过该进料路程。

分离装置19可以根据待分离的平坦产品22的要求进行选择，并且例如包括机械式分开装置，例如横切机(如此处所示)或光束切割单元，特别是激光切割单元。一般地，分离装置也可被称为裁切装置或分开装置。本裁切装置设计成产生垂直于带材边缘延伸的切出物。然而，应理解的是，分离装置原则上可以关于待产生的分开切口而适应于要生产的薄板的最终轮廓。例如，分开装置也可以设计成用于产生倾斜于带材边缘延伸的切口，或者也产生弯曲的切口。由此，如果需要，则可以减少废料量。

下面根据图2描述一种用于将经柔性轧制的带材料3分离成薄板22的方法。关于对部件的调整，该方法可以分为两部分来看。因为，在控制技术上，至少在带材料的进料方面，由展开和矫直组10执行的方法步骤S10展开和方法步骤S20矫直可以与在带材储存S30之后由进料和分离组12进行的方法步骤(S40-S130)脱耦。

根据本发明，规定：根据步骤S30，借助储存装置9对经柔性轧制的带材料3进行中间储存。在此特别规定，将带材料3从展开和矫直组10连续地供应到带材储存装置9中。在步骤S40中，借助于第一和第二进料装置16、17将带材料3从中间储存件9中进给(向前推)。这特别是根据用于相应的待从带材料3中切出的薄板22的计算的进料长度而以一定间隔进行的。在步骤S50、S60中，连续地测量带材料3的厚度信号和长度信号以确定进料长度。这借助于厚度测量装置14和第一长度测量装置16连续地进行，即，当从进料装置15、17中以进料长度进一步供应带材料3时。厚度测量(S50)沿带材料3的通过方向R在第一进料装置15之前或在第一长度测量装置16之前进行。

测量装置14、16感测到的厚度值和长度值被传输到计算单元或控制单元，在此对厚度值和长度值进行进一步处理，以计算待切出的薄板22的实际厚度轮廓和计算该薄板的进料长度。为了确定带材或待从其中切出的薄板的厚度轮廓，将厚度值D分配给带材料3的每个长度位置L。因为厚度测量装置14布置在第一进料装置15之前，所以可以在当前的进料运动中直接考虑由此感测到的厚度值以及从中结合相关的长度值所确定的实际厚度轮廓。长度测量可以沿带材的方向R紧接在第一进料装置15之后进行。

与在带材料进料时的厚度测量同时地借助于第一长度测量装置16进行对带材料3的长度信号或路程信号的连续测量。特别地规定，第一长度测量装置16在起始点处关于长度是参考厚度测量装置14的。如上所述，这是通过调节限定的间距量A1来最初完成的，以及在此过程中通过将长度测量值从第一长度测量装置16连续报告到厚度测量装置14处来进行。对长度测量值的报告可以是例如借助触发信号B1、B2绝对地进行或增量地进行。厚度测量根据报告的关于带材长度的长度测量值来按比例缩放厚度测量值。以此方式，两个测量机构14、16从完全相同的带材长度零点开始工作。在步骤S70中，根据测量装置14、16的测得的厚度测量值和长度测量值计算出要从带材料3中分离的钢板22的实际厚度轮廓。在步骤S80中，可以将所测得的实际厚度轮廓与预先给定的目标厚度轮廓以及相关的公差、特别是可以由包络线表示的相关公差可靠地进行比较，并且可以对符合要求的(好的)部分和不符合要求的(不好的)那些部分进行对应的评估。同时地或时间错开地，可以为此在步骤S90中计算要从带材料3中分离的薄板22的进料长度。

在接着的步骤S100中，基于所计算的进料长度VL，借助于两个进料装置15、17将(钢)带材料3供应到分离装置19。当带材料以针对第一钢板计算的进料长度VL被向前推动(进给)时，在第一进料单元15的区域中又借助厚度测量装置14和长度测量装置16同时执行对于待随后切出的下一块薄板22‘的厚度测量和长度测量。这通过图2中的虚线示出。规定了：厚度测量装置14与分离装置19之间的测量路段被设置为至少是待从带材料3中切出的薄板22的薄板长度L22的两倍加上进料路程，带材在待切出的薄板的计算时间期间经过该进料路程。在方法步骤S110中切出薄板22。

在可能的进一步的步骤S120之后，在将带材料3从第二进料装置17进料到分离装置19时，可以借助于第二长度测量装置18进行进一步的长度测量。第二长度测量单元优选地沿带材料3的进料方向直接布置在第二进料装置17之后。还可以规定以下步骤作为进一步的方法步骤S130：将由第一长度测量装置16确定的第一长度测量值与由第二长度测量装置18确定的相关的第二长度测量值进行比较，如果第一和第二长度测量值之间的差超过预先给定的差值，则关闭系统。通过这种测量冗余使产生次品的风险最小化。

在图3、4和5中示出了由带材料3制成的不同形状的薄板，以及在图4中示例性示出了根据图3的或根据图4的用于薄板的分开顺序。

图3示出了一种矩形薄板22的实施形式，该矩形薄板在薄板的长度L22上具有不对称的厚度变化(曲线)D22。从第一端23出发，薄板22具有带有不同厚度D24a、D24b、D24c、D24d的不同部段24a、24b、24c、24d，其中，在第二端25处，第一部段24a和最后的部段24d具有相同的厚度(D24a＝D24d)。在具有保持不变的厚度的相应的两个部段24a、24b、24c、24d之间(也可以被称为平台)形成具有可变的厚度的过渡部段26a、26b、26c(也可以被称为斜坡)。图3中所示的矩形薄板22是通过简单地切割、例如借助定长剪切机(横切机)来简单地切断由进料(部)15、17带到正确位置上的带材料3而制成的。在图6的上部路径示出了图3的矩形薄板22的示例性分开顺序。跟随彼此(彼此相继)的薄板具有带有撇号的相同的附图标记。示出了“i.O.”薄板22，跟随的是“n.i.O.”薄板28，跟随的是“i.O.”薄板22‘，短的待从中分出的“n.i.O”中间件28‘，跟随的是另一个“i.O.”薄板22“。“i.O.”(符合要求的，好的)薄板22、22‘、22“借助堆叠系统(未示出)堆叠。“n.i.O.”(不符合要求的，不好的)部段28、28‘会被供应至自动报废。在图6的下半部图面中，示出了另一示例性的矩形板的另一示例性分开顺序。在下部的分开顺序的矩形薄板22、22‘，22“的情况下，相应的第一部段24a和最后的部段24a的厚度同样是相同的。因此，薄板22的最后的部段24a具有与随后的薄板22‘的第一部段24a对应相同的厚度。在具体示出的示例中，跟随“n.i.O.”薄板28的是“i.O.”薄板22，短的待从中分出的“n.i.O”中间件28‘，其后跟随有另一个“i.O.”薄板22‘，“n.i.O”薄板28“和“i.O.”薄板22“。“i.O.”薄板22、22‘、22“借助堆叠系统(未示出)进行堆叠。“n.i.O”部段28、28‘被供应到自动报废(部)。

在图4中示出了矩形薄板22的另一实施形式，该矩形薄板相对于图3在薄板的长度L22上具有对称的厚度变化(曲线)D22。可以注意到，薄板22的厚度曲线D22相对于中心平面E镜像对称地设计。在此所示的矩形薄板22也是通过简单地切割、例如借助横切机来简单地切断由进料(部)15、17带到正确的位置上的带材料3而制成的。

在图5中，示出了薄板的一个实施形式，该薄板的端部截面分别具有不同的厚度。因此，彼此相继的两个薄板22A、22B分别相对于彼此镜像(对称)地布置。第一薄板22A和第二薄板22B在带材的长度上交替。第一薄板22A的轮廓在此对应于第二薄板22B的轮廓。在此示出的薄板22A，22B在各自的长度L22A、L22B上还分别具有不对称的厚度曲线D22A、D22B。可以注意到，薄板22的厚度曲线D22相对于中心平面EAB与跟随其的薄板22B的厚度曲线D22B是镜像对称的。从第一端部23A开始，薄板22A具有带有第一厚度的第一部段24Aa、带有第二厚度的第二部段24Ab，带有第三厚度的第三部段24Ac，带有第四厚度的第四部段24Ad和带有与第一部段24Aa的第一厚度不同的厚度的最后部段24Ae。在部段24Aa、24Ab、24Ac、24Ad和24Ae之间设有具有在长度上可变的厚度的过渡部段，而所述部段24Aa、24Ab、24Ac、24Ad和24Ae在长度上具有保持不变的厚度。第二薄板22B相对于第一薄板对应对称地构造。接着第二薄板22B的又是第一薄板22A，依此类推。在此所示的矩形薄板22A、22B也是通过简单地切割、例如借助横切机来简单地切断由进料(部)15、17带到正确的位置上的带材料3而制成的。

图7示出了在变型的实施形式中，用于分离经柔性轧制的带材料的根据本发明的系统2。其在很大程度上对应于根据图1的实施形式，因此关于共同点参考以上的描述。相同的或经变型的组成部分具有与图1中相同的附图标记。根据图7的本系统2可以用以上结合图2所述的相同的方法来操作。

本实施形式中唯一的区别在于分离装置19的设计构造，该分离装置在当前情况下包括成型切割工具，特别是具有带材分开工具的成型切割工具。成型切割工具设计为使得其从带材料3中切割出与目标轮廓相对应的成型切割薄板22。根据待生产的组成部分，在成型切割工具的一次工作流程中，可以从带材料3中切割出一个或多个成型切割薄板22。分离装置19可以设计为冲压工具，如图9中更详细地示出的，其具有工具下部部分29和工具上部部分30，工具上部部分30相对于工具下部部分是可动的，从而执行轮廓加工的裁切(切割)。此外，分离装置可以具有集成的带材分开工具，该带材分开工具将薄板与带材分开。在此，切割顺序可以根据需要任意地选择，即，首先进行使薄板与带材分开的分开切割，然后从薄板进行成型切割，或者同时进行分开切割和成型切割，或者首先从带材中进行成型切割，然后再从带材中进行分开切割。类似于具有横切机的实施方式，在具有成型切割工具的本实施形式中，也设置有借助进料单元15、17进行的待切出的成型切出物22相对于工具的精确定位。分开工具可以具有切割线，该切割线从带材边缘的垂线偏离，并且可以是直的、倾斜的或弯曲的。根据要切出的成型切割薄板的形状，可以借助倾斜的切割线或如有需要则是弯曲的切割线来减少冲压废料。

进料单元15、17在调整技术上与成型切割工具连接，使得带材料以期望的长度进料到成型切割工具处的参考点32或参考平面。特别地规定，成型切割工具相对于压制台31精确地定向，并且借助于诸如调整螺栓(配合螺栓)或调整锥(配合锥)之类的定位装置而精确地定位或固定。

图8中示出了成型切割薄板22，该成型切割薄板例如可以通过根据图7所示的系统、借助冲压工具来切出。成型切割薄板22特征在于，其具有限定的周围轮廓27。从带材料3中切出的薄金属板22的轮廓是任意的，并且可以根据几何形状的规格而单独地设定。作为所描述的冲压工具的替代方案，光束切割装置、例如是激光束分开装置特别适合于生产成型切割薄板22，该光束切割装置可以沿着多个轴线、即至少沿着带材料的进料方向、沿横向方向以及如果需要则沿垂直方向(高度方向)运动。成型切割薄板22具有带有不同的厚度的部段24a、24b、24c、24d(平台)以及位于它们之间的过渡部段26a、26b、26c(斜坡)。在图8中示出了参考边缘32，带材料3在分离装置19中定位到该参考边缘32上，从而产生成型切割(件)。

图9示出了借助成型切割工具的、图8的成型切割薄板22的示例性分开顺序，成型切割工具在此以虚线示出。从成型切割工具可以看出位于压制台31上的下部工具部分29以及看出上部工具部分30。对于该切割工艺，带材料3根据进料单元15、17的计算而被进料到参考分开边缘32上。然后，通过使上部部分30朝向下部部分29移动来切出成型切割薄板22。具体示出的示例性顺序包括“i.O.”成型切割薄板22，跟随的是要切出的“i.O.”钢板区域22‘，跟随的是两个“n.i.O.”薄板区域28、28‘，另一个“i.O.”薄板区域22“，另一个“n.i.O.”薄板区域28“和另一“i.O.”薄板区域22“‘。“i.O.”薄板22、22‘、22“、22“‘借助堆叠系统(未示出)进行堆叠。“n.i.O”部段28、28‘被供应到自动报废(部)。

借助上述系统或方法，可以展开具有经柔性轧制的带材料3的卷4、矫直、检查所包含的钢板厚度变化是否符合钢板厚度公差，以及进行符合要求/不符合要求(i.O./n.i.O)评估。由此，带材料3分成多个进料长度(进料段)，其被位置精确地定位在分离装置19的分开边缘下方。然后，裁切装置从带材裁切进料长度(进料段)。如果进料长度(进料段)为“符合要求的”(i.O.)，则将矩形薄板或成型切割薄板供应至进一步处理。如果进料长度(段)为“不符合要求的”(n.i.O.)，则将其拣出并报废。

附图标记列表

2 系统

3 带材料

4 卷

5 开卷机

6 矫直单元

7 入口驱动件

8 牵拉辊

9 储存装置

10 展开和矫直组

12 分离组

13 进料高度指示器

14 厚度测量装置

15 第一进料装置

16 第一长度测量装置

17 第二进料装置

18 第二长度测量装置

19 分离装置

20,20‘ 测量轮

21,21‘ 支撑轮

22 薄板

23 端部

24 部段

25 端部

26 过渡部段

27 周围轮廓

28 不符合要求的区域

29 工具下部部分

30 工具上部部分

31 压制台

32 参考边缘

A 间距

B 触发信号

D 厚度

E 平面

L 长度

M 转矩

P 轮廓

R 方向

S 步骤

VL 进料长度。

Claims (15)

1.一种用于分离经柔性轧制的带材料的系统，所述系统包括：

储存装置（9），用于中间储存所述经柔性轧制的带材料（3）；

第一进料装置（15），所述第一进料装置沿所述带材料（3）的进料方向（R）布置在所述储存装置（9）之后；

至少一个长度测量装置（16、18），用于连续测量所述带材料（3）的长度；

厚度测量装置（14），用于沿着所述长度连续测量所述带材料（3）的厚度；

第二进料装置（17），所述第二进料装置布置在所述第一进料装置（15）之后；

分离装置（19），所述分离装置沿所述带材料（3）的所述进料方向布置在所述第二进料装置（17）之后；

其中，所述第一进料装置（15）和所述第二进料装置（17）构造为用于根据厚度测量和长度测量来使所述带材料（3）从所述储存装置（9）中运动到所述分离装置（19），

其特征在于，

所述厚度测量装置（14）沿所述带材料（3）的所述进料方向布置在所述储存装置（9）与所述第一进料装置（15）之间；以及

所述至少一个长度测量装置（16、18）沿所述带材料（3）的所述进料方向布置在所述第一进料装置（15）之后。

2.如权利要求1所述的系统，

其特征在于，

设有用于展开所述经柔性轧制的带材料（3）的开卷机（5）和用于矫直所述经柔性轧制的带材料（3）的矫直单元（6），所述开卷机和所述矫直单元位于所述储存装置（9）之前，其中，用于所述分离装置（19）的所述第一进料装置（15）和所述第二进料装置（17）在控制技术上独立于所述开卷机（5）与所述矫直单元（6）的进料。

3.如权利要求1或2所述的系统，

其特征在于，

所述至少一个长度测量装置（16、18）包括测量轮（20、20‘）以及支撑轮（21、21‘），所述测量轮紧贴接触所述带材料（3）的第一侧，所述支撑轮作为用于所述测量轮（20、20‘）的支座与所述带材料（3）的相对侧紧贴接触，其中，所述测量轮的运行面是由钢材料制成的。

4.如权利要求1所述的系统，

其特征在于，

所述至少一个长度测量装置（16、18）包括用于测量所述带材料的长度的第一长度测量装置（16），以及

用于测量所述带材料（3）的长度的第二长度测量装置（18），其中，所述第二长度测量装置（18）沿所述带材料的所述进料方向布置在所述第二进料装置（17）与所述分离装置（19）之间。

5.如权利要求4所述的系统，

其特征在于，

所述第一长度测量装置（16）与所述第一进料装置（15）具有第一间距，所述第一间距小于所述第一进料装置（15）与所述第二进料装置（17）之间的间距的0.5倍，并且/或者

所述第二长度测量装置（18）与所述第二进料装置（17）具有第二间距，所述第二间距小于所述第二进料装置（17）与所述分离装置（19）之间的间距的0.5倍。

6.如权利要求1所述的系统，

其特征在于，

所述第二进料装置（17）能比所述第一进料装置（15）更快地驱动，使得在所述第一进料装置（15）与所述第二进料装置（17）之间的所述带材料（3）能在张力的作用下受负载。

7.如权利要求6所述的系统，

其特征在于，

所述厚度测量装置（14）与所述分离装置（19）之间的间距（A2）是待从所述带材料中切出的薄板（22）的薄板长度（L22）的至少两倍。

8.如权利要求1所述的系统，

其特征在于，

所述至少一个长度测量装置（16、18）与所述厚度测量装置（14）在测量技术上彼此耦合，使得所述至少一个长度测量装置（16、18）产生触发信号并将所述触发信号传输给所述厚度测量装置（14），其中，所述触发信号用作执行厚度测量的触发物。

9.如权利要求8所述的系统，

其特征在于，

所述分离装置（19）包括横切机或激光束切割单元。

10.一种用于分离经柔性轧制的带材料的方法，借助如权利要求1所述的系统，所述方法包括：

借助储存装置（9）来中间储存经柔性轧制的带材料（3）；

借助第一进料装置（15）和第二进料装置（17）从储存装置（9）中将所述带材料进料；

在所述带材料（3）进料期间，借助厚度测量装置（14）连续地测量所述带材料（3）的厚度，其中，沿所述带材料的进料方向对所述厚度的测量是在所述第一进料装置（15）之前进行的；

在所述带材料（3）进料期间，借助至少一个长度测量装置（16、18）连续地测量所述带材料（3）的长度，其中，沿所述带材料的所述进料方向对所述长度的测量是在所述第一进料装置（15）之后进行的；

由借助所述厚度测量装置（14）测得的厚度值和借助所述至少一个长度测量装置（16、18）测得的相关的长度值来计算要从所述带材料中分离的薄板（22）的实际厚度轮廓；

将计算的所述实际厚度轮廓与预先给定的目标厚度轮廓进行比较，并且计算要从所述带材料中分离出的薄板（22）的进料长度；

基于计算的所述进料长度，借助所述第一进料装置（15）和所述第二进料装置（17）将所述带材料（3）供应到分离装置（19）。

11.如权利要求10所述的方法，

其特征在于，规定以下步骤作为进一步的方法步骤：

在将所述带材料供应到所述分离装置（19）期间，借助第一长度测量装置（16）和第二长度测量装置（18）来连续测量所述带材料（3）的长度，其中，沿所述带材料的进料方向（R）借助所述第二长度测量装置（18）的测量在所述第二进料装置（17）之后进行，

其中规定以下步骤作为进一步的方法步骤：

将由所述第一长度测量装置（16）确定的第一长度测量值与由所述第二长度测量装置（18）确定的第二长度测量值进行比较；以及

当所述第一长度测量值与所述第二长度测量值之间的差超过预先给定的差值时，关闭所述系统。

12.如权利要求11所述的方法，

其特征在于，在起点处，所述第一长度测量装置（16）在所述带材料的长度方面与所述厚度测量装置（14）相参照，其中规定，所述第一长度测量装置（16）产生触发信号，并且将所述触发信号传输给所述厚度测量装置（14），其中，所述触发信号作为触发物,用于所述厚度测量装置（14）执行厚度测量。

13.如权利要求10或11所述的方法，

其特征在于，所述第一进料装置（15）和所述第二进料装置（17）以相同的长度比例同步地运行。

14.如权利要求10或11所述的方法，

其特征在于，所述第一进料装置（15）和所述第二进料装置（17）调整为使得所述第二进料装置（17）相对于所述第一进料装置（15）略微先行，使得所述带材料（3）经受轻微的张力负载。

15.如权利要求10或11所述的方法，

其特征在于，

在所述厚度测量装置（14）与所述第一进料装置（15）之间设有固定的第一间距（A1），并且/或者

在所述厚度测量装置（14）与所述分离装置（19）之间设有固定的第二间距（A2），

其中，所述第一间距（A1）和/或所述第二间距（A2）以达+/- 0.2 mm的精度进行测量。

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