CN113382812A - 用于矫直线材或带状材料的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

用于借助于矫直设备矫直线材或带状材料的方法，所述矫直设备具有错位地作用在穿越的材料(1)的对置的侧面上的矫直辊(3、4、6、10)，根据模型自动地调整所述矫直辊中的一些矫直辊，使得满足对平直性的要求，所述模型是借助于材料的初始数据和线材和矫直设备的在材料穿越所述矫直设备时确定的数据随机确定的，其中，基于在穿越所述矫直设备时检测到的、代表所获得的平直性的上述数据，持续地适配至少一个矫直辊的位置，其中，(i)在矫直辊本身上测量作用在矫直辊上的力的大小和方向和/或(ii)在通过矫直辊的布置结构之前和之后测量材料的温度和/或(iii)在矫直辊中的每个矫直辊后测量的材料的位置以及将所获得的测量值输入到对能调整的矫直辊的调整进行控制的模型中。本发明还涉及一种用于实施该方法的设备。

Description

用于矫直线材或带状材料的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于借助于矫直设备来矫直线材或带状材料的方法，所述矫直设备具有错位地作用在穿越的材料的对置的侧面上的矫直辊，根据模型自动地调整所述矫直辊中的一些矫直辊，使得满足对平直性的要求，所述模型是借助于材料的初始数据和材料和矫直设备的在所述材料穿越所述矫直设备时确定的数据随机地确定的，其中，基于在穿越所述矫直设备时检测到的、代表所获得的平直性的上述数据，持续地适配至少一个矫直辊的位置。
背景技术
在DE-A-19653569中描述了这种方法。然而，该文献仅非常概括地提及在连续的矫直过程期间测量的产品数据和/或过程数据，将所述产品数据和/或过程数据在线引入到模型中并且改变所述模型，而未详细说明为此所需的测量。也不清楚所述模型是否或以何种程度允许推断经矫直的最终产品的精确几何形状。
发明内容
本发明的目的在于给出一种用于自主方法的闭式的控制回路，以便矫直曲率未知、曲率变化的矫直物体。所述方法应当以更大的可靠性确保经矫直的线材的所追求的平直性。
这在开头所述的方法中通过以下方式实现：
(i)在矫直辊本身上测量作用在矫直辊上的力的大小和方向，和
/或
(ii)测量材料在通过所述矫直辊的布置结构之前和之后的温度，和/或
(iii)在所述矫直辊中的每个矫直辊后测量材料的位置，
并且将所获得的测量值输入到对可调整的矫直辊的调整进行控制的模型中。
有利地，(ii)在每个矫直辊或每个矫直块的输出端处测量材料的温度。
对作用在矫直辊上的力的测量(i)有利地借助于设置在矫直辊的支承销栓上的应变计来进行，所述应变计测量沿轴向方向、竖直方向和/或水平方向的弯曲力矩。
对温度的测量(ii)检测引入到矫直物体中的变形能量。通过这个测量，可以在必要时修正流入到模型中的材料特性。可行的是，仅在矫直过程开始时或者为了校准矫直设备而实施这个测量。
对材料的位置的测量(iii)有利地在所述矫直辊中的每个矫直辊后通过沿矫直辊的调整方向测量材料与穿越轴线的偏差来进行。为此考虑已知的光学的或无接触的(例如磁性的)测量方法。此外，这也适用于对在穿越的线材上出现的振动进行有利的测量，也将其测量值输入到对能调整的矫直辊的调整进行控制的模型中。能设想的是，仅在方法的开始为了校准目的而实施位置测量(iii)，而在连续的运行中，对作用在矫直辊上的力的测量足以实施按照本发明的方法。
有利地，材料相继穿越两个如上所述的矫直设备，其中，一个矫直设备具有水平地设置的矫直辊，而另一个矫直设备具有竖直地设置的矫直辊。
本发明还涉及一种用于实施按照本发明的方法的设备，所述设备具有矫直设备，所述矫直设备具有相对于彼此纵向错位地设置的两排无驱动的矫直辊，所述矫直辊在运行中作用在在所述排之间穿越的线材上，以便矫直所述线材，其中，一些矫直辊能根据模型被自动控制地针对材料进行调整，使得满足对从矫直设备输出的材料的平直性的要求，其中，所述模型是借助于线材的输入的初始数据和矫直设备和材料的在矫直设备中检测到的数据随机地确定的。这种设备在开头引用的DE-A中提及。
本发明关于这种设备的内容在于，一个排中的首先对材料产生影响的矫直辊具有固定的轴线，而随后作用在所述材料的同一侧上的矫直辊能单独地针对穿越的材料进行调整，并且相对置的排中的矫直辊全部都能针对所述材料进行调整，该排中的首先对所述材料产生影响的矫直辊能共同地调整，而同一排中的随后作用在所述材料上的矫直辊能单独地调整，并且作用在所述矫直辊上的力的大小和方向能借助于设置在所述矫直辊本身上的测量装置、例如应变计来测量，并且所述材料的温度能借助于设置在矫直设备的输入端和输出端处的测量装置来测量，其中，全部的所获得的测量值都能输送给对能调整的矫直辊的调整进行控制的模型。
在本发明的一个种备选方案中，材料的温度能在一个或多个矫直辊后借助于分别设置在那里的测量装置来测量，其中，全部的所获得的测量值也都能输送给对能调整的矫直辊的调整进行控制的模型。
在另一种实施形式中，材料的位置能在一个或多个矫直辊后借助于分别设置在那里的测量装置来测量，其中，全部的所获得的测量值也都能输送给对能调整的矫直辊的调整进行控制的模型。
附图说明
借助于附图更详细地阐述本发明，其中，图1示出矫直设备连同穿越所述矫直设备的线材；图2示出同一矫直设备连同表示出的在各个矫直辊上出现的力的和线材温度的测量位置；并且图3示出具有设置在其上的应变计的矫直辊。
具体实施方式
图1和2的矫直设备具有彼此水平错位地设置的两排水平的矫直辊3、4、6、10。一排在下方作用在待矫直的线材上，而另一排在上方作用在待矫直的线材上。待矫直的材料1也可以是带状材料(未示出)；下面用术语“材料”表示线材或带状材料。矫直辊3、4、6、10不具有旋转驱动装置，矫直设备被作为材料1的线材穿越，所述线材通过未示出的进给辊沿箭头2的方向运动。通常，线材相继穿越两个彼此以90°错位的矫直设备，其中，一个矫直设备具有水平的矫直辊，而另一个矫直设备具有竖直的矫直辊。本发明的主要工作范围包括在大约4mm至大约20mm之间的线材直径。
在图1和2中下排的前两个矫直辊3具有固定的旋转轴线。与这两个矫直辊邻接的下矫直辊4能借助于在5处表示的调整设备单独地针对穿越的材料1进行调整。上排的三个第一矫直辊6能共同地针对材料1进行调整并且为此目的支承在共同的支架7上，所述支架能借助于操纵杆8通过伺服马达9调节高度。衔接于上矫直辊6的上矫直辊10能借助于在11处表示的调整设备单独地针对材料进行调整。
图2示出以f标记的对作用在各个矫直辊上的不同的力的测量以及在通过矫直辊的布置结构之前和之后的在材料1上的温度测量。通常，材料1在被矫直辊组矫直时变热。温度测量装置以点16表示。温度测量也可以在矫直辊3、4、6、10中的每个矫直辊的输出端处进行。
在图2中没有标注设置在矫直辊3、4、6、10中的每个矫直辊后的用于确定线材的位置的测量装置。在此测量装置是已知的光学的或磁性的测量装置，所述测量装置沿着或平行于矫直辊6、4、10的调整方向(即，在所示情况下沿竖直方向)测量材料1与穿越轴线的偏差。也未示出振动测量装置，所述振动测量装置测量在矫直有槽纹的线材的情况下在线材上出现的振动，以便消除由此产生的干扰参量。
将全部的所提及的测量参量都输入到对能调整的矫直辊6、4、10的调整进行控制的模型中。
图3以较大的比例尺示出矫直辊13，所述矫直辊具有在其支承销栓12上设置在各一个槽15中的应变计17。为了对作用到辊上的力和力方向进行改进的测量，在矫直辊的支承销栓12中设置有至多四个应变计17。在此，应变计17彼此平行地设置在支承销栓12中。此外，所述应变计以四分之一圆间距(错位90°)围绕支承销栓12的轴线设置。代替具有构造简单且足够测量精确的优点的应变计17，可以在支承销栓12中或上使用其它的压力测量传感器或弯曲测量传感器、例如也构造简单的压电传感器。

Claims (9)

1.用于借助于矫直设备矫直线材或带状材料的方法，所述矫直设备具有多个错位地作用在穿越的材料(1)的对置的侧面上的矫直辊(3、4、6、10)，根据模型自动地调整所述矫直辊中的一些矫直辊，使得满足对平直性的要求，所述模型是借助于材料(1)的初始数据和材料(1)和矫直设备的在所述材料穿越所述矫直设备时确定的数据随机地确定的，其中，基于在穿越所述矫直设备时检测到的、代表所获得的平直性的上述数据，持续地适配至少一个矫直辊的位置，其特征在于，
(i)在矫直辊本身上测量作用在矫直辊(3、4、6、10)上的力的大小和方向，和/或
(ii)测量材料(1)在穿越矫直辊(3、4、6、10)的布置结构之前和之后的温度，和/或
(iii)在所述矫直辊中的每个矫直辊后测量材料(1)的位置，并且
将所获得的测量值输入到对能调整的矫直辊(6、4、10)的调整进行控制的所述模型中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在每个矫直辊(3、4、6、10)的输出端处测量所述线材或带状材料的温度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了确定作用在所述矫直辊(3、4、6、10)上作用的力，借助于设置在所述矫直辊(3、4、6、10)的支承销栓(12)上的应变计(17)测量沿轴向方向、竖直方向和/或水平方向的弯曲力矩。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，在所述矫直辊(3、4、6、10)中的每个矫直辊后测量所述线材或带状材料的位置是沿着或平行于矫直辊(3、4、6、10)的调整方向测量所述材料(1)与穿越轴线的偏差。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，还测量在穿越的线材或带状材料上出现的振动并且将测量值也输入到所述对能调整的矫直辊(6、4、10)的调整进行控制的模型中。
6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，所述线材或所述带状材料相继穿越两个矫直设备，其中一个矫直设备具有水平地设置的矫直辊(3、4、6、10)，而另一个矫直设备具有竖直地设置的矫直辊。
7.用于实施根据权利要求1至6之一所述的用于矫直线材或带状材料的方法的设备，所述设备具有矫直设备，所述矫直设备具有相对于彼此纵向错位地设置的两排无驱动的矫直辊(3、4、6、10)，所述矫直辊在运行中作用在在所述排之间穿越的材料(1)上，以便矫直所述材料，一些矫直辊(6、4、10)能根据模型被自动控制地针对所述材料(1)进行调整，使得满足对从矫直设备输出的材料的平直性的要求，所述模型是借助于材料(1)的输入的初始数据和所述矫直设备和所述材料的在矫直设备中检测到的数据随机地确定的，其特征在于，一个排中的首先对材料(1)产生影响的矫直辊(3)具有固定的轴线，而随后作用在所述材料(1)的同一侧上的矫直辊(4)能单独地针对穿越的材料(1)进行调整，并且相对置的排中的矫直辊(6、10)全部都能针对所述材料(1)进行调整，该排中的首先对所述材料(1)产生影响的多个矫直辊(6)能共同地调整，而同一排中的随后作用在所述材料(1)上的矫直辊(10)能单独地调整，并且作用在所述矫直辊(3、4、6、10)上的力的大小和方向能借助于设置在所述矫直辊本身上的测量装置、例如应变计(17)来测量，并且所述材料(1)的温度能借助于设置在所述矫直设备的输入端和输出端处的测量装置(16)来测量，全部的所获得的测量值都能输送给所述对能调整的矫直辊(6、4、10)的调整进行控制的模型。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述材料(1)的温度能在一个或多个矫直辊(3、4、6、10)后借助于分别设置在那里的测量装置来测量，全部的所获得的测量值也都能输送给所述对能调整的矫直辊(6、4、10)的调整进行控制的模型。
9.根据权利要求7或8所述的设备，其特征在于，所述材料(1)的位置能在一个或多个矫直辊(3、4、6、10)后借助于分别设置在那里的测量装置来测量，全部的所获得的测量值也都能输送给所述对能调整的矫直辊(6、4、10)的调整进行控制的模型。
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