CN118287503A - 用于更换轧机中工作辊的工具和方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种抓取工具(8),该抓取工具(8)包括支撑轴(80)以及固定到支撑轴(80)上的第一指状物(81)和第二指状物(82),第一指状物(81)和第二指状物(82)从第一指状物(81)与第二指状物(82)之间的第一间隔位置(P1)相对于彼此可移动,间隔长度大于工作辊(12)的第一侧壁(121)和第二侧壁(122)之间的距离,到第二位置(P2),在该第二位置(P2),第一指状物(81)和第二指状物(82)彼此靠近直到分别穿过第一侧壁(121)的第一定心腔和第二侧壁(122)的第二定心腔,以确保抓取工作辊(12)。
Description
本发明涉及一种用于更换轧机工作辊的方法,特别是存在将在两个工作辊之间轧制的金属带的情况,包括上工作辊和下工作辊,该方法适于从轧机机架提取工作辊。
本发明还涉及一种更换轧机工作辊的方法,存在将在两个工作辊之间轧制的金属带的情况,包括上工作辊和下工作辊,该方法适于下工作辊或上工作辊的插入和设置,特别是新的或经研磨的工作辊。
本发明还涉及一种抓取工具,其被配置成用于实施适于提取工作辊和/或用于将下工作辊和/或上工作辊插入和设置在轧机机架中的方法,以及包括用于轧制设备的机器人系统和由机器人系统保持的抓取工具的设备。
技术领域
因此,本发明发现了多辊轧机的有利应用,这种轧机通常由“Sendzimir”轧机组成。
冷轧制允许在同时存在压缩和拉伸的高力的情况下,通过使金属带在辊之间连续通过来获得金属带的最终厚度。
“Sendzimir”型轧机包括多个辊,这些辊相对于彼此布置,以便能够改变金属带的机械特性,并获得可以小于3毫米的带材厚度。
更具体地,已知一种可以包括二十个辊的“Sendzimir”轧机;这种20辊轧机的实施例在文献US 5 193 377和US 5 471 859中示出。
图1为20辊轧机截面示意图。在该附图中,辊被分为下部组GI和上部组Gs;更具体地,这些组GI和Gs具有对称结构,并且每组包括十个辊,包括:工作辊12、两个第一中间辊13、三个第二中间辊14、15、以及四个备用辊或支撑辊,它们在布置之外并且对于上部组GS表示为A、B、C和D,对于下部组GI表示为E、F、G、H。
构成20辊轧机的不同辊的这种命名法在轧机领域是常见的,并且是本领域技术人员众所周知的。
在轧机领域中人们认识到,图1所示的这种轧辊布置允许有效地加工金属带材BM以获得期望的带材厚度。
由于施加在工作辊12上的应力以及在加工金属带材BM时,这些部件12需要非常定期的维护:因此希望能够快速且安全地提取和更换工作辊12,对于操作员快速且安全。
为了轧制具有良好表面状况(例如光泽外观)的带材,需要定期研磨工作辊的圆柱形表面。为此,辊的侧壁可以包括以辊的轴线为中心的空腔,通常被本领域技术人员称为“加工中心”,其在车削操作期间中使用,作为加工工具的定位参考。
背景技术
根据申请人的知识,机器人系统在现有技术中是已知的,例如配备有被配置为确保从轧机移除辊的夹具的多轴臂。这些机器人系统可以确保轧机的辊的更换,同时限制操作员受伤的风险,与基于提升机的更换方法相比,需要操作员亲自出现在正在处理的工作辊附近,进行辊的提取并用新的或经研磨的辊进行更换。
大多数时候,这些已知的机器人系统不能保证工作辊在20辊轧机中的安全提取(或插入),同时避免一方面在工作辊与金属带材之间以及另一方面可能在第一中间辊之间出现划痕的风险。
尽管如此,从本申请人的申请FR 3 108 047中已知一种特别被配置成用于插入或提取工作辊的工具,该工具解决了这个问题,特别是当机架的开口较小时,如具有整体机架的20辊轧机中所发现的那样。尽管如此,这是一个相对复杂的工具。
尽管如此,本公开更具体地关注这个问题,特别是在英文名称“split housing”下已知的20辊轧机中,其中,轧机机架包括上保持架部分和下保持架部分,其在打开保持架时彼此间隔开,通常提供的保持架开口幅度大于具有整体机架的20辊轧机的开口幅度。
发明内容
本公开改善了这种情况。
根据第一方面,本公开涉及一种用于更换轧机的两个工作辊的方法,特别是存在将在两个工作辊之间轧制的金属带的情况,包括上工作辊和下工作辊,每个所述工作辊具有圆柱形表面和侧壁,侧壁包括第一侧壁和第二侧壁,第一侧壁和第二侧壁在工作辊的两个纵向端处分别具有以工作辊的轴线为中心的定心腔,定心腔包括在第一侧壁上的第一定心腔和在第二侧壁上的第二定心腔,并且其中在被配置成用于轧制金属带的机架的闭合位置,每个所述工作辊具有与金属带的接触母线,所述接触母线和工作辊的轴线位于基本上垂直于金属带的行进方向的平面中,诸如第一中间辊的滚动构件沿着两个接触母线与每个工作辊接触,滚动构件确保将轧制负载传递到与金属带接触的下工作辊和上工作辊,在该方法中,在至少部分地打开轧机机架之后,确保从轧机机架提取工作辊,其中工作辊相对于轧机机架的闭合位置中的工作辊的位置彼此远离,从而通过执行以下步骤来清理空间:
/a1/提供抓取工具,抓取工具包括支撑轴以及固定到支撑轴的第一指状物和第二指状物,第一指状物布置在支撑轴的远端,第二指状物布置在支撑轴的抓取近端,第一指状物和/或第二指状物在第一指状物和第二指状物之间的第一间隔位置到第二位置之间可移动,在第一间隔位置,间隔大于工作辊的第一侧壁和第二侧壁之间的距离,在第二位置,第一指状物和第二指状物彼此靠近以抓取工作辊,
/b1/将抓取工具优选地以机器人方式平行于待抓取的工作辊的轴线插入空间中,第一指状物和第二指状物处于第一指状物和第二指状物之间的第一间隔位置,其中间隔大于工作辊的第一侧壁和第二侧壁之间的距离,直到将第一指状物和第二指状物沿着工作辊的方向定位在工作辊的任一侧上,移位的工作辊的第一指状物至少沿着工作辊的径向方向,
/c1/将抓取工具定心,直到将第一指状物和第二指状物定位成与工作辊的轴线同轴,
/d1/通过第一侧壁和第二侧壁抓取工作辊、通过使第一指状物和第二指状物彼此靠近直到指状物的第二间隔位置,将第一指状物装配在第一定心腔中并且将第二指状物装配在第二定心腔中,
/e1/沿着工作辊的方向,特别是在轧机的空间和机架的外部,通过移除抓取工具而轴向地提取抓取的工作辊,以及可能地,
/f1/通过将第一指状物和第二指状物从第二位置移动到第一位置,将工作辊沉积在轧机机架的外部。
根据第二方面,本公开涉及一种用于更换轧机的两个工作辊的方法,存在将在两个工作辊之间轧制的金属带的情况,包括上工作辊和下工作辊,每个工作辊具有圆柱形表面和侧壁,侧壁包括第一侧壁和第二侧壁,第一侧壁和第二侧壁在工作辊的两个纵向端处分别具有以工作辊的轴线为中心的定心腔,定心腔包括在第一侧壁上的第一定心腔和在第二侧壁上的第二定心腔,并且其中在被配置用于轧制金属带的轧机的闭合位置,每个所述工作辊具有与金属带的接触母线,并且其中所述接触母线和工作辊的轴线位于基本上垂直于金属带的行进方向的平面中,诸如第一中间辊的滚动构件沿着两个接触母线与每个工作辊接触,滚动构件确保将轧制力传递到与金属带接触的下工作辊和上工作辊,在该方法中,在至少部分地打开轧机机架之后,确保在金属带和滚动构件存在的情况下将新的或经研磨的工作辊插入到轧机机架中,从而通过执行以下步骤为所述上工作辊和/或下工作辊清理空间:
/a2/提供抓取工具,抓取工具包括支撑轴以及固定到支撑轴的第一指状物和第二指状物,第一指状物布置在支撑轴的远端,第二指状物布置在支撑轴的抓取近端,第二指状物和/或第一指状物在第一指状物和第二指状物之间的第一间隔位置到第二位置之间可移动,在第一间隔位置,间隔大于工作辊的第一侧壁和第二侧壁之间的距离,在第二位置,第一指状物和第二指状物彼此靠近以抓取工作辊,
/b2/在第二位置将工作辊从机架中抓取出来,其中第一指状物和第二指状物分别与工作辊的第一定心腔和第二定心腔装配,
/c2/将通过在空间内移动抓取工具而抓取的工作辊插入,
/d2/通过将指状物从第二间隔位置移动到第一位置,将工作辊沉积在轧机的机架中,
/e2/移位第一指状物,直到其沿着工作辊的径向方向从工作辊移位,
/f2/将抓取工具从机架中移除。
根据本公开的方法的可选特征,根据第一方面或第二方面:
根据一个实施例,根据第一方面的方法的定心步骤/c1/或根据第二方面的方法的移位步骤/e2/是通过支撑轴以及固定到支撑轴的第一指状物和第二指状物的联合旋转,特别是根据与支撑轴同轴的枢转轴线的旋转来获得。
根据一个实施例,第二指状物在支撑轴的近端处,可能相对于支撑轴轴向可移动,在支持轴上的固定角度位置处固定到支撑轴,并且其中,第一指状物相对于支撑轴在收起位置到定心位置之间可移动,在收起位置,第一指状物与第二指状物偏移,在定心位置,第一指状物和第二指状物对准,以及
其中,通过将第一指状物从收起位置移动到定心位置而不枢转支撑轴,来完成根据第一方面的方法的定心步骤/c1/,或者通过将第一指状物从收起位置移动到定心位置而不枢转支撑轴,来完成根据第二方面的方法的移位步骤/e2/。
根据第一方面的方法的一个实施例,抓取工具包括形成第一对指状物的第一指状物和第二指状物,确保根据步骤/d1/抓取轧机机架中的工作辊并根据步骤/e1/提取工作辊,并且其中,抓取工具包括第二对指状物,其包括第三指状物和第四指状物,第三指状物和第四指状物在第三指状物与第四指状物之间的第三间隔位置到第四位置之间可移动,在第三间隔位置,间隔大于工作辊的第一侧壁与第二侧壁之间的距离,在第四位置,第三指状物和第四指状物彼此靠近,第四指状物被布置在支撑轴的近端处,相对于支撑轴轴向可移动,并在支持轴上的固定角度位置处被固定到支撑轴,并且其中,第三指状物相对于支撑轴在收起位置到定心位置之间可移动,在收起位置,第三指状物与第四指状物偏移,在定心位置(Pce),第三指状物和第四指状物对准,被配置成穿透新工作辊的定心腔(Cav1、Cav2)并保持新工作辊,被配置成穿透新工作辊的定心腔并保持新工作辊,
并且其中,第一对指状物和第二对指状物布置在支撑轴上,被配置成使得第一对指状物确保根据步骤/d1/的工作辊的抓取和根据步骤/e1/的作为磨损工作辊的工作辊的提取,并且同时第二对指状物保持新工作辊,该新工作辊平行于由第一对指状物保持的磨损辊。
根据一个实施例,通过根据步骤/e1/沿着工作辊的方向将抓取工具移动到机架外部的位置,至少部分地提取被保持在第一指状物和第二指状物之间的磨损工作辊,从而使得抓取工具能够围绕其轴线枢转,
并且其中,抓取工具与由第一对指状物保持的磨损工作辊以及由第二对指状物保持的新工作辊一起枢转到能够插入新工作辊的角位置,
并且其中,通过以下步骤确保将新工作辊插入轧机机架中,而无需存放由第一对指状物保持的提取的磨损辊:
-通过将抓取工具移动到机架的空间中,插入由第二对指状物保持的新工作辊,
-将指状物从第四位置移动到第三位置,将新工作辊存放在轧机机架中,
-通过将第三指状物相对于支撑轴从定心位置移动到收起位置来移位第三指状物,
-将抓取工具从机架中拉出。
根据第一方面的方法的一个实施例,该方法被配置成用于从轧机机架中提取工作辊,或者根据第二方面的方法的一个实施例,该方法被配置成用于将工作辊插入轧机机架中,其中,根据第一方面的方法的步骤/a1/至/e1/或根据第二方面的方法的步骤/a2/至/e2/在抓取工具与工作辊的圆柱形表面之间没有任何接触的情况下实施,旨在与待轧制的带材接触。
根据第一方面的方法的一个实施例,该方法被配置成用于从轧机机架中提取工作辊,或者根据第二方面的方法的一个实施例,该方法被配置成用于将工作辊插入轧机机架中,轧机机架包括下机架部分,其将夹持力传递至下辊,包括传递至下工作辊;并可能传递到所述下辊组,以及包括上机架部分,其相对于下机架部分垂直可移动,将夹持力传递至上辊,包括传递至下工作辊,并且可能传递到所述上辊组,
并且其中,机架容纳:
-在上部,在上机架部分内,有上工作辊以及两个上第一中间辊、三个上第二中间辊以及四组上支撑辊,
-在下部,在轧机的下机架部分内,有下工作辊,以及两个下第一中间辊,三个下第二中间辊,以及四组下支撑辊,
并且其中,通过使上机架部分远离下机架部分来完成机架的至少部分开口。
根据第三方面,本公开涉及一种特别适于实施根据第一方面或根据第二方面的方法的抓取工具,其包括支撑轴以及固定到支撑轴的第一指状物和第二指状物,第一指状物和第二指状物在第一指状物和第二指状物之间的第一间隔位置到第二位置之间可移动,在第一间隔位置,间隔大于工作辊的第一侧壁和第二侧壁之间的距离,在第二位置,第一指状物和第二指状物彼此靠近,直到分别穿透第一侧壁的第一定心腔和第二侧壁的第二定心腔,以确保对工作辊的抓取,并且其中,所述支撑轴设置有被配置成用于抓取该抓取工具的端件。
根据抓取工具的第一实施例,支撑轴在支撑轴的近端由端件延伸,第一指状物布置在支撑轴的远端,通过支架固定到远端,第二指状物沿着支撑轴的方向布置在第一指状物和端件之间,并且其中,第一指状物相对于支撑轴固定,第二指状物在致动器的作用下可移动,以在第一指状物和第二指状物之间从第一间隔位置切换到第二间隔位置。
根据抓取工具的第二实施例,支撑轴在支撑轴的近端处由端件延伸,第一指状物布置在支撑轴的远端处,通过支撑轴上的枢转臂固定到支撑轴的远端,第二指状物沿着支撑轴的方向布置在第一指状物和端件之间,第二指状物布置在支撑轴的近端处,可能相对于支撑轴轴向移动,第二指状物在支撑轴上的固定角度位置处固定到支撑轴,并且其中,第一指状物通过枢转臂的旋转在收起位置之间相对于支撑轴可移动,在收起位置,第一指状物与第二指状物偏移,同时第一指状物和第二指状物处于第一位置。
根据这样的实施例,抓取工具可以包括形成第一对指状物的第一指状物和第二指状物,适于确保第一工作辊的提取,并且其中,抓取工具包括第二对指状物,第二对指状物包括第三指状物和第四指状物,第三指状物和/或第四指状物在第三指状物和第四指状物之间的第三间隔位置到第四位置之间可移动,在第三间隔位置,间隔大于工作辊的第一侧壁和第二侧壁之间的距离,在第四位置,第三指状物和第四指状物彼此靠近以抓取工作辊,第四指状物布置在支撑轴的近端处,相对于支撑轴轴向可移动,以支撑轴上的固定角度位置固定至支撑轴,并且其中,第三指状物相对于支撑轴在收起位置到定心位置之间可移动,在收起位置,第三指状物与第四指状物偏移,在定心位置,第三指状物和第四指状物对准,被配置成穿透新工作辊的定心腔,并在第三指状物和第四指状物在第三位置处彼此靠近之后保持新工作辊,
并且其中,第一对指状物和第二对指状物布置在支撑轴上,被配置成使得第一对指状物确保抓取作为磨损工作辊的第一工作辊,然后第二对指状物保持第二工作辊(通常是新辊),与第一对指状物保持的第一工作辊平行。
根据第四方面,本公开涉及一种包括机器人系统的装置,用于于轧制金属带的设备,以及根据第三方面的抓取工具,其由机器人系统保持,适于通过根据第一方面的方法从轧机机架上提取磨损工作辊,以确保更换轧机工作辊的操作和/或通过根据第二方面的方法,以确保将新的或经研磨的工作辊插入到轧机机架中。
根据第四方面的装置的实施例,所述机器人系统具有机器人,包括:
-托架,包括第一框架,第一框架设置有与布置在地面上的轨道配合的轮子,沿着Y方向延伸,与轧机机架的出入口相对,所述第一框架被配置成在第一电机装置的作用下沿着轨道沿着Y方向移动,特别是驱动轮子,
-第二框架以及连接第二框架和第一框架的第一滑动系统,第一滑动系统配置成,在第二电机装置的作用下,使第二框架沿X方向相对于第一框架移动,
-第三框架以及连接第三框架和第二框架的第二滑动系统,第二滑动系统被配置成,在第三电机装置的作用下,使第三框架沿竖直方向Z相对于第二框架移动,
-抓取系统,其与第三框架一起可移动,包括致动器,致动器被配置成控制抓取工具的端件的抓取的锁定和解锁。
根据所述装置的一个实施例,抓取系统包括管状框架,其内部设置有锁定/解锁装置,锁定/解锁装置经由滚动轴承绕旋转轴线可枢转地安装,旨在经由电机装置、特别是六个电机装置与抓取工具的支撑轴的轴线平行且可能重合,并且其中,锁定/解锁装置包括致动器,致动器包括被配置成将锁定装置从端件的锁定状态切换到端件的解锁状态的电机装置。
附图说明
其他特征、细节和优点将在阅读下文的详细描述并分析附图后显现,其中:
图1
[图1]是20辊轧机的示意性配置。
图2
[图2]是根据本公开实施例的抓取工具的视图,其包括在支撑轴的近端处联接到机器人系统的支撑轴,以及同轴的、沿着平行于支撑轴的轴线方向朝向彼此延伸的第一指状物和第二指状物,固定的第一指状物,由支架保持在支撑轴的远端处,第二指状物,定位在支撑轴的待处理一端的近端附近,所述第二指状物被安装成可沿着支撑轴的方向移动,在致动器的作用下能够切换第一指状物和第二指状物之间的间隔,从第一间隔位置到第二间隔位置,在第一间隔位置中,指状物沿着支撑轴的方向彼此远离,该尺寸大于能够释放工作辊的工作辊的长度,在第二间隔位置中,第一指状物穿透第一侧壁上的第一空腔,并且同时第二指状物穿透第二侧壁上的第二空腔,从而有利地在不与工作辊的圆柱形表面有任何接触的情况下确保由工具抓取工作辊。
图3
[图3]是一台20辊轧机的截面图,根据穿过下工作辊和上工作辊轴线的轧机夹紧平面,通过使上机架部分远离下机架部分而处于机架的打开位置,示出:
-一方面,将下抓取工具定位在第一间隔位置,其中第一指状物和第二指状物彼此远离一段距离,该距离大于辊的纵向尺寸,指状物以下工作辊的轴线为中心,第一指状物与第一侧壁上的第一空腔相对,第二指状物应当与第二侧壁上的第二空腔相对,以及
-另一方面,将上抓取工具定位在第二间隔位置中,其中第一指状物和第二指状物在第二间距位置中彼此靠近,同时通过上工作辊的侧壁抓取上工作辊,第一指状物与第一空腔接合,第二指状物与第二空腔接合。
图4
[图4]是适于处理抓取工具的机器人系统的截面图。
图5
[图5]是工作辊沉积在机架上的视图,侧向于轨道,工作辊已相对于其在轧机机架中的位置枢转90°。
图6a
[图6a]是根据第二有利实施例的抓取工具的视图,该抓取工具包括:
-第一对指状物,包括分别布置在支撑轴的自由远端和支撑轴的近端处的第一指状物和第二指状物,以供操作,第一指状物通过枢转臂处于收起位置,其中第一指状物与第二指状物偏移,第一对指状物处于自由位置,用于抓取轧机中的上工作辊,
-第二对指状物,包括分别装配到新工作辊的定心腔中的第三指状物和第四指状物,以确保新工作辊的保持。
图6b
[图6b]是继图6a之后的视图,其中,通过沿着支撑轴的轴线移动抓取工具,将支撑轴以及由第二对指状物保持的新工作辊插入轧机机架中,并且在第二指状物与待抓取的轧机工作辊的定心腔定心的位置,在轧机的检修口的一侧上,同时当第一指状物处于收起位置时,第二指状物相对于第一指状物偏移,使得能够在与抓取工具插入的检修口侧相反的机架侧的方向上,在没有工作辊与第一指状物干涉的任何风险的情况下进行这种插入。
图6c
[图6c]是根据图6b的视图,从轧机电机驱动装置的一侧,即与抓取工具的插入口相对的一侧观察,详细示出了处于收起位置的第一指状物,该第一指状物相对于待抓取的工作辊的定心腔偏移,定位在上工作辊和一对喷涂斜面的下方,所述视图示出了待抓取的工作辊,所述工作辊支撑在由一对喷涂斜面的支撑件形成的支架中,所述支架定位在待轧制的金属带的平面上方,抓取工具处于第一间隔位置,其中第一指状物和第二指状物彼此远离,该间隔尺寸沿着支撑轴的方向大于工作辊的长度。
图6d
[图6d]是继图6c之后的视图,其中通过枢转臂在支撑轴上的枢转,第一指状物已从收起位置切换到定心位置,第一指状物布置在枢转臂的与枢转臂铰接端相对的第一端处,支撑轴上的枢转臂位于枢转臂的第二端处,然后,第一指状物与待抓取的工作辊的侧壁的定心腔对准,抓取工具仍处于第一间隔位置,在该第一间隔位置中,指状物沿着支撑轴的方向彼此分离,该分离尺寸大于工作辊的长度。
图6e
[图6e]是继图6d之后的视图,其中第一指状物和第二指状物彼此靠近,以便分别穿透工作辊的两个侧壁的定心腔,从而从抓取工具的第一位置到第二位置抓取工作辊,优选地通过相对于支撑轴移动第一指状物和第二指状物。
图6f
[图6f]是继图6e之后的视图,其中图6e中由第一对指状物抓取的工作辊与由第二对指状物抓取的工作辊一起,至少部分地从轧机机架中提取,直到由第一对指状物抓取的工轧辊从一对喷涂斜面形成的支架上被清理的位置。
图7a
[图7a]是继图6f之后的视图,其中抓取工具绕其轴线枢转,以便将新辊与由一对喷涂斜面形成的支架对准,有利的是由第一对指状物保持的磨损工作辊没有沉积。
图7b
[图7b]是继图7a之后的视图,其中通过沿着支撑轴的轴线移动抓取工具,将由第二对指状物保持的新工作辊插入由一对斜面形成的支架中,然后通过将抓取工具从抓取工具的第四位置移动到第三位置释放新工作辊,在第四位置中,第三指状物和第四指状物被装配到工作辊的定心腔中,在第三位置中,第三指形物和第四指状物彼此分离一段距离,该距离大于工作辊的长度,从而与定心腔脱离。
图7c
[图7c]是继图7b之后的视图,其中安装在枢转臂上的第三指状物已从定心位置切换到收起位置,通过沿着支撑轴的轴线移动抓取工具,可以连续移除抓取工具,而不会使辊和抽吸斜面与收起的第三指状物发生干涉的风险。
具体实施方式
下文中的附图和说明书基本上包含某些性质的元素。因此,它们不仅可以用于更好地理解本公开,而且在适当的情况下有助于其定义。
本公开涉及一种用于更换轧机10的工作辊12的方法,特别是在存在将在包括上工作辊12和下工作辊12在内的两个工作辊12之间轧制的金属带BM的情况下。
本公开发现了20辊轧机的特殊应用,如图1所示,更具体地,轧机的机架被制成两个部分,包括下机架部分,其将夹持力传递至下辊,包括传递至下工作辊12;并可能传递到所述下辊组,以及包括上机架部分,其相对于下机架部分垂直可移动,将夹持力传递至上辊,包括传递至上工作辊12,并且可能传递到所述上辊组。
因此,机架2可以容纳:
-在上部,在上机架部分内,有上工作辊12以及两个上第一中间辊13、三个上第二中间辊14、15以及四组上支撑辊A、B、C、D,
-在下部,在轧机的下机架部分内,有下工作辊12,以及两个下第一中间辊13,三个下第二中间辊14、15,以及四组下支撑辊H、G、F、E。
对于这种分为两部分的机架,通过使上机架部分远离下机架部分来完成机架的至少部分开口。
机架通常还容纳:
-一对喷涂斜面,位于待轧制的金属带下方,这两个斜面布置在穿过工作辊的轴线的轧制平面的任一侧上,和/或
-一对喷涂斜面,位于待轧制的金属带上方,这两个斜面布置在穿过工作辊的轴线的轧制平面的任一侧上。
当打开轧机机架时,两个上喷涂斜面通常可以被引导以形成上工作辊12的支撑架,从而使上工作辊与金属带保持一定距离。通过喷涂斜面对上工作辊的这种保持在金属带和由此支撑的上工作辊之间留下了自由空间,从而能够插入抓取工具,这将在下文中描述。
两个下工作辊或上工作辊12中的每一个都具有圆柱形表面和侧壁,侧壁包括在工作辊的两个纵向端处的第一侧壁121和第二侧壁122,它们分别面向机架的提供轧制的电机驱动器的一侧,并且在相对侧包括用于插入抓取工具8的检修口。
工作辊的圆柱形表面,通常被本领域技术人员称为辊的“工作台”,其是应保持高表面状况(即低粗糙度)的辊表面。该圆柱形表面与待轧制的带材接触。保持高表面状况允许轧制带材,同时尽可能多地限制工作辊在带材上的粗糙度印记。为此,工作辊12可以周期性地从轧机中被提取,以便使用机械加工设备,通常是使用机械车削技术的机械加工设备来进行工作台的磨削。
为此,工作辊的第一侧壁121和第二侧壁122分别具有以工作辊12的轴线为中心的定心腔,包括第一侧壁121上的第一定心腔Cav1和第二侧壁122上的第二定心腔Cav2。空腔通常具有圆锥形截面,圆锥形的轴线与辊的轴线同轴。加工设备以这些空腔为参考。
在用于轧制金属带BM的轧机机架的闭合位置,每个所述工作辊12具有与金属带的接触母线,所述工作辊12,接触母线和工作辊的轴线位于基本垂直于金属带的行进方向的平面内。
诸如第一中间辊13的滚动构件沿着两个接触母线与每个工作辊12接触,滚动构件确保轧制力传递到与金属带BM接触的下工作辊和上工作辊12。
在根据本公开的第一方面的这种方法中,在至少部分地打开轧机机架之后,确保从轧机机架中提取工作辊12,其中使工作辊12相对于工作辊在轧机机架的闭合位置中的位置彼此远离,同时清理空间,特别是当存在上工作辊和第二工作辊时,特别是在金属带与上工作辊之间的第一空间,以及在金属带和下工作辊之间的第二空间。
根据该第一方面的方法,通过以下步骤实现:
/a1/提供抓取工具8,抓取工具包括支撑轴80以及固定到支撑轴的朝向彼此的第一指状物81和第二指状物82,第一指状物81布置在支撑轴80的自由远端,第二指状物82布置在支撑轴的抓取近端,其通常由常规机器人的处理系统来保持,第一指状物81和/或第二指状物82在第一指状物81和第二指状物82之间的第一间隔位置P1到第二位置P2之间可移动,在第一间隔位置P1,间隔大于工作辊的第一侧壁121和第二侧壁122之间的距离,在第二位置P2,第一指状物81和第二指状物82彼此靠近以抓取工作辊,
/b1/将抓取工具8和支撑轴80,优选地以机器人方式平行于待抓取的工作辊12的轴线插入空间中,特别是第一空间或第二空间中,第一指状物81和第二指状物82处于第一指状物81和第二指状物82之间的第一间隔位置P1,其中间隔大于工作辊的第一侧壁121和第二侧壁122之间的距离,直到将第一指状物81和第二指状物82沿着工作辊的方向定位在工作辊的任一侧上,移位的工作辊的第一指状物至少沿着工作辊的径向方向,
/c1/将抓取工具定心,直到将第一指状物81和第二指状物82定位成与工作辊12的轴线同轴,
/d1/通过第一侧壁121和第二侧壁122抓取工作辊12、通过使第一指状物81和第二指状物82彼此靠近直到指状物的第二间隔位置P2,将第一指状物81装配在第一定心腔Cav1中并且将第二指状物82装配在第二定心腔Cav2中,
/e1/通过将抓取工具移除轧机的空间和机架的外部,来提取抓取的工作辊12,以及可能地,
/f1/通过将第一指状物和第二指状物从第二位置移动到第一位置,将工作辊沉积在轧机机架的外部。
因此,插入步骤/b1/和/或提取步骤/e1/可以通过根据工具的平移运动在空间中沿着图1中的方向Y移动抓取工具来完成。
根据第一实施例,定心步骤/c1/可以通过操作系统移动抓取工具和支撑轴,特别是通过围绕支撑轴80的轴线枢转抓取工具来完成。因此,定心步骤/c1/可以一方面通过支撑轴80,另一方面通过固定到支撑轴80上的第一指状物81和第二指状物82的联合旋转来完成,并且特别是根据与支撑轴80同轴的枢转轴线来完成。这种定心可以特别用于根据第一实施例的抓取工具,如图2所示,用于指示目的,其显著之处在于,第一指状物81和第二指状物82始终对齐且同轴,即使它们可以分别在抓取工具的第一位置P1和第二位置P2中彼此远离或靠近也是如此。
根据第二实施例,第二指状物82在支撑轴80的近端处,可能相对于支撑轴80轴向移动,在支撑轴上的固定角度位置处固定到支撑轴。
相反,第一指状物81可以相对于支撑轴80在收起位置Pesc到定心位置Pce之间移动,通常以电机驱动的方式,在收起位置Pesc,第一指状物81与第二指状物82偏移,即不对准,在定心位置Pce,第一指状物81和第二指状物82对准,通常平行于支撑轴80的轴线。为此,第一指状物81可以在枢转臂BP的第一端处固定到枢转臂BP,并且当枢转臂在支撑轴的远端处可枢转地铰接时,在枢转臂的第二端处固定到枢转臂,并且根据通常平行于支撑轴80的轴线的旋转轴线。
在第一指状物81的收起位置Pesc,第一指状物81相对于第二指状物82偏移和移位,这使得抓取工具能够在支撑轴的位置插入,在该位置中,第二指状物82与第二定心腔Cav2对准,在轧机的检修口侧,并且没有工作辊(和喷涂斜面)与第一指状物81干涉的任何风险,第一指状物81随后偏移/收起。
该第二实施例是为了指示的目的,特别是在图6a至6f的实施例中。根据第一方面的方法的定心步骤/c1/通过将第一指状物81从收起位置Pesc移动到定心位置Pce来完成,有利地不使支撑轴80枢转,支撑轴优选是静止的。
根据第二实施例的有利变型,抓取工具包括形成第一对指状物81、82的第一指状物81和第二指状物82,确保根据步骤/d1/抓取轧机机架中的工作辊并根据步骤/e1/提取工作辊,抓取工具可以有利地包括包括第二对指状物,其包括第三指状物83和第四指状物84。该第二对指状物允许与由第一对指状物抓取的第一工作辊平行地抓取第二工作辊。
第三指状物83和第四指状物84在第三指状物83与第四指状物84之间的第三间隔位置P3到第四位置P4之间可移动,在第三间隔位置P3,间隔大于工作辊的第一侧壁121与第二侧壁122之间的距离,在第四位置P4,第三指状物83和第四指状物84彼此靠近。
第四指状物84被布置在待保持的支撑轴的近端。第四指状物可以相对于支撑轴80轴向移动,以便从工具的第三位置P3切换到第四位置P4,反之亦然。第四指状物84在支撑轴80上的固定角度位置处固定到支撑轴80。第二对指状物中的第四指状物84和第一对指状物中的第二指状物82通常可以处于围绕支撑轴80成角度地移位的位置。
第三指状物83可相对于支撑轴80在收起位置Pesc到定心位置Pce之间可移动,在收起位(Pes),第三指状物83与第四指状物84偏移,在定心位置Pce,第三指状物83和第四指状物对准,被配置成穿透新工作辊12的定心腔Cav1、Cav2并保持新工作辊,被配置成穿透新工作辊的定心腔(Cav1、Cav2)并保持新工作辊。为此,第三指状物83可以在枢转臂BP的第一端处固定到枢转臂BP,并且当枢转臂在支撑轴的远端处可枢转地铰接时,在枢转臂的第二端处固定到枢转臂,并且根据通常平行于支撑轴的轴线的旋转轴线。
根据这种有利的变型,第一对指状物81、82和第二对指状物83、84布置在支撑轴80上,有利地被配置成使得第一对指状物确保根据步骤/d1/的工作辊的抓取和根据步骤/e1/的作为磨损工作辊的工作辊的提取,并且在第二对指状物83、84保持新工作辊12的同时,平行于由第一对指状物81、82保持的磨损辊。这种实施例如图6a至6f所示。
因此,图6a示出了根据第二有利实施例的抓取工具,该抓取工具包括:
-第一对指状物81、82,包括分别布置在支撑轴80的远端和近端处的第一指状物81和第二指状物82,第一指状物通过枢转臂BP处于收起位置Pesc,其中第一指状物与第二指状物偏移,第一对指状物处于自由位置,用于抓取轧机中的上工作辊,
-第二对指状物83、84,包括分别装配到新工作辊的定心腔中的第三指状物83和第四指状物84,以确保新工作辊的保持。
在图6a中,抓取工具位于机架检修口对面的位置,因此第二指状物82与上工作辊的第二定心腔Cav2基本对准,然后上工作辊由一对喷涂斜面保持和维护。
图6b是继图6a之后的视图,其中,通过沿着支撑轴的轴线移动抓取工具,将支撑轴以及由第二对指状物保持的新工作辊插入轧机机架中,并且在第二指状物与待抓取的轧机工作辊的定心腔定心的位置,在第一指状物处于收起位置时,第二指状物相对于第一指状物偏移,使得能够在没有上工作辊与第一指状物81干涉的任何风险的情况下进行这种插入,并且直到将第一指状物61定位在远离第一侧壁121和一对喷涂斜面。图6c示出了第一指状物81在端部插入的位置,同时处于收起位置Pesc,从轧机的电机驱动器的一侧,即与抓取工具的插入口相对的一侧观察。图6c详细说明了处于收起位置Pesc的第一指状物81,该第一指状物相对于待抓取的工作辊的定心腔Cav1偏移,该第一指状物81定位在上工作辊和一对喷涂斜面的下方,该视图说明了待抓取的、支撑在由一对喷涂斜面的支撑件形成的支架中的工作辊,定位在待轧制的金属带的平面上方。
图6d是继图6c之后的视图,其中通过枢转臂BP在支撑轴上的枢转,第一指状物81已从收起位置Pesc切换到定心位置Pce,第一指状物81布置在枢转臂的与枢转臂铰接端相对的第一端处,支撑轴上的枢转臂位于枢转臂的第二端处,然后,第一指状物81与待抓取的工作辊的侧壁121的第一定心腔Cav1对准,抓取工具仍处于第一间隔位置,在轧机的电机驱动器的一侧,与工具的插入口的一侧相对。
图6e是继图6d之后的视图,其中第一指状物81和第二指状物82彼此靠近,以便分别穿透工作辊12的定心腔Cav1、Cav2,从而从抓取工具的第一位置P1到第二位置P2抓取工作辊12,优选地通过相对于支撑轴80移动第一指状物81和/或第二指状物82。为此,枢转臂BP和第一指状物81可以一起相对于支撑轴80沿着支撑轴80的方向移动。
图6f是继图6e之后的视图,其中图6e中由第一对指状物抓取的工作辊与由第二对指状物83、84抓取的工作辊一起,至少部分地从轧机机架中提取,直到由第一对指状物81、82抓取的工轧辊从一对喷涂斜面形成的支架上被清理的位置,如图6f所示。
根据一个实施例,保持在第一指状物81和第二指状物82之间的磨损工作辊12因此可以被提取,通过根据步骤/e1/将抓取工具沿着工作辊的方向移动到机架外部的位置,至少部分地,使得抓取工具8能够绕其轴线枢转,该保持系统能够有利地使得能够插入和设置由第二对指状物保持的新工作辊,并且有利地,不必放下由第一对指状物保持的磨损工作辊。
为此,抓取工具8以及由第一对指状物保持的磨损工作辊12和由第二对指状物83、84保持的新工作辊12,向上枢转到能够插入新工作辊的角位置,如图7a所示,即新工作辊12与由喷涂斜面形成的支架对准。
然后,通过以下步骤,确保新工作辊12插入轧机机架中,而没有沉积由第一对指状物81、82保持的提取的磨损辊:
-通过在机架的空间中移动抓取工具,插入由第二对指状物83、84保持的新工作辊,如图7b所示,
-通过将指状物从抓取工具的第四位置P4移动到第三位置P3,即通过使第三指状物和第四指状物彼此远离,从而清理定心腔Cav1、Cav2,并根据图7b的箭头,将新工作辊沉积在轧机机架中,
-通过将第三指状物83相对于支撑轴80从定心位置Pce向上移动到收起位置Pce将第三指状物83移位,然后
-通过保持系统沿着支撑轴80的方向移动抓取工具,从而将抓取工具从机架中移除。
因此,图7a是继图6f之后的视图,其中抓取工具绕其轴线枢转,以便将新辊与由一对喷涂斜面形成的支架对准,有利的是由第一对指状物保持的磨损工作辊没有沉积,
图7b是继图7a之后的视图,其中通过沿着支撑轴的轴线移动抓取工具,将由第二对指状物保持的新工作辊插入由一对斜面形成的支架中,并且其中,然后通过将抓取工具从抓取工具的第四位置P4移动到第三位置P3释放新工作辊12,在第四位置中,第三指状物83和第四指状物84被装配到工作辊的定心腔中,在第三位置中,第三指形物83和第四指状物84彼此分离一段距离,该距离大于工作辊的长度,从而清理定心腔。
最后,图7c是继图7b之后的视图,其中安装在枢转臂PV上的第三指状物83已从定心位置Pce切换到收起位置Pesc,通过沿着支撑轴的轴线移动抓取工具,可以连续移除抓取工具,而不会使其与第三指状物发生干涉的风险。
根据图6a至7c的第二实施例的显著之处在于,支撑轴80可以同时支撑两个工作辊,以便连续地提取磨损工作辊并更换新工作辊,有利地不必放置磨损工作辊以确保新工作辊的插入。与图1的解决方案相比,这在周期时间方面产生了显著的收益,图1的方案需要提取并沉积磨损工作辊,然后才能抓取新工作辊,并将该新工作辊插入轧机。
通常,步骤/a1/至/f1/的全部或部分优选地通过机器人保持系统来实现,并且图中所示的机器人系统1是非限制性示例。
优选地,该方法的步骤/a1/至/f1/在抓取工具和工作辊12的圆柱形表面之间没有任何接触的情况下实施,该圆柱形表面旨在与待轧制的带材BM接触。
本公开还涉及根据第二方面的方法,其中工作辊12,特别是新的或经研磨的工作辊12插入轧机机架中,特别是在金属带和滚动构件存在的情况下,在至少部分地打开轧机机架之后,从而通过执行以下步骤为所述上工作辊和/或下工作辊清理空间:
/a2/提供抓取工具8,抓取工具8包括支撑轴80以及固定到支撑轴80的第一指状物81和第二指状物82,第一指状物81布置在支撑轴80的远端,第二指状物82布置在支撑轴的抓取近端,第二指状物82和/或第一指状物81在第一指状物81和第二指状物82之间的第一间隔位置P1到第二位置P2之间可移动一定幅度,在第一间隔位置P1,该幅度大于工作辊的第一侧壁121和第二侧壁122之间的距离,在第二位置P2,第一指状物81和第二指状物82彼此靠近以抓取工作辊12,
/b2/在第二位置P2将工作辊从机架中抓取出来,其中第一指状物81和第二指状物82分别与工作辊的第一定心腔Cav1和第二定心腔Cav2装配,
/c2/将通过在空间内移动抓取工具8而抓取的工作辊2插入,
/d2/通过将指状物81、82从第二间隔位置P2移动到第一位置P1,将工作辊2沉积在轧机的机架中,
/e2/移位第一指状物81和第二指状物82,直到其沿着工作辊的径向方向从工作辊移位,
/f2/特别是根据沿着Y方向的平移将抓取工具从机架中移除。
根据第一实施例,根据该方法的移位步骤/e2/可以通过支撑轴80以及固定到支撑轴80的第一指状物81和第二指状物82的联合旋转来完成,特别是根据与支撑轴80同轴的枢转轴线的旋转来完成。
这种移位尤其根据第一实施例的抓取工具实施,如图2所示,用于指示目的,其显著之处在于,第一指状物81和第二指状物82始终对准且同轴,即使它们分别在抓取工具的第一位置P1和第二位置P2中彼此远离或靠近。
根据第二实施例,第二指状物82在支撑轴80的近端处,可能相对于支撑轴80轴向移动,在支撑轴80上的固定角度位置处固定到支撑轴。相反,第一指状物81相对于支撑轴80,通常以电动机驱动的方式,在收起位置Pesc到定心位置Pce之间可移动,在收起位置Pesc,第一指状物81与第二指状物82偏移,即不对准,在定心位置Pce,第一指状物81和第二指状物82对准,通常平行于支撑轴80的轴线。为此,第一指状物81可以在枢转臂BP的第一端处固定到枢转臂BP,并且当枢转臂在支撑轴的远端处可枢转地铰接时,在枢转臂的第二端处固定到枢转臂,并且根据通常平行于支撑轴的轴线的旋转轴线。
在第一指状物81的收起位置Pesc,第一指状物81相对于第二指状物82偏移和移位,这使得抓取工具能够在支撑轴的位置移除,其中第二指状物82与第二定心腔Cav2在轧机的检修口侧对准,并且在移除期间没有与第一指状物81干涉的任何风险。
步骤/a2/至/f2/的全部或部分优选地通过机器人系统来实现,并且作为非限制性示例,如图中所示的机器人系统1。
优选地,该方法的步骤/a2/至/f1/在抓取工具和工作辊12的圆柱形表面之间没有任何接触的情况下实施,该圆柱形表面旨在与待层压的带材BM接触。
根据第三方面,本公开涉及一种抓取工具8,该抓取工具被配置用于实施根据本公开的方法,即根据第一方面或第二方面的方法。
抓取工具8包括支撑轴80以及固定到支撑轴80的第一指状物81和第二指状物82,第一指状物81和第二指状物82在第一指状物81和第二指状物82之间的第一间隔位置P1到第二位置P2之间可移动一定幅度,在第一间隔位置P1,该幅度大于工作辊12的第一侧壁121和第二侧壁122之间的距离,在第二位置P2,第一指状物81和第二指状物82彼此靠近,直到分别穿透第一侧壁121的第一定心腔Cav1和第二侧壁122的第二定心腔Cav2,以确保对工作辊12的抓取。
所述支撑轴设置有端件Eb,被配置为特别是由机器人系统1抓取。支撑轴80可以由支撑轴80的近端处的端件Eb延伸。第一指状物81可以布置在支撑轴的远端处,通过支架Eq固定到远端。
第二指状物82沿着支撑轴80的方向布置在第一指状物81和端件Eb之间。根据第一实施例,第一指状物81相对于支撑轴80固定,第二指状物82被配置成在致动器At的作用下可移动,以在第一指状物81和第二指状物82之间从第一间隔位置P1切换到第二间隔位置P2。致动器At可以包括电机和蜗杆系统,以确保第二指状物沿着平行于支撑轴的方向移动,通常是平移。当根据有限的行程移动时,第二指状物82在引导件GD中滑动,该引导件在与支架Eq相同的一侧上从支撑轴径向突出延伸。
根据第二实施例,支撑轴80由支撑轴80的近端处的端件Eb延伸,第一指状物81布置在支撑轴的远端处,通过支撑轴上的枢转臂BP固定到支撑轴80的远端。
第二指状物82沿着支撑轴80的方向布置在第一指状物81和端件Eb之间,第二指状物82布置在支撑轴80的近端处,可能相对于支撑轴80轴向移动。第二指状物82在支撑轴80上的固定角度位置处固定到支撑轴,同时第一指状物81通过枢转臂BP的旋转在收起位置Pesc之间相对于支撑轴80可移动,在收起位置Pesc,第一指状物81与第二指状物82偏移,同时第一指状物81和第二指状物82处于第一位置P1。
抓取工具包括形成第一对指状物81、82的第一指状物81和第二指状物82,适于确保第一工作辊的提取,抓取工具8可以包括第二对指状物,该第二对指状物包括第三指状物83和第四指状物84,第三指状物83和/或第四指状物84在第三指状物83和第四指状物84之间的第三间隔位置P3到第四位置P4之间可移动,在第三间隔位置P3,间隔大于工作辊的第一侧壁121和第二侧壁122之间的距离的长度,在第四位置P4,第三指状物83和第四指状物84彼此靠近以抓取工作辊。
第四指状物84布置在支撑轴的近端处,相对于支撑轴80轴向可移动,以支撑轴80上的固定角度位置固定至支撑轴,并且其中,第三指状物83相对于支撑轴80在收起位置Pesc到定心位置Pce之间可移动,在收起位置Pesc,第三指状物83与第四指状物84偏移,在定心位置Pce,第三指状物83和第四指状物84对准,被配置成穿透新工作辊的定心腔Cav1、Cav2,并在第三指状物和第四指状物在第三位置处彼此靠近之后保持新工作辊。为此,第三指状物83可以在枢转臂BP的第一端处固定到枢转臂BP,并且当枢转臂在支撑轴的远端处可枢转地铰接时,在枢转臂的第二端处固定到枢转臂,并且根据通常平行于支撑轴的轴线的旋转轴线。
第一对指状物81、82和第二对指状物83、84布置在支撑轴80上,优选地被配置成使得第一对指状物确保抓取作为磨损工作辊的第一工作辊,同时第二对指状物83、84保持第二工作辊(通常是新辊),与第一对指状物81、82保持的第一工作辊平行,如前所述,特别是根据图6a至7c的实施例。
根据第四方面,本公开还涉及一种包括机器人系统1的装置,用于于轧制金属带的设备,以及根据本公开的抓取工具8,其由所述机器人系统保持,适于通过根据第一方面的方法从轧机机架上提取磨损工作辊,以确保更换轧机工作辊的操作和/或通过第二方面的方法,以确保将新的或经研磨的工作辊插入到轧机机架中。
例如,机器人系统可以是申请人以FR 21 04141号申请的机器人系统。
参考系XYZ如图所示:在该参考系中,金属带Bm在轧机机架中沿水平方向X纵向延伸,并沿水平方向Y横向延伸,Y方向平行于轧机辊的轴线。Z方向是垂直的。
在该参考系中,所述机器人系统具有机器人Ro,该机器人Ro包括:
-托架,包括第一框架2,第一框架2设置有与布置在地面上的轨道Ra1配合的轮子20,沿着Y方向延伸,与轧机机架的出入口相对,所述第一框架2被配置成在第一电机装置M1的作用下沿着轨道Ra1沿着Y方向移动,特别是驱动轮子20,
-第二框架3以及连接第二框架3和第一框架2的第一滑动系统G1,第一滑动系统G1被配置成,在第二电机装置M2的作用下,使第二框架3沿X方向相对于第一框架2移动,
-第三框架4以及连接第三框架4和第二框架3的第二滑动系统G2,第二滑动系统G2被配置成,在第三电机装置M3的作用下,使第三框架4沿竖直方向Z相对于第二框架3移动,
-抓取系统6,其与第三框架一起可移动,包括致动器,致动器被配置成控制抓取工具的端件Eb的抓取的锁定和解锁。
可能的是,该系统可以包括第四框架5,以及围绕竖直旋转轴线Av连接第四框架和第三框架的旋转引导装置,该旋转引导装置被配置为在第四电机装置M4的作用下使第四框架5相对于第三框架4旋转。
然后,机器人系统1被配置成确保在通过第四框架4相对于第三框架4绕竖直旋转轴Av的旋转使辊枢转之后,通过由抓取系统锁定的抓取工具抓取辊,在工作辊横向于轨道Ra1沉积的情况下提取工作辊,如图5所示。
抓取系统6可根据第二水平铰接轴线Ah铰接至第四框架,该第二水平铰接轴线Ah垂直于第四框架5和第三框架4之间的竖直旋转轴线Av,即所谓的第一旋转轴,并垂直于由抓取系统抓取的辊的轴线,机器人系统包括电机装置M5,特别是第五电机装置,其被配置为通过抓取系统6围绕所述第二旋转轴线的旋转来设置抓取系统6的倾斜度,从而设置被抓取的辊的倾斜度。
抓取系统6可以包括管状框架60,其内部设置有锁定/解锁装置7,锁定/解锁装置7经由滚动轴承61、62绕旋转轴线可枢转地安装,旨在经由电机装置M6、特别是第六电机装置与抓取工具8的支撑轴80的轴线平行且可能优选地重合,并且其中,锁定/解锁装置7包括致动器,致动器包括被配置成将锁定装置从端件Eb的锁定状态切换到端件Eb的解锁状态的电机装置M7。
通过支撑轴80和指状物81、82(根据第一实施例)的联合旋转来定心的步骤/c1/,可以通过锁定装置7相对于管状框架60的旋转来实现,这使得抓取工具8的支撑轴80绕其轴线旋转,直到(第一和第二)指状物81、82与待抓取的工作辊的轴线同轴,并且因此分别与第一空腔Cav1和第二空腔Cav2相对。
移位第一指状物和第二指状物,直到第一指状物和第二指状物沿着工作辊的径向方向从工作辊移位(根据第一实施例)的步骤/e2/,可以通过锁定装置7相对于管状框架60的旋转来实现,这使得抓取工具8的支撑轴80绕其轴线旋转,直到(第一和第二)指状物81、82径向向上移位到能够基本上通过根据横向方向Y的平移来移除工具的位置。
附图标记列表
-Bm.金属带
-1.机器人系统
-Ro.机器人
-Ra1.沿Y方向的轨道
-2. 第一框架
-20. 轮子
-M1.第一电机装置(托架沿Y方向的移动)
-3.第二框架
-G1.根据X方向的第一滑动系统(在第二和第一框架之间)
-M2.第二电机装置(托架沿X方向的移动)
-4.第三框架
-G2.根据Z方向的第二滑动系统
-M3.第三电机装置(第三框架沿着第二滑动系统根据Z方向的移动)
-5. 第四框架
-Av. 竖直旋转轴线(第五框架和第四框架之间),即所谓的第一旋转轴
-M4.第四电机装置(第四框架相对于第三框架绕竖直旋转轴线枢转)
-M5.第五电机装置(抓取系统的枢转邻接水平旋转轴线,使得能够通过抓取系统设置抓取辊的倾斜)
-6. 抓取系统
-60. 管状框架
-7. 锁定/解锁装置
-8. 抓取工具
-80 支撑轴
-81. 第一指状物
-82. 第二指状物
-P1,P2.第一位置和第二位置,分别为第一指状物和第二指状物互相远离,以及第一指状物和第二指状物互相靠近
-83. 第三指状物
-84. 第四指状物
-P3,P4.第三位置和第四位置,分别为第三指状物和第四指状物互相远离,以及第三指状物和第四指状物互相靠近
-M6.第六机装置(抓取系统抓取的辊绕其轴线或平行轴线枢转)
-.M7.第七电机装置(锁定/解锁装置)
-Cha.支撑框架
-Cha1,Cha2.第一支撑件和第二支撑件
-Gi,Gs.分别为上部组和下部组
-12. 工作辊s
-121,122. 第一和第二侧壁(工作辊)
-Cav1,Cav2.第一定心腔和第二定心腔
-13.第一中间辊
-14,15.第二中间辊
-A,B,C,D.分别为上部组的四个备用辊或支撑辊
-E,F,G,H.分别为下部组的四个备用辊或支撑辊
Claims (15)
1.一种用于更换轧机(10)的两个工作辊(12)的方法,特别是存在将在所述两个工作辊(12)之间轧制的金属带(BM)的情况,包括上工作辊和下工作辊,每个所述工作辊具有圆柱形表面和侧壁,所述侧壁包括第一侧壁(121)和第二侧壁(122),所述第一侧壁(121)和所述第二侧壁(122)在工作辊的两个纵向端处分别具有以工作辊的轴线为中心的定心腔,所述定心腔包括在第一侧壁上的第一定心腔(Cav1)和在第二侧壁上的第二定心腔(Cav2),并且其中,在被配置成用于轧制金属带(BM)的机架的闭合位置,每个所述工作辊(12)具有与金属带的接触母线,所述接触母线和工作辊的轴线位于基本上垂直于金属带的行进方向的平面中,诸如第一中间辊(13)的滚动构件沿着两个接触母线与每个工作辊(12)接触,所述滚动构件确保将轧制负载传递到与所述金属带(BM)接触的下工作辊和上工作辊(12),在该方法中,在至少部分地打开轧机机架之后,确保从轧机机架提取工作辊(12),其中工作辊(12)相对于轧机机架的闭合位置中的工作辊的位置彼此远离,从而通过执行以下步骤来清理空间:
/a1/提供抓取工具(8),所述抓取工具包括支撑轴(80)以及固定到所述支撑轴的第一指状物(81)和第二指状物(82),所述第一指状物(81)布置在支撑轴(80)的远端,所述第二指状物(82)布置在支撑轴的抓取近端,所述第一指状物(81)和/或所述第二指状物(82)在第一指状物和第二指状物之间的第一间隔位置(P1)到第二位置(P2)之间可移动,在所述第一间隔位置(P1),间隔大于所述工作辊的第一侧壁(121)和第二侧壁(122)之间的距离,在所述第二位置(P2),第一指状物(81)和第二指状物(82)彼此靠近以抓取所述工作辊,
/b1/将所述抓取工具(8)优选地以机器人方式平行于待抓取的工作辊(12)的轴线插入所述空间中,所述第一指状物和所述第二指状物处于所述第一指状物和第二指状物之间的第一间隔位置(P1),其中所述间隔大于所述工作辊的所述第一侧壁(121)和所述第二侧壁(122)之间的距离,直到将所述第一指状物(81)和所述第二指状物沿着所述工作辊的方向定位在所述工作辊的任一侧上,移位的所述工作辊的第一指状物至少沿着所述工作辊的径向方向,
/c1/将所述抓取工具定心,直到将所述第一指状物(81)和所述第二指状物(82)定位成与所述工作辊(12)的轴线同轴,
/d1/通过所述第一侧壁(121)和所述第二侧壁(122)抓取所述工作辊(12)、通过使所述第一指状物(81)和第二指状物(82)彼此靠近直到所述指状物的第二间隔位置(P2),将第一指状物(81)装配在第一定心腔(Cav1)中并且将第二指状物(82)装配在第二定心腔(Cav2)中,
/e1/沿着工作辊的方向,特别是在轧机的空间和机架(2)的外部,通过移除抓取工具(8)而轴向地提取抓取的工作辊(12),以及可能地,
/f1/通过将所述第一指状物(81)和所述第二指状物(82)从第二位置(P2)移动到第一位置(P1),将所述工作辊沉积在所述轧机机架的外部。
2.一种用于更换轧机(10)的两个工作辊(12)的方法,存在将在所述两个工作辊(12)之间轧制的金属带(BM)的情况,包括上工作辊和下工作辊,每个所述工作辊具有圆柱形表面和侧壁,所述侧壁包括第一侧壁(121)和第二侧壁(122),所述第一侧壁(121)和所述第二侧壁(122)在工作辊的两个纵向端处分别具有以工作辊的轴线为中心的定心腔,所述定心腔包括在第一侧壁(121)上的第一定心腔(Cav1)和在第二侧壁(122)上的第二定心腔(Cav2),并且其中,在被配置用于轧制金属带(BM)的轧机的闭合位置,每个所述工作辊(12)具有与金属带的接触母线,并且其中,所述接触母线和工作辊的轴线位于基本上垂直于金属带的行进方向的平面中,诸如第一中间辊(13)的滚动构件沿着两个接触母线与每个工作辊(12)接触,所述滚动构件确保将轧制力传递到与所述金属带(BM)接触的下工作辊和上工作辊(12),在该方法中,在至少部分地打开轧机机架之后,确保在所述金属带和滚动构件存在的情况下将新的或经研磨的工作辊(12)插入到所述轧机机架中,从而通过执行以下步骤为所述上工作辊和/或下工作辊清理空间:
/a2/提供抓取工具(8),所述抓取工具包括支撑轴(80)以及固定到所述支撑轴的第一指状物(81)和第二指状物(82),所述第一指状物(81)布置在支撑轴(80)的远端,所述第二指状物(82)布置在支撑轴的抓取近端,所述第二指状物(82)和/或所述第一指状物(81)在第一指状物和第二指状物之间的第一间隔位置(P1)到第二位置(P2)之间可移动,在所述第一间隔位置(P1),间隔大于所述工作辊的第一侧壁(121)和第二侧壁(122)之间的距离,在所述第二位置(P2),所述第一指状物(81)和所述第二指状物(82)彼此靠近以抓取所述工作辊,
/b2/在第二位置将所述工作辊从机架中抓取出来,其中所述第一指状物(81)和所述第二指状物(82)分别与所述工作辊的所述第一定心腔(Cav1)和第二定心腔(Cav2)装配,
/c2/将通过在空间内移动抓取工具而抓取的工作辊插入,
/d2/通过将指状物从第二间隔位置(P2)移动到第一位置(P1),将工作辊沉积在轧机的机架中,
/e2/移位第一指状物,直到其沿着工作辊的径向方向从工作辊移位,
/f2/将抓取工具从机架中移除。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,根据权利要求1所述的方法的定心步骤/c1/或根据权利要求2所述的移位步骤/e2/是通过支撑轴(80)以及固定到支撑轴(80)的第一指状物(81)和第二指状物(82)的联合旋转,特别是根据与支撑轴(80)同轴的枢转轴线的旋转来获得。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述第二指状物(82)在所述支撑轴的近端处,可能相对于所述支撑轴(80)轴向可移动,在所述支持轴(80)上的固定角度位置处固定到所述支撑轴,并且其中,所述第一指状物(81)相对于所述支撑轴(80)在收起位置(Pesc)到定心位置(Pce)之间可移动,在所述收起位置(Pesc),所述第一指状物(81)与所述第二指状物(82)偏移,在所述定心位置(Pce),所述第一指状物(81)和所述第二指状物(82)对准,以及
其中,通过将所述第一指状物(81)从所述收起位置(Pesc)移动到定心位置(Pce)而不枢转所述支撑轴(80),来完成根据权利要求1所述的方法的所述定心步骤/c1/,或者通过将第一指状物(81)从收起位置(Pesc)移动到定心位置(Pce)而不枢转所述支撑轴(80),来完成根据权利要求2所述的方法的移位步骤/e2/。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述抓取工具包括形成第一对指状物(81,82)的所述第一指状物(81)和所述第二指状物(82),确保根据步骤/d1/抓取所述轧机机架中的工作辊并根据步骤/e1/提取工作辊,并且其中,所述抓取工具(8)包括第二对指状物,其包括第三指状物(83)和第四指状物(84),所述第三指状物(83)和第四指状物(84)在所述第三指状物(83)与所述第四指状物(84)之间的第三间隔位置(P3)到第四位置(P4)之间可移动,在所述第三间隔位置(P3),所述间隔大于所述工作辊的第一侧壁(121)与第二侧壁(122)之间的距离,在所述第四位置(P4),第三指状物(83)和第四指状物(84)彼此靠近,所述第四指状物(84)被布置在所述支撑轴的近端处,相对于所述支撑轴(80)轴向可移动,并在所述支持轴(80)上的固定角度位置处被固定到支撑轴,并且其中,所述第三指状物(83)相对于所述支撑轴(80)在收起位置(Pesc)到定心位置(Pce)之间可移动,在所述收起位置(Pesc),第三指状物(83)与第四指状物(84)偏移,在所述定心位置(Pce),所述第三指状物(83)和所述第四指状物对准,被配置成穿透新工作辊的定心腔(Cav1、Cav2)并保持新工作辊,
并且其中,第一对指状物(81、82)和第二对指状物(83、84)布置在所述支撑轴(80)上,被配置成使得所述第一对指状物(81、82)确保根据步骤/d1/的工作辊的抓取和根据步骤/e1/的作为磨损工作辊的工作辊的提取,并且同时所述第二对指状物(83、84)保持新工作辊(12),所述新工作辊(12)平行于由所述第一对指状物(81、82)保持的磨损辊。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,通过根据步骤/e1/沿着所述工作辊的方向将所述抓取工具移动到所述机架外部的位置,至少部分地提取被保持在所述第一指状物(81)和所述第二指状物(82)之间的磨损工作辊(12),从而使得所述抓取工具(8)能够围绕其轴线枢转,
并且其中,所述抓取工具(8)与由所述第一对指状物(81、82)保持的磨损工作辊(12)以及由所述第二对指状物(83、84)保持的新工作辊(12)一起枢转到能够插入新工作辊的角位置,
并且其中,通过以下步骤确保将新工作辊(12)插入轧机机架中,而无需存放由第一对指状物(81、82)保持的提取的磨损辊:
-通过将抓取工具移动到机架的空间中,插入由第二对指状物(83、84)保持的新工作辊,
-将指状物从第四位置(P4)移动到第三位置(P3),将新工作辊存放在轧机机架中,
-通过将第三指状物(83)相对于支撑轴(80)从定心位置(Pce)移动到收起位置(Pce)来移位第三指状物(83),
-将抓取工具从机架中拉出。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法被配置成用于从轧机机架中提取工作辊,或根据权利要求2所述的方法,被配置成用于将工作辊插入轧机机架中,其中,根据权利要求1所述的方法的步骤/a1/至/e1/或根据权利要求2所述的方法的步骤/a2/至/e2/在所述抓取工具与所述工作辊(12)的圆柱形表面之间没有任何接触的情况下实施,旨在与待轧制的带材(BM)接触。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,
轧机机架包括下机架部分,其将夹持力传递至下辊,包括传递至下工作辊(12);并可能传递到所述下辊组,以及包括上机架部分,其相对于下机架部分垂直可移动,将夹持力传递至上辊,包括传递至下工作辊,并且可能传递到所述上辊组,
并且其中,所述机架(2)容纳:
-在上部,在上机架部分内,有上工作辊(12)以及两个上第一中间辊(13)、三个上第二中间辊(14、15)以及四组上支撑辊(A、B、C、D),
-在下部,在轧机的下机架部分内,有下工作辊(12),以及两个下第一中间辊(13),三个下第二中间辊(14、15),以及四组下支撑辊(H、G、F、E),
并且其中,通过使所述上机架部分远离所述下机架部分来完成机架的至少部分开口。
9.一种特别适于实施根据权利要求1至8中任一项所述的方法的抓取工具(8),其包括支撑轴(80)以及固定到所述支撑轴(80)的第一指状物(81)和第二指状物(82),所述第一指状物(81)和所述第二指状物(82)在第一指状物(81)和第二指状物(82)之间的第一间隔位置(P1)到第二位置(P2)之间可移动,在所述第一间隔位置(P1),间隔大于工作辊的第一侧壁(121)和第二侧壁(122)之间的距离,在所述第二位置(P2),第一指状物(81)和第二指状物(82)彼此靠近,直到分别穿透所述第一侧壁(121)的第一定心腔(Cav1)和所述第二侧壁(122)的第二定心腔(Cav2),以确保对所述工作辊(12)的抓取,并且其中,所述支撑轴设置有被配置成用于抓取所述抓取工具的端件(Eb)。
10.根据权利要9所述的抓取工具(8),适于实现根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述支撑轴在支撑轴(80)的近端由所述端件(Eb)延伸,所述第一指状物(81)布置在所述支撑轴的远端,通过支架(Eq)固定到所述远端,第二指状物(82)沿着支撑轴(80)的方向布置在第一指状物(81)和端件(Eb)之间,并且其中,所述第一指状物(81)相对于所述支撑轴(80)固定,所述第二指状物(82)在致动器(At)的作用下可移动,以在所述第一指状物(81)和所述第二指状物(82)之间从所述第一间隔位置(P1)切换到所述第二间隔位置(P2)。
11.根据权利要9所述的抓取工具(8),适于实现根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述支撑轴(80)在所述支撑轴(80)的近端处由所述端件(Eb)延伸,所述第一指状物(81)布置在所述支撑轴的远端处,通过所述支撑轴上的枢转臂(BP)固定到所述支撑轴(80)的远端,所述第二指状物(82)沿着所述支撑轴(80)的方向布置在所述第一指状物(81)和所述端件(Eb)之间,所述第二指状物(82)布置在所述支撑轴的近端处,可能相对于所述支撑轴(80)轴向移动,所述第二指状物在所述支撑轴(80)上的固定角度位置处固定到所述支撑轴,并且其中,所述第一指状物(81)通过枢转臂(BP)的旋转在收起位置(Pesc)之间相对于所述支撑轴(80)可移动,在所述收起位置(Pesc),第一指状物(81)与第二指状物(82)偏移,同时第一指状物(81)和第二指状物(82)处于第一位置(P1)。
12.根据权利要求11所述的抓取工具,其适于实施根据权利要求5或6所述的方法,所述抓取工具包括形成第一对指状物(81、82)的第一指状物(81)和第二指状物(82),适于确保第一工作辊的提取,并且其中,所述抓取工具(8)包括第二对指状物,所述第二对指状物包括第三指状物(83)和第四指状物(84),第三指状物(83)和/或第四指状物(84)在第三指状物(83)和第四指状物(84)之间的第三间隔位置(P3)到第四位置(P4)之间可移动,在所述第三间隔位置(P3),所述间隔大于所述工作辊的第一侧壁(121)和第二侧壁(122)之间的距离,在所述第四位置(P4),第三指状物(83)和第四指状物(84)彼此靠近以抓取工作辊,第四指状物(84)布置在支撑轴的近端处,相对于支撑轴(80)轴向可移动,以支撑轴(80)上的固定角度位置固定至支撑轴,并且其中,第三指状物(83)相对于支撑轴(80)在收起位置(Pesc)到定心位置(Pce)之间可移动,在所述收起位置(Pesc),第三指状物(83)与第四指状物(84)偏移,在所述定心位置(Pce),第三指状物(83)和第四指状物(84)对准,被配置成穿透新工作辊的定心腔(Cav1、Cav2),并在第三指状物和第四指状物在第三位置处彼此靠近之后保持新工作辊,
并且其中,第一对指状物(81、82)和第二对指状物(83、84)布置在支撑轴(80)上,被配置成使得第一对指状物(81、82)确保抓取作为磨损工作辊的第一工作辊,然后第二对指状物(83、84)保持第二工作辊,所述第二工作辊通常是新辊并且与第一对指状物(81、82)保持的第一工作辊平行。
13.一种包括机器人系统(1)的装置,用于轧制金属带的设备,以及根据权利要求9至12中任一项所述的抓取工具(8),其由所述机器人系统保持,适于通过根据权利要求1所述的方法从轧机机架上提取磨损工作辊,以确保更换轧机工作辊的操作和/或通过根据权利要求2所述的方法,以确保将新的或经研磨的工作辊插入到轧机机架中。
14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,所述机器人系统包括机器人(Ro),所述机器人包括:
-托架,包括第一框架(2),所述第一框架(2)设置有与布置在地面上的轨道(Ra1)配合的轮子(20),沿着Y方向延伸,与轧机机架的出入口相对,所述第一框架(2)被配置成在第一电机装置(M1)的作用下沿着轨道(Ra1)沿着Y方向移动,特别是驱动所述轮子(20),
-第二框架(3)以及连接所述第二框架(3)和所述第一框架(2)的第一滑动系统(G1),所述第一滑动系统(G1)被配置成,在第二电机装置(M2)的作用下,使第二框架(3)沿X方向相对于第一框架(2)移动,
-第三框架(4)以及连接所述第三框架(4)和所述第二框架(3)的第二滑动系统(G2),第二滑动系统(G2)被配置成,在第三电机装置(M3)的作用下,使第三框架(4)沿竖直方向Z相对于所述第二框架(3)移动,
-抓取系统(6),其与第三框架(4)一起可移动,包括致动器,所述致动器被配置成控制所述抓取工具(8)的端件(Eb)的抓取的锁定和解锁。
15.根据权利要求14所述的装置,其特征在于,所述抓取系统(6)包括管状框架(60),其内部设置有锁定/解锁装置(7),所述锁定/解锁装置(7)经由滚动轴承(61、62)绕旋转轴线可枢转地安装,旨在经由电机装置(M6)、特别是第六电机装置与抓取工具(8)的支撑轴(80)的轴线平行且可能重合,并且其中,所述锁定/解锁装置(7)包括致动器,所述致动器包括电机装置(M7),所述电机装置(M7)被配置成将锁定装置从端件(Eb)的锁定状态切换到端件(Eb)的解锁状态。
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