DE102013203386A1 - Device for producing sheet band with predetermined contour comprises reel for receiving coil, roller leveling machine, which is arranged downstream to reel, first band position detection device, laser cutting device and control device - Google Patents

Device for producing sheet band with predetermined contour comprises reel for receiving coil, roller leveling machine, which is arranged downstream to reel, first band position detection device, laser cutting device and control device Download PDF

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Abstract

Device for producing sheet band (1) with a predetermined contour comprises a reel (2) for receiving a coil, a roller leveling machine (3), which is arranged downstream to the reel in a transport direction for directing the sheet band unwound from coil, a first band position detection device (5) provided downstream to the roller leveling machine, a laser cutting device (4) provided downstream to the first band position detection device for cutting sheet band with the predetermined contour, and a control device for controlling a position of the reel in the y direction. Device for producing sheet band (1) with a predetermined contour comprises a reel (2) for receiving a coil, a roller leveling machine (3), which is arranged downstream to the reel in a transport direction for directing the sheet band unwound from coil, a first band position detection device (5) provided downstream to the roller leveling machine for detecting a position of the sheet band in a y-direction direction transverse to the transport direction, a laser cutting device (4) provided downstream to the first band position detection device (5) for cutting sheet band with the predetermined contour, and a control device for controlling a position of the reel, which is movable in the y direction, in the y direction such that the position of the sheet band is held in a predetermined target location area with respect to the laser cutting device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Blechplatinen mit einer vorgegebenen Kontur. Aus derartigen Blechplatinen werden durch Umformen z. B. Karosserieteile für Kraftfahrzeuge hergestellt.The invention relates to a device for producing sheet metal blanks with a predetermined contour. From such sheet metal blanks z. B. body parts for motor vehicles.

Die WO 2009/105608 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Herstellen von Blechplatinen, bei der in einer Transportrichtung stromabwärts einer Haspel zur Aufnahme eines Coils eine Walzenrichtmaschine vorgesehen sein kann. Zum Schneiden eines vom Coil abgewickelten Blechbands ist stromabwärts der Haspel eine Laserschneideinrichtung mit mehreren in Transportrichtung sowie in einer senkrecht zur Transportrichtung verlaufenden y-Richtung bewegbaren Laserschneidköpfen vorgesehen. Bei der bekannten Vorrichtung wird die Kontur einer Blechplatine mittels der in Transportrichtung aufeinanderfolgend angeordneten Laserschneidköpfe durch mehrere aneinander anschließende Konturteilschnitte hergestellt. Zum Ausgleich von Abweichungen des Blechbands von einer durch die Laserschneideinrichtung definierten Mittelline werden mittels einer Kamera Markierungen auf dem Blechband erfasst und daraus die tatsächliche Lage des Blechbands ermittelt. Mittels eines Programms wird dann ein Steuerprogramm zur Steuerung der Laserschneidköpfe entsprechend korrigiert. – Das Vorsehen von Markierungen auf dem Blechband ist aufwändig. Markierungen können in der Praxis vor ihrer Erfassung durch die Kamera beschädigt oder Schmutzablagerungen können fälschlicherweise als Markierung interpretiert werden. Es kann infolgedessen zu erheblichen Störungen bei der Herstellung der Blechplatinen kommen.The WO 2009/105608 A1 discloses a device for producing sheet metal blanks, in which in a transport direction downstream of a reel for receiving a coil, a roller leveler can be provided. In order to cut a metal strip unwound from the coil, a laser cutting device having a plurality of laser cutting heads movable in the transport direction and in a y direction perpendicular to the transport direction is provided downstream of the reel. In the known device, the contour of a sheet metal blank is produced by means of the successively arranged in the transport direction laser cutting heads by a plurality of adjoining contour cuts. To compensate for deviations of the metal strip from a center line defined by the laser cutting device markings are detected on the metal strip by means of a camera and determines the actual position of the metal strip. By means of a program, a control program for controlling the laser cutting heads is then corrected accordingly. - The provision of markings on the sheet metal strip is expensive. Markers may be damaged in practice prior to their detection by the camera or dirt deposits may be mistakenly interpreted as a mark. As a result, it can lead to significant disruptions in the production of sheet metal blanks.

Die DE 35 00 615 A1 offenbart ein Verfahren zum Ausgleich einer Säbeligkeit eines Blechbands. Unmittelbar stromabwärts einer Haspel wird mittels Bandkantenführungsrollen ein Bandkantendruck gemessen. In Abhängigkeit des gemessenen Bandkantendrucks wird die Haspel in y-Richtung so verschwenkt, dass der Bandkantendruck minimal wird.The DE 35 00 615 A1 discloses a method for compensating for saberiness of a steel strip. Immediately downstream of a reel, a strip edge pressure is measured by means of strip edge guide rollers. Depending on the measured belt edge pressure, the reel is pivoted in the y direction so that the belt edge pressure is minimal.

Die DT 24 36 538 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Regeln der Anstellung wenigstens einer Korrekturwalze einer Richtmaschine. Mittels Fühlern wird die Lage der Bandkante erfasst und dann ein Druck auf die Korrekturwalze so gesteuert, dass das Blechband mittels der Richtmaschine entgegen seiner erfassten Säbeligkeit verformt wird.The DT 24 36 538 A1 discloses a device for controlling the adjustment of at least one correction roller of a straightening machine. By means of sensors, the position of the strip edge is detected and then a pressure on the correction roller controlled so that the metal strip is deformed by means of the straightening machine against its detected saberiness.

Die vorgenannten mechanischen Mess- und Steuereinrichtungen sind relativ träge und erfordern einen hohen Herstellungsaufwand. The aforementioned mechanical measuring and control devices are relatively sluggish and require a high production cost.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere eine möglichst einfache und universelle Vorrichtung angegebenen werden, mit der mit verbesserter Genauigkeit Blechplatinen mit einer vorgegebenen Kontur hergestellt werden können.The object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art. In particular, it is intended to specify a device which is as simple and universal as possible, with which sheet metal blanks having a predetermined contour can be produced with improved accuracy.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 15.This object is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the features of claims 2 to 15.

Nach Maßgabe der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Herstellung von Blechplatinen mit einer vorgegebenen Kontur vorgeschlagen, umfassend
eine Haspel zur Aufnahme eines Coils,
eine der Haspel in einer Transportrichtung stromabwärts nachgeordnete Walzenrichtmaschine zum Richten eines vom Coil abgewickelten Blechbands,
eine stromabwärts der Walzenrichtmaschine vorgesehene erste Bandlagenerfassungseinrichtung zur Erfassung einer Lage des Blechbands in einer quer zur Transportrichtung verlaufenden y-Richtung,
eine stromabwärts der ersten Bandlagenerfassungseinrichtung vorgesehene Laserschneideinrichtung zum Schneiden der Blechplatinen mit der vorgegebenen Kontur und
eine Regeleinrichtung zur Regelung einer Position der in y-Richtung bewegbaren Haspel in y-Richtung, so dass die Lage des Blechbands bezüglich der Laserschneideinrichtung innerhalb eines vorgegebenen Soll-Lagenbereichs gehalten wird.In accordance with the invention, an apparatus for producing sheet metal blanks having a predetermined contour is proposed, comprising
a reel for receiving a coil,
a roller leveler downstream of the reel in a direction of transport for straightening a strip of sheet metal unwound from the coil;
a first strip position detection device provided downstream of the roll leveling device for detecting a position of the sheet metal strip in a y-direction running transversely to the transport direction,
a laser cutting device provided downstream of the first band position detection device for cutting the sheet metal blanks with the predetermined contour and
a control device for controlling a position of the y-direction movable in the y-direction, so that the position of the metal strip with respect to the laser cutting device is kept within a predetermined desired position range.

Nach der Erfindung wird die Lage des bereits mittels der Walzenrichtmaschine gerichteten Blechbands stromabwärts der Walzenrichtmaschine erfasst. Es wird in Abhängigkeit der dort erfassten Lage die Haspel in y-Richtung so bewegt, dass die Lage des Blechbands bezüglich der Laserschneideinrichtung innerhalb eines vorgegebenen Soll-Lagenbereichs gehalten wird. – Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht auf einfache und störunanfällige Weise die Herstellung von Blechplatinen mit einer exakten Kontur. In Abkehr vom Stand der Technik wird die Lage des Blechbands relativ weit stromwärts der Haspel, nämlich stromabwärts der Walzenrichtmaschine erfasst. Das hat den Vorteil, dass eine mit der ersten Bandlagenerfassungseinrichtung erfasste Abweichung des Blechbands von einer Soll-Lage auch zur Korrektur eines Steuerprogramms zur Steuerung der unmittelbar stromabwärts vorgesehenen Laserschneideinrichtung verwendet werden kann. Zur Durchführung der Erfindung sind vorteilhafterweise keine Markierungen auf dem Blechband erforderlich.According to the invention, the position of the sheet metal strip, which has already been directed by means of the roll straightening machine, is detected downstream of the roll straightening machine. Depending on the position detected there, the reel is moved in the y direction so that the position of the metal strip with respect to the laser cutting device is kept within a predetermined desired position range. - The device of the invention allows in a simple and störunanfällige way the production of sheet metal blanks with an exact contour. In departure from the prior art, the position of the metal strip is detected relatively far upstream of the reel, namely downstream of the roller leveler. This has the advantage that a deviation of the sheet metal strip detected by the first strip position detection device from a desired position can also be used to correct a control program for controlling the laser cutting device provided immediately downstream. For carrying out the invention advantageously no marks on the sheet metal strip are required.

Die "Lage des Blechbands" ist eine "Ist-Lage". Die Ist-Lage kann durch Messung der aktuellen Lage zumindest einer Bandkante oder der Bandmitte ermittelt werden. Zur Messung der "Ist-Lage" kann ein Abstand der Bandkante in y-Richtung gegenüber einem Messpunkt mit bekannter y-Position gemessen werden. Eine Soll-Lage des Blechbands ist eine gewünschte Lage. Sie wird z. B. durch eine in Transportrichtung verlaufende Referenzlinie, z. B. eine Mittellinie durch die Laserschneideinrichtung, definiert. Zur Soll-Lage des Blechbands korrespondieren die Soll-Lagen der Bandkanten des Blechbands.The "position of the metal strip" is an "actual position". The actual position can be determined by measuring the current position of at least one band edge or the center of the band. To measure the "actual position", a distance of the band edge in the y direction from a measuring point with a known y position can be measured. A target position of the metal strip is a desired location. It is z. B. by a running in the direction of transport reference line, z. B. a center line defined by the laser cutting device. For the desired position of the metal strip correspond to the desired positions of the band edges of the metal strip.

Unter dem Begriff "Soll-Lagenbereich" wird ein Bereich verstanden, der sich in y-Richtung erstreckt und um höchstens 15 cm, vorzugsweise höchstens 10 cm, beidseits einer vorgegebenen Soll-Lage der Bandkanten innerhalb der Laserschneideinrichtung erstreckt. – Die Laserschneideinrichtung ist durch eine für Licht undurchlässige Kabine begrenzt.The term "desired layer region" is understood to mean a region which extends in the y direction and extends by at most 15 cm, preferably at most 10 cm, on both sides of a predetermined desired position of the band edges within the laser cutting device. - The laser cutting device is limited by a light-impermeable cabin.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist stromabwärts der Haspel und stromaufwärts der Walzenrichtmaschine eine zweite Bandlagenerfassungseinrichtung vorgesehen, welche mit der Regeleinrichtung zur Regelung der Position der Haspel in y-Richtung zusammenwirkt. Das ermöglicht eine noch schnellere Erfassung eventueller Abweichungen der Lage des Blechbands von einer vorgegebenen Soll-Lage. Außerdem können Messungenauigkeiten vermindert werden.According to an advantageous embodiment, downstream of the reel and upstream of the roller leveler, a second tape position detection device is provided, which cooperates with the control device for regulating the position of the reel in the y-direction. This allows an even faster detection of possible deviations of the position of the metal strip from a predetermined target position. In addition, measurement inaccuracies can be reduced.

Vorteilhafterweise umfasst die erste Bandlagenerfassungseinrichtung einen ersten Bandkantensensor zur Erfassung einer ersten Lage der einen Bandkante. Die zweite Bandlagenerfassungseinrichtung kann einen zweiten Bandkantensensor zur Erfassung einer zweiten Lage der einen Bandkante umfassen.Advantageously, the first strip position detection device comprises a first strip edge sensor for detecting a first layer of the one strip edge. The second tape position detection device may comprise a second tape edge sensor for detecting a second layer of the one tape edge.

Nach einer weiteren Ausgestaltung umfasst die erste Bandlagenerfassungseinrichtung einen dritten Bandkantensensor zur Erfassung einer dritten Lage der anderen Bandkante. Ferner kann die zweite Bandlagenerfassungseinrichtung einen vierten Bandkantensensor zur Erfassung einer vierten Lage der anderen Bandkante umfassen. Damit ist es möglich, eine aktuelle Bandbreite zu erfassen. Das ermöglicht eine besonders exakte Ermittlung der Bandmitte.According to a further embodiment, the first strip position detection device comprises a third strip edge sensor for detecting a third layer of the other strip edge. Furthermore, the second band position detection device may comprise a fourth band edge sensor for detecting a fourth position of the other band edge. This makes it possible to record a current bandwidth. This allows a particularly accurate determination of the band center.

Zweckmäßigerweise ist stromabwärts der ersten Bandlagenerfassungseinrichtung eine dritte Bandlagenerfassungseinrichtung vorgesehen, welche mit der Regeleinrichtung zur Regelung der Position der Haspel in y-Richtung zusammenwirkt. Bei Vorsehen einer ersten, zweiten und dritten Bandlagenerfassungseinrichtung entlang der Transportrichtung des Blechbands ist es möglich, eine Säbeligkeit des Blechbands zu erkennen. Damit ist es möglich, die Position der Haspel in y-Richtung noch genauer zu regeln. Ferner ist es möglich, zur Kompensation der Säbeligkeit einen Abstand zwischen den Walzen der Walzenrichtmaschine zu ändern. Die von der ersten, zweiten und dritten Bandlagenerfassungseinrichtung gelieferten Werte zur jeweiligen Lage der Bandkante eignen sich also sowohl zur Regelung der Position der Haspel in y-Richtung als auch zur Regelung einer durch die Walzenrichtmaschine gegebenen Schlitzgeometrie.Expediently, downstream of the first strip position detection device, a third strip position detection device is provided, which cooperates with the regulating device for regulating the position of the reel in the y-direction. With provision of first, second and third tape position detecting means along the transport direction of the metal strip, it is possible to detect saberiness of the metal strip. This makes it possible to regulate the position of the reel in the y-direction even more precisely. Further, it is possible to change a gap between the rollers of the roller leveler to compensate for the saberiness. The values for the respective position of the strip edge supplied by the first, second and third strip position detection devices are thus suitable both for controlling the position of the reel in the y direction and for regulating a slot geometry given by the roll leveling machine.

Die dritte Bandlagenerfassungseinrichtung kann schließlich einen sechsten Bandkantensensor zur Erfassung einer sechsten Lage der anderen Bandkante umfassen. Damit können beispielsweise auch Änderungen in der Breite des Blechbands erkannt werden. Bei den Bandkantensensoren kann es sich um herkömmliche Bandkantensensoren handeln. Sie sind relativ preisgünstig verfügbar.Finally, the third tape position detection device may comprise a sixth tape edge sensor for detecting a sixth layer of the other tape edge. Thus, for example, changes in the width of the metal strip can be detected. The tape edge sensors may be conventional tape edge sensors. They are relatively cheap available.

Die Bandkantensensoren der ersten und der zweiten Bandlagenerfassungseinrichtung können die Bandkante umgreifen, d. h. zusammenwirkende Sensorelemente umfassen, welche sowohl oberhalb als auch unterhalb der Bandkante angeordnet sind. Beispielsweise kann es sich dabei um senkrecht zur Bandkante angeordnete Lichtschranken oder dgl. handeln. Die Bandkantensensoren der dritten Bandlagenerfassungseinrichtung sind dagegen vorzugsweise ausschließlich oberhalb des Bands im Bereich der Bandkante angeordnet. Als dritte Bandkantensensoren können beispielsweise eine Kamera mit Bildauswertungssystem, ein Lasertriangulationssensor, ein Lichtschnittsensor oder dgl. verwendet werden.The tape edge sensors of the first and second tape position detection devices can encompass the tape edge, i. H. comprise cooperating sensor elements, which are arranged both above and below the band edge. For example, these may be light barriers or the like arranged perpendicular to the band edge. By contrast, the tape edge sensors of the third tape position detection device are preferably arranged exclusively above the tape in the region of the tape edge. For example, a camera with an image evaluation system, a laser triangulation sensor, a light section sensor or the like can be used as third band edge sensors.

Zweckmäßigerweise ist/sind der zumindest eine, vorteilhafterweise sämtliche, Bandkantensensor/en in y-Richtung verstellbar. Das ermöglicht eine Anpassung der Position des zumindest einen Bandkantensensors an eine Breite des Blechbands. Ferner ist es mit der Verstelleinrichtung zum Verstellen der Bandkantensensoren in y-Richtung möglich, die Bandkantensensoren beim Einfädeln des Bands in die Vorrichtung zur Herstellung von Blechplatinen auseinanderzufahren, um eine Beschädigung der Bandkantensensoren zu vermeiden.Expediently, the at least one, advantageously all, band edge sensor (s) is / are adjustable in the y-direction. This makes it possible to adapt the position of the at least one strip edge sensor to a width of the sheet metal strip. Furthermore, with the adjusting device for adjusting the strip edge sensors in the y direction, it is possible to separate the strip edge sensors when threading the strip into the apparatus for producing sheet metal blanks in order to avoid damage to the strip edge sensors.

Der/die Bandkantensensor/en kann/können mittels zumindest einer Stelleinrichtung in y-Richtung so nachgeführt werden, dass sich die Bandkante stets im Messbereich des Bandkantensensors befindet. Dabei wird der Bandkantensensor, z. B. in einem Abstand von 10 bis 50 mm, von der Bandkante beabstandet gehalten. So kann eine Beschädigung des Bandkantensensors durch eine Kollision mit der Bandkante vermieden werden.The tape edge sensor (s) can be tracked by means of at least one adjusting device in the y direction so that the band edge is always in the measuring range of the tape edge sensor. In this case, the tape edge sensor, z. B. at a distance of 10 to 50 mm, kept spaced from the band edge. Thus, damage to the tape edge sensor by collision with the tape edge can be avoided.

Mit der Bandlagenerfassungseinrichtung kann nach einer Alternative zur Erfassung der Lage des Blechbands auch eine Bandmittenlage ermittelt werden. Zu diesem Zweck können z. B. herkömmliche Bandmittensensoren verwendet werden.With the tape position detection device can be determined according to an alternative for detecting the position of the metal strip and a tape center position. For this purpose, z. B. conventional tape center sensors are used.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Extrapolationseinrichtung vorgesehen, mit der ausgehend von der ermittelten Lage des Blechbands eine auf eine Position der Laserschneideinrichtung extrapolierte Lage des Blechbands ermittelt und die extrapolierte Lage des Blechbands an eine Lasersteuereinrichtung zur Steuerung der Laserschneidvorrichtung übermittelt wird. Bei der Lage des Blechbands kann es sich um die Lage zumindest einer der Bandkanten und/oder die Bandmittenlage handeln. D. h. aus einer mit der Bandlagenerfassungseinrichtung ermittelten Abweichung Δy der Bandkante und/oder Bandmittenlage von einer vorgegebenen Soll-Lage kann mittels Extrapolation eine weitere Abweichung Δy' des Blechbands im Bereich der stromabwärts vorgesehenen Laserschneideinrichtung geschlossen werden. Es kann ein Korrekturwert ermittelt und an eine Lasersteuereinrichtung zur Steuerung der Laserschneidvorrichtung übermittelt werden. Damit kann ein mit der Laserschneideinrichtung erzeugter Konturschnitt um einen geeigneten Weg, korrespondierend zur weiteren Abweichung Δy', in y-Richtung verschoben werden.According to a further advantageous embodiment, an extrapolation device is provided with which starting from the determined position of the Blechbands an extrapolierte to a position of the laser cutting device position of the metal strip determined and the extrapolated position of the metal strip is transmitted to a laser control device for controlling the laser cutting device. The position of the metal strip can be the position of at least one of the strip edges and / or the strip center layer. Ie. A deviation Δy 'of the sheet metal strip in the area of the downstream laser cutting device can be concluded by extrapolation from a deviation .DELTA.y of the strip edge and / or strip center layer determined by the strip position detection device from a predetermined desired position. A correction value can be determined and transmitted to a laser control device for controlling the laser cutting device. In this way, an outline cut generated by the laser cutting device can be displaced in the y direction by a suitable path, corresponding to the further deviation Δy '.

Der erste und/oder zweite und/oder dritte und/oder vierte Bandkantensensor kann ein optischer oder induktiver Bandkantensensor sein. Die erste und/oder zweite Bandlagenerfassungseinrichtung kann einen optischen oder induktiven Bandmittensensor umfassen.The first and / or second and / or third and / or fourth tape edge sensor may be an optical or inductive tape edge sensor. The first and / or second tape position detection device may comprise an optical or inductive tape center sensor.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. Show it:

1 eine schematische Draufsicht auf eine erste Vorrichtung, 1 a schematic plan view of a first device,

2 eine schematische Draufsicht auf eine zweite Vorrichtung, 2 a schematic plan view of a second device,

3 eine schematische Draufsicht auf eine dritte Vorrichtung und 3 a schematic plan view of a third device and

4 eine schematische Draufsicht auf eine Variante der dritten Vorrichtung. 4 a schematic plan view of a variant of the third device.

Bei den in den Figuren gezeigten Vorrichtungen ist eine Transportrichtung eines Blechbands 1 mit x bezeichnet. Eine senkrecht zur Transportrichtung x verlaufende Richtung ist mit y bezeichnet. Stromabwärts einer in y-Richtung verfahrbaren Haspel 2 ist eine Walzenrichtmaschine 3 vorgesehen. Stromabwärts der Walzenrichtmaschine 3 befindet sich eine Laserschneideinrichtung 4. Die Laserschneideinrichtung 4 umfasst zumindest einen (hier nicht gezeigten) Laserschneidkopf, der auf einem in der Transportrichtung x bewegbaren Schlitten angebracht ist (hier nicht gezeigt). Der Laserschneidkopf ist auf dem Schlitten in y-Richtung bewegbar. Zur Bewegung des Laserschneidkopfs ist eine computergesteuerte Bewegungseinrichtung vorgesehen (hier nicht gezeigt).In the devices shown in the figures is a transport direction of a metal strip 1 denoted by x. A direction perpendicular to the transport direction x direction is denoted by y. Downstream of a reel that can be moved in the y-direction 2 is a roller leveler 3 intended. Downstream of the roller leveler 3 there is a laser cutting device 4 , The laser cutting device 4 comprises at least one (not shown here) laser cutting head, which is mounted on a carriage movable in the transport direction x (not shown here). The laser cutting head is movable on the carriage in the y direction. For movement of the laser cutting head, a computer-controlled moving device is provided (not shown here).

Mit dem Bezugszeichen 5 ist ein erster Bandkantensensor bezeichnet, der stromaufwärts der Laserschneideinrichtung 4 und stromabwärts der Walzenrichtmaschine 3 vorgesehen ist. With the reference number 5 is a first tape edge sensor, the upstream of the laser cutter 4 and downstream of the roller leveler 3 is provided.

In 1 sind tatsächliche Lagen bzw. Ist-Lagen der Bandkanten mit den unterbrochenen Linien I1 und I2 bezeichnet. Soll-Lagen der Bandkanten sind mit den durchgezogenen Linien S1 und S2 bezeichnet. Eine Soll-Lage der Bandmitte ist mit der Strich/Punkt-Linie BM bezeichnet. Die Soll-Lage BM entspricht einer in Transportrichtung verlaufenden Mittellinie durch die Laserschneideinrichtung.In 1 actual positions of the band edges are indicated by the broken lines I1 and I2. Target positions of the band edges are indicated by the solid lines S1 and S2. A desired position of the band center is designated by the dash / dot line BM. The desired position BM corresponds to a center line running in the direction of transport through the laser cutting device.

Die Funktion der in 1 gezeigten ersten Vorrichtung ist Folgende:
Das Blechband 1 wird von der Haspel 2 abgewickelt, durch die Walzenrichtmaschine 3 geführt und vorgerichtet. Es wird sodann der Laserschneideinrichtung 4 zugeführt. Unmittelbar vor Eintritt des Blechbands 1 in die Laserschneideinrichtung 4 wird eine erste Ist-Lage I1 der Bandkanten mit dem ersten Bandkantensensor 5 erfasst. Bei dem in 1 gezeigten Bespiel wird mit dem ersten Bandkantensensor 5 eine Position der einen Bandkante bezüglich eines y-Referenzwerts, z. B. bezüglich der Soll-Lage BM der Bandmitte oder einer sich daraus ergebenden ersten Soll-Lage S1 der einen Bandkante, erfasst. The function of in 1 shown first device is the following:
The tin band 1 is from the reel 2 unwound, through the roller leveler 3 guided and prepared. It then becomes the laser cutter 4 fed. Immediately before the sheet metal band enters 1 in the laser cutting device 4 becomes a first actual position I1 of the band edges with the first band edge sensor 5 detected. At the in 1 Example shown is with the first tape edge sensor 5 a position of the one band edge with respect to ay reference value, e.g. B. with respect to the desired position BM of the band center or a resulting first target position S1 of a band edge detected.

Eine erste Abweichung Δy1 entspricht der Differenz einer ersten Soll-Lage S1 der einen Bandkante gegenüber der ersten Ist-Lage I1 in y-Richtung. Sie wird z. B. mittels einer Steuereinrichtung (hier nicht gezeigt) auf der Grundlage der vom ersten Bandkantensensor 5 erfassten Position ermittelt. Mit der Steuereinrichtung wird sodann eine geeignete Stellbewegung einer (hier ebenfalls nicht gezeigten) Stelleinrichtung zum Bewegen der Haspel 2 in y-Richtung veranlasst. Die Haspel 2 wird infolgedessen um einen Verstellweg ΔyHaspel in y-Richtung verstellt. Der Verstellweg ΔyHaspel ist so berechnet, dass die erste Ist-Lage I1 der einen Bandkante mit der ersten Soll-Lage S1 der einen Bandkante im Wesentlichen in Übereinstimmung kommt.A first deviation .DELTA.y1 corresponds to the difference of a first desired position S1 of the one band edge with respect to the first actual position I1 in the y direction. It is z. Example by means of a control device (not shown here) on the basis of the first tape edge sensor 5 determined position determined. With the control device is then a suitable adjusting movement of a (not shown here) adjusting device for moving the reel 2 in the y direction. The reel 2 As a result, is adjusted by a displacement Δy reel in the y direction. The displacement Δy reel is calculated so that the first actual position I1 of the one band edge substantially coincides with the first target position S1 of the one band edge.

Der erste Bandkantensensor 5 kann mittels einer hier nicht näher gezeigten weiteren Stelleinrichtung in y-Richtung verstellt werden. Die weitere Stelleinrichtung kann so ausgestaltet sein, dass der erste Bandkantensensor 5 in einem vorgegebenen Mindestabstand von der ersten Ist-Lage I1 der einen Bandkante gehalten wird. D. h. der erste Bandkantensensor 5 kann mittels der weiteren Stelleinrichtung der einen Bandkante nachgeführt werden, so dass die eine Bandkante sich stets im Messbereich des ersten Bandkantensensors 5 befindet.The first tape edge sensor 5 can be adjusted by means of a further adjusting device not shown in detail in the y-direction. The further adjusting device can be designed such that the first tape edge sensor 5 is held in a predetermined minimum distance from the first actual position I1 of a band edge. Ie. the first tape edge sensor 5 can be tracked by means of the further adjusting device of a band edge, so that the one band edge always in the measuring range of the first band edge sensor 5 located.

Die erste Abweichung Δy1 kann an eine Extrapolationseinrichtung übermittelt werden. Die Extrapolationseinrichtung kann z. B. Bestandteil der Steuereinrichtung sein. Es kann sich um ein Programm eines Prozessrechners handeln. Mittels der Extrapolationseinrichtung wird eine zu erwartende Abweichung Δy' der einen Bandkante innerhalb der Laserschneideinrichtung 4 mittels Extrapolation ermittelt. Auf der Grundlage der zu erwartenden bzw. extrapolierten Abweichung Δy' kann sodann ein weiteres Programm einer Lasersteuereinrichtung korrigiert werden. Infolgedessen kann ein z. B. auf die Bandmitte BM bezogenes Schneidprogramm der Lasersteuereinrichtung um die extrapolierte Abweichung Δy' in y-Richtung verschoben werden. Damit wird sichergestellt, dass trotz einer Abweichung der einen Bandkante, z. B. von der ersten Soll-Lage S1, die Blechplatine korrekt bezüglich einer tatsächlichen Bandmitte aus dem Blechband 1 geschnitten wird.The first deviation Δy1 can be transmitted to an extrapolation device. The extrapolation can z. B. part of the Be control device. It can be a program of a process computer. By means of the extrapolation device, an expected deviation Δy 'of the one band edge within the laser cutting device is obtained 4 determined by extrapolation. On the basis of the expected or extrapolated deviation Δy ', a further program of a laser control device can then be corrected. As a result, a z. B. on the band center BM related cutting program of the laser control device to the extrapolated deviation .DELTA.y 'be moved in the y direction. This ensures that despite a deviation of a band edge, z. B. of the first target position S1, the sheet metal plate correctly with respect to an actual band center of the sheet metal strip 1 is cut.

2 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine zweite Vorrichtung, wobei hier die stromabwärts der Walzenrichtmaschine 3 vorgesehene Laserschneideinrichtung 4 weggelassen worden ist. Die zweite Vorrichtung umfasst einen zweiten Bandkantensensor 6, welcher stromabwärts der Haspel 2 und stromaufwärts der Walzenrichtmaschine 3 im Bereich der einen Bandkante angebracht ist. Der zweite Bandkantensensor 6 kann in y-Richtung verstellbar sein. Die Verstellung kann automatisch in Abhängigkeit einer zweiten Ist-Lage I2 der einen Bandkante erfolgen, so dass auch der zweite Bandkantensensor 6 stets bezüglich der zweiten Ist-Lage I2 der einen Bandkante in seinem Messbereich gehalten wird. Bei der hier gezeigten zweiten Vorrichtung wird eine erste Abweichung Δy1 der einen Bandkante stromabwärts der Walzenrichtmaschine 3 mit dem ersten Bandkantensensor 5 und eine zweite Abweichung Δy2 mit dem stromaufwärts der Walzenrichtmaschine 3 vorgesehenen zweiten Bandkantensensor 6 erfasst. Durch eine Differenzbildung zwischen der ersten Δy1 und der zweiten Abweichung Δy2 kann so erkannt werden, in welche Richtung die eine Bandkante sich von der ersten Soll-Lage S1 entfernt. Ferner kann die Geschwindigkeit ermittelt werden, mit der sich die eine Bandkante von der ersten Soll-Lage S1 wegbewegt. Das ermöglicht eine schnelle und präzise Ermittlung eines Verstellwegs ΔyHaspel, so dass eine möglichst weitgehende Kompensation der extrapolierten Abweichung Δy' des Blechbands 1 innerhalb der Laserschneideinrichtung 4 erreicht wird. 2 shows a schematic plan view of a second device, in which case the downstream of the roller leveler 3 provided laser cutting device 4 has been omitted. The second device comprises a second tape edge sensor 6 which is downstream of the reel 2 and upstream of the roller leveler 3 is mounted in the region of a band edge. The second tape edge sensor 6 can be adjustable in the y direction. The adjustment can be made automatically as a function of a second actual position I2 of a band edge, so that the second tape edge sensor 6 always with respect to the second actual position I2 of a band edge is held in its measuring range. In the second apparatus shown here, a first deviation .DELTA.y1 of the one band edge is downstream of the roller leveler 3 with the first tape edge sensor 5 and a second deviation Δy2 with the upstream of the roller leveler 3 provided second tape edge sensor 6 detected. By forming a difference between the first Δy1 and the second deviation Δy2 it can thus be detected in which direction the one band edge moves away from the first target position S1. Furthermore, the speed at which the one band edge moves away from the first target position S1 can be determined. This allows a fast and precise determination of a displacement Δy reel , so that as far as possible compensation of the extrapolated deviation Δy 'of the metal strip 1 within the laser cutter 4 is reached.

Bei der in den 3 und 4 gezeigten dritten Vorrichtung ist gegenüberliegend dem ersten Bandkantensensor 5 stromabwärts der Walzenrichtmaschine 3 ein dritter Bandkantensensor 7 zur Erfassung einer dritten Ist-Lage I3 der anderen Bandkante vorgesehen. Gegenüberliegend dem zweiten Bandkantensensor 6 ist stromaufwärts der Walzenrichtmaschine 3 ein vierter Bandkantensensor 8 zur Erfassung einer vierten Ist-Lage I4 der anderen Bandkante vorgesehen. Die Erfassung der Ist-Lagen I1, I2, I3, I4 beider Bandkanten sowohl stromauf- als auch stromabwärts der Walzenrichtmaschine 3 ermöglicht eine noch genauere Ermittlung des zur Kompensation einer Abweichung der Ist-Lagen I1, I2, I3, I4 der Bandkanten von deren Soll-Lagen S2, S1.In the in the 3 and 4 shown third device is opposite to the first tape edge sensor 5 downstream of the roller leveler 3 a third tape edge sensor 7 for detecting a third actual position I3 of the other band edge. Opposite the second tape edge sensor 6 is upstream of the roller leveler 3 a fourth tape edge sensor 8th for detecting a fourth actual position I4 of the other band edge. The detection of the actual layers I1, I2, I3, I4 of both strip edges both upstream and downstream of the roller leveler 3 allows an even more accurate determination of the compensation for a deviation of the actual positions I1, I2, I3, I4 of the band edges of their desired positions S2, S1.

Bei der in 4 gezeigten Variante sind die Bandkantensensoren 5, 6, 7, 8 jeweils in y-Richtung verstellbar. Die Verstellung der Bandkantensensoren 5, 6, 7, 8 kann automatisch mittels einer geeigneten Verstelleinrichtung erfolgen, so dass die Bandkantensensoren 5, 6, 7, 8 bezüglich der Ist-Lagen I1, I2, I3, I4 der Bandkanten in ihrem Messbereich gehalten werden. At the in 4 variant shown are the tape edge sensors 5 . 6 . 7 . 8th each adjustable in y-direction. The adjustment of the tape edge sensors 5 . 6 . 7 . 8th can be done automatically by means of a suitable adjustment, so that the tape edge sensors 5 . 6 . 7 . 8th with respect to the actual layers I1, I2, I3, I4 of the band edges are kept in their measuring range.

Obwohl es in den Figuren nicht gezeigt ist, kann stromabwärts des ersten 5 und/oder dritten Bandkantensensors 7 ein fünfter und/oder sechster Bandkantensensor zur Erfassung einer fünften Ist-Lage und/oder einer sechsten Ist-Lage der Bandkante vorgesehen sein. Der fünfte und/oder sechste Bandkantensensor kann innerhalb einer Kabine der Laserschneideinrichtung 4 angeordnet sein.Although not shown in the figures, downstream of the first one may be 5 and / or third tape edge sensor 7 a fifth and / or sixth belt edge sensor for detecting a fifth actual position and / or a sixth actual position of the belt edge may be provided. The fifth and / or sixth tape edge sensor may be inside a booth of the laser cutter 4 be arranged.

Wenn an jeder Bandkante in Transportrichtung aufeinanderfolgend drei Bandkantensensoren vorgesehen sind, kann zuverlässig eine Säbeligkeit des Blechbands 1 ermittelt werden. Es können in diesem Fall nach einem geeigneten vorgegebenen Algorithmus eine Position der Haspel 2 in y-Richtung so geändert werden, dass die Säbeligkeit des Blechbands 1 ausgeglichen wird. Ferner oder zusätzlich ist es möglich, einen durch die Walzenrichtmaschine 3 vorgegebenen Spalt in seiner Geometrie so zu ändern, dass ebenfalls der Säbeligkeit des Blechbands 1 entgegengewirkt wird.If three tape edge sensors are successively provided on each belt edge in the transport direction, saberiness of the metal belt can be reliably achieved 1 be determined. In this case, according to a suitable predetermined algorithm, a position of the reel 2 in y-direction can be changed so that the saberiness of the metal band 1 is compensated. Further or additionally, it is possible to have one through the roller leveler 3 predetermined gap in its geometry to change so that also the saberiness of the metal strip 1 counteracted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Blechband metal strip
22
Haspel reel
33
Walzenrichtmaschine Roller leveler
44
Laserschneideinrichtung Laser cutting device
55
erster Bandkantensensor first tape edge sensor
66
zweiter Bandkantensensor second tape edge sensor
77
dritter Bandkantensensor third tape edge sensor
88th
vierter Bandkantensensor fourth tape edge sensor
BMBM
Bandmitte mb
I1I1
erste Ist-Lage der einen Bandkante first actual position of a band edge
I2I2
zweite Ist-Lage der einen Bandkante second actual position of a band edge
I3I3
dritte Ist-Lage der anderen Bandkante third actual position of the other band edge
I4I4
vierte Ist-Lage der anderen Bandkante fourth actual position of the other band edge
S1S1
erste Soll-Lage der einen Bandkante first desired position of a band edge
S2S2
zweite Soll-Lage der anderen Bandkante second desired position of the other band edge
Δy1Δy1
erste Abweichung first deviation
Δy2Δy2
zweite Abweichung second deviation
Δy3 Δy3
dritte Abweichung third deviation
Δy4Δy4
vierte Abweichung fourth deviation
Δy'Ay '
extrapolierte Abweichung extrapolated deviation
ΔyHaspel Δy reel
Verstellweg adjustment

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 3500615 A1 [0003] DE 3500615 A1 [0003]
  • DT 2436538 A1 [0004] DT 2436538 A1 [0004]

Claims (15)

Vorrichtung zur Herstellung von Blechplatinen mit einer vorgegebenen Kontur, umfassend eine Haspel (2) zur Aufnahme eines Coils, eine der Haspel (2) in einer Transportrichtung stromabwärts nachgeordnete Walzenrichtmaschine (3) zum Richten eines vom Coil abgewickelten Blechbands (1), eine stromabwärts der Walzenrichtmaschine (3) vorgesehene erste Bandlagenerfassungseinrichtung (5, 7) zur Erfassung einer Lage (I1, I2) des Blechbands (1) in einer quer zur Transportrichtung verlaufenden y-Richtung, eine stromabwärts der ersten Bandlagenerfassungseinrichtung (5, 7) vorgesehene Laserschneideinrichtung (4) zum Schneiden der Blechplatinen mit der vorgegebenen Kontur und eine Regeleinrichtung zur Regelung einer Position der in y-Richtung bewegbaren Haspel (2) in y-Richtung, so dass die Lage (I1, I2) des Blechbands (1) bezüglich der Laserschneideinrichtung (4) innerhalb eines vorgegebenen Soll-Lagenbereichs gehalten wird.Apparatus for producing sheet metal blanks with a predetermined contour, comprising a reel ( 2 ) for receiving a coil, one of the reel ( 2 ) downstream in a transport direction downstream roller leveler ( 3 ) for straightening a metal strip unwound from the coil ( 1 ), one downstream of the roller leveler ( 3 ) provided first band position detection device ( 5 . 7 ) for detecting a layer (I1, I2) of the sheet metal strip ( 1 ) in a transversely to the transport direction extending y-direction, a downstream of the first band position detecting device ( 5 . 7 ) provided laser cutting device ( 4 ) for cutting the sheet metal blanks with the predetermined contour and a control device for controlling a position of the movable in the y direction reel ( 2 ) in the y-direction, so that the position (I1, I2) of the metal strip ( 1 ) with respect to the laser cutting device ( 4 ) is held within a predetermined desired position range. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei stromabwärts der Haspel (2) und stromaufwärts der Walzenrichtmaschine (3) eine zweite Bandlagenerfassungseinrichtung (6, 8) vorgesehen ist, welche mit der Regeleinrichtung zur Regelung der Position der Haspel (2) in y-Richtung zusammenwirkt.Device according to claim 1, wherein downstream of the reel ( 2 ) and upstream of the roller leveler ( 3 ) a second tape position detection device ( 6 . 8th ) provided with the control device for regulating the position of the reel ( 2 ) cooperates in the y direction. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Bandlagenerfassungseinrichtung (5, 7) einen ersten Bandkantensensor (5) zur Erfassung einer ersten Lage (I1) der einen Bandkante umfasst. Device according to one of the preceding claims, wherein the first tape position detection device ( 5 . 7 ) a first tape edge sensor ( 5 ) for detecting a first layer (I1) comprising a band edge. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Bandlagenerfassungseinrichtung (6, 8) einen zweiten Bandkantensensor (6) zur Erfassung einer zweiten Lage (I2) der einen Bandkante umfasst.Device according to one of the preceding claims, wherein the second tape position detection device ( 6 . 8th ) a second tape edge sensor ( 6 ) for detecting a second layer (I2) comprising a band edge. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Bandlagenerfassungseinrichtung (5, 7) einen dritten Bandkantensensor (7) zur Erfassung einer dritten Lage (I3) der anderen Bandkante umfasst.Device according to one of the preceding claims, wherein the first tape position detection device ( 5 . 7 ) a third tape edge sensor ( 7 ) for detecting a third layer (I3) of the other band edge. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Bandlagenerfassungseinrichtung (6, 8) einen vierten Bandkantensensor (8) zur Erfassung einer vierten Lage (I4) der anderen Bandkante umfasst.Device according to one of the preceding claims, wherein the second tape position detection device ( 6 . 8th ) a fourth tape edge sensor ( 8th ) for detecting a fourth layer (I4) of the other band edge. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei stromabwärts der ersten Bandlagenerfassungseinrichtung (6, 8) eine dritte Bandlagenerfassungseinrichtung vorgesehen ist, welche mit der Regeleinrichtung zur Regelung der Position der Haspel (2) in y-Richtung zusammenwirkt.Device according to one of the preceding claims, wherein downstream of the first band position detection device ( 6 . 8th ), a third band position detecting device is provided, which with the control device for regulating the position of the reel ( 2 ) cooperates in the y direction. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die dritte Bandlagenerfassungseinrichtung einen fünften Bandkantensensor zur Erfassung einer fünften Lage (I5) der einen Bandkante umfasst.Device according to one of the preceding claims, wherein the third band position detecting means comprises a fifth band edge sensor for detecting a fifth layer (I5) of the one band edge. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die dritte Bandlagenerfassungseinrichtung einen sechsten Bandkantensensor zur Erfassung einer sechsten Lage (I6) der anderen Bandkante umfasst.Device according to one of the preceding claims, wherein the third tape position detecting means comprises a sixth tape edge sensor for detecting a sixth layer (I6) of the other tape edge. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der/die Bandkantensensor/en (5, 6, 7, 8) in y-Richtung verstellbar ist/sind.Device according to one of the preceding claims, wherein the band edge sensor (s) ( 5 . 6 . 7 . 8th ) is / are adjustable in y-direction. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der/die Bandkantensensor/en mittels zumindest einer Stelleinrichtung in y-Richtung so nachgeführt wird/werden, dass sich die Bandkante stets im Messbereich des Bandkantensensors (5, 6, 7, 8) befindet. Device according to one of the preceding claims, wherein the / the strip edge sensor / s by means of at least one adjusting device in the y-direction is tracked so / so that the band edge always in the measuring range of the strip edge sensor ( 5 . 6 . 7 . 8th ) is located. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mit der Bandlagenerfassungseinrichtung (5, 6, 7, 8) zur Erfassung der Lage des Blechbands (1) eine Bandmittenlage ermittelt wird.Device according to one of the preceding claims, wherein with the tape position detection device ( 5 . 6 . 7 . 8th ) for detecting the position of the metal strip ( 1 ) a tape center position is detected. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Extrapolationseinrichtung vorgesehen ist, mit der ausgehend von der ermittelten Lage (I1, I2) des Blechbands (1) eine auf eine Position der Laserschneideinrichtung (4) extrapolierte Lage des Blechbands (1) ermittelt und die extrapolierte Lage des Blechbands (1) an eine Lasersteuereinrichtung zur Steuerung der Laserschneidvorrichtung (4) übermittelt wird.Device according to one of the preceding claims, wherein an extrapolation device is provided, with which starting from the determined position (I1, I2) of the sheet metal strip ( 1 ) one to a position of the laser cutting device ( 4 ) extrapolated position of the sheet metal strip ( 1 ) and the extrapolated position of the metal strip ( 1 ) to a laser control device for controlling the laser cutting device ( 4 ) is transmitted. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste (5) und/oder zweite (6) und/oder dritte (7) und/oder vierte Bandkantensensor (8) ein optischer oder induktiver Bandkantensensor ist.Device according to one of the preceding claims, wherein the first ( 5 ) and / or second ( 6 ) and / or third ( 7 ) and / or fourth tape edge sensor ( 8th ) is an optical or inductive tape edge sensor. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste (5, 7) und/oder zweite Bandlagenerfassungseinrichtung (6, 8) einen optischen oder induktiven Bandmittensensor umfasst.Device according to one of the preceding claims, wherein the first ( 5 . 7 ) and / or second tape position detection device ( 6 . 8th ) comprises an optical or inductive tape center sensor.
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