DE102019210868B4

DE102019210868B4 - Verfahren zum Betrieb einer Ablängvorrichtung sowie Ablängvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE102019210868B4
Application number: DE102019210868.7A
Authority: DE
Inventors: Enver YURDUSEVER; Rüdiger Frings
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2019-02-07
Filing date: 2019-07-23
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2039-07-24
Also published as: DE102019210868A1; WO2020161178A1

Abstract

Verfahren zum Betrieb einer Ablängvorrichtung, in der ein ringförmiges Ausgangsmaterial in Form von Stangen, Rohren und Halbzeugen aus Metall abgewickelt und/oder abgezogen und in einzelne Abschnitte definierter Länge abgeschnitten wird, wobei das Verfahren die Erkennung von fehlerbehafteten Stellen des Ausgangsmaterials und die Steuerung der Schnittlänge der Abschnitte in Abhängigkeit der Erkennung wenigstens einer fehlerbehafteten Stelle umfasst, wobei das fehlerfreie Ausgangsmaterial mit einer vorgegebenen Soll - Schnittlänge abgelängt wird und bei Erkennen wenigsten einer fehlerbehafteten Stelle das Ausgangsmaterial mit einer Ausschuss - Schnittlänge abgelängt und aussortiert wird, die kleiner oder größer als die Soll Schnittlänge ist und die wenigstens eine fehlerbehaftete Stelle umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Ablängvorrichtung, in der ein ringförmiges Ausgangsmaterial in Form von Stangen, Rohren und Halbzeugen aus Metall abgewickelt und/oder abgezogen und in einzelne Abschnitte definierter Länge abgeschnitten wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Ablängvorrichtung für die Verarbeitung von Stangen, Rohren und Halbzeugen aus Metall zur Durchführung des Verfahrens, als Bestandteil einer Ziehvorrichtung oder Schälvorrichtung, umfassend Mittel zum Abwickeln und/oder Abziehen des ringförmigen Ausgangsmaterials zu einer geraden Bahn und Mittel zum Schneiden einzelner Abschnitte des geraden Ausgangsmaterials.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ist insbesondere für Produktionslinien zur Blankstahlerzeugung vorgesehen, bei welcher ringförmiges Ausgangsmaterial in Stäbe definierter Länge umgeformt werden.
Eine Ablängvorrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der EP 1 514 617 A1 bekannt. Dieses Dokument beschreibt eine gattungsgemäße Ablängvorrichtung als Teil einer Ziehvorrichtung. Die Ziehvorrichtung ist insbesondere für die Verarbeitung von Stangen, Rohren und Halbzeugen aus Metall vorgesehen und umfasst ein Ziehwerkzeug, durch das das zu ziehende Gut gezogen wird, einen Ziehschlitten, der in Abziehrichtung hinter dem Ziehwerkzeug das zu ziehende Gut entlang einer geraden Bahn ziehen kann, sowie die Ablängvorrichtung, mit der von dem zu ziehenden Gut einzelne Abschnitte definierter Länge abgeschnitten werden können. Grundsätzlich ist bei dem Verfahren zum Ablängen des zu ziehenden Gutes vorgesehen, dass gleiche Abschnitte definierter Länge geschnitten werden.
Bei bisher bekannten Verfahren wird auch beim Erkennen einer fehlerbehafteten Stelle an dem zu einem Stab umgeformten Ausgangsmaterial die voreingestellte und definierte Stablänge geschnitten. Anschließend wird der fehlerbehaftete Stab aussortiert. Es wird also immer eine vollständige Soll-Stablänge produziert und gegebenenfalls als Ausschuss verworfen. Dadurch wird prozessbedingt mehr Ausschuss erzeugt, als unbedingt notwendig wäre.
Aus der DE 29 33 679 A1 ist eine Schneideinrichtung für warmen Stahl mit einer Beleuchtungseinrichtung, deren Lichtstrahlen auf die Oberfläche des warmen Stahlmaterials gerichtet sind und einer Fernsehkamera zur Aufnahme der beleuchteten Stahloberfläche und eine Videosignalanalyseeinrichtung zur Auswertung der von der Fernsehkamera gelieferten Bildsignale bekannt, durch die die Lage und die Ausdehnung von Fehlerstellen im Stahlmaterial bestimmbar sind. Die Schneideinrichtung umfasst eine Einrichtung zum Abplatten der zu untersuchenden Oberfläche, die gesteuert ist in Abhängigkeit von der Lage der Fehlerstellen auf der Stahloberfläche, wobei mit dieser Einrichtung ein Messfühler verbunden ist zur Ermittlung der Tiefe der Fehlerstellen und wobei eine Bestimmungseinrichtung an die Videosignalanalyseeinrichtung und an die Messeinrichtung zur Bestimmung der Tiefe der Fehler angeschlossen ist, welche in Abhängigkeit von der Lage der Ausdehnung und der Tiefe der Fehler die Länge bestimmt, welche durch den bei der Fertigbearbeitung anfallenden Abfall zu berücksichtigen ist und ein entsprechendes Steuersignal an das Schneidwerkzeug liefert.
Aus der DE 31 25 476 C2 ist eine Steuerungsvorrichtung für eine Schere zum Abschneiden von bezüglich ihrer Breite unvollständig ausgebildeten Walzgutenden bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb einer Ablängvorrichtung bereitzustellen, bei dem ein etwa anfallender Ausschuss minimiert wird.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine entsprechend ausgebildete Ablängvorrichtung bereitzustellen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sowie durch eine Ablängvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung schlägt ein Verfahren zum Betrieb einer Ablängvorrichtung vor, in der ein ringförmiges Ausgangsmaterial in Form von Stangen, Rohren und Halbzeugen aus Metall abgewickelt und/oder abgezogen und in einzelne Abschnitte definierter Länge abgeschnitten wird, wobei das Verfahren die Erkennung von fehlerbehafteten Stellen des Ausgangsmaterials und die Steuerung der Schnittlänge der Abschnitte in Abhängigkeit der Erkennung wenigstens einer fehlerbehafteten Stelle umfasst, wobei das fehlerfreie Ausgangsmaterial mit einer vorgegebenen Soll - Schnittlänge abgelängt wird und bei Erkennen wenigstens einer fehlerbehafteten Stelle das Ausgangsmaterial mit einer Ausschuss - Schnittlänge abgelängt und aussortiert wird, die kleiner oder größer als die Soll - Schnittlänge ist und die wenigstens eine fehlerbehaftete Stelle umfasst.
Vorzugsweise wird das Ausgangsmaterial unmittelbar hinter der fehlerbehafteten Stelle geschnitten, beispielsweise mittels einer Säge, einer Schere oder dergleichen.
Der Kern der Erfindung kann dahingehend zusammengefasst werden, dass bei Erkennung eines Fehlers im Ausgangsmaterial erfindungsgemäß vorgesehen ist, den Stab möglichst unmittelbar hinter dem Fehler abzuschneiden. Dadurch ist die Ausschuss - Schnittlänge im Regelfall wesentlich kürzer als die Soll - Schnittlänge. Im Ergebnis werden im Wesentlichen nur solche Abschnitte der Stäbe aussortiert, die tatsächlich von dem Fehler betroffen sind.
Eine fehlerbehaftete Stelle des Ausgangsmaterials kann bezogen auf die Länge des Ausgangsmaterials im Wesentlichen punktuell anzutreffen sein oder sich über größere Abschnitte erstrecken. Eine fehlerbehaftete Stelle des Ausgangsmaterials kann beispielsweise eine oberflächliche Beschädigung der Stange, des Rohres, das Halbzeugs oder dergleichen sein.
Die Soll - Schnittlänge wird bei Auftreten einzelner Fehler in der Regel die maximale Schnittlänge sein, ausnahmsweise kann aber die Ausschuss - Schnittlänge größer als die Soll - Schnittlänge sein.
Eine Sortierung und/oder ein Transport der abgelängten Abschnitte des Ausgangsmaterials kann es erforderlich machen, dass die abgelängten Abschnitte eine Mindestlänge aufweisen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, die Ausschuss - Schnittlänge so zu wählen, dass diese größer oder gleich einer definierten minimalen Schnittlänge ist.
Zweckmäßigerweise wird nach Erkennung einer fehlerbehafteten Stelle die Durchführung eines Schnitts bis zum Erreichen der definierten minimalen Schnittlänge verzögert, wenn sich eine fehlerbehaftete Stelle des Ausgangsmaterials innerhalb eines Abschnitts mit minimaler Schnittlänge befindet, d. h. wenn ein Abschneiden unmittelbar hinter der fehlerbehafteten Stelle eine Ausschuss - Schnittlänge ergeben würde, die kleiner als die minimale Schnittlänge ist.
Wenn mehrere fehlerbehaftete Stellen des Ausgangsmaterials erkannt werden, ist es vorteilhaft, wenn die Ausschuss - Schnittlänge so gewählt wird, dass diese alle fehlerbehafteten Stellen umfasst. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn die Ausschuss - Schnittlänge größer als die Soll - Schnittlänge ist. Im Einzelfall ist auch nicht ausgeschlossen, dass die Ausschuss - Schnittlänge gleich der Soll - Schnittlänge ist, wenn mehrere fehlerbehaftete Stellen des Ausgangsmaterials sich auf einem Ausschuss - Abschnitt des Stabes befinden sollen. In diesem Fall ist es sinnvoll und vorteilhaft, eine maximale Schnittlänge vorzugeben.
Bei einer bevorzugten Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass mittels wenigstens eines Sensors die Lage eines erkannten Fehlers bezogen auf die Länge des abgewickelten und/oder abgezogen Ausgangsmaterials und die Länge des abgewickelten und/oder abgezogen Ausgangsmaterials vor einem Schnitt erfasst und an eine programmierbare Maschinensteuerung der Ablängvorrichtung übergeben wird. In der Maschinensteuerung ist die Soll Stablänge hinterlegt und/oder einstellbar.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Ablängvorrichtung für die Verarbeitung von Stangen, Rohren und Halbzeugen aus Metall zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, umfassend Mittel zum Abwickeln und/oder Abziehen des ringförmigen Ausgangsmaterials zu einer geraden Bahn, Mittel zum Schneiden einzelner Abschnitte des geraden Ausgangsmaterials, Mittel zur Erfassung der Länge des abgewickelten und/oder abgezogenen und noch nicht abgeschnittenen Ausgangsmaterials sowie wenigstens eine programmierbare Steuerung, die die Schnittlänge des geraden Ausgangsmaterials steuert. Als Mittel zum Abziehen des ringförmigen Materials kommt beispielsweise eine an und für sich bekannte Ziehvorrichtung in Betracht, die ein Ziehwerkzeug umfasst. Zusätzlich kann eine Abwickelvorrichtung für ein Coil des zu ziehenden Ausgangsmaterials vorgesehen sein, deren Drehimpuls über einen Drehgeber gesteuert wird, der mit der programmierbaren Steuerung verbunden ist. Die programmierbare Steuerung kann vorzugsweise eine speicherprogrammierbare Steuerung sein.
Als Mittel zum Schneiden einzelner Abschnitte des Ausgangsmaterials kann beispielsweise eine Schere oder Säge vorgesehen sein.
Das Verfahren und die Ablängvorrichtung gemäß der Erfindung können beispielsweise in einer kombinierten Ziehlinie oder in einer Schällinie Anwendung finden.
Beträgt beispielsweise die Soll - Schnittlänge L_Soll 5000 mm, die minimale Schnittlänge Lmin 2500 mm, der Fehler wird beispielsweise bei einer Länge L von 4000 mm erkannt, so wird erfindungsgemäß unmittelbar nach einer Länge von 4000 mm geschnitten, d. h. die Ausschuss - Schnittlänge L_Aus beträgt knapp weniger als 4000 mm.
Befindet sich die fehlerbehaftete Stelle bei einer Soll - Schnittlänge L_Soll von 5000 mm und einer minimalen Schnittlänge Lmin von 2500 mmm bei einer Länge L von 2000 mm, so würde der Schnitt unmittelbar nach Erreichen von Lmin 2500mm ausgelöst.
Wenn beispielsweise bei einer Länge L von 3000 mm und einer Länge von L von 4000 mm jeweils ein Fehler entdeckt wird (L_Soll = 5000 mm und Lmin = 2500 mm), so wird der Schnitt nach dem ersten Fehler gesperrt und unmittelbar nach dem zweiten Fehler ausgelöst.

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Ablängvorrichtung, in der ein ringförmiges Ausgangsmaterial in Form von Stangen, Rohren und Halbzeugen aus Metall abgewickelt und/oder abgezogen und in einzelne Abschnitte definierter Länge abgeschnitten wird, wobei das Verfahren die Erkennung von fehlerbehafteten Stellen des Ausgangsmaterials und die Steuerung der Schnittlänge der Abschnitte in Abhängigkeit der Erkennung wenigstens einer fehlerbehafteten Stelle umfasst, wobei das fehlerfreie Ausgangsmaterial mit einer vorgegebenen Soll - Schnittlänge abgelängt wird und bei Erkennen wenigsten einer fehlerbehafteten Stelle das Ausgangsmaterial mit einer Ausschuss - Schnittlänge abgelängt und aussortiert wird, die kleiner oder größer als die Soll Schnittlänge ist und die wenigstens eine fehlerbehaftete Stelle umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsmaterial unmittelbar hinter der fehlerbehafteten Stelle geschnitten wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschuss - Schnittlänge größer oder gleich einer definierten minimalen Schnittlänge ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung eines Schnitts bis zum Erreichen der definierten minimalen Schnittlänge verzögert wird, wenn eine fehlerbehaftete Stelle des Ausgangsmaterials sich innerhalb eines Abschnitts mit minimaler Schnittlänge befindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennen mehrerer fehlerbehafteten Stellen die Ausschuss - Schnittlänge so gewählt wird, dass diese alle fehlerbehafteten Stellen umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels wenigstens eines Sensors die Lage eines erkannten Fehlers bezogen auf die Länge des abgewickelten und/oder abgezogenen Ausgangsmaterials und die Länge des abgewickelten und/oder abgezogenen Ausgangsmaterials vor einem Schnitt erfasst und an eine programmierbare Maschinensteuerung der Ablängvorrichtung übergeben werden.
Ablängvorrichtung für die Verarbeitung von Stangen, Rohren und Halbzeugen aus Metall zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend Mittel zum Abwickeln und/oder Abziehen des ringförmigen Ausgangsmaterials zu einer geraden Bahn, Mittel zum Schneiden einzelner Abschnitte des geraden Ausgangsmaterials, Mittel zur Erfassung der Länge des abgewickelten und/oder abgezogenen noch nicht geschnittenen Ausgangsmaterials, Mittel zur Erfassung fehlerbehafteter Stellen des noch nicht geschnittenen Ausgangsmaterials sowie wenigstens eine programmierbare Steuerung, die die Schnittlänge des geraden Ausgangsmaterials steuert.
Ablängvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass diese weiterhin Mittel zur Sortierung der geschnittenen Abschnitte nach Ausschuss und nach nicht - Ausschuss umfasst.
Ablängvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein Bestandteil einer Ziehvorrichtung oder Schälvorrichtung ist.