DE102021204580A1 - Method and device for aligning at least one lateral guide of a roll stand - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausrichten von mindestens einem Seitenführungslineal zur seitlichen Begrenzung eines Transportweges, insbesondere für ein zu walzendes Walzgut durch ein Walzgerüst. Dazu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, zunächst die Mittenachse eines Transportweges zu definieren, sodann alle Aktuatoren der Seitenführungslineale in ihre jeweilige minimale Ausfahrposition zu verfahren. Es werden dann die jeweils rechtwinkeligen Abstände von mindestens zwei Messpunkten pro Seitenführungslineal zu der Mittenachse bestimmt, um dann aus dem Minimum dieser rechtwinkeligen Abstände einen individuellen Kalibrierhub für jeden einzelnen Aktuator zur Ansteuerung der Seitenführungslineale zu bestimmen. Schließlich wird jeder der Aktuatoren dadurch kalibriert, dass seine individuelle Ausfahrposition - ausgehend von seiner minimalen Ausfahrposition - um den jeweils für ihn berechneten Kalibrierhub verändert wird.The invention relates to a method and a device for aligning at least one lateral guide for laterally delimiting a transport path, in particular for a rolling stock to be rolled through a roll stand. For this purpose, it is proposed according to the invention to first define the central axis of a transport path, then to move all actuators of the lateral guide rails into their respective minimum extended position. Then the respective right-angled distances of at least two measuring points per lateral guide to the central axis are determined in order to then determine an individual calibration stroke for each individual actuator for controlling the lateral guide from the minimum of these right-angled distances. Finally, each of the actuators is calibrated in that its individual extended position—starting from its minimum extended position—is changed by the calibration stroke calculated for it.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausrichten von mindestens einem Seitenführungslineal zur seitlichen Begrenzung eines Transportweges für ein Produkt, insbesondere für ein zu walzendes Walzgut durch ein Walzgerüst.The invention relates to a method and a device for aligning at least one lateral guide for laterally delimiting a transport path for a product, in particular for a rolling stock to be rolled through a roll stand.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt. So offenbart die europäische Patentschrift
Zum Stand der Technik gehört auch das chinesische Gebrauchsmuster CN 203370832 U, welches primär die konstruktive Ausgestaltung einer Schieblehre beschreibt zum parallelen Ausrichten von Seitenführungslinealen am Rand eines Transportweges für insbesondere Brammen. Neben der parallelen Ausrichtung der Seitenführungslineale zueinander und zu der vorgegebenen Mittellinie des Transportweges stellt die Schieblehre auch sicher, dass die jeweiligen Abstände von gegenüberliegenden Seitenführungslinealen zu der Mittellinie um nicht mehr als 5 mm voneinander abweichen.The state of the art also includes the Chinese utility model CN 203370832 U, which primarily describes the structural design of a caliper for the parallel alignment of lateral guides at the edge of a transport path for slabs in particular. In addition to the parallel alignment of the lateral guides to each other and to the specified center line of the transport path, the caliper also ensures that the respective distances from opposite lateral guides to the center line do not deviate from each other by more than 5 mm.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein alternatives Verfahren und eine alternative Vorrichtung zum Ausrichten von mindestens einem Seitenführungslineal zur seitlichen Begrenzung eines Transportweges für ein Produkt, insbesondere ein zu walzendes Walzgut durch ein Walzgerüst, bereitzustellen.The object of the invention is to provide an alternative method and an alternative device for aligning at least one lateral guide for laterally delimiting a transport path for a product, in particular a rolled stock to be rolled through a roll stand.
Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens durch das in Patentanspruch 1 beanspruchte Verfahren gelöst.With regard to the method, this object is achieved by the method claimed in
Durch das beanspruchte Verfahren wird mindestens ein Seitenführungslineal parallel zur Mittenachse des Transportweges ausgerichtet. Durch die beanspruchte Kalibrierung des mindestens einen Seitenführungslineals entlang des Transportweges wird vorteilhafterweise ein einheitlicher homogener Lauf des zu transportierenden Produktes gewährleistet, d. h. insbesondere werden Krümmungen in dem Produkt verhindert. Die antriebs- und bedienseitigen erfindungsgemäß kalibrierten Seitenführungslineale werden durch das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhafterweise parallel und fluchtend zueinander eingestellt und es wird das Öffnungsmaß der Seitenführungslineal in einem gemeinsamen Verfahrensablauf kalibriert.At least one lateral guide ruler is aligned parallel to the central axis of the transport path by the claimed method. The claimed calibration of the at least one lateral guide ruler along the transport path advantageously ensures a uniform, homogeneous run of the product to be transported, i. H. in particular, curvatures in the product are prevented. The drive-side and operator-side lateral guides calibrated according to the invention are advantageously set parallel and aligned with one another by the method according to the invention, and the opening dimension of the lateral guides is calibrated in a common process sequence.
Die beanspruchte rechtwinkelige Abstandsmessung ausgehend von der Mittenachse des Transportweges auf die Messpunkte, welche die Angriffspunkte der Aktuatoren an den Seitenführungslinealen repräsentieren, kann mechanisch, mittels Laser oder visuell erfolgen.The claimed right-angled distance measurement, starting from the central axis of the transport path to the measuring points, which represent the points of action of the actuators on the lateral guide rails, can be carried out mechanically, by means of a laser or visually.
Der Begriff „Angriffspunkte ... repräsentieren“ meint hier „in unmittelbarer Nähe“, idealerweise in der Mitte der gelenkigen Angriffspunkte. Eingeschlossen in die Bedeutung ist auch ein Messpunkt an der Innenseite eines Seitenführungslineals in kürzester Entfernung zum Angriffspunkt des Aktuators. Die Lage der Messpunkte ist vorzugsweise in Bezug auf alle Angriffspunkte gleich gewählt.The term "points of attack ... represent" here means "in the immediate vicinity", ideally in the middle of the articulated points of attack. Also included in the meaning is a measuring point on the inside of a cornering ruler at the shortest distance from the point of application of the actuator. The position of the measurement points is preferably chosen to be the same in relation to all points of application.
Der Parameter i bezeichnet eine Laufvariable; er bezeichnet gleichermaßen die Anzahl der Messpunkte, wie die Anzahl der Positionssensoren wie die Anzahl der Aktuatoren. Dies ist erfindungsgemäß deshalb möglich und sinnvoll, weil jedem Aktuator zwingend notwendig ein Positionssensor und ein Messpunkt zugeordnet sein muss; andernfalls ist das Verfahren mit dem jeweiligen Aktuator nicht durchführbar.The parameter i designates a control variable; it describes the number of measurement points, the number of position sensors and the number of actuators. According to the invention, this is possible and useful because a position sensor and a measuring point must be assigned to each actuator; otherwise the method cannot be carried out with the respective actuator.
Das beanspruchte Kalibrierverfahren sowie die Kalibrierung der Öffnungsmaße der Seitenführungslineale sind insbesondere bei der Erstmontage und der Inbetriebnahme eines Walzgerüstes, aber auch bei später notwendigen Neuausrichtungen und Kalibrierungen, z. B. nach Wartungsstillständen und nach dem Austausch diverser Komponenten der Anlage sehr hilfreich. Gerade bei Modernisierungen können mit Hilfe des erfindungsgemäßen Kalibrierverfahrens Fehlstellungen der Seitenführungslineale durch Maßabweichungen aufgrund bestehender Altanlagenkomponenten und Altfundamenten durch die Bauart mit voneinander unabhängig einstellbaren Linealen in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Kalibrierverfahren korrigiert werden.The claimed calibration method and the calibration of the opening dimensions of the lateral guides are particularly important during the initial assembly and commissioning of a roll stand, but also for later necessary realignments and calibrations, e.g. B. after maintenance shutdowns and after replacing various components of the system very helpful. Especially with modernizations, misalignments of the cornering guides due to dimensional deviations due to existing old system components and old foundations can be corrected by the design with independently adjustable rulers in conjunction with the calibration method according to the invention using the calibration method according to the invention.
Vorzugsweise wird gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel jedes der Seitenführungslineale von mindestens zwei Aktuatoren angesteuert, die in Längsrichtung des Transportweges versetzt gelenkig an dem Seitenführungslineal angeordnet sind. Die Aktuatoren sind vorteilhafterweise jeweils an der von der Mitte des Transportweges abgewandten (Außen-)Seite der Seitenführungslineale angelenkt. Die Innenseiten der Seitenführungslineale sollten möglichst glatt gehalten werden, um ein ungehindertes Entlanggleiten des Produktes sicherzustellen. Die Aktuatoren sind erfindungsgemäß mit Hilfe von zugeordneten Positionssensoren, d. h. Wegaufnehmern, vorzugsweise sogenannten Temposonics, individuell auf Position ansteuerbar.Preferably, according to a first embodiment, each of the lateral guides controlled by at least two actuators, which are arranged offset in the longitudinal direction of the transport path in an articulated manner on the lateral guide rail. The actuators are advantageously articulated in each case on the (outside) side of the lateral guide rails facing away from the center of the transport path. The insides of the lateral guides should be kept as smooth as possible to ensure that the product can slide along unhindered. According to the invention, the actuators can be controlled individually for position with the aid of assigned position sensors, ie displacement sensors, preferably so-called temposonics.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt der Schritt des Definierens der Mittenachse des Transportweges in folgenden Teilschritten:
- Zunächst werden ein erster Referenzpunkt x und ein zweiter Referenzpunkt y festgelegt, die beide auf der Mittenachse liegen sollen zum Definieren der Mittenachse. Vorzugsweise wird weiterhin ein Laserstrahl als Referenzachse entlang der durch die Referenzpunkt x und y definierten Mittenachse des Transportweges ausgerichtet.
- First, a first reference point x and a second reference point y are established, both of which should lie on the center axis to define the center axis. Furthermore, a laser beam is preferably aligned as a reference axis along the central axis of the transport path defined by the reference points x and y.
Weitere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens betreffen unterschiedliche mögliche Transportwege. So kann ein Transportweg den Einlauf vor einem Walzgerüst meinen, oder den Einlauf und die Passage des Walzgutes durch den Walzspalt des Walzgerüstes oder die Passage durch den Walzspalt des Walzgutes und den Auslauf aus dem Walzgerüst oder den Auslauf aus dem Walzgerüst oder den Einlauf vor dem Walzgerüst, die Passage durch das Walzgerüst und den Auslauf aus dem Walzgerüst. Für all diese Varianten des Transportweges können die Seitenführungslineale unterschiedlich angeordnet sein. Für all diese Varianten bietet das erfindungsgemäße Verfahren jedoch eine zuverlässige Möglichkeit zur Kalibrierung der Seitenführungslineale bzw. der Aktuatoren.Further exemplary embodiments of the method according to the invention relate to different possible transport routes. A transport route can mean the entry in front of a roll stand, or the entry and the passage of the rolling stock through the nip of the roll stand, or the passage of the rolled stock through the nip and the exit from the roll stand, or the exit from the roll stand, or the entry in front of the roll stand , the passage through the roll stand and the exit from the roll stand. The side guides can be arranged differently for all these variants of the transport path. For all of these variants, however, the method according to the invention offers a reliable option for calibrating the cornering guides or the actuators.
Die Aufgabe der Erfindung wird schließlich bezüglich der Vorrichtung durch den Anspruch 10 gelöst. Die Vorteile dieser Lösung entsprechen den oben mit Bezug auf das beanspruchte Verfahren genannten Vorteilen.The object of the invention is finally achieved by
Der Beschreibung sind zwei Figuren beigefügt, wobei
-
1 die erfindungsgemäße Vorrichtung; und -
2 das erfindungsgemäße Verfahren
-
1 the device according to the invention; and -
2 the method according to the invention
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die genannten Figuren in Form von Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben.The invention is described in detail below with reference to the figures mentioned in the form of exemplary embodiments.
Jedes einzelne Seitenführungslineal 20-1 ...20-4 wird von jeweils mindestens zwei Aktuatoren A1...A8 gelenkig angesteuert. Mit diesen Aktuatoren ist das Seitenführungslineal in seinem Winkel zur Transportrichtung anstellbar bzw. ausrichtbar und es ist quer zur Transportrichtung, d. h. in den Transportweg hinein oder aus dem Transportweg heraus verschiebbar. Jedem Aktuator A1...A8 ist jeweils ein Positionssensor S1 ... S8 zugeordnet zum Erfassen der jeweils aktuellen Position des zugeordneten Aktuators. Die einzelnen Aktuatoren werden angesteuert von einer Steuereinrichtung 120, die erfindungsgemäß zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens programmiert ist. Die Sensoren S1 ... S8 melden die jeweils erfassten Positionen der Aktuatoren zurück an die Steuereinrichtung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 umfasst die Aktuatoren, die Positionssensoren und die Steuereinrichtung. Die Seitenführungslineale 20-1 ...20-4 sowie das Walzgerüst 40 sind nicht Gegenstand der erfindungsgemäßen Vorrichtung.Each individual lateral guide 20-1 ... 20-4 is controlled in an articulated manner by at least two actuators A1 ... A8. With these actuators, the lateral guide can be adjusted or aligned in its angle to the transport direction and it is transverse to the transport direction, d. H. into or out of the transport path. Each actuator A1 . . . A8 is assigned a position sensor S1 . . . S8 for detecting the current position of the assigned actuator. The individual actuators are controlled by a
Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß
Zunächst wird der gradlinige Transportweg für ein Produkt und die Mittenachse des Transportweges definiert. Dazu werden ein erster Referenzpunkt X und ein zweiter Referenzpunkt Y, die beide auf der Mittenachse des Transportwegs liegen sollen, festgelegt. Die Mittenachse selber wird dann vorzugsweise durch Ausrichten eines Laserstrahls als Referenzachse entlang der durch die beiden Referenzpunkte X und Y definierten Mittenachse des Weges definiert; siehe Verfahrensschritt 1 - 3 in
Schritt 4 des Verfahrens sieht sodann vor, dass alle Seitenführungslineale 20-1 ...20-4 auf ein maximales Öffnungsmaß, d. h. ihre Aktuatoren A1...A8 in ihre jeweils individuelle minimale Ausfahrposition verfahren werden. In dieser minimalen Ausfahrposition sind die Seitenführungslineale jeweils maximal beabstandet zu der Mittenachse des Transportweges. Während der Schritt 3 des Verfahrens gemäß
Nachdem sämtliche Seitenführungslineale 20-1... 20-4 in ihre minimalen Ausfahrposition verfahren wurden, werden gemäß dem Verfahrensschritt 5 die jeweils rechtswinkeligen Abstände ai von mindestens 2 Messpunkten i mit i≥2 pro Seitenführungslineal 20-1 ...20-4 zu der Mittenachse des Transportweges ermittelt. Die Messpunkte repräsentieren dabei jeweils die Anlenkpunkte der Aktuatoren A1...A8 an den Seitenführungslinealen. Idealerweise liegen die Messpunkte in der Mitte der Anlenkpunkte; in der Praxis können die Messpunkte auch an der Innenseite der jeweiligen Seitenführungslineale gewählt werden mit vorzugsweise jeweils kürzesten Abstand zu den jeweils zugehörigen Anlenkpunkten. Aus Gründen eines einheitlichen Messergebnisses ist es jedoch sinnvoll, wenn die Messpunkte an allen Seitenführungslinealen immer in gleicher Weise festgelegt werden.After all lateral guides 20-1 ... 20-4 have been moved to their minimum extended position, according to
Nach der Bestimmung der einzelnen individuellen rechtwinkeligen Abstände erfolgt im Verfahrensschritt 6 die Berechnung bzw. Ermittlung von deren Minimum vorzugsweise über alle Aktuatoren und Seitenführungslineale gemittelt. Gemäß Verfahrensschritt 7 erfolgt dann die Ermittlung eines für jeden Aktuator individuellen Kalibrierhubs bzw. Offset-Wertes gemäß der Formel
Zum Abschluss des Verfahrens erfolgt gemäß Verfahrensschritt 8 die Kalibrierung der Aktuatoren A1...A8 durch Ändern ihrer jeweils individuellen Ausfahrposition - ausgehend von ihrer jeweiligen minimalen Ausfahrposition - um ihren jeweiligen individuellen Kalibrierhub Δi in eine kalibrierte Ausfahrposition. Diese Veränderung kann erfindungsgemäß realisiert werden entweder durch Ausfahren der Aktuatoren um ihren individuellen Kalibrierhub oder durch Verlängern des Aktuators durch Beilagen, d. h. Distanzstücke in Höhe des Kalibrierhubs Δi oder durch eine anteilige Kombination aus beiden Vorgehensweisen.At the end of the method, according to
Im Ergebnis bewirkt diese Vorgehensweise schlussendlich insbesondere in der kalibrierten Ausfahrposition aller Aktuatoren eine parallele Ausrichtung und gleiche Beabstandung jedes einzelnen Seitenführungslineals zur Mittenachse des Transportweges.As a result, this procedure ultimately brings about a parallel alignment and equal spacing of each individual lateral guide ruler to the central axis of the transport path, especially in the calibrated extended position of all actuators.
Vorteilhafterweise ist dieses Verfahren anwendbar für verschiedenste Transportwege, d. h. für verschiedenste Konstellationen von Seitenführungslinealen in Bezug auf ein Walzgerüst. Nachfolgend einige Beispiele.Advantageously, this method can be used for a wide variety of transport routes, i. H. for a wide variety of constellations of lateral guides in relation to a roll stand. Below are some examples.
Dabei werden Seitenführungslineale auf der Einlaufseite eines Walzgerüstes als Einlaufseitenführungslineale und Seitenführungslineale auf der Auslaufseite eines Walzgerüstes als Auslaufseitenführungslineale bezeichnet.In this case, lateral guides on the entry side of a roll stand are referred to as entry side guides and lateral guides on the exit side of a roll stand are referred to as exit side guides.
1. Beispiel:1st example:
Mindestens ein Einlaufseitenführungslineal 20-2 ist an - in Transportrichtung (T) gesehen- mindestens einer Seite entlang des Einlaufs vor dem Walzgerüst 40 vorgesehen. Der Transportweg meint den Einlauf vor einem Walzgerüst. Vorzugsweise liegen beide Referenzpunkte X, Y vor dem Walzgerüst 40. Der erste Referenzpunkt X ist weiter von dem Walzgerüst entfernt als der zweite Referenzpunkt Y.At least one inlet side guide ruler 20-2 is provided on at least one side along the inlet in front of the
2. Beispiel:2nd example:
Mindestens ein Einlaufseitenführungslineal 20-2 ist an - in Transportrichtung T gesehen - mindestens einer Seite entlang des Einlaufs vor dem Walzgerüst 40 vorgesehen. Der Transportweg meint den Einlauf und die Passage des Walzgutes 40 durch den Walzspalt des Walzgerüstes. Vorzugsweise liegen der erste Referenzpunkt X am Anfang des Einlaufseitenführungslineals bzw. der Einlaufseitenführungslineale und der zweite Referenzpunkt Y hinter dem Walzgerüst.At least one inlet side guide ruler 20-2 is provided on at least one side along the inlet in front of the
3. Beispiel:3. Example:
Mindestens ein Auslaufseitenführungslineal 20-4 ist - in Transportrichtung T gesehen - an mindestens einer Seite entlang des Auslaufs hinter dem Walzgerüst 40 vorgesehen. Der Transportweg meint die Passage durch den Walzspalt des Walzgerüstes 40 und den Auslauf aus dem Walzgerüst 40. Vorzugsweise liegen der erste Referenzpunkt X vor dem Walzgerüst 40 und der zweite Referenzpunkt Y hinter dem Walzgerüst, vorzugsweise am Ende des mindestens einen Auslaufseitenführungslineals 20-4.At least one outlet side guide ruler 20-4 is provided on at least one side along the outlet behind the
4. Beispiel:4. Example:
Mindestens ein Auslaufseitenführungslineal 20-4 ist - in Transportrichtung T gesehen - an mindestens einer Seite entlang des Auslaufs hinter dem Walzgerüst 40 vorgesehen. Der Transportweg meint den Auslauf aus dem Walzgerüst 40. Vorzugsweise liegen beide Referenzpunkte X, Y hinter dem Walzgerüst 40, wobei der erste Referenzpunkt X vorzugsweise am Anfang des mindestens einem Auslaufseitenführungslineals und der zweite Referenzpunkt Y vorzugsweise am Ende des mindestens einen Auslaufseitenführungslineals vorgesehen ist.At least one outlet side guide ruler 20-4 is provided on at least one side along the outlet behind the
5. Beispiel:5. Example:
Mindestens ein Einlaufseitenführungslineal 20-2 ist - in Transportrichtung T gesehen - an mindestens einer Seite entlang des Einlaufs vor dem Walzgerüst 40 und mindestens ein Auslaufseitenführungslineal 20-4 ist - in Transportrichtung T gesehen - an mindestens einer Seite entlang des Auslaufs hinter dem Walzgerüst 40 angeordnet. Der Transportweg meint den Einlauf vor dem Walzgerüst 40, die Passage durch das Walzgerüst und den Auslauf aus dem Walzgerüst. Der erste Referenzpunkt X liegt vor dem Walzgerüst, vorzugsweise am Anfang des Einlaufseitenführungslineals und der zweite Referenzpunkt Y liegt hinter dem Walzgerüst 40, vorzugsweise am Ende des Auslaufseitenführungslineals 20-4.At least one inlet side guide 20-2 is - seen in the transport direction T - on at least one side along the inlet in front of the
Bei den Aktuatoren handelt es sich vorzugsweise um ansteuerbare Hydraulikzylinder.The actuators are preferably controllable hydraulic cylinders.
BezugszeichenlisteReference List
- 20-1... 20-420-1... 20-4
- Seitenführungslinealside guide ruler
- 4040
- Walzgerüstmill stand
- 100100
- Vorrichtungcontraption
- 120120
- Steuereinrichtung control device
- A1...A8A1...A8
- Aktuatorenactuators
- S1...S8S1...S8
- Positionssensorenposition sensors
- TT
- Transportrichtung, TransportwegTransport direction, transport route
- XX
- erster Referenzpunktfirst reference point
- YY
- zweiter Referenzpunktsecond reference point
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- EP 3365120 B1 [0002]EP 3365120 B1 [0002]
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