DE2430513A1

DE2430513A1 - METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING A DEVICE FOR PROFILING PLATES OR TUBE-SHAPED WORKPIECES

Info

Publication number: DE2430513A1
Application number: DE2430513A
Authority: DE
Inventors: Victor Gregory Marshall; John Maurice Thompson
Original assignee: Redpath Dorman Long Ltd
Current assignee: Redpath Dorman Long Ltd
Priority date: 1973-06-26
Filing date: 1974-06-25
Publication date: 1975-01-23
Also published as: BE816929A; FR2234970B3; GB1481164A; NL7408629A; JPS50143174A; IT1014371B; FR2234970A1; SE7408333L; CA1022651A; NO742264L

Description

PATENTANWÄLTE - - £ <,_;-._r' ^,PATENT ATTORNEYS - - £ _<; -. _r '^, DIPL.-ING. CURT WALLACH * !^ger^sse / " ^J DIPL.-ING. CURT WALLACH *! ^ Ger ^ sse / " ^J DIPL.-ING, GÜNTHER KOCH tc^on«^!^*DIPL.-ING, GÜNTHER KOCH tc ^ on «^! ^ * DR. TINO HAIBACHDR. TINO HAIBACH UNSER ZEICHEN: 14 715OUR MARK: 14 715

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REDPATH DORMAN LONG- LIMITED Bedford, Bedfordshire, EnglandREDPATH DORMAN LONG- LIMITED Bedford, Bedfordshire, England

Verfahren Md Vorrichtung zum SteuernMethod Md device for controlling

einer Einrichtung zum Profilieren platten- oder rohrförmiger Werkstückea device for profiling plate or tubular workpieces

Die Erfindung bezieht sich auf das Profilieren von Bauteilen aus Metall mit Hilfe eines Schneidbrenners und betrifft insbesondere Verfahren und Vorrichtungen zum Profilieren solcher Bauteile; die· Erfindung ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich anwendbar, wenn die Enden bzw. Stirnflächen von Metallrohren profiliert werden sollen, die einen erheblichen Durchmesser von z.B. etwa 1500 mm oder mehr haben, und die als Bauglieder bei geschweißten Rohrkonstruktion verwendet werden sollen.The invention relates to the profiling of components made of metal with the help of a cutting torch and concerns in particular methods and devices for profiling such components; the invention is particular, but not only applicable if the ends or faces of metal pipes are to be profiled, which have a significant impact Have diameters of, for example, about 1500 mm or more, and which are used as structural members in welded pipe construction should be.

Der Ausdruck "Schneidbrenner" bezeichnet im folgenden allgemein jede beliebige Schneidvorrichtung bekannter Art, die zum Profilieren von Bauteilen dienen.The term "cutting torch" denotes in the following generally any cutting device of known type which is used for profiling components.

Bei geschweißten Rohrkonstruktionen haben die Bauglieder häufig unterschiedliche Abmessungen, d.h. sie unterscheiden sich bezüglich ihres Durchmessers, äie können unter verschiedenen Winkeln zueinander angeordnet sein, zwischen benachbarten Bauteilen kann eine mehr oder weniger große Exzentrizität vorhanden sein, und in manchen Fällen wird ein solches Bauteil mit einem oder mehreren weiteren Bauteilen an einem Knotenpunkt der Konstruktion verbunden, bei der es sich z.B. um einen Bestandteil' einer Plattform für die Gewinnung von Erdöl'handelnIn the case of welded pipe structures, the structural members have often different dimensions, i.e. they differ in terms of their diameter, but they can be different Be arranged at angles to each other, between adjacent components can be a more or less large eccentricity may be present, and in some cases such a component will be at a junction with one or more other components associated with the construction, which is, for example, part of 'a platform for the production of petroleum'

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kann. Bei solchen Konstruktionen ergeben sich, häufig ziemlich komplizierte Profile, und nierbei besteht eine weitere Schwierigkeit darin, daß es erforderlich ist, die zu profilierenden Ränder schräg zuzuschneiden, um sie für die Herstellung von Schmelzschweißverbindungen vorzubereiten. TJm eine Abschrägung zu erzeugen, die unter einem konstanten Winkel zu der Berührungslinie zwischen der profilierten Kante und der Oberfläche des dazu passenden Bauteils aufweist, ist es bei solchen Konstruktionen erforderlich, den Schnittwinkel an der Abschrägung entsprechend den Änderungen des Winkels zwischen den zusammentreffenden Flächen der beiden Bauteile längs der profilierten Kante zu variieren.can. With such constructions, there are often quite a few complicated profiles, and another difficulty is that it is necessary to profile those Cut the edges at an angle to prepare them for the creation of fusion welds. TJm create a bevel that is at a constant angle to the line of contact between the profiled edge and the surface of the matching component, it is necessary in such designs to set the cutting angle the bevel according to the changes in the angle between the meeting surfaces of the two components longitudinally to vary the profiled edge.

Ferner ist es allgemein anerkannt, daß es für den vorstehend erwähnten konstanten Neigungswinkel einen optimalen Mindestwert von etwa 40° gibt, so daß es dann, wenn der Neigungswinkel zwischen einem Bauteil und einem anderen Bauteil kleiner ist als dieser optimale Mindestwert, erforderlich ist, eine Abschrägung teilweise an der Außenfläche und teilweise an der Innenfläche des profilierten Bauteils herzustellen, so daß sich die Schweißstelle zwischen der Außenseite und der Innenseite des betreffenden Bauteils erstreckt.Further, it is generally accepted that there is an optimal one for the above-mentioned constant inclination angle Minimum value of about 40 ° there, so that there is then when the angle of inclination between one component and another component is less than this optimal minimum value, a bevel is required partly on the outer surface and partly to produce on the inner surface of the profiled component, so that the weld between the outside and the Inside of the component in question extends.

Somit ergeben sich weitere Schwierigkeiten beim Abschrägen der Stirnkanten der Bauteile, natürlich ist es sehr erwünscht, dafür zu sorgen, daß es möglich ist, das Profilieren der Stirnkanten μ^ das Abschrägen der profilierten Stirnkanten in einem einzigen Arbeitsgang durchzuführen.Thus, there are further difficulties when chamfering the front edges of the components, of course it is very desirable to ensure that it is possible, the profiling of the front edges μ ^ the beveling of the profiled front edges to be carried out in a single operation.

Das erforderliche Profil, mit dem ein bestimmtes rohrförmiges Bauteil an einer Verbindungsstelle versehen werden muß, läßt sich mathematisch ermitteln, und zwar als Funktion der Durchmesser der sich kreuzenden oder durchdringenden Abschnitte der Bauteile, des Kreuzungswinkels, des erforderlichen Abschrägungswinkels und gegebenenfalls der Exzentrizität zwischen üen Achsen der beiden Bauteile. Die zu schneidende Fläche itann durch eine sich über einen Winkelbereich von 360 erstreckende Abwicklung von zwei Linien dargestellt werden, von denen die eine Linie, bei der es sich um die ProfillinieThe required profile with which a particular tubular Component must be provided at a connection point, can be determined mathematically, as a function the diameter of the intersecting or penetrating sections of the components, the intersection angle, the required Bevel angle and possibly the eccentricity between the axes of the two components. The one to be cut The surface can be extended over an angular range of 360 extending development of two lines are shown, one of which is the profile line

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handelt, die Umrißform des Randes der Abschrägung an der Außenfläche des Bauteils darstellt, d.h. den geometrischen Ort des Schneidpunktes längs der zu profilierenden Fläche, während die andere Linie, bei der es sich um die Abschrägungslinie handelt, den Schnittwinkel zum Erzeugen der Abschrägung darstellt. Is ist zweckmäßig, die zweite Linie im Vergleich zu der Profillinie so verlaufen zu lassen,, daß der seitliche Abstand zwischen den beiden Linien an jedem beliebigen Punkt linear proportional zu dem Schnittwinkel der Abschrägung ist.represents the outline shape of the edge of the chamfer on the outer surface of the component, i.e. the geometric Location of the cutting point along the surface to be profiled, while the other line, which is the bevel line represents the angle of intersection used to create the bevel. Is is useful compared to the second line to the profile line so that the lateral distance between the two lines at any point is linearly proportional to the angle of intersection of the bevel.

Hierbei ist es nicht wichtig, daß der Abstand zwischen den beiden Linien den Schnittwinkel der Abschrägung repräsentiert. Der Schnittwinkel kann durch den Abstand zwischen der Abschrägungslinie und einer geraden Bezugslinie dargestellt werden.It is not important here that the distance between the two lines represent the angle of intersection of the bevel. The angle of intersection can be represented by the distance between the bevel line and a straight reference line will.

Wie erwähnt, ist es erforderlich, den Schnittwinkel im .Verlauf des Profxlierungsvorgangs zu variieren, und natürlich führt eine solche Änderung zu einer Veränderung der Breite der freien Fläche der Absehrägung längs des Umfangs der eich durchdringenden Bauteile, so daß diese Breite eine Funktion des Schnittwinkels und der Wandstärke des betreffenden Bauteils ist. Man kann die beiden erwähnten Linien zweckmäßig in einem unterschiedliehen seitlichen Abstand voneinander anordnen, und zwar zwischen dem Abstand Null und einem maximalen Abstand in der einen oder anderen Sichtung entsprechend der Änderung des Schnittwinkels der Absehrägung, und in manchen Fällen können sich die beiden Linien kreuzen, wenn sie an der gleichen Bezugsstelle aufgetragen werden.As mentioned, it is necessary to set the cutting angle in To vary the course of the profiling process, and of course such a change leads to a change in the width of the free area of the cutout along the circumference of the calibration penetrating Components, so that this width is a function of the cutting angle and the wall thickness of the component in question. The two lines mentioned can be appropriately borrowed in one arrange lateral distance from each other, between the distance zero and a maximum distance in the one or the other sighting according to the change in the Cutting angle of the bevel, and in some cases can the two lines cross when they are at the same reference point be applied.

Es ist nicht wichtig, daß der Abstand zwischen den beiden Linien den Schnittwinkel der Absehrägung repräsentiert. Vielmehr kann der Schnittwinkel durch den Abstand zwischen der Abschrägungslinie und einer geraden Bezugslinie dargestellt werden.:It is not important that the distance between the two lines represent the angle of intersection of the countersink. Rather, the angle of intersection can be represented by the distance between the bevel line and a straight reference line will.:

Gemäß"der Erfindung wird eine zu profilierende Fläche eines Bauteils an einem Schneidbrenner vorbei bewegt, der gegenüber der Fläche des Bauteils so angeordnet ist, daß die Schnittlinie quer durch die Fläche verläuft; hierbei ist derAccording to "the invention, a surface to be profiled of a component moves past a cutting torch, the opposite the surface of the component is arranged so that the line of intersection runs transversely through the surface; here is the

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Schneidpunkt in beiden seitlichen Richtungen gegenüber der
Bewegungsrichtung der Fläche des Bauteils an dein Schneidpunkt in Abhängigkeit von der Bewegung einer Profilabtastlinie bewegbar, die eine vorbestimmte Profilform hat, und
die Achse der Schneidlinie ist um eine Achse bewegbar, die
im wesentlichen im rechten ΐ/ink el zu der Schneidlinie an dem b'chneidpunkt verläuft und sich im wesentlichen in der Bewegungsrichtung der Fläche an dem" Schneidpunkt erstreckt, und
zwar in Abhängigkeit von der Bewegung einer Abschrägungsabtastlinie mit einem vorbestimmten Profil.Cutting point in both lateral directions opposite the
The direction of movement of the surface of the component at the cutting point is movable in dependence on the movement of a profile scanning line which has a predetermined profile shape, and
the axis of the cutting line is movable about an axis which
runs substantially at the right ΐ / angle to the cutting line at the cutting point and extends substantially in the direction of movement of the surface at the cutting point, and
depending on the movement of a bevel scan line with a predetermined profile.

Durch die Erfindung sind Vorrichtungen geschaffen worden, die es ermöglichen, die vorstehend beschriebenen Profilierungs- und Abschrägungsarbeiten durchzuführen; eine solche Vorrichtung weist eine Einrichtung auf, die dazu dient, ein
Bauteil so zu bewegen,- daß seine zu profilierende Fläche durch die Schneidlinie eines Schneidbrenners verläuft, ferner eine einrichtung, die es ermöglicht, den Schneidbrenner so zu unterstützen, daß er in beiden seitlichen Richtungen gegenüber der Bewegungsrichtung der Fläche des Bauteils an dem Schneidpunkt bewegbar ist, weiterhin eine Einrichtung, die es ermöglicht, den Schneidbrenner auf der ihn tragenden Einrichtung
unabhängig von der in beiden seitlichen Richtungen möglichen Bewegung um eine Achse zu drehen, die im wesentlichen im rechten Winkel zu der Schneidlinie des Schneidbrenners an dem
Schneidpunkt verläuft und sich im wesentlichen in der Bewegungsrichtung der Fläche des Bauteils erstreckt, eine Unterstützung für einen Träger, auf dem sich Profil- und Abschrägungsabtastlinien von vorbestimmtem Verlauf befinden, eine
Einrichtung, die dazu dient, die Unterstützung in zeitlicher Abstimmung auf die Bewegung des Bauteils gegenüber einer. Abtaststation zu bewegen, eine Einrichtung, welche die Frofil- und Abschrägungsabtasteinrichtungen so unterstützt, daß sie
in beiden seitlichen Richtungen gegenüber der Bewegungsrichtung der Unterstützung bewegt werden können und unabhängig
voneinander relativ zueinander bewegbar sind, so daß es jeder der Einrichtungen möglich ist, unabhängig von der anderen Einrichtung der zugehörigen Abtastlinie zu folgen, sowie eine .Devices have been created by the invention which make it possible to carry out the profiling and chamfering work described above; Such a device has a device that is used to
To move the component so that its surface to be profiled runs through the cutting line of a cutting torch, furthermore a device which makes it possible to support the cutting torch so that it can be moved in both lateral directions relative to the direction of movement of the surface of the component at the cutting point , furthermore a device that enables the cutting torch to be placed on the device carrying it
to rotate independently of the possible movement in both lateral directions about an axis which is substantially at right angles to the cutting line of the cutting torch on the
Cutting point extends and extends substantially in the direction of movement of the surface of the component, a support for a carrier on which there are profile and bevel scan lines of a predetermined course, a
Device that is used to provide support in timely coordination with the movement of the component in relation to a. To move scanning station, a device which supports the profile and bevel scanning devices so that they
can be moved in both lateral directions with respect to the direction of movement of the support and independently
are mutually movable relative to one another, so that it is possible for each of the devices to follow the associated scan line independently of the other device, as well as one.

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Einrichtung, die auf die Bewegung der Profil- und Abschrägungsabtasteinrichtungen anspricht, um den Schneidbrenner in seitlicher Richtung zu bewegen bzw. ihn um die erwähnte Achse zu drehen.Device acting on the movement of the profile and bevel scanners responds to move the cutting torch in the lateral direction or it about the axis mentioned to turn.

Durch die Erfindung ist eine Steuervorrichtung fur eine Einrichtung zum Zuschneiden von Blechen oder dergl. geschaffen worden, die es ermöglicht, einen Schnitt zu führen, der an jedem ebenen Element eines Ble.chs bzw. einer Platte gekrümmt ist und unter einem Winkel zu der Platte verläuft; zu dieser Vorrichtung gehören eine ein Programm bildende Darstellung, die den "Verlauf einer Kurve darstellt und einen Winkel in Beziehung zu der Kurve setzt, sowie eine erste und eine zweite Fühleinrichtung, die auf die Darstellungen einer Kurve und des zugehörigen Winkels ansprechen und so ausgebildet sind, daß sie Signale aussenden, die geeignet sind, eine Relativbewegung zwischen der Platte und einer Schneideinrichtung sowie eine Winkelbewegung zwischen der Schnittlinie und der örtlichen Ebene der Platte entsprechend dem vorgegebenen Programm zu steuern.The invention provides a control device for a Device for cutting sheet metal or the like. Created which makes it possible to make a cut that is curved on each flat element of a sheet metal or plate and is at an angle to the plate; to this device include a program-forming representation that represents the "course of a curve and an angle in relation to the curve, as well as a first and a second sensing device, which respond to the representations of a curve and the associated angle and are designed so that they Send out signals that are suitable, a relative movement between the plate and a cutting device and a Angular movement between the cutting line and the local plane of the panel according to the specified program steer.

Bei den Fühleinrichtungen handelt es sich vorzugsweise um phot©elektrische Zellen» und die Programmdarstellung weist zwei linien auf, die. in Beziehung zu einer gemeinsamen Bezugslinie stehen, und die durch eine Abtastung mit Hilfe der photoelektrischen Zellen nachgefahren werden«The sensing devices are preferably photocell electrical cells and the program display points two lines on that. are related to a common reference line, and that by scanning with the aid of the photoelectric Cells are traced "

Ferner ist durch die Erfindung eine Steuervorrichtung der %n den beiden vorstehenden Absätzen geschilderten Art geschaffen worden, die. mit einer Plattensehneideinrichtung kombiniert ist, welche geeignet ist, einen Schnitt zu führen, der gegenüber 4ey örtlichen Ebene einer Platte sowohl gekrümmt als auch geneigt ist. MeFühleinriehtungen sind vorzugsweise so ausgebildet, daß sie ServQQiotoren steuern, welche eine 2ranslatiansb,ewegung bzw, eine Drehbewegung einer Sehne id einrichtung gegenüber-der Platte herbeiführen, die ihrerseits in Abstimmung a/uf das Programm bewegt wi^d* Vorzugsweise ist eine weitere fühleinriohtungvorhanden, die dazu dient, das bei 3)a?a?isiatiQnsbewegung auftretende Kriechen der Platte zuFurther, the invention provides a control apparatus of the% n the two preceding paragraphs described type has been created, the. is combined with a plate cutting device which is suitable for making a cut which is both curved and inclined with respect to the local plane of a plate. Measuring devices are preferably designed in such a way that they control servo motors, which cause a translation or rotary movement of a chord with respect to the plate, which in turn moves in coordination with the program. which serves to counteract the creeping of the plate that occurs during 3) a? a? isiatiQnsbewegung

überwachen, und die Schneideinrichtung entsprechend zu "bewegen.monitor and move the cutter accordingly.

Diese zusätzliche Fühleinrichtung ist vorzugsweise ebenfalls als pnotoelektrische Zelle ausgebildet, und sie dient dazu, einen weiteren Servomotor zu steuern, während sie e'ine auf die Platte aufgezeichnete Bezugslinie abtastet.This additional sensing device is preferably also designed as a pnotoelectric cell, and it is used to control another servo motor while it is e'ine scans the reference line recorded on the disk.

Insbesondere kann, die Platte die Form eines Ronres haben und auf Rollen drehbar gelagert sein. In dxesem JPaIl wird es ferner vorgezogen, dafür zu sorgen, daß die Lagerrollen und die Plattenschneidrichtung relativ zueinander bewegbar sind, damit Rohre von unterschiedlichem Durchmesser aufgenommen werden können. Ferner ist durch die Erfindung ein Verfahren zum Steuern einer Platten- oder Rohrschneideinrichtung geschaffen worden, das es ermöglicht, einen Schnitt zu führen, der in der örtlichen Ebene einer Platte bzw. eines Rohres gekrümmt und gegen die örtliche Ebene geneigt ist; das. erfindungsgemäße Verfahren umfaßt Maßnahmen, um eine Programmdarstellung bereite zustellen, durch die eine Kurve festgelegt und ein Winkel in. Beziehung zu der Kurve gesetzt wird, um Signale mit Hilfe einer ersten, und einer zweiten Fühleinrichtung zu erzeugen, die auf die Darstellungen der Kurve bzw. des zugehörigen Winkels an·*- sprechen, sowie diese Signale zu benutzen, um Relativbewegungen zwischen der Platte, bzw. dem Rohr und der Schneideinrichtung und Winkelbewegungen zwischen der Schnittlinie und der örtli^· chen Ebene der Platte in. Abhängigkeit von dem Programm zu steuern.In particular, the plate can have the shape of a Ronre and be rotatably mounted on rollers. In dxesem JPaIl it will further preferred to ensure that the bearing rollers and the panel cutting direction are movable relative to one another, so that pipes of different diameters can be accommodated. The invention also provides a method for Controlling a plate or pipe cutting device created which makes it possible to make a cut that is curved in the local plane of a plate or a pipe and is inclined to the local plane; The method according to the invention comprises measures to prepare a program display by means of which a curve is defined and an angle is set in relation to the curve, in order to generate signals with the aid of a first, and a second sensing device to generate the the representations of the curve or the associated angle at * - speak, as well as use these signals to make relative movements between the plate or the pipe and the cutting device and angular movements between the line of intersection and the local ^ chen level of the plate in dependence on the program to control.

Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt;The invention is explained below with further details on the basis of schematic drawings of an exemplary embodiment. It shows;

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Knotenpunktes einer Stahlrohrkonstruktion, bei der mehrere Zweige der Konstruktion bildende Rohr mit einem Hauptrohr durch Verschweiß ßen verbunden worden sind;Fig. 1 is a perspective view of a node a tubular steel structure in which a pipe that forms several branches of the structure is welded to a main pipe have been connected;

Fig. 2a und 2b den Schnittpunkt zwischen einem Zweigrohr und dem Hauptrohr bzw, eine .Abwieklung des an dem Hauptrohr befestigten Ende de.s. fweig23qhresj2a and 2b show the intersection between a branch pipe and the main pipe or, a .Abwieklung of the on the main pipe fortified end de.s. fweig23qhresj

V {Pig. 3 einen Teilsehnitt des Schnitt- bzw. Durchdringungspunktes nach Fig. 2a;V {Pig. 3 shows a partial section of the point of intersection or penetration according to Fig. 2a;

Pig. 4 eine perspektivische Darstellung zur Veranschaulichung des_Abtastvorgang.s; undPig. 4 is a perspective view for illustrative purposes des_Abtastvorgang.s; and

.· Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer Profiliereinrichtung.Fig. 5 is a perspective view of an embodiment of a profiling device.

"_ - lh Fig. 1 ist ein Knotenpunkt iür einen Mantel oder dergl. dargestellt, der einen Bestandteil einer Plattform zum G-ewinnen von Erdöl .bilden soll, und der ein Hauptrohr 9 und drei Zweigrohre 10 aufweist, "_ -. Lh Figure 1 is a node lor a coat or the like shown, which is to .bilden a part of a platform for G-ewinnen of petroleum, and having a main pipe 9 and three branch tubes 10.

Fig. 2a und 2b zeigen, auf welche Weise zwei Linien gewonnen werden, um eine Darstellung eines Programms zu erhalten, mittels dessen eine Schneideinrichtung gesteuert werden kann.: Diese Linien sollen das richtige Profil und gleichzeitig den richtigen Schnittwinkel für eine Schneideinrichtung an jedem Punkt der Schnittstelle, darstellen. Beim Verschweißen eines Zweigrohres mit einem Hauptrohr soll gemäß Fig. 2a an allen Punkten ein konstanter Winkel θ eingehalten werden, der in einem-typischen Fall 50° betragen könnte. Würde man das Zweigrohr 10 inν eine Ebene abwickeln, könnte man die äußeren und inneren;Konturen des Schnittes so aufzeichnen, wie es in Fig.2b geschehen ist. Das Profil der Außenkante ist in Fig.-2b mit'A bezeichnet. Der Abstand zwischen den beiden Linien, der m Fig. 2b durch den Doppelpfeil L bezeichnet ist, ändert sich über den gesamten Umfang des Zweigrohres 10, und der Neigungswinkel der Schneideinrichtung kann in Beziehung zu dem jeweiligen Abstand L zwischen den beiden Linien ermittelt werden, wenn die Wandstärke T (Fig. -2a) des Zweigrohres bekannt ist. Die Profillinie, die, für den inneren Rand des Zweigrohres gilt, welcher zur Anlage an dem Hauptrohr 9 gebracht wird, ist in Fig. 2a und 2b mit.B bezeichnet.Figures 2a and 2b show how two lines were obtained to get a representation of a program, by means of which a cutting device can be controlled .: These lines should have the correct profile and at the same time represent the correct cutting angle for a cutter at each point of the intersection. When welding a Branch pipe with a main pipe should be maintained at all points according to Fig. 2a a constant angle θ, which in a typical case could be 50 °. One would the branch pipe 10 inν develop a plane, one could use the outer and inner; draw the contours of the cut as shown in Fig. 2b happened. The profile of the outer edge is shown in Fig. 2b with A designated. The distance between the two lines, which is indicated in FIG. 2b by the double arrow L, changes over the entire circumference of the branch pipe 10, and the angle of inclination of the cutter can be in relation to the respective distance L between the two lines can be determined if the wall thickness T (Fig. -2a) of the branch pipe is known. The profile line, which applies to the inner edge of the branch pipe, which is brought to rest on the main pipe 9 is designated in Fig. 2a and 2b with B.

Bezeichnet man den Winkel, unter dem das Ende des Zweigrohres zugeschnitten -werden soll, mit oC _} erhält man-die Gleichung tang ·*-.= L/ϊ, und hieraus ergibt sich die G-leielaung ... · :<■ =.tang~¹ L/TV..''.'".. \ '--... - .■ ... '·...■■If the angle at which the end of the branch pipe is to be cut is denoted by oC _} one obtains the equation tang * -. = L / ϊ, and this gives the equation ... · : <■ = .tang ~ ¹ L / TV .. ''. '".. \' --... -. ■ ... '· ... ■■

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

Mit Hilfe dieser Gleichung ist es möglich., die beiden abzutastenden Linien A und B für jeden Punkt auf dem Umfang des Zweigrohres 10 im richtigen Abstand voneinander anzuordnen, so daß die Schneideinrichtung das betreffende Ende des Zweigrohres jeweils unter dem Winkel θ zuschneidet.With the help of this equation it is possible to do the two to be scanned lines A and B for each point on the circumference of the branch pipe 10 to be arranged at the correct distance from each other, so that the cutting device cuts the relevant end of the branch pipe in each case at the angle θ.

3 zeigt einen vergrößerten Teilschnitt längs der Linie P-Q in I¹Ig. 1, aus dem die Winkel θ und oC in der Ebene einer Schweißnaht ersichtlich sind.3 shows an enlarged partial section along the line PQ in I ¹ Ig. 1, from which the angles θ and oC in the plane of a weld seam can be seen.

Der richtige Verlauf der Schnittlinie an verschiedenen Punkten längs des Umfangs des Zweigronres 10 ist in Fig. 4 bei X, X und Z dargestellt.The correct course of the cutting line at various points along the circumference of the branch crown 10 is shown in FIG. 4 shown at X, X and Z.

Wie erwähnt, ist es möglich., das erforderliche Profil und den Neigungswinkel der Abschrägung auf mathematischem Wege zu ermitteln, und mit Hilfe eines Rechners, der an ein schrittweise arbeitendes Aufzeichnungsgerät bzw. einen sogenannten Plotter angeschlossen ist, ist es möglich, die erforderlichen Berechnungen schnell und genau durchzuführen und ein Linienprogramm auszudrucken. Die mechanische Auswertung der beiden Linien wird dann in der nachstehend beschriebenen Weise mit Hilfe von Abtasteinrichtungen und Servomotoren durchgeführt.As mentioned, it is possible to have the required profile and the angle of inclination of the bevel mathematically to determine, and with the help of a computer connected to a step-by-step recording device or a so-called Plotter is connected, it is possible to quickly and accurately carry out the necessary calculations and a line program to print out. The mechanical evaluation of the two lines is then carried out in the manner described below Carried out with the help of scanning devices and servomotors.

Fig. 4 und 5 zeigen einen Träger 11, auf dem zwei abzutastende Linien 12 und 13 aufgezeichnet sind, welche den Linien A und B in Fig. 2a und 2b entsprechen; der !Träger 11 läuft über eine Abtasttrommel 14, die mit einem Servomotor gekuppelt ist, mittels dess.en Einrichtungen 16 zum Drehen eines zu profilierenden rohrförmigen Werkstücks 15 angetrieben werden; die Abtasttrommel 14 und die Einrichtungen 16 zum Drehen des Werkstücks werden in zeitlicher Abstimmung aufeinander mit Hilfe der abzutastenden Linie 12 gesteuert, über der gemäß Fig. 4 ein Abtastauge 17 angeordnet ist, das auf einem Schlitten montiert ist, welcher geradlinige Bewegungen längs eines Trägers 19 ausführen kann, der einen Bestandteil des Gestells der Einrichtung oder Maschine bildet. Auf dem Schlitten 18 ist ferner ein Servomotor 22 angeordnet, der durch einen Zahnstangen- und Ritzeltrieb 23 mit dem Träger 19 gekuppelt ist. 'Figs. 4 and 5 show a carrier 11 on which two lines to be scanned 12 and 13 are recorded which correspond to the lines A and B in Figures 2a and 2b correspond; the! carrier 11 runs over a scanning drum 14, which is coupled to a servo motor, driven by means of means 16 for rotating a tubular workpiece 15 to be profiled; the scanning drum 14 and the devices 16 for rotating the workpiece are timed to each other with the help controlled by the line 12 to be scanned, above which, according to FIG. 4, a scanning eye 17 is arranged, which is mounted on a carriage is mounted, which can perform rectilinear movements along a carrier 19 which is part of the frame of the Device or machine forms. A servomotor 22 is also arranged on the slide 18, which is driven by a rack and pinion and pinion drive 23 is coupled to carrier 19. '

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Über der abzutastenden Linie 13 ist ein weiteres Abtastauge : 24 angeordnet, das von einem weiteren Schlitten 26 getragen.wird, welcher seinerseits geradlinige Bewegungen gegenüber dem ersten Schlitten 18 ausführen kann. Der zweite Schlitten 26 trägt ebenfalls einen Servomotor 27» der mit dem ersten Schlitten durch einen Zahnstangen- und Ritzeltrieb 28 gekuppelt ist. Es ist somit ersichtlich, daß die beiden Ab- -bastaugen 17 und 24 mit Hilfe des Servomotors 22 gleichzeitig bewegt werden können, und daß das Abtastauge 24 gegenüber dem Abtastauge 17 durch den Servomotor 27 bewegt werden kann, so daß die beiden Abtastaugen den Linien A und B folgen.A further scanning eye is located above the line 13 to be scanned : 24 arranged, which is carried by a further carriage 26 Born.wird, which in turn can perform linear movements with respect to the first carriage 18. The second Carriage 26 also carries a servomotor 27 'with the first carriage by a rack and pinion drive 28 is coupled. It can thus be seen that the two scrubbing eyes 17 and 24 with the aid of the servo motor 22 simultaneously can be moved, and that the scanning eye 24 can be moved relative to the scanning eye 17 by the servo motor 27, so that the two scanning eyes follow the lines A and B.

Fig. 5 zeigt eine insgesamt mit 29 bezeichnete Profilierungsstation, bei der eine Schneidbrennerbaugruppe 31 auf einem Brennerschlitten 32 angeordnet, ist, der geradlinig gegenüber einem Hauptschlitten 33 bewegbar ist, welcher seinerseits geradlinige: Bewegungen längs eines Hauptträgers 34 ausführen kann. Der Brennerschlitten 32 trägt ebenfalls einen Servomotor 36, der mit. dem Hauptschlitten 33 durch einen Zahnstangen- und Ritzeltrieb 37 gekuppelt ist.Fig. 5 shows a profiling station designated overall by 29, in which a cutting torch assembly 31 is arranged on a torch carriage 32, which is in a straight line opposite a main slide 33 can be moved, which in turn carries out rectilinear movements along a main support 34 can. The torch carriage 32 also carries a servo motor 36, the one with. is coupled to the main slide 33 by a rack and pinion drive 37.

Auf der Schneidbrennerbaugruppe 3.1 ist ein Schneidbrenner 36 so gelagert, daß er Bewegungen um eine senkrechte Achse ausführen kann, die im rechten Winkel zur waagerechten Schneidachse des Brenners .verlauft und sich durch den Schneidpunkt des Brenners erstreckt. Auch die Schneidbrennerbaugruppe 31 trägt einen Servomotor 39» der' durch ein Ritzel und ein Zahnradsegment 41 mit der drehbaren Lagerung des Schneidbrenners 38 gekuppelt iSt. . . ;A cutting torch is on the cutting torch assembly 3.1 36 mounted so that it can perform movements about a vertical axis that is at right angles to the horizontal cutting axis of the torch .proceeds and passes through the cutting point of the Brenner extends. The cutting torch assembly 31 also carries a servo motor 39 'der' by a pinion and a gear segment 41 coupled to the rotatable mounting of the cutting torch 38 is. . . ;

Damit sich ein etwa auftretendes axiales Kriechen des rohrförmigen Bauteils 15 ausgleichen läßt, ist auf dem Bauteil oder Rohr; in einem Abstand von der Profilierstation 29 eine in der Umfangsriehtung verlaufende abtastbare Linie 42 aufgezeichnet, mit der ein Abtastauge 43 zum Verfolgen von Kriechbewegungen zusammenarbeitet, das auf dem Hauptschlitten 33 angeordnet ist und einen weiteren Servomotor 44 trägt, der durch das Abtastauge 43 gesteuert wird und mit dem Hauptträger 34 durch einen Zahnstangen- und Ritzeltrieb 46 gekuppelt ist.So that any axial creep of the Can compensate tubular component 15 is on the component or pipe; at a distance from the profiling station 29 an in the scannable line 42 running along the circumferential direction is recorded, with which a scanning eye 43 for tracking creeping movements, which is arranged on the main slide 33, cooperates and carries a further servomotor 44, which is controlled by the scanning eye 43 and with the main carrier 34 is coupled by a rack and pinion drive 46.

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Der Servomotor 22 (Fig. 4), der durch das Profilabtästauge 17 gesteuert wird, ist durch eine Rückkopplungseinrichtung mit dem Servomotor 36 verbunden, und das Abtastauge 17 steuert auiSerdem gemäß 3?ig. 4 einen Servomotor 47, der durch ein Zahnradgetriebe 48 mi.t der Trommel 14 gekuppelt ist; der Servomotor 47 ist durch eine Rückkopplungseinrichtung mit dem Servomotor zum Steuern der Einrichtungen 16 zum Drehen des Werkstücks 15 verbunden. Der durch das Abschrägungsabtastauge 24 gesteuerte Servomotor 27 ist durch eine Rückkopplungseinrichtung mit dem Servomotor 39 verbunden.The servo motor 22 (Fig. 4) which is controlled by the Profilabtästauge 17 is through a feedback device connected to the servomotor 36, and the scanning eye 17 also controls according to FIG. 3. 4 a servo motor 47, which by a gear train 48 is coupled to the drum 14; the servo motor 47 is connected to the Servomotor for controlling the devices 16 for rotating the workpiece 15 connected. The one through the bevel scanning eye 24 controlled servomotor 27 is connected to the servomotor 39 by a feedback device.

Während des Betriebs der Einrichtung nach Pig. 4 und 5 arbeiten die Abtastaugen 17 und 24 gleichzeitig, jedoch unabhängig voneinander mit den abzutastenden linien 12 und 13 zusammen, um die seitlichen Bewegungen des Schlittens 18 in Abhängigkeit von dem Abtastvorgang und außerdem an die seitlichen Bewegungen des Schlittens 32 sowie die Schwenkbewegungen des Schneidbrenners 38 so zu steuern, daß das betreffende Ende des Werkstücks 15 gleichzeitig in der gewünschten Weise profiliert und abgeschrägt wird.During the operation of the facility according to Pig. 4 and 5, the scanning eyes 17 and 24 work simultaneously, but independently from each other with the lines to be scanned 12 and 13 together to the lateral movements of the carriage 18 as a function of the scanning process and also of the lateral movements of the carriage 32 and the pivoting movements of the cutting torch 38 so that the relevant end of the workpiece 15 is profiled at the same time in the desired manner and beveled.

Auf ähnliche Weise kann die gesamte Profilierstation als Ganzes unter dem steuernden Einfluß des Abtastauges 43 und des Servomotors 44 verstellt werden, um automatisch jedes etwa auftretende axiale Kriechen des Rohres 15 auszugleichen.The entire profiling station can be adjusted as a whole under the controlling influence of the scanning eye 43 and the servo motor 44 to automatically each to compensate for any axial creep of the pipe 15 that may occur.

Damit die Einrichtung nach Pig. 5 rohrförmige Werkstücke 15 von unterschiedlichem Durchmesser aufnehmen kann, sind die Schneidbrennerbaugruppe 31 und das Abtastauge 43 zum Überwachen des Kriechens auf Führungen 48 und 49 mit Hilfe von Handrädern 51 und 52 senkrecht verstellbar. Zum gleichen Zweck läßt sich der Hauptträger 34 in seitlicher Richtung auf die Einrichtungen 16 zum Drehen des Werkstücks zu oder von ihnen weg bewegen.So that the Pig. 5 tubular workpieces 15 can accommodate different diameters, the cutting torch assembly 31 and the scanning eye 43 are for monitoring the creeping on guides 48 and 49 with the help of handwheels 51 and 52 vertically adjustable. For the same purpose can the main carrier 34 in the lateral direction to the devices 16 for rotating the workpiece to or from them move away.

Ansprüche;Expectations;

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Claims

AfSPEÜCHE

M Λ Control device for a device for cutting plates, pipes or the like. That makes it possible to use a To lead cut, each curved in the local plane of the workpiece and also opposite this local Plane is inclined, with a. Program display used which serves to define a predetermined curve and in relation to it an angle, characterized thereby η e t that a first scanning device (17) and a second Scanning device (24) are present, which are arranged so that they are on the curve display (12) and the corresponding Address angular representation (13), and are suitable for sending signals that allow relative movements between the workpiece and a cutting device (38) as well as angular movements between the cutting line and the local Level of the workpiece depending on the recorded Control program.

2. Control device according to claim 1, characterized in that

k e η η ze i c h η e t that it is with the sensing devices (17, 24) are photoelectric cells, and that the program display contains two lines (A, B) which relate to to a common reference line (11), and which the photoelectric cells with the aid of a scanning process be tracked *

3. Control device according to claim 1 or 2 in combination with a device for cutting plate-shaped or tubular Workpieces or the like, thereby g e k e η η ze i without, t ", that the cutting device (31) is suitable is to make a cut that is in the local plane of the Workpiece is curved and inclined to this plane.

4 · Control device according to claim 3 »thereby g e k e η η ζ e i c h η e t that the sensing devices (17 »- 24) are set up to control servomotors (36, 39),

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by means of which translational or rotary movements of the cutting device (31) are brought about with respect to the workpiece (15), which in turn depends on the program (14) moves vvird.

5. Control device according to claim 3 or 4, characterized in that that a further cooling device (43) is present, which serves to prevent any creep that may occur of the workpiece (1 !?) to be monitored and the cutting device (31) to be moved accordingly.

6. Control device according to claim 5, characterized in that it is the further cooling device (43) is a photoelectric cell, and that this sensing device is used for a further servomotor (44) while scanning a reference line (42) recorded on the workpiece (15).

7. Control device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the workpiece (17) is tubular and rotatably mounted on rollers (16) ″.

8. Control device according to claim 7, characterized in that the rollers (16) and the cutting device (31) are movable relative to one another with the aid of positioning devices (51, 52) in order to make it possible to use With the help of the cutting device, tubular 'workpieces of different Cut the diameter.

9. Method of controlling a device for cutting Plate or tubular workpieces or the like, which makes it possible to to make a cut that is curved in the local plane of the workpiece and inclined to this plane, the Includes means to provide a program representation showing a curve and a related angle be determined, characterized in that a first and a second scanning device are used, which are designed so that they are dependent on the curve representation or the corresponding angle representation

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operated and that these signals are used to Relative movements between the workpiece and a cutting device as well as angular movements between the cutting line and the local "plane of the workpiece according to the program representation to control.

10. Plate or tubular workpiece or the like., Durchg e k e η η indicates that the workpiece is under Use of a control device according to one of Claims 1 to 8 and / or using the method according to claim has been cut.

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