DE69201852T2

DE69201852T2 - Anlage zum Warmschmieden von Werkstücken ausgehend von Stäben.

Info

Publication number: DE69201852T2
Application number: DE69201852T
Authority: DE
Inventors: Denise Hoffbeck; Paul Morgen; Jean-Paul Rit
Original assignee: Ascometal SA
Current assignee: Ascometal France Holding SAS
Priority date: 1991-10-22
Filing date: 1992-10-21
Publication date: 1995-08-03
Anticipated expiration: 2012-10-22
Also published as: FR2682623A1; JPH06503515A; CA2098817A1; EP0539288B1; ATE120391T1; FR2682623B1; US5402663A; ES2073263T3; DE69201852D1; EP0539288A1; WO1993007976A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zum Warmschmieden von Werkstücken ausgehend von Stäben.
Es ist eine Anlage zum Warmschmieden von Werkstücken ausgehend von Stäben bekannt, die eine Einrichtung zum Erhitzen der Stäbe, beispielsweise mit Hilfe eines Induktionsofens, eine Einrichtung zum Längsverschieben der Stäbe in der Anlage, eine Abschereinrichtung, die warme, zum Gesenkschmieden bestimmte Rohlinge mit einer vorgegebenen Länge abschert und einen Anschlag zur Längeneinstellung des Rohlings sowie eine Einrichtung zur Aufrechterhaltung der Orientierung des abgescherten Rohlings in bezug auf ein Gesenk aufweist, eine Detektionseinrichtung für die Enden der Stäbe und eine Zurückweisungseinrichtung für Stäbe, die eine geringere Länge als die vorgegebene Länge besitzen, umfaßt (siehe beispielsweise die GB-A-2 059 325)
Diese Anlage detektiert die Enden der Stäbe, indem sie eine zwischen den erhitzten Stäben vorhandene Lücke über etwa zwei oder drei Stablängen stromauf der Abschereinrichtung erfaßt.
Die Ortungseinrichtung für die Enden der Stäbe umfaßt eine optische Kamera oder einen Ladungskopplungsaufnehmer oder photoelektrische Aufnehmer, die den Zwischenraum bzw. die Lücke zwischen den Stäben nachweisen.
Diese Anlage hat daher den prinzipiellen Nachteil, daß man hiermit nur die Enden der Stäbe detektieren kann.
Das detektierte Spiel, das zwischen den Stäben über zwei oder drei Stablängen vor der Abschereinrichtung vorhanden ist, wird normalerweise faktisch durch Schlupf absorbiert, weil die Verschiebung der Stäbe eine Verschiebung mit konstanter Geschwindigkeit ist, während sich der letzte Stab beim Abscheren fortlaufend verschiebt, weil er vor dem Abscheren angeschlagen hat.
Das Wegrücken und das Rutschen der Stäbe, die sich an dem beim Abscheren befindlichen Stab abstützen, führt zu einem beträchtlichen Fehler bei der Längenbestimmung und hat zur Folge, daß im Durchschnitt als Sicherheitsmaßnahme mindestens drei Rohling pro Stab, oft fünf oder sieben Rohlinge, zurückgewiesen werden.
Diese Zurückweisung von Rohlingen führt zu beträchtlichen Materialverlusten, zumindestens drei Leerschmiedevorgängen pro Stab und zu einer Verringerung der Ausbeute in bezug auf die Zahl der pro Stunde geschmiedeten Werkstücke.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und eine Anlage vorzuschlagen, die einen minimalen Materialausschuß, einen wirtschaftlichen Materialeinsatz und eine Produktionssteigerung sichert.
Diese Aufgabe wird durch eine Anlage zum Warmschmieden von Werkstücken ausgehend von Stäben gelöst mit einer Einrichtung zum Erhitzen der Stäbe, einer Einrichtung zum Längsverschieben der Stäbe in der Anlage, einer Abschereinrichtung, die warme, zum Gesenkschmieden bestimmte Rohlinge mit einer Länge 1 abschert und einen Anschlag zur Längeneinstellung des Rohlings sowie eine Einrichtung zur Aufrechterhaltung der Orientierung des abgescherten Rohlings in bezug auf ein Gesenk aufweist, einer Detektionseinrichtung für die Enden der Stäbe und einer Zurückweisungseinrichtung für Stäbe, die eine geringere Länge als l besitzen. Diese Anlage ist dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionseinrichtung aus mindestens einem Bildaufnehmer für die Enden der aneinandergefügten oder nicht aneinandergefügten Stäbe, der in einem Abstand L von der Abschereinrichtung angeordnet ist, und einem Rechner besteht, der die Zahl n = L/l der Rohlinge ausgehend von dem detektierten Ende ermittelt und einerseits an den Aufnehmer und andererseits an eine Einrichtung zum Messen der Länge L1 der Stäbe angeschlossen ist, wobei der Rechner die Zurückweisungseinrichtung für die Rohlinge, deren Länge geringer ist als l oder die zwei Enden von aneinandergefügten Stäben aufweisen, steuert.
Gemäß weiteren Merkmalen der Erfindung
- besteht der Bildaufnehmer der Enden der Stäbe aus mindestens einer Kamera,
- besteht der Bildaufnehmer der Enden der Stäbe aus zwei Kameras,
- weist die Detektionseinrichtung unter anderem einen Sensor zur Bestätigung des Schmiedevorganges auf,
- besteht die Meßeinrichtung für die Länge der Stäbe aus mindestens einer kalibrierten Rolle, die sich mit den Stäben nicht im Gleitkontakt befindet,
- weist der Rechner eine Speichereinrichtung für Anomalien und detektierte Ereignisse auf,
- besitzt die Anlage einen Sensor, der das Kippen von vor der Abschereinrichtung und nach der Längsverschiebungseinrichtung für die Stäbe angeordneten Stäbe detektiert.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus dem Lesen der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der einzigen Figur verständlich, die schematisch eine erfindüngsgemäß ausgebildete Anlage zum Warmschmieden von Werkstücke ausgehend von Stäben zeigt.
Die schematisch in der einzigen Figur dargestellte Anlage umfaßt einerseits ein Verteilungssystem 1 für Stäbe 2, die hintereinander auf einer Einrichtung 3 zum Längsverschieben derselben angeordnet werden, welche durch eine Rollenbahn gebildet wird, die aus einer Reihe von Mitnahme- und Führungsrollen 4, 5 und 6 für die Stäbe besteht, und andererseits ein Gesenk 7 zum gleichzeitigen Schmieden einer Vielzahl von Rohlingen, die von den Stäben 2 abgetrennt worden sind.
Zwischen dem Verteilungssystem 1 für die Stäbe 2 und dem Schmiedegesenk 7 umfaßt die Anlage in Verschiebungsrichtung der Stäbe 2 eine Meßeinrichtung für die Länge L1 der Stäbe 2, die beispielsweise durch eine kalibrierte Rolle 5 gebildet wird, welche drehbar angetrieben wird und im gleitfreien Kontakt mit den Stäben 2 steht, des weiteren eine Einrichtung 8 zum Erhitzen der Stäbe 2, beispielsweise einen Induktionsheizofen, eine Einrichtung 9 zum Abtrennen der Stäbe 2 in Rohlinge mit einer Länge l und eine Einrichtung 10 zum Zurückweisen von Rohlingen, die eine geringere Länge als l besitzen oder aus zwei Enden von aneinanderstoßenden Stäben gebildet sind.
Die Zurückweisungseinrichtung 10 wird beispielsweise durch einen Schwenkzapfen gebildet.
Die Abschereinrichtung 9 weist ferner einen einziehbaren Anschlag 11 auf, gegen den ein Ende der Stäbe 2 während des Abscherens des entsprechenden Stabes stößt, sowie eine nicht dargestellte Einrichtung zur Aufrechterhaltung der Orientierung des abgetrennten Rohlings in bezug auf das Schmiedegesenk 7.
Etwa in einer Länge L der abzutrennenden Stäbe und vorzugsweise vor den beiden Paaren der Rollen 6 besitzt die Anlage eine Detektionseinrichtung für die Enden der Stäbe, die durch einen Bildaufnehmer 12 für die Enden dieser Stäbe gebildet wird, beispielsweise von mindestens einer Kamera.
Die Kamera oder die Kameras 12 und die Meßeinrichtung 5 für die Länge L1 der Stäbe 2 sind an einen nicht dargestellten Rechner angeschlossen, der die Position eines jeden Stabes relativ zur Abschereinrichtung 9 validiert.
Der Rechner umfaßt eine Speichereinrichtung für Anomalien und detektierte Ereignisse.
Des weiteren besitzt die Anlage einen Sensor 16, der das Kippen von vor der Abschereinrichtung 9 und nach der Längsverschiebungseinrichtung 3 für die Stäbe angeordneten Stäbe 2 detektiert.
Der Sensor 16 stellt eine komplementäre Ortungseinrichtung dar, wenn der Stab 2 im extremen Fall nicht mehr durch die zwei Rollen 6 der Längsverschiebungseinrichtung 3 der Stäbe 2 gestützt wird.
Die Stäbe 2 werden auf der Rollenbahn 3 verteilt, und die Rolle 5 mißt die Länge L1 eines jeden Stabes.
Die Stäbe 2 werden erhitzt und passieren die Kamera oder die Kameras 12, die in einem Abstand L von der Abschereinrichtung 9 angeordnet sind und die aneinanderstoßenden oder nicht aneinanderstoßenden Enden der Stäbe 2 detektieren.
Die Abschereinrichtung 9 durchtrennt die Stäbe 2 in Rohlinge mit einer Länge l. Zwischen jedem Abschervorgang wird der Anschlag 11 eingezogen, um den Rohling abzuführen.
In Abhängigkeit von Informationen, die von der Kamera oder den Kameras 12 und von der Meßeinrichtung 5 für die Länge der Stäbe 2 geliefert werden, ermittelt der Rechner die Zahl n = L/l der Rohlinge ausgehend vom detektierten Ende.
In Abhängigkeit von der Position der Enden der Stäbe relativ zu den zwei Enden des Rohlings der Länge l und nach der Analyse durch den Rechner weist die Zurückweisungseinrichtung 10 einen Rohling oder maximal zwei Rohlinge zurück, wenn analysiert wurde, daß sich das Ende der Stäbe zu nahe an einem der Enden eines fehlerhaften und georteten Rohlings, d.h. eines Rohlings mit einer geringeren Länge als l oder mit zwei Enden von aneinanderstoßenden Stäben, befunden hat.
Es werden daher nur ein Rohling oder höchstens zwei Rohlinge zurückgewiesen, so daß auf diese Weise das Ausschußvolumen an Materie reduziert wird.
Um eine Kohärenz bei der Validierung sicherzustellen, ist am Schmiedegesenk 7 ein Aufnehmer 15 angeordnet, beispielsweise ein piezoelektrischer Aufnehmer, der sicherstellt, daß die Zurückweisungseinrichtung 10 das Werkstück wirksam zurückgewiesen hat, was einem Leerschmiedevorgang am Schmiedegesenk entspricht. Der Aufnehmer 15 ist ebenfalls an den Rechner angeschlossen.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Anlage ermöglicht somit, die Enden der erhitzten Stäbe, die aneinanderstoßen oder nicht aneinanderstoßen und manchmal durch gegenseitiges Abstützen eng aneinanderliegen, zu detektieren, und zwar mit einer solchen Genauigkeit über die Länge, daß nur die Rohlinge zurückgewiesen werden, deren Länge geringer ist als l oder die sich aus zwei Stabenden zusammensetzen.
Des weiteren wird der Leerschmiedevorgang bei einem Fehlen eines vorher zurückgewiesenen Rohlings validiert und korreliert.
Man kann in gleicher Weise mit Hilfe von zwei Kameras zur Detektion der Enden der Stäbe den Durchmesser oder die Seite oder Seiten der Stäbe messen, um das Volumen eines jeden Rohlings zu ermitteln.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Anlage sichert daher einen minimalen Materialausschuß, eine gleichermaßen minimale Zahl von Leerschmiedevorgängen, einen sparsamen Verbrauch an Material und Zeit sowie eine Produktionssteigerung der Werkstücke.

Claims

1. Anlage zum Warmschmieden von Werkstücken ausgehend von Stäben (2) mit

- einer Einrichtung (8) zum Erhitzen der Stäbe (2),

- einer Einrichtung (3) zum Längsverschieben der Stäbe (2) in der Anlage,

- einer Abschereinrichtung (9), die warme, zum Gesenkschmieden bestimmte Rohlinge mit einer Länge l abgibt und einen Anschlag (11) zur Längeneinstellung des Rohlings sowie eine Einrichtung zur Aufrechterhaltung der 0rientierung des abgescherten Rohlings in bezug auf ein Gesenk (7) aufweist,

- einer Detektionseinrichtung (12) für die Enden der Stäbe und

- einer Zurückweisungseinrichtung (10) für Stäbe, die eine geringere Länge als l besitzen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionseinrichtung aus mindestens einem Bildaufnehmer (12) für die Enden der aneinandergefügten oder nicht aneinandergefügten Stäbe, die in einem Abstand L von der Abschereinrichtung (9) angeordnet ist, und einem Rechner besteht, der die Zahl n=L/l der Rohlinge ausgehend von dem detektierten Ende ermittelt und einerseits an den Aufnehmer (12) und andererseits an eine Einrichtung (5) zum Messen der Länge Ll der Stäbe angeschlossen ist, wobei der Rechner die Zurückweisungseinrichtung (10) für die Rohlinge, deren Länge geringer ist als l oder die zwei Enden von aneinandergefügten Stäben aufweisen, steuert.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildaufnehmer (12) der Enden der Stäbe (2) aus mindestens einer Kamera besteht.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildaufnehmer (12) der Enden der Stäbe aus zwei Kameras besteht.

4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionseinrichtung unter anderem einen Sensor (15) zur Bestätigung des Schmiedevorganges aufweist.

5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messeinrichtung für die Länge Ll der Stäbe aus mindestens einer kalibrierten Rolle (5) besteht, die sich mit den Stäben (2) im Nichtgleitkontakt befindet.

6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner eine Speichereinrichtung für Anomalien und detektierte Ereignisse aufweist.

7. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Sensor (16) aufweist, der das Kippen von vor der Abschereinrichtung (9) und nach der Längsverschiebungseinrichtung (3) für die Stäbe angeordneten Stäbe detektiert.