EP1577056A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schleifen einer Walze - Google Patents

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EP1577056A1
EP1577056A1 EP05004238A EP05004238A EP1577056A1 EP 1577056 A1 EP1577056 A1 EP 1577056A1 EP 05004238 A EP05004238 A EP 05004238A EP 05004238 A EP05004238 A EP 05004238A EP 1577056 A1 EP1577056 A1 EP 1577056A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roll
grinding
roller
roll surface
workpiece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05004238A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dietmar Weiss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Waldrich Siegen Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Original Assignee
Waldrich Siegen Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Waldrich Siegen Werkzeugmaschinenfabrik GmbH filed Critical Waldrich Siegen Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Publication of EP1577056A1 publication Critical patent/EP1577056A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/36—Single-purpose machines or devices
    • B24B5/37—Single-purpose machines or devices for grinding rolls, e.g. barrel-shaped rolls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/02—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation according to the instantaneous size and required size of the workpiece acted upon, the measuring or gauging being continuous or intermittent

Definitions

  • the invention relates to a method for grinding a roll on a roll grinding machine, in which the roll surface is ground with a grinding wheel becomes. Furthermore, the invention relates to a roll grinding machine.
  • the invention is therefore based on the object, a roll grinding process and to provide an associated roll grinding machine, with which the previously known Disadvantages are avoided.
  • the manufacturing process for metal strips and foils and in particular the grinding process for those used there Rolling should be made more stable and independent of subjective assessments become. This is intended to increase the overall profitability of the process.
  • the invention thus provides that already in the roll grinding a Examination of the ground roll surface with respect to its geometry takes place, including this particular surface texture or microgeometry To understand is the working behavior of the roller and the quality the produced metal strip is crucial. Because the mistakes can be visual be detected because their cause in a shape deviation from the ideal geometry lies.
  • the invention thus makes it possible, from the multitude of known occurring, different surface defects automatically defined errors to recognize and classify, in a further step automatically determined Change grinding parameters, so that when re-grinding the roller avoid the known mistakes.
  • the evaluation is made on the basis of a Database with stored information in the manner of an expert system, the evaluation is automatic, without the intervention of the operator of the Machine is performed.
  • a development of the invention provides that the stored data on the Characteristics of the roll surface Target data and / or typical error data contain.
  • - preferably - typical faulty images are stored and used for comparison. That's exactly how it is possible that ideal, d. H. integrity surface textures for comparison are used, which are stored.
  • an optical sensor is preferably used.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention provides that the output Information according to the above step d) as a warning signal and then takes place if the result of the evaluation according to step c) above is a deviation of checked roll surface from the stored data on the condition the roll surface yields, over a given and stored Tolerance goes beyond.
  • a certain tolerance is allowed, within which certain geometric data of the roll surface may move. If the tolerance is left, a warning is issued, which makes it possible makes to respond even if significant editing errors still persist have not occurred or if they are still resolved with little effort can.
  • the output of the information according to the above step d) can be graphically displayed on a Machine control panel done. Alternatively or in addition, it can be provided that the output of the information takes place in printed form, which offers the advantage that then a written quality documentation exists.
  • the roll grinding machine for grinding a roll the grinding wheel for grinding the roll surface is characterized according to the invention by sensor means for checking the ground roll surface and for Recognizing the geometry, d. H. the surface texture or predefined Defect images of the roll surface and means for automatic evaluation the result of the defect inspection of the roll surface.
  • the means for automatic evaluation of the result of the rolling surface test have a memory, in contain data about the nature of the roll surface.
  • the sensor means for detecting the geometry the roller surface have a laser.
  • the sensor means a camera, in particular a digital camera, have.
  • FIGS. 1 and 2 show roll grinding machines 2 on which rolls be ground for rolling strips and foils of metal. Therefor a grinding wheel 4 is used, which is used to grind the outer jacket the roller is used.
  • the roll grinding machines shown correspond to the Type of construction known machines, so that an explanation of their structure is dispensable.
  • the roll grinding machine 2 is in the embodiment with an optical Sensor means 5 equipped in the form of a camera.
  • an optical Sensor means 5 equipped in the form of a camera.
  • Means in the form of video or line scan cameras for the detection of light and dark fields are suitable using appropriate software.
  • alternative also lasers for detecting the surface condition of the roller can be used.
  • the sensor means best test the roll surface 3 by: they are arranged perpendicular to the roll surface or perpendicular to the surface measure up.
  • the sensor means 5 optically detect the workpiece surface, ie the surface 3 of the ground roller 1.
  • the measured signals may become digital signals transformed.
  • a holder 8 can be seen, which the sensor means Keep 5 in the required position or these funds when needed in the required Drive position.
  • the sensor means 5 for scanning the roll surface can thereby attached to the existing measuring device of the roll grinding machine 2 become.
  • the measuring device is attached to a support, which in the longitudinal direction along the roller moves. In this arrangement and the movement explained above the sensor means 5 spiral the surface 3 of the rotating roller 1 from.
  • the recorded signals are saved to a fault library to be compared and evaluated (see below).
  • the means for automatically evaluating the measured signal are shown in FIG. 3 only shown very schematically and denoted by 6.
  • the CNC control of the machine 2 is included a memory 7 in connection, which is referred to in Fig. 3 as a fault library.
  • this memory comparison data are stored, which are used, for an automatic assessment of the ground surface 3 of the roll 1 to be able to make.
  • the comparison of the measured by the sensor means 5 Signals with the data from the error library 7 using stored there typical fault images, of which in the figures 5 to 18 a selection allows a statement as to whether a likewise stored Tolerance for certain errors (see below) is reached or exceeded.
  • a graphical representation of the determined Values and their relation to a given tolerance threshold are displayed. If applicable, exceedances of tolerance limits become displayed. In this case - that is, in the case of tolerance violations - also triggered warnings of various kinds, z. B. acoustic or visual signals be issued.
  • the described inspection process is part of the grinding process in the roll grinding machine 2 itself and detects possible errors on the finished ground roller surface.
  • Fig. 5a and 5b are in the front view of the roller and in radial section through plotted the roller chatter marks (also called Telusezähne or Steinplo).
  • the illustration is here as follows, as mentioned, exaggeratedly sketched, to better recognize the respective disorder.
  • Chatter marks are deviations of the macrogeometric Shape of the surface (eg of the shape of the circular cylinder) of the length, the corresponds to the effective grinding wheel width. They are usually close together (Distance: 3 to 5 mm). When sanding their position changes with the overlapping feed of the grinding wheel.
  • chatter marks arise from self-excited vibrations.
  • the periodic changing forces are due to uneven hardness of grinding wheel and workpiece, uneven dulling of the grinding wheel u. ä. caused.
  • the energy of the vibration is obtained from the machining process. chatter especially occur when the grinding wheel is dulled or over-dressed is.
  • Their frequency is close to natural frequencies of a machine group (mostly the system grinding wheel grinding wheel grinding wheel) or the workpiece.
  • Chatter marks can be achieved by dressing the grinding wheel and insert eliminate evenly separating grinding wheels, which are also at Add fine and finest grinding evenly.
  • Facets are also called stripes, lines or cross-cuts.
  • facets are deviations of the macrogeometric shape the surfaces (eg of the shape of the circular cylinder) over the whole or one Part of the workpiece length, regardless of the effective wheel width. she are usually parallel or only slightly inclined to the workpiece axis and exist from small, mostly difficult to detect elevations and depressions of the workpiece surface.
  • Facets can be removed by peeling off the surface with a dovetailed steel strip or clearly visible with copper wire. In the latter method they occur even more apparent when the workpiece surface is thinly painted with oil and chalk becomes.
  • Fig. 6a and 6b are in the front view of the roller and in radial section through The roller facets are represented from machine malfunctions.
  • the exciters work only on a part of the workpiece circumference or the Workpiece length, so formed only there causally produced facets, but mostly over the entire workpiece after-run facets (see under 2. 4.) pull.
  • the excitation speed can also be a multiple of the rotational speed.
  • the grinding pressure is higher than the grinding spindle centering hydrodynamic Pressure in the grinding spindle bearing or workpiece rigidity. It builds up a self-excited vibration for a short time.
  • the grinding wheel is turned on hard until a hard surface skin is ground down. After intermediate dressing, with changed cutting conditions, especially with other workpiece speed, further ground.
  • Fig. 9 shows schematically a defect image in the form of tracking facets.
  • Remedy dressing the grinding wheel, grinding with changed cutting conditions, especially other workpiece speed and smaller cutting performance.
  • Fig. 10a and 10b is in the front view of the roller and in radial section to see a checkerboard pattern through the roller.
  • the checkerboard pattern is a deviation of the macrogeometric Shape of the surface, formed from the superposition of chatter marks and facets.
  • the normally parallel to the workpiece axis facets are interrupted by the wandering with the feed of the grinding wheel Chatter marks.
  • Remedy re-balancing and dressing of the grinding wheel and re-balancing and passive insulation of the grinding motor.
  • 11 a, 11 b and 11 c is schematically a defect image in the form of a Dralls in the front view of the roller and in axial section through the roller in represented two different embodiments of the twist.
  • the twist is also called spiral or oblique line.
  • the twist is a microgeometric deviation from the normal Surface shape. It is formed by evenly distributed irregularities on the workpiece surface (eg commas or the rest of the surface) light or dark spots). The eye captures these irregularities as parallel lines. The slope of these lines can be any Assume value and is from the ratio of the grinding wheel speed to Workpiece speed dependent.
  • a du d w ⁇ (n W / n S ) with the workpiece diameter d W in mm, the workpiece speed n W in rpm and the grinding wheel rpm n S in rpm.
  • swirl lines overlap in different looks, so you can use them to sort out for measuring. Are the irregularities in the surface exactly in the direction of the workpiece axis, swirl lines of facets can be difficult to distinguish.
  • the grinding wheel is at the speed of revolution or a multiple thereof due to inaccuracies or errors in the system grinding spindle - grinding spindle bearing excited to forced vibrations. This makes them uniform loaded. Highest, short-term load break stronger and mark on the workpiece surface. The resulting spin pattern distinguishes usually not from the swirl of grinding wheel defects.
  • the defect image is outlined in the form of a rhombus pattern.
  • Diamond patterns are special forms of twist. They arise for longitudinal grinding with little or no grinding wheel infeed. At the Grinding the workpiece in a feed direction incurred swirl when blending in the other direction superimposed new swirl lines, without that the original ones are removed.
  • FIG. 13 shows the error image at feed marks in the front view of FIG Roller.
  • Feed marks are spiraling lines with steep Rise, which depends on the workpiece speed and the feed.
  • Remedy Reduction of the grinding pressure and change of the ratio of workpiece speed to feed. Rounding the cutting edges of the grinding wheel.
  • Figs. 14a and 14b show an error image in the form of scratches in front view the roller and in axial section through the roller.
  • scratches or commas are narrow depressions in the circumferential direction in the microgeometric shape of the workpiece surface.
  • Fig. 15 is a defect image in the form of a shell pattern, also orange pattern called, shown in the front view of the roller.
  • Peel patterns are macrogeometric deviations in the Surface shape of a workpiece in the form of bowl-shaped depressions.
  • Shell patterns are caused by vibrations of the dressing diamond during dressing, caused by faulty brackets or guide of the diamond or if the diamond is not arranged securely.
  • Dull Diamonds favor shell formation.
  • Figures 16a and 16b show a defect image in the form of grooves in the front view the roller and in axial section through the roller.
  • grooves are macrogeometric deviations in the surface shape a workpiece, circumferentially circumferentially spaced Abrichtvorschubs.
  • Fig. 17 is a defect image in the form of clouds - also called Schlieren - in the Front view of the roller shown.
  • Clouds are large, irregular in shape the microgeometry of the workpiece surface, the fine or Finely ground surfaces occur and by different reflection become visible.
  • Clouds are caused by aperiodic stiffness changes between grinding wheel and workpiece during the course of the movement, mainly occurring on older machines, or by insufficient, uneven Grinding pressure reduction during grinding with the next coarser grinding wheels.
  • Clouds generated by aperiodic stiffness changes can not be eliminated with simple means. They can be reduced by grinding with very low grinding pressure. In clouds caused by insufficient Abrasion pressure must be caused once again with coarser Grinding wheels are ground.
  • Actions can be from the outside (eg, by impacts that are slow decay), from the workpiece (eg limited zones of different hardness), from of the machine (eg emergence of the feed drive racks on the drive pinion) or from the coolant (eg abrasive slug between grinding wheel and workpiece).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen einer Walze (1) auf einer Walzenschleifmaschine (2), bei dem die Walzenoberfläche (3) mit einer Schleifscheibe (4) geschliffen wird. Zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit ist das Verfahren erfindungsgemäß durch die folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet: a) Schleifen der Walzenoberfläche (3) mit der Schleifscheibe (4) in der Walzenschleifmaschine (2); b) Anschließendes oder gleichzeitiges Prüfen der geschliffenen Walzenoberfläche (3) auf Fehler mit einem Sensormittel (5) zum Erkennen der Geometrie der Walzenoberfläche (3); c) Anschließendes automatisches Auswerten des Ergebnisses der Prüfung der Walzenoberfläche (3) gemäß Schritt b) durch automatischen Vergleich des Ergebnisses der Prüfung mit gespeicherten Daten über die Beschaffenheit der Walzenoberfläche (3); d) Automatisches Ausgeben einer Information über das Auswerteergebnis gemäß Schritt c). Des weiteren betrifft die Erfindung eine Walzenschleifmaschine.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schleifen einer Walze auf einer Walzenschleifmaschine, bei dem die Walzenoberfläche mit einer Schleifscheibe geschliffen wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Walzenschleifmaschine.
Bei der Herstellung von Bändern und Folien aus Metall wird dieses mittels Walzen' solange gewalzt, bis eine definierte Banddicke und auch eine gewünschte Oberflächenbeschaffenheit erreicht ist. Um eine hinreichende Qualität des Metallbandes sicherzustellen, wird das Metallband bei einem der letzten Produktionsschritte mit Sensorsystemen gescannt und auf Oberflächenfehler hin untersucht. Die gescannten Bilder werden mit vorhandenen gespeicherten Fehlerbildern verglichen und so Auffälligkeiten festgestellt. Als fehlerhaft klassifizierte Bandabschnitte werden als Ausschuss verworfen.
Für die Untersuchung des Metallbandes kommen handelsübliche Sensoren zum Einsatz. Gleichermaßen vorbekannt sind Auswertesysteme, in denen eine geeignete Bilderkennungssoftware sowie eine Auswertesoftware verwendet werden.
Dabei ist es bekannt, dass ein großer Teil der Oberflächenfehler des Metallbandes durch Fehler auf der Walzenoberfläche verursacht werden. Hierbei ist einerseits zwischen solchen Fehlern zu unterscheiden, die im Laufe des Walzprozesses auf der Walzenoberfläche entstehen, und solchen Fehlern andererseits, die bereits bei der Herstellung der Walze vorhanden sind.
Bei der Walzenbearbeitung ist es bekannt, ein weitgehend automatisiertes Herstellverfahren einzusetzen, das eine hohe Präzision der Walzenoberflächengeometrie durch einen Schleifprozess sicherstellt, d. h. beim letzten Schleifvorgang an einer neuen Walze oder bei der Wiederaufbereitung bereits benutzter Walzen vor dem erneuten Einsatz. Dabei findet auch beim Walzenschleifen eine Qualitätskontrolle in der Weise statt, dass die Walzenoberfläche visuell durch erfahrenes Bedienpersonal inspiziert wird, um auf gegebenenfalls vorhandene Fehlbearbeitungen schließen zu können.
Diese Art der Qualitätsprüfung erfordert substantielle Erfahrungen des Qualitätsprüfers, da eine Vielfalt möglicher Fehler zu berücksichtigen ist. Das Ergebnis der Qualitätsprüfung ist allerdings in nicht unerheblichem Maße subjektiv und von der Einschätzung des Prüfers abhängig.
Eine nicht erkannte Schadhaftigkeit der Walzen während des Schleifprozesses stellt sich erst sehr viel später beim Walzen der Bänder oder Folien heraus, das allerdings relativ schnell, nämlich bereits nach einigen hundert Metern Bandlänge, d. h nach etwa 3 bis 4 Minuten Produktionszeit.
Übersehene oder falsch klassifizierte Fehler beim Schleifen der Walzen haben daher einen sehr negativen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit des Herstellverfahrens von Bändern oder Folien.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Walzenschleifverfahren und eine zugehörige Walzenschleifmaschine zu schaffen, mit dem die vorbekannten Nachteile vermieden werden. Der Herstellprozess für Bänder und Folien aus Metall und insbesondere der Schleifprozess für die dort zum Einsatz kommenden Walzen soll stabiler und unabhängig von subjektiven Einschätzungen gemacht werden. Damit soll insgesamt die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens erhöht werden.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
  • a) Zunächst wird die Walzenoberfläche mit der Schleifscheibe in der Walzenschleifmaschine geschliffen.
  • b) Anschließend oder gleichzeitig wird die geschliffene Walzenoberfläche mit einem Sensormittel zum Erkennen der Geometrie der Walzenoberfläche auf Fehler geprüft.
  • c) Hieran anschließend erfolgt ein automatisches Auswerten des Ergebnisses der Prüfung der Walzenoberfläche gemäß Schritt b) durch automatischen Vergleich des Ergebnisses der Prüfung mit gespeicherten Daten über die Beschaffenheit der Walzenoberfläche.
  • d) Schließlich erfolgt ein automatisches Ausgeben einer Information über das Auswerteergebnis gemäß Schritt c).
    • Die Erfindung stellt also darauf ab, dass bereits in der Walzenschleifmaschine eine Untersuchung der geschliffenen Walzenoberfläche bezüglich ihrer Geometrie erfolgt, wobei hierunter insbesondere die Oberflächenbeschaffenheit bzw. Mikrogeometrie zu verstehen ist, die für das Arbeitsverhalten der Walze und die Qualität des hergestellten Metallbandes entscheidend ist. Denn die Fehler können optisch erfaßt werden, da ihre Ursache in einer Gestaltabweichung von der Idealgeometrie liegt. Die Erfindung ermöglicht es somit, aus der Vielzahl der bekanntermaßen vorkommenden, unterschiedlichsten Oberflächenfehler definierte Fehler automatisch zu erkennen und zu klassifizieren, in einem weiteren Schritt automatisch bestimmte Schleifparameter zu verändern, so daß sich beim Nachschleifen der Walze die bekannten Fehler vermeiden lassen.
    Damit diese Untersuchung zum einen schnell und wirtschaftlich erfolgen kann und andererseits frei von subjektiver Beurteilung ist, erfolgt die Bewertung anhand einer Datenbank mit gespeicherten Informationen nach Art eines Expertensystems, wobei die Bewertung automatisch, ohne Einschaltung des Bedienpersonals der Maschine durchgeführt wird.
    Eine Fortbildung der Erfindung sieht vor, dass die gespeicherten Daten über die Beschaffenheit der Walzenoberfläche Solldaten und/oder typische Fehlerdaten enthalten. Hierunter ist zu verstehen, dass - vorzugsweise - typische Fehlerbilder gespeichert sind und zum Vergleich herangezogen werden. Genauso ist es auch möglich, dass ideale, d. h. einwandfreie Oberflächenbeschaffenheiten für den Vergleich herangezogen werden, die gespeichert sind.
    Für die Fehlerprüfung der geschliffenen Walzenoberfläche gemäß obigem Schritt b) kommt bevorzugt ein optischer Sensor zum Einsatz.
    Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die ausgegebene Information gemäß obigem Schritt d) als Warnsignal und dann erfolgt, wenn das Ergebnis der Auswertung gemäß obigem Schritt c) eine Abweichung der geprüften Walzenoberfläche von den gespeicherten Daten über die Beschaffenheit der Walzenoberfläche ergibt, die über eine vorgegebene und gespeicherte Toleranz hinausgeht. Dabei wird also eine gewisse Toleranz zugelassen, innerhalb der sich gewisse Geometriedaten der Walzenoberfläche bewegen dürfen. Wird die Toleranz verlassen, erfolgt eine entsprechende Warnung, was es möglich macht, bereits dann zu reagieren, wenn nennenswerte Bearbeitungsfehler noch nicht eingetreten sind bzw. wenn diese noch mit geringem Aufwand behoben werden können.
    Die Ausgabe der Information gemäß obigem Schritt d) kann graphisch auf einem Maschinenbedienpult erfolgen. Alternativ oder additiv kann vorgesehen werden, dass die Ausgabe der Information in gedruckter Form erfolgt, was den Vorteil bietet, dass dann eine schriftliche Qualitätsdokumentation vorliegt.
    Die Walzenschleifmaschine zum Schleifen einer Walze, die eine Schleifscheibe zum Schleifen der Walzenoberfläche aufweist, ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch Sensormittel zum Prüfen der geschliffenen Walzenoberfläche und zum Erkennen der Geometrie, d. h. der Oberflächenbeschaffenheit bzw. von vordefinierten Fehlerbildern der Walzenoberfläche sowie Mittel zum automatischen Auswerten des Ergebnisses der Fehlerprüfung der Walzenoberfläche.
    Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die Mittel zum automatischen Auswerten des Ergebnisses der Prüfung der Walzenoberfläche einen Speicher aufweisen, in dem Daten über die Beschaffenheit der Walzenoberfläche enthalten sind.
    Ferner kann vorgesehen werden, dass die Sensormittel zum Erkennen der Geometrie der Walzenoberfläche einen Laser aufweisen. Alternativ können die Sensormittel eine Kamera, insbesondere eine digitale Kamera, aufweisen.
    Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen ist es möglich, eine schnelle und wirtschaftliche Prüfung und Beurteilung der Oberflächengeometrie der geschliffenen Walze vorzunehmen, bevor sie zum Einsatz kommt. Oberflächenfehler können daher in einem führen Stadium erkannt und behoben werden.
    In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
    Fig. 1
    eine Walzenschleifmaschine in perspektivischer Ansicht,
    Fig. 2
    eine alternative Ausführung der Walzenschleifmaschinen in perspektivischer Ansicht,
    Fig. 3
    die Darstellung eines Flussdiagramms für die Prüfung und Bewertung des Ergebnisses des Walzenschleifprozesses,
    Fig. 4
    die Walzenschleifmaschine nach Fig. 1 in der Vorderansicht,
    Fig. 5a und Fig. 5b
    schematisch ein erstes Fehlerbild in Form von Rattermarken in der Vorderansicht der Walze sowie im Radialschnitt durch die Walze,
    Fig. 6a und Fig. 6b
    schematisch ein zweites Fehlerbild in Form von Facetten aus Maschinenstörungen in der Vorderansicht der Walze sowie im Radialschnitt durch die Walze,
    Fig. 7
    schematisch ein drittes Fehlerbild in Form von Facetten als Folge von Unterbrechungen der Werkstückoberfläche in der Vorderansicht der Walze,
    Fig. 8
    schematisch ein viertes Fehlerbild in Form von Anschnittfacetten in der Vorderansicht der Walze,
    Fig. 9
    schematisch ein fünftes Fehlerbild in Form von Nachlauffacetten in der Vorderansicht der Walze,
    Fig. 10a und Fig. 10b
    schematisch ein sechstes Fehlerbild in Form eines Schachbrettmusters in der Vorderansicht der Walze sowie im Radialschnitt durch die Walze,
    Fig. 11a, Fig. 11b und Fig. 11 c
    schematisch ein siebtes Fehlerbild in Form eines Dralls in der Vorderansicht der Walze sowie im Axialschnitt durch die Walze in zwei unterschiedlichen Ausgestaltungen des Dralls,
    Fig. 12
    schematisch ein achtes Fehlerbild in Form eines Rautenmusters in der Vorderansicht der Walze,
    Fig. 13
    schematisch ein neuntes Fehlerbild in Form von Vorschubmarkierungen in der Vorderansicht der Walze,
    Fig. 14a und Fig. 14b
    schematisch ein zehntes Fehlerbild in Form von Kratzern in der Vorderansicht der Walze sowie im Axialschnitt durch die Walze,
    Fig. 15
    schematisch ein elftes Fehlerbild in Form eines Schalenmusters in der Vorderansicht der Walze,
    Fig. 16a und Fig. 16b
    schematisch ein zwölftes Fehlerbild in Form von Rillen in der Vorderansicht der Walze sowie im Axialschnitt durch die Walze,
    Fig. 17
    schematisch ein dreizehntes Fehlerbild in Form von Wolken in der Vorderansicht der Walze und
    Fig. 18
    schematisch ein vierzehntes Fehlerbild in Form von grobflächigen, klar begrenzten Markierungen in der Vorderansicht der Walze.
    In den Figuren 1 und 2 sind Walzenschleifmaschinen 2 zu sehen, auf denen Walzen für das Walzen von Bändern und Folien aus Metall geschliffen werden. Hierfür kommt eine Schleifscheibe 4 zum Einsatz, die zum Schleifen des Außenmantels der Walze dient. Die dargestellten Walzenschleifmaschinen entsprechen von der Bauart her den bekannten Maschinen, so dass eine Erläuterung ihres Aufbaus entbehrlich ist.
    Nach Beendigung des üblichen Schleifprozesses erfolgt eine Inspektion und Beurteilung der Oberfläche bei sich drehender Walze, was im Stand der Technik von einem erfahrenen Bedienungsmann durchgeführt wird, der allerdings seiner subjektiven Einschätzung unterliegt.
    Der erfindungsgemäße Vorschlag - als Alternative zum visuellen Beurteilen der Walzenoberfläche durch das Bedienpersonal - ist in Fig. 3 dargestellt.
    Die Walzenschleifmaschine 2 ist im Ausführungsbeispiel mit einem optischen Sensormittel 5 in Form einer Kamera ausgestattet. Zum Einsatz kommen handelsübliche Mittel in Form von Video- oder Zeilenkameras, die zur Hell-Dunkelfelderkennung unter Einsatz entsprechender Software geeignet sind. Alternativ sind auch Laser zur Detektion der Oberflächenbeschaffenheit der Walze einsetzbar. Die Sensormittel prüfen die Walzenoberfläche 3 am besten dadurch, dass sie senkrecht zur Walzenoberfläche angeordnet werden bzw. senkrecht zur Oberfläche messen.
    Die Sensormittel 5 erfassen optisch die Werkstückoberfläche, also die Oberfläche 3 der geschliffenen Walze 1. Die gemessenen Signale werden ggf. in digitale Signale umgewandelt. In Fig. 4 ist eine Halterung 8 zu erkennen, die die Sensormittel 5 in der benötigten Position halten bzw. die diese Mittel bei Bedarf in die benötigte Position fahren. Die Sensormittel 5 zur Abtastung der Walzenoberfläche können dabei an die vorhandene Messeinrichtung der Walzenschleifmaschine 2 angebaut werden. Die Messeinrichtung ist an einem Support befestigt, der in Längsrichtung an der Walze entlang fährt. Bei dieser Anordnung und der oben erläuterten Bewegung tasten die Sensormittel 5 die Oberfläche 3 der sich drehenden Walze 1 spiralförmig ab. Die aufgenommenen Signale werden gespeichert, um mit einer Fehlerbibliothek verglichen und ausgewertet zu werden (s. unten).
    Die Mittel zum automatischen Auswerten des gemessenen Signals sind in Fig. 3 nur sehr schematisch dargestellt und mit 6 bezeichnet. In der Maschinensteuerung erfolgt die Signalauswertung. Hierzu steht die CNC-Steuerung der Maschine 2 mit einem Speicher 7 in Verbindung, der in Fig. 3 als Fehlerbibliothek bezeichnet ist. In diesem Speicher sind Vergleichsdaten gespeichert, die herangezogen werden, um eine automatische Beurteilung der geschliffenen Oberfläche 3 der Walze 1 vornehmen zu können. Der Vergleich des von den Sensormitteln 5 gemessenen Signals mit den Daten aus der Fehlerbibliothek 7 unter Heranziehung dort gespeicherter typischer Fehlerbilder, von denen in den Figuren 5 bis 18 eine Auswahl dargestellt wird, erlaubt eine Aussage dahingehend, ob eine ebenfalls gespeicherte Toleranz für gewisse Fehler (s. unten) erreicht bzw. überschritten ist. Die ermittelten Fehler werden also datentechnisch erfasst und klassifiziert (s. unten), wodurch eine große Breite an Anwendungen und möglichen Fehlern abgedeckt werden kann. Allerdings kommt es nur zur Erfassung von Fehlern aus dem Schleifprozess, nicht zur Erfassung von bandspezifischen Fehlern, die ja auch eine andere Ursache als Walzen-Schleiffehler haben.
    An einem Maschinenbedienpult kann eine graphische Darstellung der ermittelten Werte und ihr Verhältnis zu einer vorgegebenen Toleranzschwelle angezeigt werden. Gegebenenfalls vorhandene Überschreitungen von Toleranzgrenzen werden angezeigt. Dabei können in diesem Falle - also bei Toleranzüberschreitungen - auch Warnungen diverser Art ausgelöst, z. B. akustische oder visuelle Signale ausgegeben werden.
    Am Maschinenbedienpult können des weiteren Prüfberichte ausgedruckt werden, die als Nachweis der erreichten Qualität dienen.
    Liegen die ermittelten Fehler der Walzenoberfläche 3 innerhalb vorgegebener Toleranzen, d. h. innerhalb definierter Grenzwerte, erfolgt eine automatische Freigabe der geschliffenen Walze. Ist dies nicht der Fall, erfolgt eine Sperrung des Werkstücks, so dass gezielte Maßnahmen eingeleitet werden können, um es unter Qualitätsgesichtspunkten noch tauglich zu machen (Nacharbeitung).
    Wie zu sehen, erfolgt also eine automatische Qualitätsprüfung der geschliffenen Walze bereits auf der Maschine. Das Ergebnis der Prüfung ist entweder die Freigabe oder die Sperrung der Walze. Hierdurch wird die Ausschussquote beim Walzen erheblich verringert.
    Das beschriebene Inspektionsverfahren ist ein Bestandteil des Schleifprozesses in der Walzenschleifmaschine 2 selber und detektiert mögliche Fehler auf der fertig geschliffenen Walzenoberfläche.
    Dabei wird unabhängig vom Maschinenbediener und auch unabhängig vom Walzenwerkstoff (Schmiedestahl/Guss) automatisch nach der Beendigung des Schleifens die Walzenoberfläche inspiziert und beurteilt. Das Ergebnis wird protokolliert und dient als Qualitätssicherungsnachweis der Walze für die Produktion von Metallband bzw. metallischen Folien.
    Für die Zuordnung der ermittelten Oberflächensignale zu den gespeicherten typischen Fehlerbildern dient eine geeignete Bilderkennungssoftware (nach Art eines neuronalen Systems), die als solche im Stand der Technik hinlänglich bekannt ist.
    Wesentliche Bedeutung für die Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Konzepts hat dabei, wie gut es gelingt, gemessene Signale (Bilder) der Walzenoberfläche 3 typischen Fehlerbildern zuzuordnen, die im Speicher 7 hinterlegt sind.
    Beispielhafte Angaben hierzu finden sich in den Figuren 5 bis 18, die mögliche Fehlerbilder zeigen. Aus der nachfolgenden Beschreibung dieser Figuren geht nicht nur hervor, wie das typische Fehlerbild des jeweiligen Fehlers aussieht, sondern auch, was zur Behebung des Fehlers geändert werden muss.
    Die Figuren, mit den jeweiligen Fehlern, sind teilweise nur schematisch und zeigen die jeweiligen Fehler in übertriebener Weise. Gezeigt ist zumeist zumindest jeweils der Blick auf die Oberfläche 3 der Walze 1.
    1. Rattermarken
    In Fig. 5a und 5b sind in der Vorderansicht der Walze sowie im Radialschnitt durch die Walze Rattermarken eingezeichnet (auch Mäusezähne oder Steinschläge genannt). Die Darstellung ist hier wie im folgenden, wie erwähnt, übertrieben skizziert, um die jeweilige Störung besser erkennen zu können.
    Erscheinungsbild: Rattermarken sind Abweichungen der makrogeometrischen Gestalt der Oberfläche (z. B. von der Form des Kreiszylinders) von der Länge, die der wirksamen Schleifscheibenbreite entspricht. Sie liegen meist eng zusammen (Abstand: 3 bis 5 mm). Beim Längenschleifen wechselt ihre Lage mit dem sich überschneidenden Vorschub der Schleifscheibe.
    Ursache: Die Rattermarken entstehen aus selbsterregten Schwingungen. Die periodisch wechselnden Kräfte werden durch ungleiche Härte von Schleifscheibe und Werkstück, ungleiche Abstumpfung der Schleifscheibe u. ä. hervorgerufen. Die Energie der Schwingung wird aus dem Zerspanvorgang bezogen. Rattermarken treten vor allem auf, wenn die Schleifscheibe abgestumpft oder zu fein abgerichtet ist. Ihre Frequenz liegt in der Nähe von Eigenfrequenzen einer Maschinengruppe (meist des Systems Schleifspindel-Schleifscheibenaufnahme-Schleifscheibe) oder des Werkstücks.
    Abhilfe: Rattermarken lassen sich durch Abrichten der Schleifscheibe und Einsatz von gleichmäßig scheidenden Schleifscheiben beseitigen, die sich auch beim Fein- und Feinstschleifen gleichmäßig zusetzen.
    2. Facetten
    Facetten werden auch Streifen, Linien oder Querschläge genannt.
    Erscheinungsbild: Facetten sind Abweichungen der makrogeometrischen Gestalt der Oberflächen (z. B. von der Form des Kreiszylinders) über die ganze oder einen Teil der Werkstücklänge, unabhängig von der wirksamen Scheibenbreite. Sie liegen meist parallel oder nur gering geneigt zur Werkstückachse und bestehen aus kleinen, meist schwer messbaren Erhöhungen und Vertiefungen der Werkstückoberfläche.
    Facetten lassen sich durch Abziehen der Oberfläche mit tuschiertem Stahlband oder mit Kupferdraht deutlich sichtbar machen. Bei letzterem Verfahren treten sie noch stärker hervor, wenn die Werkstückoberfläche dünn mit Öl und Kreide bestrichen wird.
    Folgende Arten von Facetten sind zu unterseiden:
    2. 1. Facetten aus Maschinenstörungen
    In Fig. 6a und 6b sind in der Vorderansicht der Walze sowie im Radialschnitt durch die Walze Facetten aus Maschinenstörungen dargestellt.
    Ursache: Diese Facetten entstehen aus erzwungenen Schwingungen der Antriebe (Motoren) oder der Antriebselemente (Zahnräder, Ketten, Mitnehmer) sowie durch Reibung (ungünstige Auflage des Werkstückes in den Setzstöcken, anlaufende Maschinenteile) und aus Eigenschwingungsformen des Werkstücks. Je klarer sie hervortreten, desto mehr ist ihre Entstehungsursache auf der Werkstückseite zu suchen.
    Wirken die Erregerkräfte nur auf einen Teil des Werkstückumfangs oder der Werkstücklänge, so bilden sich nur dort ursächlich erzeugte Facetten, die aber meist über das ganze Werkstück Nachlauffacetten (s. unter Ziffer 2. 4.) nach sich ziehen.
    Häufig lässt sich die Störquelle durch Auszählen der Facetten oder Messen ihres Abstandes ermitteln und der Fehler beheben. Es gilt für die Erregerdrehzahl (in U/min) ne = (dW/a) × nW, mit dem Werkstückdurchmesser dW in mm, der Werkstückdrehzahl nW in U/min) und dem Facettenabstand a in mm. Die Erregerdrehzahl kann auch ein Vielfaches der Umlaufdrehzahl sein.
    2. 2. Facetten als Folge von Unterbrechungen der Werkstückoberfläche
    In Fig. 7 sind Facetten als Folge von Unterbrechungen der Werkstückoberfläche gezeigt.
    Ursache: Beim Schleifen unterbrochener Werkstückoberflächen (z. B. Keilnuten) verlagern sich durch den unterschiedlichen Schleifdruck Werkstück- und Schleifscheibenachse. Beim Längenschleifen bauen sich diese Verlagerungen auch nach Anschnitt des vollen Werkstückumfangs nur langsam wieder ab.
    Abhilfe: Schleifen mit hoher Werkstückdrehzahl, scharfer Schleifscheibe und geringer Zerspanleistung beim Fertigschleifen wirken dieser Art von Facetten entgegen.
    2. 3. Anschnittfacetten
    In Fig. 8 sind schematisch Anschnittfacetten dargestellt.
    Ursache: Beim Anschnitt der Schleifscheibe auf harten, glatten Werkstückoberflächen wird der Schleifdruck höher als der die Schleifspindel zentrierende hydrodynamische Druck in der Schleifspindellagerung oder die Werkstücksteifigkeit. Es baut sich kurzzeitig eine selbsterregte Schwingung auf.
    Abhilfe: Die Schleifscheibe wird hart angestellt, bis eine harte Oberflächenhaut heruntergeschliffen ist. Nach dem Zwischenabrichten wird mit geänderten Zerspanbedingungen, vor allem mit anderer Werkstückdrehzahl, weitergeschliffen.
    2. 4. Nachlauffacetten
    Fig. 9 zeigt schematisch ein Fehlerbild in Form von Nachlauffacetten.
    Ursache: Entstehen aus der unter Ziffer 2. 1. bis 2. 3. genannten Gründen auf einem Teil der Werkstückoberfläche Facetten, kann sich beim Längsschleifen auf Grund des damit verbundenen unterschiedlichen Schleifdrucks und wegen der Überdeckung des Vorschubs der Schleifscheibe ein Schwingungszustand erhalten, obgleich keine ursächliche Störung mehr vorhanden ist. Es bilden sich Nachlauffacetten, deren Erscheinungsbild den ursächlich entstandenen Facetten gleich oder ähnlich ist. Nachlauffacetten entstehen vor allem auf schlanken Werkstücken.
    Abhilfe: Abrichten der Schleifscheibe, Weiterschleifen mit geänderten Zerspanbedingungen, vor allem andere Werkstückdrehzahl und kleinere Zerspanleistung.
    3. Schachbrettmuster
    In Fig. 10a und 10b ist in der Vorderansicht der Walze sowie im Radialschnitt durch die Walze ein Schachbrettmuster zu sehen.
    Erscheinungsbild: Das Schachbrettmuster ist eine Abweichung der makrogeometrischen Form der Oberfläche, gebildet aus der Überlagerung von Rattermarken und Facetten. Die normalerweise parallel zur Werkstückachse laufenden Facetten werden unterbrochen durch die mit dem Vorschub der Schleifscheibe wandernden Rattermarken.
    Ursache: Der selbsterregten Schwingung, die Rattermarken erzeugt, ist eine erzwungene Schwingung überlagert. Die Erregung kommt meist von der Schleifradseite aus Unwuchten der Schleifscheibe oder des Schleifscheibenmotors und dessen elektrischen Fehlern (Oberschwingungen der Umlaufdrehzahl des Schleifmotors).
    Abhilfe: Nachwuchten und Abrichten der Schleifscheibe sowie Nachwuchten und passive Isolierung des Schleifmotors. 4. Drall
    In den Figuren 11 a, 11 b und 11 c ist schematisch ein Fehlerbild in Form eines Dralls in der Vorderansicht der Walze sowie im Axialschnitt durch die Walze in zwei unterschiedlichen Ausgestaltungen des Dralls dargestellt.
    Der Drall wird auch als Spirale oder als Schräglinie bezeichnet.
    Erscheinungsbild: Der Drall ist eine mikrogeometrische Abweichung von der normalen Oberflächengestalt. Er wird gebildet durch gleichmäßig verteilte Unregelmäßigkeiten auf der Werkstückoberfläche (z. B. Kommas oder zur übrigen Oberfläche hell oder dunkel wirkende Stellen). Das Auge erfasst diese Unregelmäßigkeiten als parallel laufende Linien. Die Steigung dieser Linien kann jeden beliebigen Wert annehmen und ist vom Verhältnis der Schleifscheibendrehzahl zur Werkstückdrehzahl abhängig.
    Für den Abstand der (gedachten) Drall-Linien gelten unter Vernachlässigung der Schraubenlinie folgende Beziehungen:
    Abstand der Drall-Linien in Werkstückumfangsrichtung (in mm) adu = dw × (nW/nS) mit dem Werkstückdurchmesser dW in mm, der Werkstückdrehzahl nW in U/min und der Schleifscheibendrehzahl nS in U/min.
    Abstand der Drall-Linien in axialer Richtung (in mm) ada = VV/nW mit der Vorschubgeschwindigkeit VV in mm/min und der Werkstückdrehzahl nW in U/min.
    Oftmals überlagern sich Drall-Linien verschiedenen Aussehens, so dass man sie zum Ausmessen aussortieren muss. Liegen die Unregelmäßigkeiten in der Oberfläche genau in Richtung der Werkstückachse, lassen sich Drall-Linien von Facetten nur schwer unterscheiden.
    Drall lässt sich, im Gegensatz zu Facetten, durch Antuschieren der Oberfläche nicht deutlicher hervorheben, da er nicht durch einen makrogeometrischen Formfehler der Oberflächenform (fortlaufende Erhöhung oder Vertiefung) in der Werkstückoberfläche gebildet wird.
    Abhilfe: Intervallschaltung der Walzendrehzahl. Anmerkung hierzu: Ein Intervall der Schleifscheibendrehzahl erzeugt keine gleichmäßige Rauhigkeit auf der Walzenoberfläche.
    Folgende Arten von Drall sind zu unterscheiden:
    4. 1. Drall aus Schleifscheibenfehler
    Ursache: Dieser Drall entsteht beim Längsschleifen durch die Abwicklung einer ungleichmäßig wirkenden Schleifscheibenfläche oder -kante auf dem Werkstück. Mögliche Schleifscheibenfehler sind u. a. eine ungleiche Umfangshärte, eine Beschädigung der Schneidfläche oder -kante, ein Schlag der Schneidkante und ein Aufsetzen von Werkstückstoff auf die Schleifscheibe.
    Abhilfe: Einsatz von Schleifscheiben gleicher Umfangshärte, Beseitigen der Beschädigung, Zurücksetzen der Schneidkante. Dabei sind kurze Anschleifzeiten nach dem letzten Abrichten anzustreben.
    4. 2. Drall aus erzwungener Schwingung auf die Schleifspindel
    Ursache: In der Umlaufdrehzahl oder einem Vielfachen davon wird die Schleifscheibe durch Ungenauigkeiten oder Fehler im System Schleifspindel - Schleifspindellagerung zu erzwungenen Schwingungen angeregt. Dadurch wird sie üngleichmäßig belastet. Stellen höchster, kurzzeitiger Belastung brechen stärker aus und markieren sich auf der Werkstückoberfläche. Das entstehende Drallbild unterscheidet sich meist nicht von dem Drall aus Schleifscheibenfehlern.
    Abhilfe: Überprüfen der Schleifspindel und der Schleifspindellagerung.
    4. 3. Rautenmuster
    In Fig. 12 ist das Fehlerbild in Form eines Rautenmusters skizziert.
    Erscheinungsbild: Rautenmuster sind Sonderformen des Dralls. Sie entstehen beim Längsschleifen mit geringer oder ohne Schleifscheibenzustellung. Dem beim Überschleifen des Werkstücks in einer Vorschubrichtung entstandenen Drall werden beim Überschleifen in der anderen Richtung neue Drall-Linien überlagert, ohne dass die ursprünglichen abgetragen werden.
    Ursache und Abhilfe: Hierzu wird auf obige Ziffern 4. 1. und 4. 2. verwiesen.
    5. Vorschubmarkierungen
    Fig. 13 zeigt das Fehlerbild bei Vorschubmarkierungen in der Vorderansicht der Walze.
    Erscheinungsbild: Vorschubmarkierungen sind spiralig umlaufende Linien mit steilem Anstieg, der von der Werkstückdrehzahl und vom Vorschub abhängig ist.
    Ursache: Vorschubmarkierungen bilden sich beim Längsschleifen durch den höheren Schleifdruck an der Schneidkante gegenüber den nachfolgend glättenden Zonen der Schleifscheibe.
    Abhilfe: Abbau des Schleifdrucks und Änderung des Verhältnisses Werkstückdrehzahl zu Vorschub. Runden der Schneidkanten der Schleifscheibe.
    6. Kratzer (Kommas)
    Fig. 14a und 14b zeigen ein Fehlerbild in Form von Kratzern in der Vorderansicht der Walze sowie im Axialschnitt durch die Walze.
    Erscheinungsbild: Kratzer bzw. Kommas sind schmale Vertiefungen in Umfangsrichtung in der mikrogeometrischen Gestalt der Werkstückoberfläche.
    Ursache: Kratzer bzw. Kommas bilden sich auf der Werkstückoberfläche durch loses Korn auf der Schleifscheibe, durch aufgesetzte Werkstückstoffteile auf der Schleifscheibe und durch Verunreinigungen im Kühlmittel, die an die Schnittstelle zwischen Schleifscheibe und Werkstück gedrückt werden. Weiterhin kann die eingesetzte Schleifscheibe zu weich sein.
    Abhilfe: Druckspülung für die Schleifscheibe, Einsatz von Schleifscheiben mit großem Porenraum, Verbesserung der Kühlmittelreinigung, Wechsel des Kühlmittels, Schleifen im Gleichlauf, Einsatz von Schleifscheiben mit keramischer Bindung.
    7. Schalenmuster
    In Fig. 15 ist ein Fehlerbild in Form eines Schalenmusters, auch Orangenmuster genannt, in der Vorderansicht der Walze gezeigt.
    Erscheinungsbild: Schalenmuster sind makrogeometrische Abweichungen in der Oberflächengestalt eines Werkstücks in Form schalenförmiger Vertiefungen.
    Ursache: Schalenmuster entstehen durch Schwingungen des Abrichtdiamanten während des Abrichtens, hervorgerufen durch fehlerhafte Halterungen oder Führung des Diamanten oder wenn der Diamant nicht sicher angeordnet ist. Stumpfe Diamanten begünstigen die Schalenmusterbildung.
    Abhilfe: Überprüfen der Abrichtvorrichtung und des Abrichtdiamanten.
    8. Rillen
    Die Figuren 16a und 16b zeigen ein Fehlerbild in Form von Rillen in der Vorderansicht der Walze sowie im Axialschnitt durch die Walze.
    Erscheinungsformen: Rillen sind makrogeometrische Abweichungen in der Oberflächengestalt eines Werkstücks, umlaufend in Umfangsrichtung im Abstand des Abrichtvorschubs.
    Ursache: Rillen auf dem Werkstück entstehen vor allem beim Einstechschleifen, wenn beim Abrichten ein "Gewindeprofil" auf die Schleifscheibe geschnitten wird. Es bildet sich vor allem bei spitzen Diamanten, hoher Abrichtzustellung und einem Abrichtvorschub pro Schleifscheibenumdrehung, der größer als die Abnutzungsfläche des Diamanten ist.
    Abhilfe: Abrichtvorschub und Abrichtzustellung verringern.
    9. Wolken
    In Fig. 17 ist ein Fehlerbild in Form von Wolken - auch Schlieren genannt - in der Vorderansicht der Walze dargestellt.
    Erscheinungsform: Wolken sind großflächige, in der Form unregelmäßige Abweichungen der Mikrogeometrie der Werkstückoberfläche, die nur bei fein- oder feinstgeschliffenen Oberflächen auftreten und durch unterschiedliche Reflexion sichtbar werden.
    Ursache: Wolken werden verursacht durch aperiodische Steifigkeitsänderungen zwischen Schleifscheibe und Werkstück während des Bewegungsablaufes, vornehmlich bei älteren Maschinen auftretend, oder durch ungenügenden, ungleichmäßigen Schleifdruckabbau beim Schleifen mit den nächst gröberen Schleifscheiben.
    Abhilfe: Wolken, die durch aperiodische Steifigkeitsänderungen erzeugt werden, lassen sich mit einfachen Mitteln nicht beseitigen. Sie können verringert werden durch Anschleifen mit sehr geringem Schleifdruck. Bei Wolken, die durch ungenügenden Schleifdruckabbau verursacht werden, muss nochmals mit gröberen Schleifscheiben ausgeschliffen werden.
    10. Grobflächige, klar begrenzte Markierungen
    Diese sind als Fehlerbild in Fig. 18 skizziert.
    Erscheinungsbild: Diese Markierungen sind meist Abweichungen in der Mikrogeometrie der Werkstückoberfläche, vornehmlich auf feingeschliffenen Oberflächen durch Reflexionsänderungen sichtbar und in ihrer Form gleichmäßig begrenzt je nach Entstehungsursache.
    Ursache: Einwirkungen können sein von außen (z. B. durch Stöße, die langsam abklingen), vom Werkstück (z. B. begrenzte Zonen unterschiedlicher Härte), von der Maschine (z. B. Auflaufen der Vorschub-Antriebszahnstangen auf dem Antriebsritzel) oder vom Kühlmittel (z. B. Schleifschlammbrocken zwischen Schleifscheibe und Werkstück).
    Abhilfe: Es sind die jeweiligen genannten Mängel zu beseitigen.
    Die Speicherung der jeweiligen Fehlerbilder dieser und gegebenenfalls weiterer typischer Erscheinungen und der Vergleich des gemessenen Signals bzw. Bilds mit diesen Fehlerbildern schafft die Möglichkeit, zuverlässig auf Ursachen vorhandener Fertigungsschwächen zu schließen und ausgehend hiervon nicht nur eine Beurteilung der Qualität der geschliffenen Walze abzugeben, sondern auch Abstellmaßnahmen vorzuschlagen.
    Bezugszeichenliste:
    1
    Walze
    2
    Walzenschleifmaschine
    3
    Walzenoberfläche
    4
    Schleifscheibe
    5
    Sensormittel (Kamera)
    6
    Mittel zum automatischen Auswerten
    7
    Speicher
    8
    Halterung

    Claims (10)

    1. Verfahren zum Schleifen einer Walze (1) auf einer Walzenschleifmaschine (2), bei dem die Walzenoberfläche (3) mit einer Schleifscheibe (4) geschliffen wird,
      gekennzeichnet durch
      die folgenden Verfahrensschritte:
      a) Schleifen der Walzenoberfläche (3) mit der Schleifscheibe (4) in der Walzenschleifmaschine (2);
      b) Anschließendes oder gleichzeitiges Prüfen der geschliffenen Walzenoberfläche (3) auf Fehler mit einem Sensormittel (5) zum Erkennen der Geometrie der Walzenoberfläche (3);
      c) Anschließendes automatisches Auswerten des Ergebnisses der Prüfung der Walzenoberfläche (3) gemäß Schritt b) durch automatischen Vergleich des Ergebnisses der Prüfung mit gespeicherten Daten über die Beschaffenheit der Walzenoberfläche (3);
      d) Automatisches Ausgeben einer Information über das Auswerteergebnis gemäß Schritt c).
    2. Verfahren nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, dass die gespeicherten Daten über die Beschaffenheit der Walzenoberfläche (3) Solldaten und/oder typische Fehlerdaten enthalten.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
      dadurch gekennzeichnet, dass zur Fehlerprüfung der geschliffenen Walzenoberfläche (3) gemäß Schritt b) nach Anspruch 1 ein optischer Sensor (5) eingesetzt wird.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
      dadurch gekennzeichnet, dass die ausgegebene Information gemäß Schritt d) nach Anspruch 1 als Warnsignal und dann erfolgt, wenn das Ergebnis der Auswertung gemäß Schritt c) nach Anspruch 1 eine Abweichung der vermessenen Walzenoberfläche (3) von den gespeicherten Daten über die Beschaffenheit der Walzenoberfläche (3) ergibt, die über eine vorgegebene und gespeicherte Toleranz hinausgeht.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabe der Information gemäß Schritt d) nach Anspruch 1 graphisch auf einem Maschinenbedienpult erfolgt.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabe der Information gemäß Schritt d) nach Anspruch 1 in gedruckter Form erfolgt.
    7. Walzenschleifmaschine (2) zum Schleifen einer Walze (1), die eine Schleifscheibe (4) zum Schleifen der Walzenoberfläche (3) aufweist,
      gekennzeichnet durch
      Sensormittel (5) zum Prüfen der geschliffenen Walzenoberfläche (3) auf Fehler und zum Erkennen der Geometrie der Walzenoberfläche (3) und Mittel (6) zum automatischen Auswerten des Ergebnisses der Prüfung der Walzenoberfläche (3).
    8. Walzenschleifmaschine nach Anspruch 7,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (6) zum automatischen Auswerten des Ergebnisses der Prüfung der Walzenoberfläche (3) einen Speicher (7) aufweisen, in dem Daten über die Beschaffenheit der Walzenoberfläche (3) enthalten sind.
    9. Walzenschleifmaschine nach Anspruch 7 oder 8,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Sensormittel (5) zum Erkennen der Geometrie der Walzenoberfläche (3) einen Laser aufweisen.
    10. Walzenschleifmaschine nach Anspruch 7 oder 8,
      dadurch gekennzeichnet, dass die Sensormittel (5) zum Erkennen der Geometrie der Walzenoberfläche (3) eine Kamera, insbesondere eine digitale Kamera, aufweisen.
    EP05004238A 2004-03-16 2005-02-26 Verfahren und Vorrichtung zum Schleifen einer Walze Withdrawn EP1577056A1 (de)

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    Cited By (4)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    EP2353780A1 (de) * 2010-02-08 2011-08-10 Supfina Grieshaber GmbH & Co. KG Rotationsfinishvorrichtung und Verfahren zur Einrichtung oder zum Betrieb einer Rotationsfinishvorrichtung
    EP3290154A3 (de) * 2016-09-06 2018-07-25 Steinemann Technology AG Verfahren zur überwachung eines schleifprozesses
    CN108734142A (zh) * 2018-05-28 2018-11-02 西南交通大学 一种基于卷积神经网络的核堆内构件表面粗糙度评估方法
    CN110000639A (zh) * 2019-04-26 2019-07-12 合肥工业大学 一种基于轧辊磨床的轧辊直径与锥度在位测量装置及测量方法

    Families Citing this family (23)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE102006001799B4 (de) * 2006-01-12 2007-10-31 Carl Mahr Holding Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung von Drallstrukturen
    ITMI20071449A1 (it) * 2007-07-19 2009-01-20 Technit Compagnia Tecnica Inte Metodo di classificazione di difetti e di gestione della rettifica di cilindri di laminazione
    CN102725102A (zh) * 2009-05-19 2012-10-10 圣戈班磨料磨具有限公司 用于轧辊研磨的方法以及装置
    EP2284483B1 (de) * 2010-02-25 2016-03-30 Sylvac S.A. Optische Messmethode und Messvorrichtung
    JP5604532B2 (ja) * 2010-02-25 2014-10-08 テサ・エスアー 光学測定システム
    US8892398B2 (en) 2010-04-21 2014-11-18 Tesa Sa Optical measurement method and apparatus
    CN102554721A (zh) * 2012-02-14 2012-07-11 唐山建龙实业有限公司 一种轧机支承辊轴承内圈修磨工艺
    US9540769B2 (en) 2013-03-11 2017-01-10 International Paper Company Method and apparatus for measuring and removing rotational variability from a nip pressure profile of a covered roll of a nip press
    WO2014160180A1 (en) * 2013-03-13 2014-10-02 Alcoa Inc. System and method for inspection of roll surface
    US9494414B2 (en) * 2013-11-18 2016-11-15 Integrated Packaging Solutions, LLC Tool measuring apparatus for mounting surface to cast shadow
    US10378980B2 (en) 2014-05-02 2019-08-13 International Paper Company Method and system associated with a sensing roll and a mating roll for collecting roll data
    US9797788B2 (en) 2014-05-02 2017-10-24 International Paper Company Method and system associated with a sensing roll including pluralities of sensors and a mating roll for collecting roll data
    US9804044B2 (en) 2014-05-02 2017-10-31 International Paper Company Method and system associated with a sensing roll and a mating roll for collecting data including first and second sensor arrays
    CN104084854B (zh) * 2014-06-24 2016-05-04 河北钢铁股份有限公司唐山分公司 一种磨削工作辊的自动调心扁头驱动装置
    US9534970B1 (en) 2015-06-10 2017-01-03 International Paper Company Monitoring oscillating components
    US9816232B2 (en) 2015-06-10 2017-11-14 International Paper Company Monitoring upstream machine wires and felts
    US9696226B2 (en) 2015-06-10 2017-07-04 International Paper Company Count-based monitoring machine wires and felts
    US9863827B2 (en) 2015-06-10 2018-01-09 International Paper Company Monitoring machine wires and felts
    US10370795B2 (en) 2015-06-10 2019-08-06 International Paper Company Monitoring applicator rods and applicator rod nips
    US9677225B2 (en) 2015-06-10 2017-06-13 International Paper Company Monitoring applicator rods
    JP6629816B2 (ja) * 2017-10-31 2020-01-15 ファナック株式会社 診断装置および診断方法
    US11633825B2 (en) 2020-02-06 2023-04-25 Fives Landis Corp. Acoustic crankpin location detection
    EP4100206A4 (de) * 2020-02-06 2023-12-27 Fives Landis Corp. Akustische ortung eines kurbelzapfens

    Citations (3)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US4509295A (en) * 1981-04-01 1985-04-09 Estel Hoesch Werke Aktiengesellschaft Controlled grinding of rollers for elimination of cracks
    US6062948A (en) * 1996-04-19 2000-05-16 Schmitt Measurement Systems, Inc. Apparatus and method for gauging a workpiece
    WO2001049451A1 (en) * 1999-12-31 2001-07-12 Voith Paper Patent Gmbh Grinder

    Family Cites Families (11)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US4399861A (en) * 1979-09-11 1983-08-23 Allied Corporation Casting gap control system
    US4495587A (en) * 1981-12-08 1985-01-22 Bethlehem Steel Corporation Automatic nondestructive roll defect inspection system
    GB9315843D0 (en) * 1993-07-30 1993-09-15 Litton Uk Ltd Improved machine tool
    US5800247A (en) * 1996-04-19 1998-09-01 Centerline Engineering, Inc. Non-contact gaging apparatus and method
    JP3301701B2 (ja) * 1996-09-17 2002-07-15 株式会社日立製作所 オンラインロールプロファイル測定装置
    US5763786A (en) * 1996-09-18 1998-06-09 The Babcock & Wilcox Company Automated mill roll inspection system
    EP0880023A1 (de) * 1997-05-23 1998-11-25 Siemag Transplan Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Detektion von Oberflächenfehlern beim kontinuierlichen mechanischem Abtragen von Material von Stranggiessprodukten
    US6120356A (en) * 1998-09-02 2000-09-19 Xerox Corporation Grinding wheel with geometrical pattern
    US6625515B2 (en) * 2000-12-21 2003-09-23 Dofasco Inc. Roll defect management process
    US6950546B2 (en) * 2002-12-03 2005-09-27 Og Technologies, Inc. Apparatus and method for detecting surface defects on a workpiece such as a rolled/drawn metal bar
    US6976900B2 (en) * 2004-03-05 2005-12-20 United States Steel Corp. Automatic roll data acquisition system

    Patent Citations (3)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US4509295A (en) * 1981-04-01 1985-04-09 Estel Hoesch Werke Aktiengesellschaft Controlled grinding of rollers for elimination of cracks
    US6062948A (en) * 1996-04-19 2000-05-16 Schmitt Measurement Systems, Inc. Apparatus and method for gauging a workpiece
    WO2001049451A1 (en) * 1999-12-31 2001-07-12 Voith Paper Patent Gmbh Grinder

    Cited By (4)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    EP2353780A1 (de) * 2010-02-08 2011-08-10 Supfina Grieshaber GmbH & Co. KG Rotationsfinishvorrichtung und Verfahren zur Einrichtung oder zum Betrieb einer Rotationsfinishvorrichtung
    EP3290154A3 (de) * 2016-09-06 2018-07-25 Steinemann Technology AG Verfahren zur überwachung eines schleifprozesses
    CN108734142A (zh) * 2018-05-28 2018-11-02 西南交通大学 一种基于卷积神经网络的核堆内构件表面粗糙度评估方法
    CN110000639A (zh) * 2019-04-26 2019-07-12 合肥工业大学 一种基于轧辊磨床的轧辊直径与锥度在位测量装置及测量方法

    Also Published As

    Publication number Publication date
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