EP2316589A1 - Verfahren und Walzmaschine zum Reckwalzen eines Werkstücks - Google Patents

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EP2316589A1
EP2316589A1 EP10013879A EP10013879A EP2316589A1 EP 2316589 A1 EP2316589 A1 EP 2316589A1 EP 10013879 A EP10013879 A EP 10013879A EP 10013879 A EP10013879 A EP 10013879A EP 2316589 A1 EP2316589 A1 EP 2316589A1
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EP
European Patent Office
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rolling
workpiece
rollers
rotation
robot
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EP10013879A
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EP2316589B1 (de
Inventor
Joachim Kreisl
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SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Meer GmbH
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Publication date
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Publication of EP2316589B1 publication Critical patent/EP2316589B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/22—Making articles shaped as bodies of revolution characterised by use of rolls having circumferentially varying profile ; Die-rolling

Definitions

  • the invention relates to a method and a rolling machine for preforming a block-shaped, round, oval or square shaped metallic workpiece as a starting material by rolling in a stretching rolling machine with the features specified in the independent claims.
  • a stretch-rolling method of this kind is used in the DE 10 2004 016 193 A1 as belonging to the prior art.
  • a workpiece is formed by rolling, wherein the workpiece between at least two rotating, equipped with tools rollers is performed.
  • the rollers have a variable profile over their circumference, so that the workpiece is given a shape corresponding to this profile, which changes in the rolling direction.
  • the respective profiling causes the deformation of the workpiece, usually two to four rolling passes per workpiece are required to produce the desired final contour of the workpiece ,
  • the blanks to be formed are fed successively to the individual rolling die pairs. This requires that after performing the first forming step - ie after the first pass - the blanks recorded, brought around the rotating stretching rollers and the Walzmatrizenzip must be supplied. This is repeated according to the number of stretching roll steps to be performed.
  • a blank is displaced after performing a first forming step to the next pair of rolling mills at the next rolling cycle with reverse drive of the stretching rollers to be supplied for performing the second forming step.
  • a robot holds the workpiece or the blank clamped at one end and passes the workpiece between the rollers. This passage of the workpiece limits the active rolling circumference angle. The cycle time is therefore dependent on the performance of the robot.
  • the stretching rolling mill therefore has at least two rolling stands provided one behind the other in the direction of production, each having two stretching rolls carrying at least one rolling die. It should be carried out a first rolling pass in the first rolling mill and a subsequent rolling pass in the second mill stand. Since one of the number of stretching steps to be performed or rolling passes corresponding number of rolling stands is required, this requires a high investment costs.
  • the invention has for its object to provide a method and to propose a corresponding rolling mill, with which it is possible when using only a rolling mill to reduce the processing time of the workpiece and thus to increase the efficiency of the process. Furthermore, an optimized use of weight of the blank is to be achieved by dispensing with a Schopfende, ie it should be possible to save rolling stock. Finally, the roll design should be independent of the robot, ie the The circumferential angle of the tool should be optimally used for the stretching rollers.
  • a first robot in an inlet-side region of the stretching rolling machine, a first robot is arranged with a gripping element for gripping an axial, rear end of the workpiece, wherein the gripping member is movable by the first robot at least in the rolling direction, wherein the gripped workpiece is inserted with its front end between the rollers of the roller pair until reaching the roller engagement, and in a downstream side of the stretching roller machine, a second robot having a gripping member for gripping the axial front end of the workpiece after being released by the first robot is arranged, wherein the gripping member is movable by the second robot at least in the rolling direction, wherein the gripped at its axial, front end workpiece now inserted with its leading rear end until reaching the rolling engagement between the rollers of the roller pair is leads.
  • the gripping elements are moved so that they do not reach the area between the rollers.
  • the rolling mill for stretch-rolling a workpiece in particular for carrying out the method, according to the invention is characterized in that in the inlet-side area and in the outlet side area each have a robot, each with a gripping element for gripping an axial end of the workpiece is provided, wherein the gripping element, at least in the rolling direction is translationally movable.
  • An embodiment of the invention provides that both rollers are connected via a gear train with a common drive element, which is suitable for driving the roller pair in both directions of rotation.
  • the drive element is preferably a Drehwinkelregelbarer electric motor.
  • a servo motor is used.
  • the robot receptacles on the input and output side of the rollers can be designed so that the most diverse blank or workpiece ends can be gripped. According to the invention, the robots no longer travel through the roller engagement with their gripper arms.
  • the output of the stretching mill is increased by the proposed invention. It can be applied in comparison with the prior art approach an increased number of rolling parts per time. Accordingly, the clock number, i. H. the output power can be increased.
  • the roll construction is also largely independent of the robot, i. H. the circumferential or wrap angle of the rolls equipped with profiled rolling segments can be used better.
  • the blank weight insert is optimized. Accordingly, the productivity of the stretch rolling process is increased and material savings can be achieved.
  • the rolling tool can be used up to 360 ° of its circumference, resulting in an advantageously lower center distances of the rollers.
  • FIG. 1 It is indicated how the roll - formed finished part 1 "is gradually formed from a block - shaped blank 1 'by a plurality of rolling passes, this being done by placing the workpiece 1 between two rolls 2, 3 - s.
  • the rollers 2, 3 have around the circumference U around such specified by rolling segments profiling that the workpiece over its axial extent a profile can be imparted, as in Fig. 1 can be seen as an example.
  • the rolling segments or tools at least two axially adjacent to each other on the support shafts of the rollers 2, 3 are arranged.
  • the stretching rolling process starts with the blank 1 'being gripped by the gripping element 6 of a first robot 5, the robot 5 guiding his gripping element 6 and thus the gripped or tensioned workpiece 1 'translationally in the above the workpiece 1' indicated direction of the arrow, ie in the rolling direction W in the inlet-side region 4 of the stretching rolling mill.
  • the two rollers 2, 3 are so appropriately delivered that the workpiece 1 after insertion between the rollers by the first robot 5 and the gripping of the workpiece 1 by the rollers a first pass 2.1 - 3.1 is subjected.
  • the rollers 2, 3 rotate in a first direction of rotation D 1 .
  • the operating phase after the execution of the first rolling pass is in Fig. 3 outlined.
  • the workpiece 1 was gripped in the outlet side region 7 of the stretching rolling mill by the gripping element 9 of a second robot 8 and taken or taken over from the rolling engagement in the rolling direction W.
  • the first robot 5 has released the workpiece 1 with its gripper element 6 upon reaching the rolling engagement of the rollers 2, 3; it was gripped at this time at its other axial end by the gripping member 9 of the second robot 8.
  • the first robot 5 with its gripper element 6 takes over the workpiece 1 at its in Fig. 4 right axial end of the rolling engagement. Accordingly, the in Fig. 4 left axial end of the gripping element 9 released after the outlet side region 7 has been reached, and it may now be a third Walzstich 2.3 - 3.3 with movement of the first robot 5 in the rolling direction W and again reversing the direction of rotation of the rollers 2, 3 again in the direction of rotation D. 1 connect.
  • rollers 2, 3 are thus reversed from stitch to stitch 2.1 - 3.1, 2.2 - 3.2, 2.3 - 3.3, 2.n - 3.n from "forward" to "backward”. All types of motors for driving the rollers that make this possible can be used.
  • One robot each with a pliers (gripper) for inserting and removing the workpiece is used on the inlet side and outlet side, whereby the pliers can grip the different, mostly symmetrical workpiece ends.
  • One robot can remove workpieces from one oven, another robot opposite can place workpieces in a press. While the robot, who inserts the workpiece in the press, does its work, the former robot can already introduce the workpiece into the stretching mill.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Walzmaschine zum Vorformen eines blockförmigen, runden, ovalen oder vierkantförmigen metallischen Werkstücks als Ausgangsmaterial durch Walzen in einer Reckwalzmaschine, bei dem das Werkstück (1) zwischen mindestens einem Walzenpaar in mehreren Walzstichen gewalzt wird, wobei die Walzen (2,3) des Walzenpaars von mindestens einem eine Drehrichtungsänderung erlaubenden Antrieb angetrieben sind und für die nacheinander folgenden Walzstiche mindestens ein Kaliber bereitstellende Werkzeuge tragen, die entlang ihres Umfangs (U) ein veränderliches Walzprofil aufweisen. Um zu einem schnelleren Walzvorgang zu gelangen und den Rohlingsgewichtseinsatz zu verringern, wird in einem einlaufseitigen Bereich (4) der Reckwalzmaschine ein erster Roboter (5) mit einem Greifelement (6) zum Greifen eines axialen, hinteren Endes des Werkstücks (1) angeordnet, wobei das Greifelement (6) durch den ersten Roboter (5) zumindest in der Walzrichtung (W) bewegbar ist, wobei das gegriffene Werkstück (1) mit seinem vorderen Ende bis zum Erreichen des Walzeneingriffs zwischen die Walzen (2,3) des Walzenpaares eingeführt wird, und wobei in einem auslaufseitigen Bereich (7) der Reckwalzmaschine ein zweiter Roboter (8) mit einem Greifelement (9) zum Greifen des axialen, vorderen Endes des Werkstücks (1) nach dessen Freigabe durch den ersten Roboter angeordnet ist, wobei das Greifelement (9) durch den zweiten Roboter (8) zumindest in der Walzrichtung (W;WR) bewegbar ist, wobei das an seinem axialen, vorderen Ende gegriffene Werkstück (1) nunmehr mit seinem voreilenden hinteren Ende bis zum Erreichen des Walzeneingriffs zwischen die Walzen (2,3) des Walzenpaares eingeführt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Walzmaschine zum Vorformen eines blockförmigen, runden, ovalen oder vierkantförmigen metallischen Werkstücks als Ausgangsmaterial durch Walzen in einer Reckwalzmaschine mit den in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmalen.
  • Ein Reckwalz-Verfahren dieser Art wird in der DE 10 2004 016 193 A1 als zum Stand der Technik zählend offenbart. Mit diesem Verfahren wird ein Werkstück durch Walzen umgeformt, wobei das Werkstück zwischen mindestens zwei rotierende, mit Werkzeugen bestückte Walzen geführt wird. Die Walzen weisen dabei über ihren Umfang ein veränderliches Profil auf, so dass dem Werkstück eine diesem Profil entsprechende Form verliehen wird, die sich in Walzrichtung ändert. Zu diesem Zweck sind bei dieser Art von Walzen bzw. Walzenpaaren in axialer Anordnung auf zwei Wellen mehrere Walzsegmente angeordnet, deren jeweilige Profilgebung die Umformung des Werkstücks bewirkt, wobei üblicherweise zwei bis vier Walzstiche pro Werkstück erforderlich sind, um die gewünschte Endkontur des Werkstücks zu erzeugen.
  • Das Verfahren läuft in mehreren Schritten wir folgt ab:
    1. a) Durchführung eines ersten Walzstichs, bei dem das Werkstück bis zu einem ersten Umformgrad verformt wird und bei dem die Walzen in eine erste Drehrichtung drehen, wobei das Werkstück in eine Walzrichtung zwischen den Walzen hindurchgeführt wird;
    2. b) Durchführung eines zweiten Walzstichs, bei dem nach Umsteuern der Drehrichtung der Walzen das Werkstück erneut gewalzt und bis zu einem zweiten Umformgrad verformt wird, wobei die Walzen in der der ersten Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung drehen und wobei das Werkstück entgegen der Walzrichtung in reversierender Walzrichtung zwischen den Walzen hindurchgeführt wird;
    3. c) gegebenenfalls Wiederholung des Schritts a) als dritten Walzstich mit gegenüber dem Schritt b) entgegengesetzter Drehrichtung und Hindurchführung des Werkstückes durch die Walzen in Walzrichtung (W);
    4. d) gegebenenfalls Wiederholung des Schritts b) als weiteren Walzstich mit gegenüber dem Schritt c) entgegengesetzter Drehrichtung und Hindurchführen des Werkstückes durch die Walzen in reversierender Walzrichtung;
    5. e) gegebenenfalls Wiederholung der Schritte c) und d) als Folge-Walzstiche.
  • Die umzuformenden Rohlinge werden nacheinander den einzelnen Walzmatrizenpaaren zugeführt. Dieses bedingt, dass nach Durchführen des ersten Umformschrittes - also nach dem ersten Stich - die Rohlinge aufgenommen, um die rotierenden Reckwalzen herumgebracht und dem Walzmatrizenpaar zugeführt werden müssen. Dieser wiederholt sich entsprechend der Anzahl der durchzuführenden Reckwalzschritte.
  • Bei Reckwalzanlagen, deren Reckwalzen bidirektional angetrieben sind, wird ein Rohling nach Durchführen eines ersten Umformschrittes versetzt, um beim nächsten Walzakt bei umgekehrtem Antrieb der Reckwalzen dem benachbarten Walzmatrizenpaar zum Durchführen des zweiten Umformschrittes zugeführt zu werden. Hierbei hält ein Roboter das Werkstück bzw. den Rohling an einem Ende eingespannt und führt das Werkstück zwischen den Walzen hindurch. Dieses Hindurchfahren des Werkstücks begrenzt den aktiven Walzumfangswinkel. Die Taktzeit ist daher abhängig von der Leistung des Roboters.
  • Diese vorbekannte Lösung kann zwar eine gute Qualität beim Reckwalzen erzeugen. Nachteilig ist aber, dass in der Regel im endseitigen Bereich des Walzguts ein Schopfende vorgesehen werden muss, nämlich ein Abschnitt, der zum Greifen des Werkstücks durch den Roboterarm benötigt wird. Dies schlägt sich negativ im benötigten Gewichtseinsatz des Rohlings nieder. Durch das Hindurchführen des Walzguts zwischen den Walzen mittels des Roboterarms ist zudem mitunter der nutzbare Umfangswinkel der Walzen begrenzt.
  • Durch die vorgenannte DE 10 2004 016 193 A1 ist es bekannt geworden, dass die Reckwalzanlage deshalb zumindest zwei in Fertigungsrichtung hintereinander vorgesehene Walzgerüste mit jeweils zwei zumindest eine Walzmatrize tragenden Reckwalzen aufweist. Es soll ein erster Walzstich im ersten Walzgerüst und ein nachfolgender Walzstich im zweiten Walzgerüst durchgeführt werden. Da eine der Anzahl der durchzuführenden Reckschritte bzw. Walzstiche entsprechende Anzahl an Walzgerüsten benötigt wird, setzt das einen hohen Anlagenaufwand voraus.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben und ein entsprechendes Walzwerk vorzuschlagen, mit dem es bei Verwendung lediglich eines Walzgerüstes möglich ist, die Bearbeitungszeit des Werkstücks zu reduzieren und so die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zu erhöhen. Desweiteren soll ein optimierter Gewichtseinsatz des Rohlings erreicht werden, indem auf ein Schopfende verzichtet werden kann, d. h. es soll Walzmaterial eingespart werden können. Schließlich soll die Walzenkonstruktion unabhängig vom Roboter werden, d. h. der Umfangswinkel des Werkzeugs soll optimal für das Reckwalzen genutzt werden können.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einem einlaufseitigen Bereich der Reckwalzmaschine ein erster Roboter mit einem Greifelement zum Greifen eines axialen, hinteren Endes des Werkstücks angeordnet ist, wobei das Greifelement durch den ersten Roboter zumindest in der Walzrichtung bewegbar ist, wobei das gegriffene Werkstück mit seinem vorderen Ende bis zum Erreichen des Walzeneingriffs zwischen die Walzen des Walzenpaares eingeführt wird, und dass in einem auslaufseitigen Bereich der Reckwalzmaschine ein zweiter Roboter mit einem Greifelement zum Greifen des axialen, vorderen Endes des Werkstücks nach dessen Freigabe durch den ersten Roboter angeordnet ist, wobei das Greifelement durch den zweiten Roboter zumindest in der Walzrichtung bewegbar ist, wobei das an seinem axialen, vorderen Ende gegriffene Werkstück nunmehr mit seinem voreilenden hinteren Ende bis zum Erreichen des Walzeneingriffs zwischen die Walzen des Walzenpaares eingeführt wird. Die Greifelemente werden dabei so verfahren, dass sie nicht in den Bereich zwischen den Walzen gelangen.
  • Das Walzwerk zum Reckwalzen eines Werkstücks, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass im einlaufseitigen Bereich und im auslaufseitigen Bereich je ein Roboter mit je einen Greifelement zum Greifen eines axialen Endes des Werkstücks vorgesehen ist, wobei das Greifelement zumindest in Walzrichtung translatorisch bewegbar ist.
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass beide Walzen über einen Getriebezug mit einem gemeinsamen Antriebselement in Verbindung stehen, das zum Antrieb des Walzenpaares in beide Drehrichtungen geeignet ist.
  • Das Antriebselement ist bevorzugt ein drehwinkelregelbarer Elektromotor. Hierbei kommt beispielsweise ein Servomotor zum Einsatz.
  • Die Roboteraufnahmen an der Ein- und Ausgabeseite der Walzen können so gestaltet sein, dass die verschiedenartigsten Rohling- bzw. Werkstückenden gegriffen werden können. Die Roboter fahren mit ihren Greifarmen erfindungsgemäß nicht mehr durch den Walzeneingriff hindurch.
  • In vorteilhafter Weise wird durch den Erfindungsvorschlag die Ausstoßleistung des Reckwalzwerks erhöht. Es kann im Vergleich mit der vorbekannten Vorgehensweise eine erhöhte Stückzahl an Walzteilen pro Zeit ausgebracht werden. Demgemäß kann die Taktzahl, d. h. die Ausbringleistung erhöht werden.
  • Die Durchfahrt (Zurückfahrt) des Werkstücks nach einem Walzstich zurück auf die Einlaufseite des Reckwalzwerks kann damit entfallen, wodurch die entsprechende Zeit für das Zurückfahren eingespart wird. Stattdessen erfolgt der nächste Walzstich bei reversierendem Walzbetrieb.
  • Weiterhin ist es möglich, Material des Walz-Rohlings einzusparen. Denn es fällt kein Schopfende mehr an, weil die Einspannenden des Rohlings bzw. Werkstücks nach dem Freigeben durch den jeweiligen Roboter ebenfalls gewalzt werden können.
  • Die Walzenkonstruktion ist zudem weitgehend unabhängig vom Roboter, d. h. der Umfangs- bzw. Umschlingungswinkel der aus mit profilierten Walzsegmenten bestückten Wellen bestehenden Walzen kann verbessert genutzt werden.
  • Damit ergibt sich sowohl eine Zeitersparnis als auch eine Entlastung der Roboter. Der Rohlingsgewichtseinsatz ist optimiert. Demgemäß ist die Produktivität des Reckwalzprozesses erhöht und es kann eine Materialersparnis erzielt werden. Das Walzwerkzeug kann bis zu 360° seines Umfangs genutzt werden, woraus sich auch in vorteilhafter Weise geringere Achsabstände der Walzen ergeben.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1
    schematisch ein Walzgut in verschiedenen Verfahrensstadien, das durch Reckwalzen bearbeitet wurde;
    Fig. 2
    schematisch die Seitenansicht eines Reckwalzwerks während eines ersten, frühen Verfahrensstadiums;
    Fig. 3
    schematisch die Seitenansicht des Reckwalzwerks während eines zweiten, späteren Verfahrensstadiums; und
    Fig. 4
    schematisch die Seitenansicht des Reckwalzwerks während eines drit- ten, noch späteren Verfahrensstadiums.
  • In Fig. 1 ist angedeutet, wie aus einem blockförmigen Rohteil 1' durch mehrere Walzstiche allmählich das reckgewalzte Fertigteil 1" entsteht. Dies erfolgt, indem das Werkstück 1 zwischen zwei Walzen 2, 3 - s. Figuren 2 bis 4 - in mehreren Walzstichen 2.1 - 3.1 bis 2.3 - 3.3; 2.n - 3.n und reversierender Betriebsweise der Walzen 2, 3 hindurch geführt und gewalzt wird. Die Walzen 2, 3 haben dabei um den Umfang U herum eine solche von Walzsegmenten vorgegebene Profilierung, dass dem Werkstück über seine axiale Erstreckung ein Profil verliehen werden kann, wie es in Fig. 1 beispielhaft zu sehen ist. Von den Walzsegmenten bzw. Werkzeugen sind mindestens zwei axial nebeneinander auf den Tragwellen der Walzen 2, 3 angeordnet.
  • Wie in Fig. 2 dargestellt, beginnt der Reckwalzprozess damit, dass das Rohteil 1' vom Greifelement 6 eines ersten Roboters 5 gegriffen wird, Der Roboter 5 führt sein Greifelement 6 und damit das gegriffene bzw. gespannte Werkstück 1' translatorisch in die über dem Werkstück 1' angegebene Richtung des Pfeils, d. h. in Walzrichtung W in den einlaufseitigen Bereich 4 des Reckwalzwerks. Die beiden Walzen 2, 3 sind so entsprechend zugestellt, dass das Werkstück 1 nach dem Einführen zwischen die Walzen durch den ersten Roboter 5 und das Greifen des Werkstücks 1 durch die Walzen einem ersten Walzstich 2.1 - 3.1 unterzogen wird. Die Walzen 2, 3 drehen dabei in eine erste Drehrichtung D1.
  • Die Betriebsphase nach der Durchführung des ersten Walzstichs ist in Fig. 3 skizziert. Das Werkstück 1 wurde im auslaufseitigen Bereich 7 des Reckwalzwerks von dem Greifelement 9 eines zweiten Roboters 8 gegriffen und aus dem Walzeingriff in Walzrichtung W aufgefangen bzw. übernommen.
  • Der erste Roboter 5 hat mit seinem Greifelement 6 beim Erreichen des Walzeingriffs der Walzen 2, 3 das Werkstück 1 losgelassen; es wurde zu diesem Zeitpunkt an seinem anderen axialen Ende vom Greifelement 9 des zweiten Roboters 8 gegriffen.
  • Zu erkennen ist dabei, dass keiner der beiden Roboter 5, 8 mit seinen Greifelementen 6, 9 in den Walzeingriff gerät; die Roboter bleiben vielmehr mit ihren Greifelementen außerhalb des Walzeingriffs. Bei herkömmlichen Reckwalzverfahren fährt der Roboterarm hingegen mit dem Werkstück durch den Walzeingriff hindurch.
  • Wesentlich ist nun - und das ist in Fig. 3 gezeigt -, dass es zu keinem walzfreien Rückhub kommt, um den nächsten Walzstich 2.2 - 3.2 auszuführen. Vielmehr ist vorgesehen, dass der Reckwalzprozess nunmehr reversiert wird, d. h. das Werkstück 1 wird nach dem ersten Walzstich 2.1 - 3.1 vom zweiten Roboter 8 zwischen die Walzen 2, 3 eingeführt, die nunmehr ihre Drehrichtung geändert haben und in die Drehrichtung D2 drehen. Demgemäß wird das Werkstück 1 entgegen der Walzrichtung W in reversierender Walzrichtung WR durch die Walzen 2, 3 gefördert, wobei mit diesem zweiten Walzstich 2.2 - 3.2 eine weitere Verformung des Werkstücks 1 durch die Profilform der Walzsegmente der Walzen 2, 3 bewirkt wird.
  • Analog zur vorbeschriebenen Situation übernimmt der erste Roboter 5 mit seinem Greifelement 6 das Werkstück 1 an seinem in Fig. 4 rechten axialen Ende aus dem Walzeingriff. Entsprechend wurde das in Fig. 4 linke axiale Ende vom Greifelement 9 losgelassen, nachdem der auslaufseitige Bereich 7 erreicht wurde, und es kann sich nun ein dritter Walzstich 2.3 - 3.3 mit Bewegung des ersten Roboters 5 in Walzrichtung W und erneuter Umkehr der Drehrichtung der Walzen 2, 3 wieder in Drehrichtung D 1 anschließen.
  • Die Walzen 2, 3 werden also von Stich zu Stich 2.1 - 3.1, 2.2 - 3.2, 2.3 - 3.3, 2.n - 3.n von "vorwärts" auf "rückwärts" umgesteuert. Alle Typen von Motoren zum Antrieb der Walzen, die dies möglich machen, können genutzt werden.
  • Je ein Roboter mit Zange (Greifer) für das Einführen und das Entnehmen des Werkstücks wird einlaufseitig und auslaufseitig eingesetzt, wobei die Zange die verschiedenen, zumeist symmetrischen Werkstückenden greifen kann.
  • Ein Roboter kann Werkstücke aus einem Ofen entnehmen, ein anderer gegenüberliegender Roboter kann Werkstücke in eine Presse einlegen. Während der Roboter, der das Werkstück in die Presse einlegt, seine Arbeit verrichtet, kann der erstgenannte Roboter schon das Werkstück in das Reckwalzwerk einführen.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Werkstück (Walzgut)
    1'
    Rohteil
    1"
    Fertigteil
    2
    Walze
    3
    Walze
    Walzstich
    2.1 - 3.1
    Walzstich
    2.2 - 3.2
    Walzstich
    2.3 - 3.3
    Walzstich
    2.n - 3.n
    4
    einlaufseitiger Bereich
    5
    erster Roboter
    6
    Greifelement
    7
    auslaufseitiger Bereich
    8
    zweiter Roboter
    9
    Greifelement
    U
    Umfang
    D1
    erste Drehrichtung
    D2
    zweite Drehrichtung
    W
    Walzrichtung
    WR
    Walzrichtung reversierend

Claims (5)

  1. Verfahren zum Vorformen eines blockförmigen, runden, ovalen oder vierkantförmigen metallischen Werkstücks als Ausgangsmaterial durch Walzen in einer Reckwalzmaschine, bei dem das Werkstück (1) zwischen mindestens einem Walzenpaar in mehreren Walzstichen gewalzt wird, wobei die Walzen (2, 3) des Walzenpaars von mindestens einem eine Drehrichtungsänderung erlaubenden Antrieb angetrieben sind und für die nacheinander folgenden Walzstiche mindestens ein Kaliber bereitstellende Werkzeuge tragen, die entlang ihres Umfangs (U) ein veränderliches Walzprofil aufweisen und das Verfahren die Schritte umfasst:
    a) Durchführung eines ersten Walzstichs (2.1, 3.1), bei dem das Werkstück (1) bis zu einem ersten Umformgrad verformt wird und bei dem die Walzen (2, 3) in eine erste Drehrichtung (D1) drehen, wobei das Werkstück (1) in eine Walzrichtung (W) zwischen den Walzen (2, 3) hindurchgeführt wird,
    b) Durchführung eines zweiten Walzstichs (2.2, 3.2), bei dem nach Umsteuern der Drehrichtung der Walzen (2, 3) das Werkstück (1) erneut gewalzt und bis zu einem zweiten Umformgrad verformt wird, wobei die Walzen (2, 3) in der der ersten Drehrichtung (D1) entgegengesetzten Drehrichtung (D2) drehen und wobei das Werkstück (1) entgegen der Walzrichtung (W) in reversierender Walzrichtung (WR) zwischen den Walzen (2, 3) hindurchgeführt wird,
    c) gegebenenfalls Wiederholung des Schritts a) als dritten Walzstich (2.3, 3.3) mit gegenüber dem Schritt b) entgegengesetzter Drehrichtung (D 1) und Hindurchführung des Werkstückes (1) durch die Walzen (2, 3) in Walzrichtung (W),
    d) gegebenenfalls Wiederholung des Schritts b) als weiteren Walzstich mit gegenüber dem Schritt c) entgegengesetzter Drehrichtung (D 2) und Hindurchführen des Werkstückes (1) durch die Walzen (2, 3) in reversierender Walzrichtung (WR), sowie
    e) gegebenenfalls Wiederholung der Schritte c) und d) als Folge-Walzstiche (2.n, 3.n),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in einem einlaufseitigen Bereich (4) der Reckwalzmaschine ein erster Roboter (5) mit einem Greifelement (6) zum Greifen eines axialen, hinteren Endes des Werkstücks (1) angeordnet ist, wobei das Greifelement (6) durch den ersten Roboter (5) zumindest in der Walzrichtung (W) bewegbar ist, wobei das gegriffene Werkstück (1) mit seinem vorderen Ende bis zum Erreichen des Walzeneingriffs zwischen die Walzen (2, 3) des Walzenpaares eingeführt wird, und dass in einem auslaufseitigen Bereich (7) der Reckwalzmaschine ein zweiter Roboter (8) mit einem Greifelement (9) zum Greifen des axialen, vorderen Endes des Werkstücks (1) nach dessen Freigabe durch den ersten Roboter angeordnet ist, wobei das Greifelement (9) durch den zweiten Roboter (8) zumindest in der Walzrichtung (W; WR) bewegbar ist, wobei das an seinem axialen, vorderen Ende gegriffene Werkstück (1) nunmehr mit seinem voreilenden hinteren Ende bis zum Ereichen des Walzeneingriffs zwischen die Walzen (2, 3) des Walzenpaares eingeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Greifelemente (6, 9) so verfahren werden, dass sie nicht in den Bereich zwischen den Walzen (2, 3) gelangen.
  3. Walzmaschine zum Vorformen eines blockförmigen, runden, ovalen oder vierkantförmigen metallischen Werkstücks als Ausgangsmaterial durch Walzen in einer Reckwalzmaschine, bei dem das Werkstück (1) zwischen mindestens einem Walzenpaar in mehreren Walzstichen gewalzt wird, wobei die Walzen (2, 3) des Walzenpaars von mindestens einem eine Drehrichtungsänderung erlaubenden Antrieb angetrieben sind und für die nacheinander folgenden Walzstiche mindestens ein Kaliber bereitstellende Werkzeuge tragen, die entlang ihres Umfangs (U) ein veränderliches Walzprofil aufweisen, wobei das Walzen die Schritte umfasst:
    a) Durchführung eines ersten Walzstichs (2.1, 3.1), bei dem das Werkstück (1) bis zu einem ersten Umformgrad verformt wird und bei dem die Walzen (2, 3) in eine erste Drehrichtung (D1) drehen, wobei das Werkstück (1) in eine Walzrichtung (W) zwischen den Walzen (2, 3) hindurchgeführt wird,
    b) Durchführung eines zweiten Walzstichs (2.2, 3.2), bei dem nach Umsteuern der Drehrichtung der Walzen (2, 3) das Werkstück (1) erneut gewalzt und bis zu einem zweiten Umformgrad verformt wird, wobei die Walzen (2, 3) in der der ersten Drehrichtung (D1) entgegengesetzten Drehrichtung (D2) drehen und wobei das Werkstück (1) entgegen der Walzrichtung (W) in reversierender Walzrichtung (WR) zwischen den Walzen (2, 3) hindurchgeführt wird,
    c) gegebenenfalls Wiederholung des Schritts a) als dritten Walzstich (2.3, 3.3) mit gegenüber dem Schritt b) entgegengesetzter Drehrichtung (D 1) und Hindurchführung des Werkstückes (1) durch die Walzen (2, 3) in Walzrichtung (W),
    d) gegebenenfalls Wiederholung des Schritts b) als weiteren Walzstich mit gegenüber dem Schritt c) entgegengesetzter Drehrichtung (D 2) und Hindurchführen des Werkstückes (1) durch die Walzen (2, 3) in reversierender Walzrichtung (WR), sowie
    e) gegebenenfalls Wiederholung der Schritte c) und d) als Folge-Walzstiche (2.n, 3.n), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass im einlaufseitigen Bereich (4) und im auslaufseitigen Bereich (7) je ein Roboter (5, 8) mit je einen Greifelement (6, 9) zum Greifen eines axialen Endes des Werkstücks (1) vorgesehen ist, wobei das Greifelement (6, 9) zumindest in Walzrichtung (W) translatorisch bewegbar ist.
  4. Walzmaschine nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass beide Walzen (2, 3) über einen Getriebezug mit einem gemeinsamen Antriebselement in Verbindung stehen, das zum Antrieb des Walzenpaares in beide Drehrichtungen (D1, D2) geeignet ist.
  5. Walzmaschine nach Anspruche 3 oder 5, gekennzeichnet durch mindestens einen drehwinkelregelbaren Elektromotor als Antriebselement.
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