ES2299780T3 - Procedimiento y aparato para controlar y acondicionar un material en forma de tira. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento de modificación de una condición de un material en tiras (100), que comprende: obtener una primera pluralidad de lecturas de detectores (1400) asociadas a una primera zona de una pluralidad de zonas longitudinales a lo largo de una longitud del material en tiras según se mueve el material en tiras; obtener una segunda pluralidad de lecturas de detectores (1400) asociadas a una segunda zona de una pluralidad de zonas longitudinales a lo largo de una longitud del material en tiras según se mueve el material en tiras; determinar un primer valor de altura (1402) en función de la primera pluralidad de lecturas de detectores y determinar un segundo valor de altura (1402) en función de la segunda pluralidad de lecturas de detectores caracterizado por ajustar una carga aplicada al material en tiras (1408) en la segunda zona para acondicionar el material en tiras en la primera zona según se mueve el material en tiras, en función de una comparación (1404) del primer y segundo valor de altura.
Description
Procedimiento y aparato para controlar y
acondicionar un material en forma de tira.
La presente descripción se refiere al
procesamiento de material en tiras y, más en particular, a
procedimientos y a aparatos para controlar y acondicionar material
en tiras.
Muchos productos, tales como paneles de
construcción, vigas y puertas de garaje están hechos de material en
tiras sacado de un rollo o bobina del material en tiras y se
procesan usando máquinas o equipos de formación por laminación. En
la patente estadounidense 6.434.994 se puede encontrar una
descripción detallada de una máquina de formación por laminación.
Normalmente, una máquina de formación por laminación extrae material
en tiras (por ejemplo, un metal) de una cantidad enrollada del
material en tiras y, progresivamente, dobla y conforma el material
en tiras para producir un perfil de producto y, en última instancia,
un producto acabado.
El metal laminado desenrollado o material en
tiras puede tener determinadas características no deseadas tales
como, por ejemplo, deformación de bobina, arqueo, alabeo a lo largo
de una o ambas orillas exteriores, de orillas centrales o de una
parte central, etc. Por lo tanto, normalmente, es necesario
acondicionar el material en tiras extraído de una bobina (por
ejemplo, aplanarlo y/o nivelarlo) antes del procesamiento posterior
en una máquina de formación por laminación. Normalmente, el
material en tiras se acondiciona por medio de un aplanador o un
nivelador para que tenga una condición básicamente plana. No
obstante, en algunas aplicaciones puede ser aconsejable
acondicionar el material en tiras para que no tenga una condición
plana. Por ejemplo, el material en tiras se puede acondicionar para
que tenga una condición arqueada específica para facilitar un
proceso posterior de formación por laminación, en el que el material
en tiras acondicionado se pueda cortar, doblar, perforar, etc.,
para producir un producto acabado.
Con frecuencia, el material en tiras extraído de
bobinas se acondiciona (por ejemplo, por aplanamiento) usando un
nivelador, que es un tipo de aparato muy conocido. Normalmente, un
aplanador incluye una pluralidad de cilindros de trabajo. Algunos
de los cilindros de trabajo se pueden ajustar para permitir que los
esfuerzos que aplican los cilindros de trabajo al material en tiras
que se está procesando varíen a través de la anchura del material
en tiras. De este modo una o más zonas o regiones longitudinales
seleccionadas (por ejemplo, orillas exteriores, orillas centrales,
un parte central, etc.) del material en tiras se pueden estirar
permanentemente para conseguir una condición deseada del material
acabado (por ejemplo, planeidad).
Para conseguir una condición deseada del
material, las configuraciones de los cilindros de trabajo ajustables
normalmente se seleccionan al principio en función del tipo y del
grosor del material que se va a acondicionar. Por ejemplo, una
unidad de control acoplada al nivelador puede permitir al operador
introducir el grosor y el tipo de material. En función de la
información de grosor y de tipo de material introducida por el
operador, la unidad de control puede recuperar configuraciones por
defecto de los cilindros de trabajo adecuados. Posteriormente, el
operador puede variar las configuraciones por defecto de los
cilindros de trabajo antes de acondicionar el material y/o durante
el proceso de acondicionamiento para conseguir una condición deseada
del material acabado. Por ejemplo, un operador, en un punto de
inspección próximo a la salida del nivelador, puede detectar
visualmente una condición no deseada del material, tal como una
condición de arqueo, una condición de deformación de bobina, un
alabeo u ondulación a lo largo de una o más de las orillas
exteriores, de las orillas centrales, del centro o de otra zona o
región longitudinal del material en tiras que se está procesando,
etc. Lamentablemente, configurar o ajustar manualmente un
nivelador, de este modo, para acondicionar material en tiras para
conseguir una condición deseada puede ser un proceso lento y
propenso a los errores, en particular, debido al alto grado de
experiencia y participación humana
necesarios.
necesarios.
Usando un nivelador para procesar material en
tiras puede adicional o alternativamente conllevar un proceso de
certificación. Por ejemplo, determinadas cantidades de láminas
cortadas del material en tiras procesado por medio de un nivelador
se pueden empaquetar para envío. Se puede tomar una muestra de una
pluralidad de láminas de cada paquete y un operador puede
inspeccionar visualmente y medir manualmente las láminas
muestreadas. La inspección visual y las mediciones cuantitativas se
pueden usar para generar, por ejemplo, información de planeidad de
las láminas muestreadas. A su vez, la información de planeidad de
las láminas muestreadas seleccionadas de cada paquete se puede usar
como información estadística a efectos de certificar los paquetes
de los que se seleccionaron las láminas. No obstante, como ocurre
con los procedimientos y aparatos de ajuste de nivelador conocidos,
los procesos de certificación conocidos son lentos y propensos a
errores debido al alto grado de experiencia y participación humana
necesarios.
El documento EP 0865839A2, en el que se basan
los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 8, describe un aparato
para enderezar una tira de metal mediante curvatura. El aparato para
enderezar una tira de metal incluye cilindros de guía dispuestos
paralelos entre sí y un cilindro enderezador situado en un espacio
en forma de cuña entre los dos cilindros de guía. A través de la
tira, los cilindros enderezadores y de guía están en contacto
indirecto entre sí en la zona de sus mutuas superficies
tangentes.
\newpage
El documento DE 10132105A1 describe un
dispositivo para mejorar la planeidad de una tira de acero enrollada
en un soporte de rodillos que comprende rodillos de medición de
planeidad y una máquina de nivelado de tensión conectados al
soporte de rodillos.
El objetivo de la presente invención es
proporcionar procedimientos y aparatos que tienen, comparados con
los enfoques conocidos, mejores capacidades de supervisión y
acondicionamiento de material en tiras.
Para solucionar el objetivo anterior, la
presente invención proporciona un procedimiento y un aparato según
las reivindicaciones independientes.
En las reivindicaciones dependientes se definen
formas de realización preferentes.
La Fig. 1 ilustra un ejemplo de un material en
tiras que se está sacando de una cantidad enrollada del material en
tiras.
La Fig. 2 ilustra un área de ejemplo de
compresión y tensión en una sección del material en tiras pasando
sobre un cilindro de trabajo.
La Fig. 3 ilustra, en general, la relación entre
el diámetro del cilindro de trabajo y los tamaños relativos de las
áreas de compresión y tensión impartidas por medio de un cilindro de
trabajo en un material en tiras.
La Fig. 4 ilustra el efecto de tensión del
material en tiras en la deformación plástica de un material en
tiras.
La Fig 5 ilustra el modo en que reduciendo la
distancia horizontal del centro entre los cilindros de trabajo,
para una inclinación determinada de los cilindros de trabajo,
aumenta el esfuerzo de tracción aplicado sobre un material en
tiras.
La Fig. 6 ilustra el modo en que aumentando la
inclinación de una distancia horizontal del centro determinada de
los cilindros de trabajo aumenta el esfuerzo de tracción aplicado
sobre el material en tiras.
La Fig. 7 ilustra, en general, qué partes de un
material en tiras asociadas a áreas relativamente onduladas y/o
alabeadas son más grandes que partes del material en tiras asociadas
a áreas relativamente planas.
La Fig. 8 ilustra, en general, un modo de
ejemplo en el que se pueden usar cojinetes de apoyo para sujetar
los cilindros de trabajo.
La Fig. 9 ilustra un modo de ejemplo en el que
los cilindros de trabajo se pueden ajustar para aplanar un material
en tiras que tiene una zona o región alabeada.
La Fig. 10 es un diagrama de bloques de un
sistema de ejemplo para supervisar y acondicionar automáticamente
material en tiras.
La Fig. 11 es una vista esquemática más
detallada de un modo de ejemplo en que se puede implementar el
sistema de ejemplo que se muestra en la Fig. 10.
La Fig. 12 es un diagrama de bloques de un
sistema de ejemplo basado en procesador que se puede usar para
implementar una o ambas de la unidad de ejemplo de control del
acondicionador y la unidad de ejemplo de respuesta de
acondicionamiento y supervisión del material que se muestran en las
Figs. 10 y 11.
La Fig. 13 es un diagrama de flujo que
representa, en general, un modo de ejemplo en que se puede
configurar la unidad de ejemplo de respuesta de acondicionamiento y
supervisión del material de las Figs. 10 y 11.
La Fig. 14 es un diagrama de flujo más detallado
que representa un modo en que se puede implementar el procedimiento
de acondicionamiento/supervisión de la Fig. 13.
La Fig. 15 es un diagrama de flujo más detallado
que representa un modo en que se puede implementar el procedimiento
de lectura de detectores de la Fig. 14.
La Fig. 16 es un diagrama de flujo más detallado
que representa un modo en que se puede implementar el procedimiento
de cálculo de desviaciones de la Fig. 14. Las Figs. 17 y 18 son un
diagrama de flujo más detallado que representa un modo en que se
puede implementar el procedimiento de determinación de zonas de
cambio de la Fig. 14.
Las Figs. 19 a 25 son diagramas de flujo más
detallados que representan un modo de ejemplo en que se puede
implementar el procedimiento de ajuste de acondicionador de la Fig.
14.
En general, el sistema de ejemplo que se
describe en esta invención recibe señales codificadoras y datos del
detector de distancia a fin de supervisar y/o acondicionar
automáticamente material en tiras. Si se detecta una condición no
deseada del material (por ejemplo, arqueo, deformación de bobina,
alabeos u ondulaciones en una o más regiones o zonas del material
en tiras, etc.), se puede ajustar uno o más cilindros de trabajo de
un acondicionador de material (por ejemplo, un nivelador) para
conseguir una condición deseada del material (por ejemplo,
planeidad). Alternativa o adicionalmente, el sistema de ejemplo que
se describe en la presente invención puede producir automáticamente
información de certificación correspondiente a cantidades
predeterminadas (por ejemplo, paquetes individuales de láminas) del
material en tiras.
La Fig. 1 ilustra un ejemplo de un material en
tiras 100 que se está sacando de una cantidad enrollada 102 del
material en tiras. El material en tiras puede ser una sustancia
metálica, tal como, por ejemplo, acero o aluminio, y puede ser
cualquier otro material deseado. Cuando el material en tiras 100 se
extrae de la cantidad enrollada 102, adopta una condición o estado
desenrollado 104. El material en tiras enrollado con frecuencia
manifiesta condiciones no deseadas del material que son consecuencia
del estiramiento longitudinal del material en tiras durante el
enrollado y como consecuencia de estar en una condición enrollada
durante un tiempo. En particular, el proceso de devanado de bobinas
normalmente se lleva a cabo bajo alta tensión, que puede provocar
una condición normalmente denominada deformación de bobina. Si es
considerable, la deformación de bobina también se puede manifestar
como una condición normalmente denominada arqueo. Dichas condiciones
no deseadas son evidentes en la condición o estado enrollado
104.
Además, durante un proceso de reducción por
laminado en frío, las configuraciones y condiciones del laminador
se pueden manifestar como imperfecciones en la bobina acabada.
Dichas imperfecciones aparecen como ondulaciones cuando se producen
cerca de las zonas o regiones periféricas (por ejemplo, las orillas
exteriores) del material en tiras 100 y como alabeos cuando se
producen cerca de la zona o región central (por ejemplo, el centro)
del material en tiras 100. En un caso en el que la condición o
estado desenrollado 104 muestra deformación de bobina, normalmente,
el estiramiento que se ha producido es uniforme a través de la
anchura del material en tiras 100. Por ejemplo, con bobinas
enrolladas en exceso, la superficie exterior se estira, de manera
uniforme, ligeramente más que la superficie interior. Por
consiguiente, la parte no enrollada 104 del material en tiras 100
normalmente se curva hacia el arrollamiento interior. Cuando se tire
en línea recta de la parte desenrollada 104, la superficie superior
más larga hará que la superficie interior más corta se rice
ligeramente hacia adentro (es decir, arqueo).
Las condiciones no deseadas del material, tales
como deformación de bobina y arqueo se pueden eliminar
sustancialmente usando técnicas de nivelado o aplanamiento. Las
técnicas de nivelado o aplanamiento se basan en el modo previsible
en que el material en tiras 100 reacciona al esfuerzo (es decir, la
cantidad de carga o fuerza aplicada a un material). La estructura y
las características de un material en tiras cambia según aumenta la
carga y, por consiguiente, el esfuerzo. Por ejemplo, con la mayoría
de metales, cuando la carga o fuerza es superior a cero, el metal
que soporta la carga se dobla o estira de un modo elástico. Cuando
la carga o fuerza aplicada se mantiene dentro de la zona de carga
elástica del metal y se deja de aplicar, el metal vuelve a su forma
original. En tal caso, el metal se ha flexionado, pero no se ha
doblado.
A partir de cierto punto, un aumento de la carga
o esfuerzo aplicados al material en tiras hace que cambien las
propiedades del material en tiras, de manera que deja de poder
volver a su forma original. Cuando está en esta condición, el
material en tiras está en una región de carga plástica. En la región
de carga plástica, pequeños aumento de fuerza o carga aplicados al
material en tiras hacen que se produzcan grados relativamente
amplios de estiramiento (es decir, deformación). Además cuando un
material metálico en tiras está en la condición o estado plástico,
el grado de estiramiento que resulta depende del tiempo. En
particular, cuanto más tiempo se somete el metal a una carga
determinada (cuando está en la condición plástica) mayor es el grado
de deformación (es decir, estiramiento permanente).
La cantidad de fuerza necesaria para hacer que
un metal cambie de una condición elástica a una condición plástica
se conoce comúnmente como límite elástico. Con una formulación
específica de un metal concreto, el límite elástico es siempre el
mismo. Cuanto mayor es el límite elástico, más resistente es el
metal. Dado que la nivelación o aplanamiento necesita que una parte
del metal sea plástica, el límite elástico es tan importante como
el grosor a la hora de determinar configuraciones y geometrías
adecuadas de los cilindros de trabajo.
Factores tales como el porcentaje de
alargamiento hacen que diversos metales reaccionen de manera
diferente a un aumento de carga. Por ejemplo, por lo general, el
aluminio se estirará mucho más (es decir, es más elástico) que el
acero, incluso si el aluminio y el acero tienen el mismo límite
elástico. Por consiguiente, la mayoría de aluminios, en comparación
con el acero, necesitan mayor inclinación de los cilindros de
trabajo (se analiza en detalle más adelante) para conseguir el
mismo resultado. Es decir, el aluminio se debe estirar en mayor
grado incluso si tiene el mismo límite elástico que el acero. Estas
diferencias de elasticidad pueden ser tan considerables que muchos
metales, tales como el aluminio, parecen necesitar más trabajo que
aceros de mayor resistencia, debido a la mayor inclinación de los
cilindros de trabajo necesaria para conseguir una condición deseada
del material.
El acondicionamiento de un material en tiras
depende claramente de la reacción que el material en tiras 100
tiene cuando se dobla alrededor de un cilindro de trabajo. La Fig. 2
ilustra áreas de ejemplo de compresión y tensión en una sección del
material en tiras 100 pasando sobre un cilindro de trabajo 200.
Cuando se enrolla alrededor del cilindro de trabajo 200, se
producen esfuerzos de compresión en la parte del material en tiras
100 más próxima al cilindro de trabajo 200 y se producen esfuerzos
de tracción en la parte del material en tiras 100 más alejada de la
superficie del cilindro de trabajo 200. Cuando se tira del material
en tiras 100 de forma plana, el centro es el eje neutral 202, que
ni está en compresión ni en tensión.
Si bien un material en tiras, tal como un metal,
normalmente es una sustancia homogénea, los conceptos de
acondicionamiento que se describen en esta invención se pueden
entender mejor si los esfuerzos se describen como si se produjeran
en capas. Como se muestra en la Fig. 2, la mayor tensión es en las
capas más externas del material en tiras 100. A menos que se
imparta suficiente tensión al material en tiras 100, los esfuerzos
sólo tendrán como resultado deformación elástica, y el material en
tiras 100 volverá a su forma original tras pasar sobre el cilindro
de trabajo 200. Sin embargo, si se imparte suficiente tensión al
material en tiras 100, las capas superficiales exteriores se
someten a esfuerzo suficiente para alcanzar el límite elástico del
material en tiras 100. Las capas superficiales se estiran lo
suficiente para ser plásticas, y cuando se elimina la tensión,
retienen una forma nueva. La deformación plástica es mayor en la
superficie del material en tiras 100 más alejada del cilindro de
trabajo 200. La tensión impartida al material en tiras varía a lo
largo de su grosor y, en particular, disminuye hacia el eje central
202. Respecto a las capas del material en tiras 100 que están
próximas al eje central 202 o en el mismo, la tensión es lo
suficientemente reducida para que dichas capas del material en
tiras 100 estén en un estado elástico y, por lo tanto, no se
deformen como consecuencia de pasar sobre el cilindro de trabajo
200.
La relación entre el diámetro del cilindro de
trabajo 200 y el grosor del material en tiras 100 es un factor
importante en la capacidad de un acondicionador (por ejemplo, un
nivelador) para acondicionar el material en tiras 100 de un modo
deseado. Por ejemplo, si el diámetro del cilindro de trabajo 200 es
demasiado amplio, los esfuerzos resultantes sólo producen
deformaciones elásticas. En tal caso, una vez que el material en
tiras 100 pasa sobre el cilindro de trabajo 200, el material en
tiras 100 vuelve a su forma original.
La Fig. 3 ilustra, en general, la relación entre
el diámetro del cilindro de trabajo y los tamaños relativos de las
áreas de compresión y tensión impartidas por medio de un cilindro de
trabajo en el material en tiras 100. En general, cuando el diámetro
de un cilindro de trabajo disminuye, aumenta la proporción del área
de superficie de tensión (es decir el área de superficie del
material en tiras 100 más alejada del cilindro de trabajo) respecto
al área de superficie de compresión (es decir el área de superficie
del material en tiras 100 más próxima al cilindro de trabajo). Por
consiguiente, unos cilindros de trabajo con diámetro más pequeño
pueden impartir mayores esfuerzos al material en tiras 100 en
cualquier ángulo de arrollamiento determinado.
Los límites prácticos para la reducción del
diámetro de los cilindros de trabajo son mecánicos. En cierto modo,
los cilindros de trabajo 200 son demasiado pequeños para transmitir
el par de torsión necesario para trabajar el material en tiras 100.
Otro factor es la capacidad del cilindro de trabajo 200 para
expandir el espacio entre cojinetes de apoyo sin una desviación
considerable. Debido a éstas y a otras limitaciones mecánicas,
normalmente los acondicionadores de material (por ejemplo,
niveladores) se diseñan para que tengan diversos diámetros de
cilindros de trabajo. Para cualquier diámetro determinado de los
cilindros de trabajo, el material más fino que se puede trabajar
eficazmente está limitado por la relación del diámetro del cilindro
de trabajo respecto al grosor del material en tiras y la capacidad
resultante para crear tensión en la superficie exterior del
material en tiras 100 enrollando el material en tiras 100 en dicho
diámetro. El material en tiras más grueso 100 está limitado por las
restricciones de resistencia mecánica de los cilindros de trabajo
200, por los cojinetes de apoyo (que se analizan en detalle más
adelante), por el tren de accionamiento y por la fuerza que el
sistema de ajuste y la estructura pueden aplicar al material en
tiras 100.
Un nivelador (es decir, un tipo concreto de
acondicionador de material) normalmente incluye una serie de
cilindros de trabajo 200 que tienen como resultado un recorrido de
material que se envuelve por encima y por debajo de cilindros de
trabajo alternos 200. Sin tensión de tiras, el material en tiras 100
se detendría alrededor de los cilindros de trabajo 200 (como se
muestra en la Fig. 4) con el eje neutral 202 en sus áreas divisorias
centrales de mínima compresión y mínima tensión. Cuando se aumenta
la tensión, el eje central 202 se mueve del centro del material en
tiras 100 hacia la superficie del cilindro de trabajo 200, lo que
aumenta, de ese modo, de manera considerable el área de esfuerzo de
tracción provocando mayor deformación plástica del material en
tiras 100.
Como consecuencia de que un nivelador tenga
varios cilindros de trabajo 200 se producen tres circunstancias. En
primer lugar, varios cilindros de trabajo 200 permiten varias
pasadas. Esto tiene como resultado más oportunidades para producir
el material en tiras 100. En segundo lugar, pasando alternativamente
el material en tiras 100 por encima y por debajo de los cilindros
de trabajo 200, los esfuerzos se igualan en las superficies superior
e inferior del material en tiras 100. Esto facilita la producción
de un material en tiras plano 100 que relativamente no tiene
cavidades de deformación. En tercer lugar, alternando cilindros de
trabajos 200 se puede controlar la tensión de la tira. El
rozamiento superficial del recorrido de retenida crea tensión de la
tira. La aplicación selectiva y de control de dicha tensión permite
estirar el material en tiras 100 según pasa a través del nivelador.
Mediante un control meticuloso de la longitud recorrida, el material
en tiras 100 se puede estirar selectivamente, produciendo los
cambios deseados en la forma o condición del material en tiras
100.
La Fig. 5 ilustra el modo en que reduciendo la
distancia horizontal del centro 502 entre cilindros de trabajo,
para una inclinación determinada de los cilindros de trabajo (es
decir, la distancia o separación vertical del centro), aumenta el
esfuerzo de tracción impartido al material en tiras 100. En general,
para cualquier inclinación determinada de los cilindros de trabajo,
una menor distancia horizontal del centro 502 aumenta el esfuerzo
de tracción impartido al material en tiras 100 y, por consiguiente,
la posibilidad de deformación plástica que, cuando se controla de
manera adecuada, mejora la capacidad para acondicionar el material
en tiras 100.
La Fig. 6 ilustra el modo en que aumentando la
inclinación (es decir reduciendo una distancia vertical del centro
602 entre cilindros de trabajo), para una distancia horizontal del
centro determinada de los cilindros de trabajo, aumenta el esfuerzo
de tracción impartido al material en tiras 100. Normalmente, un
operador y/o un sistema de control (se analiza en detalle más
adelante) controla la tensión de la tira por medio de la aplicación
selectiva de la inclinación de los cilindros de control 602. Como se
ilustra en la Fig. 6, para una distancia horizontal del centro
determinada, una mayor inclinación 602 (es decir, una menor
distancia vertical del centro) aumenta el esfuerzo de tracción del
material en tiras 100 y, por consiguiente, aumenta la posibilidad
de deformación plástica.
En un aplanador, que es otro tipo de
acondicionador de material, los centros de todos los cilindros de
trabajo 200 normalmente se mantienen en paralelo en todo momento.
Los cilindros de trabajo superiores 200 están inclinados hacia los
cilindros de trabajo inferiores 200 para provocar un efecto de
retenida de tipo ondulado cuando el material en tiras 100 pasa a
través del aplanador. La superficie más corta del material en tiras
100 se estira ligeramente hacia abajo de su longitud y
uniformemente a través de su anchura. La mayoría del trabajo se
realiza en el primer grupo de cilindros de trabajo, teniendo lugar
la colocación en horizontal para un acabado plano en el resto del
aplanador.
Normalmente, los cilindros de trabajo del
aplanador 200 están montados en cojinetes de apoyo de extremo.
Ocasionalmente, se añaden cojinetes de apoyo del soporte central no
ajustables para reducir al mínimo la desviación del centro de los
cilindros de trabajo 200. Normalmente, los cilindros de trabajo 200
que se usan en un aplanador son de gran diámetro y tiene centros
muy separados. Normalmente, los aplanadores se usan para eliminar
condiciones no deseadas del material en tiras, tales como
deformación de bobina y arqueo. No obstante, los aplanadores no
están equipados con cojinetes de apoyo ajustables para proporcionar
diferente nivelado o acondicionamiento, que es necesario para
eliminar otros tipos de condiciones del material, que incluyen
ondulaciones y alabeos que se pueden producir a lo largo de una o
más regiones o zonas longitudinales de un material en tiras. Por
otro lado, un nivelador (un tipo de acondicionador de material que
se ha descrito anteriormente) se puede usar para llevar a cabo
dicho acondicionamiento diferente, así como las operaciones
sencillas de aplanamiento que llevan a cabo los aplanadores.
El proceso de reducción en frío puede producir
material en tiras metálico que tiene un grosor variable a lo largo
de su anchura. Si el material en tiras 100 que tiene dicho grosor
variable a lo largo de su anchura se sacara de una bobina y se
cortara en muchos cordones paralelos hacia abajo de su longitud y se
aplanaran, las tiras de las áreas onduladas o arqueadas del
material en tiras 100 serían más largas que las tiras de las áreas
planas del material en tiras 100. La Fig. 7 ilustra esto alineando
un extremo de las tiras. Se puede usar un acondicionador de
material (por ejemplo, un nivelador) para estirar las longitudes
cortas hasta que coincidan aproximadamente con las longitudes
largas del material en tiras 100, aplanando de ese modo
sustancialmente el material en tiras 100. Si el grosor variable es
el resultado de desviación o bombeo de los cilindros de reducción
en frío, las áreas relativamente finas del material en tiras 100
serán más largas (hacia abajo de la longitud de la bobina) que las
áreas gruesas del material en tiras 100. Dichas áreas finas tienen
como resultado una ondulación 702 si están cerca de la orilla del
material en tiras 100 o un alabeo 704 (o varios alabeos) si se
producen en el centro del material en tiras 100.
A diferencia de un aplanador, no todos los
centros de los cilindros de trabajo de un nivelador están pensados
para mantenerse en paralelo. Normalmente, los cilindros de trabajo
200 de un nivelador tienen un diámetro relativamente pequeño para
proporcionar una alta proporción de superficie de tensión respecto a
superficie de compresión. El diámetro pequeño de los cilindros de
trabajo del nivelador 200 de un nivelador también permite que los
cilindros de trabajo 200 se flexionen bajo carga. Normalmente, los
centros de los cilindros de trabajo superiores 200 de un nivelador
se mantienen en una relación coaxial, sin embargo los centros de los
cilindros de trabajo inferiores 200 del nivelador no se mantienen
necesariamente en una relación coaxial de este tipo.
En general, la Fig. 8 ilustra un modo de ejemplo
en el que se pueden usar cojinetes de apoyo 800 para sujetar los
cilindros de trabajo 200. En algunos acondicionadores de material,
tales como un nivelador, los cilindros de trabajo 200 tienen un
diámetro reducido y se deben sujetar a lo largo de su longitud para
evitar una desviación no deseada. Como se representa en la Fig. 8,
normalmente los cilindros de trabajo superiores 200 se sujetan
firmemente con aletas de cojinetes no ajustables 800a. Los cilindros
de trabajo inferiores 200 se pueden sujetar con una serie de
cojinetes de apoyo ajustables 800b montados debajo de los cilindros
de trabajo 200 y colocados en los mismos espacios que los cojinetes
de apoyo superiores 800a. Ajustando los cojinetes de apoyo
inferiores 800b de manera diferente a través de la anchura de los
cilindros de trabajo 200, se puede conseguir un acondicionamiento
diferente a través de la anchura del material en tiras 100. Cada
posición numerada de la Fig. 8 corresponde a una aleta de los
cojinetes de apoyo.
Como se ha analizado anteriormente, el material
en tiras 100 que tiene el alabeo central 704 es más largo en el
centro del material en tiras 100 que en las orillas del material en
tiras 100. Si las aletas más exteriores de los cojinetes de apoyo
800 se colocan para que tengan más inclinación 602 (es decir, una
menor separación o distancia vertical del centro de los cilindros
de trabajo) que las aletas centrales de los cojinetes de apoyo 800,
el material en tiras 100 seguirá un recorrido más largo en su orilla
que en su centro (véase la Fig. 9). El material en tiras 100 se
puede estirar si se imparte al material en tiras 100 un esfuerzo de
tracción superior al límite elástico del material en tiras 100 (es
decir, deformación plástica). Si el recorrido es más largo en las
orillas (es decir, las zonas o regiones periféricas) del material en
tiras 100, el nivelador estirará o alargará las zonas o regiones
periféricas (es decir, las orillas más exteriores) del material en
tiras. De este modo, el nivelador se puede usar para estirar las
zonas o regiones periféricas del material en tiras 100 hasta una
longitud que coincida aproximadamente con la longitud de la zona o
región longitudinal central del material en tiras 100. Haciendo
esto se elimina la deformación de bobina y el material en tiras 100
se acondicionará para que sea sustancialmente plano. Naturalmente,
los cojinetes de apoyo 800 se pueden colocar de modos diferentes
para conseguir otras condiciones deseadas del material (es decir,
otras distintas a planeidad sustancial).
La Fig. 10 es un diagrama de bloques de un
sistema de ejemplo 1000 para supervisar y acondicionar
automáticamente el material en tiras 100. Como se explica más
detalladamente más adelante, el sistema de ejemplo 1000 se puede
usar para acondicionar material en tiras sacado, por ejemplo, de una
bobina de material en tiras, para conseguir una condición deseada
del material. Por ejemplo, el sistema de ejemplo 1000 se puede usar
para nivelar o aplanar sustancialmente el material en tiras 100,
eliminando sustancialmente, de ese modo, condiciones del material
tales como, por ejemplo, deformación de bobina, arqueo, ondulaciones
y/o alabeos que se extienden a lo largo de una o más zonas o
regiones longitudinales (por ejemplo, orillas exteriores, orillas
centrales, etc.) del material en tiras 100. Alternativa o
adicionalmente, el sistema de ejemplo 1000 se puede usar para
conseguir cualquier otra condición no plana deseada del material.
Más específicamente, el sistema de ejemplo 1000 usa una pluralidad
de detectores para crear datos topográficos que representan las
desviaciones de la superficie del material en tiras 100 de una
condición deseada (por ejemplo, una condición plana). Los datos
topográficos se crean a través de la anchura y a lo largo de la
longitud del material en tiras 100. Posteriormente, los datos
topográficos se pueden usar para ajustar automáticamente
configuraciones de un acondicionador de material para conseguir la
condición deseada del material. Adicional o alternativamente, los
datos topográficos se pueden usar para crear información de
certificación relativa a una o más condiciones del material (por
ejemplo, planeidad) para cantidades predeterminadas del material en
tiras (por ejemplo, una lámina, un paquete de láminas, etc.) del
material en tiras 100.
A continuación, volviendo en detalle a la Fig.
10, el sistema de ejemplo 1000 incluye un acondicionador de
material 1002. Respecto al sistema de ejemplo 1000, que se describe
en esta invención, el acondicionador de material 1002 se describe
como un nivelador, que es un tipo muy conocido de acondicionador de
material. No obstante, los expertos en la materia apreciarán
fácilmente que en su lugar se podrían usar otros tipos de
acondicionadores de material. Por ejemplo, el aparato y
procedimientos que se describen en la presente invención se podrían
aplicar de manera ventajosa a un aplanador o a otros tipos de
equipos de formación por laminación.
Como se muestra en la Fig. 10, el acondicionador
de material 1002 puede incluir cilindros de trabajo 1004 que están
sujetos por cojinetes de apoyo 1006. Algunos de los cojinetes de
apoyo 1006 pueden ser no ajustables o tener una posición
relativamente fija, fijando, de ese modo, en su sitio los cilindros
de trabajo 1004 sujetos por los cojinetes de apoyo no ajustables
1006. Otros cojinetes de apoyo 1006 pueden ser ajustables,
permitiendo, de ese modo, ajustar o mover los cilindros de trabajo
1004 sujetos por los cojinetes de apoyo ajustables 1006 respecto a
los cilindros de trabajo fijos 1004. El ajuste de los cilindros de
trabajo móviles 1004 puede permitir una variación sustancialmente
continua o por pasos de la inclinación de los cilindros de trabajo
1004, permitiendo, de ese modo, una variación sustancialmente
continua o por pasos del esfuerzo impartido al material en tiras
100. Preferentemente, pero no necesariamente, los cojinetes de apoyo
ajustables o móviles 1006 están dispuestos en aletas móviles o
ajustables de manera independiente. De este modo, la inclinación y,
por consiguiente, el esfuerzo impartido al material en tiras 100
puede variar a través de la anchura del material en tiras 100.
Variando el esfuerzo aplicado al material en tiras 100 a lo largo de
su anchura, se pueden realizar las operaciones de acondicionamiento
de material que se describen más detalladamente más adelante, en las
que el esfuerzo aplicado al material se puede variar según sea
necesario dentro de diferentes zonas o regiones longitudinales del
material en tiras y con el tiempo conseguir una condición deseada
del material.
Los cojinetes de apoyo 1006 se pueden accionar
usando mecanismos hidráulicos 1008 y transductores 1010 pueden
detectar la posición o ubicación (por ejemplo, la inclinación) de
los cojinetes de apoyo 1006. Los transductores 1010 pueden incluir
transformadores diferenciales de variación lineal (LVDTs) o
cualquier otro dispositivo de detección de posición adecuado o una
combinación de dispositivos. Una unidad de control del
acondicionador 1012 está acoplada comunicativamente a los
mecanismos hidráulicos 1008 y a los transductores 1010. La unidad
de control del acondicionador 1012 recibe de los transductores 1010
la información de ubicación o posición de los cojinetes de apoyo y
envía órdenes u otras señales a los mecanismos hidráulicos 1008 para
hacer que los cojinetes de apoyo ajustables 1006 se muevan a una
ubicación, posición, configuración de inclinación, etc.
deseada.
Cuando se procesa el material en tiras 100 por
medio del acondicionador de material 1002, los detectores 1014
detectan cambios de condición (por ejemplo, desviaciones de la
condición plana) del material en tiras 100, tanto a través de su
anchura como a lo largo de su longitud, según se mueve el material
en tiras 100 a través del acondicionador de material 1002. Como se
describe más detalladamente más adelante en relación con la Fig.
11, los detectores 1014 pueden incluir una pluralidad de detectores
de distancia separados a través de la anchura del material en tiras
100, de tal manera que cada uno de los detectores de distancia
corresponde a una zona o región longitudinal específica del
material en tiras 100. Por ejemplo, las zonas o regiones pueden ser
orillas exteriores o periféricas, orillas centrales, una parte
central, etc. del material en tiras 100.
Los detectores 1014 pueden incluir uno o más
detectores de recorrido o longitud que facilitan información
relativa a la cantidad o longitud del material en tiras 100 que ha
pasado a través de los cilindros de trabajo 1004. De este modo, la
información de desviación recopilada por los detectores 1014 se
puede asociar a ubicaciones a lo largo de la longitud del material
en tiras 100, permitiendo, de ese modo, la generación de datos
topográficos relativos a la condición del material en tiras
100.
Los detectores 1014 están acoplados
comunicativamente a una unidad de respuesta de acondicionamiento y
supervisión del material (MMCF) 1016 que procesa señales o
información recibida de los detectores 1014 tal como, por ejemplo,
información de desviación de condición del material e información de
longitud (por ejemplo, la cantidad del material en tiras 100 que ha
pasado a través de los cilindros de trabajo 1004) para generar datos
topográficos asociados a una o más condiciones del material en
tiras 100. Posteriormente, la unidad de MMCF 1016 puede usar los
datos topográficos para generar información de respuesta correctora
que se transmite a través de un enlace de comunicación 1018 a la
unidad de control del acondicionador 1012. La unidad de control del
acondicionador 1012 puede usar la información de respuesta
correctora para realizar ajustes en los cilindros de trabajo 1004
por medio de movimientos de los mecanismos hidráulicos 1008 y de los
cojinetes de apoyo 1006 para conseguir una condición deseada del
material para el material en tiras 100. Por ejemplo, la unidad de
MMCF 1016 puede generar información de respuesta correctora para
conseguir una condición sustancialmente plana del material en tiras
100.
Alternativa o adicionalmente, la unidad de MMCF
1016 puede generar información de certificación, tal como, por
ejemplo, información de planeidad correspondiente a cantidades
predeterminadas del material en tiras 100. Por ejemplo, la unidad
de MMCF 1016 puede usar los datos o información topográfica para
generar datos de planeidad correspondientes a cada lámina cortada
del material en tiras 100 y, respecto a cada paquete de láminas,
puede generar información de certificación que se asociará a los
paquetes, por ejemplo, aplicando una etiqueta que contiene la
información de certificación de cada uno de los paquetes.
El enlace de comunicación 1018 se puede basar en
cualquier soporte cableado, soporte inalámbrico o combinación de
los mismos deseados. Además, con el enlace 1018 se puede usar
cualquier protocolo o esquema de comunicación adecuado. Por
ejemplo, el enlace 1018 se puede implementar usando una plataforma
basada en Ethernet, líneas telefónicas, Internet o cualquier otra
plataforma que use líneas de comunicación, una red y/o un protocolo
deseados.
Si bien el sistema de ejemplo 1000 representa la
unidad de control del acondicionador 1012 y la unidad de MMCF 1016
como unidades independientes que están acopladas comunicativamente
por medio del enlace 1018, las funciones que llevan a cabo las
unidades 1012 y 1016 se podrían combinar, si se desea, en un único
dispositivo. No obstante, en algunos casos la separación de las
funciones que llevan a cabo las unidades 1012 y 1016 puede ser
ventajosa. Por ejemplo, una unidad de MMCF independiente 1016 se
puede actualizar fácilmente a acondicionadores de material y
unidades de control del acondicionador existentes, permitiendo, de
ese modo, que equipos caros que tienen una vida útil considerable
obtengan las ventajas del aparato y procedimientos que se describen
en la presente invención.
La Fig. 11 es una vista esquemática más
detallada de un modo de ejemplo en que se puede implementar el
sistema de ejemplo 1000 que se muestra en la Fig. 10. Como se
representa en la Fig. 11, el material en tiras 100 pasa a través de
los cilindros de trabajo 1004, de los que uno se representa como
fijo y el otro se representa como ajustable. A efectos de claridad,
sólo se muestran dos cilindros de trabajo. No obstante, si se desea,
se pueden usar más de dos cilindros de trabajo. Una pluralidad de
detectores de distancia 1102, 1104, 1106 y 1108 detectan la
distancia a la superficie del material en tiras 100. Los detectores
de distancia 1102 a 1108 se pueden implementar usando cualquier
tecnología de detectores de contacto y/o sin contacto o combinación
de tecnologías deseadas, que incluyen detectores capacitivos,
detectores ultrasónicos, dispositivos basados en láser u otros
dispositivos ópticos, detectores de agujas direccionales, etc.
Independientemente de las tecnologías
específicas que utilicen los detectores de distancia 1102 a 1108,
los detectores 1102 a 1108 se pueden graduar a una distancia fija
determinada usando, por ejemplo, una superficie sustancialmente
plana conocida. Una graduación absoluta de este tipo permite que los
detectores de distancia 1102 a 1108 detecten condiciones del
material (por ejemplo, arqueo, alabeos, ondulaciones, etc.) que se
presentan como desviaciones de una condición plana conocida a
través de la anchura y a lo largo de la longitud del material en
tiras 100.
La implementación de ejemplo del sistema 1000
que se muestra en la Fig. 11 representa cinco detectores de
distancia (es decir, los detectores 1102 a 1108) que, partiendo de
las orillas exteriores del material en tiras 100, están separados
sustancialmente por igual a través de la anchura del material en
tiras 100. No obstante, si se desea, se puede usar una cantidad
diferente de detectores de distancia y una separación diferente
entre dichos detectores de distancia. Además, se debería entender
que si bien los procedimientos que se describen más adelante en
relación con las Figs. 17 a 25 se basan en que la unidad de MMCF
1016 recibe información de desviación o de distancia de los cinco
detectores, correspondiente a cinco zonas o regiones longitudinales
a lo largo del material en tiras 100, en lugar de eso se pueden usar
más o menos detectores y zonas o regiones.
Aún más, se debería reconocer que no
necesariamente existe una correspondencia de una a una entre las
zonas o regiones asociadas a los detectores de distancia 1102 a
1108 y las zonas o regiones de ajuste a lo largo de los cilindros
de trabajo ajustables 100. Por ejemplo, el acondicionador de
material 1002 (Fig. 10) puede tener más o menos conjuntos de
cojinetes de apoyo ajustables 1006 (Fig. 100) que zonas de
detección. Por consiguiente, la unidad de MMCF 1016 puede
correlacionar los detectores de distancia 1102 a 1108 a cojinetes de
apoyo ajustables 1006 (Fig. 10) de manera de cada una de las cinco
zonas o regiones que definen los detectores de distancia 1102 a
1108 corresponde al menos a un conjunto de los cojinetes de apoyo
ajustables 1006 (Fig. 10). De este modo, zonas de detección se
correlacionan a zonas o regiones de control del acondicionador de
material. Por ejemplo, una primera aleta ajustable de los cojinetes
de apoyo 1006 puede corresponder a una primera zona de detección a
lo largo de una orilla exterior del material (por ejemplo, la zona
asociada al detector de distancia 1102), una segunda aleta
ajustable de los cojinetes de apoyo 1006 puede corresponder a una
segunda zona de detección a lo largo de una primera orilla central
del material en tiras (por ejemplo, la zona asociada al detector de
distancia 1104), una tercera aleta ajustable de los cojinetes de
apoyo 1006 puede corresponder a una tercera zona de detección a lo
largo de una parte central del material en tiras 100 (por ejemplo,
la zona asociada al detector de distancia 1106), etcétera. Por otro
lado, varias aletas de los cojinetes de apoyo ajustables 1006
pueden corresponder a cada una de las zonas o regiones de
detección.
Preferentemente, pero no necesariamente, los
detectores de distancia 1102 a 1108 están separados por igual a
través de la anchura del material en tiras 100. No obstante, debido
a que la anchura del material en tiras 100 que se procesa por medio
del sistema 1000 puede variar respecto a diferentes lotes de
producción, los detectores de distancia 1102 a 1108 se pueden mover
en consecuencia y, por lo tanto, no siempre corresponderán a las
mismas zonas de control de uno o más acondicionadores de material
(es decir, aletas ajustables de los cojinetes de apoyo 1006).
Como también se representa en la Fig. 11, el
sistema de ejemplo 1000 incluye un codificador 1110 a efectos de
medir una cantidad o longitud del material en tiras 100 que se ha
movido a través de los cilindros de trabajo 1004. Por ejemplo, el
codificador 1110 se puede implementar usando una rueda codificadora
de doce pulgadas que se desplaza sobre el material en tiras 100
según se mueve el material en tiras 100. En cada caso, cada vez que
la rueda del codificador 1110 realiza una vuelta completa, el
material en tiras 100 se ha desplazado doce pulgadas. El
codificador 1110 se puede dividir radialmente en una pluralidad de
puntos de señal. Por ejemplo, si un codificador de doce pulgadas
estuviera dividido en doce puntos de señal, el codificador 1110
produciría una señal cada vez que el material en tiras 100 se
desplazara una pulgada. En la práctica, el codificador 1110 se
puede dividir en cualquier cantidad de puntos de señal (por ejemplo,
1200 por vuelta).
Por consiguiente, separando los detectores 1102
a 1108 a través del material en tiras 100 y tomando periódicamente
medidas de distancia (es decir, en un intervalo de tiempo
predeterminado) según se mueve el material en tiras 100 a través
del acondicionador 1002, la MMCF 1016 puede obtener datos
indicativos de la topografía global del material en tiras 100. No
obstante, el material en tiras 100 se puede mover a través del
acondicionador 1002 a velocidades diferentes. Por consiguiente, el
tiempo entre las lecturas de los detectores de distancia 1102 a
1108 puede no ser una indicación precisa de las distancias
recorridas hacia abajo del material en tiras 100. Por lo tanto, la
información de longitud o distancia recorrida se puede suministrar
por medio del codificador 1110 para eliminar las imprecisiones que
podrían producirse si el tiempo de intervalo de medición se usara
para calcular la longitud del material en tiras entre lecturas de
los detectores de distancia 1102 a 1108.
La Fig. 12 es un diagrama de bloques de un
sistema de ejemplo basado en procesador 1200 que se puede usar para
implementar una o ambas de la unidad de control del nivelador 1012 y
la unidad de MMCF 1016 de ejemplo que se muestran en las Figs. 10 y
11. El sistema de ejemplo 1200 se puede basar en un ordenador
personal (PC) o en cualquier otro dispositivo informático. El
sistema de ejemplo 1200 que se ilustra incluye una unidad central
de procesamiento 1202 que funciona por medio de una fuente de
alimentación 1204. La unidad central de procesamiento 1202 puede
incluir un procesador 1206 acoplado eléctricamente por medio de una
interconexión de sistema 1208 a un dispositivo de memoria principal
1210, a un dispositivo de memoria flash 1212 y a uno o más
circuitos de interconexión 1214. En un ejemplo, la interconexión de
sistema 1208 es un canal de transmisión de datos/direcciones.
Naturalmente, alguien con cocimientos normales en la materia
entenderá fácilmente que se pueden usar interconexiones distintas a
canales de transmisión para conectar el procesador 1206 al resto de
dispositivos 1210 a 1214. Por ejemplo, para conectar el procesador
1206 al resto de dispositivos 1210 a 1214 se puede usar una o más
líneas dedicadas y/o una barra cruzada.
El procesador 1206 puede ser cualquier tipo de
procesador conocido, tal como, un procesador de la familia de
microprocesadores Intel Pentium®, de la familia de microprocesadores
Intel Itanium®, de la familia de microprocesadores Intel Centrino®
y/o de la familia de microprocesadores Intel XScale®. Además, el
procesador 1206 puede incluir cualquier tipo de memoria caché
conocida, tal como memoria estática de acceso aleatorio (SRAM). El
dispositivo de memoria principal 1210 puede incluir memoria
dinámica de acceso aleatorio (DRAM) y/o cualquier otra forma de
memoria de acceso aleatorio. Por ejemplo, el dispositivo de memoria
principal 1210 puede incluir memoria de acceso aleatorio con doble
velocidad de datos (DDRAM). El dispositivo de memoria principal 1210
también puede incluir memoria no volátil. En un ejemplo, el
dispositivo de memoria principal 1210 almacena un programa de
software que ejecuta el procesador 1206 de un modo muy conocido. El
dispositivo de memoria flash 1212 puede ser cualquier tipo de
dispositivo de memoria flash. El dispositivo de memoria flash 1212
puede almacenar programas internos y/u otros datos y/o
instrucciones.
Los circuitos de interconexión 1214 se pueden
implementar usando cualquier tipo de interfaz estándar conocida,
tal como una interfaz de Ethernet y/o una interfaz de puerto
universal en serie (USB). Se pueden conectar uno o más dispositivos
de entrada 1216 a los circuitos de interconexión 1214 para
introducir datos y órdenes en la unidad central de procesamiento
1202. Por ejemplo, un dispositivo de entrada 1216 puede ser un
teclado, un ratón, una pantalla táctil, un teclado táctil, un ratón
bola, un puntero y/o un sistema de reconocimiento de voz.
Asimismo, se pueden conectar uno o más
visualizadores, impresoras, altavoces y/u otros dispositivos de
salida 1218 a la unidad central de procesamiento 1202 a través de
uno o más de los circuitos de interconexión 1214. El visualizador
1218 puede ser un tubo de rayos catódicos (TRC), una pantalla de
cristal líquido (LCD) o cualquier otro tipo de visualizador. El
visualizador 1218 puede generar indicaciones visuales de los datos
generados durante el funcionamiento de la unidad central de
procesamiento 1202. Las indicaciones visuales pueden incluir
peticiones de entrada de datos al operador, valores calculados,
datos detectados, etc.
Asimismo, el sistema de ejemplo 1200 puede
incluir uno o más dispositivos de almacenamiento 1220. Por ejemplo,
el sistema de ejemplo 1200 puede incluir uno o más discos duros, una
unidad de disco compacto (CD), una unidad de disco digital versátil
(DVD) y/u otros dispositivos de entrada/salida (E/S) de soportes
informáticos.
Asimismo, el sistema de ejemplo 1200 puede
intercambiar datos con otros dispositivos 1222 a través de una
conexión a una red 1224. La conexión a red puede ser cualquier tipo
de conexión a red, tal como una conexión Ethernet, una línea
digital de abonado (DSL), una línea telefónica, un cable coaxial,
etc. La red 1224 puede ser cualquier tipo de red, tal como
Internet, una red telefónica, una red por cable y/o una red
inalámbrica. Los dispositivos de red 1222 pueden ser cualquier tipo
de dispositivos de red. Por ejemplo, el dispositivo de red 1222
puede ser un cliente, un servidor, un disco duro, etc., que incluya
otro sistema similar o idéntico al sistema de ejemplo 1200. Más
específicamente, en un caso en el que la unidad de MMCF 1016 y la
unidad de control del acondicionador 1012 se implementan como
dispositivos independientes acoplados por medio del enlace 1018,
una de las unidades 1012 y 1016 puede corresponder al sistema de
ejemplo 1200, la otra unidad 1012 y 1016 corresponde al dispositivo
de red 1222 (que también se puede implementar usando un sistema
similar o idéntico al sistema 1200) y el enlace 1018 corresponde a
la red 1224.
Las Figs. 13 a 25 describen más detalladamente
un modo de ejemplo en que se puede configurar el sistema de ejemplo
1000 de la Fig. 10 para producir información o datos de
certificación correspondientes al material en tiras 100 y/o para
ajustar un acondicionador de material (por ejemplo, el
acondicionador de material de ejemplo 1002 de la Fig. 10) para
conseguir una condición deseada del material (por ejemplo, una
condición sustancialmente plana) del material en tiras 100.
Preferentemente, los procedimientos que se representan en las Figs.
13 a 25 se incluyen en uno o más programas de software o
instrucciones que están almacenados en una o más memorias y que se
ejecutan por medio de uno o más procesadores (por ejemplo,
procesador 1206 de la Fig. 12) de un modo muy conocido. No
obstante, alguno o todos los bloques que se muestran en las Figs.
13 a 25 se pueden llevar a cabo manualmente y/o por medio de otro
dispositivo. Adicionalmente, si bien los procedimientos que se
representan en las Figs. 13 a 25 se describen en relación con una
serie de diagramas de flujo de ejemplo, alguien con conocimientos
normales en la materia entenderá fácilmente que se pueden usar
otros muchos procedimientos de llevar a cabo los procedimientos que
se describen en la presente invención. Por ejemplo, se puede
alterar el orden de muchos de los bloques, se puede cambiar la
operación de uno o más bloques, se pueden combinar bloques y/o se
pueden eliminar bloques.
A continuación, volviendo más detalladamente a
la Fig. 13, en general, un diagrama de flujo representa un modo de
ejemplo en que se puede configurar el sistema de ejemplo 1000 de la
Fig. 10. Inicialmente, el sistema 1000 (Fig. 10) determina si hay
material en tiras en el acondicionador de material 1002 (bloque
1300). La presencia del material en tiras 100 se puede detectar
usando los detectores 1014 (por ejemplo, los detectores de
distancia 1102 a 1108 y/o el codificador 1110 que se muestran en la
Fig. 11) o se puede detectar de cualquier otro modo por medio de la
unidad de control del acondicionador 1012. Si no se detecta la
presencia del material en tiras 100, el sistema 1000 permanece en
el bloque 1300.
Por otro lado, si, en el bloque 1300, el sistema
1000 detecta la presencia del material en tiras 100, el sistema
1000 reajusta las memorias intermedias que contienen, por ejemplo,
datos que se pueden haber obtenido previamente de los detectores
1014 y/o datos aleatorios que pueden estar presentes en las memorias
intermedias después de una operación de encendido o similar (bloque
1302). Las memorias intermedias pueden estar situadas dentro de la
unidad de MMCF 1016 y, en particular, en el caso en que la unidad de
MMCF 1016 se implementa usando un sistema basado en procesador, tal
como el sistema de ejemplo basado en procesador 1200 que se muestra
en la Fig. 12, las memorias intermedias se pueden implementar
dentro de una o más de la memoria flash 1212, la memoria principal
1210 y/o el procesador 1206.
Tras el reajuste de las memorias intermedias en
el bloque 1302, el sistema 1000 puede determinar si el
acondicionador de material 1002 está operativo o funcionando
(bloque 1304). Una determinación de este tipo se puede hacer
usando, por ejemplo, los detectores 1014. En particular, las
variaciones de las lecturas en función del tiempo (por ejemplo,
distancia variable con el tiempo, señales o valores de longitud y/o
desviación), normalmente, indicarían que el material en tiras 100
se está moviendo a través del acondicionador de material 1002. En
particular, la información variable con el tiempo que suministran el
codificador 1110 (Fig. 11) y/o los detectores de distancia 1102 a
1108 (Fig. 11) indicaría el movimiento del material en tiras 100 a
través del acondicionador de material 1002 (Fig. 10). Naturalmente,
en su lugar, se podrían usar otros procedimientos de detección del
movimiento del material en tiras a través del acondicionador de
material 1002.
Si el acondicionador de material 1002 no está
operativo o funcionando en el bloque 1304, el sistema 1000 deja de
ajustar las configuraciones del acondicionador de material 1002 y/o
espera (bloque 1306). Por otro lado, si, en el bloque 1304, el
acondicionador de material 1002 está operativo o funcionando, el
control pasa al bloque 1308. En el bloque 1308, el sistema 1000
inicializa las configuraciones asociadas a la unidad de control del
acondicionador 1012 y al acondicionador de material 1002. Una
inicialización de este tipo puede suponer recibir información
asociada al material en tiras 100, tal como, por ejemplo,
información de tipo de material, información de grosor del
material, etc. Un operador puede introducir dicha información del
material, por ejemplo, a través de uno o más dispositivos de
entrada 1216 (Fig. 12), que pueden estar acoplados comunicativamente
a una o a ambas de la unidad de MMCF 1016 y la unidad de control
del acondicionador 1012. A su vez, la información del material se
puede usar para seleccionar configuraciones por defecto adecuadas
(por ejemplo, inclinación de los cilindros de trabajo, perfil
ajustable de los cilindros de trabajo y/o configuraciones de altura
de los cojinetes de apoyo, etc.) correspondientes al acondicionador
de material 1002. Dichas configuraciones por defecto se pueden
almacenar en una o en ambas de la unidad de MMCF 1116 y la unidad de
control del acondicionador 1012.
Una vez que se han inicializado las
configuraciones del acondicionador, en el bloque 1308, el sistema
1000 puede supervisar la condición del material en tiras 100 a fin
de generar datos de certificación y/o a fin de ajustar el
acondicionador de material 1002 para conseguir una condición deseada
del material (por ejemplo, una condición sustancialmente plana)
(bloque 1310). Al final del procedimiento de
supervisión/acondicionamiento (bloque 1310), el control vuelve al
bloque 1312, en el que la información supervisada (por ejemplo, las
memorias intermedias, los datos visualizados, etc.) se pueden
eliminar antes de suspender las operaciones.
La Fig. 14 es un diagrama de flujo más detallado
que representa un modo en que se puede implementar el procedimiento
de supervisión/acondicionamiento (representado como bloque 1310 de
la Fig. 13). Tras iniciar el procedimiento de
supervisión/acondicionamiento (bloque 1310) el sistema 1000 lee los
detectores 1014 (bloque 1400). En particular, la información de
distancia o desviación se puede leer de los detectores de distancia
1102 a 1108 (Fig. 11) en intervalos de tiempo predeterminados, de
manera que, en el bloque 1400, se recopilan varios grupos de datos
de los detectores 1102 a 1108. Del mismo modo, se puede recibir del
codificador 1110 (Fig. 1) datos o información de longitud recorrida
o de distancia lineal durante cada momento en que se recopilan datos
o información de distancia de los detectores de distancia 1102 a
1108. Más adelante, en relación con la Fig. 15, se ofrece una
descripción más detallada del modo en que pueden leer los detectores
1014 en el bloque 1400.
Tras leer o recopilar los datos de los
detectores en el bloque 1400, el sistema 1000 calcula desviaciones
de los datos recopilados (bloque 1402). En particular, el sistema
1000 puede calcular variaciones de los valores de distancia dentro
de cada una de las zonas o regiones longitudinales del material en
tiras 100, así como variaciones entre las zonas o regiones. Más
adelante, en relación con la Fig. 16, se ofrece un análisis más
detallado de un modo en que se pueden usar y calcular dichas
desviaciones para determinar otros parámetros indicativos de una
condición del material.
Una vez calculadas las desviaciones de los
datos, en el bloque 1402, el sistema 1000 determina si las zonas o
regiones supervisadas por los detectores 1014 son sustancialmente
igual a una condición objetivo del material (bloque 1404). En
particular, el sistema 1000 puede comparar las desviaciones medias
de las zonas entre sí y/o con uno o más valores límites
predeterminados para determinar si las zonas individuales están en
la condición objetivo deseada. Por ejemplo, si la condición
objetivo deseada es una condición sustancialmente plana, las
desviaciones medias para cada una de las zonas se pueden comparar
entre sí (es decir, para determinar el grado de similitud entre las
zonas) y/o las desviaciones medias de todas las zonas se pueden
comparar con un límite predeterminado indicativo de una condición
sustancialmente plana.
Si, en el bloque 1404, el sistema 1000 determina
que las zonas o regiones no están en las condiciones objetivo
deseadas, en el bloque 1406 se determinan cambios de zona. En
general, los cambios de zona se generan comparando las condiciones
relativas del material (por ejemplo, la planeidad) de las zonas
supervisadas por medio de los detectores 1014 (Fig. 10). Se
reconocen determinados patrones de condiciones de material y, en
función de los patrones, se determinan valores de ajuste adecuados
para que el acondicionador de material 1002 los use. Más adelante,
en relación con las Figs. 17 y 18, se ofrece una descripción más
detalla de un modo en que se pueden usar los cinco detectores de
distancia 1102 a 1108, que se muestran en la Fig. 11, para ajustar
cinco zonas o regiones del material en tiras 100 para conseguir una
condición deseada del material.
Una vez que en el bloque 1406 se han determinado
los cambios de zona necesarios, dichos cambios los usa, por
ejemplo, la unidad de control del acondicionador 1012 (Figs. 10 y
11) para ajustar el acondicionador de material 1002, por ejemplo,
variando los perfiles de uno o más de los cilindros de trabajo 1004
por medio de los cojinetes de apoyo 1006 y de los mecanismos
hidráulicos 1008. En general, los ajustes de los cilindros de
trabajo 1004 se pueden hacer por pasos, al menos en parte, en el
grado en que las zonas se desvían de la condición deseada. Más
adelante, en relación con las Figs. 19 a 25, se ofrece una
descripción más detallada de un modo en que se pueden realizar
ajustes a las configuraciones del acondicionador de material
1002.
Tras los ajustes del acondicionador, en el
bloque 1408, o si, en el bloque 1404, el sistema 1000 determina que
las zonas son sustancialmente iguales a las condiciones objetivo, el
sistema 1000 registra los datos o información de zona en la memoria
intermedia (bloque 1410). Tras registrar los datos en la memoria
intermedia, en el bloque 1410, el sistema 1000 determina si se va a
cortar (bloque 1412) una lámina del material en tiras (100). Una
determinación de corte de lámina se puede hacer en función de la
información de la unidad de control del acondicionador 1012.
Independientemente de dónde se genere la señal o información de
corte de lámina, si se corta una lámina, el sistema 1000 (por
ejemplo, la unidad de MMCF 1016) calcula uno o más parámetros de
calidad asociados a esa lámina (bloque 1414). En particular, como se
describe más detalladamente en relación con la Fig. 16, los
parámetros de calidad pueden incluir, por ejemplo, uno o más valores
de unidades I correspondientes a la lámina. Las unidades I son una
medida muy conocida que representa el grado en que un material se
desvía de una condición plana. Naturalmente, en el bloque 1414, se
pueden calcular parámetros de calidad, adicionales o
diferentes.
Una vez calculados los parámetros de calidad, en
el bloque 1414, en el bloque 1416 se incrementa el recuento de
láminas. Tras el incremento del recuento de láminas, en el bloque
1416, o si en el bloque 1412 no se indica una lámina cortada, el
sistema 1000 determina si se ha formado una cantidad suficiente de
láminas para generar un paquete de láminas (bloque 1418). Si, en el
bloque 1418, el sistema 1000 determina que se va a formar un
paquete en el bloque 1418, el sistema 1000 imprime una etiqueta de
paquete, que se pega o se asocia de otro modo al paquete,
conteniendo información de certificación correspondiente a ese
paquete. En la etiqueta se pueden imprimir parámetros de calidad
asociados a la lámina de mejor calidad y a la lámina de peor calidad
dentro del paquete. Por ejemplo, dichos parámetros de calidad
pueden incluir las unidades I, que son un estándar de planeidad muy
conocido, correspondientes a cada una de las láminas. Más adelante,
en relación con la Fig. 16, se describe más detalladamente un modo
de ejemplo en que el sistema 1000 puede calcular las unidades I.
Una vez impresa la etiqueta de paquete, la información de paquete
que incluye, por ejemplo, los parámetros de calidad asociados a ese
paquete (de los que todos o algunos pueden aparecer también en la
etiqueta de paquete) se registran para una posible recuperación
posterior (bloque 1422). La información de calidad y la información
de recuento de láminas almacenadas en las memorias intermedias del
sistema 1000 se pueden reajustar posteriormente (por ejemplo,
ajustar a cero o a algún otro valor predeterminado) (bloque
1424).
Tras el reajuste de los valores de recuento y
calidad, en el bloque 1424, o si, en el bloque 1418, el sistema
1000 determina que un paquete no está completo, el sistema 1000
determina si hay un fallo (por ejemplo, una avería mecánica y/o un
fallo del software) (bloque 1425). Si no hay fallos en el bloque
1425, el control vuelve al bloque 1400. Por otro lado, si hay un
fallo en el bloque 1425, el control vuelve al bloque 1312 de la Fig.
13.
La Fig. 15 es un diagrama de flujo más detallado
que representa un modo en que se puede implementar el procedimiento
de lectura de detectores (bloque 1400) de la Fig. 14. Inicialmente,
el sistema 1000 determina si la memoria intermedia está llena
(bloque 1500). Si la memoria intermedia está llena, el índice de
memoria intermedia se reajusta a un valor predeterminado (por
ejemplo, cero) (bloque 1502). Por otro lado, si, en el bloque 1500,
la memoria intermedia no está llena, el control pasa al bloque
1504.
En el bloque 1504, el sistema 1000 (por ejemplo,
la MMCF 1016) lee las zonas. En particular, el sistema 1000 puede
obtener información de distancia o desviación de cada uno de los
detectores de distancia 1102 a 1108 (Fig. 11) y del codificador
1110 (Fig. 11) respecto a una cantidad predeterminada de intervalos
de muestreo. Por ejemplo, cada uno de los detectores de distancia
1102 a 1108 (Fig. 11) se puede registrar o leer periódicamente (es
decir, en intervalos de tiempo fijos o en otros tiempos
predeterminados) por medio de la unidad de MMCF 1016 (Fig. 11). La
información que recibe la unidad de MMCF 1016 puede corresponder a
las distancias individuales entre los detectores 1102 a 1108 y a la
superficie superior del material en tiras 100 que está debajo de los
detectores 1102 a 1108.
Preferentemente, pero no necesariamente, los
detectores 1102 a 1108 están graduados de tal manera que la
superficie del acondicionador de material 1002 opuesta a los
detectores 1102 a 1108 y a través de la que el material en tiras
100 se mueve a través del acondicionador de material 1002 (por
ejemplo, las partes superiores de los cilindros de trabajo 1004) es
igual a una distancia cero o a otro valor de distancia
predeterminado. De este modo, las desviaciones de la condición del
material del material en tiras 100 (por ejemplo, ondulaciones,
alabeos, arqueos, etc.) se pueden detectar como variaciones de
distancia positivas (es decir, mayores que cero) a través de zonas
(por ejemplo, arqueo) y/o variaciones de distancia a lo largo de una
o más de las regiones o zonas longitudinales del material en tiras
100 (por ejemplo, una ondulación a lo largo de una orilla).
En cada caso, dicha información de distancia de
zona se lee de los detectores 1102 a 1108 (Fig. 11), la información
de longitud se lee del codificador 1110 (Fig. 11) y se asocia a
información de distancia. Por consiguiente, la información de zona
(por ejemplo, información de distancia e información de longitud) se
puede prever como una tabla de datos en la que cada columna de la
tabla corresponde únicamente a uno de los detectores 1102 a 1108 y
al codificador 1110 y cada una de las filas representa un tiempo o
acontecimiento de muestreo. El número de tiempos o acontecimientos
de muestreo (por ejemplo, filas de datos) se puede seleccionar para
que se adapte a las necesidades específicas de una aplicación
determinada de acondicionamiento y/o supervisión de material. Por
ejemplo, en el bloque 1504, en algunas aplicaciones pueden tener
lugar más de mil acontecimientos de muestreo. No obstante, otras
aplicaciones pueden necesitar más o menos acontecimientos de
muestreo.
Una vez leídos los datos de zona, en el bloque
1504, el sistema 100 (por ejemplo, la unidad de MMCF 1016)
determina las lecturas máxima y mínima de distancia o desviación
dentro de cada zona (bloque 1506). En el bloque 1508, el sistema
1000 determina la longitud total del material en tiras 100 que ha
pasado a través del acondicionador 1002 durante la recopilación de
datos de zona en el bloque 1504. Por ejemplo, la unidad de MMCF
1016 (Fig. 11) puede determinar el cambio de los valores de recuento
u otras señales recibidas del codificador 1110 (Fig. 11) y puede
convertir ese valor de recuento en un valor de longitud. Por
ejemplo, en el caso en que el codificador 1110 es un codificador de
doce pulgadas (es decir, tiene una circunferencia de doce pulgadas)
y envía una señal o incrementa su recuento una vez por pulgada
recorrida, un cambio de recuento de cien indica que cien pulgadas
del material en tiras 100 han pasado a través del acondicionador de
material 1002 durante las lecturas de zonas tomadas en el bloque
1504. Una vez determinada la longitud en el bloque 1508, el sistema
1000 incrementa el índice de memoria intermedia (bloque 1510).
La Fig. 16 es un diagrama de flujo más detallado
que representa un modo en que se puede implementar el procedimiento
de cálculo de desviaciones (bloque 1402) de la Fig. 14.
Inicialmente, el sistema 1000 (Fig. 10) determina si la memoria
intermedia está llena (bloque 1600). Si la memoria intermedia no
está llena en el bloque 1600, el sistema 1000 incrementa el índice
de memoria intermedia (bloque 1602) y el control pasa al bloque 1404
de la Fig. 14. Por otro lado, si la memoria intermedia está llena
en el bloque 1600, el control pasa al bloque 1604.
\newpage
En el bloque 1604, el sistema 1000 (por ejemplo,
la unidad de MMCF 1016) determina la media de los valores de
distancia o desviación almacenados en ese momento en la memoria
intermedia. En el caso en que la unidad de MMCF 106 obtiene la
información de distancia o desviación de los detectores de distancia
1102 a 1108 y los detectores 1102 a 1108 están graduados de manera
que las desviaciones medidas (es decir, cambios de distancia) son
positivas (es decir, mayores que cero) respecto a una superficie del
acondicionador de material 1002 que está debajo del material en
tiras 100, las medias de zona son representativas del grado en que
cada zona se desvía de una condición plana u otra condición
deseada. En general, valores medios superiores para una zona
determinada son indicativos de una mayor desviación de una condición
plana dentro de esa zona. Si bien los ejemplos que se describen en
esta invención usan medias de zona para detectar, supervisar o medir
la desviación del material en tiras 100 de una condición
sustancialmente plana, si se desea, se pueden usar representaciones
estadísticas adicionales o diferentes. Por ejemplo, se podría usar
alguna fracción de los valores medios, se podría usar un valor
máximo de desviación, se podría usar una raíz cuadrada de una suma
de los cuadrados de la desviación, etc.
Además, se debería entender que, si se gradúan
del modo que se ha descrito anteriormente, las lecturas de
distancia obtenidas de los detectores 1102 a 1108 (Fig. 11) estarían
compensadas por una cantidad igual al grosor del material en tiras
100. Por consiguiente, en un caso en el que las medias de zona son
todas sustancialmente distintas de cero e iguales entre sí y
compensadas respecto a cero por una cantidad sustancialmente igual
al grosor del material en tiras 100, dichas medias son indicativas
de una condición sustancialmente plana. Más en general, como se
describe más detalladamente más adelante, una condición
sustancialmente plana del material en tiras corresponde a una
condición en la que las medias para todas las zonas (por ejemplo,
las cinco zonas correspondientes a la implementación de ejemplo que
se muestra en la Fig. 11) son sustancialmente iguales.
Una vez determinadas las medias de zona en el
bloque 1604, el sistema 1000 puede determinar los valores medios
máximo y mínimo de todas las zonas (bloque 1606). El sistema 1000
puede, por lo tanto, determinar si el cálculo actual de las
desviaciones es una primera pasada (es decir, la primera vez que el
acondicionador de material 1002 procesa el material en tiras 100)
(bloque 1608). Si, en el bloque 1608, el sistema 1000 determina que
los cálculos actuales de desviación se están realizando durante una
primera pasada, el sistema 1000 lleva a cabo una inicialización de
la primera pasada (bloque 1610). Una inicialización de la primera
pasada de este tipo puede incluir inicialización de variables que
necesitan ser inicializadas tras un encendido del sistema o
similar. Si los cálculos actuales de desviación no son parte de una
primera pasada (bloque 1608), el sistema 1000 puede inicializar
variables del sistema que contienen valores tales como las lecturas
máxima y mínima de distancia o desviación, correspondientes a cada
zona, la inversa de la longitud media entre máximos (que es similar
a una frecuencia de las desviaciones) correspondiente a cada zona,
así como otras variables deseadas (bloque 1612).
Por lo tanto, el sistema 1000 puede determinar
las lecturas máxima y mínima de distancia o desviación
correspondientes a cada una de las zonas (bloque 1614). Por
ejemplo, en el caso en que se usan los cinco detectores 1102 a 1108
(Fig. 11) y, por consiguiente, cinco zonas, se determinan las
lecturas máxima y mínima dentro de la memoria intermedia
correspondientes a cada una de las zonas. Posteriormente, se calcula
el número de máximos dentro de cada una de las zonas (bloque 1616).
Por ejemplo, para cada zona, los máximos se pueden hallar
identificando las lecturas de distancia o desviación que están
precedidas y seguidas de valores inferiores. Naturalmente, en su
lugar, se pueden usar otros modos deseados de detección de valores
máximos. Posteriormente, se determina la longitud del material en
tiras 100 correspondiente a las lecturas de zona de la memoria
intermedia (bloque 1618). Por ejemplo, la longitud se puede
calcular restando las lecturas, máxima y mínima del codificador
(por ejemplo, del codificador 1110 de la Fig. 11) y convirtiendo la
diferencia de lecturas del codificador en una longitud en función
de las características conocidas del codificador 1110 (Fig. 11).
El sistema 1000 puede calcular el valor máximo
(por ejemplo, la altura total de la ondulación) correspondiente a
cada una de las zonas almacenadas en la memoria intermedia (bloque
1620). Por ejemplo, el valor máximo correspondiente a cada zona se
puede determinar multiplicando por dos el valor medio
correspondiente a la zona y restando el grosor conocido del
material en tiras 100. Naturalmente, en su lugar, se pueden usar
otros procedimientos de cálculo de un valor máximo correspondiente
a cada zona. Por lo tanto, el sistema 1000 calcula un parámetro
intermedio "S" correspondiente a cada una de las zonas (es
decir, los datos de zona almacenados en la memoria intermedia),
según se define en la Ecuación 1 que aparece a continuación (bloque
1622).
Ecuación 1S =
Valor
Máximo/Tramo
La variable "Valor Máximo" es el valor
máximo calculado en el bloque 1620 y la variable "Tramo" se
calcula dividiendo el valor de longitud correspondiente a cada zona
(calculado en el bloque 1618) por el número de máximos contados
para cada zona (calculado en el bloque 1616). El parámetro S
correspondiente a cada zona se puede usar para calcular las
unidades I para cada zona usando la ecuación conocida que se
presenta a continuación como Ecuación 2 (bloque 1624). Como se
conoce, las unidades I correspondientes a una zona son indicativas
de la forma o planeidad de una zona o región de material. En
general, un valor menor de unidades I corresponde a un mayor grado
de planeidad.
Ecuación
2Unidades I =
2,47*S^{2}*10^{5}
\newpage
Tras calcular las unidades I correspondientes a
cada una de las zonas (es decir, los datos de zona almacenados en
la memoria intermedia), se determinan (bloque 1626) las unidades I
máximas y mínimas correspondientes a cada una de las zonas y el
control vuelve al bloque 1404 de la Fig. 14.
Las Figs. 17 y 18 son un diagrama de flujo más
detallado que representa un modo en que se puede implementar el
procedimiento de determinación de cambios de zona (bloque 1406) de
la Fig. 14. En el procedimiento de ejemplo de las Figs. 17 y 18, se
usan cinco zonas de ajuste y/o supervisión de condición del material
y de detección. En particular, la zona 1 corresponde al detector de
distancia 1102 (Fig. 11) y a una primera orilla exterior del
material en tiras 100. De un modo similar, las zonas 2, 3, 4 y 5
corresponden a los detectores de distancia 1104, 1106 y 1108,
respectivamente, y a regiones longitudinales del material en tiras
100, que incluyen una primera orilla central, un centro, una
segunda orilla central y una segunda orilla exterior,
respectivamente. Además, a efectos de claridad, el acondicionador
de material 1002 (Fig. 10) se describe como si tuviera cinco zonas
de ajuste correspondientes (es decir, las zonas de ajuste 1 a 5 que
corresponden a las cinco regiones longitudinales del material en
tiras 100 y a las zonas de detección 1 a 5). No obstante, se debería
entender, como se ha indicado anteriormente, que no necesariamente
tiene que haber una correspondencia de una a una entre el número
y/o posición de las zonas de ajuste (por ejemplo, cojinetes de apoyo
ajustables) y el número y/o posición de las zonas de detección. Por
ejemplo, cada zona de detección y/o zona de material se puede
representar en dos o más zonas de ajuste del acondicionador de
material 1002 (Fig. 10) o puede corresponder a las mismas.
Continuando con las definiciones de zonas de
ejemplo que se han explicado anteriormente, el sistema 1000,
inicialmente, determina si todas las zonas (es decir, zonas 1 a 5)
asociadas al material en tiras 100 son sustancialmente planas
(bloque 1708). Una determinación de planeidad de este tipo se puede
realizar, por ejemplo, comparando la desviación media y/o las
unidades I máximas correspondientes a cada una de las zonas con un
valor límite predeterminado correspondiente a una condición deseada
o sustancialmente plana. Si, en el bloque 1708, el sistema 1000
determina que todas las zonas son sustancialmente planas, el control
pasa al bloque 1408 de la Fig. 14.
Por otro lado, si, en el bloque 1708, el sistema
1000 determina que no todas las zonas son sustancialmente planas
(es decir, al menos una de las zonas no es sustancialmente plana),
el sistema 1000 determina si la zona 1 es sustancialmente plana
(bloque 1710). Si la zona 1 es sustancialmente plana, el control
pasa al bloque 1812 de la Fig. 18. En el bloque 1812, se determina
si la zona 3 es sustancialmente plana. Si la zona 3 es
sustancialmente plana, el sistema 1000 determina que la zona 3 se
debería ajustar en una cantidad igual a la desviación media
correspondiente a la zona 3 (bloque 1814) y el control vuelve al
bloque 1408 (Fig. 14). Por otro lado, si la zona 3 es
sustancialmente plana (bloque 1812), el sistema 1000 determina si la
zona 4 es más plana (por ejemplo, tiene valor de unidades I y/o
valor de desviación media inferiores) que la zona 5 (bloque 1816).
Si la zona 4 no es más plana que la zona 5 (bloque 1816), el sistema
1000 determina que la zona 4 se debe ajustar en la desviación media
de la zona 4 (bloque 1818) y el control vuelve al bloque 1408 (Fig.
14). Si la zona 4 es más plana que la zona 5 (bloque 1816), el
sistema 1000 determina si la zona 4 es más plana que la zona 3
(bloque 1820). Si la zona 4 no es más plana que la zona 3 (bloque
1820), el sistema 1000 determina que la zona 5 se debe ajustar en
la desviación media de la zona 5 (bloque 1822) y el control vuelve
al bloque 1408 (Fig. 14). Por otro lado, si la zona 4 es más plana
que la zona 3, el sistema 1000 determina que la zona 3 se debe
ajustar en la cantidad media de desviación de la zona 3 (bloque
1824) y el control vuelve al bloque 1408
(Fig. 14).
(Fig. 14).
Si, en el bloque 1710 (Fig. 17), se determina
que la zona 1 no es sustancialmente plana, el sistema 1000 determina
si la zona 2 es sustancialmente plana (bloque 1726). Si la zona 2
es sustancialmente plana (bloque 1726), el control pasa al bloque
1828 de la Fig. 18. En el bloque 1828, el sistema 1000 determina si
la zona 5 es sustancialmente plana. Si, en el bloque 1828, la zona
5 es sustancialmente plana, el sistema 1000 determina que la zona 1
se debe ajustar en una cantidad igual a la desviación media de la
zona 1 (bloque 1830) y el control vuelve al bloque 1408 (Fig. 14).
Por otro lado, si, en el bloque 1828, la zona 5 no es
sustancialmente plana, el sistema 1000 determina si la zona 1 es
más plana que la zona 5 (bloque 1832). Si la zona 1 es más plana
que la zona 5 (bloque 1432), el sistema 1000 determina que las zonas
1 y 5 se deben ajustar en una cantidad igual a la desviación media
correspondiente a la zona 5 (bloque 1834) y el control vuelve al
bloque 1408 (Fig. 14). Por otro lado, si, en el bloque 1432, el
sistema 1000 determina que la zona 1 no es más plana que la zona 5
(bloque 1832), el sistema 1000 determina que las zonas 1 y 2 se
deben ajustar con una cantidad igual a la desviación media
correspondiente a la zona 5 (bloque 1836) y el control vuelve al
bloque 1408 (Fig. 14).
Si, en el bloque 1726, el sistema 1000 determina
que la zona 2 no es sustancialmente plana, el sistema 1000
determina si la zona 5 es sustancialmente plana (bloque 1740). Si la
zona 5 es sustancialmente plana (bloque 1740), el sistema 1000
determina si la zona 1 es más plana que la zona 2 (bloque 1742). Si,
en el bloque 1742, la zona 1 es más plana que la zona 2, las zonas
1 y 2 se ajustan en una cantidad igual a la desviación media de la
zona 2 (bloque 1744). Por otro lado, si, en el bloque 1742, la zona
1 no es más plana que la zona 2, en el bloque 1746 el sistema 1000
determina que las zonas 1 y 3 se deben ajustar en una cantidad igual
a la desviación media de la zona 1 (bloque 1746) y el control
vuelve al bloque 1408 (Fig. 14). Por otro lado, si, en el bloque
1740, el sistema 1000 determina que la zona 5 no es sustancialmente
plana, el sistema 1000 determina que las zonas 1 y 2 se deben
ajustar en una cantidad igual a la desviación media de la zona 1
(bloque 1748) y el control vuelve al bloque 1408 (Fig. 14).
Las Figs. 19 a 25 son diagramas de flujo más
detallados que representan un modo de ejemplo en que se puede
implementar el procedimiento de ajuste del acondicionador (bloque
1408) de la Fig. 14. En general, los procedimientos de ejemplo que
se representan en las Figs. 19 a 25 reciben la información de cambio
de zona del bloque 1406 y generan órdenes, instrucciones y/o
señales de ajuste adecuadas que hacen que el acondicionador de
material 1002 (Fig. 10) ajuste sus cilindros de trabajo 1004 (Fig.
10) para conseguir una condición deseada del material, que en este
ejemplo es una condición sustancialmente plana. En particular, la
información de cambio de zona incluye las zonas que se van a
cambiar y el grado de cambio necesario (por ejemplo, la desviación
media de una zona específica). El modo específico en que el sistema
1000 procesa la información de cambio de zona se basa en qué zonas
se van a cambiar. Por consiguiente, los ajustes de las zonas 3, 1 y
4 sólo se llevan a cabo usando los procedimientos de la Fig. 19, 20
y 21, respectivamente. Ajustes simultáneos de las zonas 1 y 5 se
llevan a cabo usando el procedimiento que se representa en la Fig.
22. Ajustes simultáneos de las zonas 1 y 2 se llevan a cabo usando
el procedimiento que se representa en la Fig. 23. Ajustes
simultáneos de las zonas 1 y 3 se llevan a cabo usando el
procedimiento que se representa en la Fig. 24 y ajustes de la zona
5 se llevan a cabo usando el procedimiento que se muestra en la Fig.
25.
Asimismo, en general, los procedimientos de las
Figs. 19 a 25 determinan el paso relativo del ajuste que se va a
realizar y seleccionan uno de dos conjuntos de pasos progresivos de
ajuste en función del paso del ajuste que se va a realizar. Los
conjuntos de pasos progresivos son el grado en que se mueven los
soportes de apoyo ajustables 1006 (Fig. 10) y, por consiguiente,
los cilindros de trabajo 1004 (Fig. 10) del acondicionador de
material 1002 (Fig. 10) durante un intervalo de ajuste. Los
conjuntos de pasos progresivos se pueden seleccionar para optimizar
la capacidad del sistema 1000 (Fig. 10) para que cambie rápidamente
los perfiles de los cilindros de trabajo para conseguir una
condición deseada del material, sin que tenga como resultado
sobrepaso excesivo, oscilación, etc. En general, pasos progresivos
más amplios permiten un ajuste más rápido respecto a una condición
deseada del material, mientras que pasos progresivos más reducidos
permiten un control más preciso de la condición del material. Los
procedimientos de las Figs. 19 a 25 usan dos grupos diferentes de
pasos progresivos de manera que, inicialmente, si la desviación de
un condición deseada del material (por ejemplo, planeidad
sustancial) es relativamente grande (por ejemplo, el valor de
desviación media correspondiente a una zona es relativamente
grande), se usa el conjunto que tiene pasos progresivos más amplios.
Si la desviación media correspondiente a una zona que se va a
ajustar es inicialmente pequeña o se reduce por medio de ajustes
previos (por ejemplo, usando un ajuste de paso progresivo amplio),
se puede usar el conjunto que tiene los pasos progresivos más
reducidos. De este modo, los procedimientos de ejemplo de las Figs.
19 a 25 proporcionan la ventaja de ajuste rápido cuando las
desviaciones de la condición deseada del material son grandes y las
ventajas de mayor precisión cuando se reducen las desviaciones.
A continuación, volviendo en detalle a la Fig.
19, un modo de ejemplo mediante el que una orden o determinación
para ajustar la zona 3 en una cantidad "AVG" inicializa las
configuraciones del acondicionador de material 1002 (bloque 1900).
En el bloque 1902, el sistema 1000 determina si la cantidad de la
zona 3 que se va a ajustar (es decir, AVG) es superior a un valor
límite (es decir, Límite 2) representativo de un grado de ajuste
relativamente grande. Si el valor de AVG excede del valor límite
(Limite 2), la zona 1 se ajusta aumentando un primer valor de paso
(PASO2) (Bloque 1904), la zona 2 se ajusta reduciendo un segundo
paso (PASO1) (bloque 1906) y la zona 5 se ajusta aumentando el
primer valor de paso (Paso2) (bloque 1908).
En el bloque 1910, el sistema 1000 determina si
el valor de ajuste AVG es superior a otro límite (Límite 2)
representativo de un ajuste relativamente más pequeño (es decir, en
comparación con el límite que se usa en el bloque 1902). Si el
valor de ajuste AVG es superior al otro límite (Limite 1), la zona 1
se ajusta aumentando en un valor igual a PASO1 (bloque 1912), la
zona 3 se ajusta reduciendo un valor igual a PASO1/2 (bloque 1914)
y la zona 5 se ajusta aumentando un valor igual a PASO1 (bloque
1916).
Los procedimientos de las Figs. 20 a 25 son
similares a los que se muestran en la Fig. 19 y, por consiguiente,
no se describen más detalladamente en esta invención. Con los
procedimientos de las Figs. 19 a 25 se puede usar cualquier paso
progresivo deseado. No obstante, en algunos ejemplos, el valor del
PASO2 puede ser el doble del valor del PASO1, que es el doble del
valor del PASO1/2. Naturalmente, si se desea, se pueden usar otras
relaciones o pasos progresivos relativos y/o más o menos de tres
pasos progresivos.
Si bien la descripción de esta invención
describe sistemas de ejemplo que incluyen, entre otros componentes,
software ejecutado en hardware, se debería señalar que dichos
sistemas son meramente ilustrativos y no se deberían considerar
limitantes. Por ejemplo, se contempla que parte o todos los
componentes de software y hardware que se han descrito podrían
estar incluidos exclusivamente en hardware dedicado, exclusivamente
en software, exclusivamente en firmware o en alguna combinación de
hardware, programas internos y/o software.
Claims (13)
1. Un procedimiento de modificación de una
condición de un material en tiras (100), que comprende:
obtener una primera pluralidad de lecturas de
detectores (1400) asociadas a una primera zona de una pluralidad de
zonas longitudinales a lo largo de una longitud del material en
tiras según se mueve el material en tiras;
obtener una segunda pluralidad de lecturas de
detectores (1400) asociadas a una segunda zona de una pluralidad de
zonas longitudinales a lo largo de una longitud del material en
tiras según se mueve el material en tiras;
determinar un primer valor de altura (1402) en
función de la primera pluralidad de lecturas de detectores y
determinar un segundo valor de altura (1402) en
función de la segunda pluralidad de lecturas de detectores
caracterizado por
ajustar una carga aplicada al material en tiras
(1408) en la segunda zona para acondicionar el material en tiras en
la primera zona según se mueve el material en tiras, en función de
una comparación (1404) del primer y segundo valor de altura.
2. Un procedimiento según se define en la
reivindicación 1, en el que cada uno del primer y segundo valor de
altura se selecciona entre el grupo constituido por un valor medio
de desviación, un valor máximo de desviación, una unidad I y una
raíz cuadrada de una suma de cuadrados de los valores de
desviación.
3. Un procedimiento según se define en la
reivindicación 1, que comprende además obtener un valor de longitud
recorrida asociado al material en tiras según se mueve el material
en tiras y ajustar la carga aplicada a la segunda zona del material
en tiras en función del valor de longitud recorrida.
4. Un procedimiento según se define en la
reivindicación 1, que comprende además comparar el primer y segundo
valor de altura con un valor límite predeterminado asociado a una
condición sustancialmente plana y ajustar la carga aplicada a la
segunda zona del material en tiras, en función de la comparación del
primer y segundo valor de altura, al valor límite
predeterminado.
5. Un procedimiento según se define en la
reivindicación 1, que comprende además generar información
topográfica asociada a una superficie del material en tiras en
función de la primera y segunda pluralidad de lecturas de
detectores.
6. Un procedimiento según se define en la
reivindicación 1, que comprende además determinar un nivel de
certificación del material en tiras indicativo de una planeidad del
material en tiras.
7. Un procedimiento según se define en la
reivindicación 1, en el que la primera y segunda pluralidad de
lecturas de detectores se generan usando al menos uno de un tipo de
detector de contacto o un tipo de detector sin contacto.
8. Un aparato (1200) para acondicionar un
material en tiras en movimiento (100), comprendiendo el aparato
(1200):
un sistema procesador (1202) y
una memoria (1220) acoplada comunicativamente al
sistema procesador (1202), incluyendo la memoria instrucciones
almacenadas que permiten al sistema procesador:
obtener una pluralidad de lecturas de detectores
(1400) asociadas a una pluralidad de zonas longitudinales a lo
largo de una longitud del material en tiras (100) según se mueve el
material en tiras;
obtener información de longitud recorrida (1505)
asociado al material en tiras según se mueve el material en tiras
(100);
determinar una diferencia entre una primera
altura de ondulación del material en tiras en una primera de las
zonas longitudinales y una segunda altura de ondulación del material
en tiras en una segunda de las zonas longitudinales (1402) en
función de al menos alguna de la pluralidad de lecturas de
detectores y
ajustar una carga aplicada al material en tiras
(1408) según se mueve el material en tiras en función de la
diferencia entre la primera y segunda alturas de ondulación para
modificar la condición del material en tiras respecto a una
condición deseada,
caracterizado porque la memoria incluye
instrucciones almacenadas que permiten al sistema procesador ajustar
dicha carga aplicada al material en tiras también en función de la
información de longitud recorrida.
9. Un aparato (1200) según se define en la
reivindicación 8, en el que las instrucciones almacenadas permiten
que el sistema procesador (1202) obtenga la información de longitud
recorrida midiendo la longitud recorrida del material en tiras
(100) según se mueve el material en tiras.
10. Un aparato (1200) según se define en la
reivindicación 8, en el que las instrucciones almacenadas permiten
que el sistema procesador (1202) genere información topográfica
asociada a una superficie del material en tiras en función de la
información de longitud recorrida y de la pluralidad de lecturas de
detectores.
11. Un aparato (1200) según se define en la
reivindicación 8, en el que las instrucciones almacenadas permiten
que el sistema procesador (1202) determine un nivel de certificación
del material en tiras en función de la pluralidad de lecturas de
detectores.
12. Un aparato (1200) según se define en la
reivindicación 8, en el que la pluralidad de lecturas de detectores
se generan por medio de al menos uno de un detector de contacto o un
detector sin contacto.
13. Un aparato (1200) según se define en la
reivindicación 8, en el que las instrucciones almacenadas permiten
que el sistema procesador (1202) ajuste una posición de un cilindro
de trabajo (1004) para variar la carga aplicada al material en
tiras (100).
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