WO2020161178A1 - Verfahren zum betrieb einer ablängvorrichtung sowie ablängvorrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum betrieb einer ablängvorrichtung sowie ablängvorrichtung zur durchführung des verfahrens Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method for operating a cutting device in which an annular starting material in the form of rods, tubes and semi-finished products made of metal is unwound and / or drawn off and cut into individual sections of defined length.
  • the invention further relates to a cutting device for carrying out the method, in particular for processing rods, tubes and semi-finished products made of metal, comprising means for unwinding and / or pulling off the annular starting material into a straight path and means for cutting individual sections of the straight starting material.
  • the method according to the invention is intended in particular for production lines for bright steel production, in which ring-shaped starting material is reshaped into bars of a defined length.
  • a cutting device of the type mentioned at the beginning is known, for example, from EP 1 514 617 A1.
  • the pulling device is intended in particular for the processing of bars, tubes and semi-finished products made of metal and comprises a pulling tool through which the goods to be drawn are pulled, a pulling slide which can pull the goods to be drawn along a straight path in the pulling direction behind the drawing tool, and the cutting device with which individual sections of a defined length can be cut off from the goods to be drawn.
  • the method for cutting the goods to be drawn to length provides that the same sections of a defined length are cut.
  • the preset and defined rod length is also cut when a faulty point is detected on the starting material that has been formed into a rod. The faulty rod is then sorted out. A complete target bar length is therefore always produced and, if necessary, discarded as scrap. As a result of the process, more scrap is generated than is absolutely necessary.
  • the invention is therefore based on the object of providing a method for operating a cutting device in which any rejects that may occur are minimized.
  • the invention is also based on the object of providing a correspondingly designed cutting device.
  • the object is achieved by a method with the features of independent claim 1 and by a cutting device with the features of independent claim 7.
  • Advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims.
  • the invention proposes a method for operating a cutting device in which a ring-shaped starting material in the form of rods, tubes and semi-finished products made of metal is unwound and / or drawn off and cut into individual sections of a defined length, the method detecting faulty locations in the starting material and the control of the cutting length of the sections as a function of the detection of at least one faulty point, the fault-free starting material being cut to length with a predetermined target cutting length and, when at least one faulty point is detected, the starting material is cut to length with a reject cutting length and sorted out which is smaller or greater than the nominal cutting length and which includes at least one faulty point.
  • the starting material is preferably cut immediately behind the faulty point, for example by means of
  • the essence of the invention can be summarized in that when a defect is detected in the starting material, the invention provides for the rod to be cut off as immediately as possible behind the defect. As a result, the scrap cut length is generally much shorter than the nominal cut length. As a result, only those sections of the bars that are actually affected by the defect are sorted out.
  • a faulty point in the starting material can be found essentially punctually in relation to the length of the starting material or can extend over larger sections.
  • a faulty point in the starting material can be, for example, superficial damage to the rod, the tube, the semi-finished product or the like.
  • the nominal cutting length will usually be the maximum cutting length, but in exceptional cases the scrap
  • the cutting length must be greater than the nominal cutting length.
  • Sorting and / or transporting the cut-to-length sections of the starting material can make it necessary for the cut-to-length sections to have a minimum length. In this case it is advantageous to select the reject cutting length so that it is greater than or equal to a defined minimum cutting length.
  • Cutting length delayed if there is a faulty part of the The starting material is located within a section with the minimum cutting length, ie if cutting immediately behind the faulty point would result in a reject cutting length that is smaller than the minimum cutting length.
  • the reject cut length is chosen so that it includes all defective areas. It can be advantageous if the scrap cutting length is greater than the target cutting length. In individual cases it cannot be ruled out that the reject cutting length is the same as the nominal cutting length if several faulty areas of the starting material are to be located on one reject section of the rod. In this case it is useful and advantageous to specify a maximum cutting length.
  • the position of a recognized error related to the length of the unwound and / or withdrawn starting material and the length of the unwound and / or withdrawn starting material is recorded before a cut and sent to a programmable machine control of the cutting device is passed.
  • the target rod length is stored and / or adjustable in the machine control.
  • a cutting device in particular for performing the method described above, for processing rods, tubes and semi-finished products made of metal, comprising means for unwinding and / or pulling off the annular starting material into a straight path, means for cutting individual sections of the straight starting material, means for detecting the length of the unwound and / or withdrawn and not yet cut starting material and at least one programmable controller which controls the cutting length of the straight starting material.
  • a pulling device known per se that includes a pulling tool can be considered.
  • an unwinding device for a coil of the starting material to be drawn can be provided, the angular momentum of which is controlled by a rotary encoder which is connected to the programmable controller.
  • the programmable controller can preferably be a programmable logic controller.
  • a scissors or saw for example, can be provided as the means for cutting individual sections of the starting material
  • the method and the cutting device according to the invention can be used, for example, in a combined drawing line or in a peeling line. If, for example, the target cutting length Lsoii is 5000 mm, the minimum cutting length L mi n 2500 mm, the error is recognized, for example, at a length L of 4000 mm, according to the invention, cutting is carried out immediately after a length of 4000 mm, ie the reject cutting length L AUS is just under 4000 mm.
  • the cut would be triggered immediately after reaching L min 2500 mm.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Ablängvorrichtung, in der ein ringförmiges Ausgangsmaterial in Form von Stangen, Rohren und Halbzeugen aus Metall abgewickelt und/oder abgezogen und in einzelne Abschnitte definierter Länge abgeschnitten wird, wobei das Verfahren die Erkennung von fehlerbehafteten Stellen des Ausgangsmaterials und die Steuerung der Schnittlänge der Abschnitte in Abhängigkeit der Erkennung wenigstens einer fehlerbehafteten Stelle umfasst, wobei das fehlerfreie Ausgangsmaterial mit einer vorgegebenen Soll-Schnittlänge abgelängt wird und bei Erkennen wenigstens einer fehlerbehafteten Stelle das Ausgangsmaterial mit einer Ausschuss - Schnittlänge abgelängt und aussortiert wird, die kleiner oder größer als die Soll Schnittlänge ist und die wenigstens eine fehlerbehaftete Stelle umfasst. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Ablängvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Verfahren zum Betrieb einer Ablängvorrichtung sowie Ablängvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Ablängvorrichtung, in der ein ringförmiges Ausgangsmaterial in Form von Stangen, Rohren und Halbzeugen aus Metall abgewickelt und/oder abgezogen und in einzelne Abschnitte definierter Länge abgeschnitten wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Ablängvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, insbesondere für die Verarbeitung von Stangen, Rohren und Halbzeugen aus Metall, umfassend Mittel zum Abwickeln und/oder Abziehen des ringförmigen Ausgangsmaterials zu einer geraden Bahn und Mittel zum Schneiden einzelner Abschnitte des geraden Ausgangsmaterials. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist insbesondere für Produktionslinien zur Blankstahlerzeugung vorgesehen, bei welcher ringförmiges Ausgangsmaterial in Stäbe definierter Länge umgeformt werden.
Eine Ablängvorrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der EP 1 514 617 A1 bekannt. Dieses Dokument beschreibt eine gattungsgemäße Ablängvorrichtung als Teil einer Ziehvorrichtung. Die Ziehvorrichtung ist insbesondere für die Verarbeitung von Stangen, Rohren und Halbzeugen aus Metall vorgesehen und umfasst ein Ziehwerkzeug, durch das das zu ziehende Gut gezogen wird, einen Ziehschlitten, der in Abziehrichtung hinter dem Ziehwerkzeug das zu ziehende Gut entlang einer geraden Bahn ziehen kann, sowie die Ablängvorrichtung, mit der von dem zu ziehenden Gut einzelne Abschnitte definierter Länge abgeschnitten werden können. Grundsätzlich ist bei dem Verfahren zum Ablängen des zu ziehenden Gutes vorgesehen, dass gleiche Abschnitte definierter Länge geschnitten werden. Bei bisher bekannten Verfahren wird auch beim Erkennen einer fehlerbehafteten Stelle an dem zu einem Stab umgeformten Ausgangsmaterial die voreingestellte und definierte Stablänge geschnitten. Anschließend wird der fehlerbehaftete Stab aussortiert. Es wird also immer eine vollständige Soll-Stablänge produziert und gegebenenfalls als Ausschuss verworfen. Dadurch wird prozessbedingt mehr Ausschuss erzeugt, als unbedingt notwendig wäre.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb einer Ablängvorrichtung bereitzustellen, bei dem ein etwa anfallender Ausschuss minimiert wird.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine entsprechend ausgebildete Ablängvorrichtung bereitzustellen. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 sowie durch eine Ablängvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung schlägt ein Verfahren zum Betrieb einer Ablängvorrichtung vor, in der ein ringförmiges Ausgangsmaterial in Form von Stangen, Rohren und Halbzeugen aus Metall abgewickelt und/oder abgezogen und in einzelne Abschnitte definierter Länge abgeschnitten wird, wobei das Verfahren die Erkennung von fehlerbehafteten Stellen des Ausgangsmaterials und die Steuerung der Schnittlänge der Abschnitte in Abhängigkeit der Erkennung wenigstens einer fehlerbehafteten Stelle umfasst, wobei das fehlerfreie Ausgangsmaterial mit einer vorgegebenen Soll - Schnittlänge abgelängt wird und bei Erkennen wenigstens einer fehlerbehafteten Stelle das Ausgangsmaterial mit einer Ausschuss - Schnittlänge abgelängt und aussortiert wird, die kleiner oder größer als die Soll - Schnittlänge ist und die wenigstens eine fehlerbehaftete Stelle umfasst. Vorzugsweise wird das Ausgangsmaterial unmittelbar hinter der fehlerbehafteten Stelle geschnitten, beispielsweise mittels einer Säge, einer Schere oder dergleichen.
Der Kern der Erfindung kann dahingehend zusammengefasst werden, dass bei Erkennung eines Fehlers im Ausgangsmaterial erfindungsgemäß vorgesehen ist, den Stab möglichst unmittelbar hinter dem Fehler abzuschneiden. Dadurch ist die Ausschuss - Schnittlänge im Regelfall wesentlich kürzer als die Soll - Schnittlänge Im Ergebnis werden im Wesentlichen nur solche Abschnitte der Stäbe aussortiert, die tatsächlich von dem Fehler betroffen sind.
Eine fehlerbehaftete Stelle des Ausgangsmaterials kann bezogen auf die Länge des Ausgangsmaterials im Wesentlichen punktuell anzutreffen sein oder sich über größere Abschnitte erstrecken. Eine fehlerbehaftete Stelle des Ausgangsmaterials kann beispielsweise eine oberflächliche Beschädigung der Stange, des Rohres, das Halbzeugs oder dergleichen sein.
Die Soll - Schnittlänge wird bei Auftreten einzelner Fehler in der Regel die maximale Schnittlänge sein, ausnahmsweise kann aber die Ausschuss -
Schnittlänge größer als die Soll - Schnittlänge sein.
Eine Sortierung und/oder ein Transport der abgelängten Abschnitte des Ausgangsmaterials kann es erforderlich machen, dass die abgelängten Abschnitte eine Mindestlänge aufweisen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, die Ausschuss - Schnittlänge so zu wählen, dass diese größer oder gleich einer definierten minimalen Schnittlänge ist.
Zweckmäßigerweise wird nach Erkennung einer fehlerbehafteten Stelle die Durchführung eines Schnitts bis zum Erreichen der definierten minimalen
Schnittlänge verzögert, wenn sich eine fehlerbehaftete Stelle des Ausgangsmaterials innerhalb eines Abschnitts mit minimaler Schnittlänge befindet, d. h. wenn ein Abschneiden unmittelbar hinter der fehlerbehafteten Stelle eine Ausschuss - Schnittlänge ergeben würde, die kleiner als die minimale Schnittlänge ist.
Wenn mehrere fehlerbehaftete Stellen des Ausgangsmaterials erkannt werden, ist es vorteilhaft, wenn die Ausschuss - Schnittlänge so gewählt wird, dass diese alle fehlerbehafteten Stellen umfasst. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn die Ausschuss - Schnittlänge größer als die Soll - Schnittlänge ist. Im Einzelfall ist auch nicht ausgeschlossen, dass die Ausschuss - Schnittlänge gleich der Soll - Schnittlänge ist, wenn mehrere fehlerbehaftete Stellen des Ausgangsmaterials sich auf einem Ausschuss - Abschnitt des Stabes befinden sollen. In diesem Fall ist es sinnvoll und vorteilhaft, eine maximale Schnittlänge vorzugeben. Bei einer bevorzugten Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass mittels wenigstens eines Sensors die Lage eines erkannten Fehlers bezogen auf die Länge des abgewickelten und/oder abgezogen Ausgangsmaterials und die Länge des abgewickelten und/oder abgezogen Ausgangsmaterials vor einem Schnitt erfasst und an eine programmierbare Maschinensteuerung der Ablängvorrichtung übergeben wird. In der Maschinensteuerung ist die Soll Stablänge hinterlegt und/oder einstellbar.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Ablängvorrichtung, insbesondere zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens, für die Verarbeitung von Stangen, Rohren und Halbzeugen aus Metall, umfassend Mittel zum Abwickeln und/oder Abziehen des ringförmigen Ausgangsmaterials zu einer geraden Bahn, Mittel zum Schneiden einzelner Abschnitte des geraden Ausgangsmaterials, Mittel zur Erfassung der Länge des abgewickelten und/oder abgezogenen und noch nicht abgeschnittenen Ausgangsmaterials sowie wenigstens eine programmierbare Steuerung, die die Schnittlänge des geraden Ausgangsmaterials steuert. Als Mittel zum Abziehen des ringförmigen Materials kommt beispielsweise eine an und für sich bekannte Ziehvorrichtung in Betracht, die ein Ziehwerkzeug umfasst. Zusätzlich kann eine Abwickelvorrichtung für ein Coil des zu ziehenden Ausgangsmaterials vorgesehen sein, deren Drehimpuls über einen Drehgeber gesteuert wird, der mit der programmierbaren Steuerung verbunden ist. Die programmierbare Steuerung kann vorzugsweise eine speicherprogrammierbare Steuerung sein.
Als Mittel zum Schneiden einzelner Abschnitte des Ausgangsmaterials kann beispielsweise eine Schere oder Säge vorgesehen sein
Das Verfahren und die Ablängvorrichtung gemäß der Erfindung können beispielsweise in einer kombinierten Ziehlinie oder in einer Schällinie Anwendung finden. Beträgt beispielsweise die Soll - Schnittlänge Lsoii 5000 mm, die minimale Schnittlänge Lmin 2500 mm, der Fehler wird beispielsweise bei einer Länge L von 4000 mm erkannt, so wird erfindungsgemäß unmittelbar nach einer Länge von 4000 mm geschnitten, d. h. die Ausschuss - Schnittlänge LAUS beträgt knapp weniger als 4000 mm.
Befindet sich die fehlerbehaftete Stelle bei einer Soll - Schnittlänge Lsoii von 5000 mm und einer minimalen Schnittlänge Lmin von 2500 mmm bei einer Länge L von 2000 mm, so würde der Schnitt unmittelbar nach Erreichen von Lmin 2500mm ausgelöst.
Wenn beispielsweise bei einer Länge L von 3000 mm und einer Länge von L von 4000 mm jeweils ein Fehler entdeckt wird (Lsoii = 5000 mm und Lmin = 2500 mm), so wird der Schnitt nach dem ersten Fehler gesperrt und unmittelbar nach dem zweiten Fehler ausgelöst.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb einer Ablängvorrichtung, in der ein ringförmiges Ausgangsmaterial in Form von Stangen, Rohren und Halbzeugen aus
Metall abgewickelt und/oder abgezogen und in einzelne Abschnitte definierter Länge abgeschnitten wird, wobei das Verfahren die Erkennung von fehlerbehafteten Stellen des Ausgangsmaterials und die Steuerung der Schnittlänge der Abschnitte in Abhängigkeit der Erkennung wenigstens einer fehlerbehafteten Stelle umfasst, wobei das fehlerfreie
Ausgangsmaterial mit einer vorgegebenen Soll - Schnittlänge abgelängt wird und bei Erkennen wenigsten einer fehlerbehafteten Stelle das
Ausgangsmaterial mit einer Ausschuss - Schnittlänge abgelängt und aussortiert wird, die kleiner oder größer als die Soll Schnittlänge ist und die wenigstens eine fehlerbehaftete Stelle umfasst.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das
Ausgangsmaterial unmittelbar hinter der fehlerbehafteten Stelle geschnitten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschuss - Schnittlänge größer oder gleich einer definierten minimalen Schnittlänge ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung eines Schnitts bis zum Erreichen der definierten minimalen Schnittlänge verzögert wird, wenn eine fehlerbehaftete Stelle des Ausgangsmaterials sich innerhalb eines Abschnitts mit minimaler Schnittlänge befindet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennen mehrerer fehlerbehafteten Stellen die Ausschuss Schnittlänge so gewählt wird, dass diese alle fehlerbehafteten Stellen umfasst.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mittels wenigstens eines Sensors die Lage eines erkannten Fehlers bezogen auf die Länge des abgewickelten und/oder abgezogenen Ausgangsmaterials und die Länge des abgewickelten und/oder abgezogenen Ausgangsmaterials vor einem Schnitt erfasst und an eine programmierbare Maschinensteuerung der Ablängvorrichtung übergeben werden.
7. Ablängvorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, insbesondere für die Verarbeitung von
Stangen, Rohren und Halbzeugen aus Metall, umfassend Mittel zum Abwickeln und/oder Abziehen des ringförmigen Ausgangsmaterials zu einer geraden Bahn, Mittel zum Schneiden einzelner Abschnitte des geraden Ausgangsmaterials, Mittel zur Erfassung der Länge des abgewickelten und/oder abgezogenen noch nicht geschnittenen Ausgangsmaterials, Mittel zur Erfassung fehlerbehafteter Stellen des noch nicht geschnittenen Ausgangsmaterials sowie wenigstens eine programmierbare Steuerung, die die Schnittlänge des geraden Ausgangsmaterials steuert.
8. Ablängvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass diese weiterhin Mittel zur Sortierung der geschnittenen Abschnitte nach Ausschuss und nach nicht - Ausschuss umfasst.
9. Ablängvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass diese ein Bestandteil einer Ziehvorrichtung oder
Schälvorrichtung ist.
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