DE102018203638A1 - Method for operating a roller leveler and roller leveler - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieben einer Rollenrichtmaschine (1), wobei die Rollenrichtmaschine (1) eine Anzahl Umformwerkzeuge (2, 3, 4, 5) aufweist, wobei die Umformwerkzeuge (2, 3, 4, 5) mindestens einen Satz oberer (2) und unterer (3) Richtwalzen umfassen, wobei zwischen den oberen und unteren Richtwalzen (2, 3) ein zu richtendes metallisches Flachmaterial (6) in eine Förderrichtung (F) gefördert wird. Um auch bei stattfindendem Verschleiß eine hohe Richtqualität zu erreichen, sieht die Erfindung vor, dass das Verfahren die Schritte umfasst: a) Ermitteln des Verschleißzustands mindestens eines der Umformwerkzeuge (2, 3, 4, 5); b) Ermitteln eines Korrekturwertes und/oder eines Ausgleichwertes für den Betrieb des Umformwerkzeugs (2, 3, 4, 5) aufgrund des ermittelten Verschleißzustands desselben; c) Anpassung eines Betriebsparameters, insbesondere eines Anstellparameters oder Setzwertes, für das Umformwerkzeug (2, 3, 4, 5) unter Zugrundelegung des ermittelten Korrekturwertes und/oder Ausgleichwertes. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Rollenrichtmaschine.The invention relates to a method for operating a roller leveler (1), wherein the roller leveler (1) comprises a number of forming tools (2, 3, 4, 5), wherein the forming tools (2, 3, 4, 5) at least one set of upper ( 2) and lower (3) leveling rolls, wherein between the upper and lower straightening rolls (2, 3) to be straightened metallic sheet (6) in a conveying direction (F) is promoted. In order to achieve a high straightening quality even when wear occurs, the invention provides that the method comprises the steps of: a) determining the state of wear of at least one of the forming tools (2, 3, 4, 5); b) determining a correction value and / or a compensation value for the operation of the forming tool (2, 3, 4, 5) due to the determined state of wear of the same; c) adaptation of an operating parameter, in particular a setting parameter or setting value, for the forming tool (2, 3, 4, 5) on the basis of the determined correction value and / or compensation value. Furthermore, the invention relates to a roller leveler.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieben einer Rollenrichtmaschine, wobei die Rollenrichtmaschine eine Anzahl Umformwerkzeuge aufweist, wobei die Umformwerkzeuge mindestens einen Satz oberer und unterer Richtwalzen umfassen, wobei zwischen den oberen und unteren Richtwalzen ein zu richtendes metallisches Flachmaterial in eine Förderrichtung gefördert wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Rollenrichtmaschine.The invention relates to a method for operating a roller leveler, wherein the roller leveler comprises a number of forming tools, wherein the forming tools comprise at least one set of upper and lower straightening rolls, wherein between the upper and lower straightening rolls to be straightened metallic sheet is conveyed in a conveying direction. Furthermore, the invention relates to a roller leveler.
Eine gattungsgemäße Rollenrichtmaschine ist aus der
Weiterhin sind beispielsweise aus der
In der Praxis werden in überwiegender Zahl Richtmaschinen eingesetzt, die zumeist keine einzeln anstellbare Richtwalzen bzw. lediglich eine einzeln anstellbare Ein- und Auslaufrichtwalze aufweisen. Die Anstellung der Richtwalzen erfolgt gemeinsam durch Anstellen des Rahmens, in dem die Richtwalzen eingebaut sind. Zur gezielten Anstellung der Maschine müssen die verbauten Richt- und Stützwalzen als in der Maschine verbaute Werkzeuge, auch bei der genannten vorbekannten Lösung, alle den gleichen Durchmesser besitzen.In practice, straightening machines are used in the majority of cases, which usually have no individually adjustable straightening rolls or only one individually adjustable inlet and outlet straightening rolls. The adjustment of the straightening rollers is done together by hiring the frame in which the straightening rollers are installed. For targeted employment of the machine, the built-up straightening and support rollers as built in the machine tools, even in the aforementioned prior art solution, all have the same diameter.
Gerade diese praxisüblichen vorbekannten Richtmaschinen sehen zumeist einen Gruppenantrieb für die Richtwalzen vor. Die Richtwalzen einer Gruppe müssen somit alle den gleichen Ballendurchmesser haben, damit sich einheitliche Geschwindigkeiten einstellen und sich keine unkontrollierbaren Verspannungen im Antriebsstrang aufbauen.It is precisely these practice-known prior art straightening machines that for the most part provide a group drive for the straightening rollers. The straightening rollers of a group must therefore all have the same bale diameter, so that set uniform velocities and build up no uncontrollable tension in the drive train.
Dies kann nachteilig dazu führen, dass Werkzeuge mit nur geringem Verschleiß oder sogar neue Werkzeuge zunächst abgearbeitet werden müssen, damit diese mit dem verschlissensten Werkzeug in einem Walzensatz verbaut werden können.This can lead to disadvantageous that tools with little wear or even new tools must first be processed so that they can be installed with the most worn tool in a set of rollers.
Der unterschiedliche Verschleißzustand von Richtwalzen, Stützrollen und darüber hinaus auch von Anstellelementen der technologischen Regelungen wirkt sich auch bei einzeln angetriebenen und/oder anstellbaren Richtwalzen nachteilig aus. Durch Verschleiß entstehen Abweichungen bei der Geschwindigkeit, der Eintauchtiefe und/oder der Biegung der Richtwalzen, so dass die Richtaufgabe, d. h. die Beseitigung von Planheitsfehlern nur mit Qualitätseinbußen im Blech oder Band erreicht wird.The different state of wear of straightening rollers, support rollers and beyond also of Anstellelementen the technological regulations has an adverse effect even with individually driven and / or adjustable straightening rollers. Wear causes deviations in the speed, the immersion depth and / or the bending of the straightening rollers, so that the straightening task, d. H. the removal of flatness defects is achieved only with loss of quality in the sheet metal or strip.
Verschleiß entsteht an den Richt- und Stützwalzen durch den Produktionsbetrieb selbst und kann die ursprüngliche zylindrische Kontur der Walzen verfälschen.Wear occurs on the straightening and backing rolls by the production plant itself and can falsify the original cylindrical contour of the rolls.
Verschleiß ist jedoch auch beim Einsatz überarbeiteter Walzen zu beachten, da diese zwar eine zylindrische Kontur aufweisen, jedoch bei kleinerem Durchmesser.However, wear must also be taken into account when using reworked rollers, as these have a cylindrical contour, but with a smaller diameter.
Darüber hinaus werden Verschleißerscheinungen der Walzenaustellungen zur Eintauchtiefe und Biegung beobachtet, die die Genauigkeit und somit die Wirksamkeit dieser Stellglieder beeinträchtigen.In addition, wear and tear of the roller bearings on immersion depth and flexing are observed, affecting the accuracy and thus the effectiveness of these actuators.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass auch bei stattfindendem Verschleiß der Werkzeuge eine hohe Richtqualität erreicht werden kann, ohne die Leistungsfähigkeit der Richtmaschine zu beeinträchtigen.The invention is therefore based on the object, a method of the type mentioned in such a way that even with ongoing wear of the tools, a high straightening quality can be achieved without affecting the performance of the straightening machine.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte umfasst:
- a) Ermitteln des Verschleißzustands mindestens eines der Umformwerkzeuge;
- b) Ermitteln eines Korrekturwertes und/oder eines Ausgleichwertes für den Betrieb des Umformwerkzeugs aufgrund des ermittelten Verschleißzustands desselben;
- c) Anpassung eines Betriebsparameters, insbesondere eines Anstellparameters oder Setzwertes, für das Umformwerkzeug unter Zugrundelegung des ermittelten Korrekturwertes und/oder Ausgleichwertes.
- a) determining the state of wear of at least one of the forming tools;
- b) determining a correction value and / or a compensation value for the operation of the forming tool due to the determined state of wear of the same;
- c) adaptation of an operating parameter, in particular a setting parameter or setting value, for the forming tool on the basis of the determined correction value and / or compensation value.
Das mindestens eine Umformwerkzeug kann dabei vorzugsweise eine Richtwalze, eine Stützrolle und/oder ein Anstellsystem für die Richtwalze sein.The at least one forming tool can preferably be a straightening roller, a support roller and / or a positioning system for the straightening roller.
Das Ermitteln des Verschleißzustands mindestens eines der Umformwerkzeuge gemäß obigem Schritt a) kann eine manuelle Verschleißmessung des Umformwerkzeugs mit anschließender Eingabe des Messwertes in eine Maschinensteuerung sein oder umfassen.Determining the state of wear of at least one of the forming tools according to step a) above can be or include a manual wear measurement of the forming tool with subsequent input of the measured value into a machine control.
Alternativ ist es auch möglich, dass das Ermitteln des Verschleißzustands mindestens eines der Umformwerkzeuge gemäß obigem Schritt a) ein automatisch durchgeführter Messvorgang und ein automatisierter Vergleich mit einem Sollwert ist oder einen solchen umfasst.Alternatively, it is also possible that the determination of the state of wear of at least one of the forming tools according to step a) above is or includes an automatically performed measuring process and an automated comparison with a desired value.
Eine hierzu weitere alternative Lösung sieht vor, dass das Ermitteln des Verschleißzustands mindestens eines der Umformwerkzeuge gemäß obigem Schritt a) ein Ermitteln des Verschleißes aufgrund eines vorgegebenen empirischen Verschleißverhaltens des Umformwerkzeugs ist oder umfasst. A further alternative solution for this purpose provides that the determination of the state of wear of at least one of the forming tools according to the above step a) is or comprises determining the wear due to a given empirical wear behavior of the forming tool.
Schließlich kann weiter alternativ vorgesehen sein, dass das Ermitteln des Verschleißzustands mindestens eines der Umformwerkzeuge gemäß obigem Schritt a) durch einen Kalibriervorgang der Rollenrichtmaschine erfolgt, wobei während des Kalibrierens ermittelte Daten mit Daten eines früher durchgeführten Kalibriervorgangs verglichen werden und hierdurch auf zwischenzeitlich erfolgten Verschleiß geschlossen wird.Finally, it can alternatively be provided that the determination of the state of wear of at least one of the forming tools according to step a) above is carried out by a calibration process of the roller straightening machine, wherein data determined during calibration are compared with data from a previously performed calibration procedure and thereby concluded that wear occurred in the meantime ,
Das Ermitteln eines Korrekturwertes und/oder eines Ausgleichwertes für den Betrieb des Umformwerkzeugs gemäß obigem Schritt b) kann aufgrund einer Simulationsrechnung erfolgen, die auf einem Simulationsmodell der Rollenrichtmaschine basiert.The determination of a correction value and / or a compensation value for the operation of the forming tool according to the above step b) can be done on the basis of a simulation calculation based on a simulation model of the roller leveler.
Alternativ hierzu kann vorgesehen sein, dass das Ermitteln eines Korrekturwertes und/oder eines Ausgleichwertes für den Betrieb des Umformwerkzeugs gemäß obigem Schritt b) aufgrund einer vorgegebenen Kennlinie erfolgt, die insbesondere den Verschleißzustand über der Zeit vorgibt.Alternatively, it can be provided that the determination of a correction value and / or a compensation value for the operation of the forming tool according to the above step b) takes place on the basis of a predetermined characteristic, which in particular specifies the state of wear over time.
Die Anpassung eines Betriebsparameters für das Umformwerkzeug gemäß obigem Schritt c) kann die Anpassung der Drehzahl einer Richtwalze und/oder die Anstellposition der Richtwalze und/oder die Änderungen eines aufgegebenen Biegemoments für die Biegekompensation sein oder umfassen.The adaptation of an operating parameter for the forming tool according to the above step c) may be or include the adjustment of the speed of a straightening roller and / or the setting position of the straightening roller and / or the changes of a discontinued bending moment for the bending compensation.
Die vorgeschlagene Rollenrichtmaschine mit einer Anzahl Umformwerkzeuge, wobei die Umformwerkzeuge mindestens einen Satz oberer und unterer Richtwalzen umfassen, wobei zwischen den oberen und unteren Richtwalzen ein zu richtendes metallisches Flachmaterial in eine Förderrichtung gefördert werden kann, sieht erfindungsgemäß vor, dass die Rollenrichtmaschine Mittel zur Verschleißerkennung mindestens eines der Umformwerkzeuge sowie Mittel zur Kompensation des ermittelten Verschleißes an den Umformwerkzeugen aufweist.The proposed roller leveler with a number of forming tools, wherein the forming tools comprise at least one set of upper and lower straightening rollers, wherein between the upper and lower straightening rollers to be straightened metallic flat material can be conveyed in a conveying direction, according to the invention provides that the roller straightening means for detecting wear at least having one of the forming tools and means for compensating the determined wear on the forming tools.
Für die Steuerung der Mittel zur Kompensation des ermittelten Verschleißes an den Umformwerkzeugen ist bevorzugt eine Maschinensteuerung vorhanden.For the control of the means for compensating the determined wear on the forming tools, a machine control is preferably present.
Die Mittel zur Verschleißerkennung können Messmittel zur Erfassung der Kraft, des Drucks, des Antriebsmoments und/oder des Weges sein oder umfassen.The means for detecting wear may be or comprise measuring means for detecting the force, the pressure, the drive torque and / or the path.
Die Mittel zur Kompensation des ermittelten Verschleißes können ein Biegesystem für die Richtwalzen und/oder ein Anstellsystem für die Richtwalzen sein oder umfassen.The means for compensating for the determined wear can be or comprise a bending system for the straightening rolls and / or a setting system for the straightening rolls.
Die Mittel zur Kompensation des ermittelten Verschleißes können ein technologisches Modell der Rollenrichtmaschine umfassen.The means for compensating the determined wear may include a technological model of the roller leveler.
Es ist eine Zuordnung des ermittelten Verschleißtyps zu einer bevorzugten Werkzeugfunktion möglich. Weiterhin kann eine Kollisionskontrolle zum Betrieb der Maschinenfunktionalität innerhalb zulässiger Arbeitspositionen erfolgen.It is possible to associate the determined wear type with a preferred tool function. Furthermore, a collision check for the operation of the machine functionality within permissible working positions can take place.
Die Erfindung erlaubt es, gleichzeitig die Verwendung von verschlissenen und von unverschlissenen Werkzeugen in der Richtmaschine vorzusehen ohne Einbußen in der Qualität des Richtvorgangs zu erleiden.The invention makes it possible to provide at the same time the use of worn and unworn tools in the straightening machine without sacrificing the quality of the straightening process.
Die Mittel zur Kompensation von Verschleiß können Einzelantriebe der Richtwalzen zur Korrektur von Drehzahl bzw. Drehmoment gegebenenfalls mit Lastausgleichsregelung sein.The means for compensating for wear can be individual drives of the straightening rollers for correcting speed or torque, optionally with load balancing control.
Die Umformwerkzeuge sind vorliegend allgemein zu verstehen als angetriebene Richtwalzen, die die eigentliche Umformarbeit verrichten, Stützrollen bzw. Stützwalzen für die Richtwalzen mit entsprechender Lagerung, Biegesysteme in Form individueller Anstellsysteme zur Verstellung der Richtspaltkontur über den Richtwalzenballen in belastetem und unbelastetem Zustand sowie Anstellsysteme zur Einstellung von Eintauchtiefen einzelner Rollen in belastetem und unbelastetem Zustand.The forming tools are to be understood generally as driven straightening rollers, which perform the actual forming work, support rollers or support rollers for the straightening rollers with appropriate storage, bending systems in the form of individual Anstellsysteme for adjusting the Richtspaltkontur on the straightening rolls in loaded and unloaded condition and Anstellsysteme for setting Immersion depths of individual rollers in loaded and unloaded condition.
Dabei können verschiedene Verschleißtypen berücksichtigt werden: Zunächst sind lokale bzw. flächige Veränderungen am Walzen- bzw. Rollenballen möglich, d. h. eine Veränderung über der Längserstreckung der Walze bzw. Rolle. Weiterhin ist ein Flächenverschleiß an Gleitflächen möglich. Neben abgeschliffenen Richtwalzen oder Stützrollen mit lokalen Verschleißerscheinungen können auch vollständig verschlissene Ballen auftreten; die Walze bzw. Rolle hat sich dann insgesamt in ihrem Durchmesser verändert.Different types of wear can be taken into account: First, local or surface changes to the roll or roller bale are possible, d. H. a change over the longitudinal extent of the roller or roller. Furthermore, surface wear on sliding surfaces is possible. In addition to ground leveling rolls or support rollers with local signs of wear, completely worn bales can also occur; the roller has then changed overall in diameter.
Bei der Setzung der Rollenrichtmaschine handelt es sich um das Einstellen von Betriebsparametern der Richtmaschine zur Durchführung eines Richtvorgangs. Dabei erhält jede Richtwalze individuelle Anstellparameter für die einstellbaren Werkzeuge.When setting the Rollenrichtmaschine it is the setting of operating parameters of the leveler for performing a straightening process. Each straightening roller receives individual setting parameters for the adjustable tools.
Vorgesehen kann werden, dass eine Anpassung der Drehgeschwindigkeit der Richtwalze über der Zeit nach einer vorgegebenen und in der Maschinensteuerung gespeicherten Beziehung erfolgt. Hierbei ist insbesondere vorgesehen, dass die in der Maschinensteuerung gespeicherte Beziehung ermittelt wird, indem der Verschleißzustand der Richtwalze über der Zeit beobachtet, protokolliert und numerisch oder als formelmäßige Beziehung definiert wird. Die in der Maschinensteuerung gespeicherte Beziehung kann dabei alternativ oder additiv auch aufgrund einer theoretischen Berechnung ermittelt werden, wobei in einem Simulationsmodell die den Verschleiß der Richtwalze beeinflussenden Parameter berücksichtigt werden, insbesondere die Richtstichanzahl, das Antriebsmoment der Richtwalze, die Richtkraft, den Haftreibwert und/oder den Zunderanfall.It can be provided that an adjustment of the rotational speed of the straightening roller over time after a predetermined and stored in the machine control relationship. In this case, it is provided in particular that the relationship stored in the machine control is determined by observing the wear state of the straightening roller over time, logging it and defining it numerically or as a formulaic relationship. The relationship stored in the machine control can alternatively or additionally also be determined on the basis of a theoretical calculation, wherein the parameters influencing the wear of the straightening roll are taken into account in a simulation model, in particular the guide stitch count, the drive torque of the straightening roll, the straightening force, the static friction coefficient and / or the tinder accumulation.
Die vorgeschlagene Lösung stellt demgemäß ein Verfahren zur Verschleißkompensation bei Richtmaschinen zur Verfügung, die insbesondere beim Richten von metallischem Flachmaterial, wie von Blechen, von Blechmaterial, von Platten und deren Teile und von Bändern eingesetzt werden kann. Besonders geeignet ist sie für das Richten von Stahlblechen oder -bändern.The proposed solution accordingly provides a method for wear compensation in straightening machines available, which can be used in particular when straightening metallic flat material, such as sheets, sheet metal, plates and their parts and bands. It is particularly suitable for straightening steel sheets or strips.
Es kommt insbesondere eine Richtmaschine mit einzeln angetriebenen Richtwalzen sowie mit einzelnen einstellbaren Richtwalzen zum Einsatz.In particular, a straightening machine with individually driven straightening rolls and with individual adjustable straightening rolls is used.
Mit dem Verfahren kann der Verschleiß der Richt-Werkzeuge, d. h. der Richt- und der Stützwalzen, einer Richtmaschine kompensiert werden, um eine konstante Richtqualität über den Verwendungszyklus der genannten Werkzeuge aufrecht zu erhalten.With the method, the wear of the straightening tools, d. H. the straightening and backing rolls, a straightening machine are compensated to maintain a constant straightening quality over the cycle of use of said tools.
Somit wird es möglich, in Kombination sowohl neue als auch verschlissene, aber auch aufgrund von Verschleiß oder Beschädigung hergerichtete bzw. abgearbeitete (abgeschliffene) Richt- und Stützwalzen in einem Walzensatz unter Beibehaltung der Leistungsfähigkeit der Maschine durch Kompensation der Abnutzung und des Verschleißes einzusetzen.Thus, it becomes possible to use in combination both new and worn, but also due to wear or damage prepared (abraded) straightening and support rollers in a set of rollers while maintaining the performance of the machine by compensating for wear and tear.
Durch die vorgeschlagene Lösung können komplexe Ebenheitsfehler im zu richtenden Gut mittels der Richtmaschine unabhängig des Einflusses des Werkzeugverschleißes bestmöglich gerichtet werden.Due to the proposed solution, complex flatness errors in the material to be straightened can be optimally directed by means of the straightening machine independently of the influence of the tool wear.
Es wird also die gleichzeitige Verwendung abgearbeiteter, verschlissener und neuer Werkzeuge in einem Walzensatz ermöglicht.Thus, the simultaneous use of worn, worn and new tools in a set of rolls is made possible.
Mittels der Einzelantriebe und der Einzelanstellung der Richtwalzen können Richt- und Stützwalzen mit unterschiedlichem Verschleißzustand und Abschliffzustand gleichzeitig in einer Richtmaschine in einem Walzensatz betrieben werden, da die Höhe und Drehgeschwindigkeit jeder einzelnen Richtwalze abhängig vom Zustand an- und eingestellt werden können. Gleiches gilt für die Ausstellung der Richtwalze, sowie der Biegung der Richtwalze.By means of the individual drives and the individual adjustment of the straightening rollers straightening and support rollers can be operated with different state of wear and Abschliffzustand simultaneously in a straightening machine in a set of rollers, since the height and rotational speed of each straightening roller depending on the state and can be set. The same applies to the exhibition of the straightening roller, as well as the bending of the straightening roller.
Es ist eine Ermittlung des Verschleißzustandes von Bauteilen auf Basis einer abweichenden Maschinenkalibrierung zur jeweils vorhergehenden Maschinenkalibrierung möglich.It is possible to determine the state of wear of components on the basis of a deviating machine calibration for the respective previous machine calibration.
Vorgesehen werden kann auch ein automatisches Erlernen des zeitlichen Verschleißzustandes von Bauteilen der Maschine aufgrund der Ermittlung durch den genannten Abgleich von Maschinenkalibrierung zu Maschinenkalibrierung.It is also possible to provide for automatic learning of the time-consuming state of wear of components of the machine as a result of the determination by the calibration of machine calibration to machine calibration mentioned above.
Die Ermittlung des Verschleißzustandes von Bauteilen ist auf der Basis einer theoretischen Berechnung (z. B. Richtstichanzahl, Antriebsmoment, Richtkraft, Haftreibwert, Zunderanfall) möglich.Determining the state of wear of components is possible on the basis of a theoretical calculation (eg, number of infeed points, drive torque, straightening force, static friction coefficient, scale attack).
Weiterhin ist auch die Ermittlung des Verschleißzustandes von Bauteilen auf der Basis der Abweichung der berechneten Sollwertvorgaben (SETUP) mit Blick auf die Richtkraft, das Drehmoment und die Auffederung zu gemessenen Istwerten möglich.Furthermore, it is also possible to determine the state of wear of components on the basis of the deviation of the calculated setpoint specifications (SETUP) with regard to the straightening force, the torque and the springback to measured actual values.
Dabei kann, wie erwähnt, ein technologisches Modell zur Berechnung und Regelung der Funktionseinheiten der Maschine eingesetzt werden (Hauptanstellung einschließlich Kippen und Schwenken zur Beeinflussung verschiedener Ebenheitsfehler, Biege-, Dehnungs- und Stauchungskompensation, Einzelrichtwalzenanstellung, Antriebsmomente), insbesondere unter Berücksichtigung des Verschleißzustandes der Werkzeuge.In this case, as mentioned, a technological model for calculating and controlling the functional units of the machine are used (main employment including tilting and pivoting to influence various flatness errors, bending, strain and compression compensation, Einzelrichtwalzenanstellung, drive torques), especially taking into account the state of wear of the tools ,
Weiterhin kann der Verschleiß der Werkzeuge der Richtmaschine (Abnutzung der Richtwalzen und des Stützapparates der Stützwalzen) auf der Basis eines Verschleißmodells kompensiert werden.Furthermore, the wear of the tools of the leveler (wear of the straightening rollers and the support apparatus of the support rollers) can be compensated on the basis of a wear model.
Es ist eine Vorgabe des Verschleißzustandes von Bauteilen für die technologische Automation durch den Bediener möglich.It is possible to preset the state of wear of components for technological automation by the operator.
In vorteilhafter Weise können über die Einzelantriebe die Antriebsmomente zur optimierten Lebensdauerausnutzung und Verteilung des Verschleißverhaltens von Komponenten gezielt verteilt werden.In an advantageous manner, the drive torques for the optimized lifetime utilization and distribution of the wear behavior of components can be distributed in a targeted manner via the individual drives.
Über eine Antriebsmomentregelung kann das Einfädeln des zu richtenden Materials optimiert werden. In der Folge verringert sich die Gefahr von Markierungen des Auftreffens des Materialkopfes an der Richtwalze und somit auch das Risiko, das eine Schadstelle (Macke) am Richtwalzenballen in die Materialoberfläche eingeprägt wird und die Oberflächenqualität des Produktes hierdurch negativ beeinflusst wird.Via a drive torque control, the threading of the material to be straightened can be optimized. As a result, the risk of markings of the impact of the material head on the straightening roller and thus also the risk that a damaged area (macke) is impressed on the straightening roller bales in the material surface and the surface quality of the product is thereby adversely affected.
In vorteilhafter Weise müssen nicht aufwendig alle oder zumindest einige in einen Richtwalzensatz einzubauenden Richtwalzen auf einen einheitlichen Richtwalzendurchmesser abgeschliffen werden. In an advantageous manner, it is not necessary to ground down all or at least some leveling rolls to be incorporated into a leveling roll set to a uniform directional roll diameter.
Weiterhin müssen in vorteilhafter Weise nicht aufwendig alle oder zumindest einige in einen Richtwalzensatz einzubauenden Stützwalzen auf einen einheitlichen Stützwalzendurchmesser abgeschliffen werden.Furthermore, it is not necessary to inexpensively sand all or at least some of the back-up rolls to be installed in a leveling roll set to a uniform back-up roll diameter in an advantageous manner.
Schließlich ist es vorteilhaft, dass nicht aufwendig alle in einen Richtwalzensatz einzubauenden Stützwalzen unterbaut werden müssen, um alle Richtwalzen einheitlichen Durchmessers auf eine entsprechende Richtwalzenspiegelhöhe anzuheben.Finally, it is advantageous that not all consuming to be incorporated in a leveling set backup rolls must be supported in order to raise all leveling rolls of uniform diameter to a corresponding leveling roll mirror height.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
-
1 zeigt ein Umformwerkzeug einer Rollenrichtmaschine, gesehen in Förderrichtung des zu richtenden Guts, wobei ein lokaler Verschleißzustand der Richtwalze übertrieben dargestellt ist, -
2 zeigt in der Darstellung gemäß1 , wie prinzipiell und übertrieben dargestellt der Verschleiß der Richtwalze ausgeglichen wird, und -
3 zeigt schematisch eine Rollenrichtmaschine in der Seitenansicht.
-
1 shows a forming tool of a roller straightening machine, as seen in the conveying direction of the material to be strained, wherein a local state of wear of the straightening roller is exaggerated, -
2 shows in the illustration according to1 how the wear of the straightening roller is compensated in principle and exaggerated, and -
3 schematically shows a roller leveler in the side view.
In
Wie aus
In
Aus der Zusammenschau der
Hierzu ist (s.
In
Es lässt sich hierzu also folgendes sagen:You can say the following:
Zeigt eine Richtwalze
Hierzu zeigt
Durch die geeignete Ansteuerung, in diesem Fall der Biegezylinder des Biegesystems
Die schematische Darstellung zeigt, dass bei den verschlissenen Richtwalzen die Maschinensteuerung
Entsprechend werden für die verschlissenen Richtwalzen die Antriebsvorgaben hinsichtlich Drehmoment und/oder Drehzahl durch die Maschinensteuerung
Das vorgeschlagene Konzept dient zunächst der Setzung der Anlage vor der Durchführung eines Richtvorganges.The proposed concept initially serves to set the plant before carrying out a straightening process.
Zunächst muss über geeignete Verfahren der Verschleißzustand der Werkzeuge ermittelt werden. Anschließend wird über der notwendige Korrekturwert oder ein Ausgleichsparameter errechnet, welcher in einen neuen, gegenüber dem unverschlissenen Werkzeug veränderten Anstellparameter / Setzwert resultiert. Die Maschinensteuerung
Die unverschlissenen Werkzeuge erhalten einen Korrekturwert von „null“, d. h. die ursprünglich vorgesehene Setzung wird nicht korrigiert. Auf das prinzipielle Vorgehen bei der Setzung der Rollenrichtmaschine wird hier nicht näher eingegangen, da dies im Stand der Technik hinlänglich bekannt ist.The unworn tools receive a correction value of "zero", i. H. the originally planned composition will not be corrected. The basic procedure for setting the Rollenrichtmaschine will not be discussed here, since this is well known in the art.
Zentrale Zielsetzung ist hier vielmehr, das Problem des Verschleißes sowie deren Einbindung in die Anlagensetzung zu lösen.The central objective here is rather to solve the problem of wear and its integration into the plant composition.
Durch die Korrektur der Setzung von verschlissenen Werkzeugen im Vergleich zu unverschlissenen Werkzeugen können gleichzeitig verschlissene und unverschlissene Werkzeuge in einer Richtmaschine verwendet werden, ohne Einbußen in der Qualität des Richtvorganges zu erleiden.By correcting the setting of worn tools compared to unworn tools, worn and unworn tools can be used in a straightening machine at the same time without sacrificing the quality of the straightening process.
Es stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verschleißerkennung zur Verfügung. Die Verschleißerkennung kann nach einer manuellen Messung über manuelle Eingabe durch das Bedienpersonal erfolgen. Ein möglicher automatisierter Verfahrensschritt der Verschleißermittlung besteht in der Ermittlung des Verschleißes über einen Soll-Ist-Wertvergleich von Prozess-Sollwerten zu gemessenen Prozess-Istwerten und aus dem Rückschluss auf Verschleiß. In diesem Fall kann auf abweichende Werte von Richtkraft, Drehmoment, Auffederung etc. zurückgegriffen werden. Die Messung kann in Form von Wegmess-, Kraftmess- und/oder Druckmess-Systeme mit entsprechender in die Richtmaschine eingebauter Sensorik durchgeführt werden. So können im Rahmen von Drehmomentmessungen während eines Richtvorgangs Rückschlüsse auf den Verschleißzustand einer Richtwalze gezogen werden, die im Rahmen der Setzung für den folgenden Richtvorgang berücksichtigt werden.There are various possibilities for wear detection available. Wear detection can be performed manually after manual measurement by the operator. One possible automated process step of determining wear consists of determining the wear by means of a setpoint / actual value comparison of process setpoints to measured process actual values and from the conclusion on wear. In this case, deviating values of straightening force, torque, springing etc. can be used. The measurement can be carried out in the form of distance measuring, force measuring and / or pressure measuring systems with appropriate built-in straightening sensor. Thus, in the context of torque measurements during a straightening process conclusions about the state of wear of a straightening roller can be drawn, which are taken into account during the setting for the following straightening process.
Ein weiterer möglicher automatisierter Verfahrensschritt zur Verschleißermittlung kann in Form einer empirischen Ermittlung von Verschleißwerten erfolgen. Darüber hinaus kann die Ermittlung des Verschleißes über eine Anlagenkalibirierung erfolgen, indem die Ergebnisse einer durchgeführten Anlagenkalibirierung mit den Ergebnissen einer oder mehrerer vorheriger Anlagenkalibierungen abgeglichen werden.Another possible automated method step for determining wear can be carried out in the form of an empirical determination of wear values. In addition, the determination of the wear can be made via a plant calibration by comparing the results of a performed plant calibration with the results of one or more previous plant calibrations.
Die Ermittlung / Berechnung der Korrekturwerte wird in einer separaten Berechnungseinheit oder direkt durch die Maschinensteuerung
Die Maschinensteuerung
Wird zum Beispiel eine Richtwalze
Die Maschinensteuerung
Den Verschleißformen wird eine bevorzugte Korrektur einer Werkzeugfunktion zugeordnet. Bevorzugt wird Verschleiß über den gesamten Richtwalzenballen durch die Anstellung der Richtwalze und deren Drehzahl korrigiert, lokaler Verschleiß von Richtwalzen durch die Biegezylinder und die Richtwalzendrehzahl korrigiert, Verschleiß von Stützrollen durch die Anstellung und/oder die Biegezylinder korrigiert. Weitere Kombinationen sind möglich.The wear forms are assigned a preferred correction of a tool function. Preferably, wear over the entire straightening roller bales is corrected by adjusting the straightening roller and its rotational speed, local wear of straightening rollers corrected by the bending cylinder and the straightening roller speed, wear of support rollers corrected by the adjustment and / or the bending cylinder. Further combinations are possible.
Um die Werkzeugparameter hinsichtlich des Verschleißes innerhalb der Rollenrichtmaschine
Weiterhin ist ein Biegesystem für jede Richtrolle vorgesehen, mit dem die Kontur der Richtwalze beeinflusst werden kann, um lokalen Verschleiß (siehe hierzu die Bezugsziffer
Ein weiteres Merkmal zur Verbesserung des Richtergebnisses unter Berücksichtigung von Verschleißparametern ist die Lastausgleichsregelung der individuellen benachbarten Richtwalzenantriebe. So werden unerwünschte Drehmomentenverwerfungen bzw. Drehzahlverwerfungen ausgeglichen.Another feature for improving the straightening result, taking into account wear parameters, is the load balancing control of the individual adjacent straightening roller drives. Thus, unwanted torque distortions or speed distortions are compensated.
Diese jeweiligen Merkmale (Einzelanstellung, Biegung, Einzelantrieb) sind als solche bekannt, jedoch wird ihre Verwendung vorliegend um die Aufgabe der Verschleißkorrektur erweitert.These respective features (individual employment, bending, single drive) are known as such, however, their use is here extended to the task of wear correction.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- RollenrichtmaschineRoller straightener
- 2, 3, 4, 52, 3, 4, 5
- Umformwerkzeugforming tool
- 22
- obere Richtwalzeupper straightening roller
- 33
- untere Richtwalzelower straightening roller
- 44
- Stützrollesupporting role
- 55
- Anstellsystemadjustment system
- 66
- zu richtendes metallisches Flachmaterialto be straightened metallic sheet
- 77
- Maschinensteuerungmachine control
- 88th
- Biegesystembending system
- 99
- lokaler Verschleißbereichlocal wear area
- 1010
- Antriebdrive
- 1111
- StützrollenlagerungSupport roller bearing
- 1212
- Speicher für VerschleißwerteMemory for wear values
- 1313
- Korrekturwerterm ittlung Correction value determination
- DD
- Durchmesser der Richtwalze (Nominalwert)Diameter of straightening roller (nominal value)
- dd
- Durchmesser der Richtwalze (reduzierter Wert infolge Verschleiß)Diameter of straightening roller (reduced value due to wear)
- FF
- Förderrichtungconveying direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102013207307 A1 [0003]DE 102013207307 A1 [0003]
- WO 2017/32652 A1 [0003]WO 2017/32652 A1 [0003]
- WO 2017/013099 A1 [0003]WO 2017/013099 A1 [0003]
- DE 1930349 A1 [0003]DE 1930349 A1 [0003]
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