專利名稱：提高經(jīng)過包括疊瓦狀輥的平整機(jī)的產(chǎn)品路徑的控制精度的方法以及實(shí)現(xiàn)這種方法的平整設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提高經(jīng)過包括疊瓦狀輥的平整機(jī)的產(chǎn)品路徑的控制精度的方法以及實(shí)現(xiàn)這種方法的平整設(shè)備。
為平整扁平產(chǎn)品特別是金屬條帶，常常使用多輥式平整機(jī)，其包括分別設(shè)置在金屬帶的上方和下方的兩個(gè)平整部件，每個(gè)平整部件具有一組輥，其具有平行軸線，輥在縱向方向上垂直地錯(cuò)開，以呈疊瓦狀排列，從而限定金屬帶的波狀路徑，因此，金屬帶沿交錯(cuò)方向承受拉伸彎曲作用力。
這種平整機(jī)的工作涉及先進(jìn)的理論方法。平整理論以平整機(jī)上板材最大曲率的計(jì)算為依據(jù)，所述曲率在產(chǎn)品的厚度上產(chǎn)生材料塑性變形，其在寬度和厚度方向上調(diào)節(jié)應(yīng)力。平整機(jī)可分為兩個(gè)區(qū)域，其功能不同但進(jìn)行互補(bǔ)并進(jìn)行相互作用。入口區(qū)域包括三或四個(gè)前輥，是塑性變形大的區(qū)域，消除例如波浪邊或板面凹凸不平這樣的平面度直觀缺陷、“四分之一帶”缺陷以及縱向應(yīng)力的任何不均勻橫向分布。出口區(qū)域包括三或四個(gè)輥，其作用為在厚度上減小法向橫向應(yīng)力梯度，以確保板材差不多不存在殘留的彎曲度和皺痕。
公知地，完善的理論計(jì)算可獲得精確的理論結(jié)果，用于預(yù)設(shè)平整機(jī)。其原理基于塑性變形程度的逐漸減小。為此，僅可采用具有足夠數(shù)量的平整輥的平整機(jī)，適當(dāng)設(shè)定每個(gè)所述輥的疊瓦狀排列。雖然由于追求高塑性變形程度使得前輥所需的精度較小，但是，用于設(shè)定出口區(qū)域的輥的所需的精度較高，這使得待平整板材的厚度較薄。因此，理想的是，平整機(jī)的輥完全進(jìn)行獨(dú)立設(shè)定，具有足夠的、可靠的、可重復(fù)的精度。
因此，平整設(shè)備一般包括固定支架；兩個(gè)包括平行輥的平整部件，其分別設(shè)置在條帶的上方和下方，所述輥疊瓦狀排列成限定條帶的波狀路徑；以及用于而設(shè)定和維持由固定支架支承的平整部件的間距的裝置，以設(shè)定輥的疊瓦狀排列，每個(gè)平整部件包括一排平行的工作輥，其通過至少一排支承輥支承在支承底架上，所述支承輥每個(gè)都在其端部可旋轉(zhuǎn)地安裝在限定垂直于前送方向的旋轉(zhuǎn)軸線的兩個(gè)軸承上，所述軸承分別由同支承底架相連接的兩個(gè)側(cè)部加以支承。
通常是下平整部件固定就位，上平整部件可垂直移動(dòng)，以設(shè)定疊瓦狀排列。為此，一般使用四個(gè)機(jī)械或液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其安裝在底架的四角，可以設(shè)定可調(diào)平整部件相對于下固定平整部件的高度，因此，可設(shè)定輥的疊瓦狀排列。此外，入口和出口的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可有區(qū)別地加以調(diào)整，從而可確定實(shí)施上述的由理論確立的兩個(gè)平整作用力所需的傾斜。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)也可通過引入側(cè)向傾斜而在一側(cè)相對于另一側(cè)有區(qū)別地加以設(shè)定，以使平整作用力正確地分配在待平整產(chǎn)品的寬度上。
在平整操作期間產(chǎn)生的平整作用力是很大的，當(dāng)對熱軋之后快速冷卻的厚板材或?qū)浒宀倪M(jìn)行所述操作時(shí)，尤其如此。因此，使板材平整機(jī)具有盡可能呈剛性的結(jié)構(gòu)，以便控制平整作用力。在平整機(jī)不同部分的作用力下的變形(也稱為彎折變形)，影響到控制平整輥位置的精度，從而影響到在每個(gè)輥上獲得的曲率的精確數(shù)值。平整機(jī)的彎折變形改變力求達(dá)到的塑性變形程度，從而在入口區(qū)域不能完全消除平面度缺陷。而且，改變了塑性變形減小程度，從而在出口區(qū)域發(fā)生變化，不能如同確定的那樣消除殘余應(yīng)力。此外，可能從一側(cè)到另一側(cè)發(fā)生橫向彎折變形，其改變在入口區(qū)域的塑性變形程度及其在產(chǎn)品寬度上的均勻性。這同樣可產(chǎn)生平面度缺陷。
為彌補(bǔ)所述缺陷，使用液壓控制的平整機(jī)，以使活動(dòng)平整部件移動(dòng)，且單獨(dú)控制每個(gè)平整輥，此外，根據(jù)作用力測量和平整機(jī)在作用力下變形的理論計(jì)算而結(jié)合彎折變形模型，以補(bǔ)償所述變形，如本申請人的專利FR2732913所述。
但是，由于平整機(jī)彎折變形的非直線性，其起因是平整機(jī)固定部分和活動(dòng)部分之間的摩擦，因此，所有所述補(bǔ)償由于誤差而無效。此外，平整機(jī)的彎折變形模型乃至堅(jiān)固設(shè)計(jì)約為每柱100噸/毫米。不過，寬度為3米的板材的平整作用力可為1000噸至2500噸，從而導(dǎo)致2.5毫米至5毫米的彎折變形(無補(bǔ)償)。平整機(jī)入口區(qū)域所需的精度不很高，可適應(yīng)彎折變形的簡單補(bǔ)償。但是，產(chǎn)品很可能插不進(jìn)設(shè)定得很緊的平整機(jī)中。相反，為消除出口區(qū)域的殘余應(yīng)力，在曲率上所需的精度要求輥位置的控制精度為十分之幾毫米?？傊?，過渡區(qū)域的控制意味著實(shí)際上要對所有輥進(jìn)行精確控制，對于一定的應(yīng)用來說，要改變剛性保持就位的輥的間距，以增大平整機(jī)的平整能力，如FR2732913所述。移動(dòng)入口區(qū)域和出口區(qū)域，也有助于使得對平整機(jī)所有輥的位置的控制達(dá)到更大的精度。
因此，本發(fā)明旨在提高所述平整機(jī)和配有新型控制裝置的平整機(jī)的控制精度，可解決全部所述問題，既不引起所使用裝置的復(fù)雜性，也不造成過高的成本。
彎折變形的補(bǔ)償代之以平整輥位置預(yù)設(shè)實(shí)時(shí)模型，其同工作輥間距的直接測量相結(jié)合。
在根據(jù)本發(fā)明的一種方法中，安裝理論預(yù)設(shè)模型，其給出至少一個(gè)用于預(yù)設(shè)疊瓦狀排列的參考值，直接測量平整輥的至少一個(gè)間距值，并使之與參考值進(jìn)行比較，施作用于用于設(shè)定平整輥位置的機(jī)構(gòu)，以保持測得的數(shù)值等于參考值，從而根據(jù)模型為執(zhí)行平整過程所確定的波動(dòng)，保持平整機(jī)中待平整產(chǎn)品的路徑。特別是，對平整輥的間距值進(jìn)行兩次測量，一次是在平整機(jī)的入口，一次是在平整機(jī)的出口，分別在平整機(jī)的入口和出口處，為相同的平整輥使每次的測量結(jié)果與模型給出的參考值作比較，施作用于平整機(jī)入口和出口處的用于設(shè)定平整輥位置的機(jī)構(gòu)，以保持測得的數(shù)值等于參考值，以便減小由模型為執(zhí)行平整過程所確定的塑性變形程度。在根據(jù)本發(fā)明的整個(gè)方法中，測量每個(gè)平整輥的間距值，并使之與模型給出的每個(gè)參考值比較，施作用于用于設(shè)定每個(gè)平整輥的位置的單獨(dú)的機(jī)構(gòu)，以保持測得的數(shù)值等于參考值，從而獲得模型為執(zhí)行平整操作確定的波動(dòng)，以及減小模型為執(zhí)行平整操作所確定的塑性變形程度。但是，位置的控制需要確保相同的平整作用力與位置傳感器給出的平整輥的均勻位置相對應(yīng)。事先必須進(jìn)行一種校準(zhǔn)，以便不取決于傳感器在平整機(jī)上的安裝方式及其零基準(zhǔn)位置。
在根據(jù)本發(fā)明的一種方法中，在厚度公知的平面加工板材上對工作輥進(jìn)行校準(zhǔn)，稱為等平測平，通過一側(cè)在另一側(cè)上的側(cè)向傾斜，有區(qū)別地改變工作輥的位置，在平整機(jī)兩側(cè)使得測量裝置測得的平整作用力相均衡。在本發(fā)明更完善的方法中，在前送板材上進(jìn)行等平測平，通過一側(cè)在另一側(cè)上的側(cè)向傾斜，有區(qū)別地改變工作輥的位置，對所述前送期間測量裝置在每一側(cè)記錄的作用力的平均值進(jìn)行調(diào)整。
在根據(jù)本發(fā)明的平行輥式平整設(shè)備中，使用在至少一點(diǎn)直接測量平整輥間距值的裝置，通過直接測量而獲知疊瓦狀排列的精確值。根據(jù)本發(fā)明，平整設(shè)備還包括一個(gè)電子裝置，其通過施作用于疊瓦狀排列設(shè)定裝置，而使測得的平整輥間距根據(jù)由模型給出的理論值而變化。在本發(fā)明的改進(jìn)的實(shí)施例中，疊瓦狀排列設(shè)定裝置是液壓操縱式的。
在根據(jù)本發(fā)明的平整設(shè)備的另一配置中，平整設(shè)備配有在至少兩點(diǎn)直接測量平整輥間距的裝置，一點(diǎn)位于平整機(jī)的入口區(qū)域，另一點(diǎn)位于出口區(qū)域。在這種情況下，電子裝置單獨(dú)地施作用于對入口區(qū)域和出口區(qū)域中每個(gè)區(qū)域的輥的疊瓦狀排列進(jìn)行設(shè)定的裝置，使測得的位于平整機(jī)入口區(qū)域和出口區(qū)域的平整輥的間距，分別根據(jù)由模型給出的位于平整機(jī)入口區(qū)域和出口區(qū)域的輥的間距的理論值而變化。優(yōu)選地，所述調(diào)整裝置是液壓操縱式的。
在本發(fā)明改進(jìn)很大的配置中，獨(dú)立的裝置單獨(dú)地直接測量每對平整工作輥的間距。平行輥式平整設(shè)備包括單獨(dú)設(shè)定每個(gè)平整輥的位置的裝置和電子裝置，所述電子裝置單獨(dú)地施作用于輥的疊瓦狀排列的設(shè)定裝置，使測得的每個(gè)平整輥的間距根據(jù)由模型給出的每個(gè)所述輥的間距的理論值而變化。
有益地，平整設(shè)備包括用于設(shè)定每個(gè)輥的疊瓦狀排列的液壓操縱式裝置。
在根據(jù)本發(fā)明的平行輥式平整設(shè)備中，使測得的平整輥間距根據(jù)由模型給出的理論值而變化的電子裝置，包括差動(dòng)設(shè)定裝置，用于相對于規(guī)定值設(shè)定所述輥在一側(cè)相對于另一側(cè)的側(cè)向傾斜，以通過在厚度公知的平面加工板材上的等平測平方法來校準(zhǔn)裝置。
參照附圖和非限制性實(shí)施例，本發(fā)明將得到更好理解。附圖如下

圖1是平整設(shè)備沿其平行于前送方向的垂直中間平面的側(cè)視剖面圖，平整部件處于開啟位置；圖2是作動(dòng)筒的全部控制電路的圖。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的平整設(shè)備的機(jī)械部分，其一般包括支架1、多輥式上平整部件2和多輥式下平整部件2′。
一般來說，固定的支架1包括下支承梁11、設(shè)置在待平整的條帶10的前送縱向中間平面P兩側(cè)的兩個(gè)側(cè)柱、以及上支承梁14。
每個(gè)側(cè)柱由一對隔開的圓柱12、12′、13構(gòu)成(圖中僅示出三個(gè)圓柱)。所述圓柱和上支承梁一般形成剛性板，配有現(xiàn)有技術(shù)中廣泛描述的本身公知的各種裝置，其可進(jìn)行配合，以使上支承梁14能夠沿四個(gè)圓柱12、12′、13垂直滑動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)可以是機(jī)械的，使用機(jī)械化或液壓螺桿，如圖1所示。在這種情況下，配有安裝在每個(gè)圓柱頂端的四個(gè)作動(dòng)筒3。在所示的配置中，每個(gè)作動(dòng)筒由固定至支承梁14的主體31和與圓柱整合的活塞32構(gòu)成。由于下支承梁11是固定的，因此上支承梁14可在四個(gè)作動(dòng)筒3的作用下移動(dòng)，作動(dòng)筒的活塞保持在同一高度。作動(dòng)筒3定位成相對于待平整板材的厚度設(shè)定輥的理想疊瓦狀排列，以實(shí)現(xiàn)理論模型定義的波動(dòng)。平整輥在產(chǎn)品通過期間施加平整作用力。
也可進(jìn)行其他配置，例如，包括活動(dòng)活塞和固定的作動(dòng)筒主體，而并不超出本發(fā)明范圍。
每個(gè)平整部件2、2′包括一排工作輥4、4′，其與一排支承輥5、5′相聯(lián)合，全部由底架加以支承。
每個(gè)工作輥4、4′旋轉(zhuǎn)安裝在限定其旋轉(zhuǎn)軸線的兩個(gè)軸承上，并支承于旋轉(zhuǎn)安裝在兩個(gè)端軸承上的支承輥5、5′上。
如圖1所示，上平整部件2的端軸承51通過支承件52支承在上支承梁上。在本發(fā)明的一個(gè)更完善的實(shí)施例中，所述支承件可具有設(shè)定裝置，可對單獨(dú)改變每個(gè)工作輥的疊瓦狀排列，而疊瓦狀排列的總數(shù)值由上平整部件2的支承梁借助作動(dòng)筒3的定位而給出。所述設(shè)定裝置可以是機(jī)械的，例如楔式系統(tǒng)，或者可以由一排液壓動(dòng)力缸構(gòu)成，如FR2732913所述。在這種情況下，除疊瓦狀排列的單獨(dú)設(shè)定外，可以通過同一排作動(dòng)筒的有區(qū)別的設(shè)定，獲得工作輥的彎曲作用，以便在待平整條帶的寬度上更好分配平整作用力。
根據(jù)本發(fā)明一個(gè)基本特征，使用至少一個(gè)傳感器6，用于持久測量工作輥4、4′的間距的絕對值，而不受圓柱和整個(gè)平整機(jī)的變形的影響，傳感器6例如安裝在上平整部件2和下平整部件2′之間。圖1示出兩個(gè)傳感器6和6′，一個(gè)位于平整機(jī)的入口，另一個(gè)位于出口區(qū)域，以便能更精確地控制塑性變形程度的變化，如問題概述中所述的變化。
在本發(fā)明一個(gè)特殊實(shí)施方案中，為了利用平整機(jī)的所有可能性，可配置傳感器，其可單獨(dú)測量每對工作輥4、4′的間距。
傳感器可以是任何類型的，例如LVDT(線性變化差示變壓器)式，其主體固定至一個(gè)平整部件，而桿固定至另一平整部件。傳感器也可以是無接觸式，例如超聲波傳感器、激光傳感器、濾光器傳感器、布拉格光柵傳感器等等。
圖2示出了構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的平整機(jī)的全部聯(lián)合的機(jī)械裝置和電動(dòng)裝置。平整機(jī)的機(jī)械部分以剖面圖示出。所述一個(gè)或多個(gè)傳感器6安裝在平整機(jī)一側(cè)，液壓動(dòng)力缸3配有傳感器35，用于測量總的平整作用力。所述作動(dòng)筒由傳統(tǒng)的泵或蓄力器裝置8通過兩個(gè)隨動(dòng)閥或兩組隨動(dòng)閥71、72分別在平整機(jī)的每一側(cè)供能。所述隨動(dòng)閥由至少一個(gè)電子控制電路加以控制，所述電子控制電路分解成兩個(gè)電子電路，每個(gè)電子電路控制一個(gè)隨動(dòng)閥或一組隨動(dòng)閥。
在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中，根據(jù)輸入隨動(dòng)閥電子控制電路中的參考位置，測得的工作輥4、4′的間距數(shù)值受到閉環(huán)反饋控制。
所述電子電路(91、92)可以是模擬計(jì)算機(jī)或數(shù)字計(jì)算機(jī)，具有求和電路和傳統(tǒng)的比例積分微分控制電路。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選配置中，與工作輥的理想疊瓦狀排列相應(yīng)的參考值由在過程控制計(jì)算機(jī)100中實(shí)現(xiàn)的平整模型110來產(chǎn)生。這些值通過加法器/微分器級93、94輸入隨動(dòng)閥電子控制電路(91、92)，所述加法器/微分器級93、94可在一側(cè)相對于另一側(cè)輸入平整機(jī)傾斜指令。作用力傳感器35與產(chǎn)生傾斜設(shè)定點(diǎn)的計(jì)算機(jī)100相耦合，所述傾斜指令在作為用于平整機(jī)一側(cè)的控制信號進(jìn)行發(fā)送之前，增加到電路94中的疊瓦狀排列參考上。傾斜指令在作為用于平整機(jī)另一側(cè)的控制信號進(jìn)行發(fā)送之前，相對于電路93中的同一信號進(jìn)行微分。
另外，計(jì)算機(jī)100通常與操作員接口(例如顯示屏與控制臺101以及打印機(jī)與記錄器102)相連接，以便控制平整機(jī)工作，并操縱其生產(chǎn)。
在本發(fā)明一個(gè)更完善的實(shí)施方案(例如，一個(gè)傳感器位于平整機(jī)的入口區(qū)域，另一個(gè)傳感器位于出口區(qū)域)中，使用同一種電路。位于入口側(cè)和出口側(cè)的作動(dòng)筒3，由隨動(dòng)閥單獨(dú)供能，所有上述的電子電路9增加成獨(dú)立控制每個(gè)區(qū)域；顯然，用同一臺計(jì)算機(jī)100發(fā)出所有參考值，使之分配到整個(gè)電子控制電路。
在本發(fā)明另一實(shí)施方案中，每個(gè)上支承輥5的支承件52是用于設(shè)定和單獨(dú)控制每個(gè)上工作輥4的機(jī)構(gòu)，對每個(gè)上工作輥和下工作輥之間的間距單獨(dú)進(jìn)行測量，每對工作輥安裝有與所述控制裝置相類似的控制裝置。
如果支承件52是由液壓動(dòng)力缸構(gòu)成的設(shè)定機(jī)構(gòu)，那么，每對工作輥配置有前述類型的控制裝置(9)。
計(jì)算機(jī)100用于發(fā)出所有設(shè)定點(diǎn)，使之分配到所有電子控制電路9。在這種情況下，主作動(dòng)筒3不再用作這些功能，而用于根據(jù)待平整板材的厚度設(shè)定平整機(jī)的開啟和關(guān)閉。用設(shè)定裝置52設(shè)定每個(gè)輥4的單獨(dú)的疊瓦狀排列，能夠獲得理想的精確波動(dòng)。
在根據(jù)本發(fā)明的一種方法中，工作輥4、4′的間距被測量，并與由平整模型產(chǎn)生的參考設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行比較，通過施作用于疊瓦狀排列設(shè)定裝置而引入所需的修正量，以消除由平整機(jī)在平整作用力下的變形所產(chǎn)生的誤差。借助于傳感器6測量到工作輥的間隔的絕對值，這個(gè)數(shù)值與電路91、92中的參考值進(jìn)行比較，由此產(chǎn)生的信號用于控制隨動(dòng)閥7，其使作動(dòng)筒3移動(dòng)，控制平整部件的移動(dòng)。
使平整模型110發(fā)出的尺寸數(shù)值和傾斜設(shè)定點(diǎn)相結(jié)合，從而獲得參考值。兩數(shù)值在施加到平整機(jī)一側(cè)之前，在電路94中相加，在施加到平整機(jī)另一側(cè)之前，在電路93中相減，以便相對于獲得模型確定的波動(dòng)所需的理論疊瓦狀排列數(shù)值，而在每一側(cè)產(chǎn)生平衡和分布式傾斜。
在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案中，在平整機(jī)的入口區(qū)域進(jìn)行一次工作輥4、4′的間隔的絕對值測量，在出口區(qū)域進(jìn)行另一次絕對值測量。對于這兩個(gè)區(qū)域中的每個(gè)區(qū)域來說，使所述測量結(jié)果與由平整模型產(chǎn)生的參考設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行比較，通過施作用于入口區(qū)域和出口區(qū)域的疊瓦狀排列設(shè)定件3(通過入口區(qū)域和出口區(qū)域作動(dòng)筒3的專用控制電路單獨(dú)地施加作用)而引入所需的修正量，以消除平整機(jī)在平整作用力下的變形而產(chǎn)生的誤差。
在本發(fā)明另一實(shí)施方案中，對于每對工作輥來說，對工作輥4、4′的間隔的絕對值測量。對于成對的工作輥中每個(gè)工作輥來說，使所述測量結(jié)果與由平整模型110發(fā)出的參考設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行比較，通過施作用于每對工作輥的疊瓦狀排列設(shè)定件52而引入所需的修正量，以消除平整機(jī)在平整作用力下的變形而產(chǎn)生的誤差。
應(yīng)該指出，下平整部件比上平整部件多配置一個(gè)輥。因此，上平整輥始終位于兩個(gè)相鄰的下平整輥之間的空間中。在這些條件下，“對于每對工作輥來說工作輥4、4′的間隔”，是上工作輥的水平切線和布置在上輥下面的兩個(gè)下輥的切線之間的距離。測定上輥至兩個(gè)相應(yīng)下輥中每個(gè)下輥的距離平均值，即可測得所述間隔。
在所有情況下，根據(jù)本發(fā)明方法，平整模型110產(chǎn)生的疊瓦狀排列參考值加到傾斜設(shè)定點(diǎn)上，以控制平整機(jī)的一側(cè)，而平整模型110產(chǎn)生的疊瓦狀排列參考值與傾斜設(shè)定點(diǎn)相減，以控制平整機(jī)的另一側(cè)，以便相對于獲得模型確定的波動(dòng)所需的理論疊瓦狀排列值，而在每一側(cè)產(chǎn)生平衡和分布式的傾斜。顯然，在本發(fā)明方法的范圍內(nèi)，如果用于對工作輥的疊瓦狀排列進(jìn)行單獨(dú)設(shè)定的裝置由一排液壓作動(dòng)筒構(gòu)成，那么，最好在作動(dòng)筒排的疊瓦狀排列設(shè)定上疊加每個(gè)作動(dòng)筒的有區(qū)別的單獨(dú)設(shè)定，這樣，可在工作輥上產(chǎn)生彎曲作用，以便在待平整產(chǎn)品的寬度上獲得平整作用力的較好分布。
在根據(jù)本發(fā)明的一種方法中，在用作樣板的具有公知厚度的扁平加工產(chǎn)品上的等平測平階段產(chǎn)生傾斜設(shè)定點(diǎn)。
將該產(chǎn)品或樣板插入平整機(jī)，啟動(dòng)輕微的疊瓦狀排列，以使工作輥夾緊在產(chǎn)品或樣板上。因此，當(dāng)平整機(jī)是圖2所示類型的平整機(jī)時(shí)，例如借助于安裝于作動(dòng)筒3的作用力傳感器35，測量平整機(jī)每一側(cè)的平整作用力。因此，通過拉緊產(chǎn)生較小作用力的平整機(jī)側(cè)面，使傾斜受到控制，從而平衡平整機(jī)兩側(cè)的作用力(如果它們最初沒有平衡的話)，并記錄用于對每一側(cè)的作用力進(jìn)行均衡的傾斜值。整個(gè)這個(gè)程序由計(jì)算機(jī)100控制，其可存儲作用力值和產(chǎn)生的傾斜值。然后，根據(jù)前述實(shí)施方案，對于由安裝在計(jì)算機(jī)100中的模型確定的所有疊瓦狀排列設(shè)定來說，這些值在平整機(jī)運(yùn)行期間用作擺動(dòng)預(yù)設(shè)。根據(jù)本發(fā)明，該等平測平過程運(yùn)用于所述方法的所有實(shí)施例，也就是說，如果僅配有一個(gè)傳感器測量工作輥的間距，則該過程可通過兩組作動(dòng)筒3(平整機(jī)每一側(cè)一組)來進(jìn)行，如果在入口區(qū)域和出口區(qū)域中每個(gè)區(qū)域都進(jìn)行測量，則也可通過對入口區(qū)域和出口區(qū)域的作動(dòng)筒3進(jìn)行同步而獨(dú)立的等平測平來使用上述過程。
根據(jù)本發(fā)明方法，在每個(gè)上工作輥4的支承裝置52是由一排液壓動(dòng)力缸構(gòu)成的裝置的實(shí)施方案中，也可建立等同的等平測平過程，以及實(shí)施每對工作輥的間距的絕對值測量。過程是相同的，在于使得每對工作輥傾斜，直至獲得在其端部施加的作用力的均勻性，且將該傾斜值用作以后使用平整機(jī)的設(shè)定點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明改進(jìn)的方法，在前送條帶上進(jìn)行等平測平。為此，使用厚度公知和恒定的扁平加工產(chǎn)品，與略小于用作樣板的產(chǎn)品的厚度的尺寸數(shù)值相對應(yīng)，啟動(dòng)工作輥的輕微疊瓦狀排列，將產(chǎn)品插入并前送通過該平整機(jī)。測量和存儲在平整機(jī)每一側(cè)上產(chǎn)生的作用力，在前送期間計(jì)算其平均值。然后，通過引入與這些平均值相等的傾斜，執(zhí)行等平測平過程。
顯然，本發(fā)明不局限于僅作為實(shí)施例描述的詳細(xì)實(shí)施方案，在不脫離權(quán)利要求書的范圍的情況下，可使用其他可選的實(shí)施方案。
在一個(gè)簡化實(shí)施方案中，例如在平整機(jī)的中央?yún)^(qū)域安裝單個(gè)傳感器6，用于測量工作輥4、4′的間距，引入在入口區(qū)域和出口區(qū)域之間可調(diào)的傾斜值，使之在電子電路9處輸入，以減小塑性變形的程度，在某些情況下，這可能是必要的。
總之，為了通過根據(jù)本發(fā)明的方法來平整板材，開始時(shí)，借助于平整模型來計(jì)算裝載的平整輥的間距。可采用的平整模型例如是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的模型。這種模型基于待平整板材以及平整機(jī)的幾何特性和機(jī)械特性(例如板材的厚度和寬度、制成板材的金屬在平整溫度下的屈服強(qiáng)度、缺陷的范圍和性質(zhì)(可選)、平整輥的數(shù)量、同一部件的輥之間的距離、輥的直徑)，來計(jì)算待平整產(chǎn)品以及平整機(jī)的狀態(tài)。
用本領(lǐng)域技術(shù)人員使用的方法，可確定平整機(jī)的最佳設(shè)定，從而確定尤其是在平整機(jī)的入口和出口的夾緊設(shè)定點(diǎn)。
調(diào)整設(shè)定點(diǎn)可用由等平測平操作確定的平整機(jī)兩側(cè)之間平衡的設(shè)定點(diǎn)來補(bǔ)充。
首先，借助于可選地以平衡設(shè)定點(diǎn)來補(bǔ)充的調(diào)整設(shè)定點(diǎn)，空轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)平整機(jī)，然后，在平整過程中(當(dāng)平整機(jī)裝載時(shí))，調(diào)節(jié)工作輥的間距，例如對其進(jìn)行測量，使之保持近似等于設(shè)定點(diǎn)值。
在權(quán)利要求書中的技術(shù)特征之后插入的附圖標(biāo)記，只是為了便于對權(quán)利要求的理解，而不限制其保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種提高經(jīng)過輥式平整機(jī)的產(chǎn)品路徑的控制精度的方法，所述平整機(jī)包括固定支架(1)；包括平行輥的兩個(gè)平整部件，分別設(shè)置在條帶上方(2)和下方(2′)；設(shè)定所述輥的疊瓦狀排列所需的裝置(3，52)；用于測量至少在所述平整機(jī)兩側(cè)上的平整作用力的裝置(35)，其特征在于，理論的預(yù)設(shè)模型(110)給出至少一個(gè)用于預(yù)設(shè)所述疊瓦狀排列的參考值，其特征還在于，在平整過程中，直接測量平整輥的至少一個(gè)間距值，所述間距值與所述參考值進(jìn)行比較，其特征還在于，對用于設(shè)定所述平整輥位置的機(jī)構(gòu)(3，52)施加作用，以使所測得的數(shù)值精確地保持與所述參考值相等，從而根據(jù)由模型(110)為實(shí)現(xiàn)平整操作所確定的波動(dòng)，保持平整機(jī)中的待平整產(chǎn)品的路徑。
2.如權(quán)利要求1所述的提高經(jīng)過平整機(jī)的產(chǎn)品路徑的控制精度的方法，其特征在于，對所述平整輥的間距值進(jìn)行兩次測量，第一次測量在所述平整機(jī)的入口處進(jìn)行，第二次測量在所述平整機(jī)的出口處進(jìn)行，每次測量的結(jié)果與所述模型(110)給出的所述參考值作比較，其特征還在于，分別在所述平整機(jī)的所述入口和所述出口處，對用于設(shè)定所述平整輥位置的所述機(jī)構(gòu)(3，52)施加作用，以使所測得的數(shù)值精確地保持與所述參考值相等，以便降低由所述模型(110)為實(shí)現(xiàn)平整操作所確定的塑性變形程度。
3.如權(quán)利要求1所述的控制經(jīng)過平整機(jī)的產(chǎn)品路徑的方法，其特征在于，測量每個(gè)平整輥(4，4′)的間距值，每個(gè)測量結(jié)果與由所述模型(110)給出的所述參考值比較，其特征還在于，對用于設(shè)定每個(gè)平整輥位置的單獨(dú)的機(jī)構(gòu)(3)施加作用，以使所測得的數(shù)值精確地保持與所述參考值相等，以便實(shí)現(xiàn)由所述模型(110)為實(shí)現(xiàn)平整操作所確定的波動(dòng)，以及降低由所述模型(110)為實(shí)現(xiàn)平整操作所確定的塑性變形程度。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的控制經(jīng)過平整機(jī)的產(chǎn)品路徑的方法，其特征在于，使用厚度公知的扁平加工板材對工作輥進(jìn)行等平測平，通過一側(cè)在另一側(cè)上的側(cè)向傾斜，有區(qū)別地改變所述工作輥的位置，使得在所述平整機(jī)兩側(cè)的、由測量裝置(35)測得的平整作用力均衡。
5.如權(quán)利要求4所述的控制經(jīng)過平整機(jī)的產(chǎn)品路徑的方法，其特征在于，使用前送板材進(jìn)行所述等平測平，通過一側(cè)在另一側(cè)上的側(cè)向擺動(dòng)，有區(qū)別地改變所述工作輥的位置，其特征還在于，在所述前送期間，使得由所述測量裝置(35)在每一側(cè)記錄的作用力平均值均衡。
6.一種執(zhí)行如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法的平行輥式平整設(shè)備，包括固定支架(1)；包括平行的輥的兩個(gè)平整部件，分別設(shè)置在條帶上方(2)和下方(2′)；設(shè)定所述輥(4，4′)的疊瓦狀排列所需的裝置(3，52)；用于測量至少在所述平整機(jī)每一側(cè)上的平整作用力的裝置(35)，其特征在于，所述平整設(shè)備配有至少一個(gè)裝置(6，6′)，其在至少一點(diǎn)直接測量平整輥的間距值。
7.如權(quán)利要求6所述的平行輥式平整設(shè)備，其特征在于，所述平整設(shè)備包括至少一個(gè)電子裝置(9)，其施作用于疊瓦狀排列設(shè)定裝置(3)，使測得的平整輥的間距根據(jù)由模型(110)給出的理論值而變化。
8.如權(quán)利要求7所述的平行輥式平整設(shè)備，其特征在于，所述疊瓦狀排列設(shè)定裝置(3)是液壓操縱式的。
9.如權(quán)利要求6所述的平行輥式平整設(shè)備，其特征在于，所述平整設(shè)備配有能在至少兩點(diǎn)直接測量平整輥間距值的裝置，一點(diǎn)(6)位于所述平整機(jī)的入口區(qū)域，另一點(diǎn)(6′)位于所述平整機(jī)的出口區(qū)域。
10.如權(quán)利要求9所述的平行輥式平整設(shè)備，其特征在于，所述平整設(shè)備包括至少一個(gè)電子裝置(9)，其通過單獨(dú)地對用于設(shè)定入口區(qū)域和出口區(qū)域中每個(gè)區(qū)域的所述輥的疊瓦狀排列的裝置(3)施加作用，使測得的位于所述平整機(jī)入口區(qū)域和出口區(qū)域的所述平整輥的間距分別根據(jù)由所述模型(110)給出的位于所述平整機(jī)入口區(qū)域和出口區(qū)域的輥的間距的理論值而變化。
11.如權(quán)利要求10所述的平行輥式平整設(shè)備，其特征在于，所述疊瓦狀排列設(shè)定裝置(3)是液壓操縱式的。
12.如權(quán)利要求6所述的平行輥式平整設(shè)備，其特征在于，平整設(shè)備配有一裝置(6，6′)，其直接和單獨(dú)地測量每對平整工作輥(4，4′)的間距值。
13.如權(quán)利要求12所述的平行輥式平整設(shè)備，其特征在于，所述平整設(shè)備包括至少一個(gè)用于單獨(dú)設(shè)定每個(gè)平整輥位置的裝置以及至少一個(gè)電子裝置(9)，所述電子裝置(9)單獨(dú)地施作用于所述輥的疊瓦狀排列設(shè)定裝置(52)，使測得的每個(gè)平整輥的間距根據(jù)由所述模型(110)給出的每個(gè)所述輥的間距的理論值而變化。
14.如權(quán)利要求13所述的平行輥式平整設(shè)備，其特征在于，用于設(shè)定每個(gè)輥(4)的疊瓦狀排列的裝置(52)是液壓操縱式的。
15.如權(quán)利要求8、11或14中任一項(xiàng)所述的平行輥式平整設(shè)備，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)電子裝置(9)使測得的平整輥的間距根據(jù)由所述模型(110)給出的理論值而變化，所述模型(110)包含在所述平整設(shè)備中，所述電子裝置(9)能夠根據(jù)設(shè)定值來設(shè)定所述輥在一側(cè)相對于另一側(cè)的差動(dòng)側(cè)向傾斜。
全文摘要
本發(fā)明涉及提高平整機(jī)中的產(chǎn)品路徑的控制精度的方法，所述平整機(jī)包括固定支架(1)；兩個(gè)具有平行輥的平整部件，分別設(shè)置在條帶上方(2)和下方 (2′)；為調(diào)節(jié)輥的互鎖所需的裝置(3，52)；用于測量平整機(jī)的至少兩側(cè)的平整作用力的裝置(35)；以及理論預(yù)設(shè)模型(110)。本發(fā)明的方法包括直接測量平整輥的至少一個(gè)間距值，并使之與參考值相比較；使用用于調(diào)節(jié)平整輥位置的裝置(3，52)，以使得所測量的值與參考值相等。本發(fā)明特別適用于平整扁平金屬產(chǎn)品的平整機(jī)。
文檔編號B21D1/02GK1856374SQ200480027870
公開日2006年11月1日 申請日期2004年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月13日
發(fā)明者安杰伊·法爾尼克 申請人:韋克萊奇姆公司