專利名稱：用于更換輥子的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于更換輥子的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今需要用于更換輥子的系統(tǒng)，用于在輥子不再滿足向其提出的 要求時以微小的時間耗費來更換輥子。尤其在軋機中對換輥的要求很高。
在今天，用于更換工業(yè)設(shè)備中尤其軋機中的輥子的系統(tǒng)經(jīng)?；?手動操作，比如輥子標志的檢測以及從中引起的操作。但是這樣的換 輥過程非常容易出錯。此外，這會在軋機中比如導致這樣情況，也就 是將具有"錯誤的"特性的輥子裝入機架中。這對用所述輥子來軋制 的軋件來說產(chǎn)生不利的影響。就這一點而言會出現(xiàn)這樣的情況，即所 制造的軋件不能繼續(xù)使用并且必須重新在煉鋼廠中熔化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)來提高軋制過程中 的過程可靠性。
該任務(wù)通過一種用于更換輥子的系統(tǒng)得到解決，該系統(tǒng)具有用于
;統(tǒng)、至少一個布置在輥子上的用于保存參數(shù)的傳感器和讀出裝置以 及換輥車，其中如此構(gòu)造該傳感器，從而能夠檢測所述輥子的所保存
的身份參數(shù)，并且所述讀出裝置用于從所述傳感器中無接觸地讀出所 檢測到的參數(shù)，其中所述傳感器也用于檢測所述輥子的運行狀態(tài)參數(shù)
并且能夠在至少15ox:的軋制溫度下運行，在所述換輥車上能夠支承 能夠送入機架中或者能夠從機架中移出來的輥子，其中所述傳感器為 保存和/或檢測參數(shù)而布置在所述輥子上。通過這樣的用于更換輥子 的系統(tǒng)來避免在換輥時出現(xiàn)差錯或者說在已經(jīng)完成換輥的情況下更 快地發(fā)現(xiàn)差錯。身份參數(shù)的讀出允許每時每刻明確地識別輥子并且根 據(jù)所檢測的身份來明確地確定其特性。必要時，輥子的特性可以直接 保存在所述布置在輥子上的傳感器中。作為替代方案，可以借助于數(shù) 據(jù)庫來檢測輥子的特性，在該數(shù)據(jù)庫中為規(guī)定的輥子相應(yīng)地分配了規(guī)定的特性。
通過用于求取參數(shù)的系統(tǒng)的使用，可以改進用于工業(yè)過程尤其軋 機中的軋制過程的過程監(jiān)控。因為一方面在傳感器與讀出裝置之間進 行無接觸的數(shù)據(jù)傳輸，由此使參數(shù)的檢測變得靈活。另一方面可以檢 測并且讀出輥子的運行狀態(tài)參數(shù)。關(guān)于輥子的信息由此通過當前的被
分配給輥子的運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)來擴展，所述數(shù)據(jù)比如不能通過RFID (無線射頻識別)標簽來提供?，F(xiàn)在不再僅僅讀出早已保存在傳感器 中的信息，而是能夠額外地檢測輥子的依賴于邊界條件變化的運行狀 態(tài)參數(shù)。
識別參數(shù)在本申請的范圍內(nèi)是指所有的信息或者說數(shù)據(jù)，所述信 息或者說數(shù)據(jù)有針對性地保存在傳感器上，用于以后可以借助于讀出 裝置來將其讀出。尤其所述識別參數(shù)包括所有所保存的允許明確地識 別輥子的數(shù)據(jù)，在該輥子上布置了傳感器。所述識別參數(shù)比如可以是 輥子的歷史的數(shù)據(jù)比如輥子的制造曰期、輥子的制造商、輥子的規(guī)定 的使用領(lǐng)域和/或使用壽命。此外，運行參數(shù)如公差范圍、物理參量 如溫度、壓力等等對于輥子來說也可以視為識別參數(shù)。識別參數(shù)可以 是能夠調(diào)節(jié)的，也就是說以能夠改動的方式保存在傳感器中，或者識 別參數(shù)可以是調(diào)節(jié)好的，也就是說一次性地規(guī)定和固定在傳感器中。
運行狀態(tài)參數(shù)的突出之處在于，它們反映或者說表征輥子的當前 的運行狀態(tài)。運行狀態(tài)不保存在傳感器中，而是首先由傳感器來檢測， 比如通過測量或者以其它方式比如計算來檢測。
在本發(fā)明中，運行狀態(tài)參數(shù)的檢測也可以在不利的條件下比如在 如在工業(yè)設(shè)備中會碰到的高溫下進行。但是，這些不利的條件不會導 致所迷用于換輥的系統(tǒng)容易出錯。更確切地說，所述換輥系統(tǒng)構(gòu)造為 如此堅實的結(jié)構(gòu)，使得其在這些不利的條件下也正常工作。這樣的不 利的條件尤其會在金屬加工業(yè)比如煉鋼廠或者軋鋼廠中存在。因為這 里在依賴于輥子的種類和功能并且依賴于傳感器在煉鋼廠或者軋鋼 廠的輥子上的定位的情況下出現(xiàn)傳感器的超過200C的工作溫度。因 此，優(yōu)選如此構(gòu)造所述傳感器，使得其能夠持久地在150C到350匸 或者說200。C到350X:的溫度范圍內(nèi)運行。特別有利的是，如此構(gòu)造
所述傳感器，使其能夠持久地在150'c到iooox:的溫度范圍內(nèi)運行。
在今天，傳統(tǒng)的RFID傳感器不可能在這個溫度范圍內(nèi)持久運行。優(yōu)選比如由于磨損應(yīng)該經(jīng)常更換設(shè)有傳感器的輥子，因為在這樣 的情況下可以特別顯現(xiàn)出本發(fā)明的優(yōu)點。因為通過本發(fā)明，可以在必 要的換輥過程中減少換輥時的差錯，因為能夠借助于傳感器來明確且 容易地確定輥子的身份。此外，通過本發(fā)明可以特別容易地在輥子的 運行中檢測運行狀態(tài)參數(shù)。這允許在輥子的在運行中的性能比如磨損 與運行狀態(tài)參數(shù)之間建立關(guān)聯(lián)。這可以用于改進或者說優(yōu)化軋制運 行。
工業(yè)設(shè)備是指每個用于工業(yè)制造或工業(yè)服務(wù)的裝置。這比如可以 是工業(yè)洗滌設(shè)備、煉鋼設(shè)備和軋機、化學工業(yè)設(shè)備、原材料工業(yè)的工 業(yè)設(shè)備，尤其用于造紙的工業(yè)設(shè)備，或者任意其它的工業(yè)裝置。
所述用于無接觸地讀出傳感器的讀出裝置可以構(gòu)造為移動的或 者靜止的。尤其所述讀出裝置可以構(gòu)造為移動式手持設(shè)備。這一點尤 其有利，如果比如應(yīng)該由人員讀出磨輥車間或者輥子軸承中的輥子上 的傳感器。作為替代方案，所述讀出裝置可以如此布置在工業(yè)設(shè)備的 輥子上，從而能夠無接觸地讀出傳感器。尤其所述讀出裝置可以以能
夠相對于傳感器運動的方式來布置。
在本發(fā)明的一種有利的設(shè)計方案中，所述讀出裝置布置在換輥車 上。因為輥子在換輥時本來通常就放置在換輥車上，所以在那里可以 特別容易地識別輥子。此外，通過將所述讀出裝置布置在換輥車上這 種方式可以在必要時受保護的情況下來布置所述讀出裝置。此外，不 需要額外的移動的讀出裝置，由此減小空間位置需求。
,所述換輥車有利地包括鉗，，,述讀出裝置布置在p該鉗車上。所
送入和移出時，所述鉗車定位在比較靠近輥子的地方。因此，借助于 布置在所述鉗車上的讀出裝置可以輕易地并且在沒有差錯的情況下 讀出傳感器。因此，尤其在將讀出裝置布置在鉗車上時，可以使用具 有短的有效距離的電磁波來讀出傳感器。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，所述傳感器布置在輥子的端 面和/或輥子的軸承上。所述輥子的端面與輥子的圓周表面相比僅僅 經(jīng)受較小的負荷。此外，即使在輥子的運行中也可以特別容易地接近 布置在輥子的端面或者軸承上的傳感器。通常，在這里在無接觸地讀 出傳感器時出現(xiàn)的干擾最少。優(yōu)選所述換輥系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)分析裝置，能夠?qū)⑴c換輥的輥子的 所讀出的參數(shù)輸送給該數(shù)據(jù)分析裝置。每個輥子都能夠用所述按本發(fā) 明的讀出裝置通過識別參數(shù)來明確地識別。這又允許通過所述數(shù)據(jù)分 析裝置比如通過索引表為所識別的輥子分配明確的特性。在本發(fā)明的 一種優(yōu)選的設(shè)計方案中，所述數(shù)據(jù)分析裝置檢查，送入或者有待送入 規(guī)定的機架中的輥子是否應(yīng)該按計劃尤其依賴于有待制造的產(chǎn)品與 這個規(guī)定的機架一起來運行。因此，優(yōu)選在所述數(shù)據(jù)分析裝置中尤其 考慮到有待制造的產(chǎn)品也保存關(guān)于機架的信息，尤其關(guān)于規(guī)定的機架 中的哪些輥子應(yīng)該運行的信息。換輥車通常被分配給規(guī)定的機架。如 果現(xiàn)在借助于布置在換輥車上的讀出裝置來確定輥子的身份并且必 要時確定軋機的身份，那么借助于所述數(shù)據(jù)分析裝置可以發(fā)現(xiàn)，所述 輥子和所述機架是否應(yīng)該按計劃一起運行。因為在規(guī)定的機架中只可 以運行規(guī)定的輥子，以便不會以不期望的方式來改變產(chǎn)品、軋件或者 說金屬帶的特性，所以借助于所述數(shù)據(jù)分析裝置來檢查，支承在所述 換輥車上的并且用于更換的輥子是否具有相應(yīng)的特性。通常同時更換 比如由兩個工作輥構(gòu)成的一組輥子。如果現(xiàn)在借助于數(shù)據(jù)分析裝置發(fā) 現(xiàn)，在分配給規(guī)定的軋機的換輥車上支承著不是用于該機架的輥子， 那么所述數(shù)據(jù)分析裝置會將信號發(fā)送給監(jiān)控中心。該監(jiān)控中心則會采 取相應(yīng)的措施。必要時所述數(shù)據(jù)分析裝置可以全自動化地實現(xiàn)這一 點，也就是將規(guī)定的換輥車上的被識別的具有"錯誤的"特性的輥子 更換為具有"正確的，，特性的輥子。因而必要時在換輥之前或者說在 產(chǎn)品出現(xiàn)損壞之前可以為換輥車提供具有相應(yīng)特性的輥子。所述數(shù)據(jù) 分析單元優(yōu)選由此至少用于尤其在換輥時管理輥子庫。所述數(shù)據(jù)分析 裝置自動地檢測，將哪些輥子從機架中移出來并且將哪些輥子送入機 架中以進行運行。所述數(shù)據(jù)分析裝置由此承擔輥子的登記和注銷并且 由此承擔換輥過程的記錄。在所述數(shù)據(jù)分析裝置中由此始終保存著這 樣的信息，即哪些輥子剛好當前處于運行之中。必要時輸送裝置如起 重機或者輥子運送車也設(shè)有讀出裝置，從而也可以在軋鋼廠中對從機 架中移出來的輥子進行位置跟蹤。輥子的位置跟蹤由此也可以通過所 述數(shù)據(jù)分析裝置來完成。
在本發(fā)明的 一種有利的設(shè)計方案中，能夠通過測量來檢測運行狀 態(tài)參數(shù)。通過用測量技術(shù)來檢測輥子的當前的運行狀態(tài)參數(shù)這種方
7式，將兩種獲取數(shù)據(jù)的原理有利地結(jié)合起來。 一方面可以隨時在技術(shù) 上容易地從傳感器中讀出至少一個運行狀態(tài)參數(shù)。另一方面，所述輥
子能夠隨時根據(jù)所保存的識別參數(shù)借助于讀出裝置來識別。由此比如 可以有針對性地為規(guī)定的輥子記錄用于運行狀態(tài)參數(shù)的測量順序，并
且比如使其與產(chǎn)品的產(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)聯(lián)，所述輥子參與或者參與過所述 產(chǎn)品的制造過程。這些知識可以用于改進工業(yè)過程。作為所測量的運 行狀態(tài)參數(shù)，尤其可以通過測量來檢測輥子的溫度、輥子的振動狀態(tài)， 也就是說輥子的振動頻率和/或振動幅度、輥子的位置或者輥子環(huán)境 的濕度。尤其在機架上有利的是，將傳感器布置在機架、工作輥和機 架驅(qū)動裝置上，所述傳感器檢測相應(yīng)的輥子的振動狀態(tài)。通過相應(yīng)的 輥子的振動狀態(tài)的檢測可以確定，哪些輥子為產(chǎn)生的機架振動具有激 勵功能，所述機架振動在制造金屬產(chǎn)品時是不利的。通過激振器的快 速定位可以很快地進行處理，用于將由機架振動引起的產(chǎn)品或者說金 屬帶的次品保持在盡可能少的程度。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選的設(shè)計方案中，能夠通過讀出裝置向所述傳 感器輸送用于運行該傳感器的能量。由此不需要給所述傳感器配設(shè)保 證其運行的能源。更確切地說，所述傳感器只有在所述讀出裝置發(fā)出 用于讀出傳感器的信號時才進行工作。由此所述傳感器也可以構(gòu)造為 緊湊的結(jié)構(gòu)并且具有很小的重量。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，借助于電磁輻射來讀出傳感 器。電磁輻射的利用動用為人所理解的并且經(jīng)過驗證的技術(shù)，并且因 此能夠可靠地并且很好地加以運用。優(yōu)選為讀出裝置設(shè)置發(fā)送功率， 該發(fā)送功率不受國家的批準程序的約束。在歐洲，這個發(fā)送功率目前
是100mW (毫瓦)。但是可以對其進行改動。數(shù)據(jù)傳輸在此優(yōu)選在 2.4GHz (千兆赫)到2.4835GHz的頻率范圍內(nèi)也就是在ISM (工業(yè)、 科學、醫(yī)療)范圍內(nèi)進行。為了避免與其它的無線的通訊系統(tǒng)比如基 于WLAN(無線局域網(wǎng))的系統(tǒng)之間的干擾，所述讀出裝置和/或所 述傳感器可以如此構(gòu)成，使得它們之間的通信僅僅在短的也就是小于 1米尤其處于30厘米到80厘米的范圍內(nèi)的距離上起作用。此外，所 述讀出裝置比如可以包括定向天線，該定向天線基本上朝傳感器的方 向發(fā)射用于讀出傳感器的信號。尤其可以有利地借助于電磁輻射或者 電磁波向電無源的傳感器輸送用于運行的能量。在本發(fā)明的另一種有利的設(shè)計方案中，如此構(gòu)造所迷傳感器，從 而能夠一起檢測多個參數(shù)。因此比如將多個識別參數(shù)、多個運行狀態(tài) 參數(shù)或者識別參數(shù)和運行狀態(tài)參數(shù)的組合通過傳感器的一個唯一的 信號應(yīng)答來傳送。所述信號應(yīng)答比如包括所檢測到的運行狀態(tài)參數(shù)和 識別參數(shù)。在此，信號應(yīng)答的基礎(chǔ)比如是相應(yīng)于識別參數(shù)的信號。比 如以指定的方式通過運行狀態(tài)參數(shù)的測量過程來如此改變分配給識 別參數(shù)的信號，使得所述相應(yīng)于識別參數(shù)的信號的改變反映運行狀態(tài) 參數(shù)。由此可以在數(shù)據(jù)傳輸時將數(shù)據(jù)傳輸量并且由此將絕對的誤差保 持在微小的程度。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施變型方案中，所述傳感器構(gòu)造為表面 波傳感器，該傳感器具有接收及發(fā)送單元、布置在壓電晶體上的用于 使表面波和電信號相互轉(zhuǎn)換的信號變換器以及至少一個用于反射表 面波的反射器。在此該傳感器是特別溫度穩(wěn)定的傳感器，該傳感器能
夠在高達350C的、尤其在特殊的設(shè)計方案中通過使用耐熱的陶瓷甚
至在高達IOOO'C的溫度下運行。所述接收及發(fā)送單元通常是天線，
該天線從所述讀出裝置中接收信號尤其電磁波。這些信號通過信號變 換器和壓電的晶體轉(zhuǎn)換為表面波。所述表面波在壓電的晶體的表面上 傳播。此外，在所述壓電的晶體上布置了至少一個用于反射表面波的 反射器。優(yōu)選設(shè)置多個反射器，比如兩個或者三個反射器。也可以為
每個表面波傳感器設(shè)置多達20個反射器。在所述至少一個反射器上
通常部分地被反射的表面波返回傳播給信號變換器并且在那里被轉(zhuǎn) 換回電磁信號。從表面波中獲得的電磁信號而后通過傳感器的天線來 輻射并且被所述讀出裝置所接收。將反射器合適地布置在壓電的晶體 上，由此可以以這種方式個性化地或者說明確地構(gòu)造每個傳感器。
在本發(fā)明的一種有利的實施方式中，所述至少一個反射器的布置 確定了識別參數(shù)。通過將反射器布置在壓電的晶體上這種方式，可以 為每個傳感器提供明確的輥子識別參數(shù)。所述身份在此通過所述信號 在信號變換器與所述至少一個反射器之間的特征性的傳播時間或者 說傳播時間差來提供。然后，至少一個來自于所讀出的識別參數(shù)的識 別參數(shù)允許明確地可逆地從所讀出的識別參數(shù)中確定輥子的身份。不 過同時表面波傳感器也能夠?qū)崿F(xiàn)溫度測量和振動測量，因為通過信號 變換器產(chǎn)生的表面波的傳播時間依賴于壓電的晶體的溫度和振動狀態(tài)。由此在這樣的傳感器中，除了明確的輥子識別參數(shù)之外也始終能夠在沒有額外開銷的情況下讀出由傳感器所檢測到的、溫度和振動狀態(tài)的形式的運行狀態(tài)參數(shù)。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式中，第一輥子具有第一表面波傳感器并且第二輥子具有第二表面波傳感器，其中如此布置所述第一及第二表面波傳感器的反射器，從而在同時讀出傳感器時，被分配給所述第一輥子的所讀出的參數(shù)和所述第二輥子的所讀出的參數(shù)的信號在時間上沒有重疊。因此可以借助于一個唯一的讀出裝置來讀出多個也就是說至少兩個傳感器并且在此盡管如此也將信號明確地分配給相應(yīng)的傳感器并且由此分配給相應(yīng)的輥子。由此進一步改進了數(shù)據(jù)傳輸，因為減少了用于讀出傳感器的開銷。這一點在讀出被支承的輥子時特別有利，因為這里可以縮短對輥子軸承中所支承的輥子進行檢測的時間。
在本發(fā)明的另一種有利的設(shè)計方案中設(shè)置了數(shù)據(jù)處理裝置，能夠?qū)⑺x出的參數(shù)輸送給該數(shù)據(jù)處理裝置。將所讀出的檢測到的運行狀態(tài)參數(shù)以及所讀出的識別參數(shù)輸送給所述數(shù)據(jù)處理裝置。由此產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫，為調(diào)節(jié)目的、控制目的或者記錄目的可以為每個輥子單獨地訪
問該數(shù)據(jù)庫。優(yōu)選將所述輥子的其它的不是用傳感器檢測或者能夠檢測的運行狀態(tài)參數(shù)以及大量其它的影響過程的參量輸送給所述數(shù)據(jù)處理裝置。優(yōu)選也將關(guān)于產(chǎn)品的制造的數(shù)據(jù)或者說關(guān)于所制造的產(chǎn)品的數(shù)據(jù)輸送給這個數(shù)據(jù)處理裝置。通過運行狀態(tài)參數(shù)與所制造的產(chǎn)品的產(chǎn)品特性之間的比如過程模型的形式的關(guān)聯(lián)的求取，可以將當前所檢測到的運行狀態(tài)參數(shù)用于調(diào)節(jié)、控制或者優(yōu)化輥子或者說軋制運行。輥子的優(yōu)化優(yōu)選相對于過程事件離線地進行，比如在更換或者說拆卸輥子之后進行。優(yōu)選在輥子的運行過程中也就是說在線地根據(jù)所檢測到的和所讀出的運行狀態(tài)參數(shù)對輥子進行調(diào)節(jié)和/或控制。連續(xù)的讀出的運行狀態(tài)參數(shù)結(jié)合所讀出的身份參數(shù)比如可以直接流入過程模型中，并且用于調(diào)節(jié)輥子調(diào)節(jié)參量。由此可以提高產(chǎn)品質(zhì)量。


本發(fā)明的其它優(yōu)點從在附圖中示意示出的實施例中獲得，下面借
助于附圖對所述實施例進行詳細解釋。其中
圖l是用于求取參數(shù)的系統(tǒng)；圖2是用于更換輥子的系統(tǒng)；
圖3是具有軸承的輥子的側(cè)視圖4是第一表面波傳感器；
圖5是第二表面波傳感器。
具體實施例方式
圖1示出了用于求取軋機的不同的輥子Bl、 B2、 B3和B4的參數(shù)的系統(tǒng)1,其中在圖1中Bl和B4構(gòu)造為具有軸承26的支承輥并且B2和B3構(gòu)造為具有軸承26的工作輥。在此要說明，在圖l中沒有示出驅(qū)動側(cè)的用于驅(qū)動工作輥的驅(qū)動段(Antriebssegment)，因為這些驅(qū)動段對本發(fā)明來說不重要。所述用于求取參數(shù)的系統(tǒng)1包括分析裝置3，該分析裝置3具有讀出控制單元3，和由該讀出控制單元3，觸發(fā)的天線4。此外，所述用于求取參數(shù)的系統(tǒng)1包括布置在所述輥子B1、 B2、 B3和B4上的傳感器2。
所述傳感器2構(gòu)造為表面波傳感器。在所述表面波傳感器中相應(yīng)地保存了對每個輥子B1、 B2、 B3和B4來說所獨有的識別參數(shù)。所述識別參數(shù)能夠借助于讀出裝置3來讀出。除此以外，用相應(yīng)的傳感器2能夠檢測運行狀態(tài)參數(shù)，也就是相應(yīng)的輥子B1、 B2、 B3和B4的溫度和振動狀態(tài)。所述傳感器2在輥子Bl上布置在不同的位置上。為容易地識別Ba-輥子B1、B2、B3和B4而如此布置特定的傳感器2,使得這些傳感器2可以特別容易地通過天線4來響應(yīng)或者說讀出。為此將這些特定的傳感器2布置在工作輥和支承輥的軸承26上或者說布置在工作輥或者說支承輥的"處于外面的"在圖1中未示出的端面上。
此外，傳感器2在所述輥子B1、 B2、 B3和B4上布置在相應(yīng)的支承輥或者說工作輥的"處于里面的"端面25上。這些傳感器2用于在盡可能靠近與金屬帶相互作用的圓周表面的地方檢測工作輥B2、 B3的溫度或者說在支承輥Bl或者說B4的情況下在盡可能靠近工作輥B2或者說B3與支承輥Bl或者說B4之間的接觸面的地方檢測支承輥Bl或者說B4的溫度。
圖1所示的傳感器2是無源的傳感器，也就是說這些傳感器不擁有自身的能量供應(yīng)系統(tǒng)。所述傳感器2通過由相應(yīng)的天線4所輻射的電磁場來運行。通過輸送給傳感器2的能量可以檢測運行狀態(tài)參數(shù)、溫度和/或振動狀態(tài)，并且將其與所保存的識別參數(shù)一起發(fā)回給天線
4。由該天線4將信號輸送給所述讀出控制單元3，，該讀出控制單元3'則將由天線4所輸送的信號轉(zhuǎn)換為識別參數(shù)或者說運行狀態(tài)參數(shù)。
優(yōu)選連續(xù)地讀出所迷傳感器2，也就是說優(yōu)選在較長的時間段里以-敞小的時間間隔來檢測所述輥子Bl、 B2、 B3和B4的運行狀態(tài)參數(shù)。所讀出的運行狀態(tài)參數(shù)在讀出裝置3中被分配給識別參數(shù)，從而在數(shù)據(jù)處理裝置12中保存能夠明確地借助于識別參數(shù)來識別的輥子比如Bl的運行狀態(tài)的時間分布。
優(yōu)選讀出工業(yè)設(shè)備的大量輥子的識別參數(shù)和運行狀態(tài)參數(shù)并且將其輸送給數(shù)據(jù)處理裝置12。
此外，可以將其它的不是用所述用于求取參數(shù)的系統(tǒng)1求得的信息輸送給所述數(shù)據(jù)處理裝置12。保存在數(shù)據(jù)處理裝置12中的數(shù)據(jù)而后允許在工業(yè)設(shè)備的不同的參量之間建立關(guān)聯(lián)。比如可以依賴于用于每個輥子的運行狀態(tài)參數(shù)來檢測輥子的磨損。然后從這個所求得的關(guān)聯(lián)中可以求得輥子的保證輥子的較長的使用壽命的運行條件。也可以求得所制造的產(chǎn)品比如通過工作輥和支承輥來制成的金屬帶的產(chǎn)品質(zhì)量與相應(yīng)的輥子的運行狀態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系。由此可以改進工業(yè)設(shè)
備中的制造過程。
用于求取參數(shù)的系統(tǒng)l優(yōu)選連接到工業(yè)設(shè)備的自動化系統(tǒng)上。優(yōu)
選也能夠由控制中心查詢并且進一步處理比如顯示所述數(shù)據(jù)處理裝置12中的數(shù)據(jù)。
圖2示出了用于更換輥子或者說用于更換輥子組的系統(tǒng)20。這個用于更換輥子的系統(tǒng)20包括換輥車22，在該換輥車22上能夠支承輥子或者說輥子組。在圖2中，第一工作輥21和第二工作輥21，支承在所述換輥車22上。在此要說明，驅(qū)動側(cè)的用于驅(qū)動工作輥21和21，的驅(qū)動段在圖2中沒有示出，因為這些驅(qū)動段對本發(fā)明來說不重要。所述工作輥21和工作輥21，一起形成輥子組。這些工作輥應(yīng)該送入早已準備好的也就是沒有工作輥的未示出的機架中。
此外，所述用于更換輥子或者說輥子組的系統(tǒng)20包括鉗車23，該鉗車23以能夠移動的方式支承在滑輪元件29上，使得該鉗車23
送入機架中。為此，所述鉗車具有兩個夾鉗24,利用所述夾鉗24能夠?qū)凸ぷ鬏?1和21，。所述形成輥子組的工作輥21和21，分別包括兩個軸承26。
在相應(yīng)的工作輥21和21，的軸承26上分別布置了傳感器2。所述傳感器2分別用于保存識別參數(shù)并且用于檢測運行狀態(tài)參數(shù)。所述傳感器2優(yōu)選布置在輥子21和21，的朝向鉗車23的軸承26上。所述鉗車23包括用于讀出傳感器2的讀出裝置3。為此，在鉗車23上布置了兩根天線4，這兩根天線4與所述工作輥21或者說21，的軸承26上的相應(yīng)的傳感器對置。所述天線4與被讀出裝置3所包含的讀出控制單元3'相連接，在所述讀出控制單元3，中對從傳感器2中讀出的信號進行進一步處理。所述換輥車22由此包括用于求取表征輥子的身份和/或運行狀態(tài)的參數(shù)的系統(tǒng)1，只要在所述換輥車22上支承著輥子連同布置在這些輥子上的傳感器2。所讀出的參數(shù)可以輸送給數(shù)據(jù)分析裝置27,該數(shù)據(jù)分析裝置27自動地對輥子的換輥情況進行管理。通過讀出有待從機架中移出來的輥子的識別參數(shù)以及讀出有待送入機架中的輥子的識別參數(shù)可以自動地檢測，哪些輥子剛好處于規(guī)定的機架中。因為每部換輥車22都被分配給規(guī)定的機架，所以在知道相應(yīng)的換輥車時通常不需要通過用于求取參數(shù)的系統(tǒng)1來額外地識別機架。但是可以額外地規(guī)定這一點。
此外，在數(shù)據(jù)分析裝置27中可以用索引表來匹配輥子的識別參數(shù)。在索引表中比如規(guī)定，規(guī)定的機架的工作輥或者支承輥可以具有哪些特性，用于按計劃來如此運行這個機架，使得所制造的產(chǎn)品具有處于規(guī)定的規(guī)格之內(nèi)的特性。同樣在索引表中保存了用于能夠明確識別的輥子的特性。如果現(xiàn)在借助于所述用于求取參數(shù)的系統(tǒng)1在所述用于更換輥子或者說輥子組的系統(tǒng)20的范圍內(nèi)通過在索引表中的匹配發(fā)現(xiàn)，在換輥車22上支承的輥子或者說支承的輥子組不具有所需要的特性用于無故障地運行機架或者說以所期望的質(zhì)量制造產(chǎn)品，那就優(yōu)選由所述數(shù)據(jù)分析裝置27將信號尤其報警信號發(fā)送給監(jiān)控中心28。該監(jiān)控中心28優(yōu)選是工業(yè)設(shè)備的控制中心。然后在那里可以促成支承在換輥車22上的輥子的更換，從而不會出現(xiàn)生產(chǎn)的中斷或者說不會出現(xiàn)所制造的產(chǎn)品的損壞。作為替代方案，可以通過所述數(shù)據(jù)分析裝置27來開始在換輥車上全自動地更換輥子組。
圖3示出了具有軸承26的輥子21的側(cè)視圖。圖3尤其示出了，
13存在著哪些示范性的可能性來將傳感器2安裝在軸承26上或者說安裝在輥子21上。輥子21的某些部分穿過軸承26并且可以用于將傳感器2布置在輥子21的端面25上。為了特別好地檢測輥子21的溫度，有利的是，將傳感器2布置在盡可能靠近輥子21的與軋件處于接觸之中的圓周表面的地方。這在圖3中通過以下方式來說明，即傳感器2布置在所述輥子21的布置在軸承26的后面的端面25上。在圖3中，這僅僅涉及示范性的實施方案，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在所述讀出傳感器2的讀出裝置3的任意的設(shè)計方案的范圍內(nèi)對其進行改動。
圖4示出了第一表面波傳感器2并且圖5示出了第二表面波傳感器2，。所述第一表面波傳感器2和第二表面波傳感器2，如此構(gòu)成，從而即使同時讀出這些傳感器，這些傳感器也可以直接并排地來布置。這通過以下方式來得到保證，即在同時讀出傳感器2、 2，時，也就是說在比如借助于一根唯一的天線4來讀出所述傳感器時，被分配給識別參數(shù)或者說運行狀態(tài)參數(shù)的信號在時間上不重疊。所述表面波傳感器2或者說2，分別具有傳感器天線5的形式的接收發(fā)送單元。這些傳感器天線5在這兩個傳感器2或者說2，中分別與信號變換器7相連接。所述信號變換器7在這兩種情況下是金屬的指形結(jié)構(gòu)，該指形結(jié)構(gòu)適合于將由所述讀出裝置的天線發(fā)出的并且被傳感器天線5接收的電磁信號轉(zhuǎn)換為表面波。為此，所述信號變換器7布置在壓電的晶體6上。這個壓電的晶體6僅僅允許將由所述傳感器天線5接收的電磁信號轉(zhuǎn)換為在晶體6的表面上傳播的表面波。通過所述信號變換器7產(chǎn)生的表面波垂直于信號變換器7的指形件傳播。圖4中的第一表面波傳感器2具有用于反射表面波的第一反射器8以及用于反射表面波的第二反射器9。所述反射器8和9相對于信號變換器7以規(guī)定的間距來布置并且如此構(gòu)成，使得所述反射器8和9至少部分地反射從信號變換器7朝所述反射器8和9的方向傳播的表面波。所迷反射器8和9在此先后布置。通過反射器8和9與信號變換器7之間的間距或者說反射器8和9彼此間的間距，所述第一表面波傳感器2具有身份參數(shù)，該身份參數(shù)能夠明確地分配給這個傳感器2。在圖5中示出的傳感器2，與在圖4中示出的傳感器2之間的區(qū)別僅僅在于，壓電的晶體6上的反射器8，或者說9，相對于傳感器2，的信號變換器7的布置不同于反射器8和9相對于傳感器2的信號變換器7的布置。但是 尤其如此布置所述傳感器2或者說2，的反射器8、 9或者說8，、 9，， 從而在同時讀出傳感器2和2，時5所述表面波從第一傳感器2的信號 變換器7到反射器8或者說9以及返回到信號變換器7的傳播時間或 者說從第二傳感器2，的信號變換器7到反射器8，或者說9，并且返回 的傳播時間如此不同，使得所述第一表面波傳感器2的信號或者說信 號應(yīng)答與所述第二表面波傳感器2，的信號或者說信號應(yīng)答不交叉。因
此彼此緊鄰的傳感器2和2，可以比如在相同的或者不同的輥子中運 行。
同時在這里減少了用于讀出傳感器的開銷。因為所述表面波從相 應(yīng)的信號變換器7到反射器8或者說9或者8'或者說9，的傳播時間依 賴于溫度，并且依賴于直接與輥子耦合的壓電的晶體的振動狀態(tài)，所 以在表面波傳感器2和2，中一起讀出識別參數(shù)和運行狀態(tài)參數(shù)。由此 通過所述表面波傳感器2或者說2，的一次性的校準，可以非常容易地 檢測溫度和振動狀態(tài)。為檢測振動狀態(tài)，可以設(shè)置額外的基于半導體 材料的元件，該元件用于探測振動。這個元件優(yōu)選與表面波傳感器2 或者說2，相連接，并且可以有利地與表面波傳感器2或者說2，一起讀 出。
1權(quán)利要求
1.用于更換輥子的系統(tǒng)(20)，具有用于求取表征工業(yè)設(shè)備的輥子(21、21’)的身份和/或運行狀態(tài)的參數(shù)的系統(tǒng)(1)、至少一個布置在輥子(B1、B2、B3、B4)上的用于保存參數(shù)的傳感器(2、2’)和讀出裝置(3)以及換輥車(22)，其中構(gòu)造所述傳感器(2、2’)，從而能夠檢測所述輥子(B1、B2、B3、B4)的所保存的身份參數(shù)，所述讀出裝置(3)用于從所述傳感器(2、2’)中無接觸地讀出所檢測到的參數(shù)，其中所述傳感器(2、2’)也用于檢測所述輥子(B1、B2、B3、B4)的運行狀態(tài)參數(shù)并且能夠在至少150℃的軋制溫度下運行，在所述換輥車(22)上能夠支承能夠送入機架中或者能夠從機架中移出來的輥子(21、21’)，其中所述傳感器(2、2’)為保存和/或檢測參數(shù)而布置在所述輥子(21、21’)上。
2. 按權(quán)利要求1所述的用于更換輥子的系統(tǒng)，其特征在于，所 述讀出裝置(3)布置在換輥車(22)上。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的用于更換輥子的系統(tǒng)，其特征在于， 所述換輥車(22)包括鉗車(23)，在該鉗車(23)上布置了所述讀 出裝置(3)。
4. 按權(quán)利要求1到3中任一項所述的用于更換輥子的系統(tǒng)，其 特征在于，所述傳感器(2、 2，)布置在所述輥子(21、 21，)的端面(25)上或者布置在所述輥子(21、 22)的軸承(26)上。
5. 按權(quán)利要求1到4中任一項所述的用于更換輥子的系統(tǒng)，其 特征在于，設(shè)有數(shù)據(jù)分析裝置(27)，能夠?qū)⑴c換輥的輥子(21、 21，)的所讀出的參數(shù)輸送給該數(shù)據(jù)分析裝置(27)。
6. 按權(quán)利要求5所述的用于更換輥子的系統(tǒng)，其特征在于，所 述數(shù)據(jù)分析裝置(27)檢查，送入或者有待送入規(guī)定的機架中的輥子(21、 21，)是否應(yīng)該按計劃尤其依賴于有待制造的產(chǎn)品與這個規(guī)定 的機架一起運行。
7. 按權(quán)利要求1到6中任一項所述的用于更換輥子的系統(tǒng)，其 特征在于，所述運行狀態(tài)參數(shù)能夠通過測量來檢測。
8. 按權(quán)利要求1到7中任一項所述的用于更換輥子的系統(tǒng)，其 特征在于，運行狀態(tài)參數(shù)是所述輥子(Bl、 B2、 B3、 B4)的溫度。
9. 按權(quán)利要求1到8中任一項所述的用于更換輥子的系統(tǒng)，其特征在于，運行狀態(tài)參數(shù)是所述輥子(Bl、 B2、 B3、 B4)的振動頻 率和/或振動幅度。
10. 按權(quán)利要求1到9中任一項所述的用于更換輥子的系統(tǒng)，其 特征在于，能夠通過所述讀出裝置(3)將用于運行傳感器(2、 2，) 的能量輸送給所述傳感器(2、 2，)。
11. 按權(quán)利要求1到10中任一項所述的用于更換輥子的系統(tǒng)， 其特征在于，借助于電磁輻射來進行讀出。
12. 按權(quán)利要求1到11中任一項所述的用于更換輥子的系統(tǒng)， 其特征在于，構(gòu)造所述傳感器(2、 2，)，從而能夠一起檢測多個參 數(shù)。
13. 按權(quán)利要求12所述的用于更換輥子的系統(tǒng)，其特征在于， 至少一個反射器(8、 9、 8，、 9，)的布置確定了識別參數(shù)。
14. 按權(quán)利要求12或者13所述的用于更換輥子的系統(tǒng)，其特征 在于，第一輥子具有第一表面波傳感器(2)并且第二輥子具有第二 表面波傳感器(2，)，其中布置所述第一及第二表面波傳感器(2、 2，) 的反射器(8、 9、 8，、 9，)，從而在同時讀出傳感器(2、 2，)時，被 分配給所述第一輥子的所讀出的參數(shù)和分配給所述第二輥子的所讀 出的參數(shù)的信號在時間上沒有重疊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于更換輥子的系統(tǒng)(20)，該系統(tǒng)(20)具有用于求取表征工業(yè)設(shè)備的輥子(21、21’)的身份和/或運行狀態(tài)的參數(shù)的系統(tǒng)(1)、至少一個布置在輥子(B1、B2、B3、B4)上的用于保存參數(shù)的傳感器(2、2’)和讀出裝置(3)以及換輥車(22)，構(gòu)造所述傳感器(2、2’)，從而能夠檢測所述輥子(B1、B2、B3、B4)的所保存的身份參數(shù)，所述讀出裝置(3)用于從所述傳感器(2、2’)中無接觸地讀出所檢測到的參數(shù)，其中所述傳感器(2、2’)也用于檢測所述輥子(B1、B2、B3、B4)的運行狀態(tài)參數(shù)并且能夠在至少150℃的軋制溫度下運行，在所述換輥車(22)上能夠支承能夠送入機架中或者能夠從機架中移出來的輥子(21、21’)，其中所述傳感器(2、2’)為保存和/或檢測參數(shù)而布置在所述輥子(21、21’)上。通過這樣的系統(tǒng)可以提高工業(yè)設(shè)備的過程可靠性。
文檔編號B21B31/10GK101678416SQ200880018821
公開日2010年3月24日 申請日期2008年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月6日
發(fā)明者H·霍爾曼, T·戈格爾 申請人:西門子公司