專利名稱：用于制造皮爾格冷軋管的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于借助于軋機(jī)制造皮爾格冷軋管的裝置和方法，其包括支承在至少一個(gè)芯棒 支座(Dornwiderlager)處的軋制芯棒(Walzdorn)以及至少兩個(gè)從外面作用到管處的成形工具(Umformwerkzeug)(優(yōu)選地外棍(Aussenwalze))和用于在成形過(guò)程期間確定管的壁厚的測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
管的皮爾格冷軋(Kaltpilgern)理解為一種用于將無(wú)縫的管從原始規(guī)格再加工到最終規(guī)格的方法。皮爾格軋制的目的是減小無(wú)縫地制造的管的壁厚和外徑。在此，原材料(所謂的管還(Rohrluppe))通常被引導(dǎo)通過(guò)棍對(duì),其具有錐形的口徑(Kalibrierung)且其在管坯上斷續(xù)地實(shí)施旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。軋制芯棒被安放到管坯的內(nèi)部中。通常，由此在維持直至5/100mm的特別窄的尺寸公差的情況下來(lái)制造管。至今為了質(zhì)量控制在實(shí)現(xiàn)成形過(guò)程之后抽樣提取并且測(cè)量管試樣。如果壁厚逼近離開(kāi)或已經(jīng)離開(kāi)公差范圍，軋機(jī)至此被停機(jī)且軋制芯棒的位置被修正。然而這導(dǎo)致，快速出現(xiàn)的壁厚變化識(shí)別不了且軋機(jī)定期為了尺寸修正必須被停止。當(dāng)至少一個(gè)完全另外的管被成形時(shí)，那么也才可實(shí)現(xiàn)關(guān)于成功的尺寸修正的確認(rèn)。成形結(jié)果的在成形過(guò)程期間發(fā)生的無(wú)破壞的測(cè)量相應(yīng)地例如可在使用傳統(tǒng)的超聲波測(cè)量技術(shù)的情況下實(shí)現(xiàn)。然而，一方面特別小的工件幾何尺寸及特別窄的公差規(guī)定和此外還有粘附在工件處的潤(rùn)滑膜(其通過(guò)成形過(guò)程強(qiáng)制地且不可避免地到達(dá)工件表面上)對(duì)此有干擾。從文件EP I 102 033 BI已經(jīng)已知一種用于對(duì)管無(wú)接觸地在線(Online)熱壁厚測(cè)量的方法和裝置。在此，通過(guò)將脈沖的激光打到經(jīng)熱成形的工件的壁上不僅粘附在表面上的潤(rùn)滑膜而且工件表面本身的一小部分同樣被蒸發(fā)。通過(guò)在管表面中激光能量的吸收和極薄的表面層的部分實(shí)現(xiàn)的蒸發(fā)在管中產(chǎn)生超聲波脈沖，其垂直于管表面進(jìn)入管壁中。如此產(chǎn)生的超聲波脈沖在管內(nèi)表面處被反射，返回至外表面，重新被反射等等，從而在測(cè)量件(Messgut)中產(chǎn)生幅度減小的超聲波回聲列。所反射的超聲波脈沖在管外表面上產(chǎn)生在超小型范圍中的振動(dòng)，其又可無(wú)接觸地借助于在持續(xù)光運(yùn)行中的第二激光在充分利用多普勒效應(yīng)的情況下來(lái)檢測(cè)。然而，用于皮爾格冷軋工藝的無(wú)破壞的測(cè)量方法的應(yīng)用不從現(xiàn)有技術(shù)已知。此外，至今所應(yīng)用的測(cè)量方法而遵循該原理，即在實(shí)現(xiàn)成形和取樣之后進(jìn)行測(cè)量且接著在征詢經(jīng)驗(yàn)值的情況下改變單個(gè)或多個(gè)成形參數(shù)且最后緊接另一結(jié)束的成形過(guò)程之后再次檢查該參數(shù)變化的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的相應(yīng)地是提供一種可自動(dòng)化的制造方法和適合于此的裝置，其能夠在皮爾格冷軋時(shí)基于在成形過(guò)程期間所獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)使至少一個(gè)成形工具的位置調(diào)整成為可能。該目的在根據(jù)本發(fā)明的意義中借助于包括權(quán)利要求I的特征的裝置以及包括權(quán)利要求10的特征的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利的設(shè)計(jì)形式被放在相應(yīng)從屬的權(quán)利要求中。根據(jù)本發(fā)明，位置調(diào)整裝置與芯棒支座有效連接且此外與測(cè)量裝置相連接。優(yōu)選地，位置調(diào)整裝置與測(cè)量裝置的連接此外經(jīng)由控制裝置實(shí)現(xiàn)，控制裝置特別優(yōu)選地與用于調(diào)節(jié)參數(shù)和/或運(yùn)行參數(shù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器相連接。由此使能夠，即在成形過(guò)程期間所采集的測(cè)量數(shù)據(jù)必要時(shí)能夠在線地且優(yōu)選地幾乎無(wú)延遲地影響持續(xù)的成形過(guò)程。這根據(jù)本發(fā)明通過(guò)操縱位置調(diào)整裝置(經(jīng)由其可調(diào)節(jié)軋制芯棒的位置)實(shí)現(xiàn)。這不僅導(dǎo)致，所探測(cè)的缺陷可幾乎無(wú)延遲地被消除，位置調(diào)整對(duì)軋制過(guò)程的影響整體上也可幾乎無(wú)延遲地被追蹤且必要時(shí)被再修正。在本發(fā)明的一有利的設(shè)計(jì)形式中，在成形過(guò)程期間確定壁厚與預(yù)先給定的值或與·公差范圍的偏差。這特別有利地在將測(cè)量數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)在控制單元中且尤其在其存儲(chǔ)器中的預(yù)設(shè)值和比較數(shù)據(jù)相匹配的情況下實(shí)現(xiàn)。因此提供一種裝置，其在整個(gè)變形過(guò)程上自動(dòng)地監(jiān)控所要求的公差的維持且優(yōu)選地也保證合適的措施的引入。測(cè)量裝置優(yōu)選地是激光超聲波(LASUS)測(cè)量裝置，借助于其可能利用特別簡(jiǎn)單地控制的器件且在獲得特別精確的測(cè)量結(jié)果的情況下幾乎無(wú)破壞地且可靠地在線測(cè)量皮爾格冷軋管的壁厚。通常，壁厚不僅在管的固定的位置處被確定。而皮爾格冷軋工藝引起管圍繞其縱軸線的有規(guī)律的扭轉(zhuǎn)。因此，僅通過(guò)測(cè)量裝置的優(yōu)選的固定的布置且通過(guò)管相對(duì)于該測(cè)量裝置的由此實(shí)現(xiàn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可實(shí)現(xiàn)掃過(guò)成形的管的整個(gè)周緣的測(cè)量。此外當(dāng)在管的確定的地點(diǎn)處實(shí)施不止一次測(cè)量、例如在維持規(guī)定的頻率的情況下在整個(gè)成形過(guò)程上實(shí)施多次測(cè)量時(shí)，變得優(yōu)選。因此，通過(guò)檢測(cè)所獲取的測(cè)量數(shù)據(jù)也可利用簡(jiǎn)單的器件使可能的測(cè)量誤差的影響最小化。根據(jù)本發(fā)明的一有利的實(shí)施形式，軋制芯棒支承在至少一個(gè)芯棒支座處，芯棒支座具有至少一個(gè)卡楔(Kle_keil)，經(jīng)由其不僅可引起軋制芯棒的位置調(diào)整而且可引起其在預(yù)先給定的位置中的固定。特別優(yōu)選地，借助于夾緊缸(Klemmzylinder)和/或主軸引起該至少一個(gè)卡楔的運(yùn)動(dòng)。然而，在利用一個(gè)或多個(gè)缸的情況下芯棒支座的位置調(diào)整同樣是有利的。由此提供一種裝置，其在利用可特別簡(jiǎn)單地制造和控制的器件的情況下可實(shí)現(xiàn)軋制芯棒在預(yù)先給定的位置中的精確調(diào)節(jié)和固定。在此，該調(diào)節(jié)無(wú)級(jí)地在每個(gè)任意位置中實(shí)現(xiàn)。此外當(dāng)不僅軋制芯棒可調(diào)節(jié)地布置在根據(jù)本發(fā)明的軋機(jī)中，而且從外面作用到管處的成形工具(優(yōu)選地外輥)同樣如此來(lái)設(shè)置，使得其同樣可調(diào)整時(shí)，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的目的的實(shí)現(xiàn)是特別有利的。通過(guò)外輥的合適的安裝器件(Anstellmittel)，輥隙優(yōu)選地可任意來(lái)調(diào)節(jié)且必要時(shí)被再校正，以便在與軋制芯棒的共同作用中制造帶有盡可能精確的圓形和與預(yù)先給定的外徑值和壁厚值的盡可能小的偏差的管。如果至少一個(gè)從外面作用到管處的成形工具(優(yōu)選地外輥)同樣與測(cè)量裝置相連接，那么這特別有利地被實(shí)現(xiàn)。由此實(shí)現(xiàn)，如果給所有成形工具提供由測(cè)量裝置所采集的測(cè)量數(shù)據(jù)，那么優(yōu)選地可全自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)所有參與成形過(guò)程的成形工具的位置調(diào)整和再校正。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于借助于軋機(jī)制造皮爾格冷軋管的方法，其具有支承在至少一個(gè)芯棒支座處的軋制芯棒以及至少兩個(gè)從外面作用到管處的成形工具以及用于在成形過(guò)程期間確定管的壁厚的測(cè)量裝置。以根據(jù)本發(fā)明的方式，當(dāng)測(cè)量裝置確定壁厚與預(yù)先給定的值或與公差范圍的偏差時(shí)，至少一個(gè)位置調(diào)整裝置經(jīng)由該至少一個(gè)芯棒支座與測(cè)量裝置相連接并且那么進(jìn)行位置調(diào)整。通過(guò)該方法引起開(kāi)頭已與本發(fā)明的第一方面相聯(lián)系地所提及的優(yōu)點(diǎn)和效果。當(dāng)已在成形過(guò)程期間進(jìn)行軋制芯棒的位置調(diào)整且由此優(yōu)選地能夠自動(dòng)地進(jìn)行在成形過(guò)程期間所檢測(cè)的偏差的修正時(shí)，變得特別優(yōu)選。有利地，在管的整個(gè)周緣上確定壁厚，以便由此一方面可確定壁厚的均勻度且另一方面必要時(shí)也可確定管的形狀。根據(jù)本發(fā)明設(shè)置有至少一個(gè)、優(yōu)選地剛好一個(gè)固定的測(cè)量裝置，經(jīng)由其也可在管的整個(gè)周緣上實(shí)現(xiàn)壁厚的測(cè)量。經(jīng)由管的在管的每個(gè)進(jìn)給時(shí)在軋機(jī)內(nèi)實(shí)現(xiàn)的圍繞其縱軸線的部分轉(zhuǎn)動(dòng)(Teildrehung)可利用特別簡(jiǎn)單的器件引起在管的整個(gè)周緣上的測(cè)量數(shù)據(jù)的米集。 當(dāng)除了軋制芯棒之外在需要時(shí)調(diào)整至少一個(gè)從外面作用到管處的成形工具，以便可抵消壁厚與預(yù)先給定的值或與公差范圍的偏差時(shí)，在根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施方案中也變得特別優(yōu)選。


下面參照示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選的實(shí)施形式的兩個(gè)附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明。其中
圖I顯示了根據(jù)本發(fā)明的裝置的示意性的側(cè)視圖；以及 圖2在剖面A-A中顯示了對(duì)在圖I中示出的裝置的示意性的視圖。附圖標(biāo)記清單 I裝置
2軋制芯棒 3芯棒支座 4成形工具 4a外棍 4b外棍 5測(cè)量裝置 6控制單元 7位置調(diào)整裝置 7a卡楔 7b卡楔 8管
9軋制芯棒移動(dòng)的方向箭頭 10夾緊缸加載的方向箭頭 11夾緊缸/液壓缸 12伺服馬達(dá)13主軸移動(dòng)裝置(Spindelhubgeraet)。具體實(shí)施形式
圖I顯示了用于制 造皮爾格冷軋管的裝置1，其中，為此所使用的軋機(jī)具有支承在芯棒支座3處的軋制芯棒2、以及帶有支承在其中的外輥4a和4b的軋機(jī)機(jī)架4。在裝置I作用的情況下實(shí)現(xiàn)管坯的成形，管坯從左向右穿過(guò)裝置I。在錐狀進(jìn)入的軋制芯棒2與外輥4a、4b之間實(shí)現(xiàn)成形成帶有恒定的壁厚(其可在測(cè)量裝置5中被確定)的管8。測(cè)量裝置5經(jīng)由控制單元6與芯棒支座3的位置調(diào)整裝置7相連接且可在操縱位置調(diào)整裝置7時(shí)不僅在箭頭9的方向上而且鑒于軋制芯棒2相對(duì)于外輥4a、4b之間的輥隙的傾斜安裝引起軋制芯棒2的運(yùn)動(dòng)。圖2是在圖I的剖面A-A中對(duì)根據(jù)本發(fā)明的裝置I的位置調(diào)整裝置7的示意性的視圖。芯棒支座3經(jīng)由卡楔7a、7b來(lái)固定。對(duì)于固定所需的力在根據(jù)圖2的實(shí)施例中由可在雙箭頭10的方向上加載的液壓缸11作為夾緊缸來(lái)施加。為了在生產(chǎn)期間成品管壁厚的精修，軋制芯棒2在此典型地根據(jù)箭頭9在軋制方向上和反向于軋制方向被移動(dòng)。自動(dòng)的調(diào)整在此例如由此實(shí)現(xiàn)，即(多個(gè))防止卡楔7a、7b無(wú)意的軸向運(yùn)動(dòng)的夾緊缸被松開(kāi)成使得芯棒支座3由伺服馬達(dá)12經(jīng)由主軸移動(dòng)裝置13 (參見(jiàn)圖I)可在軋制方向上或反向于軋制方向被移動(dòng)。在達(dá)到在箭頭9的方向上所規(guī)定的調(diào)整路徑之后，夾緊缸又被加載以正常的夾緊壓力且成形過(guò)程以慣常的方式繼續(xù)被執(zhí)行。此外，整個(gè)調(diào)整程序不僅可自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)，而且此外甚至也可在軋制過(guò)程期間來(lái)進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種用于借助于軋機(jī)制造皮爾格冷軋管(8)的裝置(I)，其包括支承在至少一個(gè)芯棒支座(3)處的軋制芯棒(2)以及至少兩個(gè)從外面作用到所述管處的成形工具(4)、優(yōu)選地外輥(4a，4b)和用于在成形過(guò)程期間確定所述管(8)的壁厚的測(cè)量裝置(5)，其特征在于，至少一個(gè)位置調(diào)整裝置(7)與所述至少一個(gè)芯棒支座(3)有效連接且所述位置調(diào)整裝置(7)與所述測(cè)量裝置(5)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置(I)，其特征在于，所述位置調(diào)整裝置(7)經(jīng)由控制單元(6)與所述測(cè)量裝置(5)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置(I)，其特征在于，所述控制單元(6)與用于調(diào)節(jié)參數(shù)和/或運(yùn)行參數(shù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器相連接。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置(I)，其特征在于，優(yōu)選地在所述成形過(guò)程期間能夠確定所述壁厚與預(yù)先給定的值或與公差范圍的偏差。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置(I)，其特征在于，所述測(cè)量裝置(5)是激光超聲波(LASUS)測(cè)量裝置。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置(I)，其特征在于，所述至少一個(gè)芯棒支座(3)具有至少一個(gè)卡楔(7a, 7b),經(jīng)由所述卡楔(7a, 7b)不僅能夠引起所述軋制芯棒(2)的位置調(diào)整而且能夠引起其在預(yù)先給定的位置中的固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置(I)，其特征在于，所述至少一個(gè)卡楔(7a，7b)的運(yùn)動(dòng)能夠借助于夾緊缸(11)和/或主軸引起。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置(I)，其特征在于，附加地至少一個(gè)從外面作用到所述管(8)處的成形工具(4)可調(diào)整地布置在所述軋機(jī)中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置(I)，其特征在于，至少一個(gè)從外面作用到所述管(8)處的成形工具(4)同樣與所述測(cè)量裝置(5)相連接。
10.一種用于借助于軋機(jī)制造皮爾格冷軋管(8)的方法，其包括支承在至少一個(gè)芯棒支座(3)處的軋制芯棒(2)以及至少兩個(gè)從外面作用到所述管處的成形工具(4)、優(yōu)選地外輥(4a，4b)和用于在所述成形過(guò)程期間確定所述管(8)的壁厚的測(cè)量裝置(5)，其特征在于，用于所述至少一個(gè)芯棒支座(3)的至少一個(gè)位置調(diào)整裝置(7)與所述測(cè)量裝置(5)相連接，并且如果所述測(cè)量裝置(5)確定所述壁厚與預(yù)先給定的值或與公差范圍的偏差，那么進(jìn)行所述軋制芯棒(2)的位置調(diào)整。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，控制裝置￠)與所述測(cè)量裝置(5)和所述位置調(diào)整裝置(7)相連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，在所述成形過(guò)程期間進(jìn)行所述軋制芯棒(2)的位置調(diào)整。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，進(jìn)行所述壁厚的激光超聲波(LASUS)測(cè)量。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述管(8)的整個(gè)周緣上確定所述壁厚。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，在所述管(8)圍繞其縱軸線的每個(gè)部分轉(zhuǎn)動(dòng)和/或每個(gè)進(jìn)給時(shí)在所述軋機(jī)內(nèi)進(jìn)行至少一個(gè)測(cè)量、優(yōu)選地至少5個(gè)測(cè)量。
16.根據(jù)權(quán)利要求10至15中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，附加地調(diào)整至少一個(gè)從外面作用到所述管(8)處的成形工具(4)，以便抵消管幾何尺寸與預(yù)先給定的值或與公差 范圍的偏差。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于借助于軋機(jī)制造皮爾格冷軋管的方法以及裝置，其包括支承在至少一個(gè)芯棒支座處的軋制芯棒以及至少兩個(gè)從外面作用到管處的成形工具、優(yōu)選地外輥和用于在成形過(guò)程期間確定管的壁厚的測(cè)量裝置，其特征在于，至少一個(gè)位置調(diào)整裝置與該至少一個(gè)芯棒支座有效連接且該位置調(diào)整裝置與測(cè)量裝置相連接。
文檔編號(hào)B21B25/02GK102950150SQ20121029392
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者M.哈弗坎普, M.紹爾蘭, M.貝恩施 申請(qǐng)人:Sms 米爾股份有限公司