Sistema para controlar la deformación de extremo en un proceso de laminación con rodillos,

que comprende:

una interfaz de almacenamiento (1406) configurada para recuperar un valor de posición de rodillo de una memoria; un ajustador de rodillo de ala (1408) acoplado comunicativamente a la interfaz de almacenamiento (1406) y configurado para obtener el valor de posición de rodillo de la interfaz de almacenamiento (1406) y cambiar una posición de un rodillo basándose en el valor de posición de rodillo; un comparador (1402) acoplado comunicativamente a la interfaz de almacenamiento (1406) y configurado para obtener un valor de tolerancia de deformación de extremo de la interfaz de almacenamiento (1406); una interfaz de sensor (1410) acoplada comunicativamente al comparador (1412) y configurada para comunicar un valor de medición de deformación de extremo al comparador (1412), en el que el comparador (1412) está configurado para comparar el valor de tolerancia de deformación de extremo con el valor de medición de deformación de extremo, y en el que el valor de posición de rodillo se determina basándose en la comparación del valor de tolerancia de deformación de extremo y el valor de medición de deformación de extremo; y un detector de posición de componente (1404) configurado para detectar un componente.

Sistema para controlar la deformación de extremo en procesos de laminación con rodillos

Campo de la descripción

La presente descripción se refiere en general a procesos de laminación con rodillos y, más particularmente, a métodos y a un aparato para controlar la deformación de extremo en procesos de laminación con rodillos.

Antecedentes

Los procesos de laminación con rodillos se usan normalmente para fabricar componentes conformados tales como vigas estructurales, revestimientos, estructuras dúctiles, y/o cualquier otro componente que tiene un perfil conformado. Un proceso de laminación con rodillos puede implementarse usando una máquina o sistema de laminación con rodillos que tiene una pluralidad secuenciada de pasadas de conformación. Cada una de las pasadas de conformación incluye normalmente un conjunto de rodillos configurado para moldear, conformar, doblar, y/o plegar un material en movimiento. El número de pasadas de conformación requerido para conformar un componente puede estar dictado por las características de material del material (por ejemplo, la resistencia del material) y la complejidad del perfil del componente conformado (por ejemplo, el número de dobleces, pliegues, etc. necesarios para producir un componente terminado) . El material en movimiento puede ser, por ejemplo, un material de banda metálico que se desenrolla de material de banda bobinado y se mueve a través del sistema de laminación con rodillos. A medida que el material se mueve a través del sistema de laminación con rodillos, cada una de las pasadas de conformación realiza una operación de doblado y/o plegado en el material para conformar progresivamente el material para conseguir un perfil deseado. Por ejemplo, el perfil de un componente en forma de C (ampliamente conocido en la técnica como CEE) tiene el aspecto de la letra C cuando se mira a un extremo del componente en forma de C.

Un proceso de laminación con rodillos puede basarse en proceso de poscorte o en un proceso de precorte. Un proceso de poscorte implica desenrollar un material de banda de una bobina y alimentar el material de banda a través de un sistema de laminación con rodillos. En algunos casos, el material de banda en primer lugar se nivela, aplana, o acondiciona de otro modo antes de entrar en el sistema de laminación con rodillos. Una pluralidad de operaciones de doblado y/o plegado se realiza en el material de banda a medida que se mueve a través de las pasadas de conformación para producir un material conformado que tiene un perfil deseado. El material conformado entonces se retira de la última pasada de conformación y se mueve a través de una prensa de corte o cizalla que corta el material conformado en secciones que tienen una longitud predeterminada. En un proceso de precorte, el material de banda se pasa a través de una prensa de corte o cizalla antes de entrar en el sistema de laminación con rodillos. De esta manera, piezas de material conformado que tienen una longitud predeterminada se procesan individualmente por el sistema de laminación con rodillos.

Los materiales conformados o componentes conformados se fabrican normalmente para cumplir con valores de tolerancia asociados con ángulos de doblado, longitudes de material, distancias de una curva a otra, etc. En particular, los ángulos de doblado que se desvían de un ángulo deseado suelen estar asociados con una cantidad de deformación de extremo. En general, la deformación de extremo puede manifestarse en componentes conformados como una estructura que está doblada hacia dentro o hacia fuera respecto a una posición nominal deseada. Por ejemplo, un sistema de laminación con rodillos o parte del mismo puede estar configurado para realizar un doblez de 90 grados en un material para producir un perfil en forma de L. El sistema de laminación con rodillos puede estar configurado para conformar el perfil en forma de L de modo que las paredes del componente conformado que tiene un perfil en forma de L formen un ángulo de 90 grados dentro de, por ejemplo, un valor de tolerancia de deformación de extremo de +/-5 grados. Si la primera estructura y la segunda estructura no forman en ángulo de 90 grados, se dice que el componente conformado tiene deformación de extremo. Un componente conformado puede tener deformación de extremo hacia dentro, deformación de extremo hacia fuera, o ambas tal como, por ejemplo, deformación de extremo hacia dentro en un extremo de entrada y deformación de extremo hacia fuera en un extremo de salida. La deformación de extremo hacia dentro normalmente es resultado de exceso de conformación y la deformación de extremo hacia fuera normalmente es resultado de falta de conformación. De manera adicional o alternativa, la deformación de extremo puede ser resultado de características de material tales como, por ejemplo, una característica de resistencia de deformación elástica o permanente de un material. Por ejemplo, un material puede salir de la deformación (es decir, tender a volver a su forma anterior a la operación de conformación) tras salir de una pasada de laminación con rodillos y/o un sistema de laminación con rodillos.

La deformación de extremo suele ser una característica de componente no deseable y puede ser problemática en muchas aplicaciones. Por ejemplo, suelen usarse materiales conformados en aplicaciones estructurales tales como construcción de edificios. En algunos casos, los cálculos de resistencia y soporte estructural se realizan basándose en la resistencia esperada de un material conformado. En estos casos, los valores de tolerancia tales como los valores de tolerancia de deformación de extremo son muy importantes porque están asociados con una resistencia esperada de los materiales conformados. En otros casos, controlar los valores de tolerancia de deformación de extremo es importante cuando se interconecta (por ejemplo, suelda) un componente conformado con otro componente conformado. La interconexión de componentes conformados normalmente requiere que los extremos de los componentes conformados sean sustancialmente similares o idénticos.

Los métodos tradicionales para controlar la deformación de extremo normalmente requieren una cantidad significativa de tiempo de preparación para controlar la deformación de extremo uniformemente a través de todo un componente conformado. Algunos sistemas de laminación con rodillos no pueden controlar la deformación de extremo uniformemente a través de todo a componente conformado. En general, un método conocido para controlar la deformación de extremo implica cambiar las posiciones de conjuntos de rodillos de pasadas de conformación, moviendo un material a través de las pasadas de conformación, midiendo la deformación de extremo de los componentes conformados, y reajustando las posiciones de los conjuntos de rodillos basándose en la deformación de extremo medida. Este proceso se repite hasta que los conjuntos de rodillos se ajustan en una posición que reduce la deformación de extremo para que esté dentro de una tolerancia de deformación de extremo especificada. Los conjuntos de rodillos permanecen entonces en una posición fija (es decir, ajuste estático) a través de toda la operación del sistema de laminación con rodillos. Otro método conocido para controlar la deformación de extremo implica añadir un accesorio enderezador o accesorio de deformación de extremo en línea con las pasadas de conformación de un sistema de laminación con rodillos. El accesorio enderezador o accesorio de deformación de extremo incluye uno o más rodillos inactivos que se ajustan en una posición fija y aplican presión a superficies con extremos deformados de un componente conformado para reducir la deformación de extremo. Desgraciadamente, los métodos de control de deformación de extremo estáticos o fijos, tales como los descritos anteriormente, permiten que la deformación de extremo varíe a lo largo de la longitud de los componentes conformados.

El documento FR 2 766 740 A1 da a conocer la comparación del perfil de un material frente a una referencia, y el ajuste de los rodillos en consecuencia para conseguir un perfilado preciso. El perfil se mide a medida que pasa a través de la máquina y se compara con un perfil de referencia para determinar la desviación del perfil requerido. Los rodillos posteriores de la máquina se controlan entonces para corregir el perfil y hacer que coincida con el perfil requerido de referencia.

Breve descripción de la invención

Con vistas a mejorar los enfoques conocidos, particularmente los mencionados anteriormente, la presente invención proporciona un objeto según las reivindicaciones independientes.... [Seguir leyendo]

1. Sistema para controlar la deformación de extremo en un proceso de laminación con rodillos, que comprende:

una interfaz de almacenamiento (1406) configurada para recuperar un valor de posición de rodillo de una memoria; un ajustador de rodillo de ala (1408) acoplado comunicativamente a la interfaz de almacenamiento (1406) y configurado para obtener el valor de posición de rodillo de la interfaz de almacenamiento (1406) y cambiar una posición de un rodillo basándose en el valor de posición de rodillo; un comparador (1402) acoplado comunicativamente a la interfaz de almacenamiento (1406) y configurado para obtener un valor de tolerancia de deformación de extremo de la interfaz de almacenamiento (1406) ; una interfaz de sensor (1410) acoplada comunicativamente al comparador (1412) y configurada para comunicar un valor de medición de deformación de extremo al comparador (1412) , en el que el comparador (1412) está configurado para comparar el valor de tolerancia de deformación de extremo con el valor de medición de deformación de extremo, y en el que el valor de posición de rodillo se determina basándose en la comparación del valor de tolerancia de deformación de extremo y el valor de medición de deformación de extremo; y un detector de posición de componente (1404) configurado para detectar un componente.

2. Sistema según la reivindicación 1, en el que el ajustador de rodillo de ala (1408) está configurado para cambiar la posición del rodillo (1002, 1004) en respuesta a que el detector de posición de componente (1404) detecta el componente.

3. Sistema según la reivindicación 1, en el que la interfaz de sensor (1402) está configurada para acoplarse comunicativamente a al menos uno de un transductor de desplazamiento de tensión lineal, un sensor óptico, un sensor de láser, un sensor de proximidad, o un sensor ultrasónico.

4. Sistema según la reivindicación 1, en el que el componente es un larguero que tiene al menos una estructura de ala; y en el que el valor de medición de deformación de extremo indica al menos uno de un exceso de conformación o una falta de conformación de la estructura de ala.

5. Sistema según la reivindicación 1, en el que el ajustador de rodillo de ala (1408) está configurado para acoplarse comunicativamente a un sistema de ajuste de posición (1008) y a un codificador lineal (1006) .

6. Sistema según la reivindicación 1, en el que el ajustador de rodillo de ala (1408) está configurado para cambiar la posición del rodillo (1002, 1004) inclinando o haciendo pivotar el rodillo (1002, 1004) .

7. Medio accesible por máquina que tiene instrucciones almacenadas en el mismo que, cuando se ejecutan, hacen que una máquina de laminación con rodillos:

detecte un material en movimiento a través de un proceso de laminación con rodillos; varíe una posición de un rodillo para cambiar una característica de deformación de extremo del material a medida que el material se mueve a través del proceso de laminación con rodillos; en el que el material es un componente conformado; obtenga un valor de medición de deformación de extremo asociado con el material y un valor de tolerancia de deformación de extremo; compare el valor de medición de deformación de extremo con el valor de tolerancia de deformación de extremo; y determine un valor de posición de rodillo basándose en la comparación del valor de medición de deformación de extremo y el valor de tolerancia de deformación de extremo; y varíe la posición del rodillo en respuesta a la comparación del valor de medición de deformación de extremo y el valor de tolerancia de deformación de extremo.

8. Medio accesible por máquina según la reivindicación 7 que tiene instrucciones almacenadas en el mismo que, cuando se ejecutan, hacen que la máquina almacene el valor de posición de rodillo en una base de datos.

9. Medio accesible por máquina según la reivindicación 8 que tiene instrucciones almacenadas en el mismo que, cuando se ejecutan, hacen que la máquina recupere el valor de posición de rodillo de la base de datos basándose en información de identificación de material asociada con el material.

10. Medio accesible por máquina según la reivindicación 7, en el que el valor de medición de deformación de extremo está asociado con al menos una de una condición de deformación de extremo hacia dentro y una condición de deformación de extremo hacia fuera.

11. Medio accesible por máquina según la reivindicación 7 que tiene instrucciones almacenadas en el mismo que, cuando se ejecutan, hacen que la máquina determine una ubicación del material dentro del proceso de laminación con rodillos.

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12. Medio accesible por máquina según la reivindicación 11 que tiene instrucciones almacenadas en el mismo que, cuando se ejecutan, hacen que la máquina varíe automáticamente la posición del rodillo basándose en la ubicación del material dentro del proceso de laminación con rodillos.

13. Medio accesible por máquina según la reivindicación 7 que tiene instrucciones almacenadas en el mismo que, cuando se ejecutan, hacen que la máquina varíe automáticamente la posición del rodillo según al menos una de una velocidad de rodillo deseada, una pendiente de rampa de rodillo deseada, y una aceleración de rodillo deseada.

14. Medio accesible por máquina según la reivindicación 7 que tiene instrucciones almacenadas en el mismo que, cuando se ejecutan, hacen que la máquina varíe automáticamente un ángulo del rodillo.

15. Medio accesible por máquina según la reivindicación 7 que tiene instrucciones almacenadas en el mismo que,

cuando se ejecutan, hacen que la máquina varíe automáticamente la posición del rodillo basándose en una característica de material del material.