带有用于测量管内轮廓的光源的自动化的管成型压力机制造技术

本发明专利技术涉及一种用于使扁平产品(1)成形成槽管或管预制品(2)的装置，其包括用于使扁平产品(1)在待产生的槽管‑或管预制品‑横截面的径向上至少逐步成形的至少一个内成形工具(3)以及用于从外部使扁平产品(1)成形的至少一个外成形工具(4)，其特征在于，为了至少测量槽管‑或管预制品‑内轮廓，至少一个光源(7)和至少一个接收器(8)与至少一个内成形工具(3)相连接。此外，本发明专利技术涉及一种用于使扁平产品(1)成形成槽管或管预制品(2)的方法，其带有用于使扁平产品(1)在待产生的槽管‑或管预制品‑横截面的径向上成形的至少一个内成形工具(3)以及用于从外部使扁平产品(1)成形的至少一个外成形工具(4)，其特征在于，至少一个光源(7)和至少一个接收器(8)与内成形工具(3)相连接并且至少在成形过程期间探测已成形的扁平产品(1)的局部轮廓或形状。

An automated tube forming press with a light source for measuring the inner contour of the tube

The invention relates to a method for flat products (1) to form a groove tube or tube preform (2) of the device, which comprises a flat products (1) to be produced in the radial groove tube or tube preform cross-section at least gradually forming at least one of the forming tool (3) and used from outside of flat products (1) forming tool forming at least one (4), which is characterized in that at least for measuring groove tube or tube preform inner contour, at least one light source (7) and at least one receiver (8) and at least one (forming tool 3) connected. In addition, the invention relates to a method for flat products (1) to form a groove tube or tube preform (2) with the method for flat products (1) to be produced in forming the radial groove tube or tube preform cross section on at least one forming tool (3 and from the outside) for flat products (1) forming tool forming at least one (4), which is characterized in that at least one light source (7) and at least one receiver (8) and (3) in the forming tool and is connected with at least the detection flat products has been formed in the forming process during the period of (1) the local contour or shape.

【技术实现步骤摘要】
带有用于测量管内轮廓的光源的自动化的管成型压力机本申请是于2013年7月26日进入中国国家阶段的专利技术专利申请(中国国家申请号为201180066098.5，专利技术名称“带有用于测量管内轮廓的光源的自动化的管成型压力机”)的分案申请。
本专利技术涉及一种用于使扁平产品(Flachprodukt)成形成槽管(Schlitzrohre)或管预制品(Rohrvorprodukt)的装置以及方法，其包括用于使扁平产品在待产生的槽管-或管预制品-横截面的径向上至少逐步成形的至少一个内成形工具(Innenumformwerkzeug)以及用于从外部使扁平产品成形的至少一个外成形工具。
技术介绍
尤其厚壁的管(例如用于管线应用等)的制造通常通过使扁平产品逐步成形成所谓的槽管而实现。在第一情况中，将板材螺旋形地卷绕成使得其侧棱彼此贴靠并且通过引入螺旋形的焊缝来产生带有圆形横截面的管。在一备选的制造过程中，实现扁平产品在其整个长度上逐步成形成带有大致圆形的横截面的最终管形的产品，其最后通过引入纵缝从槽管或管预制品变成管。扁平产品的成形通常同样以两个步骤实现，其中，第一成形导致带有相应于多边形的顺序的轮廓的预制品。然后在第二步骤中借助于膨胀器(Expander)实现横截面的几乎圆形的轮廓。借助于自由弯曲冲模(Freibiegestempel)和通常两个支座(Gegenlager)或下模(Unterwerkzeug)(例如以下横梁的形式)，使扁平产品在上述第一成形步骤中局部成形并且通过许多这样的成形操作的串联获得工件的最终所期望的形状。就此而言，专家通常提及管横截面的二维的“轮廓”和整个管、槽管或管预制品的三维的“形状”。该成形在此常常根据操作人员的经验值实现，其中，扁平产品在成形时的定位以及在每个区段中相应的变形程度的调整以大量经验为前提。当应使带有不同的强度和相应不同的成形特性的钢材成形成槽管时，该过程变得更加复杂。因此这样的槽管的工业制造由于多个干扰量(例如板材厚度波动和批次波动以及在成形之后的回弹)而是明显复杂的过程。例如在带有“VorrichtungzumHerstellenvonRohrenausBlechtafeln”题目的文件DE10232098B4中说明了一种用于由这样的板材制造管的装置。因此在专业领域中存在期望，能够使这样的复杂的成形过程尽可能自动化并且同时能够制造带有与所期望的轮廓、优选地横截面的圆度、最后还有在整个长度上所期望的形状尽可能小的偏差的管横截面，以便一方面满足市场的所有质量要求而另一方面不使接下来的焊接过程变困难。
技术实现思路
由此出发，本专利技术的目的是提供一种用于使扁平产品成形成槽管或管预制品的装置以及方法，其使能够尽可能独立于待成形的扁平产品的厚度和材料特性进行经常检查且最后还使成形过程自动化。在根据本专利技术的意义中。在根据本专利技术的意义中，至少一个光源、例如超级发光二极管或白光源和至少一个接收器与至少一个成形工具相连接并且用于测量槽管-或管预制品-内轮廓。在根据本专利技术的意义中，应用任何包括光源和接收器的光学测量仪。然而当测量仪包括激光源和激光探测器时，是优选的。由此提供一种装置，其利用特别精确地工作的器件允许高精度地检查相应的成形步骤、直至最后检查整个横截面的轮廓、优选地槽管或管预制品的形状。此外，该测量快速地实现并且可节省结构空间地被集成到通常应用的开头所说明的类型的管成型压力机(Rohrformpresse)中，而不干扰成形过程本身。根据测量结果，最后可优选地在线且全自动地连续地来检查任何局部的、逐步的成形过程或者整个成形过程并且必要时实现校准。成形过程的这样的优选的自动化(在其中实现各个成形步骤的结果的持久跟踪)总地来说允许有效的方法指导且与至今实际的根据设备操作者的经验值的成形相比允许原材料非常受控制地成形成带有限定的轮廓或形状的成形板结构。最后可更快速地且更精确地来补偿偏差并且可明显更可靠地且更精确地来制造成形板结构。这最终导致在生产时更少的废品并且因此也由于更小的人员需求还导致成本节省。由于控制和调节有规律地根据各个成形步骤或整个成形过程的结果实现，此外可无延迟地来补偿干扰量，如在该过程的提前建模中的不精确性或材料波动。为此，光源将光结构、尤其点、线或图案投影到至少部分成形的扁平产品的内表面上。可特别优选地在地点上和/或时间上来改变该光结构。散射的光结构的探测和评估通过接收器且优选地利用合适的控制单元实现，由此那么使槽管或管预制品的(二维的)轮廓和此外优选地还有(三维的)形状的确定成为可能。当内成形工具是管成型压力机的成形撑(Umformschwert)的一部分时，是特别有利的。在该成形过程中(其各个步骤大致在图1中示出)，成形撑、特别是与该撑相连接的工具升降式地下降到通常置于两个支座上的扁平产品上。成形然后根据支座彼此间的距离、成形撑本身的轮廓以及成形撑的行程实现。该成形逐步地实现成槽管的或管预制品的期望的横截面轮廓或形状。优选地，支座彼此间的距离或成形撑和支座彼此间的相对位置以及其曲率在槽管或管预制品的长度上也能够是可改变的，以便由此针对性地影响成形结果。刚好在该成形过程(其由大量串联的成形过程组成)中特别有利地应用根据本专利技术的装置和根据本专利技术的方法，因为特别是在成形过程结束和成形撑从已成形的扁平产品抬起之后可特别简单地且可靠地来确定局部成形、尤其弯曲。此外当至少一个光源和至少一个光学接收器集成在共同的传感装置中时，是优选的。由此，特别有利地来支持或实现测量设备整体的模块式结构和节省空间的应用。结果留有一装置，在其中激光传感装置可如此节省空间地被安装在成形工具处，使得完全不妨碍成形过程。根据本专利技术的装置的一设计形式特别优选，在其中分别一个光源和分别一个接收器、优选地各一个集成的传感装置安装在成形撑的每侧处。此外当光源、优选地与接收器共同地可旋转地安装在内成形工具处时，就此而言是优选的。由此在装置方面使能够，单个光源相应至少可对半个槽管-或管预制品-横截面获取期望的测量结果。一装置特别优选，在其中布置在撑处的成形工具具有一个或多个槽或孔，光线穿过其也可在本身局部成形的区域中打到工件的内表面上。由此使必要时还在成形过程本身期间能够精确确定工件的轮廓和/或形状。因此提供一装置，其利用特别简单的器件且不必修改内成形工具、尤其成形撑的结构形式允许待产生的产品的整个横截面的测量。当多于两个光源和接收器、优选地上面所说明的类型的传感装置在槽管或管预制品的长度上优选地等距分布地来布置时，是优选的。由此可保证，在管的长度上可靠地不仅维持端面的圆度而且维持对管的质量的质量要求。在制造带有18米长度的槽管时，通常使用大约15个成形工具，其布置在共同的成形撑处。以分布在该长度上的方式，可利用三个优选地彼此等距地布置的测量仪以足够的精度在槽管的整个长度上来确定已成形的扁平产品的轮廓或形状。在管的端面的区域中要求尽可能精确的圆度以允许在没有事先的轮廓匹配的情况下将两个管彼此焊接，而在管的长度上允许与该规定的形状仅较小的标准偏差、所谓的椭圆度。当光源优选地与接收器共同地高度可调整地安装在内成形工具处时，是优选的。这尤其对于带有成形撑的管成型压力机特别有利地提高了在扁平产品成形成带有不同的管横截面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使扁平产品(1)成形成槽管或管预制品(2)的装置，其包括用于使所述扁平产品(1)在待产生的槽管‑或管预制品‑横截面的径向上至少逐步成形的至少一个内成形工具(3)以及用于从外部使所述扁平产品(1)成形的至少一个外成形工具(4)，其特征在于，为了至少测量槽管‑或管预制品‑内轮廓，至少一个光源(7)和至少一个接收器(8)与至少一个内成形工具(3)相连接，所述光源(7)和所述接收器(8)用于测量所述槽管‑或管预制品‑内形状。

【技术特征摘要】
2011.01.27 DE 102011009660.41.一种用于使扁平产品(1)成形成槽管或管预制品(2)的装置，其包括用于使所述扁平产品(1)在待产生的槽管-或管预制品-横截面的径向上至少逐步成形的至少一个内成形工具(3)以及用于从外部使所述扁平产品(1)成形的至少一个外成形工具(4)，其特征在于，为了至少测量槽管-或管预制品-内轮廓，至少一个光源(7)和至少一个接收器(8)与至少一个内成形工具(3)相连接，所述光源(7)和所述接收器(8)用于测量所述槽管-或管预制品-内形状。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述内成形工具(3)是管成型压机的成形撑。3.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述光源(7)是激光源。4.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，至少一个光源(7)和至少一个接收器(8)集成在共同的传感装置(5)中。5.根据权利要求2至4所述的装置，其特征在于，分别一个光源(7)和分别一个接收器(8)、优选地各一个传感装置(5)安装在所述成形撑(3)的每侧处。6.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述光源(7)优选地与所述接收器(8)共同地可旋转地安装在所述内成形工具(3)处。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述光源(7)的旋转范围允许以光(6)扫过至少半个管-或管预制品-横截面。8.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述光源将光结构、优选地点或线、相当优选地图案投影到所述槽管或管预制品的内表面上。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述光结构能够在地点上和/或时间上变化。10.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述光源(7)优选地与所述接收器(8)共同地在高度上可移动地安装在所述内成形工具(3)处。11.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述接收器(8...

【专利技术属性】
技术研发人员：M克劳豪森，M科尔贝，R罗伦茨，U费尔德曼，J范桑滕，J福克森，
申请(专利权)人：SMS米尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE