监视材料调整用机械的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开多种系统、检测条带材料中的材料弯曲的方法。该系统，包括：多个工作辊，其用于处理连续的条带材料；传感器组件，其位于所述工作辊的出口的下游，并测量所述条带材料的上表面与第一基准位置之间的第一测量距离；以及控制器，其确定所述第一测量距离与预定距离之间的差值，以便检测所述条带材料中的长弓曲。

A mechanical method and device for monitoring material adjustment

The invention discloses a plurality of systems and a method for bending material in strip material. The system includes a plurality of work rolls used for processing continuous strip materials, sensor assemblies, downstream of the exit of the work roll, and measuring the first measurement distance between the upper surface of the strip material and the first reference position, and the controller to determine the first measurement distance and the predetermined distance. The difference between them is to detect the long bow in the strip material.

【技术实现步骤摘要】
监视材料调整用机械的方法和装置本申请是2014年3月17日提交、专利技术名称为“监视材料调整用机械的方法和装置”、申请号为201410098841.0的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术总体涉及材料调整用机械，并且更具体地说，涉及监视材料调整用机械的方法和装置。
技术介绍
长久以来，材料调整机用于与批量生成或制造系统相结合地处理条带材料。在制造系统中，典型地从条带材料(例如，金属)的卷料中移除条带材料。然而，开卷的(uncoiled)金属或条带材料可能因形状缺陷或内部残留应力而具有某些不期望的特性，例如纵向卷曲(coilset)、长弓曲(longbow)、横向翘曲(crossbow)等，该形状缺陷或内部残留应力是由条带材料的制造处理和/或以卷绕结构储存条带材料造成的。为了获得期望的材料状态，需要在滚扎成型机械、冲压机械、激光切割器和/或其它机械中的后续处理之前对从卷料中移除的条带材料进行调整(例如，平坦化和/或整平)。为了使部件生产最优化，条带材料应沿其截面和纵向长度具有均匀的平坦度并且不具有任何形状缺陷和内部残留应力。当条带材料从卷绕辊上开卷时，平坦机和/或整平器可以显著地平坦化条带材料以消除形状缺陷和/或释放内部残留应力。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供了一种系统，包括：多个工作辊，其用于处理条带材料；第一传感器，其检测所述条带材料的上表面与第一基准位置之间的第一距离；第二传感器，其检测所述条带材料的上表面与第二基准位置之间的第二距离；以及控制器，其确定所述第一距离与所述第二距离之间的差值，以便检测所述条带材料中的材料弯曲。根据本专利技术的另一方面，提供了一种检测条带材料中的材料弯曲的方法，所述方法包括：经由多个工作辊处理条带材料；在所述条带材料的第一位置处获取当所述条带材料离开所述工作辊时所述条带材料的上表面与第一基准点之间的第一距离值；在所述条带材料的第二位置处获取当所述条带材料离开所述工作辊时所述条带材料的上表面与第二基准点之间的第二距离值；以及比较所述第一距离值与所述第二距离值，以检测所述条带材料的材料弯曲。根据本专利技术的又一方面，提供了一种存储有指令的机器可读取介质，当执行所述指令时，使所述机器：在所述条带材料的第一位置处获取当所述条带材料离开多个工作辊时所述条带材料的上表面与第一基准点之间的第一距离值；在所述条带材料的第二位置处获取当所述条带材料离开所述工作辊时所述条带材料的上表面与第二基准点之间的第二距离值；以及比较所述第一距离与所述第二距离，以检测所述条带材料的材料弯曲。附图说明图1示出了处于卷绕状态的示例性条带材料(带材)。图2A是根据本专利技术的教导而构造的示例性制造系统的侧视图，该示例性制造系统具有构造为处理移动的条带材料的示例性整平器。图2B是图2A中的示例性整平器的平面图。图3示出了图2A和图2B中的示例性整平器的工作辊的构造实例。图4是图2A、图2B和图3中的示例性整平器的正视图。图5是图2A、图2B、图3和图4中的示例性整平器的放大视图，其中示出了根据本专利技术的教导而构造的示例性弓曲检测系统。图6示出了可用于操作图2A、图2B、图3至图5中的示例性整平器的示例性系统。图7示出了实现图6中的示例性系统的示例性方法的流程图。图8是用于实施本专利技术所描述的示例性方法和装置的示例性处理器平台的框图。具体实施方式图1示出了处于卷绕形态(或状态)102的条带材料100。作为在卷绕期间对条带材料100进行纵向张紧的结果和/或在一段时间里保持卷绕形态102的结果，卷绕的条带材料经常显示出不期望的材料状态。具体地说，通常在高的张力下执行卷筒式缠绕(卷绕)处理，这可能导致通常被称为纵向卷曲的状态。如果纵向卷曲显著，则纵向卷曲自身可能表现出通常被称为长弓曲(例如，向上弓曲、向下弓曲)的导致条带材料100沿其纵轴线呈现弯曲(例如，凹进)的状态。长弓曲例如是由于因条带材料100处于卷绕形态102而导致的沿着条带材料100的纵向长度L的表面与表面间的长度差异而产生的。换言之，条带材料100沿着条带材料100的纵向L存在弯曲(例如，卷曲或弧形的轮廓)。在条带材料100从卷料或卷辊10上开卷后的开卷状态或形态下呈现出这种不期望的状态。例如，由于处于卷绕形态102，因此相对于条带材料100的内表面或底表面108，条带材料100的上表面106较长(例如，沿着条带材料100的纵向长度L而弯曲)。当未卷绕部分104被拉直时，较长的上表面106导致较短的底表面108发生卷曲或弯曲(即，长弓曲)。利用整平或平坦化技术，可以基本消除诸如长弓曲等不期望的材料状态。基于条带材料对施加在其上的应力(例如，施加在条带材料上的载荷或力的大小)起反应的方式来实施整平和/或平坦化技术。例如，条带材料100的结构和特性发生改变的程度部分地取决于施加在条带材料100上的载荷、力或应力的大小。整平器典型地借助一系列工作辊使条带材料向前和向后弯曲，以通过永久地改变条带材料100的记忆来减小内应力。更具体地说，工作辊定位或嵌设在使条带材料发生塑性变形所需的顶压(plunge)深度位置。例如，可通过诸如条带材料的厚度、条带材料的屈服强度、条带材料的组成和/或工作辊的直径等已知的材料特性来确定该顶压深度位置。随着材料进入整平机械，工作辊在顶压深度位置施加顶压力以使条带材料100发生塑性变形。利用相对小的顶压力来弯曲条带材料100，这使得条带材料100被保持在弹性阶段，从而条带材料100中的残留应力保持不变。为了显著地减小或消除残留应力，在条带材料的整个厚度上来张紧条带材料100，将条带材料100张紧为超过弹性阶段并达到塑性阶段。使金属从弹性状态改变到塑性状态所需的力的大小是周知的屈服强度。可以提高施加在条带材料100上的顶压力，以使材料从弹性阶段转变为塑性阶段，从而显著地减小或消除条带材料100的导致不期望的特性或变形(例如，诸如纵向卷曲和/或长弓曲等)的残留应力。具体地说，施加在条带材料100上的力或载荷的小的提高可能会产生相对大的张紧量(即，变形)。尽管条带材料100的屈服强度是恒定的，但是与弯曲或张紧条带材料100的前缘110以超过条带材料100的屈服强度所需的力相比，纵向卷曲的影响可能需要更大的力来弯曲或张紧条带材料100的后缘112以超过条带材料100的屈服强度。然而，在一些实例中，如果以大的顶压力来处理条带材料100(例如，将过大的顶压力施加到条带材料100上)，则顶压力可能导致上表面106朝向底表面108卷曲(即，向上弓曲)。另外地或者作为选择，纵向卷曲可能会沿着条带材料100的宽度W而变化(例如，在各个周缘114和116之间)。结果，当条带材料100从卷辊10上开卷时，仅基于顶压深度位置来嵌设工作辊可能不能解决沿着条带材料100的不同部分(例如，长度)所需要的顶压力的变化。换言之，当条带材料100从卷辊10上开卷时，可能需要不同大小的力(例如，竖直力)来调整条带材料100(例如，张紧条带材料以超过其屈服强度，或者防止过度张紧)。例如，由工作辊的顶压深度位置所提供的不足的顶压力可能不能使条带材料100的一部分张紧或拉伸为超过条带材料100的屈服点，这可能导致条带材料100的未张紧部分中的内应力发生相对较小或相对忽略不计的永久改变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：多个工作辊，其用于处理连续的条带材料；传感器组件，其位于所述工作辊的出口的下游，并测量所述条带材料的上表面与第一基准位置之间的第一测量距离；以及控制器，其确定所述第一测量距离与预定距离之间的差值，以便检测所述条带材料中的长弓曲。

【技术特征摘要】
2013.03.15 US 13/839,8091.一种系统，包括：多个工作辊，其用于处理连续的条带材料；传感器组件，其位于所述工作辊的出口的下游，并测量所述条带材料的上表面与第一基准位置之间的第一测量距离；以及控制器，其确定所述第一测量距离与预定距离之间的差值，以便检测所述条带材料中的长弓曲。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述预定距离是当所述条带材料具有期望的平坦特性时所述传感器组件的所述第一基准位置与所述条带材料的所述上表面之间的基准距离。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述预定距离包括当所述条带材料基本上没有长弓曲时确定的所述条带材料的所述上表面与所述传感器组件的所述第一基准位置之间的已校准高度。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器组件用于测量所述条带材料的所述上表面与所述第一基准位置之间的第二测量距离，当所述条带材料离开所述工作辊时，在至少两个不同位置处测量所述第一测量距离和所述第二测量距离，并且所述控制器将所述第一测量距离和所述第二测量距离与所述预定距离进行比较，以便检测所述条带材料中的长弓曲。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器组件用于测量所述条带材料的所述上表面与第一基准位置之间的第二测量距离，所述第一测量距离和所述第二测量距离是当所述条带材料离开所述工作辊时在至少两个不同时间测量的，并且所述控制器将所述第一测量距离和所述第二测量距离与所述预定距离进行比较，以便检测所述条带材料中的长弓曲。6.根据权利要求1所述的系统，还包括顶压量调节器，所述顶压量调节器在所述差值偏离阈值时调节所述工作辊的顶压深度。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器组件包括仅一个传感器。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器组件安装在与所述出口附近的工作辊的中心轴线相距横向距离处。9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述横向距离在大约6英寸到24英寸之间。10.一种检测条带材料中的材料弯曲的方法，所述方法包括：经由定位在装置的入口与出口之间的多个工作辊处理条带材料；当所述条带材料离开所述工作辊时，经由位于所述装置的所述出口下游的传感器组件获取所述条带材料的上表面与第一基准位置之间的第一测量距离；经由控制器将所述第一测量距离和预定基准距离进行比较；判断所述第一测量距离与所述预定基准距离之间的差值是否偏离阈值；以及响应于判断出所述第一测量距离与所述预定基准距离之间的差值偏离所述阈值，检测所述条带材料中的长弓曲。11.根据权利要求10所述的方法，还包括：在所述第一测量距离与所述预定基准距离之间的差值偏离所述阈值的情况下调节所述工作辊的顶压深度。12.根据权利要求10所述的方法，还包括：当所述条带材料基本上没有长弓曲时通过校准所述条带材料的所述上表面与所述传感器组件的基体之间的高度来确定所述预定基准距离。13.根据权利要求10所述的方法，还包括：当所述条带材料离开所述工作辊时，获取所述传感器组件与位于所述装置的所述出口下游的所述条带材料的上表面之间的第二测量距离。14.根据权利要求13所述的方法，还包括：当所述条带材料离开所述装置时，在两个不同时间获取所述第一测量距离和所述第二测量距离。15.根据权利要求13所述的方法，还包括：比较所述第一测量距离和所述第二测量距离，以便检测所述条带材料中的长弓曲。16.根据权利要求15所述的方法，其中，比较所述第一测量距离和所述第二测量距离包括计算所述第一测量距离与所述第二测量距离之间的差值。17.根据权利要求16所述的方法，其中，比较所述第一测量距离和所述第二测量距离还包括将所...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷戈里·S·史密斯，克拉伦斯·B·考克斯三世，
申请(专利权)人：布拉德伯里公司，
类型：发明
国别省市：美国,US