驱动材料修整机的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及驱动材料修整机的方法和装置。示例性装置包括：用于加工带状材料的第一组工作辊和用于加工该带状材料的第二组工作辊。该示例性装置还包括用于驱动第二组工作辊的马达。该马达应向第二组工作辊施加第一转动转矩，该第一转动转矩不同于向第一组工作辊施加的第二转动转矩。

【技术实现步骤摘要】

本公开总体上涉及材料修整(conditioning)机，更具体地说，涉及用于驱动材料修整机的装置和方法。
技术介绍
材料修整机已经长期用于对与大规模产生或制造系统相关联地使用的带状材料进行加工。在制造系统中，往往从大量成卷的带状材料(例如金属)取下带状材料。然而，带状材料可能因带状材料的制造工序和/或按卷绕结构存贮带状材料所造成的形状缺陷和内部残余应力而具有某些令人不快的特性，例如卷绕状、弩状、边缘起伏和中心扣状(buckle)等。利用滚轧机(rolling mill)来进行制造带状材料，滚轧机通过将厚料板传递通过一系列辊(roller)而将该厚料板辗平成带状材料。一旦被辗平，往往将带状材料卷起为卷筒以易于加工。当带状材料通过滚轧机时，由于带状材料受到横过其宽度方向施加的不均匀力，因而在该带状材料内出现形状缺陷和内部残余应力。通常使用激光和/或等离子切割机来切割带状材料，并且在切割高质量的、基本上平坦的材料时激光和/或等离子切割机有最佳效果。内部残余应力可以造成带状材料中的扭曲或弓状，这对于用来切割带状材料的激光切割机和/或等离子切割机可能特别有害。例如，当使激光切割机和/或等离子切割机的切割头非常接近带状材料的表面时，带状材料的任何不平坦部分都有可能撞击并损坏切割头。而且，当在激光和/或等离子切割工序期间切断部分带状材料时，内部残余应力可以导致带状材料变形并且导致损坏激光切割机和/或等离子切割机的切割头。另外，切割的质量将随着材料平坦度的改变而改变。为了最优化部件生产，带状材料沿其截面和纵向长度应当具有均匀-->的平坦度，并且没有任何形状缺陷和任何内部残余应力。为了在从卷筒取下带状材料时制备生产中使用的带状材料，可以在后继工序(例如压印、冲孔、等离子切割、激光切割等)之前修整该带状材料。校平器(leveler)是可以在从盘卷筒拉出带状材料时基本上轧平该带状材料(例如消除形状缺陷并且释放内部残余应力)的公知机器。校平器往往通过一系列工作辊而使得带状材料来回弯曲，从而通过永久地改变带状材料的记忆来减小内部应力。通常，在通过校平器加工带状材料时，利用恒定的速度和转动转矩来驱动该校平器的工作辊。然而，向工作辊施加恒定转矩和恒定速度可能仅仅对于去除带状材料表面附近的残余应力有效，因为仅材料表面被伸展或拉长超出该带状材料的屈服点(yield point)。这使得沿带状材料厚度方向的部分未被伸展，导致对带状材料内部应力的永久改变相对较小或可以忽略。附图说明图1A是被设置成利用示例性双重即分离驱动校平器(dual or splitdrive leveler)来对移动的带状材料进行加工的示例性生产系统的侧视图。图1B是图1A的示例性生产系统的平面图。图1C例示了图1A和1B的示例性双重即分离驱动校平器的工作辊的示例性结构。图2A-2E例示了通过滚轧机加工带状材料时横跨带状材料施加的不均匀力所造成的和/或按卷绕结构存贮带状材料而引起的示例性形状缺陷。图3A例示了工作辊接合的带状材料的截面上的压缩和张拉的示例性区域。图3B例示了由于工作辊针对带状材料施加的插陷力(plunge force)所引起的带状材料的塑性变形的效果。图4A和4B例示了在施加张力时通过减小工作辊之间的垂直中心距-->离而增大施加在带状材料上的张应力的方式。图5是图1A和1B的示例性双重即分离驱动校平器的侧视图。图6例示了可以用于驱动图1A、1B和5的双重即分离驱动校平器的示例性系统。图7是可以用于实现在此描述的示例性方法的示例性装置的框图。图8A和8B例示了可以实现以控制图1A、1B和5的示例性双重即分离驱动校平器的示例性方法的流程图。图9是可以用于实现在此描述的示例性方法和装置的示例性处理器系统的框图。图10例示了另一示例性双重即分离驱动校平器。图11例示了又一示例性双重即分离驱动校平器。具体实施方式一般来说，校平器用于减小带状材料100中收集的残余应力。在此描述的示例性方法和装置可以用于实现包括双重即分离驱动系统以驱动其工作辊的双重即分离驱动校平器。具体来说，使用第一马达来驱动校平器入口处的第一组工作辊，而使用第二马达来驱动校平器出口处的第二组工作辊。与第一马达向第一组工作辊施加的转动转矩和/或速度相比，第二马达向第二组工作辊施加相对更大的转动转矩和/或速度。按这种方式彼此独立地控制第一组工作辊和第二组工作辊，这使得能够通过使材料的更多部分被伸展超出带状材料的屈服点而相对更多地减小退出校平器的材料中的残余应力。在其他示例性实现方式中，利用一个马达向第一组工作辊(即入口工作辊)提供第一转动转矩和/或速度并且向第二组工作辊(即出口工作辊)提供比第一转动转矩和/或速度大的第二转动转矩和/或速度，可以实现在此描述的双重即分离驱动校平器。该马达可以被设置成例如利用传动装置(transmission)、齿轮驱动结构、转矩转换器、联动器(clutch)、皮带等向入口和出口工作辊提供第一和第二转动转矩和/或第一和第二速度。在又一示例性实现方式中，每一个工作辊都可以例如经由轴(shaft)、刀轴(arbor)、心轴(spindle)等或任-->何其他合适的驱动器而通过分离的相应马达来驱动。图1A是示例性生产系统10的侧视图，而图1B是示例性生产系统10的平面图，该生产系统10被设置成利用示例性双重即分离驱动校平器系统102(即分离驱动校平器102)来加工移动的带状材料100。在一些示例性实现方式中，示例性生产系统10可以是连续移动带状材料制造系统的一部分，所述制作系统可以包括利用例如校平、辗平、冲压、修剪和/或折叠带状材料100的工序来调整、修整或改变带状材料100的多个子系统。在另选示例性实现方式中，分离驱动校平器102可以实现为独立系统。在例示的实施例中，示例性分离驱动校平器102可以设置在开卷机103与后继操作单元104之间。带状材料100按大体由箭头106表示的方向从开卷机103行进通过校平器102，并行进到后继操作单元104。后继操作单元104可以是连续材料递送系统，该连续材料递送系统将带状材料100从分离驱动校平器102输送至后继操作工序，举例来说，如冲床、剪压机、辊轧成形机等。在其他示例性实现方式中，例如从带状材料100预切下来的片材可以通过校平器102片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种校平器装置，该校平器装置包括：　第一组工作辊，该第一组工作辊用于加工带状材料；　第二组工作辊，该第二组工作辊用于加工所述带状材料；以及　马达，该马达用于驱动所述第二组工作辊，其中，所述马达向所述第二组工作辊施加第一转动 转矩，该第一转动转矩不同于向所述第一组工作辊施加的第二转动转矩。

【技术特征摘要】
US 2007-11-7 60/986,1871、一种校平器装置，该校平器装置包括：
第一组工作辊，该第一组工作辊用于加工带状材料；
第二组工作辊，该第二组工作辊用于加工所述带状材料；以及
马达，该马达用于驱动所述第二组工作辊，其中，所述马达向所述
第二组工作辊施加第一转动转矩，该第一转动转矩不同于向所述第一组
工作辊施加的第二转动转矩。
2、根据权利要求1所述的校平器装置，其中，所述第二转动转矩大
于所述第一转动转矩。
3、根据权利要求1所述的校平器装置，所述校平器装置还包括控制
器，该控制器可操作地连接至所述马达，其中，所述控制器使所述马达
向所述第二组工作辊施加所述第一转动转矩并向所述第一组工作辊施加
所述第二转动转矩。
4、根据权利要求1所述的校平器装置，其中，所述马达直接或间接
地向所述第二组工作辊提供所述第一转动转矩，并且直接或间接地向所
述第一组工作辊提供所述第二转动转矩。
5、一种校平器装置，该校平器装置包括：
第一组工作辊，该第一组工作辊用于加工带状材料；
第二组工作辊，该第二组工作辊用于加工所述带状材料；
第一驱动马达，该第一驱动马达用于驱动所述第一组工作辊；以及
第二驱动马达，该第二驱动马达用于驱动所述第二组工作辊，其中，
所述第一驱动马达向所述第一组工作辊施加第一转动转矩，所述第二驱
动马达向所述第二组工作辊施加第二转动转矩。
6、根据权利要求5所述的校平器装置，其中，所述第二转动转矩大
于所述第一转动转矩。
7、根据权利要求5所述的校平器装置，其中，所述第二转动转矩与
所述第一转动转矩的比率大于一。
8、根据权利要求5所述的校平器装置，所述校平器装置还包括位于
所述第一组工作辊与所述第二组工作辊之间的多个空转工作辊。
9、根据权利要求5所述的校平器装置，所述校平器装置还包括用于
测量所述第一驱动马达的转矩的第一传感器，和用于测量所述第二驱动
马达的转矩的第二传感器。
10、根据权利要求5所述的校平器装置，所述校平器装置还包括用
于测量所述第一驱动马达汲取的电流的传感器。
11、根据权利要求5所述的校平器装置，所述校平器装置还包括控
制器，该控制器可操作地连接至所述第一驱动马达和所述第二驱动马达，
其中，所述控制器使所述第一驱动马达向所述第一组工作辊施加所述第
一转动转矩，并且使所述第二驱动马达向所述第二组工作辊施加所述第
二转动转矩。
12、根据权利要求11所述的校平器装置，其中，所述控制器存储一
数据结构，并且其中，所述数据结构存储与用于修整所述带状材料的插
陷深度相关联的电流值和输出转矩值。
13、根据权利要求5所述的校平器装置，其中，所述第一驱动马达
和所述第二驱动马达彼此独立地操作。
14、根据权利要求5所述的校平器装置，其中，所述第一驱动马达
直接或间接向所述第一组工作辊提供所述第一转动转矩，所述第二驱动
马达直接或间接向所述第二组工作辊提供所述第二转动转矩。
15、根据权利要求5所述的校平器装置，其中，所述第一组工作辊
按比所述第二组工作辊的第二插陷深度大的第一插陷深度设置。
16、根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：克拉伦斯B考克斯三世，
申请(专利权)人：布拉德伯里有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]