[发明专利]带有用于测量管内轮廓的光源的自动化的管成型压力机

说明书

本申请是于2013年7月26日进入中国国家阶段的发明专利申请(中国国家申请号为201180066098.5，发明名称“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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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“Vorrichtung zum Herstellen von Rohren aus Blechtafeln”题目的文件DE 102 32 098 B4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。

发明内容

由此出发，本发明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。在根据本发明的意义中。

在根据本发明的意义中，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。在根据本发明的意义中，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。