[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ablegeverfahren für Drahtwindungen auf ein
Transportband mit einer Bandmitte, insbesondere auf ein Stelmor-Transportband, wobei
die Drahtwindungen auf dem Transportband in einer Ist-Lage bezüglich der Bandmitte
abgelegt werden, sowie eine Ablegevorrichtung zum Ablegen von Drahtwindungen auf ein
Transportband mit einer Bandmitte, insbesondere Stelmor-Transportband, mit einem Windungsleger
zum Ablegen der Drahtwindungen auf dem Transportband und einem Stellglied zum Beeinflussen
der Ist-Lage der Drahtwindungen auf dem Transportband.
[0002] Beim Walzen von Draht aus Knüppeln wird im Stand der Technik der gewalzte Draht in
Drahtwindungen auf einem Stelmor-Transportband abgelegt und dort gekühlt. Um Festigkeitsschwankungen
innerhalb der Drahtwindungen so gering wie möglich zu halten, müssen die Drahtwindungen
dabei gleichmäßig gekühlt werden. Dies wird im Stand der Technik bisher nur in unzureichendem
Maße gewährleistet.
[0003] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Ablegeverfahren und
die hiermit korrespondierende Ablegevorrichtung zu schaffen, mit denen eine gleichmäßige
Kühlung der Drahtwindungen auf dem Transportband erreichbar ist.
[0004] Die Aufgabe wird für das Verfahren dadurch gelöst, daß die Drahtwindungen bezüglich
der Bandmitte positionsgeregelt auf dem Transportband abgelegt werden.
[0005] Für die Ablegevorrichtung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß sie einen Sensor zum
Erfassen der Ist-Lage der Drahtwindungen auf dem Transportband und einen Regler aufweist,
wobei dem Regler die Ist-Lage und eine Soll-Lage zugeführt werden und der Regler aus
der Differenz von Ist-Lage und Soll-Lage ein Stellsignal für das Stellglied ermittelt
und an dieses ausgibt.
[0006] Durch die oben stehenden Maßnahmen läßt sich eine definierte Lage der Drahtwindungen
auf dem Transportband erreichen. Kühlströme können daher angesichts dieser definierten
Lage derart koordiniert und gerichtet werden, daß sich eine gleichmäßige Kühlung der
Drahtwindungen ergibt. Umgekehrt kann bei bekanntem Kühlstrom die Lage der Drahtwindungen
derart geregelt werden, daß sich eine gleichmäßige Kühlung ergibt.
[0007] Als Sensoreinrichtung zum Erfassen der Ist-Lage der Drahtwindungen kann beispielsweise
ein Ultraschall- oder Infrarot-Sensor verwendet werden. Als besonders geeignet hat
sich jedoch eine optische Sensoreinrichtung erwiesen, die z. B. als CCD-Kamera ausgebildet
sein kann.
[0008] Das Ablegen der Drahtwindungen auf dem Transportband geschieht im Stand der Technik
mittels eines Windungslegers, der sich mit einer Drehzahl um eine Rotationsachse dreht,
wobei die Drehzahl veränderbar ist. Die Drahtwindungen werden von dem Windungsleger
zunächst auf einer Rampe abgelegt, die gegenüber der Horizontalen einen Neigungswinkel
einschließt. Von der Rampe werden die Drahtwindungen weiter zum Transportband transportiert.
Der Neigungswinkel der Rampe ist veränderbar. An der Rampe und/oder dem Transportband
sind seitlich lageverstellbare Führungslineale angeordnet, welche die auf der Rampe
bzw. dem Transportband abgelegten Drahtwindungen seitlich führen. Zur Regelung der
Ist-Lage der Drahtwindungen kann wahlweise die Drehzahl des Windungslegers, der Neigungswinkel
der Rampe und/oder die Lage der Führungslineale verändert werden.
[0009] Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
Dabei zeigen in schematischer Darstellung:
- Fig. 1
- ein Stelmor-Transportband mit einer Ablegevorrichtung für die Drahtwindungen von der
Seite,
- Fig. 2
- ein Stelmor-Transportband mit einer Ahlegevorrichtung für die Drahtwindungen von oben
und
- Fig. 3 und 4
- je eine optische Sensoreinrichtung zum Erfassen der Ist-Lage der Drahtwindungen.
[0010] Einem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Windungsleger 1 wird von einer nicht dargestellten
Knüppel-Walzstraße ein Draht zugeführt. Der Draht hat einen Durchmesser zwischen z.
B. 5 und 19 mm. Dieser Draht wird vom Windungsleger 1 zu Drahtwindungen 2 geformt
und auf einer Rampe 3 abgelegt. Von dort wird er über Transportrollen 4 weiter auf
ein Stelmor-Transportband 5 transportiert. Die Drahtwindungen 2 werden dabei durch
seitlich an der Rampe angeordnete Führungslineale 6 seitlich geführt.
[0011] Am Anfang des Stelmor-Transportbandes 5 ist eine optische Sensoreinrichtung 7 angeordnet.
Die optische Sensoreinrichtung 7 ist als CCD-Kamera ausgebildet. Sie weist also eine
Vielzahl von nebeneinander angeordneten lichtempfindlichen Zellen auf. Das Sensorsignal
der Sensoreinrichtung 7 wird einem Regler 8 zugeführt. Dem Regler 8 wird ferner von
einem übergeordneten Simulationsrechner 9 eine Soll-Lage für die Drahtwindungen 2
zugeführt.
[0012] Aus dem Sensorsignal der optischen Sensoreinrichtung 7 ermittelt der Regler 8 eine
Ist-Lage der Drahtwindungen 2. Die Genauigkeit der Ist-Lage ist dabei durch die Auflösung
der optischen Sensoreinrichtung 7 in Verbindung mit der Breite des Stelmor-Transportbandes
5 gegeben. Bei einer Anzahl von 2200 Bildpunkten der optischen Sensoreinrichtung 7
und einer Transportbandbreite von 1,5 m ergibt sich beispielsweise eine Auflösung
unter einem Millimeter.
[0013] Aus der Differenz zwischen vorgegebener Soll-Lage und ermittelter und berechneter
Ist-Lage der Drahtwindungen 2 berechnet der Regler 8 ein Stellsignal für ein Stellglied
zum Angleichen der Ist-Lage an die Soll-Lage. In der Regel sollen dabei die Drahtwindungen
2 mittig bezüglich einer Bandmitte 10 des Stelmor-Transportbandes 5 mit einem bestimmten
Windungsdurchmesser abgelegt werden.
[0014] Zum Ablegen der Drahtwindungen 2 durch den Windungsleger 1 dreht sich dieser mit
einer veränderbaren Drehzahl n um eine Rotationsachse 11. Die Lage der Drahtwindungen
2 auf dem Stelmor-Transportband 5 kann beispielsweise durch Verändern der Drehzahl
n des Windungslegers 1 beeinflußt werden. Dies ist insbesondere bei einem Durchmesser
des Drahtes unter 12 mm vorteilhaft.
[0015] Ein Verändern der Drehzahl n des Windungslegers 1 beeinflußt außer der Ist-Lage der
Drahtwindungen 2 auch den Windungsdurchmesser. Eine Regelung über die Drehzahl n des
Windungslegers 1 ist daher nur innerhalb enger Grenzen möglich. Die Rampe 3 schließt
mit der Horizontalen einen Neigungswinkel α ein. Alternativ und/oder zusätzlich zur
Regelung der Drehzahl n des Windungslegers 1 kann die Ist-Lage der Drahtwindungen
2 auch durch Beeinflussen des Neigungswinkels α der Rampe 3 und/oder der seitlichen
Lage s von Führungslinealen 6 beeinflußt werden. Dies ist insbesondere bei einem Durchmesser
des Drahtes größer als 10 mm vorteilhaft. Insbesondere bei kleineren Durchmessern
des Drahtes besteht die Gefahr, daß sich die Drahtwindungen 2 bei einer seitlichen
Verschiebung durch die Führungslineale 6 deformieren.
[0016] In den Fig. 1 und 2 und auch in Fig. 3 ist die optische Sensoreinrichtung 7 als CCD-Kamera
7 ausgebildet, welche sich über die gesamte Breite des Stelmor-Transportbandes 5 erstreckt.
Eine derartige Sensoreinrichtung 7 ist insbesondere dann sinnvoll, wenn nicht vorher
bekannt ist, welcher Teil des Stelmor-Transportbandes 5 mit Drahtwindungen 2 belegt
werden soll.
[0017] In der Regel werden die Drahtwindungen 2 jedoch über einen Großteil der Bandbreite
des Stelmor-Transportbandes 5 gelegt. Bei einer Bandbreite von z. B. 1,5 m liegen
Windungsdurchmesser typischerweise im Bereich zwischen 1,3 m und 1,45 m. Es kann daher
kostengünstiger sein, statt einer CCD-Kamera 7, welche sich über die gesamte Breite
des Stelmor-Transport-bandes 5 erstreckt, zwei CCD-Kameras 7-1 und 7-2 zu verwenden,
welche jeweils den linken und rechten Randbereich des Stelmor-Transportbandes 5 erfassen.
Diese Situation ist in Fig. 4 schematisch dargestellt. Die beiden CCD-Kameras 7-1
und 7-2 erfassen z. B. die jeweils äußersten 30 cm des Stelmor-Transportbandes 5,
das eine Gesamtbreite von z. B. 1,5 m aufweist.
[0018] Die CCD-Kamera 7 (gemäß Fig. 3) bzw. die CCD-Kameras 7-1, 7-2 (gemäß Fig. 4) liefern
pro Sekunde bis zu 100 Signale an den Regler 8. Die Anzahl der Signale vom Erfassen
einer Drahtwindung 2 bis zur nächsten Drahtwindung 2 ergibt somit direkt die Zeit
zwischen dem Erfassen zweier Drahtwindungen 2. In Verbindung mit der Geschwindigkeit,
mit der die Drahtwindungen 2 auf dem Stelmor-Transportband 5 befördert werden, ergibt
sich somit der geometrische Abstand der Drahtwindungen 2 auf dem Stelmor-Transportband.
[0019] Im gegebenen Ausführungsbeispiel werden einzeilige CCD-Kameras 7, 7-1, 7-2 verwendet.
Alternativ könnten selbstverständlich auch eine mehrzeilige CCD-Kamera 7 bzw. mehrzeilige
CCD-Kameras 7-1, 7-2 verwendet werden. Der Begriff "mehrzeilig" bedeutet dabei, daß
die betreffende Kamera 7, 7-1, 7-2 mehrere parallele Zeilen aufweist, welche sich
jeweils über die Breite bzw. dem Randbereich des Stelmor-Transportbandes 5 erstrecken.
Bei Verwendung von mehrzeiligen Kameras 7, 7-1, 7-2 kann der Abstand der Drahtwindungen
2 voneinander selbstverständlich direkt durch Auswerten eines einzigen, dann zweidimensionalen
Sensorsignals ermittelt werden.
[0020] Das erfindungsgemäße Ablegeverfahren und die hiermit korrespondierende Ahlegevorrichtung
wurden vorstehend in Verbindung mit einem Stelmor-Transportband 5 beschrieben. Sie
ist aber auch bei anderen Transportbändern anwendbar, bei denen ein positionsgenaues
Ablegen der Drahtwindungen 2 auf dem Transportband erforderlich bzw. erwünscht ist.
Bezugszeichenliste
[0021]
- 1
- Windungsleger
- 2
- Drahtwindungen
- 3
- Rampe
- 4
- Transportrollen
- 5
- Stelmor-Transportband
- 6
- Führungslineale
- 7
- optische Sensoreinrichtung
- 7-1, 7-2
- CCD-Kameras
- 8
- Regler
- 9
- übergeordneter Simulationsrechner
- 10
- Bandmitte
- 11
- Rotationsachse
- α
- Meigungswinkel
- n
- Drehzahl
- s
- seitliche Lage
1. Ablegeverfahren für Drahtwindungen (2) auf ein Transportband (5) mit einer Bandmitte
(10), insbesondere auf ein Stelmor-Transportband (5), wobei die Drahtwindungen (2)
auf dem Transportband (5) in einer Ist-Lage bezüglich der Bandmitte (10) abgelegt
werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drahtwindungen (2) bezüglich der Bandmitte (10) positionsgeregelt auf dem
Transportband (5) abgelegt werden.
2. Ablegeverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ist-Lage der Drahtwindungen (2) durch eine optische Sensoreinrichtung (7),
z.B. eine CCD-Kamera (7), erfaßt wird.
3. Ablegeverfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
- daß das Ablegen der Drahtwindungen (2) durch einen Windungsleger (1) erfolgt, der
sich mit einer veränderbaren Drehzahl (n) um eine Rotationsachse (11) dreht, und
- daß zur Regelung der Ist-Lage der Drahtwindungen (2) die Drehzahl (n) des Windungslegers
(1) verändert wird.
4. Ablegeverfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Drahtwindungen (2) zunächst auf einer Rampe (3) mit einem gegenüber der
Horizontalen veränderbaren Neigungswinkel (α) abgelegt und von dort weiter zum Transportband
(5) transportiert werden und
- daß zur Regelung der Ist-Lage der Drahtwindungen (2) der Neigungswinkel (α) der
Rampe (3) verändert wird.
5. Ablegeverfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
- daß die Drahtwindungen (2) durch seitlich lageverstellbare Führungslineale (6) seitlich
geführt werden und
- daß zur Regelung der Ist-Lage der Drahtwindungen (2) die Lage (s) der Führungslineale
(6) verändert wird.
6. Ablegevorrichtung zum positionsgeregelten Ablegen von Drahtwindungen (2) in einer
Ist-Lage auf ein Transportband (5) mit einer Bandmitte (10), insbesondere auf ein
Stelmor-Transportband (5),
- mit einem Windungsleger (1) zum Ablegen der Drahtwindungen (2) auf dem Transportband
(5),
- mit einer Sensoreinrichtung (7) zum Erfassen der Ist-Lage der Drahtwindungen (2)
auf dem Transportband (5),
- mit einem Stellglied (1, 3, 6) zum Beeinflussen der Ist-Lage der Drahtwindungen
(2) auf dem Transportband (5) und
- mit einem Regler (8), dem die Ist-Lage und eine Soll-Lage zugeführt werden und der
aus der Differenz von Ist-Lage und Soll-Lage ein Stellsignal für das Stellglied (1,
3, 6) ermittelt und an dieses ausgibt.
7. Ablegeeinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensoreinrichtung (7) eine optische Sensoreinrichtung (7), z.B. eine CCD-Kamera
(7), ist.
8. Ablegeeinrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
- daß das Stellglied (1) als drehzahlveränderlicher Windungsleger (1) ausgebildet
ist und
- daß das Stellsignal die Drehzahl (n) des Windungslegers (1) ist.
9. Ablegeeinrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
- daß das Stellglied (3) als dem Transportband (5) vorgeschaltete Rampe (3) mit einem
gegenüber der Horizontalen veränderbaren Neigungswinkel (α) ausgebildet ist und
- daß das Stellsignal der Neigungswinkel (α) der Rampe (3) ist.
10. Ablegeeinrichtung nach Anspruch 6, 7, 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
- daß das Stellglied (6) als dem Transportband (5) zugeordnete seitlich lageverstellbare
Führungslineale (6) ausgebildet ist und
- daß das Stellsignal die seitliche Lage (s) der Führungslineale (6) ist.