用于拉制管子的拉制機(jī)器及其使用方法
【專利說明】用于拉制管子的拉制機(jī)器及其使用方法發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及設(shè)置有用于檢測(cè)管子的偏心度的在線系統(tǒng)和用于調(diào)節(jié)所述偏心度的裝置的用于拉制管子的拉制機(jī)器。
[0002]技術(shù)發(fā)展水平
[0003]設(shè)置有在線偏心度檢測(cè)系統(tǒng)和用于調(diào)節(jié)所述偏心度的裝置的用于拉制管子例如銅管的拉制機(jī)器是已知的。
[0004]在文檔US2010/064750A1中示出的這些機(jī)器的例子提供在工作模具的模具保持器上的換能器的使用，工作模具是借助于材料的使用來執(zhí)行管子的拉制的模具。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理起源于所述換能器的信號(hào)并將經(jīng)處理/過濾的數(shù)據(jù)發(fā)送到機(jī)械系統(tǒng)用于調(diào)節(jié)進(jìn)入工作模具內(nèi)的管子的入口角。
[0005]系統(tǒng)的操作如下:在拉制期間，管子由布置在工作模具中的換能器連續(xù)地測(cè)量；為管子表面的每個(gè)部分檢測(cè)的“η”個(gè)厚度被發(fā)送到PLC，PLC通過使用其中的算法處理它們來使被約束到管子的機(jī)械系統(tǒng)移動(dòng)，因而改變進(jìn)入工作模具內(nèi)的管子的入口角。因?yàn)樾D(zhuǎn)支點(diǎn)是工作模具本身，這個(gè)作用引起在模具-心軸中的適當(dāng)變化，因而試圖將這“η”個(gè)厚度的尺寸變化調(diào)整歸零。
[0006]因?yàn)樵诶破陂g工作模具的溫度在350_370°C左右穩(wěn)定下來且管子溫度在80-90°C左右穩(wěn)定下來，這些溫度快速毀壞換能器，其因此具有減小的壽命。
[0007]因此，存在制造允許克服前述缺點(diǎn)的用于拉制管子的拉制機(jī)器的需要。
[0008]發(fā)明概述
[0009]本發(fā)明的主要目的是制造允許管子的偏心度被檢測(cè)并在線地校正的用于拉制管子的拉制機(jī)器，其相對(duì)于已知的機(jī)器隨著時(shí)間的過去有增加的可靠性和準(zhǔn)確度。
[0010]本發(fā)明的另一目的是實(shí)現(xiàn)用于在借助于所述拉制機(jī)器的使用對(duì)管子進(jìn)行拉制的期間來校正管子的偏心度的相關(guān)在線方法。
[0011]因此本發(fā)明提議根據(jù)權(quán)利要求1的通過制造定義縱軸Y的用于拉制管子的拉制機(jī)器來實(shí)現(xiàn)上面討論的目的，拉制機(jī)器包括:
[0012]第一模具，其用于借助于心軸的使用來執(zhí)行管子的拉制；
[0013]設(shè)備，其用于改變進(jìn)入所述第一模具的管子的傾斜度；
[0014]在線檢測(cè)系統(tǒng)，其用于檢測(cè)管子的偏心度；
[0015]數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其用于處理起源于所述檢測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)并將用于改變管子的傾斜度的輸入數(shù)據(jù)發(fā)送到所述改變管子的傾斜度的設(shè)備，以便在線地校正管子的偏心度；
[0016]特征在于，提供了用于在布置在所述第一模具的下游對(duì)管子執(zhí)行平整操作的第二模具，以及用于檢測(cè)管子的偏心度的所述在線檢測(cè)系統(tǒng)包括布置在所述第一模具的下游并包括至少三個(gè)第一換能器的第一檢測(cè)頭。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了用于借助于根據(jù)權(quán)利要求10的拉制機(jī)器的使用在管子的拉制期間校正管子的偏心度的在線方法，其包括下面的步驟:
[0018]借助于第一模具拉制管子；
[0019]借助于第二模具在管子上執(zhí)行平整操作；
[0020]借助于第一檢測(cè)頭執(zhí)行管子的偏心度的第一在線檢測(cè)；
[0021]借助于數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理起源于所述第一檢測(cè)頭的信號(hào)并將用于改變管子的傾斜度的輸入數(shù)據(jù)發(fā)送到所述設(shè)備以改變管子相對(duì)于縱軸Y的傾斜度并在線地校正管子的偏心度。
[0022]本發(fā)明的拉制機(jī)器目的允許管子在履帶拉制期間恢復(fù)管子的偏心度的部分，有至少2-4個(gè)百分點(diǎn)的減小。例如，系統(tǒng)將偏心度從在入口處的6%恢復(fù)到在出口處的2%。
[0023]設(shè)置有超聲換能器的用于檢測(cè)管子的厚度和因而其偏心度的頭的操作原理基于下面的事實(shí):聲音借助于伴隨主體的原子和分子的彈性變化以取決于被橫穿的材料的機(jī)械特征的速度(例如鋼V = 5900m/s，銅V = 4700m/s)在主體中傳播。主體中的瑕瘋或不均勾性的存在引起散射現(xiàn)象的出現(xiàn)，散射現(xiàn)象通常與聲波的衰減一起出現(xiàn)。超聲開始信號(hào)(開始回波)和由兩種不同的材料的分離表面反射的信號(hào)(中間回波)顯示在屏幕上作為峰值，其距離與超聲波朝著和從探針或換能器行進(jìn)到相對(duì)的反射表面所使用的時(shí)間成比例。與光不同，聲波需要彈性介質(zhì)以在其中傳播；這解釋了為什么聲音不在真空中傳播。由于這樣的原因，第二平整模具的換能器的端部與通道接觸，在通道中提供耦合介質(zhì)例如油。
[0024]本發(fā)明的機(jī)器允許每秒大約5000-15000次掃描被執(zhí)行，這相當(dāng)于管子的每毫米大約2-6次采集。
[0025]在本發(fā)明的第一變形中，第一檢測(cè)頭布置在第二模具的模具保持器中。
[0026]在本發(fā)明的第二變形中，第一檢測(cè)頭布置在室中，室與縱軸Y同軸并設(shè)置在第一模具的模具保持器和第二模具的模具保持器之間。
[0027]在本發(fā)明的第三變形中，替代地有兩個(gè)第一檢測(cè)頭:第一個(gè)在第二模具的模具保持器中而第二個(gè)在前述室中。
[0028]在本發(fā)明的所有三個(gè)變形中，可提供在平整模具的下游的第二檢測(cè)頭以檢查校正系統(tǒng)是實(shí)際上恢復(fù)偏心度還是產(chǎn)生偏心度。
[0029]從屬權(quán)利要求描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0030]附圖的簡要說明
[0031]借助于附圖根據(jù)作為非限制性的例子公開的用于拉制管子的拉制機(jī)器的優(yōu)選的但不排他的實(shí)施方式的詳細(xì)描述，本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更明顯，其中:
[0032]圖1示出本發(fā)明的機(jī)器的實(shí)施方式的示意圖；
[0033]圖2示出在圖1中的機(jī)器的第一部分的示意性截面?zhèn)纫晥D；
[0034]圖2a、2b和2c示出在圖2中的機(jī)器的所述第一部分的分別沿著平面A_A、沿著平面B-B和沿著平面C-C的截面圖；
[0035]圖3a和3b示出在圖1中的機(jī)器的第二部分的示意性側(cè)視圖；
[0036]圖4示出本發(fā)明的機(jī)器的某些部分的操作模式的示意圖。
[0037]在附圖中的相同的參考數(shù)字標(biāo)識(shí)相同的元件或部件。
[0038]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述
[0039]參考圖1到4，描繪了通常由參考數(shù)值I指示的用于拉制管子的拉制機(jī)器的第一優(yōu)選實(shí)施方式。
[0040]定義縱軸Y的這樣的拉制機(jī)器包括:
[0041]第一模具3或工作模具，其用于借助于心軸4的使用來執(zhí)行管子2的拉制；
[0042]設(shè)備5，其用于改變進(jìn)入所述第一模具3的管子的傾斜度；
[0043]第二模具6或平整模具，其用于在布置在所述第一模具3的下游的管子上執(zhí)行平整操作；
[0044]在線檢測(cè)系統(tǒng)，其用于檢測(cè)管子的偏心度；
[0045]數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)7，其用于處理起源于所述檢測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)并將用于改變管子的傾斜度的輸入數(shù)據(jù)發(fā)送到所述設(shè)備5以改變管子的傾斜度，以便在線地校正管子的偏心度.
[0046]在本發(fā)明的第一有利的變形中，用于檢測(cè)管子的偏心度的在線系統(tǒng)包括設(shè)置有至少三個(gè)換能器8一一優(yōu)選地四個(gè)換能器一一的第一檢測(cè)頭，換能器布置在第二模具6的模具保持器6’中。在平整模具的結(jié)構(gòu)中而不是在工作模具的結(jié)構(gòu)中設(shè)置這些換能器允許換能器的有用壽命的增加的持續(xù)時(shí)間。實(shí)際上，第二模具6只執(zhí)行在管子的外表面上的通過(平整)以確保與管子本身接觸，管子的厚度將被測(cè)量。因此，第二模具6將經(jīng)歷加熱，加熱雖然在高水平下但明顯低于第一模具3所經(jīng)歷的水平。
[0047]此外，另一優(yōu)點(diǎn)是，在線偏心度檢測(cè)系統(tǒng)包括布置在所述第二模具6的下游并且也設(shè)置有至少三個(gè)第二換能器8，一一優(yōu)選地但不一定在數(shù)量上是四一一的第二檢測(cè)頭9。這個(gè)第二檢測(cè)頭允許所得到的偏心度被測(cè)量和檢查，因而確保系統(tǒng)正校正且不產(chǎn)生另一偏心度。所述第二檢測(cè)頭9優(yōu)選地設(shè)置在履帶10的下游，第一模具3和第二模具6布置在履帶10上。
[0048]換能器8、8’優(yōu)選地為超聲類型并彼此等角度地布置。可在任何情況下使用其它類型的換能器。
[0049]在每個(gè)檢測(cè)頭中的換能器的數(shù)量也可大于四，例如等于六或八。換能器的數(shù)量越大，偏心度的測(cè)量就越準(zhǔn)確，因此用于改變管子的傾斜度的設(shè)備5的敏感度應(yīng)被設(shè)計(jì)成最大化偏心度測(cè)量的準(zhǔn)確度。
[0050]有利地，插在模具保持器6’中的換能器8的一端與優(yōu)選地與縱軸Y同軸的第一通道11接觸，第一通道設(shè)置在模具保持器6’中用于使耦合介質(zhì)一一優(yōu)選地油例如在拉制期間使用的相同的油一一通過。需要在每個(gè)換能器和待測(cè)試的管子之間插入適當(dāng)?shù)囊粚庸腆w、液體或粘性物質(zhì)(耦合介質(zhì))以避免在換能器和管子之間的空氣。因?yàn)榭諝饩哂蟹浅５偷穆曌杩?，它具有非常高的反射系?shù)值，因而不允許來自換能器的輻射表面的超聲波適當(dāng)?shù)赝ㄟ^到管子材料。
[0051]優(yōu)選地在形狀上是環(huán)形的通道11具有入口導(dǎo)管11’和出口導(dǎo)管11”。有利地，這樣的導(dǎo)管11’、11”的配置使得油的供應(yīng)從底部向上被執(zhí)行。因此在一個(gè)變形中，