本發明涉及一種用于在考慮到矯直物料的至少一個矯直物料特性的情況下調整設立成對矯直物料進行矯直的、具有多個矯直輥的矯直輥系統的至少一個可調整的矯直輥的方法。

背景技術：

在矯直輥壓例如呈板材、帶材、板塊、型材、梁等形式的矯直物料時，通過矯直物料的反向的彎曲從矯直物料中除去固有應力和平面度誤差。為此最佳地調整矯直輥系統的各個矯直輥是特別的挑戰，尤其是因為這種調整取決于相應的系統幾何結構和相應的矯直物料特性。

所存在的用于控制對矯直輥的調整的附件主要測量從矯直輥系統流出的矯直物料的平整度，并且基于測得的平整度控制對矯直輥的調整。在此不利的是，位于矯直輥系統中的矯直物料區段并非在考慮其矯直物料特性的情況下進行矯直，而是在考慮上次離開矯直輥系統的矯直物料區段的矯直物料特性的情況下進行矯直。因此，當矯直物料區段已經完全通過矯直輥系統時，才獲取到在該矯直物料區段的矯直物料特性中出現的波動。因此，尤其對矯直物料的開始區段在一定程度上是在沒有得悉其準確的矯直物料特性的情況下進行矯直，這與相對很高的廢品風險相關聯。因此，總地來說，在這種控制方式中可能出現對矯直物料沒有最佳地進行矯直，這會導致廢品增加。

由Wilhelm Guericke等人在Wissenschaftliche Zeitschrift der Technischen Hochschule Otto von Guericke,Magdeburg,1983,Heft 1/2發表的公開文獻“Voraussetzungen undfür die automatisierte Anstellung von Rollenrichtmaschinen unter Anwendung von Mikrorechnern”已知由作用到矯直輥上的力確定工藝參數、對工藝參數進行改進并且由工藝參數借助于矯直工藝的數學模型確定用于調整矯直輥的修正值，由此在矯直工藝期間實現在技術上最佳地控制使用的矯直輥系統。

EP 0 946 312 B1說明了一種用于在沒有使矯直工藝停止的情況下使矯直輥系統的至少一個矯直輥的調節與相應的矯直物料的持續測得的數據無延遲且自動地匹配的方法。

技術實現要素：

本發明的目的在于，能夠實現對矯直物料最佳地矯直并且減少在對矯直物料進行矯直時的廢品。

該目的通過獨立權利要求實現。在從屬權利要求中給出了有利的設計方案，其可分別單獨地或以彼此不同的組合呈現出本發明的方面。

依據根據本發明的用于在考慮矯直物料的至少一個矯直物料特性的情況下調整設立成對矯直物料進行矯直的、具有多個矯直輥的矯直輥系統的至少一個可調整的矯直輥的方法，由含有關聯性的模型確定矯直物料特性，其中，每個關聯性一方面使至少一個測量參數的至少一個之前獲取的值和/或另一方面使由不同的測量參數的之前獲取的值導出的關系與確定的矯直物料特性唯一地關聯，其中，通過至少一個試驗測量來確定測量參數的實際值或確定由不同的測量參數的實際值導出的實際關系，并且其中，通過以下方式由模型確定矯直物料特性，即，所選擇的矯直物料特性與測量參數的、基本上與測量參數的確定的實際值相當的值關聯，或所選擇的矯直物料特性與由不同的測量參數的值導出的、基本上與確定的實際關系相當的關系關聯。

根據本發明，代替直接地測量待矯直的矯直物料的矯直物料品質，可由之前建立的模型確定待矯直的矯直物料的至少一個矯直物料品質，在其中，使各矯直物料特性與至少一個測量參數的至少一個獲取的值和/或與由不同的測量參數的之前獲取的值導出的關系唯一地關聯。在矯直過程中需考慮的矯直物料特性的這種確定可在非常低的計算能力的情況下實現，并且因此還可“在線地”在矯直過程期間執行。通過比較實際值或實際關系與包含在模型中的值或關系可選擇關聯性，它的值或關系與實際值或實際關系相當。由此自動地選擇在相應的關聯性中含有的矯直物料特性?？赏ㄟ^二維函數或多維函數或者這種函數的至少部分給定的特性提供關系。

模型可以是分析模型或數值模型。在數值模型中可算出基準點，并且緊接著借助于多維的回歸函數來描述該基準點。分析模型和數值模型可分別設立成獲取一方面至少一個測量參數的至少一個之前獲取的值和/或另一方面由不同的測量參數的之前獲取的值導出的關系并且使一方面至少一個測量參數的至少一個之前獲取的值和/或另一方面由不同的測量參數的之前獲取的值導出的關系與確定的矯直物料特性唯一地關聯，為此例如可使用有限元法。包含在模型中的關聯性可以經驗為依據地由相應的測量活動借助于一個矯直輥系統或相同或相似構造的多個矯直輥系統或借助于特地為此設置的單獨的測試裝置來確定。模型還可為在線模型或離線模型。模型可包括數據庫，在其中含有呈工藝特性曲線族的形式的關聯性，該工藝特性曲線族相應說明了各矯直物料特性與一方面至少一個測量參數之前獲取的值和/或另一方面由不同的測量參數的之前獲取的值導出的關系的唯一相互關系。在數據庫中對于可利用矯直輥系統執行的不同的矯直工藝可分別包含一個這種工藝特性曲線族。備選地，模型可包括含有關聯性的、包含在數據庫中的查找表?？稍趫绦懈鶕景l明的方法的其他步驟之前實現建立數據庫。

矯直物料特性例如可為待矯直的矯直物料的起初曲率、待矯直的矯直物料的彈性模量、待矯直的矯直物料的屈服極限等等。

通過根據本發明的方法也可相應地調整矯直輥系統的兩個或多個、尤其是所有的可調整的矯直輥。借助于根據本發明的方法，一旦待矯直的矯直物料進入到矯直輥系統中，就可尤其與待矯直的矯直物料的相應的矯直物料特性最佳匹配地調整矯直輥系統的矯直輥。因此，矯直物料可一開始就最佳地矯直。因此，按照根據本發明的方法可實現矯直物料的最佳矯直，并且降低矯直時、呈未充分矯直的矯直物料的形式的廢品。

如果矯直物料特性未知的待矯直的矯直物料的區段通過矯直輥系統，如可在上文說明的現有技術中發生的那樣，可能出現區段楔入矯直輥系統中，這關系到矯直輥系統的停止運轉或可用性受限。通過根據本發明的方法可防止待矯直的矯直物料的區段的這種楔入，因為待矯直的矯直物料的矯直物料特性可在矯直之前或直接在開始對待矯直的矯直物料進行矯直之時得以確定，并且可對其予以考慮以最佳地調整矯直輥系統的矯直輥。

試驗測量可借助于矯直輥系統的至少一個矯直輥和與矯直輥關聯的調整裝置和/或借助于置于矯直輥系統之前的或單獨的試驗裝置進行。試驗裝置可再現矯直輥系統的至少一部分或以其他方式構造。

根據一種有利的設計方案，將由矯直輥系統的選擇的矯直輥在矯直輥系統的矯直運行期間產生的轉矩、在選擇的矯直輥的測試調整期間直至在相應的矯直物料中達到預定的沉入深度為止作用到選擇的矯直輥上的力和/或在選擇的矯直輥的測試調整期間直至在相應的矯直物料中達到預定的沉入深度為止選擇的矯直輥的調節行程用作測量參數。備選地或附加地，代替在選擇的矯直輥的測試調整期間直至在相應的矯直物料中達到預定的沉入深度為止作用到選擇的矯直輥上的力，在此可將作用到至少一個與選擇的矯直輥共同作用的、布置在待矯直的矯直物料的相對一側的矯直輥上的力用作測量參數。選擇的矯直輥可相對于質量流方向布置在矯直輥系統的末端區域中，優選地布置在矯直輥系統的中間區域中，或特別優選地布置在起始區域中。測試調整為調整選擇的矯直輥，其不是用于矯直待矯直的矯直物料，而是用于隨后調整矯直輥系統的至少一個矯直輥(該矯直輥也可為選擇的矯直輥本身)，以便矯直待矯直的矯直物料?？稍诳紤]待矯直的矯直物料的彈性和/或塑性的可變形性的情況下確定相應預定的沉入深度。力和調節行程例如可通過有聯系的力-調節行程-測量獲取，由力-調節行程-測量可導出力與調節行程的相關性。測試調整可在矯直之前、直接在開始矯直時或在矯直過程的中斷暫停中進行。通過后者可檢查矯直輥系統的至少一個矯直輥的完成的調整是否能夠被保持或是否必須被改動。

根據另一有利的設計方案，由不同的測量參數的值導出的關系通過比較函數形成，其借助于平差計算由不同的測量參數的相應的值導出，其中，由不同的測量參數的實際值導出的實際關系通過實際比較函數形成，其借助于平差計算由不同的測量參數的相應的實際值導出。例如可將回歸計算或曲線擬合法用作平差計算。因此，根據該設計方案，不是將各個值彼此比較，而是將函數或對其進行描述的參數彼此比較，以便從模型中選擇出關聯性。

另一有利的設計方案規定，由以下的值或實際值導出關系或實際關系：用于選擇的矯直輥的調節行程的值或實際值，對于該調節行程，在測試調整期間作用到選擇的矯直輥和/或與選擇的矯直輥共同作用的矯直輥上的力偏離零值；在測試調整期間作用到選擇的矯直輥和/或與選擇的矯直輥共同作用的矯直輥上的力的值或實際值，自該力起，待矯直的矯直物料塑性變形；以及由在測試調整期間組合的力-調節行程-測量導出的力-行程-曲線在待矯直的矯直物料僅僅彈性變形的區域中的斜率的值或實際值。在這種力-行程-測量中，作用到選擇的矯直輥上的力與選擇的矯直輥的調節行程相關地獲取。在實踐中，力的零值設有公差，以便僅當選擇的矯直輥與待矯直的矯直物料實際接觸時才獲取選擇的矯直輥的調節行程的值或實際值。如果零值沒有設有公差，例如由于矯直輥系統中的振動可能出現錯誤地獲取相應的值或實際值，必須防止這種情況。

此外，認為有利的是，將在矯直輥系統的進入側首先與待矯直的矯直物料接觸的矯直輥用作選擇的矯直輥。因此，可盡可能早地、尤其在開始矯直待矯直的矯直物料之前借助于矯直輥系統本身確定至少一個矯直物料特性，這帶來在矯直時廢品的減少和矯直輥系統可用性的提高。

根據另一有利的設計方案，在考慮待矯直的矯直物料的厚度的情況下調整至少一個矯直輥。待矯直的矯直物料的厚度可單獨地由矯直輥系統借助于合適的獲取裝置(例如基于激光的厚度測量系統)來獲取。待矯直的矯直物料的厚度是對最佳地調整矯直輥系統的矯直輥而言重要的調節參數。

有利地，在開始矯直輥系統的矯直運行之前或在開始矯直輥系統的矯直運行時確定矯直物料特性。后者意味著矯直物料特性的在線確定，從而不必為此使矯直輥系統停止運轉。由此提升矯直輥系統的生產率。

另一有利的設計方案規定，在矯直輥系統的矯直運行期間監測確定的矯直物料特性，其中，在發現實際矯直物料特性與確定的矯直物料特性有偏差時，重新調節對至少一個矯直輥的調整?？稍诖C直的矯直物料的整個長度上監測矯直物料特性。方法的該設計方案是有利的，因為待矯直的矯直物料的矯直物料特性通常有變化。根據方法的該設計方案，可考慮到這種情況以最佳地調整矯直輥系統的矯直輥。

根據另一有利的設計方案，在矯直輥系統的矯直運行期間，位于矯直輥系統中的待矯直的矯直物料的彈性模量由相應通過矯直輥產生的當前轉矩和由待矯直的矯直物料的分別作用到矯直輥上的力導出的屈服極限導出。據此，在矯直運行中矯直的矯直物料的矯直物料特性、即彈性模量可在矯直輥系統沒有停止運轉的情況下予以確定。確定的彈性模量可用于調節矯直輥的相應的調整。可在考慮矯直輥的相應的調整情況下調節各矯直輥的轉速，以在很大程度上降低在待矯直的矯直物料中由于待矯直的矯直物料與矯直輥的接觸或由于矯直輥的相應的轉矩產生的機械應力。

另一有利的設計方案規定，包含在模型中的關聯性通過對待矯直的矯直物料的先前的測量來確定，其中，借助于矯直輥系統、相同構造的矯直輥系統或單獨的試驗裝置在不同的矯直物料處執行測量。據此，模型含有以經驗為依據確定的關聯性。存在這樣的可行性，由當前的實際測量產生其他的關聯性并且將其存儲在模型中。

根據本發明的計算機程序包括存儲在計算機可讀的數據載體上的程序代碼段，當在計算機或相應的計算單元上實施程序代碼段時，其引起計算機或相應的計算單元執行根據上述設計方案中的一種或上述設計方案的任意組合的方法。上文關于方法提到的優點相應地適用于計算機程序。

根據本發明的數據載體包括上面提到的計算機程序。上文關于方法提到的優點相應地適用于數據載體。

因此，根據本發明的計算機系統的特征在于，上面提到的計算機程序加載到計算機系統上。上文關于方法提到的優點相應地適用于計算機系統。

附圖說明

下面參考附圖借助優選的實施例示例性地闡述本發明，其中，下文中示出的特征可不僅單獨地而且可以彼此的各種組合呈現本發明的方案。其中：

圖1示出了由根據本發明的力-行程-測量導出的示例性的力-行程-圖表，并且

圖2示出了根據本發明的方法的實施例的流程。

具體實施方式

圖1示出了由根據本發明的力-行程-測量導出的示例性的力-行程-圖表。在橫坐標上標出調節行程s，并且在縱坐標上標出作用到用于力-行程-測量的所選擇的矯直輥上的力F。在調節行程s₀處，作用到選擇的矯直輥上的力F可為零(有一定的公差)。通過m_el表示在選擇的矯直輥開始沉入到相應的矯直物料中時由力-行程-測量導出的力-行程-曲線1在力-行程-曲線1的近似線性的區域中的斜率，其中，在該線性區域中，待矯直的矯直物料彈性變形。力F_pl表示作用到選擇的矯直輥上的力，自該力起，力-行程-曲線1的近似線性的區域轉變到力-行程-曲線1的非線性的區域中，在該非線性的區域中，待矯直的矯直物料塑性變形。

圖2示出了根據本發明的方法的實施例的流程。在步驟10中，獲取至少一個測量參數和/或兩個或多個測量參數的至少一個值。在步驟20中，建立關聯性，其中，每個關聯性一方面使至少一個測量參數的至少一個之前獲取的值和/或另一方面使由不同的測量參數的之前獲取的值導出的關系與確定的矯直物料特性唯一地關聯。在步驟30中，將關聯性以至少一個工藝特性曲線族的形式存儲在模型中。

在步驟40中，獲取至少一個測量參數和/或兩個或多個測量參數的至少一個實際值，或確定由不同的測量參數的獲取的實際值導出的實際關系。在步驟50中，為了由模型確定在按計劃矯直待矯直的矯直物料時應考慮的矯直物料特性，通過以下方式使獲取的實際值或實際關系與包含在模型中的關聯性相匹配，即，所選擇的矯直物料特性與測量參數的、基本上與測量參數的確定的實際值相當的值關聯，或使該矯直物料特性與由不同的測量參數的值導出的、基本上與確定的實際關系相當的關系關聯。在步驟60中，將在步驟50中選擇的矯直物料特性用于調整矯直輥系統的矯直輥。圖2中的虛線表示用于確定實際值或實際關系的試驗測量，為了執行試驗測量，短暫地中斷正在進行的矯直工藝。該試驗測量可用于模型的更新或補充。

附圖標記列表

1 力-行程-曲線

10 步驟

20 步驟

30 步驟

40 步驟

50 步驟

60 步驟