ES2197277T3 - Procedimiento y dispositivo para la medicion del grosor de piezas de trabajo de forma no redonda y alargada y desplazadas hacia delante en la direccion de su eje longitudinal con una posicion angular cualquiera y modificable. - Google Patents

Abstract

METODO PARA MEDIR EL GROSOR DE PIEZAS OVALADAS Y DESPLAZADAS EN LA DIRECCION DE SU EJE LONGITUDINAL DESDE UNA POSICION ANGULAR LIBRE Y MODIFICABLE, QUE SE CARACTERIZA POR INCLUIR LAS SIGUIENTES FASES: SE MIDEN LOS VALORES DEL GROSOR DE LA PIEZA A LO LARGO DE UNA ZONA DE ANGULO DE GIRO PREFIJADO Y DE FORMA SIMULTANEA CON TRES SISTEMAS DE MEDIDA QUE GIRAN JUNTOS ALREDEDOR DEL EJE LONGITUDINAL DE LA PIEZA Y A LO LARGO DE LOS TRES EJES DE MEDIDA (PRINCIPAL Y AUXILIARES) DECALADOS ENTRE SI EN UN ANGULO PEQUEÑO. LAS MEDIDAS DEL GROSOR SE ENVIAN A UN ORDENADOR QUE, A PARTIR DE LAS MISMAS, CALCULA EL VALOR MINIMO Y EL VALOR MAXIMO. LOS SISTEMAS DE MEDIDA SE GIRAN HASTA UNA POSICION (POSICION CERO DE MEDIDA) EN LA QUE LOS EJES DE MEDIDA DEL SISTEMA INTERMEDIO DE MEDIDA (EJE PRINCIPAL) ARROJAN APROXIMADAMENTE UN MINIMO O UN MAXIMO. POR MEDIO DE UN ALGORITMO DEL ORDENADOR SE INTERRELACIONAN LOS TRES VALORES DE LOS TRES SISTEMAS DE MEDIDA Y SE DETERMINA EN QUE MEDIDA VARIA LA POSICION ANGULAR DEL VALORMINIMO Y DEL VALOR MAXIMO, LA MAGNITUD DEL MINIMO Y DEL MAXIMO EN LA POSICION ANGULAR MODIFICADA Y CUAL HA SIDO EL SENTIDO DE GIRO DE LA MODIFICACION DE LA POSICION ANGULAR.

Description

Procedimiento y dispositivo para la medición del grosor de piezas de trabajo de forma no redonda y alargada y desplazadas hacia delante en la dirección de su eje longitudinal con una posición angular cualquiera y modificable.

La invención trata de un procedimiento y de un dispositivo para la medición del grosor de piezas de trabajo de forma no redonda y alargada y desplazadas hacia delante en la dirección de su eje longitudinal con una posición angular cualquiera y modificable.

En el estado actual de la técnica, es habitual en los trenes de laminación para productos planos (chapa gruesa, fleje laminado en caliente) llevar a cabo la regulación de la ranura entre los rodillos mediante un sistema de regulación cerrado. Con este fin, se dispone detrás de la última caja de laminación un sistema de medición que mide de forma continua el grosor y, dado el caso, la planitud del producto laminado y, de ese modo, pone a disposición del sistema de regulación el valor real, el cual regula posteriormente a través de los actores correspondientes la altura y la geometría de la ranura del rodillo con el objetivo de mantener las medidas y la planicidad del producto.

Se intenta que también sea posible usar en los trenes de laminación para productos redondos los sistemas cerrados de regulación. Hasta el momento, este objetivo ha fracasado por el hecho de que faltaba un sistema de medición que mida la altura y la anchura verdaderas de la barra laminada cuando hay una tasa de medición elevada, independientemente de cualquier posible retorcimiento.

Es de todos conocido cómo se usan en los trenes de laminación para alambres y barras de acero los sistemas de medición oscilantes y rotativos de un solo eje o los sistemas de medición de dos ejes con posición angular regulable. El sistema rotativo de medición es capaz de proporcionar como valor real hasta cuatro valores de diámetro medidos en unas posiciones angulares que se pueden elegir a voluntad. Sin embargo, si debido al retorcimiento la posición de la altura y anchura verdaderas de la barra difiere de la posición angular definida anteriormente, entonces se proporcionarán valores de medición incorrectos. Por esta razón, para conseguir un bucle de regulación cerrado no se puede usar un procedimiento de medición de ese tipo.

Por el documento DE 39 33 912 se conoce un procedimiento para el reconocimiento de la anchura y del ángulo de retorcimiento de secciones redondas durante la laminación. Con este procedimiento, se registra la evolución de la temperatura a lo largo del contorno mediante el uso de un pirómetro que se mueve de manera oscilante o rotativa alrededor del objeto de medición y, al mismo tiempo, se lleva a cabo una medición del grosor en dos planos situados perpendicularmente entre sí.

En otro sistema conocido de medición se han previsto dos sistemas de medición dispuestos en ángulo recto el uno respecto al otro con una posición angular que se puede regular conjuntamente. Un sistema de medición de este tipo se podría usar para la regulación si el retorcimiento del producto laminado fuera conocido y constante. Con este sistema de medición conocido es posible averiguar en un corto espacio de tiempo el contorno total del producto laminado. Así, un operario podría averiguar posteriormente la posición de los ejes de altitud y anchura del producto laminado a partir del diagrama y determinar la cabeza de medición en esa posición. No obstante, al hacerlo sería una desventaja que no es posible distinguir entre la modificación del grado de llenado del calibre de laminado y un retorcimiento del producto laminado. En efecto, si se modificase el ángulo de retorcimiento mientras persiste el relleno insuficiente, la anchura que se mide aumentaría en apariencia si el sistema de medición estaba al principio en la posición óptima. Pero el aumento del valor de medición produciría un comportamiento de regulación de todo el sistema completamente defectuoso. Por el contrario, el retroceso de la barra de una posición incorrecta a la posición correcta tendría como consecuencia una disminución aparente de la anchura, y esto tendría de nuevo como consecuencia una reacción incorrecta de la regulación.

Otro procedimiento conocido usa un sistema de medición de un solo eje que se posiciona en ángulos elegibles a voluntad, por ejemplo, en el ancho de una barra retorcida. En caso de producirse un aumento del valor de medición, el sistema de medición ejecuta un pequeño movimiento de búsqueda hacia delante y hacia atrás para determinar si se ha producido una modificación del grado de llenado real que ocasiona el aumento del valor de medición o solamente una modificación del ángulo de retorcimiento. Si se ha producido la segunda posibilidad el sistema de medición se posiciona sobre el ángulo en el cual se ha medido el diámetro mínimo. Un sistema de medición de este tipo tampoco es apropiado para llevar a cabo una regulación, ya que cuando se produce una modificación del ángulo de retorcimiento el valor real medido oscila con el ritmo del movimiento de búsqueda.

La invención tiene como objetivo crear un procedimiento y un dispositivo para la medición del grosor de piezas de trabajo de forma no redonda y alargadas y desplazadas hacia delante en la dirección de su eje longitudinal con unas posiciones angulares cualesquiera y modificables para garantizar una elevada tasa de medición en los valores de medición independientes del ángulo de retorcimiento, de modo que la invención sea apropiada ante todo para su uso en sistemas de regulación.

Este objetivo se consigue, de acuerdo con la invención, mediante las características de las reivindicaciones 1 y 8.

Con el procedimiento conforme a la invención se miden simultáneamente los valores del grosor de la pieza de trabajo por medio de tres sistemas de medición que realizan conjuntamente un barrido horizontal a lo largo del eje longitudinal de la pieza de trabajo por tres ejes de medición desplazados entre sí en un pequeño ángulo (eje principal y ejes auxiliares) dentro de un intervalo angular de barrido horizontal predeterminado. Este proceso, que también se puede denominar barrido de búsqueda, hace que sea posible llevar a cabo la medición del grosor, por ejemplo, en un ángulo de \pm 45%, empezando el barrido de búsqueda en una posición cero predeterminada y llevándose a cabo primero en un sentido de giro y después en el otro. Dentro de un ángulo de 90º se puede llevar a cabo, por ejemplo, con el sistema de medición central (eje principal) una determinación del diámetro de la pieza de trabajo y, ese modo, también del contorno en ese intervalo. A partir de los valores de medición, por ejemplo para el eje principal, se puede calcular con ayuda de un ordenador el tamaño y la posición angular de un valor mínimo o de un valor máximo. A continuación, los sistemas de medición realizan conjuntamente un barrido horizontal hacia una posición angular en la que los valores de medición del sistema de medición central (es decir, el del eje principal) tienen un resultado próximo al mínimo o al máximo. Durante el avance posterior de la pieza de trabajo, por ejemplo una barra laminada, se produce una medición del diámetro en la posición que ocupe (posición de medida cero). Si, por ejemplo, se modifica el diámetro medido en el eje principal, esto puede estar ocasionado por el hecho de que se haya realizado una compensación debido al bucle de regulación, por ejemplo, el rellenado multiplicado del calibre del laminador. Por otro lado, una modificación del valor de medición también puede producirse por el hecho de que, en comparación con la posición de medición cero, se haya producido un retorcimiento de la barra laminada. Sin medidas adicionales, estos fenómenos no se pueden discriminar. Según la invención, se ha previsto en el ordenador un algoritmo por esta razón con el cual se pueden poner en relación mutua los valores de medición provenientes de los tres sistemas de medición. Es posible calcular en qué medida se ha modificado la posición angular del mínimo o máximo real y en qué dirección de giro. Además, con ello también es posible determinar el valor del mínimo o máximo verdadero. Dentro de un intervalo angular limitado (intervalo de captura), en la que el mínimo o máximo verdadero pueda haberse desplazado respecto a la posición de medición cero, las relaciones de los valores de medición de los tres sistemas de medición están predeterminadas y se pueden calcular matemáticamente. Dentro de ese intervalo de captura, que por ejemplo puede ser de \pm 3º con un descentramiento angular de los ejes de los tres sistemas de medición de 5º, se puede determinar posteriormente calculándolo el verdadero mínimo o máximo, sin que sea necesario un seguimiento de los sistemas de medición. En este caso, el mínimo o máximo calculado pone posteriormente a disposición el valor real para el sistema de regulación. Fuera del intervalo de captura, que empieza por una pieza de trabajo que posee una sección transversal prácticamente circular, cuando un sistema de medición auxiliar produce un valor constante, no es posible calcular de modo unívoco las relaciones matemáticas. En este caso, es necesario realizar un seguimiento de los sistemas de medición. Por esta razón, una de las ejecuciones de la invención prevé que los sistemas de medición realicen un barrido a partir de la posición de medición cero en un intervalo prefijado en la dirección de la modificación de la posición angular del mínimo o máximo real, si la modificación ha alcanzado un valor predeterminado. Este valor predeterminado puede alcanzar, por ejemplo, la mitad de la anchura de un intervalo de captura, en el caso indicado alrededor de 3º.

Por medio del procedimiento según la invención, es posible calcular también la modificación de los valores del diámetro mediante el ángulo de giro, es decir, el ángulo en que se ha modificado el mínimo o máximo. De este modo, también es posible detectar el contorno de la pieza de trabajo mediante el intervalo del ángulo de giro. Cuando se usa con barras laminada redondas, esto es esencial, por ejemplo, para reconocer un descentramiento de los rodillos. Si los rodillos laminadores tienen un descentramiento determinado, es bien conocido que esto produce dos mitades desplazadas entre sí en su sección transversal. De modo similar, es posible detectar un desgaste de los rodillos, que como es sabido, aparece, en especial, en forma de flancos o resaltes de calibración.

Ya se ha mencionado que el barrido de búsqueda se produce a partir de una posición cero en direcciones de giro opuestas y cada vez con un ángulo predeterminado. Si el mínimo o máximo medido aparece desplazado respecto a la posición de salida cero, entonces la longitud del desplazamiento angular total hasta el posicionamiento del sistema de medición en el cual el mínimo o máximo de los valores de medición del sistema de medición principal está situado en el centro del intervalo de captura (posición de medición cero) depende de la dirección de giro de los sistemas de medición al principio del barrido de búsqueda. Por esta razón, una configuración de la invención prevé que el barrido de búsqueda empiece a través del intervalo angular predeterminado en la dirección opuesta a aquella en la que se ha desplazado la posición angular del mínimo o máximo de los valores de medición. De este modo, se consigue una optimización de la trayectoria para el barrido de búsqueda y, con ello, una reducción de la duración del posicionamiento.

Según otra configuración de la invención, es posible medir un cuarto valor de medición por medio de un cuarto dispositivo de medición, concretamente a lo largo de un eje de medición que discurre ortogonalmente respecto al eje del sistema de medición central de los tres anteriores (eje principal). El cuarto valor de medición se pone en relación con los valores de medición tomados a lo largo del eje principal. Esto es deseable, por ejemplo, cuando hay que verificar el mantenimiento de las medidas de regulación del calibre.

Durante el desarrollo de la medición puede y debe ocurrir que se generen valores de medición que ya no sean evaluables, es decir que el contorno deseado, por ejemplo el contorno redondo, se ha alcanzado prácticamente. Por esta razón, una configuración de la invención prevé que se lleve a cabo un nuevo barrido de búsqueda cuando durante un período predeterminado los valores de medición de todos los ejes de medición sean prácticamente iguales. Este nuevo barrido de búsqueda excluye cualquier riesgo de un posicionamiento erróneo.

Para realizar el procedimiento según la invención, la invención prevé un dispositivo conforme a la reivindicación 8. Dicho dispositivo contiene tres sistemas de medición del grosor que están colocados a cierta distancia en la dirección del eje de la pieza de trabajo y desplazados uno respecto al otro en un pequeño ángulo en la dirección del contorno. Los sistemas de medición están dispuestos sobre un soporte común que está colocado de modo que pueda desplazarse a lo largo del eje longitudinal de la pieza de trabajo. Además, también se ha previsto un accionamiento para el posicionamiento angular del soporte. Para la medición del grosor se pueden usar todos los sistemas de medición habituales. Los sistemas de medición especialmente ventajosos trabajan según el procedimiento de proyección de sombra o como micrómetros de barrido por láser. En principio, todos los sistemas de medición de grosor conocidos tienen en común que poseen un emisor y un receptor que están situados uno frente al otro diametralmente. El accionamiento para el posicionamiento angular es imprescindible para llevar a cabo el barrido de búsqueda, así como el descentramiento de la posición angular en la que aparecen el mínimo o máximo real de los valores para los sistemas de medición principal (intervalo de captura). Además, el accionamiento efectúa un seguimiento de los sistemas de medición tan pronto como se abandona el intervalo de captura arriba mencionado.

El ángulo entre los ejes principal y auxiliar de los sistemas de medición tiene, preferiblemente, un valor situado entre 2 y 10º. Habitualmente, los valores situados fuera de este intervalo angular no se evalúan.

Con el procedimiento según la invención o con el dispositivo según la invención, es posible calcular de un modo sencillo el ángulo de retorcimiento y su dirección, así como la forma circular de una barra a través de la medición de la elevación de los valores del diámetro mediante el ángulo de giro. Como ya se ha mencionado, es posible realizar para un intervalo angular predeterminado (desviación de la posición cero de retorcimiento) una determinación matemática del mínimo o máximo verdadero del grosor, de modo que a pesar de la desviación de la posición teóricamente correcta se sigan recibiendo valores de medición válidos sin interrupciones y que, por ejemplo, se puedan poner a disposición para una regulación de la caja de laminación. Si la modificación del ángulo de giro de la pieza laminada tiene tendencia a abandonar el intervalo de captura, entonces se realiza un seguimiento de toda la disposición de medición mediante un giro para garantizar en cualquier caso que el eje de anchura permanece dentro del intervalo angular de ambos ejes principal y auxiliar.

En particular, cuando se regula la laminación de barras es posible regular posteriormente y de una manera sencilla y segura el llenado insuficiente o excesivo y averiguar el descentramiento o el desgaste de los rodillos. Se puede memorizar la evolución del retorcimiento para una serie de piezas de trabajo con el fin de registrar el llamado historial de retorcimiento. Además de lo anterior, a partir del historial se puede realizar una predicción del valor de retorcimiento mediante un cálculo si no se dispone de ningún contorno evaluable matemáticamente. En su conjunto, todo el proceso de medición del contorno, evaluación matemática y posicionamiento en el ángulo calculado puede realizarse en un tiempo muy breve, es decir en un plazo máximo de 3 segundos.

La invención se describe a continuación con más detalle mediante unos dibujos.

Figura 1 muestra esquemáticamente una disposición de medición del grosor para una barra con un perfil ovalado.

Figura 2 muestra la disposición de medición según la figura 1 para un perfil ovalado que se ha girado 90º.

Figura 3 muestra esquemáticamente una disposición de medición según la invención.

Figura 4 muestra un gráfico para aclarar la evolución de los valores de medición de los tres sistemas de medición según la figura 1.

Figura 5 muestra un corte realizado a través de la ranura de laminación con dos rodillos incluyendo la barra laminada.

La invención se describe con ayuda de una regulación de la ranura de los rodillos de laminación. No obstante, se entiende que no está limitada a lo anterior, sino que en principio se puede usar para la regulación del contorno o del grosor de las piezas de trabajo mencionadas en la reivindicación 1.

En la figura 5 se han indicado dos rodillos 10, 12 de una caja de laminación para la formación de perfiles redondos con un perfil de forma semicircular 14 ó 16, que forman conjuntamente una ranura de laminación de forma circular. Cuando se lleva a cabo la laminación se intenta alcanzar una forma circular ideal, pero ésta es difícil de conseguir. O bien se produce el llamado llenado insuficiente, es decir, que la superficie de la sección transversal circular no se llena completamente de material. Esto se indica mediante la línea discontinua 18. O bien se produce el caso contrario y se encuentra demasiado material entre los rodillos 10, 12 y el material intenta escaparse hacia fuera a través de la ranura 20 situada entre los rodillos. Este fenómeno se conoce como llenado excesivo. En el caso ideal, la anchura b de la barra, que se indica con el número 22, y la altura h son iguales. Las desviaciones del perfil redondo también surgen cuando los perfiles huecos de forma semicircular 14, 16 se desgastan y cuando los rodillos 10, 12 están descentrados uno respecto al otro. Con un procedimiento de medición apropiado se intenta detectar las desviaciones mencionadas y eliminarlas mediante la regulación de la caja de laminación o de la velocidad de avance de la barra 10 para conseguir un perfil lo más redondo posible.

En la figura 1 se ha indicado una barra laminada 22a, que tiene una sección transversal desviada de la forma circular. La ovalidad que se muestra proporciona un ejemplo de llenado insuficiente. Un sistema de medición del diámetro o del grosor, compuesto de un emisor 26 y un receptor 28, determina el grosor de la barra 22a, que corresponde a la altura h de la figura 5. El dispositivo de medición del grosor o del diámetro puede trabajar según el procedimiento de proyección de sombra siendo, por ejemplo, el emisor 26 una fuente de luz que envía unos rayos de luz paralelos a un receptor 28 óptico, y este último mide la longitud de la sombra que produce la barra 22a. Como alternativa, también se puede usar un procedimiento de barrido por láser. Los dispositivos de este tipo pertenecen desde hace mucho tiempo al estado de la técnica.

En la figura 2 se ha indicado una barra laminada 22b, cuyo grosor se mide igualmente mediante el dispositivo de medición representado en la figura 1. La figura 2 indica como ejemplo un estado de llenado insuficiente.

En la figura 3 se han indicado tres sistemas de medición x, y, z de los que cada uno está compuesto de un emisor 30, 34, 38 y de un receptor 32, 36, 40 en correspondencia con los sistemas de medición según la figura 1 o la figura 2. El sistema de medición central x mide a lo largo de un eje principal que está situado verticalmente sobre el grosor d1 de la barra 22b. Los ejes auxiliares de los sistemas y, z están situados verticalmente a los grosores d2 o d3. Los sistemas de medición x, y, z están desplazados uno respecto al otro en la dirección del eje longitudinal de la barra 22b, de modo que no se superponen. Los sistemas de medición x, y, z están dispuestos sobre un soporte común no representado que está colocado de modo que pueda girar sobre un eje que coincide con el eje longitudinal de la barra 22b. El soporte ésta accionado por un accionamiento de posicionamiento angular, que tampoco se muestra, para descentrar la disposición de los sistemas de medición x, y, z en un ángulo predeterminado y regulable de forma relativamente exacta.

Si se observa la representación que se muestra en la figura 3 resulta evidente que cada uno de los receptores 32, 36, 40 calcula un valor de medición diferente para el grosor de la barra 22b, representado por los grosores d1 a d3. Si los sistemas de medición x, y, z se gira conjuntamente se genera un valor del grosor que se modifica respectivamente según la posición angular de los sistemas de medición respecto a la barra 22b. Esto se puede observar en el gráfico de la figura 4.

En la figura 4 se han representado las curvas de valores de medición de los tres sistemas de medición x, y, z cuando dichos sistemas se descentran conjuntamente en un ángulo de giro que, en este caso, oscila entre 0 y -10º y 0 y + 10º. Las curvas de medición representadas en la figura 4 m, l, r no reproducen, sin embargo, los resultados de la medición tal y como son producidos por la barra 22b, sino por la barra 22a según la figura 1 o en una posición de la barra 22b girada 90º o con un giro de 90º de los sistemas de medición x, y, z. Esto se puede reconocer porque en una posición angular de los sistemas de medición x, y, z se genera respectivamente un mínimo, como se indica en 42, 44 ó 46. Esto se produce, por ejemplo, cuando el eje principal, es decir el eje del sistema de medición x, está situado verticalmente respecto al eje del grosor b de la figura 5 y existe un llenado insuficiente. El valor del grosor ideal deseado en el caso que se indica en la figura 4 es, por ejemplo, de 18 cm. Si la barra tiene ese grosor en un ángulo, se produce un valor constante independientemente del ángulo de descentramiento. Como los sistemas de medición x, y, z están dispuestos en un cierto ángulo uno respecto al otro situado, por ejemplo, entre 2 y 10º, estando situados los sistemas de medición auxiliares y, z, preferiblemente, de forma simétrica respecto al sistema de medición principal x, resulta claro que cuando los sistemas de medición giran conjuntamente se produce un valor de medición mínimo cuando existe respectivamente un ángulo de giro diferente. En el caso que nos ocupa, el ángulo de giro con el que se mide el valor de medición mínimo 42 se indica con un cero. En consecuencia, los valores de medición mínimos para los sistemas de medición auxiliares y, z son de 5º.

Por lo tanto, con 0º los sistemas de medición x, y, z miden unos valores diferentes siendo iguales los valores de medición de los sistemas de medición y, z. Con un ángulo diferente de 0º, se producen respectivamente tres valores de medición diferentes, excepto en un caso que en la figura 4 se sitúa en 2,5 o -2,5. Se ha constatado recientemente que es posible deducir una relación matemática determinada entre los valores de medición de cada uno de los ángulos de giro. Si, por ejemplo, se conocen el valor de medición 42 y el valor de medición 44 que resulta del cruce de las curvas l y r, se puede extrapolar mediante las relaciones matemáticas correspondientes cómo se componen los valores de medición si los sistemas de medición x, y, z se giraran dentro de un intervalo angular limitado. No obstante, una predicción matemática clara sólo es posible dentro de un intervalo angular limitado. En el momento en que los valores de medición de un sistema de medición dejan de modificarse, se producen indeterminaciones matemáticas. El intervalo en la que los valores de medición de los sistemas de medición x, y, z tienen una relación matemática se ha denominado en la figura 4 intervalo de captura.

La interrelación de los valores de medición de cada uno de los sistemas de medición x, y, z tiene importancia en tanto en cuanto al llevar a cabo un posicionamiento de los sistemas de medición x, y, z en un ángulo de giro determinado puede producirse una modificación del grosor medido por el sistema de medición principal, pero no se puede saber si dicha modificación ha sido ocasionada porque debido a una intervención automática o fortuita de otra clase se han modificado los parámetros de la caja de laminación, por ejemplo, una disminución del llenado insuficiente, o se ha producido un retorcimiento de la barra 22b. En los procesos de laminación descritos no se puede evitar habitualmente un retorcimiento. Sin embargo, dicho retorcimiento no es ni predecible ni constante y conduciría, si no se le tuviera en cuenta, a un falseamiento de los resultados de la medición, lo que impediría una regulación de la caja de laminación, ya que una regulación satisfactoria sólo se puede conseguir si los valores reales generados no son valores aparentes.

Cuando se produce una disminución del grado de llenado insuficiente, el mínimo del valor de medición 42 se reduce, es decir que el valor de medición 42 se aproxima al valor de medición ideal de 18 cm. Esto no conlleva, no obstante, una modificación fundamental de los valores de medición 44. Por el contrario, si se produjera un retorcimiento, el mínimo también experimentaría una aproximación similar al valor de medición ideal de 18 cm, pero al mismo tiempo conduciría a una modificación significativa de los valores de medición del sistema de medición y, z, como resulta evidente si se observan las curvas de la figura 4. Con una desviación de 1º, es decir con un ángulo de retorcimiento de 1º, los valores de medición de las curvas l y r difieren considerablemente; concretamente, con -1º, el valor de medición de la curva r es mayor que el de la curva l, y con un ángulo de retorcimiento de +1º, el valor de medición de la curva l es mayor que el de la curva r. Por este motivo, mediante el algoritmo correspondiente usado en un ordenador en el que se han introducido los valores de medición de los sistemas de medición x, y, z, es posible calcular a partir de la relación de los valores de medición en qué dirección se ha producido un retorcimiento y cuál es su magnitud. Si el retorcimiento ha alcanzado una magnitud determinada, que en el caso que nos ocupa es, por ejemplo, mayor de 3º, entonces es imprescindible realizar un seguimiento de los sistemas de medición x, y, z de modo que el mínimo 42 vuelva a estar situado aproximadamente en el centro del intervalo de captura. El descentramiento ocurrido en los sistemas de medición se puede registrar en función del ángulo. Por lo tanto, dicho descentramiento indica el ángulo de retorcimiento de la barra 22b.

Al llevar a cabo el procedimiento de regulación de la calibración de barras laminadas, los sistemas de medición x, y, z se configuran, por ejemplo, de modo que, como ya se ha mencionado, el eje principal esté situado verticalmente respecto al grosor b de la barra laminada, lo que en caso de un llenado insuficiente significa que el mínimo de los valores de medición está situado aproximadamente en el centro del intervalo de captura, como se indica en la figura 4. Al realizar la regulación del perfil de barras laminadas se intenta conseguir que se mantenga un llenado insuficiente antes que un llenado excesivo. No obstante, al iniciar el proceso se puede producir de inmediato un retorcimiento, de modo que la configuración descrita no indique la posición de medición ideal. Por esta razón, al principio se produce un así llamado barrido de búsqueda, en el cual los sistemas de medición x, y, z se descentran cada uno en un ángulo de, por ejemplo, 45º partiendo de un ángulo de giro casi igual a cero hacia la izquierda y hacia la derecha. A continuación, la evolución de los valores de medición se produce en correspondencia con las curvas m, l, r según la figura 4. No obstante, en los casos habituales, como ya se ha mencionado, el mínimo 42 no estará situado en el centro del intervalo de captura. Para la posición de medición de los sistemas de medición x, y, z a la que se deba llegar a continuación, los sistemas de medición x, y, z se giran hasta que el mínimo 42 (sistema de medición x) esté situado dentro del intervalo de captura. Por esta razón, mediante el proceso descrito es posible calcular varios parámetros, en concreto la captación del contorno total después de la introducción de la barra. A partir de esto se puede determinar si se ha producido un descentramiento de los rodillos o un desgaste de los mismos que haga necesaria la sustitución de un rodillo. Además, es posible determinar el ángulo de retorcimiento. Durante el proceso subsiguiente de avance de la barra se intenta, mediante una regulación correspondiente que no se muestra en el dibujo, minimizar el llenado insuficiente o hacer que el contorno de la barra se aproxime a la forma circular. Sobre la base del comportamiento de los resultados de medición se puede distinguir entonces si se ha producido una modificación de los valores de medición del sistema de medición principal x debido a la regulación o debido a un retorcimiento adicional de la barra.

El proceso de medición del contorno aquí descrito, incluyendo la evaluación matemática y el posicionamiento de los sistemas de medición x, y, z cuando se introduce cada una de las nuevas barras requiere, como máximo, 3 segundos. En este proceso, también es posible llevar a cabo una optimización de la trayectoria, es decir, que el camino que debe recorrer el sistema de medición después del barrido de búsqueda para llegar a la posición cero determinada en relación con el retorcimiento se puede mantener tan pequeño como sea posible si se conoce con antelación en qué lado de la posición cero de salida original está situado el retorcimiento. Normalmente, el retorcimiento no se modificará tanto de una barra a la siguiente como para que en un caso tenga un ángulo positivo y en el otro uno negativo. Como consecuencia de lo anterior, el barrido de búsqueda, es decir la rotación de los sistemas de medición x, y, z, empieza de modo que primero se realiza un barrido en la dirección opuesta al ángulo de retorcimiento (hipotético), ya que después de terminar el barrido de búsqueda se tiene que recorrer hacia atrás un ángulo de barrido más corto para llegar a la posición de medición cero que en el caso contrario.

En el transcurso del proceso de laminación, como ya se ha mencionado, puede y debe producirse un contorno que, en última instancia, ya no se puede evaluar para el algoritmo de seguimiento, es decir un contorno lo más perfectamente redondo que sea posible. En dicho caso, los sistemas de medición x, y, z permanecen durante un periodo de tiempo elegible en la última posición válida. Si durante ese periodo no se produce ningún llenado insuficiente o excesivo que se pueda medir, entonces se puede llevar a cabo otro barrido de búsqueda para excluir cualquier riesgo de posicionamiento erróneo.

Claims (11)

1. Procedimiento para la medición del grosor de piezas de trabajo de forma no redonda y alargadas y desplazadas hacia delante en la dirección de su eje longitudinal con una posición angular cualquiera y modificable, con los siguientes pasos de procedimiento:

Se miden simultáneamente los valores del grosor de la pieza de trabajo por medio de tres sistemas de medición que se pueden descentrar alrededor del eje longitudinal de la pieza de trabajo y, de ese modo, en la dirección de su contorno, y que están dispuestos en un soporte común, a lo largo de tres ejes de medición desplazados el uno respecto al otro en un pequeño ángulo a través de un intervalo angular de descentramiento predeterminado;

Los valores de medición del grosor se introducen en un ordenador que calcula los valores mínimo o máximo partiendo de los mismos;

El soporte se descentra hacia una posición cero de medición en la que el sistema de medición central proporciona un resultado para los valores del grosor muy próximo a un mínimo o a un máximo, y

Con ayuda de un algoritmo que se desarrolla en un ordenador se calcula a partir de los tres valores respectivos de medición del grosor de los tres sistemas de medición en qué medida se modifica la posición del valor del mínimo o el valor del máximo en la dirección del contorno, cuál es el tamaño del mínimo o el máximo en la posición modificada en la dirección del contorno y en qué sentido de giro ha tenido lugar la modificación de la posición en la dirección del contorno.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque los sistemas de medición se descentran con el soporte a partir de la posición cero de medición en una cantidad predeterminada en la dirección de modificación de la posición del mínimo o del máximo en la dirección del contorno, si la modificación ha alcanzado un valor angular predeterminado.

3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque con ayuda del algoritmo también se calcula la modificación de los valores del grosor a través del ángulo de giro en el que sea modificado el mínimo o máximo.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el intervalo angular de descentramiento predeterminado en un barrido de búsqueda se produce a través de un intervalo angular de \pm45º, partiendo de una posición cero de salida.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el intervalo angular de descentramiento predeterminado en un barrido de búsqueda para todas las piezas de trabajo que siguen a la primera pieza de trabajo empieza en la dirección opuesta a la dirección en la que se ha desplazado la posición del mínimo o máximo en la dirección del contorno.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se mide un cuarto valor de medición para el grosor de la pieza de trabajo mediante un cuarto sistema de medición cuyo eje de medición discurre ortogonalmente al eje del sistema de medición central de los tres sistemas de medición existentes, y los valores de medición se ponen en relación en un ordenador con los valores de medición de los restantes sistemas de medición.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se lleva a cabo un nuevo barrido de búsqueda si durante un periodo de tiempo predeterminado la relación de los valores de medición es prácticamente igual.

8. Dispositivo para la ejecución del procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7,

Con tres sistemas de medición del grosor (x, y, z) cuyos ejes de medición están desplazados entre sí en un pequeño ángulo en la dirección del contorno de la pieza de trabajo (22b),

Con un soporte conjunto para los sistemas de medición (x, y, z) que está colocado de modo que se pueden descentrar alrededor del eje longitudinal de la pieza de trabajo (22b) y, de ese modo, en la dirección de su contorno,

Con un accionamiento de posicionamiento angular para hacer girar el soporte y

Con un ordenador que está configurado de manera que averigua y calcula a partir de los tres valores de medición del grosor respectivos de los tres sistemas de medición (x, y, z) los valores del mínimo o del máximo, en qué medida se modifica la posición del valor del mínimo o del valor del máximo en la dirección del contorno, cuál es el tamaño del mínimo o del máximo en la posición modificada en la dirección del contorno y en qué dirección de giro ha tenido lugar la modificación de la posición en la dirección del contorno.

9. Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque el eje de dos sistemas de medición (y, z) está situado de forma simétrica al eje del tercer sistema de medición (x).

10. Dispositivo según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque el ángulo entre los dos sistemas de medición (y, z) y el tercer sistema de medición (x) está situado entre 2º y 10º.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque se ha dispuesto un cuarto sistema de medición sobre el soporte con un eje de medición que está situado ortogonalmente al eje del tercer sistema de medición (x).