Valsmätsystem för valsslipningsmaskiner
Bandkvalitet i ett valsverk börjar vid valsslipningsmaskinen. Om valsprofilen, rundheten och excentriciteten inte ligger inom specifikation innan valsen sätts in i verket kommer ingen mängd AGC-trimning att fullt kompensera. Varje mikrometer kronfel blir en planhetsdefekt. Varje mikrometer excentricitet blir en periodisk tjockleksvariation.
Vollmers valsmätsystem ger er data för att slipa valsar rätt från första gången. VSL-serien mäter form, diameter, rundhet och excentricitet in-process under slipning — med ±1 µm precision och en dubbelriktad CNC-länk som matar korrigeringar direkt in i slipningsprogrammet. VFR-ryttarlehrarna ger snabb, portabel offline-verifiering för valsar på slipmaskinen, på golvet, eller var som helst i valsverkstaden.
Mer än 100 valsslipningsmaskiner världen över är utrustade med Vollmers valsmätsystem.
Varför valsmätning spelar roll
En vals är inte en enkel cylinder. Den har en designad kronprofil, en noggrant beräknad form över valskroppen som bestämmer bandets tjockleksprofil och planhet. Den har en rundhetsspecifikation, alltså hur nära en perfekt cirkel tvärsnittet är vid varje punkt längs kroppen. Och den har excentricitets- och slagvärden som avgör om valsen kommer att producera periodiska störningar under valsning.
När dessa parametrar avviker utanför specifikation visar sig konsekvenserna i bandet:
Kronfel ger planhetsproblem. Om valsprofilen avviker från målkronan utvecklar bandet kantvågor, vid för hög krona, eller mittbucklor, vid för låg krona. Dessa formdefekter kan inte korrigeras nedströms.
Konicitet ger kil. Om valsdiametern skiljer sig från ena sidan till den andra kommer bandet ut tjockare på ena sidan. Det skapar en kildefekt som påverkar nedströmsbearbetning och kan resultera i avvisade coils.
Excentricitet ger periodisk tjockleksvariation. Om valsen inte är perfekt rund producerar varje rotation en periodisk tjockleksbula i bandet. Detta visar sig som en karaktäristisk frekvens i tjocklekssignalen, ofta detekterbar med FFT-analys, och kan orsaka vibration, slipspår och ökad skrotandel.
Överslipning ger kortare valslivslängd. Utan exakt in-process-mätning tenderar operatörer att överslipa för att säkerställa att valsen är inom specifikation. Varje onödigt pass tar bort material och förkortar valsens livslängd.
Exakt valsmätning vid slipmaskinen eliminerar dessa problem vid källan, innan valsen sätts in i verket.
VSL-serien — In-process valsmätning under slipning
VSL är Vollmers automatiska valsmätsystem för användning direkt på valsslipningsmaskinen. Det mäter valsen under och mellan slippass och ger operatören och slipmaskinens CNC realtidsdata om varje kritisk parameter.
Vad VSL mäter
| Parameter | Precision | Beskrivning |
|---|---|---|
| Kronprofil | ±1 µm | Formen på valskroppen från kant till kant, till exempel platt, konvex, CVC, cosinus eller sammansatt krona. |
| Diameter | ±1 µm | Absolut diameter vid varje punkt längs valskroppen. |
| Rundhet (TIR) | ±1 µm | Total Indicated Runout, alltså hur nära tvärsnittet är en perfekt cirkel. |
| Excentricitet | ±1 µm | Avvikelse av valsens centrum från rotationsaxeln. |
| Konicitet | ±1 µm | Diameterskillnad mellan valskroppens två ändar. |
| Höjdjustering | Mäts före slipning | Valsens vertikala position relativt slipskivan. Används vid uppställning. |
| Lateraljustering | Mäts före slipning | Valsens axiella position. Används vid uppställning. |
Hur VSL fungerar
VSL-mätaren är monterad på slipningsmaskinen och traverserar över valskroppens längd. Under färden registrerar den kontinuerligt valsdiametern vid varje position. Med valsen roterande fångar den rundheten och excentriciteten vid varje mätstation. Data bearbetas i realtid och visas på operatörens skärm som profilgraf, rundhetsdiagram och avvikelsetabell.
Mätningen sker under och mellan slippass. Operatören behöver inte stoppa maskinen, demontera valsen eller ta den till en separat mätstation. VSL mäter i samma uppspänning som slipningen, vilket eliminerar omspänningsfel och sparar tid.
Dubbelriktad CNC-kommunikation
Om slipningsmaskinen har CNC-styrning kommunicerar VSL dubbelriktat. Systemet skickar den uppmätta profilen till styrningen, som använder datan för att automatiskt uppdatera slipningsprogrammet. Om mätningen visar att kronan är 2 µm för hög på vänster sida justerar CNC:n nästa pass för att ta bort exakt den mängden. Ingen manuell korrigering och inget gissande behövs.
Denna adaptiva, slutna slipning minskar antalet pass som krävs för att nå specifikation, minskar överslipning och ger mer konsekventa resultat från vals till vals och från operatör till operatör.
Maskinkompatibilitet
Vollmer producerar VSL-system för båda huvudtyperna av valsslipningsmaskiner:
Vagntyp, bänkmonterade slipmaskiner: Där valsen rör sig längs slipskivan. VSL-mätaren är monterad på vagnen och traverserar med valsen.
Stödtyp-slipmaskiner: Där slipskivan rör sig längs den stationära valsen. VSL-mätaren traverserar oberoende längs valskroppen.
Systemet är lämpligt för ett brett spektrum av valsdiametrar, upp till 2 000 mm, och valskroppslängder över 12 meter. Side-Shift-optionen gör det möjligt för mätaren att automatiskt undvika chockar, valshalstillbehör och andra hinder under traversering.
Nyckelspecifikationer för VSL
| Parameter | Specifikation |
|---|---|
| Mätprecision | ±1 µm för form, TIR och excentricitet. |
| Valsdiameterområde | Upp till 2 000 mm. |
| Valskroppslängd | Över 12 m. |
| Maskintyper | Vagntyp och stödtyp. |
| CNC-gränssnitt | Dubbelriktat, med läs- och skrivfunktion. |
| Side-Shift | Automatisk hinderundvikning. |
| Förslipningsjustering | Höjd- och lateralmätning för snabb uppställning. |
| Datagränssnitt | Industry 4.0-redo, med öppna datagränssnitt för molnanalys och prediktivt underhåll. |
VFR-ryttarlehrar — Offline valsmätning
VFR traverserbara ryttarlehrar är portabla mätinstrument för offline-verifiering av valsar. De placeras direkt på valsen, på slipmaskinen, på golvet eller vid valfri plats i valsverkstaden, och förflyttas manuellt över valskroppen där de mäter profilen från kronkant till kronkant.
När man ska använda VFR
Inkommande inspektion – Verifiera en vals profil och tillstånd innan den spänns upp i slipmaskinen. Upptäck problem, till exempel skador, ojämnt slitage eller termisk deformation, innan slipningen påbörjas.
Slutverifiering – Bekräfta att den slipade valsen uppfyller specifikation innan den frisläpps till verket. Denna oberoende kontroll kompletterar VSL:s in-process-mätning.
Golvmätning – Mät valsar som lagras i valsverkstaden, i transportvaggor eller vid valsverksstället. Ingen slipmaskin krävs.
Felsökning – När ett bandkvalitetsproblem spåras tillbaka till valsgeometri ger VFR data för att bekräfta eller utesluta specifika valsar.
Hur VFR fungerar
Ryttarlehren sitter på valskroppen och vilar på valsytan med två kontaktpunkter på vardera sidan om mätsensorn. När operatören flyttar lehren längs valskroppen registrerar sensorn profilen, alltså diametervariation från ena änden till den andra. Resultatet är en kontinuerlig kronprofilgraf, ekvivalent med den profil som mäts av VSL, men fångad offline utan slipmaskin.
VSL + VFR: Online och offline i samverkan
Det fulla värdet av Vollmers valsmätningsportfölj kommer från att kombinera in-process-mätning och offline-mätning:
Före slipning (VFR): Inspektera den inkommande valsen för att förstå dess nuvarande tillstånd. Dessa data hjälper operatören att planera slipningen, till exempel hur mycket material som behöver avlägsnas och om valsen har skador eller termisk deformation som behöver åtgärdas först.
Under slipning (VSL): VSL mäter valsen i realtid och matar korrigeringar till CNC:n. Slipningen konvergerar mot målprofilen med minsta antal pass och minimalt materialavlägsnande.
Efter slipning (VFR): En oberoende offline-verifiering bekräftar att den färdiga valsen uppfyller specifikation. Denna mätning är oberoende av slipmaskinens uppställning och ger ett separat kvalitetsunderlag.
I valsverkstaden (VFR): Valsar i lager kan kontrolleras periodiskt för termisk drift, relaxation eller hanteringsskador innan de schemaläggs för verket.
Offertförfrågan
Vollmers rullmätningssystem förenar online- och offline-mätning med mikrometerprecision. Med beprövad hårdvara, avancerad programvara och flexibla leveranspaket minskar ställtiden, stabiliserar produktkvaliteten och sänker totalkostnaden per ton. Kontakta oss för offert eller boka en live-demonstration för att uppleva exakt rullmätning i praktiken.