Rotierende Inline-Dimensionsmessung

Der Schweizer Hersteller von Inline-Mess- und -Überwachungssystemen Zumbach Electronic AG hat ein auf Rotation basierendes Laserscan-Verfahren entwickelt, das runde und polygonale Formen extrem schnell bis zu 6000 mal je Sekunde abbildet.

21. Januar 2013

Zur effizienten Gestaltung von Produktionsverfahren müssen moderne Inline-Messgeräte nicht nur Parameter wie Durchmesser, Ovalität, Breite, Höhe usw. in sehr kurzen Zeitabständen messen, sondern Formabweichungen und Walzfehler sofort erkennen und genau anzeigen. Manche Anbieter argumentieren, für diese Zwecke reichten mechanische Lösungen im Bereich der Stahlproduktion absolut aus. Diese Meinung erhält nicht von allen Herstellern der Branche einhellige Zustimmung. Zumbach Electronic AG bewegt sich als Innovationsführer seit 1957 am Markt.

Die Erfahrung des Unternehmens hat gezeigt: Es zahlt sich aus, beständig an neuen Technologien und Lösungen zu arbeiten, die präzisere Messergebnisse liefern und somit eine gesteigerte Produktivität ermöglichen. Darüber hinaus legt Zumbach besonders Wert auf vereinfachte Bedienungsmodi und „Close-to-zero“-Wartungsaufwand.

An diesen Parametern kann sich der Schweizer Hersteller auch mit seiner neuesten Produktserie Steelmaster SMR messen lassen. Zur Verbesserung der Überwachung von Warmwalz- und Kalt-Prozessen in der Stahlproduktion werden Steelmaster-Geräte seit Jahren bereits als bewährte Lösung eingesetzt. Bisher wurde die Dimensionsmessung und Fehlererkennung je nach Anwendungsgebiet entweder über statische oder über oszillierende Geräte umgesetzt. Damit lassen sich runde wie auch nicht-runde Produkte wie Vierkant, Sechskant, Flach usw. unabhängig von Drall und Drallwinkel auf Aussenmasse und Diagonalen sehr genau messen.

Der Präzisionsgrad bei Herstellungsprozessen mit hohen Walzgeschwindigkeiten und kurzen Längen ließ bisher weiteres Entwicklungspotenzial offen. Die jetzt am Markt verfügbare Produktgeneration Steelmaster SMR füllt dank neuartiger, stark beschleunigter Rotationsmessung den Spielraum mit einer ausgereiften Technologie aus. Der Steelmaster SMR bietet beste Performance und eröffnet darüber hinaus neue Anwendungsoptionen. Das System basiert auf den Einsatz von bis zu drei voll synchronisierten Odac-hightech-Laser-Messköpfen, die nach einem neuartigen Rotationsprinzip Außenmaße, Diagonalen, Durchmesser und Querschnitte mit 360° Überdeckung scannen. Jeder der Odac-Laser-Messköpfe rotiert bei einer Drehzahl von 100 U/min und bilden die durchlaufenden Produkte bis zu 2000/s als präzises Produktprofil ab. Daraus ergeben sich bis zu 600 Profile im Minutentakt. In der Konsequenz können die Produzenten entstehenden Ausschuss drastisch minimieren und im Gegenzug engere Toleranzen von ½, ¼ DIN gewährleistet werden.

Hinsichtlich der zu erfassenden Formen gibt es keine Einschränkungen mehr. Bis zu einen Durchmesser von ca. 135 mm erfassen die Steelmaster SMR-Modelle jegliche asymmetrische, polygonale und irreguläre Formen aus Stahl und Metallen bis 1200 °C.

Neben der innovativen Drehbewegung ist die einzigartige, berührungslose Übertragung von Energie und Signalen, innerhalb der Messeinheit, eine technologische Rafinesse. Dank hoher Flexibilität können mit der Steelmaster-SMR-Software Datenstatistik, Anzeige (numerisch und grafisch), Protokolle usw. entsprechend den Anforderungen und der Arbeitsart der Produktionsumgebung frei konfiguriert werden.

Die von Zumbach entwickelte „Enhanced Profile Measurement“-Methode ermöglicht nicht nur die Wertemessung für Min., Max. und mittleren Durchmesser, sondern auch die wirkliche Rundheitsabweichung Ront sowie den Inkreis-Durchmesser MICI und den Umkreis-Durchmesser MCCI.

Ein zusätzliches FPS-Modul, speziell für Dreiwalzenblöcke, berechnet die genauen Werte, die vergleichbar sind mit Durchmessern, die mit einem manuellen 3-Punkt-Mikrometer an Proben erfasst werden (Messung bei Raumtemperatur). Ausserdem berechnet das Modul die DT- und GT-Werte (Touch & Spalt), die für eine schnelle Einstellung der Walzenblöcke von wesentlicher Bedeutung sind.

Verdrehung und Verdrehwinkel nehmen aufgrund einer im zugehörigen Softwarepaket integrierten, dynamischen Regressionsanalyse keinen Einfluss mehr auf das Messergebnis. Somit können Ausschussproduktionen minimiert und enge Toleranzen gewährleistet werden. Und das völlig unabhängig von der Lage, Vibration, Walzgut-Temperatur und Lichtintensität.

Steelmaster SMR-Messeinheiten besitzen die gleiche Architektur wie die seit Jahrzehnten bewährten statischen oder oszillierenden Systeme. Zumbach gibt nach eigenen Aussagen 100-%-Qualitätskontrolle bei praktisch 0 % Aufwand für Wartung und Instandhaltung. Hinzu kommt eine hohe Betriebssicherheit dank der komplett berührungslosen Übertragung von Energie und Signalen. Die zuverlässige Funktion ist dank eines effizienten Luftspül- und Kühlsystems gewährleistet und kann bei Bedarf durch einen Wasserkreislauf verstärkt werden.

Alle Steelmaster-Systeme können zu Mehrfach-Systemen mit vier Messeinheiten bei nur einer Datenerfassungs- und Verarbeitungssystem ausgebaut werden. Dabei können statische, oszillierende und die rotierenden SMR-Messeinheiten beliebig kombiniert werden.

Mit dem Einsatz der Steelmaster-Messgerätes darf die Industrie mit präzisesten Messungen und sich daraus ergebenden Wettbewerbsvorteilen wie schnelleres Anfahren, weniger Stillstand und geringerer Personalaufwand rechnen. Daraus ergeben sich neue Qualitätsansprüche und vielseitige Anwendungsoptionen.

Anwendungsgebiete:

• Warm- und kaltgewalzte Produkte:

• Draht

• Stabstahl

• Profilstahl

• Nahtlosrohre

• Im Strangguss/Walzen

• Extrusion Stahl, Blei, Aluminium, Buntmetalle