СИСТЕМА РЧИ И НЕСУЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ ПРОКАТНОГО СТАНА
RADIO-FREQUENCY IDENTIFICATION SYSTEM AND ELEMENTS FOR ROLLING MILL

Настоящая заявка испрашивает приоритет заявки США порядковый номер 60/984371 от 31 октября 2007 года, которая полностью включена в настоящее описание посредством ссылки.
Настоящее изобретение относится к системе РЧИ и метке, прикрепленной к элементу в клети прокатного стана, и, более конкретно, к системе РЧИ, которая собирает и передает данные об элементе, подлежащие выборочной записи или чтению из области памяти, встроенной в метку.
Традиционные прокатные клети используют устройство механической обработки в форме комплекта валков для формования заготовки, такой как слиток. Комплект валков поддерживается в клети между парой опорных блоков. Опорный блок типично включает в себя комплект подушек клети, соединенный с парой линейных опор, также известных как направляющие. Опорные блоки, которые установлены с противостоящим разнесенным взаимным расположением относительно друг друга, взаимодействуют во время работы для поддержки валка на его соответствующих сторонах, чтобы тем самым осуществить требуемый процесс деформации заготовки.
Линейные опоры и комплекты подушек клети использовались в процессах производства металла для обеспечения перемещения валка в прокатной клети. Линейные опоры используются для обеспечения плоского направляющего узла или плитообразного несущего элемента для прокатных рам. Эти опоры типично имеют, по меньшей мере, одну опорную поверхность скольжения, которая находится в контакте с другой опорной поверхностью. Опоры подвергаются изнашиванию во время работы в особо тяжелых условиях формования металла. Варианты осуществления линейных опор и подушек раскрыты в заявках PCT, PCT/EP02/03010 и PCT/EP03/014573, при этом каждый документ включен в настоящее описание посредством ссылки.
Существенная часть надлежащей работы прокатной клети включает поддержание допусков опорных блоков. Опорные блоки, как правило, не могут быть просто заменены и введены в эксплуатацию, сначала не рассмотрев должным образом, как, и до какой степени, параметры прокатной клети могут потребовать настройки и регулирования для приспособления к установленному опорному блоку или блокам. В частности, каждый опорный блок имеет самостоятельную геометрию оснастки, соответствующие эксплуатационные характеристики которой должны быть распознаны контроллером клети и введены в настройки прокатной клети для обеспечения того, что машина приведена в готовность к запланированному процессу механической обработки и что клеть эффективно используется в процессе обработки заготовки. Следовательно, надлежащая работа клети требует, в частности, идентификации конкретного опорного блока, установленного в настоящее время, каких-либо индивидуальных эксплуатационных рекомендаций, связанных с ним, и процесса, подлежащего выполнению с заготовкой. Так как опорные блоки типично не имеют универсального или стандартного требования к наладке машины, каждый опорный блок может иметь связанную с ним совокупность отдельных наборов данных, каждый из которых адаптирован для конкретной машины и определяет, каким образом необходимо сконфигурировать клеть для достижения конструктивной и эксплуатационной совместимости с используемым опорным блоком. Следовательно, существует необходимость в обеспечении системы, которая обеспечивает контроллер процесса прокатки надлежащей, относящейся к опорному блоку информацией до начала работы.
Один подход для обеспечения такой информации об опорном блоке использует метку идентифицируемого типа, неразъемно прикрепленную к одному из несущих элементов и которая использует, например, штрих-код или устройство магнитного чипа, которое содержит комбинацию кодированных данных, однозначно обозначающую опорный блок. Идентификационный код образует ключ поискового типа, использующийся центральным процессором машины для поиска и извлечения информации об опорном блоке, соответствующей целевому идентификатору. Такая информация типично хранится в участке памяти, связанном с процессором машины, или в другом месте, удаленном от метки идентификатора. Следовательно, эти виды меток идентификаторов кодового типа не хранят или не содержат требуемую информацию об опоре, а просто работают для обеспечения идентификационного ключа, который указывает персоналу место (например, адрес ячейки памяти) со связанной информацией об опоре.
Однако такое удаленное от метки размещение важнейшей информации о комплекте опор означает, что сама метка идентификатора становится бесполезной, если по причинам, таким как сбой системы или нарушение связи, извлеченный из метки код не способен получить доступ к центральному устройству обработки данных, которое размещает индексированную с помощью кода информацию об опоре. Кроме того, в области памяти должны быть осуществлены меры для сохранения целостности больших объемов данных об опорном блоке, чтобы защитить их от разрушения. Хранение всей совокупности информации об опорных блоках в едином месте может представлять собой существенный риск относительно непрерывной работоспособности системы в случае катастрофического отказа, затрагивающего область памяти с объединенными данными об опорных блоках. Следовательно, существует необходимость в обеспечении метки, работающей независимо от устройства считывания (например, процессора машины) таким образом, что она функционирует в качестве ориентированного на информационное наполнение источника информации об опоре. Такая усовершенствованная метка хорошо выдерживала бы сравнение с текущими вариантами реализации, в которых не предоставляется характерная информация об опоре, а только обеспечивается ключ для индексирования центральной области памяти.
Существует большое разнообразие информации, относящейся к опорным блокам, которая вследствие самого ее характера подвергается постоянному исправлению, например обновляемые требования переналадки прокатной клети и ведомость технического обслуживания, крайне необходимые для надлежащего технического обслуживания элементов опорного блока. Отсутствие какого-либо признака записи данных, относящихся к информации об опоре, в современных вариантах осуществления метки является недостатком для любого применения клети, которое требует возможности пополнения записанной информации о комплекте опор уточнениями или изменениями. Без возможности пополнения, может не быть возможным выполнение таких неотъемлемых задач метки, как дополнение существующих данных недавно полученной информацией об опоре и вставка дополнительных данных о переналадке опорного блока. Следовательно, существует необходимость в обеспечении метки, которая продолжает поддерживать функцию извлечения данных (например, считываемую память), но которая также может обеспечить возможность выборочного исправления и записи информации об опоре в нее.
Другой недостаток традиционных элементов метки относится к виду связи, требующейся для установки соединения между меткой и считывающим устройством. Тип интерфейса, использующегося в определенных вариантах осуществления метки, например штрих-код или магнитный чип, включает непосредственное физическое соединение между элементами, делая доступ к метке сложным, когда установлены несущие элементы. Даже если к метке соответствующим образом можно получить доступ, необходимость непосредственного физического соединения, тем не менее, служит в качестве еще одного конструктивного требования, которое должно быть учтено при встраивании метки в опорный блок. Следовательно, существует необходимость в системе, которая предлагает исключить такое физическое соединение между меткой и устройством считывания, при этом по-прежнему поддерживая связь между элементами после установки несущих элементов и неразъемно прикрепленной метки.
Подводя итог вышесказанному, прокатные станы типично содержат большой перечень дорогостоящего прокатного оборудования в виде отдельных деталей. Отдельные детали включают станины, привод, валки, подушки, подшипники прокатного валка, гидравлические устройства и прецизионные плоские опоры. Эти элементы не только дорогостоящие для приобретения, они также являются дорогостоящими для поддержания на уровне, необходимом для изготовления качественного высокоценного прокатного изделия. Запись и отслеживание этих деталей, используя электронные таблицы и связанные методики, часто порождает избыток данных и информации. Хотя каждый прокатный стан типично имеет запись о приобретении этих дорогостоящих деталей, точное средство управления и отслеживания этого оборудования для целей технического обслуживания и ремонта и производственных целей не было доступным.
Система управления комплектующими (СУК) или (CMS) в соответствии с настоящим изобретением делает возможным администрирование и оптимизированное использование дорогих комплектующих прокатного стана. Регистрация поступления и удаления прокатного оборудования является быстрой и легкой, используя систему РЧИ (радиочастотной идентификации) для идентификации деталей с помощью переносного устройства во время сборки или разборки (включая смены валков). Детали не только автоматически идентифицируются, наборы элементов, требующихся для комплекта валков, группируются друг с другом для отслеживания конкретных процессов прокатки и при отдельных условиях прокатки.
Кроме того, результаты контроля прокатного стана, включая отчеты и данные результатов трехмерного обследования, являются незамедлительно доступными в прикладной программе СУК. Это означает, что можно просмотреть исходное состояние, например исходные технические требования чертежа, и фактическое состояние, точно измеренное и анализированное, и эти данные автоматически и динамически вводятся в прикладную программу. В одном варианте осуществления, анализ данных от модулей, таких как контроль величины зазора, вибрационный мониторинг и контроль свертывания в рулон, встраивается в эвристическую среду СУК, обеспечивая возможность обоснованных решений на всех уровнях, от уровня цеха до уровня менеджмента (например, для составления бюджета).
СУК служит в качестве информационного центра и архива для комплексных данных относительно средств прокатки. Она также обеспечивает объединенную и интерпретируемую инфраструктуру для широкого диапазона служб для измерения, испытания, интерпретации данных и калибровки. Может быть обеспечена интеграция в существующую систему планирования ресурсов предприятия или технологической подготовки производства.
СУК обеспечивает различным уровням менеджмента мощные инструменты для «технокоммерческого» анализа. То есть обеспечивается объединение трудной для понимания технической сущности прокатного стана и процессов, там происходящих, с фактическим основанием для обеспечения изготовления прокатным станом высококачественного изделия с высокой прибылью.
В соответствии с настоящим изобретением, предложена метка РЧИ для применения в прокатной клети и которая неразъемно прикреплена к опорному блоку. В одном варианте осуществления настоящего изобретения метка включает в себя перепрограммируемую область памяти, предпочтительно предусмотренную в виде оперативной памяти, для хранения информации об опоре, связанной с опорным блоком, при этом такая информация содержит данные, представляющие отличительные характеристики этого опорного блока. Оперативная память (с оперативной записью и считыванием) также может хранить информацию о прокатной клети, представляющую отличительные характеристики, по меньшей мере, одной клети, функционально соединяемой с опорным блоком. Устройство связи, предпочтительно предусмотренное в виде приемопередатчика, передает данные об опоре, поступившие от оперативной памяти, и получает данные для хранения в оперативной памяти. Метка предпочтительно устанавливает канал беспроводной связи с системой мониторинга, предусмотренной в виде модуля считывающего устройства, связанного с клетью. Считывающее устройство включает в себя приемопередатчик, выполненный с возможностью РЧ обмена информацией с приемопередатчиком метки. Данные об опоре, полученные считывающим устройством от метки, поступают на контроллер, который также может обеспечивать считывающее устройство информацией для передачи на метку. В другом варианте осуществления настоящего изобретения метка просто включает в себя средство для хранения или передачи уникального идентификатора, например в ответ на опрос считывающим устройством клети.
Прокатные станы для прокатки стали или других металлов содержат множество валков для формования металла. Валки поддерживаются опорными блоками для поддержания надлежащих допусков на поверхность проката. Когда в цехе обработки прокатных валков получают опорный блок, на поверхность несущего элемента, такого как направляющая, может встраиваться метка РЧИ.
Цех обработки прокатных валков может вести базу данных, содержащую последовательную историю поверхностного изнашивания и механической обработки, выполненной с использованием опорного блока, так как элементы опорного блока могут механически обрабатываться несколько раз в течение их срока службы. Опорный блок вводится в эксплуатацию в прокатный стан на некоторый период времени, со временем становясь деформированным вследствие изнашивания. Затем опорный блок возвращается в цех для восстановления или замены. Таким образом, когда опорный блок возвращается в цех для восстановления, его характеристики могут быть измерены.
В одном варианте осуществления данные, относящиеся к опорному блоку, могут быть записаны на устройство радиочастотной идентификации («РЧИ») и храниться. В качестве альтернативы, данные могут храниться удаленно. Устройство РЧИ обычно называется меткой РЧИ. Метки РЧИ представляют собой очень маленькие микрочипы, которые могут быть такими же миниатюрными, как половина песчинки. Радиочастотная транспондерная система типично включает в себя РЧ считывающее устройство и устройство РЧИ. Работа РЧ транспондерной системы обычно характеризуется множеством режимов работы, включающих режимы возбуждения, ответа и считывания. РЧ транспондерная система требует электроэнергию для работы в каждом из этих режимов. В частности, РЧ считывающее устройство должно быть запитано электроэнергией в режимах возбуждения и считывания, тогда как устройство РЧИ должно быть запитано электроэнергией в режиме ответа. Типично, в РЧ транспондерных системах устройство РЧИ является пассивным устройством, то есть устройство РЧИ не имеет внутреннего источника питания или физического соединения с внешним источником питания. Пассивное устройство РЧИ запитывается удаленно РЧ считывающим устройством, хотя устройство РЧИ не имеет электрического контакта с РЧ считывающим устройством. Иллюстративное пассивное устройство РЧИ и способ его работы раскрыты в патенте США № 4730188 на имя Milheiser, который включен в настоящее описание путем ссылки. РЧ считывающее устройство традиционно соединено с источником электропитания, например линией электропередачи переменного тока, которая питает РЧ считывающее устройство.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения оператор получает данные об опоре от метки РЧИ посредством использования ручного РЧ считывающего устройства, подходя от панели управления в область станины клети, чтобы подержать РЧ считывающее устройство рядом с меткой РЧИ, затем возвращаясь к панели управления для переноса вручную данных об опоре в компьютеризированную базу данных. Окружающее пространство клети стана может быть опасным. Может быть нежелательным для оператора стоять в непосредственной близости от клети, при этом выполняя эту ручную операцию считывания. Этот процесс может порождать потенциальную возможность травм на рабочем месте и ошибки оператора при переносе данных. Также, время, сэкономленное при переносе данных, приводит к неэффективности процесса шлифовки валков.
В другом варианте осуществления предлагаемые автоматический способ, система и устройство для получения данных от метки РЧИ, связанной с опорным блоком прокатного стана, посредством расположения РЧ считывающего устройства на станине рабочей клети.
Раскрыта система для получения данных от пассивного запоминающего устройства для применения в устройстве прокатного стана. Система содержит считывающее средство для считывания данных с пассивного запоминающего устройства, соединенного через интерфейс с контроллером.
В предпочтительном варианте осуществления считывающее средство содержит транспондерное устройство для возбуждения электромагнитного поля в пассивном запоминающем устройстве при размещении рядом с указанным пассивным запоминающим устройством.
Целью настоящего изобретения является повышение целостности ввода данных об опоре посредством исключения ошибки оператора, связанной с ручным вводом данных во время восстановления опорного блока.
Целью настоящего изобретения является обеспечение способа и системы, которые обеспечивают бóльшую безопасность персонала посредством автоматического расположения РЧ считывающего устройства рядом с рабочей клетью.
Другой целью настоящего изобретения является обеспечение системы и устройства, которые автоматически получают информацию от метки РЧИ на рабочей клети.
Еще одной другой целью настоящего изобретения является обеспечение средства, посредством которого приемник перемещается или убирается, когда валок не установлен на своем месте, и тем самым защищается от повреждения вследствие перемещения больших тяжелых элементов на свое место в рабочей клети.
Дополнительной целью настоящего изобретения является обеспечение способа, системы и устройства, которые обеспечивают более безопасное окружающее пространство для получения и хранения данных об опоре посредством удаления персонала от рабочих клетей.
Изобретение, в его одной форме, содержит метку, связанную с опорным блоком, при этом такая метка включает в себя перепрограммируемую память и средство связи для передачи данных, поступивших от перепрограммируемой памяти, и для получения данных для переноса в перепрограммируемую память, причем данные, поступившие к метке для хранения в перепрограммируемой памяти, включают информацию об опоре, связанную с опорным блоком. Информация об опоре, связанная с опорным блоком, в ее одной форме, дополнительно содержит информацию, представляющую отличительные характеристики опорного блока. Данные, хранящиеся в перепрограммируемой памяти, в ее одной форме, дополнительно содержат информацию об устройстве, представляющую отличительные характеристики, по меньшей мере, одной рабочей клети, функционально соединяемой с опорным блоком. Перепрограммируемая память, в ее одной форме, может включать оперативную память. Средство связи, в его одной форме, включает возможность беспроводной связи. Средство предусмотрено для выборочного перепрограммирования перепрограммируемой памяти, используя данные, полученные средством связи.
Изобретение, в его другой форме, содержит метку, связанную с опорным блоком, при этом такая метка включает в себя первое средство для хранения данных с возможностью их изменения и второе средство для передачи данных, поступивших от первого средства, и для получения данных для первого средства, причем данные, поступившие к метке для хранения в первом средстве, включают информацию об опоре, связанную с опорным блоком. Информация об опоре, связанная с опорным блоком, может дополнительно содержать информацию, представляющую характеристики опорного блока. Данные, хранящиеся в первом средстве, дополнительно содержат информацию об устройстве, представляющую отличительные характеристики, по меньшей мере, одной рабочей клети, функционально соединяемой с опорным блоком.
В его одной форме первое средство включает оперативную память, и второе средство включает устройство беспроводной связи. Процессор предусмотрен для выборочного изменения содержимого первого средства, используя данные, полученные вторым средством.
Изобретение, в его другой форме, содержит устройство метки, связанное с опорным блоком, при этом такое устройство метки включает в себя оперативную память и устройство связи, выполненное с возможностью передачи данных, с оперативной памятью и обладающее способностью передачи/получения, причем данные, полученные устройством связи для передачи в оперативную память, включают информацию об опоре, связанную с опорным блоком. Информация об опоре, связанная с опорным блоком, включает информацию, представляющую характеристики опорного блока, при этом данные, хранящиеся в оперативной памяти, включают информацию об устройстве, представляющую отличительные характеристики, по меньшей мере, одной клети, функционально соединяемой с опорным блоком. Устройство связи может включать эксплуатационную возможность беспроводной передачи/получения. Процессор может быть предусмотрен для выборочного перепрограммирования содержимого оперативной памяти, используя данные, полученные устройством связи.
Изобретение, в его другой форме, включает в себя метку, связанную с опорным блоком, при этом такая метка содержит средство хранения для перепрограммируемого хранения данных и устройство связи, выполненное с возможностью передачи данных, поступивших от средства хранения, и выполненное с возможностью получения данных для переноса в средство хранения, причем данные, поступившие к метке для хранения в средстве хранения, включают информацию об опоре, связанную с опорным блоком. Информация об опоре, связанная с опорным блоком, включает информацию, представляющую характеристики опорного блока, при этом данные, хранящиеся в средстве хранения, включают информацию об устройстве, представляющую отличительные характеристики, по меньшей мере, одной клети, функционально соединяемой с опорным блоком.
Средство хранения, в его одной форме, включает оперативную память. Устройство связи включает эксплуатационную возможность беспроводной передачи/получения. Средство предусмотрено для выборочного перепрограммирования средства хранения, используя данные, полученные устройством связи.
Изобретение, в его еще одной другой форме, направлено на систему для применения с клетью, связанной с опорным блоком, при этом такая система содержит метку, неразрывно связанную с опорным блоком, причем метка включает в себя перепрограммируемую память, при этом данные, поступившие к метке для хранения в перепрограммируемой памяти, включают информацию об опоре, связанную с опорным блоком, и устройство связи, выполненное с возможностью передачи данных, с перепрограммируемой памятью и обладающее способностью передачи/получения; и средство связи, связанное с рабочей клетью и выполненное с возможностью установки с устройством связи метки канала связи. Информация об опоре, связанная с опорным блоком, включает информацию, представляющую отличительные характеристики опорного блока, при этом данные, хранящиеся в перепрограммируемой памяти, включают информацию об устройстве, представляющую отличительные характеристики, по меньшей мере, одной рабочей клети, функционально соединяемой с опорным блоком.
Устройство связи метки и средство связи, связанное с рабочей клетью, в одной форме, устанавливают канал радиосвязи. Перепрограммируемая память, в ее одной форме, включает оперативную память. Дополнительно предусмотрено средство, выполненное с возможностью обмена информацией с контроллером, связанным с рабочей клетью, для обеспечения средства связи информацией об опоре, связанной с опорным блоком, для передачи на метку.
Изобретение, в его другой форме, включает в себя систему для применения с рабочей клетью, связанной с опорным блоком. Система включает в себя метку, неразрывно связанную с опорным блоком, при этом такая метка содержит первое средство для хранения данных с возможностью их изменения, причем данные, поступившие к метке для хранения в первом средстве, включают информацию об опоре, связанную с опорным блоком, и второе средство для передачи данных, поступивших от первого средства, и для получения данных для первого средства; и считывающее устройство, связанное с рабочей клетью, при этом такое считывающее устройство содержит третье средство, выполненное с возможностью установки со вторым средством метки канала связи. Информация об опоре, связанная с опорным блоком, включает информацию, представляющую отличительные характеристики опорного блока, при этом данные, хранящиеся в первом средстве, включают информацию об устройстве, представляющую отличительные характеристики, по меньшей мере, одной прокатной клети, функционально соединяемой с опорным блоком.
Первое средство метки, в его одной форме, включает оперативную память. Второе средство метки и третье средство считывающего устройства устанавливают канал беспроводной связи между ними. Дополнительно предусмотрен процессор, связанный с меткой, для выборочного изменения содержимого первого средства, используя данные, полученные вторым средством. Считывающее устройство дополнительно включает в себя четвертое средство, выполненное с возможностью обмена информацией с контроллером, связанным с рабочей клетью, для обеспечения третьего средства считывающего устройства информацией об опоре, связанной с опорным блоком, для передачи на метку.
Изобретение, в его другой форме, содержит устройство для применения с прокатной клетью, связанной с опорным блоком. Устройство включает в себя оперативную память, неразрывно связанную с опорным блоком, причем данные, поступившие в оперативную память для хранения в ней, включают информацию об опоре, связанную с опорным блоком; первое устройство связи, неразрывно связанное с опорным блоком, при этом первое устройство связи выполнено для возможности передачи данных с оперативной памятью и обладает способностью передачи/получения; и второе устройство связи, связанное с рабочей клетью, при этом второе устройство связи выполнено с возможностью обеспечения канала связи с первым устройством связи. Информация об опоре, связанная с опорным блоком, включает информацию, представляющую отличительные характеристики опорного блока, при этом данные, хранящиеся в оперативной памяти, включают информацию об устройстве, представляющую отличительные характеристики, по меньшей мере, одной прокатной клети, функционально соединяемой с опорным блоком.
Канал связи, обеспеченный первым устройством связи и вторым устройством связи, включает беспроводной канал. Система дополнительно включает в себя процессор, неразрывно связанный со вторым устройством связи и выполненный с возможностью обмена информацией с контроллером, связанным с рабочей клетью. Предусмотрено дополнительное запоминающее устройство, выполненное с возможностью выборочного размещения данных, полученных вторым устройством связи от первого устройства связи.
Изобретение, в его еще одной другой форме, включает систему для применения с рабочей клетью, связанной с опорным блоком, при этом такая система содержит метку, неразрывно связанную с опорным блоком, причем метка включает в себя средство хранения для перепрограммируемого хранения данных, при этом данные, поступившие к метке для хранения в средстве хранения, включают информацию об опоре, связанную с опорным блоком, и первое средство связи для передачи/получения, выполненное для возможности передачи данных со средством хранения; и считывающее устройство, связанное с рабочей клетью, при этом считывающее устройство содержит второе средство связи для передачи/получения, выполненное с возможностью установки с первым средством связи для передачи/получения метки канала связи. Информация об опоре, связанная с опорным блоком, включает информацию, представляющую отличительные характеристики опорного блока, при этом данные, хранящиеся в средстве хранения, включают информацию об устройстве, представляющую отличительные характеристики, по меньшей мере, одной прокатной клети, функционально соединяемой с опорным блоком.
Одно преимущество системы в соответствии с настоящим изобретением заключается в том, что усовершенствованная конструкция метки обеспечивает возможность выборочного чтения и/или записи информации об опоре в перепрограммируемую область памяти.
Другое преимущество системы в соответствии с настоящим изобретением заключается в том, что информация об опорном блоке, локально хранящаяся в метке, может выборочно и постоянно перепрограммироваться, обеспечивая возможность множества прежде не доступных операций над данными об опорном блоке, таких как обновления, удаления, вставки, добавления, изменения, исправления, подсчеты и другие формы модификаций.
Другое преимущество настоящего изобретения заключается в том, что метка может хранить увеличиваемое и изменяемое количество наборов данных о конфигурации опоры, которые способствуют быстрой переналадке рабочей клети благодаря простому доступу к определенным данным об устройстве в памяти метки и пересылке этой информации в контроллер.
Дополнительное преимущество изобретения заключается в том, что канал связи, установленный между меткой и считывающим устройством, обеспечивает более полный обмен информацией, что повышает эффективность и точность процессов установки и переналадки опор и обеспечивает как для метки, так и для считывающего устройства возможность динамического исправления и модификации их соответствующих областей памяти с наиболее последней, обновленной информацией.
В вышеизложенном довольно широко были описаны признаки и технические преимущества настоящего изобретения для того, чтобы подробное описание изобретения, которое следует ниже, могло быть лучше понято. В дальнейшем будут описаны дополнительные признаки и преимущества изобретения, которые образуют объект формулы изобретения. Для специалистов в данной области должно быть понятным, что концепция и конкретный раскрытый вариант осуществления могут быть легко использованы в качестве базиса для изменения или проектирования других конструкций для осуществления тех же самых целей настоящего изобретения. Для специалистов в данной области также должно быть понятным, что такие эквивалентные конструкции не выходят за пределы идеи и объема изобретения, как определено в приложенной формуле изобретения. Новые признаки, которые предполагаются быть отличительными признаками изобретения, как в отношении его устройства, так и способа работы, вместе с дополнительными целями и преимуществами будут лучше понятными из нижеследующего описания при рассмотрении в сочетании с сопровождающими фигурами. Однако следует четко понимать, что каждая из фигур предусмотрена только с целью иллюстрации и описания и не подразумевается в качестве определения границ настоящего изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На сопровождающих чертежах, которые образуют часть описания изобретения, аналогичные цифры и символы указывают на аналогичные элементы, где бы они ни встречались.
Фиг.1 представляет собой перспективное изображение клети стана и связанных элементов.
Фиг.2 представляет собой изображение блок-схемы одного варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3 представляет собой иллюстрацию, изображающую опрос метки РЧИ на комплекте подушек клети.
Фиг.4 представляет собой иллюстрацию, изображающую опрос метки РЧИ на несущих элементах, приспособленных для использования с комплектом подушек клети по фиг.3.
Фиг.5 представляет собой иллюстрацию, изображающую опрос метки РЧИ на плите направляющей, приспособленной для использования с комплектом подушек клети по фиг.3.
Фиг.6 представляет собой иллюстрацию, изображающую опрос меток РЧИ на несущих элементах, приспособленных для использования с комплектом подушек клети по фиг.3, и на рабочем валке.
Фиг.7 представляет собой иллюстрацию, изображающую опрос меток РЧИ на несущих элементах, приспособленных для использования с множеством комплектов подушек клети по фиг.3, двух рабочих валках и направляющих клети стана.
Фиг.8 представляет собой иллюстрацию, изображающую опрос метки РЧИ, когда комплект рабочих валков вставляется или вынимается из станины клети.
Фиг.9 представляет собой вид сверху плиты направляющей, имеющей метку РЧИ, расположенную под опорной поверхностью.
Фиг.10 представляет собой перспективный вид плиты направляющей по фиг.9.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг.1 представлен перспективный вид клети 10 стана, включающей в себя линейные опоры (или «направляющие») 12, при этом пара рабочих валков 14 изображена в демонтированном состоянии относительно станины 16 клети (или «прокатной клети»). При использовании, линейные опоры 12 сцеплены с линейными опорами 18, соединенными со станиной 16 клети, для ограничения перемещения валков 14, в общем смысле только, в горизонтальном направлении. Опоры 18 могут включать в себя смазочные отверстия, питающиеся от системы подачи смазки, как дополнительно подробно описано здесь. Варианты осуществления линейных опор 16, 18 раскрыты в заявках PCT, PCT/EP02/03010 и PCT/EP03/014573, при этом каждый документ включен в настоящее описание посредством ссылки. Дополнительные линейные опоры, подходящие для применения в системе в соответствии с настоящим изобретением, могут быть предоставлены Josua CORTS Sohn, Bearing Technology division, Ремшайд, Германия.
Рабочая клеть 10 на фиг.1 описана здесь только для иллюстративных целей, так как должно быть очевидным, что метка в соответствии с настоящим изобретением может быть использована в сочетании с любым типом рабочей клети.
Рабочая клеть 10 включает в себя парные опорные блоки 16, 18 для поддерживания валка 14 в станине 16 клети. Опорные блоки включает в себя подушки 20 и плиты 16, 18 линейных опор. Опорные блоки, поскольку они размещены с противостоящим разнесенным взаимным расположением, взаимодействуют известным образом во время работы для обработки заготовки, проходящей через рабочую клеть 10. Комплект подушек 20 клети и линейные опоры 16, 18 вместе составляют опорные блоки, в которых метка РЧИ, использующаяся в соответствии с настоящим изобретением, неразъемно прикреплена, по меньшей мере, к одному из элементов опорного блока. Настоящее изобретение не ограничено на какой-либо конкретной форме или типе опорного блока, а может быть объединено с любой конструкцией опорного блока.
Ссылаясь теперь на чертежи и конкретно на фиг.2, в виде блок-схемы показана система в соответствии с настоящим изобретением для применения в рабочей клети и, более конкретно, совместно с опорным блоком, предусмотренным в рабочей клети. Показанная система включает в себя модуль 50 метки, неразрывно связанный с опорным блоком и расположенный для надежного прикрепления, по меньшей мере, к одному из элементов опорного блока. Более того, система включает в себя модуль 52 считывающего устройства, выполненный с возможностью обмена информацией с модулем 50 метки для установки, при взаимодействии, канала связи, по которому между показанными элементами может осуществляться обмен данными, например информацией, относящейся к установленному опорному блоку. Считывающее устройство 52, в его одной форме, прикреплено к рабочей клети и размещено для обмена информацией с контроллером 54.
В одном варианте осуществления метка 50 обеспечивает устройство, посредством которого информация, связанная с опорным блоком, может динамически и управляемо храниться. В другом варианте осуществления метка 50 просто обеспечивает идентификатор для модуля считывающего устройства, например в ответ на сигнал опроса от модуля считывающего устройства.
Как используется здесь, функцию перепрограммирования следует понимать в качестве охватывающей всю совокупность способов обработки данных/манипулирования данными и функций программирования, связанных с хранением, записью, модификацией и извлечением данных. В частности, метка 50 обеспечивает, в ее одной форме, перепрограммируемую память, которая обеспечивает возможность выполнения операций над данными, в частности, относительно информации, связанной с установленным опорным блоком, которые включают, но не ограничены на, операции, обеспечивающие хранение, изменение, дополнение, вставку, сохранение, добавление, удаление, модификацию, подсчет, накопление или иную обработку данных. Как будет описано ниже, эта перепрограммируемость обнаруживает значительные преимущества относительно обработки данных, имеющих отношение к опорному блоку, к которой прикреплена метка 50, хотя этот конкретный аспект не следует рассматривать в качестве ограничения настоящего изобретения, так как любой другой тип информации может обрабатываться эквивалентным образом, например, данные переналадки рабочей клети. Метку 50, в одном альтернативном понимании, можно рассматривать как обеспечивающую средство для хранения данных с возможностью их изменения. Кроме того, метку 50, в другом альтернативном понимании, можно рассматривать как обеспечивающую функцию, дающую возможность выборочной записи и чтения данных из встроенной области памяти.
Как используются здесь, ссылки на информацию об опоре, связанную с опорным блоком, относятся к категориям данных, включающих, в частности, информацию, связанную конкретно с соответствующей группой несущих элементов и представляющую ее характеристику («характеристические данные опоры»), и информацию, конкретно не раскрывающую определяющую характеристику опорного блока, но представляющую информацию, которая является зависимой от конкретной группы несущих элементов («зависимые данные опоры»). Такие связанные с опорой данные относятся к информации, представляющей отличительные характеристики опорного блока, и могут включать, но не ограничены на, эксплуатационную информацию касательно количества деталей и/или заготовок, изготовленных или обработанных с использованием соответствующего опорного блока; служебную информацию по технике безопасности, диагностическую информацию, гарантийную информацию и другую информацию, предоставляемую изготовителем; технические данные, описывающие геометрию, конструкцию и другие физические свойства несущих элементов (например, материал, механическую конструкцию); и другую информацию, которая вследствие ее характера и взаимосвязи с опорным блоком составляет характеристику или параметр, который подразумевается характеризовать идентифицируемую группу несущих элементов или представляет присущую характеристику опорного блока для ее однозначной и/или отдельной идентификации или описания.
Зависимые данные опоры относятся к информации, которая конкретно связана с идентифицируемой группой несущих элементов, но которая не предназначена для представления характеристики, присущей для несущих элементов. Например, зависимые данные опоры могут включать, но не ограничены на, информацию, относящуюся к способу компоновки клети для приспособления к опорному блоку, использующейся в настоящее время. Эта информация может включать данные структурной и/или механической переналадки для изменения конструкции рабочей клети в соответствии с опорным блоком; и данные о функционировании системы, регулирующие то, каким образом управлять рабочей клетью, чтобы обеспечить то, что рабочая клеть и опорный блок эффективно взаимодействуют при выполнении процесса механической обработки. С этой точки зрения, зависимые данные опоры могут рассматриваться включающими, в их одной форме, информацию об устройстве, представляющую отличительные характеристики отдельной клети, функционально соединяемой с опорным блоком. Многочисленные группы такой информации об устройстве связаны с опорным блоком и хранятся в метке 50 для облегчения установки опорного блока в соответствующем множестве рабочих клетей. В частности, метка 50 может обеспечить возможность хранения в ней данных касательно информации для установки сопутствующего опорного блока во множество разных рабочих клетей. Информация об устройстве, например данные переналадки, более хорошо определяет характеристики прокатной клети, хотя сами характеристики являются функцией (т.е. зависимыми от) использующегося опорного блока. Преимущество, получающееся при хранении такой информации об установке опор для множества машин в метке 50, заключается в немедленной доступности всей необходимой информации для быстрой переналадки клети, в которую устанавливается соответствующий опорный блок.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения следует понимать, что информация об опоре включает отдельные элементы данных типа, который может рассматриваться фиксированным (т.е. типично не подвергаются изменению) и переменным (т.е. подвергаются изменению и/или модификации). Дополнительные примеры информации об опоре, связанной с опорным блоком, включают, но не ограничены на, серийный номер; общее количество деталей, изготовленных с помощью опорного блока (как подушек, так и направляющих), и скорость подачи.
Задачей клетей является расплющивание материала, когда он проходит через них. Специальные размеры могут иметь место в информации о наладке, которая объединена с информацией об опоре.
Ссылаясь на фиг.2, метка 50 включает в себя перепрограммируемое запоминающее устройство 56 для данных опорного блока, выполненное с возможностью передачи данных с устройством 58 связи. Эти элементы предпочтительно выполнены в неразрывном соединении для образования одного объединенного модуля. Объединенный модуль метки предпочтительно неразъемно прикреплен к одному из элементов опорного блока посредством любой подходящей технологии прикрепления традиционного применения, хотя следует понимать, что способ такого прикрепления не составляет часть настоящего изобретения и, следовательно, не должен рассматриваться в качестве его ограничения. Способ прикрепления, в его одном аспекте, выбирается с точки зрения облегчения и обеспечения обмена информацией между меткой 50 и считывающим устройством 52.
Показанное перепрограммируемое запоминающее устройство 56 предусмотрено в виде области памяти или участка памяти, воплощающего функцию, которая обеспечивает, в общем смысле, выборочное чтение и запись данных в участок памяти. Перепрограммируемое запоминающее устройство 56, в его одном аспекте, обеспечивает возможность хранения в нем данных любым традиционным способом, подходящим для извлечения (то есть в сочетании с функцией чтения), предпочтительно в энергонезависимом формате записи. Такая запись данных включает не только какое-либо начальное программирование участка памяти, но и также какое-либо динамическое изменение формата участка памяти (например, вставку дополнительных или дополняющих данных) во время работы метки 50. Перепрограммируемое запоминающее устройство 56, в его другом аспекте, поддерживает возможность обработки данных, хранящихся в нем, образом, включающим, но не ограничивающимся на, операции перепрограммирования, такие как исправления, модификации, изменения, подстановки, замены, обновления и/или стирания данных, выполняющиеся ли отдельно, последовательно или в их выбранной комбинации.
Перепрограммируемое запоминающее устройство 56 следует рассматривать как включающее любое средство, имеющее признак читаемости/перезаписываемости относительно управления, хранения, записи, извлечения и модификации/изменения данных. Перепрограммируемость может быть в формах, включающих, но не ограничивающихся на, реализации на основе аппаратного обеспечения (например, на основе аппаратных средств), программно-аппаратных средств, программного обеспечения или любой их комбинации. Например, перепрограммируемое запоминающее устройство 56 может быть перепрограммировано посредством использования стандартной перепрограммирующей схемы, которая непосредственно соединяется с запоминающим устройством 56, или посредством вызова функции программного обеспечения, которая выполняет соответствующие наборы команд для осуществления выбранной операции над данными. Данные, которые вводятся в перепрограммируемое запоминающее устройство 56, в предпочтительной форме этого, поступают посредством передач от считывающего устройства 52 к метке 50 по каналу связи. Перепрограммируемое запоминающее устройство 56, в его иллюстративных формах, может быть предусмотрено в виде оперативной памяти, электрически стираемой программируемой постоянной памяти (ЭСППЗУ) или любого другого перепрограммируемого типа памяти. Перепрограммируемое запоминающее устройство 56 может сопровождаться или иметь встроенный в него участок памяти, который является неперепрограммируемым типом памяти (например, доступной строго для чтения памятью). Перепрограммирование перепрограммируемого запоминающего устройства 56, в его предпочтительной форме, происходит в ответ на и в соответствии с данными, поступившими к метке 50 от считывающего устройства 52 по каналу связи.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения свойство изменяемости данных перепрограммируемого запоминающего устройства 56 является особенно эффективным и применимым для информации об опорном блоке, как характеризующих опору, так и зависимых от опоры типов, которая остается объектом для пересмотра и возможного обновления/модификации в ходе процесса обмена информацией, затрагивающего метку 50, или посредством ввода пользователем, или более управляемым образом посредством работы контроллера 54 или другого устройства процессорного типа. Например, перепрограммируемое запоминающее устройство 56 может непрерывно пополняться уточнениями, отражающими какие-либо изменения текущего общего количества деталей, изготовленных с помощью соответствующего опорного блока, причем такие уточнения предпочтительно поступают к метке 50 от считывающего устройства 52 по двустороннему каналу связи.
Показанное устройство 58 связи предусмотрено для передачи данных, поступивших от перепрограммируемого запоминающего устройства 56, и для обеспечения перепрограммируемого запоминающего устройства 56 данными, которые оно получает. Передача и получение данных устройством 58 связи происходят в соединении с двусторонним каналом связи, установленным со считывающим устройством 52. Канал связи предпочтительно является каналом связи беспроводного типа, хотя другие формы обмена информацией являются возможными при условии, что устройства связи соответствующим образом приспособлены для такого применения. В беспроводной реализации, устройство 58 связи предпочтительно предусмотрено в виде РЧ приемопередатчика. Для реализации какого бы то ни было обмена информацией используются традиционные средства (не показаны), и методы обработки сигналов считаются надлежащими или подходящими, например модуляция/демодуляция сигнала и кодирование/декодирование данных, особенно, если передача данных происходит в цифровом формате. Однако эти параметры системы не образуют часть настоящего изобретения и не должны использоваться в качестве его ограничения.
Ссылаясь на фигуру 2, показанное считывающее устройство 52 представляет собой модуль, с которым взаимодействует метка 50 при обмене данными между ними. Таким образом, считывающее устройство 52 включает другие такие устройства или средства, которые устанавливают с меткой 50 канал связи. Считывающее устройство 52 предпочтительно связано (например, выполнено в виде одного целого) с конкретной клетью, в которой предусмотрен опорный блок, имеющий метку 50, прикрепленную к нему. Считывающее устройство 52, в его одной иллюстративной форме, включает в себя процессор/запоминающее устройство 60 и устройство 62 связи, которое выполнено с возможностью обмена информацией с устройством 58 связи метки 50 для установки канала связи между ними. Устройство 62 связи предпочтительно предусмотрено в виде РЧ приемопередатчика. Процессор 60 представляет собой средство, с помощью которого данные, полученные устройством 62 связи, могут обрабатываться и храниться в нем или пересылаться к другой подсистеме, такой как контроллер 54 или дополнительная ячейка памяти. Процессор 60, в его другом варианте осуществления, может работать для обеспечения устройства 62 связи данными для передачи на метку 50. Такие передаваемые данные могут происходить от процессора 60, контроллера 54 или некоторых других предоставляющих данные средств (например, приведенного в действие пользователем устройства ввода) и предпочтительно составляет информацию об опоре, связанную с опорным блоком, в соответствии с настоящим изобретением. В случае, когда устройство 62 связи выполнено с возможностью непосредственного обмена информацией с контроллером 54, процессор 60 может считаться необязательным.
Во время работы, любое количество и тип запросов данных, откликов на такие запросы данных и обмена данными, в частности информацией об опоре, связанной с опорным блоком, являются поддерживаемыми показанной системой, содержащей метку 50 и считывающее устройство 52. Например, после того как опорный блок и неразъемно прикрепленная метка 50 установлены в клеть, контроллер 54 может инициировать запрос данных от метки 50 относительно информации, хранящейся в ней, подробно описывающей способ переналадки рабочей клети для приспособления к установленному опорному блоку. Этот запрос, с соответствующим образом заданным форматом, передается устройством 62 связи на метку 50. В метке 50 устройство 58 связи получает входящую передачу и передает вложенный запрос данных на перепрограммируемое запоминающее устройство 56, после чего надлежащие данные извлекаются из него в соответствии с запросом данных, пересылаются к устройству 58 связи для обратной передачи на устройство 62 связи в считывающем устройстве 52 и в итоге поступают на контроллер 54, который использует информацию для реализации каких-либо указанных требований переналадки.
Один вариант осуществления настоящего изобретения направлен на обеспечение метки 50 с перепрограммируемым запоминающим устройством 56 и выполнение метки 50 для обмена информацией со считывающим устройством 52, которые, по существу, служат для обеспечения метки 50 с устройством, которое обеспечивает возможность ее функционирования, в предпочтительной форме, в качестве централизованного, ориентированного на информационное наполнение источника изменяемых данных, который реализует его наиболее важные преимущества с точки зрения хранения и обработки информации об опоре, связанной с опорным блоком.
Еще другой вариант осуществления изобретения направлен на систему, в которой метка 50 обеспечивает идентификатор для считывающего устройства 52 и удаленной системы, например расположенной в диспетчерской, хранит информацию, относящуюся к использованию элемента, связанного с конкретной меткой 50.
В результате, информация об опоре, относящаяся к опорному блоку, может содержаться в метке 50 или в удаленном контроллере. Централизация всей информации об опоре (т.е. фиксированной и переменной) обеспечивает для контроллера 54, и других объединенных в сеть устройств, наличие единого узла сети, из которого может быть извлечена любая необходимая информация об опоре, тем самым упрощая сопутствующие функции выборки и извлечения данных.
На фиг.3 изображен обмен данными между меткой 50 на подушке 20 опорного блока клети и считывающим устройством 52 для метки РЧИ. Считывающее устройство 52 для метки может представлять собой переносное устройство или может быть прикреплено к станине 16 клети. На фиг.4 изображен обмен данными между метками 50 РЧИ на паре роликовых подшипников 30 опорного блока и считывающим устройством 52 РЧИ. На фиг.5 изображен обмен данными между одной или более направляющими 16 опорного блока клети и считывающим устройством 52 РЧИ, например во время процесса наладки верхнего рабочего валка 14 подушки 20. На фиг.6 изображен обмен данными между валком 14 и парой опорных блоков и считывающим устройством 52 РЧИ, например во время сборки верхнего рабочего валка 14 и опорных блоков. На фиг.7 изображен законченный комплект рабочих валков во взаимодействии со считывающим устройством 52 РЧИ.
На фиг.8 изображен процесс перемещения, при котором собранный комплект валков размещается в станину 16 клети, например в процессе ремонта. Считывающее устройство 52 для метки РЧИ прикреплено к станине 16 клети для эффективного взаимодействия с одной или более меток 50 РЧИ в комплекте рабочих валков. Считывающее устройство 52 для метки может опрашивать одну или более меток 50 РЧИ в комплекте валков. В одном варианте осуществления изобретения считывающее устройство 52 для метки считывает одну метку 50 РЧИ в заданном комплекте, и контроллер 54 способен идентифицировать каждый и любой элемент в опорном блоке. В таком варианте осуществления контроллер 54 предварительно поставил в соответствие разные метки 50 РЧИ на элементах заданного опорного блока, например в процессе восстановления на удаленном месте. Так как одна или более меток 50 могут не считываться считывающим устройством 52 для метки РЧИ, когда комплект опор вставлен в клеть, является особенно предпочтительным, чтобы множество различных несущих элементов было связано с одной или более меток 50 РЧИ, которые возможно считывать считывающим устройством 52 для метки на рабочей клети.
Хранящееся в метке может представлять собой исходную информацию об опоре до, например, отправки опорного блока с предприятия. Эта исходная информация об опоре может включать определенные данные о производственных показателях опоры, и исходная информация может включать производственные статистические данные, такие как расчетные величины и фактически измеренные величины элементов опорного блока, например, исходные значения погрешностей сборки, производственные порядковые номера и т.д. этих элементов. Также, дополнительная информация представляет собой информацию, которая может быть добавлена посредством запросов со стороны пользователя или соответствующей службы и т.д. Информация может содержать основные данные о законченном несущем элементе, например геометрические данные. Данные, показывающие условия использования несущего элемента, такие как допустимая температура и допустимая нагрузка, также могут храниться в памяти.
На фиг.9 и 10 изображена направляющая 18, включающая в себя множество смазочных желобов 90 и метку 50 РЧИ. Подходящие закрывающие элементы применяются для защиты метки 50 при работе клети 10 стана.
Хотя настоящее изобретение и его преимущества были подробно описаны, следует понимать, что различные модификации, замены и изменения могут быть осуществлены в нем, не отступая от идеи и объема изобретения, как определено приложенной формулой изобретения. Например, хотя некоторые из вариантов осуществления метки 50 РЧИ, описанных выше, ссылаются на двустороннюю систему связи, другие варианты осуществления настоящего изобретения могут использовать метку 50 РЧИ, которая только опрашивается считывающим устройством, например информация, отличная от уникального идентификатора, не хранится или не передается на считывающее устройство. Более того, объем притязаний настоящей заявки не подразумевается ограничиваться на конкретных вариантах осуществления процесса, машины, производства, смеси веществ, средств, способов и этапов, описанных в описании изобретения. Как будет легко понятным для среднего специалиста в данной области из описания настоящего изобретения, процессы, машины, производство, смеси веществ, средства, способы или этапы, существующие в настоящее время или которые будут разработаны в будущем, которые выполняют, по существу, ту же самую функцию или достигают, по существу, того же самого результата, что и соответствующие варианты осуществления, описанные здесь, могут быть использованы в соответствии с настоящим изобретением. Следовательно, приложенная формула изобретения подразумевается включать в ее объем притязаний такие процессы, машины, производство, смеси веществ, средства, способы или этапы.