Laser­gestütztes Kalibrieren von Rohren

PUNKTGENAU KALIBRIEREN

Hydraulisch betriebene Expander werden genutzt, um Rohre zu kalibrieren, die keinen optimal runden Querschnitt aufweisen. Je nach Bauart des Expanders drückt oder zieht ein Hydraulikzylinder die Spreizwerkzeuge im Inneren des Rohres auseinander. Dabei wird das Rohr plastisch verformt.

Die dafür erforderlichen Messdaten waren bisher nur schwer ermittelbar.

Deshalb verfügt der PIPE SIZER über ein integriertes 360° Laser-Messsystem. Dieses misst die Innengeometrie des Rohres in Echtzeit und die Software errechnet die Parameter für das präzise geregelte Richten.

Die Anforderungen an die Qualität von Rohren – speziell an ihre optimale Rundheit – sind in den vergangenen Jahren stetig gewachsen und stellen die Rohrhersteller vor enorme Herausforderungen. 

MARLON PFEIFER, Project Management

Integrierter Laser

Das Pipe Sizing Tool mit bis zu sechs Spreizsegmenten ist am Ende eines Rollgangs angeordnet, auf dem das Rohr liegt. Am Ende des Tools befindet sich das 360° Laser-Messsystem, das die Innenkontur misst.

SIZEN STATT EXPANDIEREN

Für das Sizen wird das Pipe Sizing Tool in das Rohr gefahren. Dabei erfasst das 360° Laser-Messsystem die Geometrie der Rohrinnenwand. Aus den Ergebnissen berechnet die Software die Vorgabewerte für die sechs Segmente des Spreizwerkzeuges und übermittelt sie an die Prozesssteuerung. Die einzelnen Spreizsegmente können – je nach Maschinenmodell – wegabhängig ausgefahren werden, sodass sich die gewünschte Innenkontur einstellt.

Ist der erste Sizingprozess abgeschlossen, wird das Rohr erneut vermessen. Mit diesen Konturdaten ermittelt die Software den Rückfederungswert des Rohrmaterials und rechnet ihn in den zweiten Sizingprozess ein. So werden die individuellen Materialeigenschaften jedes Rohres für die zielgerichtete Kalibrierung genutzt. Jedes der sechs Spreizsegmente deckt einen Winkel von 60° ab. Sollte die Konturmessung zeigen, dass sie an Zwischenpositionen ansetzen müssen, können die Werkzeugträger in die benötigte Position gedreht werden.

PRÄZISE INLINEMESSUNG

Das an der Spitze der Messlanze angebrachte 360° Laser-Messsystem vermisst die Innenkontur der Rohre berührungslos und in Echtzeit. So entsteht das vollständige 2D-Abbild des Rohrinneren.

Das Messsystem arbeitet nach dem Laser-Triangulationsprinzip: Ein an der Messlanze angebrachter Laser projiziert eine Linie auf die Innenwand des Rohres. Die Kameras, die sich im Messkopf befinden, erfassen die Kreislinie mit bis zu 1.080 Messpunkten über den gesamten Rohrumfang.

Außerdem gewährleistet das Laser-Messsystem höchste Reproduzierbarkeit und die lückenlose Dokumentation des Prozesses.

GMS-I MESSSYSTEM

PUNKTGENAUES RICHTEN

Die Spreizsegmente des PIPE SIZERS werden von Hydraulikzylindern je nach Geometrie des Rohres angesteuert und auseinandergefahren. Dabei werden – je nach Maschinenmodell – zwei gegenüberliegende oder drei um je 120° versetzte Spreizsegmente aktiviert. Das Expandieren mit insgesamt sechs Spreizsegmenten ist ebenfalls möglich.

KOMFORTABLE SOFTWARE

Die Softwarelösung für das PIPE SIZER ist speziell auf die Rohrindustrie zugeschnitten.

BASIS-SOFTWARE

Bereits die BASIC SOFTWARE deckt viele Anwendungen ab. Von der automatischen Mittelpunktkorrektur bis hin zur Anpassung des Lasers an die Oberflächeneigenschaften der Rohr-Innenwand können alle Parameter auf die jeweiligen Anforderungen eingestellt werden. In der BASIC SOFTWARE stehen neben dem nominellen Durchmesser, dem minimalen und dem maximalen Durchmesser sowie der Ovalität auch die automatische Mittelpunktkorrektur und die Report-Funktion zur Verfügung.

3D-Visualisierung

Die Rohrgeometrie wird in der Basis-Software als 2D-Kontur dargestellt. In Verbindung mit einem Wegmesssystem stellt das System das vollständige 3D-Abbild des gesamten Rohres dar.

Kundenspezifische Software

Unsere Applikationsingenieure setzen spezielle Anforderungen schnell um, so zum Beispiel das Ausblenden von Schweißnähten.

EINFACHER DATENEXPORT

Die Geometriedaten der Rohre stehen dem Betreiber digital zur Verfügung und können zur Optimierung interner Prozesse an übergeordnete Systeme übertragen werden.