TWI647021B - 智慧捲料整平驗證系統及其方法 - Google Patents

智慧捲料整平驗證系統及其方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI647021B
TWI647021B TW106104146A TW106104146A TWI647021B TW I647021 B TWI647021 B TW I647021B TW 106104146 A TW106104146 A TW 106104146A TW 106104146 A TW106104146 A TW 106104146A TW I647021 B TWI647021 B TW I647021B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
leveling
curvature
roll
rolled material
whole
Prior art date
Application number
TW106104146A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201829087A (zh
Inventor
張禎元
陳柏安
蔡松育
Original Assignee
國立清華大學
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 國立清華大學 filed Critical 國立清華大學
Priority to TW106104146A priority Critical patent/TWI647021B/zh
Priority to US15/610,643 priority patent/US20180221929A1/en
Publication of TW201829087A publication Critical patent/TW201829087A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI647021B publication Critical patent/TWI647021B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D1/00—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling
    • B21D1/02—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling by rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/34—Feeding or guiding devices not specially adapted to a particular type of apparatus
    • B21C47/3433—Feeding or guiding devices not specially adapted to a particular type of apparatus for guiding the leading end of the material, e.g. from or to a coiler
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C51/00—Measuring, gauging, indicating, counting, or marking devices specially adapted for use in the production or manipulation of material in accordance with subclasses B21B - B21F

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

本發明提供一種智慧捲料整平驗證系統，其中移動之待整捲料受第二整平轉動模組滾壓整平於第一整平轉動模組與第二整平轉動模組之間。曲率感測裝置感測並輸出待整捲料之整後捲料曲率。運算處理裝置依據反應曲面法運算待整捲料厚度、待整捲料寬度及待整捲料曲率而產生模擬下壓位移量，且運算處理裝置依據模擬下壓位移量提供回饋控制機制，優化第二整平轉動模組之下壓位移量對應到模擬下壓位移量。因此，本發明利用雲端伺服器配合故障診斷裝置藉由即時回饋控制方式進行整平裝置的調整，以實現智慧整平驗證之效。

Description

智慧捲料整平驗證系統及其方法
本發明是關於一種捲料整平驗證系統及其方法，特別是關於一種可以伺服即時回饋控制而且能自動故障感測診斷並監控的智慧捲料整平驗證系統及其方法。
在金屬帶材的製造和處理設備中，金屬帶材通常成捲被運到設備處，以便後續加工或處理，然後放入進料部分中進行開卷並按此方式穿入設備中進行處理。由於金屬帶材須通過開卷而被輸入設備中，因此彎曲的金屬帶材必須先進行矯直整平，以便金屬帶材能夠穿入設備的進料部分中，故矯直整平後金屬帶材的平坦度規格相當重要。
一般金屬帶材的矯直整平裝置之能力取決於能夠在多大程度上使捲繞的金屬帶材變成一種符合規格之平面狀態。而傳統的矯直整平裝置有多個矯直整平輥，其用以整平滾壓彎曲的金屬帶材。
為了校正矯直整平裝置內金屬帶材的平坦度偏差，目前有一種習知技術提出了矯直輥的位置控制尺寸測定方法。此方法係先從金屬帶材平坦度偏差的測定值中確定一個適合表示金屬帶材形狀的函數即其相關的實際係數，然後從這個實際係數確定目標係數，最後將目標係數轉換成矯直輥的位置控制量。
另有一種習知之金屬帶材的矯直整平方法，其可在矯直整平輥上測出矯直整平力，並根據測出的值調整矯直整平輥的位置。系統可根據矯直整平力來調整矯直整平輥的位置，進而使金屬帶材的平坦度達到一定之目標。
雖然上述習知技術可將金屬帶材整平，然而其整平的效果往往不盡理想。此外，習知的矯直整平裝置之構造相當複雜，長期使用的狀況下容易發生故障，而且故障不易發覺，通常須等到金屬帶材的整平效果發生嚴重問題時才會警覺而找尋故障問題。這種習知技術所得到的金屬帶材不但整平效果不顯著，而且在故障問題的排除上常會耗時耗人力，進而增加製造的成本與時間，並嚴重影響現今自動化且大量製造之需求。由此可知，目前此領域缺乏一種可即時控制之整平調整機制且具有自動故障診斷功能及伺服回饋結合雲端存取的智慧捲料整平驗證系統及其方法，故相關技術者均在尋求其解決之道。
因此，本發明之目的在於提供一種智慧捲料整平驗證系統及其方法，依照反應曲面法運算待整捲料之厚度、寬度、曲率得到平坦度最佳化之滾輪下壓量。再者，本發明運用伺服即時回饋控制方式進行整平裝置的調整，改善傳統業界在後端產品良率不佳時才對機台做調整的問題。此外，系統設有自動式故障感測器，其能結合伺服捲料整平與智慧診斷而實現機台健康與整平品質之雙重監控。另外，透過即時呈現之雲端網路與視覺化的資訊來分析瞭解產線系統的狀況，而且能夠根據使用者的需求與資料的特性將存於雲端之資料即時以動態顯示，不但讓使用者輕易查看系統是否有任何異常，還可即時得知經整平後的待整捲料之產出品質及生產效率。
依據本發明一態樣提供一種智慧捲料整平驗證系統，其用以整平並驗證一待整捲料，待整捲料具有一待整捲料厚度、一待整捲料寬度及一待整捲料曲率。智慧捲料整平驗證系統包含一平台座、一捲料輸入裝置、一整平裝置、一曲率感測裝置以及一運算處理裝置。其中捲料輸入裝置設於平台座，且捲料輸入裝置包含一捲料輸入端與待整捲料，待整捲料可位移地連接捲料輸入端。整平裝置與捲料輸入端相隔一第一間距，整平裝置包含一第一整平轉動模組與一第二整平轉動模組。第一整平轉動模組設於平台座，此第一整平轉動模組移動待整捲料。第二整平轉動模組相對應第一整平轉動模組且可位移地定位於平台座上。第二整平轉動模組具有一下壓位移量。移動之待整捲 料受第二整平轉動模組滾壓而整平於第一整平轉動模組與第二整平轉動模組之間，且整平後之待整捲料具有一整後捲料曲率。此外，曲率感測裝置設於平台座，且曲率感測裝置與捲料輸入端相隔一第二間距，此第二間距大於第一間距。曲率感測裝置感測並輸出待整捲料之整後捲料曲率。再者，運算處理裝置訊號連接整平裝置與曲率感測裝置，運算處理裝置依據一反應曲面法運算待整捲料厚度、待整捲料寬度及待整捲料曲率而產生一模擬下壓位移量。運算處理裝置接收儲存整後捲料曲率並依據模擬下壓位移量回饋控制優化第二整平轉動模組之下壓位移量對應到模擬下壓位移量。
藉此，本發明之智慧捲料整平驗證系統依照反應曲面法運算待整捲料之厚度、寬度、曲率得到平坦度最佳化之滾輪下壓量。此外，運用伺服即時回饋控制方式進行整平裝置的調整，可改善傳統業界在後端產品良率不佳時才對機台做調整的問題。另外，系統設有自動式故障感測器，其能結合伺服捲料整平與智慧診斷而實現機台健康與整平品質之雙重監控。
依據前述實施方式之其他實施例如下：前述智慧捲料整平驗證系統可包含一網路伺服器與一使用端裝置，其中網路伺服器訊號連接運算處理裝置，且網路伺服器接收存取待整捲料厚度、待整捲料寬度、待整捲料曲率、模擬下壓位移量以及整後捲料曲率。至於使用端裝置則具有一使用者介面且訊號連接網路伺服器，使用者介面 顯示待整捲料厚度、待整捲料寬度、待整捲料曲率、模擬下壓位移量及整後捲料曲率。此外，前述待整捲料沿第一整平轉動模組朝一捲料移動方向位移，此捲料移動方向平行於一X軸方向。而第二整平轉動模組則朝一下壓位移方向移動，此下壓位移方向平行於一Z軸方向。前述整平裝置可包含一第一轉動單元與一第二轉動單元。其中第一轉動單元設於平台座且連接第一整平轉動模組，此第一轉動單元受運算處理裝置控制旋轉而轉動第一整平轉動模組，致使待整捲料朝一X軸方向位移。而第二轉動單元設於平台座且連接第二整平轉動模組，第二轉動單元受運算處理裝置控制旋轉，致使第二整平轉動模組朝一Z軸方向位移。再者，前述智慧捲料整平驗證系統可包含一測距裝置，此測距裝置設於平台座且訊號連接運算處理裝置。測距裝置感測下壓位移量並產生一實測下壓位移量資訊而傳送至運算處理裝置。前述智慧捲料整平驗證系統可包含一故障診斷裝置，此故障診斷裝置設於平台座且訊號連接捲料輸入裝置、整平裝置、曲率感測裝置以及運算處理裝置，故障診斷裝置偵測捲料輸入裝置、整平裝置以及曲率感測裝置而產生一診斷狀況資訊並傳送至運算處理裝置。前述故障診斷裝置包含複數個故障感測器，這些故障感測器分別設於捲料輸入裝置、整平裝置及曲率感測裝置上，且故障感測器彼此位置相異。各故障感測器用以感測捲料輸入裝置、整平裝置或曲率感測裝置是否故障而產生輸出一感測訊息至運算處理裝置，診斷狀況資訊係由這些感測 訊息所組成。另外，前述曲率感測裝置可包含複數個曲率感測器，這些曲率感測器設於平台座且訊號連接運算處理裝置，且這些曲率感測器與捲料輸入端相隔不同的距離。這些曲率感測器分別感測待整捲料之相異位置上的多個整後捲料曲率，並輸出這些整後捲料曲率至運算處理裝置。
根據本發明一實施例，其中前述反應曲面法具有一反應曲面函數，此反應曲面函數包含一輸出平坦度、待整捲料厚度、待整捲料寬度、待整捲料曲率、入料下壓量、中間下壓量、出料下壓量及一誤差值。輸出平坦度表示為Y，待整捲料厚度表示為M 1，待整捲料寬度表示為M 2，待整捲料曲率表示為M 3，入料下壓量表示為x R2，中間下壓量表示為x R4，出料下壓量表示為x R6，誤差值表示為ε。反應曲面函數符合下式：Y=f(x R2,x R4,x R6|M 1,M 2,M 3)+ε。
依據本發明另一態樣提供一種智慧捲料整平驗證方法，其用以整平並驗證一待整捲料。此智慧捲料整平驗證方法包含一捲材變形分析步驟、一智能整平步驟以及一整平精準度驗證步驟。其中捲材變形分析步驟係分析待整捲料之一待整捲料厚度、一待整捲料寬度及一待整捲料曲率。再者，智能整平步驟包含一運算處理步驟與一整平捲料步驟，運算處理步驟係提供一運算處理裝置依據一反應曲面法運算待整捲料厚度、待整捲料寬度及待整捲料曲率而產生一模擬下壓位移量。而整平捲料步驟係驅動一整平裝置依據模擬下壓位移量滾壓整平待整捲料，藉以令待整 捲料變形而產生一整後捲料曲率。此外，整平精準度驗證步驟係透過一曲率感測裝置感測待整捲料之整後捲料曲率並輸出整後捲料曲率至運算處理裝置。前述步驟的執行順序為捲材變形分析步驟、智能整平步驟及整平精準度驗證步驟，且整平精準度驗證步驟回饋連接至智能整平步驟，藉以令運算處理裝置依據整後捲料曲率調整模擬下壓位移量。
藉此，本發明之智慧捲料整平驗證方法不但可依照反應曲面法運算待整捲料之厚度、寬度、曲率得到平坦度最佳化之滾輪下壓量，而且還能運用伺服即時回饋控制方式進行整平裝置的調整。再者，本發明之智慧捲料整平驗證方法透過即時呈現之雲端網路與視覺化的資訊來分析瞭解產線系統的狀況，其能夠根據使用者的需求與資料的特性將存於雲端之資料即時以動態顯示，既可讓使用者輕易查看系統是否有任何異常，亦能即時得知經整平後的待整捲料之產出品質及生產效率。
依據前述實施方式之其他實施例如下：前述智慧捲料整平驗證方法可包含一故障診斷步驟，此故障診斷步驟係提供一故障診斷裝置偵測整平裝置、曲率感測裝置及捲料輸入裝置，且故障診斷步驟產生一診斷狀況資訊並傳送至運算處理裝置。再者，前述故障診斷步驟可包含：分別設置複數個故障感測器於捲料輸入裝置、整平裝置及曲率感測裝置上，各故障感測器用以感測捲料輸入裝置、整平裝置或曲率感測裝置是否故障而產生輸出一感測訊息 至運算處理裝置。診斷狀況資訊係由複數個感測訊息所組成。另外，前述反應曲面法可具有一反應曲面函數，此反應曲面函數包含輸出平坦度、待整捲料厚度、待整捲料寬度、待整捲料曲率、入料下壓量、中間下壓量、出料下壓量以及誤差值。輸出平坦度表示為Y，待整捲料厚度表示為M 1，待整捲料寬度表示為M 2，待整捲料曲率表示為M 3，入料下壓量表示為x R2，中間下壓量表示為x R4，出料下壓量表示為x R6，誤差值表示為ε。反應曲面函數符合下式：Y=f(x R2,x R4,x R6|M 1,M 2,M 3)+ε。
此外，前述整平捲料步驟可包含一移動捲料子步驟與一移動模組子步驟。其中移動捲料子步驟係轉動第一整平轉動模組而移動待整捲料朝X軸方向位移。而移動模組子步驟係依據模擬下壓位移量轉動第二轉動單元並移動整平裝置之一第二整平轉動模組朝一Z軸方向位移。另外，前述整平精準度驗證步驟可包含偵測曲率步驟，此偵測曲率步驟係設置複數個曲率感測器於一平台座之不同位置上，這些曲率感測器與捲料輸入裝置之一捲料輸入端相隔不同的距離。這些曲率感測器分別感測待整捲料之相異位置上的複數個整後捲料曲率並輸出這些整後捲料曲率至運算處理裝置。前述智慧捲料整平驗證方法可包含一雲端資訊存取步驟，其係利用一網路伺服器接收存取待整捲料厚度、待整捲料寬度、待整捲料曲率、模擬下壓位移量及整後捲料曲率，並透過一使用者介面顯示待整捲料厚度、待整捲料寬度、待整捲料曲率、模擬下壓位移量及整後捲 料曲率。此外，前述網路伺服器可儲存一經驗數位資訊與一物聯網數據資訊，並傳送經驗數位資訊與物聯網數據資訊至運算處理裝置，藉以令運算處理裝置運算經驗數位資訊、物聯網數據資訊、待整捲料厚度、待整捲料寬度及待整捲料曲率而產生模擬下壓位移量。
100‧‧‧智慧捲料整平驗證系統
102‧‧‧平台座
200‧‧‧捲料輸入裝置
210‧‧‧待整捲料
220‧‧‧捲料輸入端
300‧‧‧整平裝置
310‧‧‧第一整平轉動模組
320‧‧‧第二整平轉動模組
330‧‧‧第一轉動單元
332、342‧‧‧馬達
334‧‧‧輪帶
340‧‧‧第二轉動單元
344‧‧‧螺旋軸心
346‧‧‧連動架
x‧‧‧下壓位移量
Y‧‧‧輸出平坦度
x R2‧‧‧入料下壓量
x R4‧‧‧中間下壓量
x R6‧‧‧出料下壓量
ε‧‧‧誤差值
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7‧‧‧滾輪
P1、P2、P3、P4、P5、P6‧‧‧位置
A1‧‧‧捲料移動方向
A2‧‧‧下壓位移方向
D1‧‧‧第一間距
D2‧‧‧第二間距
400‧‧‧曲率感測裝置
410a、410b、410c‧‧‧曲率感測器
500‧‧‧運算處理裝置
600‧‧‧測距裝置
610a、610b、610c‧‧‧測距模組
700‧‧‧故障診斷裝置
710a、710b、710c‧‧‧故障感測器
800‧‧‧網路伺服器
900‧‧‧使用端裝置
910‧‧‧使用者介面
1000‧‧‧智慧捲料整平驗證方法
1000a‧‧‧智慧捲料整平驗證方法
M 1‧‧‧待整捲料厚度
M 2‧‧‧待整捲料寬度
M 3‧‧‧待整捲料曲率
ρ 0 、ρ w ‧‧‧曲率半徑
ab、a'b'‧‧‧曲線
a"b"‧‧‧直線
S12、S21‧‧‧捲材變形分析步驟
S14、S22‧‧‧智能整平步驟
S16、S23‧‧‧整平精準度驗證步驟
S122‧‧‧材料分析
S124‧‧‧幾何形狀分析
S126‧‧‧存儲方式分析
S142、S222‧‧‧運算處理步驟
S144、S224‧‧‧整平捲料步驟
S162‧‧‧目標平坦度驗證
S164‧‧‧一維平坦度驗證
S166‧‧‧二維平坦度驗證
S2242‧‧‧移動捲料子步驟
S2244‧‧‧移動模組子步驟
S24‧‧‧故障診斷步驟
S25‧‧‧雲端資訊存取步驟
S232‧‧‧偵測曲率步驟
第1A圖係繪示本發明一實施方式之智慧捲料整平驗證系統的示意圖。
第1B圖係繪示第1A圖之智慧捲料整平驗證系統的方塊圖。
第2圖係繪示第1A圖之智慧捲料整平驗證系統的局部側視圖。
第3圖係繪示第1A圖之智慧捲料整平驗證系統連結雲端之示意圖。
第4圖係繪示第1A圖之智慧捲料整平驗證系統的滾輪位移之示意圖。
第5A圖係繪示第1A圖之智慧捲料整平驗證系統之塑性變形與彈性變形對應下壓量之示意圖。
第5B圖係繪示第2圖中位置P1之待整捲料橫截面對應應力之示意圖。
第5C圖係繪示第2圖中位置P2之待整捲料橫截面對應應力之示意圖。
第5D圖係繪示第2圖中位置P3之待整捲料橫截面對應應力之示意圖。
第5E圖係繪示第2圖中位置P4之待整捲料橫截面對應應力之示意圖。
第5F圖係繪示第2圖中位置P5之待整捲料橫截面對應應力之示意圖。
第5G圖係繪示第2圖中位置P6之待整捲料橫截面對應應力之示意圖。
第5H圖係繪示第2圖之待整捲料受壓整平的示意圖。
第6A圖係繪示本發明一實施例的智慧捲料整平驗證方法的流程示意圖。
第6B圖係繪示第6A圖的智慧捲料整平驗證方法之捲材變形分析步驟的流程示意圖。
第6C圖係繪示第6A圖的智慧捲料整平驗證方法之智能整平步驟的流程示意圖。
第6D圖係繪示第6A圖的智慧捲料整平驗證方法之整平精準度驗證步驟的流程示意圖。
第7圖係繪示本發明另一實施例的智慧捲料整平驗證方法的流程示意圖。
以下將參照圖式說明本發明之複數個實施例。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制 本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要詳細描述的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示各圖。
請一併參閱第1A~4圖，第1A圖係繪示本發明一實施方式之智慧捲料整平驗證系統100的示意圖。第1B圖係繪示第1A圖之智慧捲料整平驗證系統100的方塊圖。第2圖係繪示第1A圖之智慧捲料整平驗證系統100的局部側視圖。第3圖係繪示第1A圖之智慧捲料整平驗證系統100連結雲端之示意圖。第4圖係繪示第1A圖之智慧捲料整平驗證系統100的滾輪R2位移之示意圖。如圖所示，智慧捲料整平驗證系統100用以整平並驗證一待整捲料210，且智慧捲料整平驗證系統100包含平台座102、捲料輸入裝置200、整平裝置300、曲率感測裝置400、運算處理裝置500、測距裝置600、故障診斷裝置700、網路伺服器800以及使用端裝置900。
平台座102為長條形之輸送帶，其可裝設捲料輸入裝置200、整平裝置300、曲率感測裝置400、測距裝置600、故障診斷裝置700，使這些裝置能穩定且順利地操作。
捲料輸入裝置200包含待整捲料210與捲料輸入端220，其中待整捲料210為金屬材料且具有一待整捲料厚度M 1、一待整捲料寬度M 2及一待整捲料曲率M 3。待整捲料210可位移地連接捲料輸入端220。捲料輸入端 220為兩個夾輪，其間隙對應待整捲料210的待整捲料厚度M 1。
整平裝置300裝設於平台座102且與捲料輸入裝置200之捲料輸入端220相隔一第一間距D1，整平裝置300包含第一整平轉動模組310、第二整平轉動模組320、第一轉動單元330、第二轉動單元340。其中第一整平轉動模組310設於平台座102，此第一整平轉動模組310移動待整捲料210，且位於待整捲料210之下方，亦即第一整平轉動模組310承載待整捲料210。第一整平轉動模組310包含四個滾輪R1、R3、R5、R7，此四個滾輪R1、R3、R5、R7等距地設置在平台座102。此外，第二整平轉動模組320相對應第一整平轉動模組310且可位移地定位於平台座102上。第二整平轉動模組320具有一下壓位移量x。移動之待整捲料210受第二整平轉動模組320滾壓而整平於第一整平轉動模組310與第二整平轉動模組320之間，且整平後之待整捲料210具有一整後捲料曲率。第二整平轉動模組320包含三個滾輪R2、R4、R6，此三個滾輪R2、R4、R6等距地設置在平台座102，且與第一整平轉動模組310之滾輪R1、R3、R5、R7交錯對應。滾輪R2、R4、R6分別具有入料下壓量x R2、中間下壓量x R4、出料下壓量x R6，這三個下壓量組合成為「下壓位移量x」，因此下壓位移量x代表三個下壓量的集合。另外，第一轉動單元330設於平台座102且連接第一整平轉動模組310，此第一轉動單元330受運算 處理裝置500控制旋轉而轉動第一整平轉動模組310，致使待整捲料210朝X軸方向位移。詳細地說，第一轉動單元330包含馬達332與輪帶334，馬達332連接輪帶334，而且輪帶334連接滾輪R1、R3、R5、R7。運算處理裝置500控制馬達332的轉動而使移動之輪帶334連動第一整平轉動模組310，藉以令滾輪R1、R3、R5、R7同步朝同方向轉動。待整捲料210沿第一整平轉動模組310朝一捲料移動方向A1位移，此捲料移動方向A1平行於X軸方向。再者，第二轉動單元340設於平台座102且連接第二整平轉動模組320，第二轉動單元340受運算處理裝置500控制旋轉，致使第二整平轉動模組320朝Z軸方向位移。第二轉動單元340包含三個馬達342、三個螺旋軸心344以及三個連動架346。三個馬達342分別連接轉動三個螺旋軸心344，三個螺旋軸心344分別樞接三個連動架346，且第二整平轉動模組320的三個滾輪R2、R4、R6分別裝設於三個連動架346上。每個螺旋軸心344受對應之馬達342轉動而移動對應之連動架346，進而帶動第二整平轉動模組320上下位移。也就是說，第二整平轉動模組320朝一下壓位移方向A2移動，此下壓位移方向A2平行於Z軸方向。
曲率感測裝置400設於平台座102，且曲率感測裝置400與捲料輸入端220相隔一第二間距D2，此第二間距D2大於第一間距D1。曲率感測裝置400感測並輸出待整捲料210之整後捲料曲率。詳細地說，曲率感 測裝置400包含三個曲率感測器410a、410b、410c，這些曲率感測器410a、410b、410c設於平台座102且訊號連接運算處理裝置500。曲率感測器410a、410b、410c與捲料輸入端220相隔不同的距離，這些曲率感測器410a、410b、410c分別感測待整捲料210之相異位置上的多個整後捲料曲率，並輸出整後捲料曲率至運算處理裝置500。
運算處理裝置500訊號連接整平裝置300與曲率感測裝置400，運算處理裝置500依據一反應曲面法運算待整捲料厚度M 1、待整捲料寬度M 2及待整捲料曲率M 3而產生一模擬下壓位移量。運算處理裝置500接收儲存來自曲率感測裝置400的整後捲料曲率並依據模擬下壓位移量回饋控制第二整平轉動模組320之下壓位移量x，致使下壓位移量x對應模擬下壓位移量。此外，前述反應曲面法具有一反應曲面函數，此反應曲面函數包含輸出平坦度Y、待整捲料厚度M 1、待整捲料寬度M 2、待整捲料曲率M 3、入料下壓量表示為x R2、中間下壓量表示為x R4、出料下壓量表示為x R6及誤差值ε。反應曲面函數可利用式子(1)表示：Y=f(x R2,x R4,x R6|M 1,M 2,M 3)+ε (1)；藉此，本發明運用伺服即時回饋控制方式(Real Time Compensation)進行整平裝置300的調整，進而達成整平裝置300之自動智慧化伺服即時檢測與回饋。另外，在得知待整捲料厚度M 1及待整捲料寬度M 2度的條件下，只要 輸入待整捲料曲率M 3，就能依照反應曲面函數得到入料下壓量x R2、中間下壓量x R4及出料下壓量x R6的最佳設定值，使得整平後待整捲料210之平坦度達到最佳化，從而建構出整平裝置300在自動化生產下之參數調整模式，達到智能生產之目的。
測距裝置600設於平台座102且訊號連接運算處理裝置500。測距裝置600感測下壓位移量x並產生一實測下壓位移量資訊而傳送至運算處理裝置500。測距裝置600包含三個測距模組610a、610b、610c，此三個測距模組610a、610b、610c分別鄰近且對應第二轉動單元340的三個連動架346設置，致使三個測距模組610a、610b、610c可分別感測三個連動架346的入料下壓量x R2、中間下壓量x R4及出料下壓量x R6。本發明之一實施例的待整捲料曲率M 3為1982.26毫米，入料下壓量x R2為1.34毫米，中間下壓量x R4為0.57毫米，出料下壓量x R6為0.05毫米，且曲率感測裝置400之三個曲率感測器410a、410b、410c所感測到的三個整後捲料曲率分別為-0.06毫米、0.24毫米及0.37毫米，最後經過整平所得到之整後捲料曲率為25600.06毫米。由上述可知，本發明透過曲率感測裝置400配合測距裝置600可精準地量測待整捲料210之移動狀況以及平坦度的變化，而且這些量測資料均會傳送至雲端，用以即時回饋調整及補償修正參數。
故障診斷裝置700設於平台座102且訊號連接整平裝置300、曲率感測裝置400以及運算處理裝置500，故障診斷裝置700偵測整平裝置300、曲率感測裝置400以及捲料輸入裝置200而產生一診斷狀況資訊並傳送至運算處理裝置500。另外，故障診斷裝置700包含複數個故障感測器710a、710b、710c，故障感測器710a、710b、710c分別設於捲料輸入裝置200、整平裝置300及曲率感測裝置400上，且故障感測器710a、710b、710c彼此位置相異。故障感測器710a、710b、710c分別感測捲料輸入裝置200、整平裝置300或曲率感測裝置400是否故障，且各自產生輸出一感測訊息至運算處理裝置500，診斷狀況資訊係由多個感測訊息所組成。而值得一提的是，前述故障診斷裝置700可包含各式各樣的感測器，例如：油量感測器、角度感測器或位移感測器，這些感測器可以設置在特定的位置來感測對應之數據資訊。其中油量感測器可感測潤滑油是否過多；角度感測器可感測放鬆角度設定是否正確；位移感測器可感測材料蛇行、材料滑落、送料不精確、材料傳動異常或者材料不平等問題。下列表一顯示智慧捲料整平驗證系統100發生的故障事件及其發生次數，其係透過故障診斷裝置700感測得到的數據，而本發明即利用此種故障分析、智慧診斷以及回傳資料庫統計的方式，使機台兼具自動化、人性化及智能化。
網路伺服器800訊號連接運算處理裝置500，且網路伺服器800接收存取待整捲料厚度M 1、待整捲料寬度M 2、待整捲料曲率M 3、輸出平坦度Y、模擬下壓位移量以及整後捲料曲率。而且訊號連接地方式可以為非對稱數位用戶回路(ADSL)、乙太區域網路(Ethernet)、光纖(Optical fiber)、藍芽(Bluetooth)、無線網路協定(3G、4G、5G、WiFi)之任一種。藉此，本發明可透過即時呈現之雲端網路與視覺化的資訊來分析瞭解智慧捲料整平驗證系統100的狀況，而且能夠根據使用者不同的需求與資料的特性將存於網路伺服器800之資料 即時以動態顯示，讓使用者輕易查看智慧捲料整平驗證系統100是否有任何異常，並即時得知經整平後的待整捲料210之產出品質及生產效率。
使用端裝置900具有一使用者介面910且透過雲端訊號連接網路伺服器800與運算處理裝置500，使用者介面910顯示待整捲料厚度M 1、待整捲料寬度M 2、待整捲料曲率M 3、輸出平坦度Y、模擬下壓位移量及整後捲料曲率。本實施例之使用端裝置900為行動裝置，例如手機，其內部安裝應用程式(APP)，使用者可透過APP即時觀看動態顯示，以瞭解智慧捲料整平驗證系統100的狀況。
請一併參閱第2圖及第5A~5H圖，第5A圖係繪示第1A圖之智慧捲料整平驗證系統100之塑性變形與彈性變形對應下壓量之示意圖。第5B圖係繪示第2圖中位置P1之待整捲料210橫截面對應應力之示意圖。第5C圖係繪示第2圖中位置P2之待整捲料210橫截面對應應力之示意圖。第5D圖係繪示第2圖中位置P3之待整捲料210橫截面對應應力之示意圖。第5E圖係繪示第2圖中位置P4之待整捲料210橫截面對應應力之示意圖。第5F圖係繪示第2圖中位置P5之待整捲料210橫截面對應應力之示意圖。第5G圖係繪示第2圖中位置P6之待整捲料210橫截面對應應力之示意圖。第5H圖係繪示第2圖之待整捲料210受壓整平的示意圖。如圖所示，待整捲料210在整平的過程中會產生塑性變形與彈性變形以抵消內 部的殘留應力。待整捲料210內部的殘留應力主要是因待整捲料210在捲料狀態下，透過捲曲或彎曲進行塑性變形而使其部分材料纖維無法線性恢復成原始狀態，而矯直與整平之目的即是消除待整捲料210內部的殘留應力並降低塑性變形。在矯直與整平的過程中，當待整捲料210經過第一次彎曲時(如第2圖之位置P1)，待整捲料210之外層材料纖維的殘留應力會因所施加的應力為相反方向而進行負分抵消。第二次彎曲時(如第2圖之位置P2)，所施加的應力因滾輪R2、R3上下配置不同的緣故，使其方向與第一次的相反，而此施加應力將進一步抵消原來的殘留應力，且此循環將持續直到待整捲料210通過最後一個滾輪R7為止。此外，為了避免待整捲料210的塑性變形，待整捲料210必須通過滾輪R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7進行小形變與大形變之彎曲變形，其中小變形的下壓量原則是下壓撓度與彈性回復撓度必須要達到一致。也就是說，待整捲料210矯直整平時所需要的最小變形量，必須能夠使待整捲料210的殘留撓度變成零。矯直整平的原理如圖5H所示，其中曲線ab表示待整捲料210原始彎曲的狀態，ρ 0 為曲線ab原始的曲率半徑，ρ w 是矯直整平過程返彎曲作用的曲率半徑，在此整平狀態下，待整捲料210會受壓形成曲線a'b'。當彎曲力矩卸除後，待整捲料210會因為其材料彈性回復作用，將曲線a'b'彈回至直線a"b"狀態，即可達到矯直整平之效。另外，在第2圖中，當待整捲料210因滾輪R1、R2、R3、R4、 R5、R6、R7依序上下交錯的排列，將進行大形變，而其大變形之下壓量原則是滾輪R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7必須使待整捲料210變形以線性遞減方式設置，此線性遞減方式可避免待整捲料210因矯直整平過頭而導致待整捲料210進行塑性變形以及因矯直整平過頭所衍生之不必要的殘留應力。再者，為了使待整捲料210殘留應力快速消除，本實施例採用的入料下壓量x R2大於中間下壓量x R4，且中間下壓量x R4大於出料下壓量x R6，而且滾輪R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7上下交錯的擺置係以待整捲料210變形振幅為線性遞減方式排列。上述結構能夠使待整捲料210隨著壓彎程度的減小而讓彈性逐漸回復，同時可將待整捲料210內部因先前捲曲或彎曲所產生的殘留應力逐漸抵消至於零，進而達到矯直整平之目的。
此外值得一提的是，本發明之智慧捲料整平驗證系統100為網宇實體系統(Cyber-Physical System；CPS)連結經驗數位資訊、物聯網及大數據之整合系統，其係結合捲料輸入裝置200、整平裝置300、曲率感測裝置400、運算處理裝置500、測距裝置600、故障診斷裝置700、網路伺服器800以及使用端裝置900。再者，智慧捲料整平驗證系統100使用閉合迴路之回饋控制機制來做即時地補償，以達到整平最佳化的效果。為了達到智慧化送料整平，系統會進行捲料輸入裝置200與整平裝置300之虛實整合，也就是應用網宇實體系統以提供感測器與各裝置的選用及最佳化位置之放置。其中感測器所量測 到的物理量可透過物聯網(Internet of Things；IoT)於機台層、產線層以及雲端層進行資訊的處理與分析，並透過巨資(Big Data)處理的技術，以深度學習(Deep Learning)做智慧學習達到最佳的決策判斷，可使智慧捲料整平驗證系統100的產線進行智能化的智慧生產製造。
請一併參閱第1A圖及第6A~6D圖，第6A圖係繪示本發明一實施例的智慧捲料整平驗證方法1000的流程示意圖。第6B圖係繪示第6A圖的智慧捲料整平驗證方法1000之捲材變形分析步驟S12的流程示意圖。第6C圖係繪示第6A圖的智慧捲料整平驗證方法1000之智能整平步驟S14的流程示意圖。第6D圖係繪示第6A圖的智慧捲料整平驗證方法1000之整平精準度驗證步驟S16的流程示意圖。如圖所示，智慧捲料整平驗證方法1000其用以整平並驗證一待整捲料210，待整捲料210具有待整捲料厚度M 1、待整捲料寬度M 2及待整捲料曲率M 3，且智慧捲料整平驗證方法1000包含捲材變形分析步驟S12、智能整平步驟S14以及整平精準度驗證步驟S16。
上述步驟的執行順序為捲材變形分析步驟S12、智能整平步驟S14及整平精準度驗證步驟S16，且整平精準度驗證步驟S16回饋連接至智能整平步驟S14。其中捲材變形分析步驟S12係分析待整捲料210之待整捲料厚度M 1、待整捲料寬度M 2及待整捲料曲率M 3。此外，由於造成捲材變形的因素有材料、幾何形狀及存儲方式，故捲材變形分析步驟S12包含材料分析S122、幾何形狀分析 S124以及存儲方式分析S126。其中材料分析S122包括材料的類型與材料的製造程序；幾何形狀分析S124包括待整捲料厚度M 1、待整捲料寬度M 2及待整捲料曲率M 3；存儲方式分析S126則包括存儲待整捲料210的時間與存儲的滾捲形式。透過這些捲材變形的資訊可以增加運算處理裝置500判斷的跟據，進而改善後續整平的效果。
智能整平步驟S14包含運算處理步驟S142與整平捲料步驟S144。其中運算處理步驟S142係提供運算處理裝置500依據反應曲面法運算待整捲料厚度M 1、待整捲料寬度M 2及待整捲料曲率M 3而產生一模擬下壓位移量。此外，整平捲料步驟S144係驅動整平裝置300依據模擬下壓位移量來滾壓整平待整捲料210，藉以令待整捲料210變形而產生一整後捲料曲率。另外，智能整平步驟S14係以整合控制為基礎，藉由即時的經驗數位資訊、網宇實體系統以及物聯網數據資訊整合出較佳的整平執行決策，如第6C圖所示。
整平精準度驗證步驟S16係透過曲率感測裝置400感測待整捲料210之整後捲料曲率並輸出整後捲料曲率至運算處理裝置500。而且整平精準度驗證步驟S16回饋連接至智能整平步驟S14，藉以令運算處理裝置500依據整後捲料曲率調整模擬下壓位移量。此外。整平精準度驗證步驟S16包含目標平坦度驗證S162、一維平坦度驗證S164以及二維平坦度驗證S166，其中目標平坦度驗證S162係利用曲率感測裝置400確認並驗證平坦度是否達到所要之 需求。一維平坦度驗證S164係曲率感測裝置400確認並驗證一曲率半徑與一點雷射掃描結果。二維平坦度驗證S166係曲率感測裝置400確認並驗證複數個曲率半徑與一面雷射掃描結果。藉此，整平精準度驗證步驟S16能夠透過高精度的曲率感測裝置400做即時地量測與分析，並將量測分析結果回饋傳送至整平裝置300以供整平最佳化。而且本發明可依照反應曲面法運算待整捲料210之厚度、寬度、曲率得到平坦度最佳化之滾輪下壓量，非常適合應用於全自動化智能生產與檢測之需求。
請一併參閱第1A圖與第7圖，第7圖係繪示本發明另一實施例的智慧捲料整平驗證方法1000a的流程示意圖。智慧捲料整平驗證方法1000a包含捲材變形分析步驟S21、智能整平步驟S22、整平精準度驗證步驟S23、故障診斷步驟S24以及雲端資訊存取步驟S25。
捲材變形分析步驟S21同第6B圖之捲材變形分析步驟S12，故不再贅述。而智能整平步驟S22包含運算處理步驟S222與整平捲料步驟S224。其中運算處理步驟S222係提供運算處理裝置500依據一反應曲面法運算待整捲料厚度M 1、待整捲料寬度M 2及待整捲料曲率M 3而產生一模擬下壓位移量。另外，整平捲料步驟S224係驅動整平裝置300滾壓整平待整捲料210，藉以令待整捲料210變形而產生一整後捲料曲率。詳細地說，整平捲料步驟S224包含移動捲料子步驟S2242與移動模組子步驟S2244。其中移動捲料子步驟S2242係利用第一轉動單元 330轉動第一整平轉動模組310而移動待整捲料210朝X軸方向位移。而移動模組子步驟S2244係依據模擬下壓位移量轉動第二轉動單元340並移動整平裝置300之第二整平轉動模組320朝一Z軸方向位移。
整平精準度驗證步驟S23包含偵測曲率步驟S232，偵測曲率步驟S232係透過曲率感測裝置400感測待整捲料210之整後捲料曲率並輸出整後捲料曲率至運算處理裝置500。詳細地說，偵測曲率步驟S232係設置複數個曲率感測器410a、410b、410c於平台座102之不同位置上，這些曲率感測器410a、410b、410c與平台座102之捲料輸入端220相隔不同的距離。曲率感測器410a、410b、410c分別感測待整捲料210之相異位置上的複數個整後捲料曲率並輸出這些整後捲料曲率至運算處理裝置500。
故障診斷步驟S24係提供故障診斷裝置700偵測整平裝置300、曲率感測裝置400及平台座102，且故障診斷步驟S24產生一診斷狀況資訊並傳送至運算處理裝置500。詳細地說，故障診斷步驟S24係分別設置複數個故障感測器710a、710b、710c於平台座102、整平裝置300及曲率感測裝置400上，故障感測器710a、710b、710c分別感測平台座102、整平裝置300及曲率感測裝置400是否故障而各自產生輸出一感測訊息至運算處理裝置500。感測訊息為一正常感測訊息或一故障感測訊息，診斷狀況資訊係由複數個感測訊息所組成。藉此， 本發明所設之自動式故障診斷裝置700能結合伺服捲料整平與智慧診斷而實現機台健康與整平品質之雙重監控。
雲端資訊存取步驟S25係利用網路伺服器800接收存取待整捲料厚度M 1、待整捲料寬度M 2、待整捲料曲率M 3、模擬下壓位移量、整後捲料曲率及診斷狀況資訊，並透過使用端裝置900之使用者介面910顯示待整捲料厚度M 1、待整捲料寬度M 2、待整捲料曲率M 3、模擬下壓位移量、整後捲料曲率及診斷狀況資訊。此外，網路伺服器800儲存一經驗數位資訊與一物聯網數據資訊，並傳送經驗數位資訊與物聯網數據資訊至運算處理裝置500，藉以令運算處理裝置500運算經驗數位資訊、物聯網數據資訊、待整捲料厚度M 1、待整捲料寬度M 2及待整捲料曲率M 3而產生模擬下壓位移量，以實現智慧化捲料整平及驗證。
由上述實施方式可知，本發明具有下列優點：其一，依照反應曲面法運算待整捲料之厚度、寬度、曲率得到平坦度最佳化之滾輪下壓量。其二，運用伺服即時回饋控制方式進行整平裝置的調整，可改善傳統業界在後端產品良率不佳時才對機台做調整的問題。其三，系統設有自動式故障感測器，其能結合伺服捲料整平與智慧診斷而實現機台健康與整平品質之雙重監控。其四，透過即時呈現之雲端網路與視覺化的資訊來分析瞭解產線系統的狀況，而且能夠根據使用者的需求與資料的特性將存於雲端之資料即時以動態顯示，不但讓使用者輕易查看系統是否有任何異 常，還可即時得知經整平後的待整捲料之產出品質及生產效率。其五，智能整平係以整合控制為基礎，藉由即時的經驗數位資訊、網宇實體系統以及物聯網數據資訊整合出較佳的整平執行決策。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (15)

  1. 一種智慧捲料整平驗證系統，用以整平並驗證一待整捲料，該待整捲料具有一待整捲料厚度、一待整捲料寬度及一待整捲料曲率，該智慧捲料整平驗證系統包含：一平台座；一捲料輸入裝置，設於該平台座，該捲料輸入裝置包含一捲料輸入端與該待整捲料，該待整捲料可位移地連接該捲料輸入端；一整平裝置，其與該捲料輸入端相隔一第一間距，該整平裝置包含：一第一整平轉動模組，設於該平台座，該第一整平轉動模組移動該待整捲料；及一第二整平轉動模組，相對應該第一整平轉動模組且可位移地定位於該平台座上，該第二整平轉動模組具有一下壓位移量，移動之該待整捲料受該第二整平轉動模組滾壓而整平於該第一整平轉動模組與該第二整平轉動模組之間，且整平後之該待整捲料具有一整後捲料曲率；一曲率感測裝置，設於該平台座，該曲率感測裝置與該捲料輸入端相隔一第二間距，該第二間距大於該第一間距，該曲率感測裝置感測並輸出該待整捲料之該整後捲料曲率；以及一運算處理裝置，訊號連接該整平裝置與該曲率感測裝置，該運算處理裝置依據一反應曲面法運算該待整捲料 厚度、該待整捲料寬度及該待整捲料曲率而產生一模擬下壓位移量；其中，該運算處理裝置接收儲存該整後捲料曲率並依據該模擬下壓位移量回饋控制該第二整平轉動模組之該下壓位移量，致使該下壓位移量對應該模擬下壓位移量；其中，該反應曲面法具有一反應曲面函數，該反應曲面函數包含一輸出平坦度、該待整捲料厚度、該待整捲料寬度、該待整捲料曲率、一入料下壓量、一中間下壓量、一出料下壓量及一誤差值，該輸出平坦度表示為Y，該待整捲料厚度表示為M 1，該待整捲料寬度表示為M 2，該待整捲料曲率表示為M 3，該入料下壓量表示為x R2，該中間下壓量表示為x R4，該出料下壓量表示為x R6，該誤差值表示為ε，該反應曲面函數符合下式：Y=f(x R2,x R4,x R6|M 1,M 2,M 3)+ε。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之智慧捲料整平驗證系統，更包含：一網路伺服器，訊號連接該運算處理裝置，該網路伺服器接收存取該待整捲料厚度、該待整捲料寬度、該待整捲料曲率、該模擬下壓位移量及該整後捲料曲率；及一使用端裝置，具有一使用者介面且訊號連接該網路伺服器，該使用者介面顯示該待整捲料厚度、該待整捲料寬度、該待整捲料曲率、該模擬下壓位移量及該整後捲料曲率。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之智慧捲料整平驗證系統，其中，該待整捲料沿該第一整平轉動模組朝一捲料移動方向位移，該捲料移動方向平行於一X軸方向；及該第二整平轉動模組朝一下壓位移方向移動，該下壓位移方向平行於一Z軸方向。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之智慧捲料整平驗證系統，其中該整平裝置更包含：一第一轉動單元，設於該平台座且連接該第一整平轉動模組，該第一轉動單元受該運算處理裝置控制旋轉而轉動該第一整平轉動模組，致使該待整捲料朝一X軸方向位移；及一第二轉動單元，設於該平台座且連接該第二整平轉動模組，該第二轉動單元受該運算處理裝置控制旋轉，致使該第二整平轉動模組朝一Z軸方向位移。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之智慧捲料整平驗證系統，包含：一測距裝置，設於該平台座且訊號連接該運算處理裝置，該測距裝置感測該下壓位移量並產生一實測下壓位移量資訊而傳送至該運算處理裝置。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之智慧捲料整平驗證系統，更包含： 一故障診斷裝置，設於該平台座且訊號連接該捲料輸入裝置、該整平裝置、該曲率感測裝置及該運算處理裝置，該故障診斷裝置偵測該捲料輸入裝置、該整平裝置及該曲率感測裝置而產生一診斷狀況資訊並傳送至該運算處理裝置。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之智慧捲料整平驗證系統，其中該故障診斷裝置包含：複數故障感測器，分別設於該捲料輸入裝置、該整平裝置及該曲率感測裝置上，該些故障感測器彼此位置相異，各該故障感測器用以感測該捲料輸入裝置、該整平裝置或該曲率感測裝置是否故障而產生輸出一感測訊息至該運算處理裝置，該診斷狀況資訊係由該些感測訊息所組成。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之智慧捲料整平驗證系統，其中該曲率感測裝置包含：複數曲率感測器，設於該平台座且訊號連接該運算處理裝置，該些曲率感測器與該捲料輸入端相隔不同的距離，該些曲率感測器分別感測該待整捲料之相異位置上的複數該整後捲料曲率並輸出該些整後捲料曲率至該運算處理裝置。
  9. 一種智慧捲料整平驗證方法，用以整平並驗證一待整捲料，該智慧捲料整平驗證方法包含以下步驟：一捲材變形分析步驟，係分析該待整捲料之一待整捲料厚度、一待整捲料寬度及一待整捲料曲率；一智能整平步驟，包含：一運算處理步驟，係提供一運算處理裝置依據一反應曲面法運算該待整捲料厚度、該待整捲料寬度及該待整捲料曲率而產生一模擬下壓位移量；及一整平捲料步驟，係驅動一整平裝置依據該模擬下壓位移量滾壓整平該待整捲料，藉以令該待整捲料變形而產生一整後捲料曲率；以及一整平精準度驗證步驟，係透過一曲率感測裝置感測該待整捲料之該整後捲料曲率並輸出該整後捲料曲率至該運算處理裝置；其中步驟的執行順序為該捲材變形分析步驟、該智能整平步驟及該整平精準度驗證步驟，且該整平精準度驗證步驟回饋連接至該智能整平步驟，藉以令該運算處理裝置依據該整後捲料曲率調整該模擬下壓位移量；其中，該反應曲面法具有一反應曲面函數，該反應曲面函數包含一輸出平坦度、該待整捲料厚度、該待整捲料寬度、該待整捲料曲率、一入料下壓量、一中間下壓量、一出料下壓量及一誤差值，該輸出平坦度表示為Y，該待整捲料厚度表示為M 1，該待整捲料寬度表示為M 2，該待整捲料曲率表示為M 3，該入料下壓量表示為x R2，該中間 下壓量表示為x R4，該出料下壓量表示為x R6，該誤差值表示為ε，該反應曲面函數符合下式：Y=f(x R2,x R4,x R6|M 1,M 2,M 3)+ε。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之智慧捲料整平驗證方法，更包含：一故障診斷步驟，係提供一故障診斷裝置偵測該整平裝置、該曲率感測裝置及一捲料輸入裝置，且該故障診斷步驟產生一診斷狀況資訊並傳送至該運算處理裝置。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之智慧捲料整平驗證方法，其中該故障診斷步驟更包含：分別設置複數故障感測器於該捲料輸入裝置、該整平裝置及該曲率感測裝置上，各該故障感測器用以感測該捲料輸入裝置、該整平裝置或該曲率感測裝置是否故障而產生輸出一感測訊息至該運算處理裝置，該診斷狀況資訊係由該些感測訊息所組成。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之智慧捲料整平驗證方法，其中該整平捲料步驟包含：一移動捲料子步驟，係轉動該整平裝置之一第一整平轉動模組而移動該待整捲料朝X軸方向位移；及一移動模組子步驟，係依據該模擬下壓位移量轉動一第二轉動單元並移動該整平裝置之一第二整平轉動模組朝一Z軸方向位移。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之智慧捲料整平驗證方法，其中該整平精準度驗證步驟包含：一偵測曲率步驟，係設置複數曲率感測器於一平台座之不同位置上，該些曲率感測器與一捲料輸入裝置之一捲料輸入端相隔不同的距離，該些曲率感測器分別感測該待整捲料之相異位置上的複數該整後捲料曲率並輸出該些整後捲料曲率至該運算處理裝置。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之智慧捲料整平驗證方法，更包含：一雲端資訊存取步驟，係利用一網路伺服器接收存取該待整捲料厚度、該待整捲料寬度、該待整捲料曲率、該模擬下壓位移量及該整後捲料曲率，並透過一使用者介面顯示該待整捲料厚度、該待整捲料寬度、該待整捲料曲率、該模擬下壓位移量及該整後捲料曲率。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之智慧捲料整平驗證方法，其中該網路伺服器儲存一經驗數位資訊與一物聯網數據資訊，並傳送該經驗數位資訊與該物聯網數據資訊至該運算處理裝置，藉以令該運算處理裝置運算該經驗數位資訊、該物聯網數據資訊、該待整捲料厚度、該待整捲料寬度及該待整捲料曲率而產生該模擬下壓位移量。
TW106104146A 2017-02-08 2017-02-08 智慧捲料整平驗證系統及其方法 TWI647021B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106104146A TWI647021B (zh) 2017-02-08 2017-02-08 智慧捲料整平驗證系統及其方法
US15/610,643 US20180221929A1 (en) 2017-02-08 2017-06-01 Intelligent coil leveling validating system and validating method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106104146A TWI647021B (zh) 2017-02-08 2017-02-08 智慧捲料整平驗證系統及其方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201829087A TW201829087A (zh) 2018-08-16
TWI647021B true TWI647021B (zh) 2019-01-11

Family

ID=63038275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW106104146A TWI647021B (zh) 2017-02-08 2017-02-08 智慧捲料整平驗證系統及其方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20180221929A1 (zh)
TW (1) TWI647021B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110918687B (zh) * 2019-11-29 2021-04-23 佛山市霸辉金属建材有限公司 一种铝板材校直装置
CN112893522B (zh) * 2021-01-20 2023-04-28 湖北重装重工装备有限公司 一种高精度矫平机开口量自动调节***及方法
CN113237583B (zh) * 2021-05-13 2022-03-15 中南大学 一种镁合金筒形件残余应力评估预测方法
CN115055639A (zh) * 2022-07-05 2022-09-16 湖南三特机械制造有限公司 一种链条加工用链板平整装置
CN115385558B (zh) * 2022-08-31 2023-09-29 业成科技（成都）有限公司 整平装置及整平方法
CN116625212B (zh) * 2023-07-24 2023-09-19 江苏协和电子股份有限公司 一种新型pcb板检测设备及检测方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62214825A (ja) * 1986-03-17 1987-09-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ロ−ラレベラ
US20020174699A1 (en) * 2001-05-22 2002-11-28 Bwg Bergwerk- Und Walzwerk-Maschinenbau Gmbh Method of and apparatus for eliminating crossbow in metal strip
TW200609052A (en) * 2004-08-28 2006-03-16 Sms Demag Ag Process for the straightening of a metal strip and straightening machine
TW201315551A (zh) * 2011-08-22 2013-04-16 Zimco Group Proprietary Ltd 校直裝置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62214825A (ja) * 1986-03-17 1987-09-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ロ−ラレベラ
US20020174699A1 (en) * 2001-05-22 2002-11-28 Bwg Bergwerk- Und Walzwerk-Maschinenbau Gmbh Method of and apparatus for eliminating crossbow in metal strip
TW200609052A (en) * 2004-08-28 2006-03-16 Sms Demag Ag Process for the straightening of a metal strip and straightening machine
TW201315551A (zh) * 2011-08-22 2013-04-16 Zimco Group Proprietary Ltd 校直裝置

Also Published As

Publication number Publication date
TW201829087A (zh) 2018-08-16
US20180221929A1 (en) 2018-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI647021B (zh) 智慧捲料整平驗證系統及其方法
US9399246B2 (en) Methods and apparatus for monitoring and conditioning strip material
KR101559159B1 (ko) 롤러 레벨러 및 판재의 교정 방법
CN201707164U (zh) 力监测设备
US8978435B2 (en) Wire straightening apparatus
CN102989841B (zh) 辊式矫直机以及使用该辊式矫直机的板材的矫正方法
CN103633287B (zh) 辊式冲压机及辊式冲压方法
CN106041010B (zh) 一种连铸大方坯轻压下标定方法
CN109261748A (zh) 一种基于压下规程参数的矫直机压下规程调节***及方法
WO2022009576A1 (ja) 鋼管の真円度予測方法、鋼管の真円度制御方法、鋼管の製造方法、鋼管の真円度予測モデルの生成方法、及び鋼管の真円度予測装置
CN102248004B (zh) 一种窄带热连轧精轧机刚度的计算方法
CN110508627B (zh) 电磁调控轧辊调控能力综合测试平台及测试方法
CN110434306B (zh) 一种扇形段辊缝在线标定工具及在线标定方法
CN102303051B (zh) 使用七机架连轧机轧制无缝钢管的管形控制方法
JP7226402B2 (ja) 金属帯の圧延制御方法、圧延制御装置、及び製造方法
JP2007083260A (ja) 金属板加工装置及びこれを用いた風車用ブレードの製造方法
CN107121107A (zh) 一种薄膜张力测量装置及方法
KR101374254B1 (ko) 실시간 압연시트 두께 측정장치
JP6958776B1 (ja) 鋼管の真円度予測モデルの生成方法、鋼管の真円度予測方法、鋼管の真円度制御方法、鋼管の製造方法、及び鋼管の真円度予測装置
JP5757263B2 (ja) 熱間圧延における平坦形状制御方法及び製造装置
JP5994762B2 (ja) ローラレベラの校正方法
CN209753704U (zh) 数字显示手动调直机
JP2004243386A (ja) ローラ矯正におけるロール位置設定方法
AU2014202036B2 (en) System for conditioning and method for modifying the condition of a material
JP2001191102A (ja) 鋼管の製造方法及び装置