Inline-Lasermessung erfasst sowohl die Kontur über den gesamten Querschnitt als auch die Ausprägung der Rohrenden

Lüneburg, 13. Februar 2020   Auf der Tube 2020 in Düsseldorf präsentiert LAP erstmals das neue laser-basierte Messsystem TUBE END CHECK für die Erfassung der Geometrie von Rohrenden. Mit Sensoren, die an einem Roboterarm montiert sind, misst es inline und im Takt der Produktion die gesamte Geometrie jedes Rohrendes und macht so die Kontrolle jedes einzelnen Rohres möglich.

TUBE END CHECK ist ein modulares System, das den Anforderungen des Anwenders entsprechend konfiguriert wird. Je nach Ausstattung misst es den Innen- sowie den Außendurchmesser, die Wanddicke und die Ovalität, außerdem die Ausprägung der angearbeiteten Fasen und die Rechtwinkligkeit des Sägeschnittes. LAP hat es für den Einsatz in der Adjustage und bei der Endkontrolle nahtloser oder geschweißter Rohre mit einem Außendurchmesser von bis zu 1.500 mm und mehr entwickelt.

Da das System vollständig in den Produktionsablauf integriert ist, können die Enden jedes einzelnen Rohres präzise vermessen werden. So macht die Inline-Messung die bisher üblichen manuellen Offline-Stichprobenkontrollen überflüssig, die oft nur an einem geringen Prozentsatz der Rohre durchgeführt werden konnten.

Mit der 100-Prozent-Kontrolle kann die Qualität der Rohre – beispielsweise den Normen des American Petroleum Institute (API) entsprechend –eindeutig dokumentiert werden. Darüber hinaus identifiziert das System inline alle Rohre, die nicht die Spezifikationen erfüllen. So vermeidet es hohe Kosten für Hin- und Rücktransport, die entstehen könnten, wenn Abweichungen erst beim Endkunden festgestellt würden.

Außerdem erlauben die Ergebnisse Rückschlüsse auf wichtige Prozessparameter im Produktionsablauf. So kann zum Beispiel die Einstellung des Walzgerüstes beim Walzen nahtloser Rohre optimiert werden.

Speziell beim Bau von Pipelines, die hohen Drücken ausgesetzt sind, ist es wichtig, dass die Enden der aneinandergeschweißten Rohre perfekt zueinander ausgerichtet sind. Hier spielen die perfekte Rundheit sowie das präzise Einhalten des spezifizierten Umfangs und der Wanddicke eine entscheidende Rolle. TUBE END CHECK liefert alle dafür erforderlichen Messwerte aus einem einzigen Umlauf des Messkopfes.

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Die Technik im Detail (Anhang für die Langfassung)

Für die Messung wird das Rohr an der Messposition angehalten. Der seitlich zum Rollgang platzierte Roboter fährt den Arm, an dem die unterschiedlichen Sensoren angebracht sind, aus einer geschützten Parkposition in das Rohrende ein und scannt den gesamten Rohrumfang über 360 Grad. Nach Abschluss der Messung kehrt der Roboter in seine Parkposition zurück. Daraufhin wird das Rohr weitertransportiert, bis das zweite Rohrende die Messposition erreicht hat, sodann wiederholt sich der Vorgang.

Die Innen- und die Außenkontur werden mit Laser-Triangulationssensoren gemessen, die Wanddicke ermittelt das System aus dem Vergleich des Innen- und des Außenprofils. Mit einem optionalen Lichtschnittsensor kann gleichzeitig die Rechtwinkligkeit des Rohrendes und die Kontur der angearbeiteten Rohrfasen gemessen werden.

Da der Roboter in mehreren Achsen beweglich und frei programmierbar ist, kann das System sowohl beim Längs- als auch beim Quertransport von Rohren genutzt werden. Wenn beim Quertransport zwei Roboter verwendet werden, können das vordere und das hintere Rohrende zeitgleich vermessen werden.

Die für den Messzyklus an beiden Rohrenden benötigte Zeit liegt deutlich unter der Rohr-zu-Rohr-Folgezeit der Produktionslinie, die typisch etwa 0,5 bis 2,5 Minuten beträgt: Die Messung behindert den Produktionsfluss in keiner Weise.

Die Messergebnisse werden grafisch auf dem Steuerstand angezeigt. So kann das Bedienpersonal bei Erreichen vorgegebener Toleranzschwellen unmittelbar eingreifen und beispielsweise eine Nachbearbeitung der Rohrenden veranlassen.

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LAP auf der TUBE/WIRE 2020
Düsseldorf, 30. März bis 3. April 2020

Halle 7a / Stand E16

Über LAP

LAP ist ein weltweit führender Anbieter von Systemen zur Steigerung von Qualität und Effizienz durch Laserprojektion, Lasermessung und weiterer Verfahren. Jährlich liefert LAP 15.000 Einheiten an Kunden unter anderem aus den Branchen Strahlentherapie, Stahlerzeugung und Composite-Verarbeitung. 350 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind an acht Standorten in Europa, Amerika und Asien tätig und erwirtschaften einen Umsatz von 60 Mio. € (2018).

Lasermessung in der Stahlindustrie

Die Lasermesssysteme von LAP sind die führende Lösung zur berührungslosen Qualitätsprüfung in Walzwerken. LAP´s Lasersysteme messen Kontur, Dicke und Geradheit von Stahlprodukten wie Draht, Rohr, Stab, Profil und Bandstahl während des Walzprozesses.

Integriert in die Walzstraße erfassen sie im laufenden Betrieb die korrekten Maße und geben Handlungsempfehlungen zur optimalen Einstellung der Walzgerüste. Somit ermöglichen sie die Qualitätskontrolle in Echtzeit und sorgen für Produktionssicherheit. Der Anwender kann bei Abweichungen sofort reagieren und dadurch Zeit- und Materialeinsparungen erzielen.

Die Lasermesssysteme verringern somit die Standzeiten und steigern die Produktivität. Seit mehr als 30 Jahren stehen die Messsysteme von LAP für optimierte Fertigungsqualität in der Stahlindustrie.

Bild 1a: Der seitlich zum Rollgang platzierte Roboter fährt den Arm, an dem die unterschiedlichen Sensoren angebracht sind, aus einer geschützten Parkposition in das Rohrende ein und scannt den gesamten Rohrumfang über 360 Grad. Dateiname: LAP-Tube-End-Check.1.jpg
Bild 1b: Der seitlich zum Rollgang platzierte Roboter fährt den Arm, an dem die unterschiedlichen Sensoren angebracht sind, aus einer geschützten Parkposition in das Rohrende ein und scannt den gesamten Rohrumfang über 360 Grad. Dateiname: LAP-Tube-End-Check.jpg
Bild 2: Die Innen- und die Außenkontur werden mit Laser-Triangulationssensoren gemessen, die Wanddicke ermittelt das System aus dem Vergleich des Innen- und des Außenprofils. Dateiname: LAP-Tube-End-Check_Drawing_1.jpg
Bild 3: Mit einem optionalen Lichtschnittsensor kann gleichzeitig die Rechtwinkligkeit des Rohrendes und die Kontur der angearbeiteten Rohrfasen gemessen werden. Dateiname: LAP-Tube-End-Check_Drawing_2.jpg

^{Bildrechte: LAP GmbH Laser Applikationen}

In-line laser measurement captures the contour of the entire cross section as well as the form of tube ends

Lüneburg/Germany, February 13, 2020   At Tube 2020 in Düsseldorf, LAP is premiering the new TUBE END CHECK measuring system for capturing the geometry of tube ends. Using sensors mounted on a robot arm, it measures the entire geometry of each tube end in-line and in time with production, making it possible to check each individual tube instead of doing spot checks.

TUBE END CHECK is a modular system that can be configured to meet the user’s needs. Depending on the setup, it measures the inside and outside diameter, wall thickness and ovality, as well as the form of the chamfers and the perpendicularity of the saw cut. LAP developed it for use in adjusting and final checks of seamless or welded tubing with outside diameters up to 1500 mm or more.

Since the system is completely integrated into the production process, it can accurately measure the ends of each individual tube. This in-line measurement obviates the need for manual offline random sampling previously used, which could often only be applied to a small percentage of the tubes.

With 100 percent checking, the quality of the tubes, for example to the standards of the American Petroleum Institute (API), can be clearly documented. In addition, the system detects all tubes in-line that do not meet specifications. This eliminates the high costs of transporting faulty tubes back and forth if deviations are discovered only by the end user.

The results also allow conclusions to be drawn about important production process parameters. For example, when rolling seamless tubes, the rolling stand settings can be optimized.

When building pipelines that will be subjected to high pressures, it is important that the ends of tubes are perfectly aligned for welding. Perfect roundness and precise adherence to the specified diameter and wall thickness are critical here.

The Technology in Detail (attachment for long version)

For measuring, the tube is held in the measuring position. The robot to the side of the roller conveyor extends its arm with sensors from the protected parking position into the tube end, and scans the entire tube circumference through 360°. Upon completion of measurement, the robot arm returns to the parking position. The tube then moves forward until the other end reaches the measuring position, at which time the process is repeated.

The interior and exterior contours are measured with laser triangulation sensors, and the system derives the wall thickness by comparing these two contours. An optional light-section sensor can also measure the perpendicularity of the tube and the contour of the chamfers.

Since the robot can move in multiple axes and is freely programmable, the system can be used with longitudinal as well as transverse tube advance. With transverse advance, two robots can be used to measure both ends of the tube simultaneously.

The time needed for the measurement cycle at the two tube ends is significantly less than the tube-to-tube sequential time in the production line, which typically runs 0.5 to 2.5 minutes. Measurement does not hinder the production flow in any way.

The measurement results are shown graphically at the control stand. If a tube exceeds a defined tolerance parameter, the operating personnel can immediately intervene, for example reworking the tube ends.

LAP at TUBE/WIRE 2020
Düsseldorf, March 30 to April 3, 2020

Hall 7a/booth E16

About LAP

LAP is one of the world's leading suppliers of systems that increase quality and efficiency through laser projection, laser measurement, and other processes. Every year, LAP supplies 15,000 units to customers in industries as diverse as radiation therapy, steel production, and composite processing. With 350 employees at eight locations in Europe, America, and Asia, in 2018 LAP generated revenues of € 60 million.

Laser measurement in the steel industry

LAP's laser-based non-contact measuring systems are the leading solution for quality assurance in rolling mills. The company’s laser systems measure the contour, thickness and straightness of steel products such as wire, tube, bar, profile and strip, during the rolling process.

They are integrated in the rolling mill and detect the dimensions during ongoing operations to provide recommendations for the optimum adjustment of the rolling stand. This enables real-time quality control and ensures production dependability. The user can react immediately in the event of deviations, saving time and material.

LAP’s laser systems thus reduce downtime and boost productivity. For over 30 years, measuring systems by LAP have helped improve production quality in the steel industry.

Figures

Fig. 1a: The robot to the side of the roller conveyor extends its arm with sensors from the protected parking position into the tube end, and scans the entire tube circumference through 360°.. File name: LAP-Tube-End-Check.1.jpg
Fig. 1b: The robot to the side of the roller conveyor extends its arm with sensors from the protected parking position into the tube end, and scans the entire tube circumference through 360°.. File name: LAP-Tube-End-Check.jpg
Fig. 2: The interior and exterior contours are measured with laser triangulation sensors, and the system derives the wall thickness by comparing these two contours. File name: LAP-Tube-End-Check_Drawing_1.jpg
Fig. 3: An optional light-section sensor can also measure the perpendicularity of the tube and the contour of the chamfers. File name: LAP-Tube-End-Check_Drawing_2.jpg

^{Image Credits: LAP GmbH Laser Applikationen}

La mesure laser en ligne permet de prendre en compte à la fois le contour sur toute la section transversale et la forme des extrémités des tubes

Lunebourg/Allemagne, le 13 février 2020   Lors du salon Tube 2020 qui se tiendra à Düsseldorf, LAP présentera pour la première fois son nouveau système de mesure laser TUBE END CHECK pour la géométrie des extrémités de tubes. À l’aide de capteurs montés sur un bras de robot, l’appareil mesure toute la géométrie de chaque extrémité de tube en ligne au rythme de la production, permettant ainsi de contrôler l’intégralité des tubes.

TUBE END CHECK est un système modulaire pouvant être configuré pour correspondre aux besoins de l’utilisateur. Selon l’équipement disponible, il permet de mesurer le diamètre intérieur et extérieur, l’épaisseur, l’ovalité, ainsi que la forme des chanfreins et l’équerrage de la coupe. Le système a été développé par LAP pour la finition et le contrôle final de tubes sans soudure ou soudés d’un diamètre extérieur pouvant aller jusqu’à 1 500 mm et au-delà.

En raison de son intégration complète au processus de production, il permet de mesurer les extrémités de chacun des tubes avec précision. La mesure en ligne rend ainsi superflus les contrôles manuels d’échantillons hors ligne qui étaient d’usage jusqu’ici et qui ne pouvaient souvent être effectués que sur une faible proportion de tubes.

Grâce à ce contrôle à 100 %, la qualité des tubes peut être clairement documentée, notamment selon les normes de l’American Petroleum Institute (API). En outre, le système identifie l’ensemble des tubes en ligne qui ne répondent pas aux spécifications. Il évite ainsi tout surcoût lié au transport aller et retour qui pourrait survenir si les écarts n’étaient détectés qu’après livraison au client final.

Grâce aux résultats obtenus, il est également possible d’évaluer des paramètres importants du processus de production, ce qui permet notamment d’optimiser le réglage de la cage du laminoir pour le laminage de tubes sans soudure.

Il est crucial que les extrémités des tubes soudés entre eux soient parfaitement alignées, en particulier dans le cadre de la construction de pipelines soumis à des pressions élevées, d’où l’impératif de produire des tubes d’une rotondité parfaite et dotés de la circonférence et de l’épaisseur spécifiées. Il suffit au système TUBE END CHECK d’un unique passage de sa tête de mesure pour fournir l’ensemble des valeurs de mesure nécessaires.

Version courte : 2 300 caractères, chapeau et espaces compris

La technique en détail (annexe pour la version longue)

Tout d’abord, le tube est placé à la position de mesure. Situé latéralement par rapport à la ligne, le robot déplace le bras équipé de différents capteurs, de sa position d’attente protégée vers l’extrémité du tube, puis en scanne toute la circonférence sur 360 degrés. Une fois la mesure terminée, le robot retourne à sa position d’attente. L’acheminement du tube reprend jusqu’à ce que son autre extrémité atteigne la position de mesure, puis l’opération est répétée.

Les contours intérieur et extérieur sont mesurés par des capteurs à triangulation laser, tandis que l’épaisseur est déterminée en comparant les profils intérieur et extérieur. Grâce à un capteur à coupe optique optionnel, l’équerrage de l’extrémité du tube et le contour des chanfreins peuvent également être mesurés par la même occasion.

En plus d’être librement programmable, le robot est mobile sur plusieurs axes, ce qui rend le système utilisable aussi bien pour un transport transversal que longitudinal des tubes. Si deux robots sont utilisés dans le cas d’un transport transversal, les deux extrémités d’un tube peuvent être mesurées simultanément.

La durée nécessaire à un cycle de mesure au niveau des deux extrémités d’un tube est nettement inférieure à celle qui sépare deux tubes dans la ligne de production, qui est généralement d’environ 0,5 à 2,5 minutes. Par conséquent, le processus de mesure n’entrave en aucune façon le flux de production.

Les résultats des mesures sont affichés graphiquement sur le poste de commande. Le personnel opérateur peut ainsi intervenir directement en cas d’atteinte des seuils de tolérance spécifiés, et notamment procéder à une finition des extrémités des tubes si nécessaire.

3 700 caractères, espaces comprises

LAP au salon TUBE/WIRE 2020
Düsseldorf, du 30 mars au 3 avril 2020

Hall 7a / stand E16

À propos de LAP

LAP est l’un des principaux fournisseurs mondiaux de systèmes d’amélioration de la qualité et de l’efficacité par projection laser, mesure laser et autres procédés. Chaque année, LAP fournit 15 000 articles à ses clients dans des secteurs tels que la radiothérapie, la production d’acier et le traitement des composites. Nous employons 350 personnes réparties sur huit sites en Europe, en Amérique et en Asie. En 2018, nous avons réalisé un chiffre d’affaires de 60 millions d’euros.

La mesure laser dans l’industrie sidérurgique

Les systèmes de mesure laser de LAP sont la solution de pointe permettant de réaliser un contrôle qualité des laminoirs sans contact. Les systèmes laser de LAP mesurent le contour, l’épaisseur et la rectitude des produits en acier tels que les fils, les tubes, les barres, les profilés et les bandes en acier pendant le processus de laminage.

Intégrés dans le train du laminoir, ils enregistrent les dimensions correctes pendant le fonctionnement et recommandent des mesures pour régler les cages de manière optimale. Ils permettent ainsi un contrôle qualité en temps réel et garantissent la fiabilité de la production. L’utilisateur peut réagir immédiatement en cas d’écarts et ainsi économiser du temps et du matériel.

Les systèmes de mesure laser réduisent ainsi les temps d’arrêt et augmentent la productivité. Depuis plus de 30 ans, les systèmes de mesure de LAP sont synonymes de qualité de production optimisée dans l’industrie sidérurgique.

Figures

Fig.1: À l’aide de capteurs montés sur un bras de robot, l’appareil mesure toute la géométrie de chaque extrémité de tube en ligne au rythme de la production, permettant ainsi de contrôler l’intégralité des tubes. Nom du fichier: LAP-Tube-End-Check.1.jpg
Fig. 2: Les contours intérieur et extérieur sont mesurés par des capteurs à triangulation laser, tandis que l’épaisseur est déterminée en comparant les profils intérieur et extérieur. Nom du fichier: LAP-Tube-End-Check_Drawing_1.jpg
FIg. 3: Grâce à un capteur à coupe optique optionnel, l’équerrage de l’extrémité du tube et le contour des chanfreins peuvent également être mesurés par la même occasion. Nom du fichier: LAP-Tube-End-Check_Drawing_2.jpg

^{Image Credits: LAP GmbH Laser Applikationen}