对金属卷材的表面标记材料性质数据的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本公开涉及接近于材料性质的位置对金属卷材的表面标记材料性质数据，更具体地，涉及在卷材的卷绕期间监测铝合金，并垂直于材料性质的位置沿着卷材的纵向边缘或在预定间隔内对卷材的表面标记材料性质数据。
【背景技术】
[0002]轻型卡车(pickup truck)是具有前乘客区(通常被称作驾驶室)和开顶式后货物区(通常被称作车箱(box))的机动车辆。车箱通常具有实质上的平板货厢(bed)，两侧壁和向前相互连接的前栏板(headboard)从该平板货厢向上延伸。轻型卡车还可使用底部铰接的车门(通常被称作后挡板)，该车门铰接在货厢的后边缘上并且可关闭，以提供用于货物区的第四壁。驾驶室和车箱可以是与车架分离的彼此完全单独的组件，可以是与车架分离的单个车身结构的部件，或者可以是同一整体式车身结构的部件。轻型卡车非常普及，这是因为车箱允许人们以非常多种不同的方式使用(包括运输多种类型的货物和拖挂各种类型的拖车(trailer))。
[0003]传统地，轻型卡车的大部分车身结构已经由钢合金形成。经过多年的经验，轻型卡车设计者已经获知如何设计经受多种需求的轻型卡车应用的钢制货车车身部件。当前的监管和经济环境增大了使轻型卡车燃料效率更高以及功能更多且更耐用的重要性。降低车辆的燃料消耗的一种方式是减小车辆结构重量。
[0004]与钢合金相比，铝合金通常具有较高的强度与重量比。因此，用铝替代钢提供了降低重量的潜能。然而，铝的弹性模数通常低于钢的弹性模数。同样地，对钢部件起良好作用的连接部件的制造技术和方法可能不会对同样的铝部件起良好作用。此外，甚至以指定等级或同一卷的铝的材料性质可能也不适合于轻型卡车的所有车辆组件。由于这些和其它差异，简单的材料替换不一定产生合意的设计。
[0005]通常通过四位数字来标识铝合金，第一位数字通常标识主要合金元素。当基于主要合金元素描述某一系列的铝合金时，第一位数字后面可跟着三个X(大写或小写)或三个O (零)。例如，6xxx或6000系列铝合金中的主要合金元素是镁和硅，而5xxx或5000系列铝合金中的主要合金元素是镁，7xxx或7000系列铝合金中的主要合金元素是锌。在系列牌号中由字母“X”或数字“O”表示的附加数字限定准确的铝合金。例如，6061铝合金的成分为 0.4-0.8% 的硅、0-0.07% 的铁、0.15-0.4% 的铜、0-0.15% 的锰、0.8-1.2% 的镁、0.04-0.35%的铬、0-0.25%的锌和0-0.15%的钛。不同合金提供强度、硬度、可加工性和其它性质的不同权衡。当卷材被卷绕时合金元素的百分比可改变。
[0006]此外，对于招合金可使用的五个基本的状态代号(temper designat1n)，这五个基本的状态代号为:F，制造的；0，退火过的；H，应力硬化过的；T，热处理过的；W，淬火过的。一位或两位数字可跟在状态代号后面，以进行进一步描述。例如，具有T6状态代号的铝合金已经被固溶热处理和人工老化处理过，但在固溶热处理之后未被冷加工(或使得在材料特性方面不能识别出冷加工)。
【发明内容】
[0007]本公开的一方面针对一种分配从具有光学可检测的标记的卷材切割的招还料的方法。所述方法具有以下步骤:读取坯料上的至少一个标记，对在标记中编码的数据进行解码，响应于解码的数据，为多个车辆组件的生产分配坯料。所述标记可包括与来自于卷材的在接近所述标记的区域内的材料性质相关的数据。
[0008]所述方法还可包括以下步骤:设置具有至少一个材料性质限制的预定义的数据映射，并基于材料性质限制分配坯料。所述坯料可响应于解码的数据包含低于材料性质限制的材料性质被分配为第一车辆组件。相反地，所述坯料可响应于解码的数据包含高于材料性质限制的材料性质被分配为第二车辆组件。
[0009]材料性质可为位于卷材的接近所述标记的区域内的肉眼不可见表面缺陷。材料性质限制可为位于坯料内的任何表面缺陷的出现。第一车辆组件可为结构化车身组件。第二车辆组件可为非结构化车身面板组件。因此，材料性质数据将指示位于坯料内的表面缺陷，且该方法可将所述坯料设置为用作非结构化车身面板组件。
[0010]车辆组件可为用于轻型卡车的车身组件。铝坯料可来自6XXX系列铝卷材。
[0011]本公开的另一方面针对一种用于金属卷材的标记系统。所述标记系统使得监测装置被配置为卷材的形成期间提供金属的材料性质数据。所述标记系统使得标记装置被配置为在卷材的表面上设置包含材料性质的二维矩阵。所述标记系统具有控制器，控制器被配置为:响应于接收到所述数据，利用标记装置在卷材表面上接近于材料性质的位置设置二维矩阵。
[0012]标记装置可被配置为沿着卷材的纵向边缘设置二维矩阵。控制器可被配置为利用标记装置在卷材表面上基本垂直于卷材内的材料性质的位置设置二维矩阵。控制器还可被配置为利用标记装置以预定义间隔设置二维矩阵，其中，包含在二维矩阵中的材料性质数据为来自所述预定义间隔内的数据。所述预定义间隔可为1.5米。
[0013]二维矩阵可被配置为在卷材下料之后在坯料上可读。二维矩阵可被配置为在坯料冲压之后在被冲压的组件上可读。被冲压的组件可为车辆车身组件。
[0014]监测装置为可被配置为测量金属的表面缺陷和近表面缺陷的非破坏性测试装置。金属卷材可为铝合金卷材，且监测装置可被配置为测量在卷材卷绕期间铝合金的合金元素的百分比的变化。金属可为6xxx系列铝合金。
[0015]本公开的另一方面针对一种用于车辆的车身组件。在该方面，所述车身组件为铝合金车身组件，所述铝合金车身组件具有在所述组件的表面上标记的二维矩阵。二维矩阵包含在铝卷材的形成期间获取的材料性质数据，所述组件从铝卷材下料且随后由铝卷材形成。
[0016]材料性质数据可从包含合金元素百分比、铝系列和状态代号的组中进行选择。材料性质数据可包括关于近表面缺陷位置的信息。车身组件可为用于轻型卡车的6XXX系列铝车身面板。
[0017]下面将参照附图更加详细地说明本公开的上述方面和其他方面。
【附图说明】
[0018]图1是在金属被卷成卷材时对于金属使用的监测和标记系统的图解视图。
[0019]图2是被展开的金属卷材展现沿着该卷材的纵向边缘的若干光学可检测的标记的图解视图。
[0020]图3是具有二维矩阵的示例的铝合金板(sheet)的局部视图。
[0021]图4是在车架上的具有车辆组件的轻型卡车驾驶室和车箱的透视图，车辆组件具有光学可见的二维矩阵。
[0022]图5是从具有光学可见的二维矩阵的轻型卡车驾驶室中的选择的多个组件的局部分解图。
【具体实施方式】
[0023]参照附图公开示意性实施例。然而，将理解的是，所公开的实施例意图仅仅是示例，其中，所述示例可以以各种替代形式来实现。附图无需按比例绘制，且一些特征可被放大或最小化以示出特定组件的细节。公开的具体结构和功能细节不会被解释为具有限制性，而是用于教导本领域技术人员以多种形式实施本构思的代表性基础。
[0024]图1示出用于金属卷材12的标记系统10。金属卷材12可由具有表面16和纵向边缘18的成卷的金属14盘绕成的。金属14可包含在金属14卷绕期间生成的材料性质20。例如，材料性质20可为表面缺陷或近表面缺陷。材料性质20还可包括合金元素的百分比或在卷材12卷绕期间金属14的合金元素的百分比的变化。材料性质20可在金属14内具有如箭头20所指示的位置，用于表明材料性质。材料性质20可从卷材12的开始到结束在金属14中改变。
[0025]金属14可为铝合金，因此材料性质还可包括铝合金中的主要合金元素的百分比、铝系列或状态代号。金属14可为6XXX系列铝合金。在从卷材12的开始到卷材12的结束发生的材料性质20上的变化可影响金属14在将来应用中的使用。
[0026]系统10可使用监测装置26在金属卷材12的形成期间监测金属14。监测装置26被配置为监测金属14的材料性质20。监测装置26还被配置为如虚线28所指示的向控制器30提供材料性质数据。
[0027]监测装置26被图示地描述为光学扫描装置，然而，监测装置26也可为能够从金属14获取材料性质20的任何数量的不同装置。例如，监测装置26可为被配置为测量金属的表面缺陷和近表面缺陷的非破坏性测试装置。相反地，监测装置26可被配置为测量在卷材12卷绕期间铝合金的合金元素的百分比的变化。
[0028]系统10具有标记装置24，其中，标记装置34被配置为在金属14的表面16上设置二维矩阵36。二维矩阵36可为光学可检测标记36。相反地，二维矩阵可仅由电子装置可读且肉眼不可见。二维矩阵36可由标记装置34沿着金属14的纵向边缘18进行标记，然而，二维矩阵36可被设置在金属14的表面16的任何位置。例如，在材料性质20为近表面缺陷的情况下，二维矩阵36可被设置在表面16上的缺陷位置处。
[0029]二维矩阵36可为条形码或一系列罗马字母-数字字符。二维矩阵36可被配置为在卷材12下料之后在坯料38(见图3)中可读。二维矩阵36可被配置为在坯料冲压之后在被冲压的组件40(见图5)上可读。二维矩阵36可为在金属14的表面16中的光蚀刻。相反地，二维矩阵36可为被涂敷到金属14的表面16的薄墨。在二者中任意一种情况下，光蚀刻和薄墨可实质上不影响金属14的厚度或者可不影响卷材12的可盘绕性，这是因为它通常指的是2D (或二维)矩阵。
[0030]二维矩阵36可包含关于由监测装置26测量的材料性质20的材料性质数据28。二维矩阵36还可包含制造数据(未具体示出但在制造工艺中固有)。制造数据的示例为铝系列、状态代号、卷材12形成的日期、二维矩阵在卷中的位置以及供应商名称。在此使用的制造数据通常为关于整个卷材12 —致的卷材12的数据。在此使用的材料性质数据28通常为关于卷材12的这样的数据，所述数据可在整个卷材中改变，或者可为可影响金属14(或材料性质20所存在的那部分金属14)的将来的可制造性或最终目的用途。
[0031]控制器30可被配置为响应于接收到数据28，如虚线42所指示的，利用标记装置34在卷材12的表面16接近于材料性质的位置20设置二维矩阵36。