用于轧机的rfid系统及轴承部件的制作方法

专利名称：用于轧机的rfid系统及轴承部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种RFID系统和附装到轧制机架内的部件上的标签，并且更具体地， 涉及一种捕获和传递部件数据的RFID系统，所述部件数据待选择性地写入与标签集成的 存储区或从该存储区读取。
背景技术：
传统的辊机架采用辊组形式的加工设备以在例如铸块中形成工件。辊组在一对轴 承组件之间被保持在辊机架上。轴承组件通常包括与一对直线轴承(也称为衬板)联接的 轴承座组。安装成彼此成相对间隔开的关系的轴承组件在机器运转期间共同操作，以在相 应的侧上支撑辊，由此实现期望的成形作用。直线轴承和轴承座组已经用在金属制造处理中以支撑辊在辊机架内的运动。直线 轴承提供用于轧制框架的平坦导向模块或板式轴承元件。这些轴承通常具有至少一个与另 一个轴承面接触的滑动轴承面。这些轴承在尤其恶劣的金属成形环境中的操作期间受到磨 损和撕裂。在PCT申请PCT/EP02/03010和PCT/EP03/014573中公开了直线轴承和轴承座 的实施例，这两篇文献都通过参考包含于此。适当的辊机架操作的重要部分包括维持轴承组件的公差。在没有首先对辊机架参 数如何和在何种程度上会需要被定制和调节成适应所安装轴承组件给予充分考虑的情况 下，轴承组件一般不能简单地互换和投入使用。尤其，各轴承组件都代表不同的加工几何结 构，其相对应的操作规范必须被辊机架控制器识别并且整理成辊机架操作次序，以确保机 器适合于所排定的加工活动并确保在金属加工处理中有效地使用辊机架。因此，适当的辊 机架操作尤其需要识别当前安装的特定轴承组件、与轴承组件相关联的任何独特的操作指 南、以及将要进行的工件活动。由于轴承组件通常不具有通用的或标准的机器设置要求，各 轴承组件都会具有与其相关联的单独的数据集的集合，每个数据集都与特定的机器相关联 并且限定辊机架需要构造来实现与所使用轴承组件的结构和操作兼容性的方式。因此，需 要提供一种在操作开始之前给轧制操作控制器供给适当的关于轴承组件的信息的系统。—种供给这种轴承信息的方法使用一种识别式的标签，该标签一体地附装到轴承 构件之一并且采用例如条形码或磁性芯片布置，该布置含有唯一地表示轴承组件的编码数 据模式。识别码构成由中央机器处理器所使用的搜索式的键码，以定位和检索与目标ID相 对应的轴承组件信息。这种信息通常存储在与机器处理器相关联的存储区或远离ID标签 的其它位置处。这些编码式形式的ID标签因此不携带或包含被请求的轴承信息，而是仅用 于提供为有关人员指出相关的轴承信息的位置(例如，存储器地址)的识别键码。然而，如果因为例如系统故障或者通信中断，检索标签的编码不能到达含有编码索引的轴承信息的中央处理装置，则这种重要的轴承组信息与标签分开放置的方案意味着 ID标签本身变得无用。另外，必须在存储区内采取措施来保持大量轴承组件数据的完整性 以保护其免受破坏。在影响统一的轴承组件数据存储区的突发性故障的情况下，在一个单 一的位置中存储全部轴承组件信息会对系统可持续操作性带来显著的风险。因此，需要提 供一种与读取器装置(例如，机器处理器)独立操作的标签，以便使其用作基于内容的轴承 信息源。这种改进的标签与当前的实现方式相比更有利，在所述当前的实现方式中没有提 供内在的轴承信息，而只是为索引中央存储区提供了键码。存在有广泛种类的与轴承组件有关的信息，所述信息由于其特性本身总是会不断 进行修正，例如可更新的辊机架重构要求和对于轴承组件部件的适当维修关键的维护记 录。对于需要能够在修正或改变的情况下更新所记录的轴承组信息的任何辊机架应用，当 前的标签实现方式中缺乏与轴承信息相关的任何记录特征是一个缺点。在没有更新能力的 情况下，可能无法执行例如给现有的数据补充新开发的轴承信息和在重构轴承组件时插入 额外的数据的常驻标签的任务。因此，需要提供这样一种标签，所述标签持续地支持数据检 索功能(例如，可读取的存储器)，但是还可以允许选择地修正和记录其中的轴承信息。传统的标签单元的另一个缺点涉及在标签和读取器之间建立起通信所需的互连 形式。用在诸如条形码或磁性芯片的某些标签实现方式中的接口的类型包括部件之间的直 接的物理连接，这样一旦轴承部件安装好，就难以访问标签。即使标签可以适当地访问，对 直接的物理连接的需要仍然会成为在将标签集成到轴承组件中时所必须考虑的另一设计 因素。因此，需要一种系统，其在轴承构件和一体附装的标签安装之后，无需这种标签与读 取器装置之间的物理连接性而同时仍然支持部件之间的通信。总之，轧机通常包括大存量的离散部件形式的昂贵轧制设备。离散部件包括壳体、 传动系、辊、轴承座、轧辊轴承、液压单元和精密平面轴承。这些部件不但购买昂贵，而且将 它们保持在生产高品质、高价值的轧制产品所必需的水平下也是昂贵的。使用电子表格和 相关联的策略对这些部件进行记录和追踪经常产生真实的数据和信息溢出。虽然各轧机通 常具有这些昂贵部件的购买记录，但是管理和追踪该设备以用于维修和生产目的的准确装 置还是不可用的。

发明内容
根据本发明的部件管理系统(CMS)使得能够管理和最优化贵重的轧机部件的使 用。使用RFID系统以在组装或拆卸(包括辊改变)期间用手持装置识别出部件，使得检查 轧机设备内外是快速的而且是容易的。不但这些部件被自动地识别出，而且辊组所需要的 部件群被分组在一起，以用于在特定的轧制过程中和在单独的轧制条件下追踪。此外，轧机审计的结果(包括来自3D调查结果的报告和数据)在CMC应用中是 即刻可用的。这意味着，可以看到原始条件(例如，原始绘制规格)和实际状态(经精确 测量和分析的)，并且这些数据自动地且动态地集成到应用中。在一个实施例中，来自诸如 GAP-Control, Vibration Monitoring、以及 Coil Inspection 的模块的数据分析被集成到 CMS的探索式环境中，使得能够在从装运层次到管理层次(例如，用于预算)的所有层次上 对信息作出决策。CMS用作关于轧制资产的复杂数据的交换所和知识库。对于用于测量、测试、数据解释和校准的广泛的服务范围，CMS还提供一体的且解释性的框架。可以集成到现有的ERP 或PPS系统中。CMS给出用于“技术商业”的多种层次的有力管理工具。S卩，CMS将轧机的深厚的 技术核心与轧机的真正价值(以高利润生产高品质的产品)联系起来。根据本发明，提供一种用在辊机架中的RFID标签，所述RFID标签被一体地固定到 轴承组件。在本发明的一个实施例中，该标签包括可重编程的存储区，其优选地设置成读取 /写入存储器的形式，以用于存储与轴承组件相关联的轴承信息，这种信息包括表示轴承组 件的特征属性的数据。读取/写入存储器还可以存储辊机架信息，所述辊机架信息表示可 操作地构造有轴承组件的至少一个辊机架的特征属性。通信装置优选地设置成收发器的形 式，传送由读取/写入存储器所提供的轴承数据，并且接收用于存储在读取/写入存储器中 的数据。标签优选地与监控系统建立起无线通信链路，所述监控系统设置成与辊机架相关 联的读取器模块的形式。读取器包括收发器，所述收发器布置成用于与标签收发器进行RF 通信。由读取器从标签接收的轴承数据被输送到控制器，所述控制器还可以给读取器提供 信息以传送到标签。在本发明的另一个实施例中，标签仅包括用于存储和传输唯一标识符 的装置，例如响应于辊机架上的读取器的询问。用于轧制钢和其它金属的轧机包括多个辊，其用于将金属形成片材。这些辊通过 轴承组件支撑，以便维持片材产品上的适当的表面公差。当在辊加工间中接收轴承组件时， RFID标签可以被嵌入诸如衬板的轴承部件的表面中。由于轴承组件部件可以在它们的使用寿命期间被机械加工若干次，辊加工间可以 保持含有表面磨损的过程历史和轴承组件上执行的机械加工的数据库。在一段时间，轴承 组件被设置在轧机中进行工作，最后通过磨损而变形。然后，轴承组件返回到工作间以用于 维修和更换。因而，当轴承组件返回到工作间以被维修时，可以测量轴承组件的特性。在一个实施例中，关于轴承组件的数据可以写入射频识别(“RFID”)装置并且被 存储。或者，数据可以被远程存储。RFID装置一般称为RFID标签。RFID标签是微小的微 芯片，所述微芯片可以是沙粒的一半那么小。射频转发器系统通常包括RF读取器单元和 RFID装置。RF转发器系统的操作的一般特征在于具有包括激励、响应和读取模式的多种操 作模式。RF转发器系统需要电力以在各模式中操作。尤其，RF读取器单元必须在激励和读 取模式期间被供给电力，而RFID装置在响应模式期间必须被供给电力。典型地，在RF转发 器系统中，RFID装置是无源装置，即，RFID装置缺乏内部电源或者物理连接到外部电源。无 源RFID装置通过RF读取器单元远程地供给电力，而RFID装置没有与RF读取器单元接触。 示例性的无源RFID装置及其操作方法在Milheiser的美国专利No. 4，730，188中公开，其 通过参考包含于此。RF读取器单元常规地连接到电源，例如ac电源线路，所述电源给RF读 取器单元供给电力。在本发明的一个实施例中，操作者通过从控制台走到轧机机架的壳体部分以保持 RF读取器与RFID标签相邻，而使用人工RF读取器从RFID标签获得轴承数据，然后返回到 控制台以将轴承数据人工传送到计算机化的数据库中。轧机机架环境可能是危险的。对于 操作者可能不期望的是，当执行该人工读取操作时站在紧靠辊机架的区域中。该过程可以 潜在地产生工作场所伤害和传递数据的人为误差。而且，在传递数据中花费的时间导致磨 削操作效率低。
在另一个实施例中，提供用于通过在辊机架壳体上定位RF读取器而从与轧机轴 承组件相关联的RFID标签获得数据的自动化方法、系统和设备。公开了一种用于从用在轧机设备中的无源存储器装置获得数据的系统。该系统包 括用于从无源存储器装置读取数据的读取装置，所述读取装置经由接口与控制器联接。在优选的实施例中，读取装置包括转发器装置，所述转发器装置当布置成接近所 述无源存储器装置时在无源存储器装置中激发电磁场。本发明的目的是通过消除在轴承组件维修期间与人工输入数据相关联的人为误 差而提高轴承数据输入的完整性。本发明的目的是提供一种通过将RF读取器自动地定位成与辊机架相邻而提供较 好的人身安全的方法和系统。本发明的另一个目的是提供一种自动地从辊机架上的RFID标签获得信息的系统 和设备。本发明的又一个目的是提供一种装置，当辊没有处在适当的位置中时接收器通过 所述装置运动或收回，并且所述接收器由此被保护以防受到由于较大的沉重部件运动到辊 机架中所导致的伤害。本发明的又一个目的是提供一种能够通过减少人员接近辊机架而获得和存储轴 承数据的安全环境的方法、系统和设备。在一种形式中，本发明包括一种与轴承组件相关联的标签，该标签包括可重编程 存储器和通信装置，所述通信装置用于传送由可重编程存储器提供的数据并且用于接收提 供到可重编程存储器的数据，其中，提供到标签以存储在可重编程存储器中的数据包括与 轴承组件相关联的轴承信息。在一种形式中，与轴承组件相关联的轴承信息还包括表示轴 承组件的特征属性的信息。在一种形式中，由可重编程存储器存储的数据还包括机器信息， 所述机器信息表示可操作地构造有轴承组件的至少一个辊机架的特征属性。在一种形式 中，可重编程存储器可以包括读取/写入存储器。在一种形式中，通信装置具有无线通信能 力。提供一种使用由通信装置所接收的数据对可重编程存储器有选择地重编程的装置。在另一种形式中，本发明包括一种与轴承组件相关联的标签，该标签包括第一装 置和第二装置，所述第一装置用于以可修改的方式存储数据，所述第二装置用于传送由第 一装置所提供的数据并且接收用于第一装置的数据，其中，提供给标签以存储在第一装置 中的数据包括与轴承组件相关联的轴承信息。与轴承组件相关联的轴承信息还可以包括表 示轴承组件的属性的信息。由第一装置存储的数据还包括机器信息，所述机器信息表示可 操作地构造有轴承组件的至少一个辊机架的特征属性。在一种形式中，第一装置包括读取/写入存储器，并且第二装置包括无线通信装 置。提供处理器以使用由第二装置所接收的数据有选择地修改第一装置的内容。在另一种形式中，本发明包括一种与轴承组件相关联的标签设备，该标签设备包 括读取/写入存储器和通信装置，所述通信装置布置成与读取/写入存储器有数据传递关 系并且具有传送/接收能力，其中，由通信装置所接收的用于传递到读取/写入存储器的数 据包括与轴承组件相关联的轴承信息。与轴承组件相关联的轴承信息包括表示轴承组件的 属性的信息，而由读取/写入存储器所存储的数据包括机器信息，所述机器信息表示可操 作地构造有轴承组件的至少一个辊机架的特征属性。通信装置可以具有无线传送/接收操作能力。可以提供处理器来使用由通信装置所接收的数据对读取/写入存储器有选择地重 编程。在又一种形式中，本发明包括一种与轴承组件相关联的标签，该标签包括存储装 置和通信装置，所述存储装置用于可重编程地存储数据，所述通信装置适于传送由存储装 置所提供的数据并且适于接收提供到存储装置的数据，其中，提供到标签以存储在存储装 置中的数据包括与轴承组件相关联的轴承信息。与轴承组件相关联的轴承信息包括表示轴 承组件的属性的信息，而由存储装置所存储的数据还包括机器信息，所述机器信息表示可 操作地构造有轴承组件的至少一个辊机架的特征属性。在一种形式中，存储装置包括读取/写入存储器。通信装置具有无线传送/接收 操作能力。提供一种使用由通信装置所接收的数据对存储装置有选择地重编程的装置。在又一种形式中，本发明涉及一种用于与和轴承组件相关联的辊机架一起使用的 系统，该系统包括与轴承组件一体地相关联的标签，标签包括可重编程存储器和通信装 置，其中，提供到标签以存储在可重编程存储器中的数据包括与轴承组件相关联的轴承信 息，所述通信装置布置成与可重编程存储器有数据传递关系并且具有传送/接收能力；以 及与辊机架相关联的通信装置，其布置成与标签的通信装置建立起通信链路。与轴承组件 相关联的轴承信息包括表示轴承组件的特征属性的信息，而由可重编程存储器存储的数据 包括机器信息，所述机器信息表示可操作地构造有轴承组件的至少一个辊机架的特征属 性。在一种形式中，与辊机架相关联的通信装置和标签的通信装置建立起无线链路。 在一种形式中，可重编程存储器包括读取/写入存储器。还提供一种装置，其布置成与和辊 机架相关联的控制器通信，用于给通信装置提供传送到标签的、与轴承组件相关联的轴承 fn息ο在又一种形式中，本发明包括一种用于与和轴承组件相关联的辊机架一起使用的 系统。该系统包括与轴承组件一体地相关联的标签，该标签包括第一装置和第二装置，所 述第一装置用于以可修改的方式存储数据，其中提供到标签以存储在第一装置中的数据包 括与轴承组件相关联的轴承信息，所述第二装置用于传送由第一装置所提供的数据并接收 用于第一装置的数据；和与辊机架相关联的读取器，该读取器包括第三装置，所述第三装置 布置成用于与标签的第二装置建立起通信链路。与轴承组件相关联的轴承信息包括表示轴 承组件的特征属性的信息，而由第一装置存储的数据还包括机器信息，所述机器信息表示 可操作地构造有轴承组件的至少一个辊机架的特征属性。在一种形式中，标签的第一装置包括读取/写入存储器。标签的第二装置和读取 器的第三装置在其之间建立起无线通信链路。还提供处理器，所述处理器与标签相关联以 使用由第二装置所接收的数据有选择地修改第一装置的内容。读取器还包括第四装置，所 述第四装置布置成与和辊机架相关联的控制器通信，用于给读取器的第三装置提供传送到 标签的、与轴承组件相关联的轴承信息。在又一种形式中，本发明包括一种用于与和轴承组件相关联的辊机架一起使用的 设备。该设备包括与轴承组件一体地相关联的读取/写入存储器，其中，提供到读取/写入 存储器以存储在其中的数据包括与轴承组件相关联的轴承信息；与轴承组件一体地相关联 的第一通信装置，第一通信装置布置成与读取/写入存储器有数据通信关系并且具有传送/接收能力；以及与辊机架相关联的第二通信装置，第二通信装置布置成与第一通信装置 一起提供通信链路。与轴承组件相关联的轴承信息包括表示轴承组件的特征属性的信息， 而由读取/写入存储器存储的数据还包括机器信息，所述机器信息表示可操作地构造有轴 承组件的至少一个辊机架的特征属性。由第一通信装置和第二通信装置所提供的通信链路包括无线链路。该系统还包括 处理器，所述处理器与第二通信装置一体地相关联并且布置成用于与和辊机架相关联的控 制器通信。提供一种辅助存储装置，所述辅助存储装置布置成有选择地接收通过第二通信 装置从第一通信装置所接收的数据。在又一种形式中，本发明包括一种用于与和轴承组件相关联的辊机架一起使用的 系统。该系统包括与轴承组件一体地相关联的标签，该标签包括存储装置和第一传送/接 收通信装置，所述存储装置用于可重编程地存储数据，其中，提供到标签以存储在存储装置 中的数据包括与轴承组件相关联的轴承信息，所述第一传送/接收通信装置布置成与存储 装置有数据传递关系；和与辊机架相关联的读取器，该读取器包括第二传送/接收通信装 置，所述第二传送/接收通信装置布置成与标签的第一传送/接收通信装置建立起通信链 路。与轴承组件相关联的轴承信息包括表示轴承组件的特征属性的信息，而由存储装置所 存储的数据包括机器信息，所述机器信息表示可操作地构造有轴承组件的至少一个辊机架 的特征属性。根据本发明的系统的一个优点是，改进的标签构造使轴承信息能够从可重编程存 储区读取和/或写入可重编程存储区。根据本发明的系统的另一个优点是，在标签内局部地存储的轴承组件信息可以有 选择地且持续地被重新编程，从而允许在这之前不可用的一定范围的轴承组件数据操作， 例如更新、删除、插入、添加、改变、修正、计算以及其它形式的修改。本发明的另一个优点是，标签可以存储可扩展且可修改的数量的轴承构造数据 集，其通过简单地从标签存储器访问机器专有数据并且使该信息输送到控制器而帮助辊机 架的快速重构。本发明的又一个优点是，在标签和读取器之间建立起的通信链路允许更完全的信 息交换，这增大轴承安装和重构的效率和准确度，并且使标签和读取器二者具有用最近更 新的信息动态地修正和修改其相应存储区的能力。以上已经相当广泛地概述了本发明的特征和技术优点，以便于可以更好地理解随 后的本发明的详细说明。以下将说明形成本发明的权利要求的主题的本发明的额外的特征 和优点。本领域的技术人员将应当理解，所公开的概念和特定的实施例可以容易地用作用 于修改或设计用于执行本发明的相同的目的的其它结构的基础。本领域的技术人员还应当 理解，这些等同构造没有脱离在所附权利要求书中阐述的本发明的精神和范围。在组织和 操作方法两方面都认为是本发明特性的新颖的结构特征与其它的目的和优点一起从随后 的与附图结合考虑的说明被更好地理解。然而，应明确理解，每个结构特征都仅为了示出和 说明的目的而提供，并且不意在作为本发明的限制的定义。


在形成本说明书的一部分的附图中，其中无论在何处出现的相同的附图标记表示相同的部件。图1是轧机机架和相关部件的透视图。图2是本发明的一个实施例的流程图。图3是绘制出轴承座组上的RFID标签的询问的视图。图4是绘制出适于与图3的轴承座组一起使用的轴承部件上的RFID的询问的视 图。图5是绘制出适于与图3的轴承座组一起使用的衬板上的RFID标签的询问的视 图。图6是绘制出适于与图3的轴承座组和工作辊一起使用的轴承部件上的RFID标 签的询问的视图。图7是绘制出适于与多个图3的轴承座组、两个工作辊和轧机机架衬板一起使用 的轴承部件上的RFID标签的询问的视图。图8是绘制出在工作辊组插入到轧机机架壳体中和从其移除时的RFID标签的询 问的视图。图9是具有定位在轴承面下面的RFID标签的衬板的平面图。图10是图9的衬板的透视图。
具体实施例方式图1示出包括直线轴承(或者“衬板”)12的轧机机架10的透视图，一对工作辊 14示出相对于轧机机架(或者“辊机架”)壳体16处于被移除的状态中。在使用过程中， 直线轴承12与附装到辊机架壳体16的直线轴承18接合，以将辊14的运动限制到大致水 平的方向。轴承18可以包括润滑剂端口，所述润滑剂端口经由本文另外详细说明的润滑输 送系统进行供应。在PCT申请PCT/EP02/03010和PCT/EP03/014573中公开了直线轴承16、 18的实施例，这两篇文献都通过参考包含于此。可适于用在根据本发明的系统中的额外的 直线轴承可以由德国Remscheid的轴承技术部门Josua CORTS Sohn提供。为了说明的目的在此说明图1的辊机架10，但应当清楚根据本发明的标签可以与 任何类型的辊机架结合使用。辊机架10包括用于将辊14支撑在辊机架壳体16中的一对轴承组件16、18。轴承 组件包括轴承座20和直线轴承板16、18。布置成相对间隔开的关系的这些轴承组件在操 作期间以已知的方式共同操作来处理通过辊机架10的工件。轴承座20组和直线轴承16、 18 一起构成轴承组件，在所述轴承组件中根据本发明所使用的RFID标签一体地固定到轴 承组件构件中的至少一个。本发明不限于任何特定形式或类型的轴承组件，而可以与任何 轴承组件布置成一体。现在参照附图，并且尤其参照附图2，以框图形式示出了用在辊机架中的根据本发 明的系统，并且更具体地，所述系统与辊机架所构造有的轴承组件相关联。所示的系统包括 标签模块50，所述标签模块50与轴承组件一体地相关联，并且布置成用于固定地附装到轴 承组件构件中的至少一个。该系统还包括读取器模块52，所述读取器模块52布置成用于与 标签模块50通信，以组合地建立起通信链路，在所述通信链路中可以在所示单元之间交换 数据，例如关于所安装的轴承组件的信息。在一种形式中，读取器52被附装到辊机架并且布置成用于与控制器54通信。在一个实施例中，标签50提供一种能可控制地且动态地存储与轴承组件相关联 的信息的装置。在另一个实施例中，标签50例如响应于来自读取器模块的询问而简单地向 读取器模块提供标识符。如此处所使用，可重编程的特征应当理解为包含与数据的存储、记录、修改和检索 相关联的数据处理/操纵方法和编程功能的全部范围。尤其，在一种形式中，标签50提供可 重编程存储器，所述可重编程存储器使得能够尤其对于与安装的轴承组件相关联的信息执 行数据操作，所述操作包括但不限于存储、改变、补充、插入、保存、添加、去除、修改、计数、 累加或者以其它方式处理数据的操作。如以下将讨论的，该可重编程性对于与附装有标签 50的轴承组件相关的数据的处理具有显著的优点，但是由于任何其它类型的信息(例如辊 机架重构数据)可以以等同的方式处理，该特定的方面不应当认为是本发明的限制。在一 种可替代的理解中，标签50可以被认为提供了一种用于以可修改的方式存储数据的装置。 另外，在另一种可替代的理解中，标签50可以被认为支持能够选择地将数据写入整体存储 区和从整体存储区读取的功能。如此处所使用的，对与轴承组件相关联的轴承信息的引用涉及多种数据，尤其包 括特定地链接到相对应的轴承元件组且表示其属性的信息(“轴承特征数据”)；和没有 特定地公开轴承组件的限定属性的信息，但是所述信息表示依赖于特定轴承元件组的信息 (“轴承依赖数据”)。这种轴承相关数据涉及表示轴承组件的特征属性的信息，并且可以包 括但不限于维护信息，其涉及通过有关的轴承组件制造或处理的部件和/或工件的数量； 安全、诊断、保修和其它的制造商所提供的服务信息；规格数据，其说明了轴承构件的几何 形状、结构和其它的物理性能(例如，材料、机械设计)；以及其它信息，这些信息由于其性 质以及与轴承组件的关系而构成表征可识别的轴承构件组或者表示轴承组件的固有特征 的属性或参数，以用于唯一地和/或不同地识别或描述轴承组件。轴承依赖数据涉及这样的信息，即，所述信息与可识别的轴承构件组特定地相关 联，并且不表示轴承构件所固有的属性。例如，轴承依赖数据可以包括但不限于，与将辊机 架构造成适应当前使用的轴承组件的方式相关的信息。该信息可以包括用于根据轴承组 件修改辊机架布置的结构和/或机械重构数据；和操作数据，用于管理控制辊机架的方式 以确保辊机架和轴承组件在执行加工活动中有效地共同操作。在这点上，在一种形式中，轴 承依赖数据可以认为包括这样的机器信息，即，所述机器信息表示可操作地构造有轴承组 件的独特辊机架的特征属性。多个这种机器信息集与轴承组件相关联并且被保存在标签50 中，以帮助轴承组件安装在相对应的辊机架阵列中。尤其，标签50中能够存储与将所附的 轴承组件装载到多个不同的辊机架的信息相关的数据。诸如重构数据的机器信息更适当地 表征辊机架的属性，尽管这些属性自身在使用中是(即，取决于)轴承组件的函数。通过在 标签50中存储这种多机器的轴承装载信息所得到的优点在于，快速地重构辊机架的全部 必要信息立即可用，所述辊机架中安装有附装的轴承组件。根据本发明的另一个方面，应当理解，轴承信息包括可以认为是固定的(即，通常 不会改变)和可变的(即，会改变和/或修改)的类型的单独数据项目。另外，与轴承组件 相关联的轴承信息的示例包括但不限于序列号；随轴承组件所制造的总部件(轴承座和 衬板二者)；和进给速率。
该辊机架的目的在于随着材料从其通过而使材料变平。可以有特定尺寸的设置信 息，所述设置信息用轴承信息检索。参照图2，标签50包括可重编程的轴承组件数据存储器56，其布置成与通信装置 58有数据传递关系。这些部件优选地布置在集成的组合中以形成单个集成化模块。集成化 标签模块优选地通过传统应用的任何适当附装技术而一体地固定到轴承组件构件中的一 个，但是应当理解，这种附装方式不形成本发明的一部分并且因此不应当看作是其限制。在 一个方面中，在方便和允许标签50和读取器52之间通信的考虑下选择附装方式。所示可重编程存储器56设置成采用这样的功能的存储器或存储区的形式，即，所 述功能在一般的意义上允许数据被选择地从存储区读取和写入存储区。在一个方面中，可 重编程存储器56允许数据以任何可适于检索的传统方式(S卩，与读取功能连接)存储在其 中，优选地是以不易失性的记录格式。这种数据记录不但包括存储器区域的任何原始编程， 而且包括在标签50的操作期间存储器区域的任何动态重写(例如，插入额外的或补充的数 据)。在另一个方面中，可重编程存储器56支持以包括但不限于重编程操作的方式处理所 存储数据的能力，所述重编程操作例如数据修正、修改、改变、代入、替换、更新和/或擦除， 这些操作可以单独地执行、按顺序执行、或者以选择的组合执行。可重编程存储器56应当认为包括任何具有关于数据的管理、存储、记录、检索和 修改/改变的可读取/可重写的部件的装置。可重编程性可以是这样的形式，所述形式包括 但不限于基于硬连线(例如，基于硬件的)、固件、软件、或它们的组合的实现方式。例如，可 重编程存储器56可以通过使用直接连接到存储器56的标准的重编程电路而被重编程，或 者通过调用执行适当的指令集以执行所选的数据操作的软件函数而被重编程。以优选的形 式施加到可重编程存储器56的数据在通信链路上从读取器52传送到标签50。在所示形式 中，可重编程存储器56可以设置为读取/写入存储器、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、 或者任何其它的可重编程式存储器的形式。可重编程存储器56可以附有或包含有构成非 可重编程式存储器(例如，严格地，只读存贮器)的存储器部分。在优选的形式中，可重编 程存储器56的重编程响应于并且根据在通信链路上从读取器52提供到标签50的数据而 出现。根据本发明的又一个方面，可重编程存储器56的可修改数据的特征是尤其有效 的，并且可用于轴承特征类型和轴承依赖类型这两种轴承组件信息，所述轴承组件信息在 涉及标签50的通信活动过程中以用户输入的方式或者以通过控制器54或其它处理器式布 置的操作而更加受控的方式，而一直受到检查和可能的更新/修改。例如，可重编程存储器 56可以持续地用修正更新，所述修正反映对相应轴承组件制成的部件总数的任何改变，其 中这些修正优选地在双向通信链路上从读取器52提供到标签50。所示的通信装置58布置成传送由可重编程存储器56提供的数据，并且给可重编 程存储器56提供其接收的数据。由通信装置58所进行的数据传送和接收与同读取器52 所建立起的双向通信链路相关联地发生。通信链路优选地是无线类型的，尽管也可以设置 其它类型的通信，只要通信装置可适当地适用于这种使用。在无线实施中，通信装置58优 选地设置成RF收发器的形式。传统的装置(未示出)用于实施认为是适当的或适合的任 何通信和信号处理技术，例如信号调制/解调和数据编码/解码，尤其在数据通信以数字格 式出现的情况下。然而，这些系统参数不形成本发明的一部分并且不应当限制地使用。
参照图2，所示的读取器52表示以交换数据的方式与标签50通信的模块。因此， 读取器52包括其它这样与标签50建立起通信链路的布置或装置。读取器52优选地与特 定的辊机架相关联(例如，一体地布置)，在所述特定的辊机架中构造有固定了标签50的轴 承组件。在一种所示的形式中，读取器52包括处理器/存储装置60和通信装置62，所述 处理器/存储装置60和通信装置62布置成用于与标签50的通信装置58通信以在其之间 建立起通信链路。通信装置62优选地设置成RF收发器的形式。处理器60表示其中由通 信装置62接收到数据可以被处理和存储或者发送到另一个子系统(例如控制器54或补充 存储位置)的装置。在另一种模式中，处理器60可以用于给通信装置62提供传送到标签 50的数据。这种可传送的数据可以来源于处理器60、控制器54或者其它的提供数据的装 置(例如，用户激活的输入装置)并且根据本发明优选地构成与轴承组件相关联的轴承信 息。在通信装置62布置成与控制器54直接通信的情况下，处理器60可以认为是任选的。在操作期间，任何数量和形式的对数据的请求、对这些数据询问的响应、以及数据 (尤其与轴承组件相关联的轴承信息)的交换，由所示的包括标签50和读取器52的系统 支持。例如，在轴承组件和一体地附装的标签50安装在指定的辊机架中之后，控制器54可 以启动对来自标签50的、关于存储在其中的信息的数据的请求，所述信息详细给出了重构 辊机架以适应所安装的轴承组件的方式。适当格式的该请求通过通信装置62传送到标签 50。在标签50处，通信装置58接收进入的传输信息并且向可重编程存储器56提供嵌入的 数据请求，由此适当的数据根据数据请求而被检索，发送到通信装置58以返回传输信息至 读取器52中的通信装置62，并且最后提供到控制器54，所述控制器54使用信息来实施任 何指示的重构请求。本发明的一个实施例涉及提供具有可重编程存储器56的标签50，并且将标签50 布置成与读取器52通信，该实施例基本上用于使标签50具有这样的构造，即，所述构造使 标签50能够在优选的形式中用作可修改数据的单一源的、基于内容的供给者，这对于与轴 承组件相关联的轴承信息的存储和处理实现了其最重要的优点。本发明的又一个实施例涉及一种系统，在所述系统中标签50向读取器52提供标 识符，并且例如位于控制室中的远程系统存储关于与特定的标签50相关联的部件的使用 的信息。结果，与轴承组件有关的轴承信息可以包含在标签50内或者处在远程控制器处。 所有轴承信息(即，固定的和可变的)的单一源使控制器54和其它的网络装置能够具有单 个位置，从所述位置任何必要的轴承信息都可以检索，由此简化附有的数据访问和检索功 能。图3绘制出辊机架轴承组件的轴承座20上的标签50与RFID标签读取器52之间 的数据交换。标签读取器52可以是手持装置或者可以附装到辊机架壳体16。图4绘制出 在轴承组件的一对滚柱轴承30上的RFID标签50与RFID读取器52之间的数据交换。图 5绘制出例如在顶部工作辊14的轴承座20的设置过程期间，辊机架轴承组件的一个或多 个衬板16与RFID读取器52之间的数据交换。图6绘制出例如在顶部工作辊14和轴承组 件的组装期间，辊14和成对的轴承组件与RFID读取器52之间的数据交换。图7绘制出与 RFID读取器52通信的整个工作辊组。图8绘制出移交程序，其中例如在修复过程期间，组装的辊组放置到辊机架壳体16中。RFID标签读取器52附装到辊机架壳体16，以便有效地与工作辊组中的一个或多个 RFID标签50通信。标签读取器52可以询问工作辊组中的一个或多个RFID标签50。在本 发明的一个实施例中，标签读取器52读取给定的组上的一个RFID标签50，并且控制器54 能够识别出轴承组件中的每个部件。在这种实施例中，例如在远程位置处的修复过程期间， 控制器54之前已经关联了在给定的轴承组件的部件上的不同的RFID标签50。因为当轴承 组插入辊机架中时一个或多个标签50可以不被RFID标签读取器52读取，所以尤其有利的 是，将多个不同的轴承部件与能够通过辊机架上的标签读取器52读取的一个或多个RFID 标签50相关联。在例如工厂发运轴承组件之前，存储在标签中的可以是轴承初始信息。该轴承初 始信息可以包括轴承的制造因素方面的特定数据，并且该初始信息可以包括制造历史数 据，例如轴承组件的部件的设计值和实际测量值，如这些元件的组装精度的初始值、制造数 量等。而且，额外的信息是可以通过来自用户侧或服务等的请求所添加的信息。信息可以 包括完成的轴承部件上的基础数据，例如尺寸数据。示出轴承部件的使用条件的数据(例 如允许的温度和允许的载荷)也可以存储在存储器中。图9和10示出衬板18，所述衬板18包括多个润滑通道90和RFID标签50。施加 适当的覆盖物以在轧机10的操作期间保护标签50。虽然已经详细地说明了本发明及其优点，但是应当理解，可以在不脱离由所附权 利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下进行多种改变、置换和替代。例如，虽然上 述的RFID标签50的某些实施例涉及双向通信系统，但本发明的其它实施例可以使用仅被 读取器询问的RFID标签50，例如，除了唯一标识符以外没有信息被存储或传送到读取器。 此外，本申请的范围不限于本说明书中所述的处理、机器、制造、物质的成分、装置、方法和 步骤的特定实施例。本领域的技术人员将从本发明的公开内容容易地理解目前现有的或者 随后开发的处理、机器、制造、物质的成分、装置、方法或者步骤，其由于此处所述的相对应 的实施例可以根据本发明使用而执行基本相同的功能或者实现基本相同的结果。因此，所 附权利要求意欲在它们的范围内包括这些处理、机器、制造、物质的成分、装置、方法或者步 马聚ο
权利要求
一种轧制设备，包括多个轧机机架，每个轧机机架都具有由轴承组件支撑的至少一个工作辊，每个轴承组件的部件都包括多个衬板和多个轴承座，每个衬板都具有轴承面，所述轴承面在操作期间接合辊机架衬板的另一个表面，所述多个轴承座附装到所述多个衬板中的一些衬板，所述轴承组件的每个部件都具有RFID标签，其中，所述至少一个工作辊远离所述多个轧机机架并远离所选的轴承组件部件的组合进行组装，使得所述至少一个工作辊中的每个都包括唯一的轴承组件部件的组合；RFID标签读取器，其能够询问所述轴承组件部件的每个RFID标签；以及，与所述RFID标签读取器通信的控制器，所述控制器与轴承组件内的部件上的所述RFID标签中的至少一个相关联地，基于RFID标签存储关于所述轴承组件的信息，所述信息用于对所述轧机机架中的至少一个进行调整，以便提高轧制产品的品质。
2.根据权利要求1所述的轧制设备，其中，所述RFID标签读取器包括便携式标签读取 器，所述便携式标签读取器在组装过程或者所述轴承组件部件彼此分离的拆卸过程期间在 远程组装设备处使用。
3.根据权利要求2所述的轧制设备，其中，一旦所述轴承组件部件彼此分离，在随后的 存储、维修或更换之前，所述RFID标签读取器用于询问所述部件的每个RFID标签。
4.根据权利要求1所述的轧制设备，其中，所述RFID标签读取器附装到所述多个轧机 机架中的一个。
5.根据权利要求4所述的轧制设备，其中，所述RFID标签读取器附装在辊机架壳体处。
6.根据权利要求5所述的轧制设备，其中，当所述多个工作辊中的一个从所述辊机架 移除或插入所述辊机架中时，所述RFID标签读取器询问所述轴承组件部件之一的RFID标 签中的一个。
7.根据权利要求1所述的轧制设备，其中，所述控制器向轧机架架操作者提供关于轴 承组件磨损的信息，所述操作者基于所述轴承组件磨损而改变轧机机架部件。
8.一种轧制设备，包括多个轧机机架；多个工作辊，其适于在轧制活动期间插入所述多个轧机机架中或者从所述多个轧机机 架移除；保持轴承的多个轴承座组，其适于在所述多个辊机架上支撑所述多个工作辊；多个衬板，所述衬板中的一些适于附装在所述多个轴承座组上，并且其余的所述衬板 适于附装在所述多个轧机机架的壳体上，所述多个衬板彼此接合以将所述多个工作辊的运 动限制到大致竖直的方向，所述多个工作辊、轴承座组和衬板中的每个都在远程设备处组 合到唯一的轴承组件中；多个RFID标签，其附装到所述多个工作辊、所述多个轴承座组和所述多个衬板；RFID标签读取器，其适于询问所述多个RFID标签中的每个；以及控制器，其用于接收和存储与所述多个RFID标签中的每个相关联的信息，所述控制器 关联与每个唯一的轴承组件的所述多个工作辊之一、所述多个轴承座组之一、和所述多个 衬板之一相关的信息。
9.根据权利要求8所述的轧制设备，其中，当所述唯一的轴承组件已在所述远程设备 处被重新加工时，所述控制器的信息被更新。
10.根据权利要求8所述的轧制设备，其中，当所述唯一的轴承组件插入所述多个轧机 机架之一中时，所述控制器的信息被更新。
11.根据权利要求10所述的轧制设备，其中，所述RFID读取器附装到所述多个轧机机
12.根据权利要求11所述的轧制设备，其中，当所述唯一的轴承组件插入所述多个轧 机机架之一中时，所述RFID读取器询问少于全部的与所述唯一的轴承组件相关联的RFID 标签。
13.根据权利要求12所述的轧制设备，其中，所述控制器接收关于与所述唯一的轴承 组件相关联的RFID标签之一的信息，并且之后访问关于所述唯一的轴承组件部件中的多 于一个部件的信息。
14.根据权利要求8所述的轧制设备，其中，所述控制器的信息由轧机操作者使用来对 所述多个轧机机架之一进行调整，所述调整包括修改所述多个工作辊之一相对于所述多个 辊机架之一的位置。
15.一种操作轧制设备的方法，所述方法包括将RFID标签附装到多个工作辊、轴承座组和衬板中的每个；组装轴承组件，所述轴承组件包括唯一的部件组合，所述唯一的部件组合包括所述多 个轴承座组和衬板中的一个，所述轴承组件用于在轧机机架中支撑所述多个工作辊中的一 个，所述组装发生在远离所述轧机机架的位置处；读取多个与所述轴承组件相关联的RFID标签，并且汇编关于所述轴承组件的一个或 多个部件的信息；将所述轴承组件插入到所述轧机机架中；使用所述轧机机架执行轧制活动；在完成所述轧制活动时，从所述轧机机架移除所述轴承组件；将所述轴承组件返回到所述远程位置；读取与所述轴承组件相关联的所述多个RFID标签；在所述轴承组件部件中的一个或多个上执行操作，所述操作改变所述一个或多个轴承 组件部件的物理特征；以及基于所述执行操作的步骤，更新关于所述轴承组件部件中的所述一个或多个的信息。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，读取所述多个标签的步骤发生在所述远程位 置处或所述轧机机架处，或者发生在二者处。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，RFID标签读取器附装到所述轧机机架，并且在 所述插入步骤期间，所述读取器询问所述轴承组件的RFID标签中的一个或多个。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，在所述轧制活动之前，轧机机架控制器访问关 于所述轴承组件的信息，所述信息用于对轧机机架部件进行物理调整。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，所述轧机机架控制器基于所述信息，使所述轴 承组件在辊机架壳体内向上或向下运动。
20.根据权利要求16所述的方法，其中，在修复过程期间，执行操作的步骤包括机械加 工或更换所述多个衬板之一。
全文摘要
一种在轧制设备内使用的系统和方法，该轧制设备包括多个轴承组件，每个组件还包括含衬板(12，18)和轴承座组(20)的部件。RFID系统在多个部件中的每个上使用RFID标签，以便追踪和/或监控整个轴承组件的特性或其单独部件的特性。RFID标签读取器可以被包括在轧机机架(10)内或者可以包括便携式装置。在一个实施例中，RFID标签询问在轧机机架处和在进行轴承组装的远程位置处发生。在相继的轧制活动期间，可以组装、识别和监控唯一的轴承部件的组合，允许轧机操作者朝向提高轧制产品品质的方向进行调整。
文档编号G05B19/4093GK101939710SQ200880120326
公开日2011年1月5日 申请日期2008年10月31日 优先权日2007年10月31日
发明者D·哈克曼, J·科尔特斯 申请人:科尔特斯工程有限公司