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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden von metallenen
Bandenden durch Nahtschweißen
von überlappenden
Bandenden von einem vorlaufenden Band und einem nachlaufenden Band,
mit einer Schweißeinrichtung,
die die überlappenden
Bandenden verschweißt,
und mit einer Schneideinrichtung zum Schneiden der Bänder. Die Erfindung
betrifft ferner ein Verfahren zum Verbinden von metallenen Bandenden
durch Nahtschweißen von überlappenden
Bandenden von einem vorlaufenden Band und einem nachlaufenden Band.
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Um
die Bänder,
bei denen ein isolierender Oberflächenbelag vorhanden ist, auf
stabile Weise zu verschweißen,
muß der
isolierende Oberflächenbelag
entfernt werden. Als Verfahren zum Entfernen des isolierenden Oberflächenbelags
sind die folgenden Beispiele bekannt:
- (1) Wenn
auf Schweißgut
ein Oxidationsbelag vorhanden ist, wird dieser durch Polieren der Oberfläche mit
einer Drahtbürste
entfernt (siehe die JP-Offenlegungsschrift Hei 5-104252 et al.).
- (2) Wenn ein Laminat- oder Verbundstahlblech geschweißt wird,
wird der Harzüberzug
auf der Oberfläche
des Stahlblechs entfernt (siehe die JP-Offenlegungsschrift Hei 5-177764).
- (3) Eine Möglichkeit
zum Entfernen des aufgebrachten Belags von dem beschichteten Stahlblech
besteht in der Verwendung einer Wärmeeinrichtung mit einem Strahl
hoher Energiedichte, wie etwa einem Laserstrahl oder einem Elektronenstrahl.
Beispielsweise ist es möglich,
eine chemische Einrichtung, wie etwa ein chemisches Agens, oder
Plasma oder eine mechanische Einrichtung, wie eine Schleifmaschine,
eine Feile oder ein Sandstrahlgebläse oder dergleichen anzuwenden
(offengelegte JP-Gebrauchsmusteranmeldung Hei 1-80277).
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Wie
aus diesen bekannten Beispielen ersichtlich ist, ist es schwierig,
das Schweißverfahren bei
einem Material durchzuführen,
das an der Oberfläche
einen Belag bzw. Überzug
hat. Das Entfernen des Belags stellt ein Problem dar.
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Ein
Abbrenn- bzw. Abschmelzschweißverfahren
oder ein Lichtbogenschweißverfahren,
wie etwa MIG- oder WIG-Schweißen,
wird beispielsweise zum Verbinden der Bänder auch nach dem Warmpreßvorgang
in der Stahlverarbeitungsstraße
angewandt. Bei diesen Schweißverfahren
ist es möglich, das
Schweißen
ohne nachteilige Auswirkung auf den isolierenden Oberflächenüberzug auszuführen (siehe
die JP-Offenlegungsschrift Hei 3-52778).
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Diese
Schweißverfahren
weisen jedoch die Probleme auf, daß die Vorrichtung beispielsweise sehr
teuer und die Schweißdauer
lang ist. Zur Lösung dieser
Probleme ist daher ein Schweißverfahren
für Bandstahl
vorgeschlagen worden (JP-Offenlegungsschrift Hei 3-52778).
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Die
JP-Offenlegungsschrift Hei 3-52778 zeigt ein Verfahren, bei dem
das jeweilige vordere Stahlband (der vordere Bund) und das hintere
Stahlband (der hintere Bund), die einander überlappen, von einer Niederhaltewalze
(einer Drückwalze)
niedergedrückt
werden und der isolierende Belag, wie etwa ein Zunderbelag oder
dergleichen, durch die während
dieses Vorgangs auftretende Arbeitswärme entfernt wird. Da jedoch
bei diesem Verfahren das Schweißen
unter der Bedingung erfolgt, daß der
Zunder des Schweißverbindungsbereichs
eingewalzt wird, ist es nicht möglich,
die Schweißqualität auf gleichbleibende
Weise sicherzustellen.
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Ferner
ist als ein Verfahren zum Entfernen des Oberflächenbelags auf einem Band das
in den 16 und 17 gezeigte Verfahren bekannt. 16 zeigt ein Verfahren,
bei dem nach dem Beschneiden der Bänder 1a und 1b obere
und untere Paare von Bürsten 11, 12; 13, 14 mit
der oberen bzw. der unteren Oberfläche der Bänder 1a bzw. 1b in Berührung gebracht
werden, um dadurch den Oberflächenbelag zu
entfernen. Wenn der Bürstvorgang
wiederholt wird, wie in 17 gezeigt
ist, besteht das Problem, daß ein
Außenumfangsbereich
der scheibenartigen Bürsten 11 bis 14 lokal
verschleißt,
und es ist somit nicht möglich,
den Vorgang des Entfernens des Oberflächenbelags auf stabile Weise
durchzuführen.
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Wenn
nämlich,
wie 17 in Vergrößerung zeigt,
die Kanten der Bänder 1a und 1b gebürstet werden,
verschleißen
die Bürsten 11 bis 14 lokal,
so daß in
den Bürsten 11 bis 14 Stufenbereiche
gebildet werden. Infolgedessen werden manchmal Randbereiche A der
oberen Bürsten 11 und 12 und
der unteren Bürsten 13 und 14,
die nicht verschlissen sind, miteinander in Berührung gebracht, so daß die zu
bearbeitenden Bandoberflächen
nicht bearbeitet werden.
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18 zeigt außerdem ein
Beispiel, bei dem nach dem Abschneiden der Bänder die Endbereiche der beiden
Bänder
in Stoßanlage
aneinander gebracht werden, und in diesem Zustand soll der Oberflächenbelag
von einem Paar von oberen und unteren scheibenartigen Bürsten 41 und 42 entfernt
werden. Wenn, wie 19 zeigt,
ein Dickenunterschied zwischen den beiden zu verbindenden Bändern 1a und 1b besteht,
ergibt sich das Problem, daß der Oberflächenbelag
auf dem einen Band 1b (dem dünneren Band) nicht entfernt
werden kann.
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Die
DE 2 237 393 A offenbart
eine Vorrichtung zum Verbinden voneinander überlappenden Bandenden mittels
einer Rollennahtschweißung.
Dabei sind eine Schweißrolle,
eine Preßrolle
und eine weitere Schweißrolle
vorgesehen. Die dort angegebene Schweißvorrichtung ist aber weder
mit einer Schneideinrichtung noch mit einer Oberflächenbelag-Entfernungseinrichtung
versehen.
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In
der
US 3 504 427 ist
eine Vorrichtung zum Verbinden von metallischen Bandenden mittels
Widerstands-Rollennahtschweißen
beschrieben. Weiterhin ist dort vorgesehen, die Oberflächen der
zu verschweißenden
Bänder
durch Bürsten
oder Schleifrollen zu reinigen, um beispielsweise eine Oxidschicht
zu entfernen. Allerdings ist die Abnutzung der Bürsten oder Reinigungseinrichtungen
mit den daraus resultierenden nachteiligen Wirkungen nicht angesprochen.
Es ist auch keine Schneideinrichtung angegeben, so daß dort keine
Möglichkeit besteht,
verbesserte Schweißverbindungen
durch ein Abschneiden der Bänder
zu erhalten.
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In
der
DE 196 37 759
A1 ist eine Rollennahtschweißmaschine angegeben, bei der
die Schweißelektroden
durch Aufbringen eines Schutzmittels vor oder während des Schweißvorganges
geschützt
werden. Bei der dort beschriebenen Maschine ist auch eine Schereinrichtung
vorgesehen, um die Bänder
zu schneiden, jedoch fehlt es dort an irgendwelchen Angaben, die
Beläge
auf der Oberfläche
der Bänder
in einem bestimmten Bereich zu entfernen, was jedoch in der Praxis
nicht zu den gewünschten
Schweißverbindungen
hoher Güte
führt.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und
ein Verfahren zum Verbinden von metallenen Bandenden durch Nahtschweißen anzugeben,
mit denen die entsprechenden Bänder
mit geringeren Kosten, verkürzter Schweißdauer und
hoher Schweißgüte verbunden werden
können.
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Zur
Lösung
der Aufgabe wird daher eine Vorrichtung zum Verbinden von metallenen
Bandenden durch Nahtschweißen
von überlappenden
Bandenden von einem vorlaufenden Band und einem nachlaufenden Band
angegeben, die eine Schweißeinrichtung,
die die überlappenden
Bandenden verschweißt,
und eine Schneideinrichtung zum Schneiden der Bänder aufweist und dadurch gekennzeichnet
ist, daß eine
Oberflächenbelag-Entfernungseinrichtung
vorgesehen ist, die einen isolierenden Oberflächenbelag von den zu verschweißenden Endbereichen
des vorlaufenden Bandes und des nachlaufenden Bandes jeweils über eine
vorbestimmte Länge, von
den Bandenden ausgehend, entfernt, daß die Schneideinrichtung einen
Teil der zu verschweißenden
Endbereiche des vorlaufenden Bandes und des nachlaufenden Bandes
nach dem Entfernen des Oberflächenbelages
abschneidet, und daß die Schweißeinrichtung
die beschnittenen Endbereiche des vorlaufenden Bandes und des nachlaufenden Bandes
miteinander überlappt
und diese beschnittenen Endbereiche durch Nahtschweißen miteinander verbindet.
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Zur
Lösung
der genannten Aufgabe wird ferner ein Verfahren zum Verbinden von
metallenen Bandenden durch Nahtschweißen von überlappenden Bandenden von
einem vorlaufenden Band und einem nachlaufenden Band angegeben,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Verfahren folgende Schritte
aufweist:
Entfernen von Oberflächenbelag von zu verschweißenden Endbereichen
des vorlaufenden Bandes und des nachlaufenden Bandes, und zwar in
einem Bereich eines Bandes, der um eine vorbestimmte Länge von
dem jeweiligen zu verschweißenden
Bandende beabstandet ist;
Abschneiden eines Teiles der zu verschweißenden Endbereiche
des vorlaufenden Bandes und des nachlaufenden Bandes nach dem Entfernen
des Oberflächenbelags;
und Überlappen
der beschnittenen Endbereiche des vorlaufenden Bandes und des nachlaufenden
Bandes und Nahtverschweißen
der beschnittenen Endbereiche miteinander.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Vorrichtung und des Verfahrens gemäß der Erfindung
sind in den Unteransprüchen
angegeben.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die
Zeichnungen zeigen in:
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1 ein
Ablaufdiagramm, das ein Konzept des Betriebs einer Vorrichtung gemäß der Erfindung verdeutlicht;
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2 eine
Vorderansicht einer Vorrichtung zum Verbinden von metallenen Bandenden
gemäß der Erfindung;
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3 eine
Seitenansicht, die eine Bereitschaftsposition der Vorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;
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4 eine
Seitenansicht, die eine Schneidposition der Vorrichtung gemäß der Erfindung
zeigt;
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5 einen
Bürstvorgang
gemäß der Erfindung;
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6 einen
Abschneidvorgang gemäß der Erfindung;
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7 einen
Schweißvorgang
gemäß der Erfindung;
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8 einen
Stauchvorgang gemäß der Erfindung;
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9 eine
Seitenansicht, die eine Bereitschaftsposition einer Vorrichtung
gemäß der Ausführungsform
2 der Erfindung zeigt;
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10 eine
Seitenansicht, die eine Abschneidposition der Vorrichtung gemäß der Ausführungsform
2 der Erfindung zeigt;
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11 eine
Bürstenpositionssteuerung
gemäß Ausführungsform
3 der Erfindung;
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12 eine
Bürstenpositionssteuerung
gemäß Ausführungsform
4 der Erfindung;
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13 eine
Seitenansicht einer Bandverbindungsposition einer Vorrichtung gemäß Ausführungsform
5 der Erfindung;
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14 eine
Seitenansicht, die eine Bandverbindungsposition einer Vorrichtung
gemäß Ausführungsform
6 der Erfindung zeigt;
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15 einen
Bürstenanbringzustand
gemäß Ausführungsform
7 der Erfindung;
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16 ein
Beispiel eines herkömmlichen Bürstvorgangs;
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17 einen
lokalen Verschleißzustand
der Bürste
bei dem Bürstvorgang
nach 16;
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18 ein
weiteres Beispiel des herkömmlichen
Bürstverfahrens;
und
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19 einen
lokalen Verschleißzustand
der Bürste
bei dem Bürstverfahren
nach 18.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
erläutert.
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Ausführungsform 1
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1 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Konzept des Betriebs der Vorrichtung
zum Verbinden von metallenen Bandenden zeigt. Die 2 bis 8 zeigen
die Vorrichtung, die zur Ausführung
des Verfahrens zum Verbinden von metallenen Bandenden gemäß Ausführungsform
1 zu verwenden ist. Die 2 bis 4 sind eine
Vorderansicht bzw. eine Seitenansicht in einer Bereitschaftsposition
bzw. eine Seitenansicht in einer Schneidposition der Vorrichtung.
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In
den 2 bis 4 bewegen sich ein vorlaufendes
Band 1a und ein nachlaufendes Band 1b, und die
Vorrichtung dient dazu, die aneinandergrenzenden Endbereiche des
vorlaufenden Bandes 1a und des nachlaufenden Bandes 1b miteinander
zu verbinden.
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2 ist
eine U-förmige
gemeinsame Basis, die die gesamte Vorrichtung trägt. Ein Schlitten 3 ist
auf die gemeinsame Basis 2 aufgesetzt. Eine Schneid- oder
Messereinrichtung 5, eine Nahtschweißeinrichtung 7 als
Schweißeinrichtung
und eine Staucheinrichtung 9 sind auf diesem Schlitten 3 gehaltert.
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Die
Messereinrichtung 5 besteht aus einem oberen Scherenmesser 5a,
oberen Messerbetätigungszylindern 6a,
einem unteren Scherenmesser 5b und unteren Messerbetätigungszylindern 6b.
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Die
Nahtschweißeinrichtung 7 besteht
aus einer oberen Rollenelektrode 7a, die im oberen Bereich
des Schlittens 3 so angeordnet ist, daß sie auf- und abbewegbar ist,
einer unteren Rollenelektrode 7b, die drehbar am unteren
Bereich des Schlittens 3 gehaltert und so angeordnet ist,
daß sie
der oberen Rollenelektrode 7a in Vertikalrichtung gegenübersteht,
und einem Nahtschweißdruckzylinder 8,
der die obere Rollenelektrode 7a an einem Vorderende einer
Kolbenstange drehbar haltert und am oberen Bereich des Schlittens 3 angeordnet
ist.
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Die
Staucheinrichtung 9 ist mit folgendem versehen: einer oberen
Stauchwalze 9a, die auf- und abbewegbar an dem oberen Bereich
des Schlittens 3a angeordnet ist, einer unteren Stauchwalze 9b,
die drehbar an dem unteren Bereich des Schlittens 3 gehaltert
und so angeordnet ist, daß sie
der oberen Stauchwalze 9a in Vertikalrichtung gegenübersteht, und
einem Stauchwalzendruckzylinder 10, der an dem oberen Bereich
des Schlittens 3 angebracht ist und die obere Stauchwalze 9a am
Vorderende der Kolbenstange drehbar haltert.
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11 bis 14 sind
Bürsten,
die Drehwerkzeuge zum Entfernen des Oberflächenbelags von dem Band sind.
Die oberen Bürsten 11 und 12 sind
an den Vorderenden von Kolbenstangen von oberen Bürstenhebe/Bürstensenkzylindern 15 und 16 angebracht,
die an dem oberen Bereich des Schlittens 3 vorgesehen sind,
und die unteren Bürsten 13 und 14 sind
so angeordnet, daß sie
den oberen Bürsten 11 und 12 in
Vertikalrichtung gegenüberstehen,
und sind an den Vorderenden von Kolbenstangen von unteren Bürstenhebe/Bürstensenkzylindern 17 und 18 vorgesehen,
die an dem unteren Bereich des Schlittens 3 angebracht
sind.
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Ein
Paar von Schlittenverfahrführungen 19, die
den Schlitten 3 in der Längsrichtung entlang der gemeinsamen
Basis 2 führen,
ist am unteren Bereich des Schlittens 3 vorgesehen.
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INCL
ist ein eintrittsseitiger Greifer- oder Einspannmechanismus und
ist mit folgendem versehen: einem eintrittsseitigen Greifer 20,
der an der gemeinsamen Basis 2 angeordnet ist, einem eintrittsseitigen Greiferzylinder 21,
der den eintrittsseitigen Greifer 20 hebt/senkt, einer
eintrittsseitigen Greiferabstützung 22,
die so angeordnet ist, daß sie
dem eintrittsseitigen Greifer 20 in der Vertikalrichtung
gegenübersteht,
einem eintrittsseitigen Hin- und Herbewegungszylinder 23,
der den eintrittsseitigen Greifer 20 treibend in einer
Querrichtung zu der gemeinsamen Basis 2 bewegt, eintrittsseitige
Greiferbewegungsführungen 24,
um den eintrittsseitigen Greifer 20 in Querrichtung der
gemeinsamen Basis 2 zu bewegen.
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OUTCL
ist ein austrittsseitiger Einspann- oder Greifermechanismus und
weist folgendes auf: einen austrittsseitigen Greifer 25,
der an der gemeinsamen Basis 2 angeordnet ist, so daß er dem
eintrittsseitigen Greifer 20 in Querrichtung der gemeinsamen
Basis 2 gegenübersteht,
eine austrittsseitige Greiferabstützung 26, die so angeordnet
ist, daß sie dem
austrittsseitigen Greifer 25 in der Vertikalrichtung gegenübersteht,
einen austrittsseitigen Greiferzylinder 27, der den austrittsseitigen
Greifer 25 hebt/senkt, und einen austrittsseitigen Greiferneigungszylinder 28,
der den austrittsseitigen Greifer 25 um eine Drehwelle 29 neigt.
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Die
Bürsten 11 bis 14 werden
von Rotationsmotoren 30 bis 34 treibend gedreht.
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Die
Betriebsweise dieser Ausführungsform
1 wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 1 beschrieben.
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Das
Ablaufdiagramm von 1 zeigt das Konzept des Betriebs
der Vorrichtung gemäß der Erfindung
und verdeutlicht den Betrieb vom Anhalten bis zum erneuten Starten
des vorlaufenden Bandes 1a und des nachlaufenden Bandes 1b.
Wie aus dem Ablaufdiagramm ersichtlich, wird der Oberflächenbelag
von dem Band in dem Vorverfahren des Schneidvorgangs des Endes des
zu schweißenden
Bandes entfernt.
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Wenn,
wie 2 zeigt, die Hinterkante des vorlaufenden Bandes 1a und
die Vorderkante des nachlaufenden Bandes 1b an den Schweißpositionen
angehalten werden (Schritt S1 von 1), wird der
austrittsseitige Greifer 25 durch den austrittsseitigen
Greiferzylinder 27 abgesenkt, so daß das vorlaufende Band 1a von
dem austrittsseitigen Greifer 25 und der austrittsseitigen
Greiferabstützung 26 gehalten
wird.
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Auf
die gleiche Weise wird der eintrittsseitige Greifer 20 von
dem eintrittsseitigen Greiferzylinder 21 abgesenkt, so
daß das
nachlaufende Band 1b von dem eintrittsseiti gen Greifer 20 und
der eintrittsseitigen Greiferabstützung 22 gehalten
wird (Schritt S2). Der Schlitten 3 ist in der in 3 gezeigten
Position relativ zu den so gegriffenen und gehaltenen vorlaufenden
und nachlaufenden Bändern 1a und 1b angeordnet.
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In
diesem Zustand werden die oberen Bürstenhebe/-senkzylinder 15 und 16 betätigt und,
wie 5 zeigt, die oberen Bürsten 11 und 12 auf
die oberen Oberflächen
des Vorlauf- und des Nachlaufbandes 1a und 1b abgesenkt,
und andererseits werden die unteren Bürstenhebe/-senkzylinder 17 und 18 betätigt, um
die unteren Bürsten 13 und 14 aufwärts an die
unteren Oberflächen
des Vorlauf- und des Nachlaufbandes 1a und 1b zu
heben.
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Dann
wird der Schlittenverfahrzylinder 4 betätigt und verfährt den
Schlitten 3 in der Längsrichtung
der gemeinsamen Basis 2 unter gleichzeitigem Drehen der
Drehmotoren 30 bis 33, so daß der Belag auf den Oberflächen der
Bänder
(d. h. der Belag der zu schweißenden
Endbereiche) entfernt wird (Schritt S3).
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Wie 5 zeigt,
wird bei dem Oberflächenbelag-Entfernungsschritt
der Oberflächenbelag
eines Bereichs (Schneidbereich/Schweißbereich), der um eine vorbestimmte
Länge δ von dem
Bandende getrennt ist, abgetragen. Es ist somit möglich, das
Problem zu überwinden,
daß der
Oberflächenbelag
aufgrund der lokalen Abrasion der Bürste, die in dem herkömmlichen
Fall in Verbindung mit den 16 und 17 erzeugt
wird, bisher nicht gut entfernt werden konnte. Diese Länge δ ändert sich
außerdem in Übereinstimmung
mit der Anhaltepräzision
(Positionierpräzision)
der Bänder 1a und 1b.
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Wenn
das Abtragen des Oberflächenbelags beendet
ist, nimmt der Schlitten 3 eine in 4 gezeigte
Position ein. In dieser Position werden die Endbereiche des vorlaufenden
Bandes 1a und des nachlaufenden Bandes 1b von
der Messereinrichtung 5 abgeschnitten (Schritt S4). Dieser
Zustand ist in 6 gezeigt.
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Nach
dem Schneidvorgang durch die Messereinrichtung 5 wird das
vorlaufende Band 1a durch den austrittsseitigen Greiferneigungszylinder 28 etwas
aus der Horizontalen geneigt (Schritt S5). Dann wird, wie 7 zeigt,
das nachlaufende Band 1b zu dem vorlaufenden Band 1a in
der Querrichtung der gemeinsamen Basis 2 durch den eintrittsseitigen Greifer-Hin-und-Herbewegungszylinder 23 bewegt (Schritt
S6). Die Endbereiche des vorlaufenden Bandes 1a und des
nachlaufenden Bandes 1b werden miteinander in Überlappung
gebracht, und die Überlappung
wird justiert (Schritt S7).
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Anschließend wird
der Schlittenverfahrzylinder 4 betätigt, so daß der Schlitten 3 in
der Längsrichtung
der gemeinsamen Basis 2 verfahren wird. Die oberen und
unteren Rollenelektroden 7a und 7b der Nahtschweißeinrichtung 7 werden
an den überlappten
Endbereichen des vorlaufenden Bandes 1a und des nachlaufenden
Bandes 1b positioniert.
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In
diesem Zustand wird der Nahtschweißdruckzylinder 8 aktiviert,
so daß die
obere Rollenelektrode 7a abgesenkt wird. Die überlappten
Endbereiche des vorlaufenden Bandes 1a und des nachlaufenden
Bandes 1b werden in dem Zustand gehalten, daß sie zwischen
der oberen und der unteren Rollenelektrode 7a und 7b zusammengepreßt werden.
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Der
Schlitten 3 wird entlang den verschweißten Endbereichen in der Längsrichtung
der gemeinsamen Basis 2 verfahren, und durch die Rollenelektroden 7a und 7b wird
Strom zum Fließen
gebracht, um das Nahtschweißen
auszuführen
(Schritt S8). Bei diesem Schweißvorgang
wird die Staucheinrichtung 9 aktiviert und staucht die
Schweißbereiche.
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Dabei
wird der Stauchwalzendruckzylinder 10 aktiviert und die
obere Stauchwalze 9a abgesenkt, und die Stauchwalzen 9a und 9b werden
bewegt, so daß sie
die Schweißbereiche
zusammenpressen, während
gleichzeitig aufgrund der Bewegung der Rollenelektroden 7a und 7b der
Schweißvorgang durchgeführt wird.
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Nach
beendetem Schweißen
werden die Nahtschweißeinrichtung 7 und
die Staucheinrichtung 9 in die in den 3 und 4 gezeigten
Ausgangspositionen zurückgebracht,
und der eintrittsseitige Greifer 20 und der austrittsseitige
Greifer 21 werden freige geben (Schritt S9). Der Schlitten 3 wird
in die in 3 gezeigte Ausgangsposition
zurückgebracht, und
die Straße
wird angefahren (Schritt S10).
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Ausführungsform 2
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Die
vorstehenden Erläuterungen
betreffen einen Fall, in dem eine Schneideinrichtung eine Tafelschere
ist. Die 9 und 10 zeigen
eine Bandschweißvorrichtung
der Ausführungsform
2, wobei die Schneideinrichtung von einer Rollenschere gebildet
ist.
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In
den 9 und 10 bezeichnet 34 einen
Rollenscherensupport. Ein Rollenscherenkopf 35 ist an dem
Rollenscherensupport 34 angebracht. Ein Paar von Rollenscherenmessern 40 ist
an dem Rollenscherenkopf 35 angebracht.
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Die
Rollenscherenmesser 40 werden von einem Rollenscherenschwing-
und -aufrichtzylinder 36 gedreht, so daß sie um eine Drehwelle 35a schwingen
und steigen. Der Rollenscherensupport 34 wird in der Längsrichtung
der gemeinsamen Basis 2 von einem Rollenscherenverfahrzylinder 37 treibend
bewegt.
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Ein
Linearlager 38 ist entlang der Längsrichtung der gemeinsamen
Basis 2 angebracht. Das Linearlager 38 wird durch
Aktivierung eines Schlittenverfahrmotors 39, der mit einem
Ende des Linearlagers 38 verbunden ist, gedreht, um eine
Bewegung des Schlittens 3 in der Längsrichtung der gemeinsamen
Basis 2 zu bewirken.
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Die
Betriebsweise der Ausführungsform
2 wird nachstehend beschrieben.
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In 9 werden
zuerst die Bürsten 11 bis 14 in
die in 5 gezeigte Position bewegt. Dabei werden die oberen
Bürsten 11 und 12 auf
die oberen Oberflächen
der Bänder 1a und 1b abgesenkt,
und die unteren Bürsten 13 und 14 werden
zu den unteren Oberflächen
der Bänder 1a und 1b angehoben. Dann
wird der Schlitten 3 von links nach rechts in 9 verfahren,
während
die Drehmotoren 30 bis 33 gedreht werden, so daß der Oberflächenbelag
der Bänder
entfernt wird.
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Danach
wird, wie 10 zeigt, der Rollenscherenkopf 35 von
links nach rechts bewegt, und die Bänder 1a und 1b werden
von dem Paar von oberen und unteren Rollenscherenmessern 40 abgeschnitten.
Wenn der Schneidvorgang beendet ist, wird der Rollenscherenkopf 35 in
einer Position angehalten, die in 10 durch
Strichpunktlinien angedeutet ist.
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Der
Rollenscherenkopf 35 wird in die Schwenkposition, die durch
Strich-Zweipunkt-Linien angedeutet
ist, durch den Rollenscherenschwenk- und -aufrichtzylinder 36 gedreht.
Nach Beendigung des Schneidvorgangs wird der Rollenscherenkopf 35 durch
die Einwirkung des Rollenscheren-Verfahrzylinders 37 in
die Ausgangsposition an der linken Seite zurückbewegt, wobei er unter den
Bändern 1a und 1b durchläuft.
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Nach
Beendigung des Schneidvorgangs werden auf die gleiche Weise wie
bei der vorhergehenden Ausführungsform
1 die Endbereiche der Bänder 1a und 1b miteinander
in Überlappung
gebracht, und die Schweiß-
und Stauchvorgänge
(Zusammenpressen des geschweißten
Bereichs) werden durchgeführt.
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Ausführungsform 3
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Immer
dann, wenn bei den obigen Ausführungsformen
1 und 2 der Oberflächenbelag
der Bänder 1a und 1b entfernt
wird, werden die Bürsten 11 und 14 verschlissen.
Um also den gewünschten Oberflächenbelag-Entfernungseffekt
sicherzustellen, muß die
Lagebeziehung zwischen den Oberflächen der Bänder 1a und 1b und
den Bürsten 11 bis 14 ungeachtet
des Verschleißgrads
der Bürsten 11 bis 14 konstantgehalten
werden.
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11 ist
eine Seitenansicht, die einen wesentlichen Teil der Ausführungsform
3 zeigt, die mit einer Einrichtung versehen ist, um die Lagebeziehung
zwischen den Oberflächen
der Bänder 1a und 1b und
den Bürsten 11 bis 14 auf
einen Konstantwert einzustellen.
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11 zeigt
Detektoren 47 bis 50, die die Bürstenpositionen
optisch erfassen. Die oberen Bürsten 11 und 12 werden
abgesenkt, und die Bürstenpositionen
werden an den Bandoberflächen
von den Detektoren 47 bis 50 erfaßt. Zu diesem
Zeitpunkt werden die Bürsten
angehalten, und die Bürsten 11 und 12 werden
an den gleichbleibenden Positionen zu den Bandoberflächen gehalten.
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Ausführungsform 4
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12 ist
eine Seitenansicht, die einen Hauptteil der Ausführungsform 4 zeigt, die mit
einer Einrichtung versehen ist, um die Lagebeziehung zwischen den
Oberflächen
der Bänder 1a und 1b und den
Bürsten 11 bis 14 auf
einen Konstantwert einzustellen. Bei der Ausführungsform 4 werden die Bürsten 11 und 12 in
Anlage an Bürstenpositionierstücken 51 und 54 gebracht,
so daß sie
mechanisch angehalten werden, so daß der Positioniervorgang ausgeführt wird.
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In 12 sind
die Bürstenpositionierstücke 51 und 54 an
den oberen Oberflächen
der eintrittsseitigen Greiferabstützung 22 bzw. der
austrittsseitigen Greiferabstützung 26 vorgesehen.
Diese Bürstenpositionierstücke 51 und 54 sind
mit den Vorderenden von Kolbenstangen von Bürstenpositionierstück-Bewegungszylindern 52 und 55 verbunden,
und die eine von den oberen und unteren Oberflächen davon ist schräg (d. h.
sich verjüngend)
ausgebildet. 53 und 56 sind Lagedetektoren zum
Erfassen der Positionen der Bürstenpositionierstücke 51 bzw. 54.
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Die
Bürstenpositionierstücke 51 und 54 wählen die
Positionen entsprechend einer Dicke der Bänder 1a und 1b aus
und halten die Lagebeziehung zwischen den Bandoberflächen und
den Bürsten
konstant. Im übrigen
können
die Bürstenpositionierstücke eine
Gestalt mit einem abgestuften Bereich haben.
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Ausführungsform 5
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Bei
der obigen Ausführungsform
2 ist die Rollenschere separat von dem Schlitten 3 vorgesehen.
Bei der Ausführungsform
5 ist jedoch an dem Schlitten 3 eine Rollenschere RS gemeinsam
mit den Bürsten 11 (12), 13 (14),
der Schweißeinrichtung 7 und
der Staucheinrichtung 9 vorgesehen. Wie 13 zeigt,
ist die Rollenschere RS an dem Schlitten 3 so vorgesehen,
daß der
Rollenscherenkopf 35 um die Drehwelle 35a drehbar
ist, die an dem Schlitten 3 von einem Rollenscherenschwenkzylinder (nicht
gezeigt) gehaltert ist, und wird an der gemeinsamen Basis 2 gemeinsam
mit dem Schlitten 3 verfahren. Die übrige Konstruktion und die
Wirkungsweise sind die gleichen wie bei der Ausführungsform 2.
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Ausführungsform 6
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Es
ist übrigens
auch möglich,
den Oberflächenbelag
der Bänder
durch Bürsten über einen
langen Zeitraum zu entfernen. Tatsächlich ist es aber schwierig,
den Oberflächenbelag
vollständig
zu entfernen. Daher wird der nach dem Bürstvorgang verbleibende Oberflächenbelag
mit den Schweißelektroden
legiert. Wenn die Schweißelektroden
legiert werden, ändert
sich beim nächsten
Schweißvorgang
die Leitfähigkeit
der Bänder
und der Elektrodenoberflächen,
was zu einem Ausfall des stabilen Schweißvorgangs führt. Auch nimmt die Härte der
Elektrodenoberflächen
ab, was für
den Schweißvorgang
nachteilig ist.
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Daher
ist bei der Ausführungsform
6, wie in 14 zu sehen ist, zur Durchführung eines
stabilen Schweißbetriebs über lange
Zeit zusätzlich
zu der Konstruktion der Ausführungsform
1 eine Zurichteinrichtung 60 vorgesehen, um den Bereich,
der legiert wird, durch Beschneiden der Elektrodenoberflächen zu
entfernen. Bei der Ausführungsform
6 ist die Zurichteinrichtung 60 dadurch gebildet, daß Schneidwerkzeuge 62 an
Vorderenden von Kolbenstangen eines Paars von einem oberen und einem
unteren Zylinder 61, die an dem Schlitten 3 vorgesehen
sind, angebracht sind.
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Nach
Beendigung des Schweißvorgangs wird,
falls erforderlich, jede Kolbenstange der Zylinder 61 ausgefahren,
so daß die
Schneidwerkzeuge 62 an den Vorderenden unter einem geeigneten Druck
in Berührung
mit den oberen und unteren Rollenelektroden 7a und 7b gebracht
werden, und die Oberflächenlegierungsbereiche
werden von den Oberflächen
abgeschnitten und entfernt, indem die oberen und unteren Rollenelektroden 7a und 7b gedreht
werden.
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Es
ist somit möglich,
den Zurichtvorgang der oberen und unteren Rollenelektroden 7a und 7b wirkungsvoll
durchzuführen,
ohne die Rollenelektroden 7a und 7b auszubauen.
Die restliche Konstruktion und die Wirkungsweise der Ausführungsform
6 sind die gleichen wie bei der Ausführungsform 1.
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Es
versteht sich, daß bei
Vorsehen dieser Art von Zurichteinrichtung bei der Ausführungsform
2 oder Ausführungsform
3 die gleiche Wirkung gewährleistet
werden kann.
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Ausführungsform 7
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Ferner
werden bei jeder der obigen Ausführungsformen
die scheibenartigen Bürsten 11 bis 14 parallel
mit den Oberflächen
der Bänder 1a und 1b um
die Wellen gedreht, und die Außenumfangsbereiche
der Bürsten
werden mit den Bandoberflächen
in Berührung
gebracht, um dadurch den Poliervorgang durchzuführen.
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Bei
der in 15 gezeigten Ausführungsform
7 wird jedoch eine solche Bürste 70 verwendet, die
eine kreisrunde Polieroberfläche
hat. Eine Drehwelle 71 der Bürste 70 ist so ausgebildet,
daß sie
unter einem vorbestimmten Winkel α von
einer zu der Oberfläche
des Bandes 1a (1b) vertikalen Linie geneigt werden
kann.
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Da
bei einer solchen Anordnung nur der Außenumfangsbereich der scheibenartigen
Bürste 70 mit
der Bandoberfläche
in Kontakt gebracht wird, kann der Kontaktdruck erhöht und die
Bandoberfläche
wirkungsvoll abgebürstet
werden. In diesem Fall ist die Welle 71 der Bürste 70 so
ausgebildet, daß sie zu
der Bandoberfläche
vertikal ist, so daß die
gesamte Polierfläche
der Bürste 70 in
Kontakt mit der Oberfläche
des Bandes 1a (1b) gebracht werden kann, obwohl
dabei der Wirkungsgrad nicht so gut ist.
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Wenn
gemäß der vorstehenden
Beschreibung die Endbereiche der Bänder miteinander verbunden
werden, muß eine
Breitenausfluchtung durchgeführt
werden. Dies kann jedoch vor oder nach dem Schneidvorgang erfolgen.
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Ferner
ist gemäß der Erfindung
der Fall beschrieben worden, in dem die Bürste als Werkzeug zum Entfernen
des Oberflächenbelags
verwendet wird. Es ist möglich,
die gleiche Wirkung zu erzielen, wenn als Werkzeug eines aus der
folgenden Gruppe ausgewählt
wird: eine Schmirgelpapierbürste,
eine Drahtbürste,
eine Kunststoffbürste,
eine Schwabbelscheibe oder ein Schleifstein.
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Ferner
kann der Drehantrieb der Bürste durch
Verwendung eines Elektromotors, eines Druckluftmotors, eines hydraulischen
Motors oder dergleichen erfolgen.
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Weiterhin
wird als Verfahren zum Überlappen
der Bänder
das Bewegen des nachlaufenden Bandes (d. h. der eintrittsseitigen
Greiferabstützung) angewandt.
Es ist jedoch auch möglich,
als Verfahren zum Überlappen
der Bänder
das Verfahren des Bewegens des vorlaufenden Bandes anzuwenden.
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Die
Stauchwalze zum Zusammenpressen des Schweißbereichs nach dem Schweißvorgang kann
bei der Erfindung entfallen. Dabei kann im wesentlichen die gleiche
Wirkung gewährleistet
werden.
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Bei
den vorstehenden Ausführungsformen wurde
ferner der Fall beschrieben, daß der
zu entfernende Oberflächenbelag
des Bandes der isolierende Belag ist. Die Erfindung kann aber auch
bei einem Schweißgut
angewandt werden, bei dem auf die Oberfläche des Bandes eine Plattierschicht
aufgebracht ist oder die Oberfläche
beschichtet ist oder dergleichen. In jedem dieser Fälle ist
es möglich,
die Oberflächenbeschichtung
zu entfernen, deren Zusammensetzung sich von dem Grundschweißgut (dem
Band) unterscheidet, so daß der
Schweißvorgang
stabil durchgeführt
werden kann.
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Wie
oben beschrieben wird, ergeben sich durch die Erfindung die nachstehenden
Vorteile.
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Da
der Oberflächenbelag
vor dem Abschneiden des Bandes entfernt wird, wird zu einer normalen Nahtschweißeinrichtung
nur eine Bürsteneinrichtung hinzugefügt, so daß eine billigere
Vorrichtung zum Verbinden von metallenen Bandenden angegeben werden
kann. Es ist somit nicht erforderlich, eine teure Schweißeinrichtung,
wie etwa eine Widerstandsschweißeinrichtung,
zu verwenden.
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Bei
dem herkömmlichen
MIG- und WIG-Schweißverfahren
ist die Schweißgeschwindigkeit
niedrig, und es dauert lange, bis die Bänder miteinander verbunden
sind. Da die Bänder
jedoch bei dem Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung gemäß der Erfindung
nach dem Entfernen des isolierenden Oberflächenbelags durch Nahtschweißen miteinander
verbunden werden, kann der Verbindungsvorgang innerhalb kurzer Zeit
durchgeführt werden,
und außerdem
ist es möglich,
ständig
eine gleichbleibende Schweißgüte zu gewährleisten.
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Ferner
wird der Oberflächenbelag
vor dem Abschneiden des Bandes entfernt, und wenn die Dicke des
vorlaufenden Bandes von derjenigen des nachlaufenden Bandes verschieden
ist, kann der Oberflächenbelag
auf stabile Weise ohne lokalen Verschleiß der Bürsten entfernt werden.
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Die
automatische Steuerung wird außerdem so
durchgeführt,
daß die
Polierfläche
des Drehwerkzeugs, das die Oberflächenbelag-Entfernungseinrichtung
bildet, in einer zu der Bandoberfläche gleichbleibenden Position
gehalten wird, und es ist möglich,
die Lagebeziehung zwischen der Bandoberfläche und der Bürste unabhängig vom
Verschleißgrad des
Drehwerkzeugs konstant zu halten und den gewünschten Oberflächenbelag-Entfernungseffekt
jederzeit zu gewährleisten.
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Erforderlichenfalls
wird die Oberfläche
der Schweißelektrode
beschnitten oder abgeschliffen, um einen daran befindlichen Legierungsbereich
zu entfernen, so daß ein
stabiler Schweißbetrieb über lange
Zeit sichergestellt ist.