DE60017273T2

DE60017273T2 - Laserschweisssystem

Info

Publication number: DE60017273T2
Application number: DE60017273T
Authority: DE
Inventors: You Hie Han; Jeong Pusanjin-Ku SUH; Je Hoon Yusong-Ku LEE; Jeong Oh Daeduk-Ku KIM
Original assignee: Korea Institute of Machinery and Materials KIMM
Current assignee: Sungwoo Hitech Co Ltd
Priority date: 2000-02-02
Filing date: 2000-08-31
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2020-09-01
Also published as: US6590180B1; CN1346304A; WO2001056735A1; KR200188569Y1; CN1148275C; EP1220733A1; EP1220733B1; DE60017273D1; JP3581131B2; CA2369087C; CA2369087A1; JP2003521378A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Laserschweißsystem und insbesondere auf ein Laserschweißsystem, bei dem durch Minimierung der Spalte zwischen den anstoßenden Oberflächen aufgrund des Betriebs der Klemmelemente und Tische beim Schweißen von Tailored Blanks, die in einem industriellen Aufbau verwendet werden, die sich anstoßenden Oberflächen der anstoßenden Teile stabil werden. Dadurch vollzieht sich der Schweißvorgang schnell und einfach, womit die Qualitäten der Schweißteile verbessert und die Zuverlässigkeit des Aufbaus vergrößert werden, und die Fertigungslinien sind einfach, und dadurch werden die Herstellungskosten des Schweißprodukts und die Schweißzeit vermindert.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Ein Tailored Blank ist ein Bauelement, das durch Stumpfverschweißung zweier Stahlplatten unterschiedlicher Dicken durch Laserschweißung hergestellt wird. Der Tailored Blank wird in einer Presse oder einer Walz-Formvorrichtung geformt und wird in der Karosse, der Tür und dem Stoßfänger eines Wagens verwendet. Der Tailored Blank muss daher eine hohe Qualität haben und in Massenproduktion herstellbar sein.
Gegenwärtig stellen die Firmen Nothelfer aus Deutschland, Soudronic aus der Schweiz und VIL aus den USA Schweißsysteme zum Herstellen von Tailored Blanks her.
Das Schweißsystem der Fa. Nothelfer führt zwei Stahlplatten von einer Vorderseite in einer Kette zu. Die zwei zugeführten Stahlplatten werden durch Walzen gepresst und werden längs einer Schweißlinie stumpf verschweißt, und ein Laserstrahlkopf ist an der Schweißvorrichtung befestigt.
Das Schweißsystem der Fa. Soudronic verwendet ein Schiffchen, in dem zwei Stahlplatten aneinandergestoßen werden, um das Schweißen auszuführen, und ein Laserstrahlkopf ist an der Schweißvorrichtung befestigt. Das Schweißsystem verwendet ein den Spalt entfernendes Verfahren namens Souka, das dicke Stahlplatten walzt, um den Spalt zu überbrücken.
Beim Schweißsystem der Fa. VIL werden zwei Stahlplatten von beiden Seiten des Systems zugeführt und gestoßen, und ein Laserstrahlkopf verschweißt die Platten. Bei dem Schweißsystem der Fa. VIL werden die zwei Stahlplatten durch Verwendung von Stiften so angeordnet, dass sie aneinanderstoßen, und eine gesonderte Vorrichtung wird dazu verwendet, den Spalt zu überbrücken.
Beim Schweißsystem der Fa. VIL wird jedoch der geschweißte Tailored Blank in einer Richtung reversibel gefördert, so dass die Tailored Blanks nicht kontinuierlich hergestellt werden können. Da weiterhin zwei Stiftreihen dazu verwendet werden, die Stahlplatten in einer Schweißlinie anzuordnen, sind die Zahl der Einzelteile und der Montageprozesse erhöht. Da außerdem Klemmelemente integral ausgebildet sind, können Probleme auftreten, wenn mehr als zwei Platten verschweißt werden.
Weiterhin sollten in den Schweißsystemen der Firmen Soudronic und VIL für die genaue Anordnung von Stiften in den Schweißlinien die Systeme präzise spanabhebend bearbeitet werden. Da die anstoßenden Teile nicht stabil sind, können feine Defekte und Fremdkörper in den geschweißten Flächen ausgebildet werden, und dadurch wird die Gesamt-Dauerfestigkeit der geschweißten Strukturen vermindert.
US-A-5 674 420 beschreibt ein Laserschweißsystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist dazu gemacht worden, das oben erwähnte Problem zu lösen, und dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Laserschweißsystem anzugeben, in dem durch Überbrückung der Spalte der anstoßenden Oberflächen aufgrund der Betätigung der Klemmelemente und der Tische beim Schweißen von Tailored Blanks, die in einer industriellen Konstruktion verwendet werden, die anstoßenden Oberflächen der gestoßenen Teile stabil werden. Das Schweißen wird somit schnell und einfach ausgeführt, und hierdurch werden die Qualitäten der geschweißten Teile und die Zuverläs sigkeit der Konstruktion verbessert, und die Fertigungslinien sind einfach, und dadurch werden die Herstellungskosten des geschweißten Objekts vermindert und die Schweißzeit verkürzt.
Um die oben genannte Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, gibt die vorliegende Erfindung ein Laserschweißsystem an, enthaltend: einen Schweißrahmen zum Aufnehmen einer ersten Stahlplatte, an der zu schweißen ist; wenigstens ein erstes Klemmelement, das oberhalb des Schweißrahmens installiert ist, um die von dem Schweißrahmen aufgenommene erste Stahlplatte festzulegen; wenigstens ein zweites Klemmelement zum Festlegen einer zweiten Stahlplatte, die in Nachbarschaft zu einer Position anzuschweißen ist, an der die erste Stahlplatte mit der zweiten Stahlplatte in Verbindung zu bringen und zu verschweißen ist; einen Tisch, auf dem die zweite Stahlplatte aufgenommen ist, um die zweite Stahlplatte in die Position zu bewegen, in der die erste Stahlplatte mit ihr in Verbindung zu bringen und zu verschweißen ist; und einen Laserschweißkopf zum Verschweißen der ersten und zweiten Stahlplatten an der Position, an der die erste Stahlplatte mit der zweiten Stahlplatte zu verschweißen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserschweißsystem eine Einrichtung zum Bewegen des Tischs in Richtung auf die Position enthält, an der die erste Stahlplatte mit der zweiten Stahlplatte zu verschweißen ist, so dass der Tisch die zweite Stahlplatte in die Position bewegt, in der die erste Stahlplatte mit der zweiten Stahlplatte in Anlage zu bringen und zu verschweißen ist, und dass die Einrichtung zum Bewegen des Tischs einen unteren Träger, ein schwenkbares Element, das an einem Schwenklager gelagert und an einer Seite an dem Tisch befestigt ist, und einen Luftbalg enthält, der zwischen dem unteren Träger und dem schwenkbaren Element angeordnet ist, um durch Aufblasen das schwenkbare Element zu verschwenken, wenn der Tisch in eine Position bewegt ist, in der die erste Stahlplatte mit der zweiten Stahlplatte zu verschweißen ist.
Vorzugsweise enthält das Laserschweißsystem weiterhin einen ersten oberen Träger, einen zweiten oberen Träger, einen ersten Luftbalg, der zwischen dem ersten oberen Träger und dem ersten Klemmelement angeordnet ist, zum Aufblasen, wenn das erste Klemmelement die erste Stahlplatte festlegt, und einen zweiten Luftbalg, der zwischen dem zweiten oberen Träger und dem zweiten Klemmelement angeordnet ist, zum Aufblasen, wenn das zweite Klemmelement die zweite Stahlplatte festlegt.
Vorzugsweise enthält das Laserschweißsystem weiterhin einen ersten Luftzylinder, der am ersten oberen Träger installiert ist, um das erste Klemmelement von der ersten Stahlplatte nach Abschluss des Schweißvorgangs zu trennen, und einen zweiten Luftzylinder, der am zweiten oberen Träger installiert ist, um das zweite Klemmelement nach Abschluss des Schweißvorgangs von der zweiten Stahlplatte zu trennen.
Vorzugsweise enthält die Einrichtung zum Bewegen des Tischs weiterhin einen dritten Luftzylinder, der an dem unteren Träger installiert ist, um den Tisch in eine Anfangsposition zu bewegen, nachdem das Schweißen abgeschlossen ist.
Vorzugsweise wird der dritte Luftbalg zum Einfallen gebracht, nachdem das Schweißen vollendet ist, und drückt der dritte Luftzylinder auf eine Seite des schwenkbaren Elements, um den Tisch in die Anfangsposition zu bewegen.
Vorzugsweise hat das erste Klemmelement eine erste Dicke, die ausreichend dick ist, einer Biegung zu widerstehen, wenn das erste Klemmelement betätigt wird, und hat das zweite Klemmelement eine Dicke, die ausreichend dünn ist, dass sich das zweite Klemmelement verbiegen kann, wenn es betätigt wird.
Vorzugsweise sind Abschnitte der ersten und zweiten Klemmelemente, an denen die ersten und zweiten Klemmelemente mit den ersten und zweiten Stahlplatten in Eingriff gebracht werden, jeweils mit Sägezähnen versehen.
Vorzugsweise hat ein Abschnitt des Tischs Sägezähne, so dass die zweite Stahlplatte nicht von dem Tisch rutscht, wenn der Tisch die zweite Stahlplatte in die Position bewegt, in der die erste Stahlplatte zu berühren und mit der zweiten Stahlplatte zu verschweißen ist.
Vorzugsweise sind mehrere ersten Klemmelemente, mehrere zweite Klemmelemente und mehrere Tische vorgesehen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obigen und weiteren Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen schnell durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung hervor, wenn diese zusammen mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird.
1 ist eine Seitenansicht, die ein Laserschweißsystem gemäß einer bevorzugten Aus führungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Draufsicht auf ein Schweißobjekt, das mit dem Laserschweißsystem von 1 hergestellt wird;
3 ist eine Seitenansicht eines Schweißobjekts, das mit dem Laserschweißsystem nach 1 hergestellt wird;
4 ist eine Seitenansicht, die einen Teil des in 1 gezeigten Laserschweißsystems im Detail zeigt;
5 sind Seitenansichten, die die Betätigungen des zweiten Klemmelements und des Tischs des Laserschweißsystems von 1 darstellen;
6 ist eine Seitenansicht, die ein Schweißobjekt zeigt, das mit dem Laserschweißsystem nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wird; und
7 ist eine Seitenansicht, die ein weiteres Schweißobjekt zeigt, das mit dem Laserschweißsystem auf der Grundlage der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
1 ist eine Seitenansicht, die ein Laserschweißsystem auf der Grundlage der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die 2 und 3 sind eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht, die ein Schweißobjekt zeigen, das mit dem Laserschweißsystem von 1 hergestellt wird.
Gemäß 1 enthält das Laserschweißsystem nach der vorliegenden Erfindung einen Schweißrahmen 110, ein erstes Klemmelement 120, ein zweites Klemmelement 130, einen Tisch 140 und einen Laserschweißkopf 112.
Eine erste, zu verschweißende Stahlplatte A wird von dem Schweißrahmen aufgenommen. Das erste Klemmelement legt die erste Stahlplatte A, die von dem Schweißrahmen 110 aufgenommen wird, fest und ist oberhalb des Schweißrahmens 110 installiert.
Wenigstens ein zweites Klemmelement 130 ist so angebracht, dass es die zweite zu verschweißende Stahlplatte D in enger Nachbarschaft zu einer Position festlegt, an der die erste Stahlplatte A zu berühren und mit der zweiten Stahlplatte B zu verschweißen ist.
Die zweite Stahlplatte B wird von dem Tisch 140 aufgenommen, und der Tisch 140 bewegt die zweite Stahlplatte B in die Position, an der die erste Stahlplatte A zu berühren und mit der zweiten Stahlplatte B zu verschweißen ist.
Die ersten und zweiten Stahlplatten A und B werden miteinander an der Position gestoßen, an der die erste Stahlplatte A mit der zweiten Stahlplatte B zu verschweißen ist, und sie werden durch den Laserschweißkopf miteinander verschweißt.
Das Laserschweißsystem 100 enthält weiterhin einen ersten oberen Träger 122, einen zweiten oberen Träger 132, einen ersten Luftbalg 124 und einen zweiten Luftbalg 134. Der erste Luftbalg 124 ist zwischen dem ersten oberen Träger 122 und dem ersten Klemmelement 120 angeordnet. Der erste Luftbalg 124 wird aufgeblasen, um das erste Klemmelement 120 zu verschwenken, wenn das erste Klemmelement 120 die erste Stahlplatte A festlegt.
Der zweite Luftbalg 134 ist zwischen dem zweiten oberen Träger 132 und dem zweiten Klemmelement 130 angeordnet. Der zweite Luftbalg 124 wird aufgeblasen, um das zweite Klemmelement 130 zu verschwenken, wenn das zweite Klemmelement 130 die Stahlplatte B festlegt.
Das Laserschweißsystem enthält weiterhin einen ersten Luftzylinder 126 und einen zweiten Luftzylinder 136.
Der erste Luftzylinder 126 ist an dem ersten oberen Träger 122 installiert und trennt das erste Klemmelement 120 von der ersten Stahlplatte A nach Abschluss des Schweißvorgangs. Der zweite Luftzylinder 136 ist am zweiten oberen Träger 132 installiert und trennt das zweite Klemmelement 120 von der zweiten Stahlplatte B nach Abschluss des Schweißvorgangs.
Das erste Klemmelement 120 ist auf einem ersten Schwenklager 128 gelagert, und der erste Luftzylinder 126 drückt auf eine Seite des ersten Klemmelements 120, um das erste Klemmelement 120 nach Abschluss des Schweißvorgangs von der ersten Stahlplatte A zu trennen.
Das zweite Klemmelement 130 ist auf einem zweiten Schwenklager 138 gelagert, und der zweite Luftzylinder 136 drückt auf eine Seite des zweiten Klemmelements 130, um das zweite Klemmelement 130 nach Abschluss des Schweißvorgangs von der zweiten Stahlplatte B zu trennen.
Das Laserschweißsystem 100 enthält weiterhin Einrichtungen zum Bewegen des Tischs 140 in die Richtung, in der die erste Stahlplatte A mit der zweiten Stahlplatte B zu verschweißen ist, so dass der Tisch 140 die zweite Stahlplatte B in die Position bewegt, in der die erste Stahlplatte A mit der zweiten Stahlplatte B zu stoßen und zu verschweißen ist.
Die Einrichtung zum Bewegen des Tischs enthält einen unteren Träger 142, ein Schwenkelement 143 und einen dritten Luftbalg.
Das Schwenkelement 143 ist auf einem dritten Schwenklager 148 gelagert und ist an einer Seite an dem Tisch 140 befestigt. Der dritte Luftbalg 144 ist zwischen dem unteren Träger 142 und dem Schwenkelement 143 angeordnet.
Der dritte Luftbalg 144 wird aufgeblasen, um das Schwenkelement 143 zu verschwenken, wenn der Tisch 140 in eine Position bewegt ist, in der die erste Stahlplatte A mit der zweiten Stahlplatte B zu verschweißen ist.
Die Einrichtung zum Bewegen des Tischs 140 enthält weiterhin einen dritten Luftzylinder 146, der an dem unteren Träger 142 installiert ist, um nach Abschluss des Schweißvorgangs den Tisch 140 in die Anfangsposition zu bewegen.
Der dritte Luftbalg 144 sinkt nach dem Abschluss des Schweißvorgangs zusammen, und der dritte Luftzylinder 146 drückt auf eine Seite des Schwenkelements 143, um den Tisch 140 in die Anfangsposition zu bewegen.
4 ist eine Seitenansicht, die einen Teil des in 1 gezeigten Laserschweißsystems im Detail zeigt.
Gemäß den 1 bis 4 werden die ersten und zweiten Stahlplatten A und B, die in den 2 und 3 gezeigt sind, horizontal auf dem Schweißrahmen 110 bzw. dem Tisch 140 zugeführt. Wenn Luft in die ersten und zweiten Luftbälge 124 und 134 eingeleitet wird, legen die ersten und zweiten Klemmelemente 120 und 130 die ersten bzw. zweiten Stahlplatten A und B fest. Außerdem wird, wenn Luft in den dritten Luftbalg 144 eingeleitet wird, der Tisch 140 so betätigt, dass er die zweite Stahlplatte B fest an der ersten Stahlplatte A in Anlage bringt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die erste Stahlplatte A zunächst vom Schweißrahmen 110 aufgenommen und daran festgelegt, und dann wird die zweite Stahlplatte B vom Tisch 140 aufgenommen und daran festgelegt. Dieses wird durch die Betätigung der Zuführvorrichtung (nicht gezeigt) und der ersten und zweiten Klemmelemente 120 und 130 ausgeführt, die auf der Grundlage des Betriebs der ersten und zweiten Luftbälge 120 und 134 betätigt werden.
Gemäß 4 hat das erste Klemmelement 120 eine erste Dicke, die dick genug ist, um sich nicht zu verbiegen, selbst wenn das erste Klemmelement 120 betätigt wird. Das zweite Klemmelement 130 hat eine zweite Dicke, die dünn genug ist, um sich zu verbiegen, wenn das zweite Klemmelement 130 betätigt wird.
Wie in 4 gezeigt, haben die Abschnitte der ersten und zweiten Klemmelemente 120 und 130, an denen die ersten und zweiten Klemmelemente 120 und 130 an den ersten und zweiten Stahlplatten A und B anliegen, jeweils eine Sägezahnung.
Die Sägezahnung verhindert, dass die ersten und zweiten Stahlplatten A und B abrutschen, wenn die ersten und zweiten Klemmelemente 120 und 130 die ersten und zweiten Stahlplatten A und B festlegen, und sie helfen beim Anlegen der ersten und zweiten Stahlplatten A und B aneinander.
Wie weiter in 4 gezeigt, hat ein Teil des Tischs 110 eine Sägezahnung. Die Sägezah nung des Tischs verhindert, dass die zweite Stahlplatte B vom Tisch 140 gleitet, wenn der Tisch 140 die zweite Stahlplatte B in die Position bewegt, in der die erste Stahlplatte A mit der zweiten Stahlplatte B zu stoßen und zu verschweißen ist.
Die zweite Stahlplatte B wird daher eng an die erste Stahlplatte A gestoßen, und die Betätigung der ersten und zweiten Klemmelemente 120 und 130 und des Tischs 140 minimiert den Spalt zwischen den anliegenden Abschnitten, an denen die ersten und zweiten Stahlplatten A und B gestoßen sind.
5 zeigt Seitenansichten des Betriebs des zweiten Klemmelements und des Tischs des Laserschweißsystems von 1.
Wie in 5 gezeigt, wird die erste Stahlplatte A durch den Betrieb des ersten Klemmelements 120 am Schweißrahmen 110 festgelegt, und dann wird die zweite Stahlplatte B an der ersten Stahlplatte A in Anlage gebracht. Vor dem Betrieb des zweiten Klemmelements 130 schließt das zweite Klemmelement 130 mit der zweiten Stahlplatte B einen Winkel a ein.
Wenn dann das zweite Klemmelement 130 durch den Betrieb des zweiten Luftbalgs 134 betätigt wird und die Schwenkbewegung des Schwenkelements 143 den Tisch 140 bewegt, steht das zweite Element 130 unter einem Winkel β zur zweiten Stahlplatte B, und der Winkel β ist kleiner als der Winkel α. Das zweite Klemmelement 130 wird dadurch elastisch verbogen.
6 ist eine Seitenansicht, die ein Schweißobjekt zeigt, das mit dem Laserschweißsystem nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wird. 7 ist eine Seitenansicht, die ein weiteres Schweißobjekt zeigt, das mit dem Laserschweißsystem gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wird.
Wie in 7 gezeigt, sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mehrere erste Klemmelemente 120, mehrere zweite Klemmelemente 130 und mehrere Tische 140 vorgesehen. Daher werden verschiedene erste Klemmelemente 120, verschiedene zweite Klemmelemente 130 und verschiedene Tische 140 entsprechend den Angriffspositionen betätigt.
Gemäß 6 werden zum Stumpfverschweißen des klammerförmigen Stahlplattenverbundes D, E und F und einer weiteren Stahlplatte G die Stahlplatten D und E mit der Stahlplatte F verschweißt. Es bestehen daher Schweißlinien R3 und R4 an dem klammerförmigen Stahlplattenverbund D, E und F, und die Schweißlinien sollten R5 und R6 sein, wenn der Stahlplattenverbund D, E und F mit der Stahlplatte G verschweißt ist.
Der klammerförmige Stahlplattenverbund D, E und F leidet jedoch beim Verschweißen, und die Schweißnähte werden H. Wegen der Spaltabschnitte kann in diesem Falle das Verschweißen nicht in der geeigneten Weise ausgeführt werden.
Im Allgemeinen kann das Laserschweißen wirksam nur ausgeführt werden, wenn die Spalte der anstoßenden Teile kleiner als 0,1 mm sind. Daher müssen Spalte zwischen den anstoßenden Teilen entfernt werden.
Um das oben erwähnte Problem zu überwinden, wird eine Technik angegeben, in der nach dem präzisen Schneiden der H-Abschnitte des klammerförmigen Stahlplattenverbundes D, E und F der Stahlplattenverbund D, E und F mit der Stahlplatte F verschweißt. Der Schneidvorgang ist jedoch mühsam, und die Einheit nach dieser Technik wird komplex.
Entsprechend dem Laserschweißsystem nach der vorliegenden Erfindung wird das oben erwähnte Problem durch den Betrieb mehrerer zweiter Klemmelemente 130 und mehrerer Tische 140 gelöst.
Nachdem die Stahlplatte G am Schweißrahmen 110 durch mehrere erste Klemmelemente 120 festgelegt ist, verschwinden nach dem Betätigen mehrerer zweiter Klemmelemente 130 und mehrerer Tische 140 die Spalte zwischen den anliegenden Abschnitten zwischen dem Stahlplattenverbund D, E und F und der Stahlplatte G. Dieses ist möglich, weil der Tisch 140, der sich in einer Position befindet, in der der Spalt größer ist, weiter vorrückt und das entsprechende zweite Klemmelement 130 noch mehr durchgebogen wird. An einer Position, in der der Spalt kleiner ist, rückt der Tisch 140 weniger weit vor, und das entsprechende zweite Klemmelement 130 wird weniger gebogen.
Wie Versuche bestätigt haben, führt das Laserschweißsystem 100 nach der vorliegenden Erfindung den Schweißvorgang selbst dann wirksam aus, wenn der Spalt mehr als 3 mm beträgt. Das Laserschweißsystem nach der vorliegenden Erfindung ist daher in der Herstellungstechnik von Tailored Blanks bemerkenswert.
Die vorliegende Erfindung kann an einer Stahlplatte angewendet werden, die mehrere vertikale Stahlplatten aufweist, sowie an dem klammerförmigen Stahlplattenverbund D, E und F. 7 zeigt die Positionen der ersten und zweiten Klemmelemente 120 und 130 in diesem Falle.
Wie oben beschrieben werden gemäß dem Laserschweißsystem der vorliegenden Erfindung durch Minimierung der Spalte der anstoßenden Oberflächen entsprechend den Betätigungen der Klemmelemente und der Tische beim Schweißen von Tailored Blanks, die in industriellen Konstruktionen verwendet werden, die anstoßenden Oberflächen der gestoßenen Teile stabil, und daher wird das Schweißen schnell und einfach ausgeführt, wodurch die Qualitäten der geschweißten Teile und die Zuverlässigkeit der Konstruktion verbessert werden. Weiterhin werden die Fertigungslinien einfach, wodurch die Herstellungskosten des Schweißprodukts vermindert und die Schweißzeit verkürzt werden.
Wie oben erwähnt, sind bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben. Obgleich die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, versteht sich doch, dass die Erfindung nicht auf diese bevorzugten Ausführungsformen beschränkt sein soll, sondern zahlreiche Änderungen und Modifikationen vom Fachmann innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung, wie unten beansprucht, vorgenommen werden können.

Claims

Laserschweißsystem (100), enthaltend: einen Schweißrahmen (110) zum Aufnehmen einer ersten Stahlplatte (A), an der zu schweißen ist; wenigstens ein erstes Klemmelement (120), das oberhalb des Schweißrahmens (110) installiert ist, um die von dem Schweißrahmen aufgenommene erste Stahlplatte festzulegen; wenigstens ein zweites Klemmelement (130) zum Festlegen einer zweiten Stahlplatte (B), die in Nachbarschaft zu einer Position anzuschweißen ist, an der die erste Stahlplatte (A) mit der zweiten Stahlplatte (B) in Verbindung zu bringen und zu verschweißen ist, einen Tisch (140), auf dem die zweite Stahlplatte (B) aufgenommen ist, um die zweite Stahlplatte in die Position zu bewegen, in der die ersten Stahlplatte (A) mit ihr in Verbindung zu bringen und zu verschweißen ist; einen Laserschweißkopf (112) zum Verschweißen der ersten und zweiten Stahlplatten (A,B) an der Position, an der die erste Stahlplatte (A) mit der zweiten Stahlplatte (B) zu verschweißen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserschweißsystem eine Einrichtung zum Bewegen des Tischs (110) in Richtung auf die Position enthält, an der die erste Stahlplatte (A) mit der zweiten Stahlplatte (B) zu verschweißen ist, so dass der Tisch die zweite Stahlplatte in die Position bewegt, in der die erste Stahlplatte mit der zweiten Stahlplatte in Anlage zu bringen und zu verschweißen ist, und dass die Einrichtung zum Bewegen des Tischs (110) einen unteren Träger (142), ein schwenkbares Element (143), das an einem Schwenklager (148) gelagert und an einer Seite an dem Tisch befestigt ist, und einen Luftbalg (144) enthält, der zwischen dem unteren Träger und dem schwenkbaren Element angeordnet ist, um durch Aufblasen das schwenkbare Element zu schwenken, wenn der Tisch in eine Position bewegt ist, in der die erste Stahlplatte (A) mit der zweiten Stahlplatte (B) zu verschweißen ist.
Laserschweißsystem (100) nach Anspruch 1, weiterhin enthaltend: einen ersten oberen Träger (122), einen zweiten Träger (132), ein ersten Luftbalg (124), der zwischen dem ersten oberen Träger (122) und dem ersten Klemmelement (120) angeordnet ist, zum Aufblasen, wenn das erste Klemmelement die erste Stahlplatte (A) festlegt, und einen zweiten Luftbalg (134), der zwischen dem zweiten oberen Träger (132) und dem zweiten Klemmelement (130) angeordnet ist, zum Aufblasen, wenn das zweite Klemmelement die zweite Stahlplatte (B) festlegt.
Laserschweißsystem (100) nach Anspruch 2, weiterhin enthaltend: einen ersten Luftzylinder (126), der am ersten oberen Träger (122) installiert ist, um das erste Klemmelement (120) von der ersten Stahlplatte (A) nach Abschluss des Schweißvorgangs zu trennen, und einen zweiten Luftzylinder (136), der am zweiten oberen Träger (132) installiert ist, um das zweite Klemmelement (130) nach dem Abschluss des Schweißvorgangs von der zweiten Stahlplatte (B) zu trennen.
Laserschweißsystem (100) nach Anspruch 3, bei dem das erste Klemmelement (120) an einem ersten Schwenklager (128) gelagert ist und der erste Luftzylinder (126) auf eine Seite des ersten Klemmelements drückt, um nach Abschluss des Schweißvorgangs das erste Klemmelement von der ersten Stahlplatte (A) zu trennen, während das zweite Klemmelement (130) an einem zweiten Schwenklager (138) gelagert ist und der zweite Luftzylinder (136) auf eine Seite des zweiten Klemmelements drückt, um das zweite Klemmelement nach Abschluss des Schweißvorgangs von der zweiten Stahlplatte (B) zu trennen.
Laserschweißsystem (100) nach Anspruch 1, bei dem ein Abschnitt des Tischs (140) einen Sägezahn aufweist, damit die zweite Stahlplatte (B) nicht vom dem Tisch rutscht, wenn der Tisch die zweite Stahlplatte in die Position bewegt, in der die erste Stahlplatte (A) in Anlage an die zweite Stahlplatte (B) zu bringen und mit dieser zu verschweißen ist.
Laserschweißsystem (100) nach Anspruch 1, bei dem mehrere erste Klemmelemente (120), mehrere zweite Klemmelemente (130) und mehrere Tische (140) vor gesehen sind.
Laserschweißsystem (100) nach Anspruch 1, bei dem die Einrichtung zum Bewegen des Tischs (140) weiterhin einen dritten Luftzylinder (146) aufweist, der an dem unteren Träger (142) installiert ist, um den Tisch nach Abschluss des Schweißvorgangs in eine Anfangsposition zu bewegen.
Laserschweißsystem (100) nach Anspruch 7, bei dem der dritte Luftbalg (144) zum Zusammensinken gebracht wird und der dritte Luftzylinder (146) gegen eine Seite des schwenkbaren Elements drückt, um den Tisch (140) in die Anfangsposition zu bewegen.
Laserschweißsystem (100) nach Anspruch 1, bei dem das erste Klemmelement (120) eine erste Dicke aufweist, die ausreichend dick ist, einer Biegung zu widerstehen, wenn das erste Klemmelement betätigt wird, und das zweite Klemmelement (130) eine zweite Dicke hat, die ausreichend dünn ist, dass das zweite Klemmelement sich verbiegen kann, wenn es betätigt wird.
Laserschweißsystem (100) nach Anspruch 1, bei dem Abschnitte der ersten und zweiten Klemmelemente (120,130), an denen die ersten und zweiten Klemmelemente mit den ersten und zweiten Stahlplatten (A,B) in Eingriff gebracht werden, jeweils mit Sägezähnen versehen sind.