EP1704941B1 - Positioniereinrichtung zum Positionieren von Querdrähten für eine Gitterschweissmaschine und Verfahren zum Einlegen von Querdrähten in eine Gitterschweissmaschine - Google Patents

Positioniereinrichtung zum Positionieren von Querdrähten für eine Gitterschweissmaschine und Verfahren zum Einlegen von Querdrähten in eine Gitterschweissmaschine Download PDF

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EP1704941B1
EP1704941B1 EP06405111A EP06405111A EP1704941B1 EP 1704941 B1 EP1704941 B1 EP 1704941B1 EP 06405111 A EP06405111 A EP 06405111A EP 06405111 A EP06405111 A EP 06405111A EP 1704941 B1 EP1704941 B1 EP 1704941B1
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EP
European Patent Office
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transverse
wire
guide
wires
welding machine
Prior art date
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EP06405111A
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English (en)
French (fr)
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EP1704941A1 (de
Inventor
Hansjörg Müller
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HA Schlatter AG
Original Assignee
HA Schlatter AG
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Publication date
Application filed by HA Schlatter AG filed Critical HA Schlatter AG
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Priority to EP06405111A priority patent/EP1704941B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F27/00—Making wire network, i.e. wire nets
    • B21F27/08—Making wire network, i.e. wire nets with additional connecting elements or material at crossings
    • B21F27/10—Making wire network, i.e. wire nets with additional connecting elements or material at crossings with soldered or welded crossings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21F—WORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F23/00—Feeding wire in wire-working machines or apparatus
    • B21F23/005—Feeding discrete lengths of wire or rod

Definitions

  • the invention relates to a positioning device for positioning transverse wires for a mesh welding machine.
  • the invention further relates to a method for inserting transverse wires in a mesh welding machine.
  • transverse wires which are successively fed transverse wires to be welded to a series of spaced longitudinal wires, are well known. Often, the transverse wires should be positioned in a predetermined transverse position (relative to the longitudinal wires) prior to welding. By an exact positioning can be achieved, for example, that all transverse wires have a predetermined lateral projection over the longitudinal wires or flush with the longitudinal wires. A cutting of transverse wire ends with too much supernatant subsequent to the welding process is thus unnecessary.
  • a transverse positioning is also necessary if the transverse wires are conveyed with different transverse positions or in the manufacture of complex grids, if different lengths of transverse wires and / or transverse wires are to be welded with different transverse positions with the longitudinal wires.
  • the EP 0 622 136 A1 discloses a device for producing reinforcing gratings, with which it is intended to enable the transverse wire ends on one side to be automatically and reliably aligned with one another.
  • a stop element is slidably disposed on a transverse guide, wherein the displacement can be effected for example by means of a spindle.
  • the stop element is initially withdrawn and is moved after introduction of the transverse wire together with this up to a defined, adjustable position. In this end position of the transverse wire is welded to the longitudinal wires.
  • the disclosed device With this device, only protruding ends of successive transverse wires can be aligned on one side; further positioning is not planned.
  • the disclosed device is thus less flexible. In addition, it can only achieve a low positioning speed.
  • the DE-OS 2,133,845 shows a mesh welding machine, which transverse wires of different lengths can be supplied.
  • driven transport rollers are provided for feeding the transverse wires, wherein the drive with a Actuator for the cross wire feed length is connected, so that when the desired cross wire welding position, the transport rollers can be stopped.
  • the position accuracy achievable with this device and the possible speed of positioning are limited.
  • the device is also structurally complex.
  • the EP 0 241 449 A1 (ECG) describes a multi-point resistance welding machine, with which also grids can be produced, which have transverse wires of different lengths and which are arranged in any transverse position.
  • ECG electrowetting-on-strength
  • two feeders for transverse wires are provided, of which at least one in a guide transversely to the feed path of the longitudinal wires is displaceable.
  • This device allows the positioning of transverse wires of different lengths. But if successive transverse wires of the same length to be welded in different transverse positions, a shift of the entire displaceable feeder is necessary, whereby the achievable speed is severely limited.
  • This device is structurally complex and also not suitable for a larger number of different cross-wire lengths.
  • the DE 30 25 320 C2 shows an apparatus for feeding bars with a feed member which abuts against one end of the bars and is movable along the conveying direction. At the other end, the rods abut against a likewise movable in the conveying direction stop, which is held by a restoring force in an initial position and is coupled to a device for measuring the position of the wire.
  • the stopper is coupled to a piston rod which slides in a cylinder of a pneumatic piston-cylinder unit. The supply of the unit with compressed air is controlled so that a constant bias is applied to the stop.
  • This device is expensive. It is also less flexible, because the bars can only move in one direction, and in a change in the grid geometry conversions are necessary. Complex grids can not be manufactured with it.
  • the object of the invention is to provide a the aforementioned technical field associated positioning for positioning of cross wires for a mesh welding machine, which is simple in construction and allows precise and fast positioning of the cross wire and a high flexibility in the production of lattice.
  • the positioning device has a guide for receiving one of the transverse wires and two freely movable slides for contacting the transverse wire received in the guide on two opposite end sides.
  • the slides are designed in such a way that the transverse wire stored in any desired position in the guide can be moved by the slides along the guide into any predetermined delivery position.
  • the slides are preferably freely movable at least along substantially half the length of the guide. A maximum Flexibility is achieved when the slides are free to move along the entire length of the guide.
  • Such a device can be easily converted to a two-lane operation. If two grids with widths are to be produced in an existing mesh welding machine, which at most add up to the maximum grating width of the machine, then two grids can be produced in parallel next to each other.
  • the inventive device can be modified for this purpose in a simple manner by a fixed two-sided stop is mounted at the corresponding position of the guide between the bars to be produced. The cross bars of the two grids can then be moved by the two lateral slides each to the fixed stop.
  • cross-wire is intended in the context of this description rod-like, d. H. comprise substantially straight elements with a substantially constant cross-section, which are welded in the mesh welding machine with a plurality of longitudinal wires, regardless of their cross-section (ie, in particular transverse wires of larger cross-section includes, which are also referred to as cross bars).
  • the device is controlled such that both slides are moved to lateral initial positions prior to the introduction of the transverse wire in the guide.
  • the distance between the slides in these initial positions is a length of the transverse wire to be introduced plus a maximum expected positional tolerance of the transverse wire.
  • the slides are thus positioned so that the transverse wire is securely inserted between the two slides in the guide.
  • the necessary displacement of the slide is minimized, which on the one hand reduces the time required and on the other hand, the mechanical load on the slide and its actuating mechanism.
  • a maximum expected cross-wire length is used, ie the predetermined cross-wire length plus a maximum expected length tolerance.
  • the device according to the invention can be operated such that the slides are moved to the opposite lateral ends of the guide prior to the introduction of the transverse wire, so that each transverse wire which is introduced into the guide at any receiving position moves to the predetermined dispensing position can be.
  • the control of the device is performed by a control device, which is integrated, for example, in the machine control of the mesh welding machine.
  • the control device is controlled in particular by a computer program product, which brings the described here, the inventive method for inserting transverse wires to expiration.
  • the slides are each coupled to a servo axis. This allows a simple, fast and extremely precise control of the positioning. Servo axes can be easily operated by computer controls.
  • the coupling of the slides to the servo axes preferably takes place via endless coupling means, in particular toothed belts. These are lightweight, cost-effective and allow large displacement paths with high dynamics. Alternatively, other coupling means are provided, for example spindles.
  • the servo axes are formed by a linear drive or by a plurality of linear drives. These enable high position accuracy and high dynamics. In addition, the number of moving parts and thus the susceptibility to errors are minimized.
  • one of the slides has a spring-mounted stop to compensate for length tolerances of the transverse wires.
  • the length tolerances of the transverse wires can be accommodated by increasing the initial slider spacing by the expected maximum tolerance.
  • the slides are moved inwards, ie toward each other, to contact the transverse wire and then move it to the predetermined position.
  • the spring-mounted stop can record this residual path, so that both slides can reach the predetermined end position.
  • the slides do not abut the cross wire, but only the weak retroactive spring force is transmitted to the drives. These are therefore not burdened excessively.
  • the end positions of the slides are preferably set so that they correspond to the predetermined cross-wire length minus the maximum expected length tolerance.
  • the spring travel of the spring-mounted stop corresponds then (at least) twice the maximum length tolerance. When positioning a crosswire of correct length, exactly half the spring travel of the stop is thus used up. Both slightly longer and slightly shorter cross wires can be precisely positioned without the need for adjustment of the control.
  • one of the slides may have the spring-loaded stop or both slides, depending on whether the wire center or a specific wire end should come to rest in a predetermined position for wires with undersize or excess length.
  • both slides are preferably equipped with a sprung stop.
  • the slides are thus designed to be replaceable, so that when changing over to the two-lane operation of the slide can be replaced without sprung stop.
  • the stops of the slide are fixed, and the length tolerances are taken into account in other ways.
  • the slide drive itself or coupling means between the drive and the slides can, for. B. be able to compensate for the tolerance.
  • the force increase upon contacting the crosswire can be detected and the sliders stopped accordingly, or the effective length of the crosswire is determined by sensors prior to performing the slider movement and taken into account in moving the sliders.
  • one of the slides on a trigger mechanism which is designed such that at a predetermined release force on the slide a Cross wire contacting element triggered, ie mechanically separated from the slider, z. B. notched, is.
  • a Cross wire contacting element triggered ie mechanically separated from the slider, z. B. notched
  • the trigger mechanism is combined with a spring-mounted stop (as described above).
  • the spring-mounted stop may be repelled regularly, while the triggering of the trigger mechanism may only occur in very rare cases, namely, if the length of the introduced cross-wire smooth further operation of the welding machine would be impossible anyway.
  • a trigger mechanism may be provided, which is arranged at a different location of the positioning device.
  • the increase in force when contacting the transverse wire can be detected and the process run can be stopped accordingly, or the effective length of the cross-wire is determined by sensors prior to carrying out the slide movement, so that the process can be interrupted.
  • the guide is advantageously designed as a transverse trough.
  • the cross wire is securely held and can be easily moved, for example, by slide with adapted to the trough attacks in the transverse direction.
  • the trough defines by its shape a deployment position, which - regardless of the cross wire diameter - is given by the area of lowest possible positional energy. As a result, certain tolerances in the introduction of the transverse wire are allowed by this automatically passes into this deepest region of the trough due to gravity.
  • the trough does not have to be formed continuously, but may be formed for example by a plurality of trough-like support elements.
  • the guide is formed as a flat, horizontal or inclined surface.
  • a device for inserting transverse wires into a mesh welding machine preferably comprises a positioning device as described above, which is arranged at a distance from a welding position of the mesh welding machine.
  • the final transverse positioning of the transverse wires takes place only at the welding position.
  • the welding process can thus take place only when the transverse positioning has taken place.
  • the duration of a cross-wire welding cycle is thus determined by the required welding time and additionally the time required for the transverse positioning. This reduces the throughput in conventional mesh welding machines.
  • the known solutions also require a complex and unwieldy construction, because in a small space both the welding tools and the means for the transverse positioning of the transverse wire must be accommodated.
  • the introduction of the transverse wire into the positioning device which is distanced from the welding position and the subsequent transverse positioning of the transverse wire in the guide can take place parallel to the welding process of a preceding transverse wire and do not lead to an extension of the welding cycle. Only after the transverse positioning of the transverse wire is transported to the welding position. Immediately after inserting the cross wire in the welding position, d. H. after contacting the longitudinal wires to be welded to the transverse wire, the welding operation can be carried out. This increases the possible throughput of the welding machine.
  • transverse wire can thus be stored in principle with any position on the guide, after which he is moved to the predetermined position.
  • no high demands are placed on the upstream feeder for the transverse wires.
  • the device for inserting transverse wires also advantageously comprises a transport device for transporting the positioned transverse wire from the guide into the welding position, which is designed such that the transverse position of the transverse wire is maintained during transport.
  • a precise positioning of the cross wire in the guide is maintained even during transport.
  • the combination of the positioning device according to the invention with such a transport device thus allows a flexible and extremely precise positioning of the transverse wires, without the throughput of the mesh machine is impaired.
  • the transport device comprises a movable gripper for gripping, transporting and depositing the transverse wire.
  • This is preferably movable in a vertical plane, which is parallel to the longitudinal direction of the mesh machine, and is not moved out of this plane during the transport process.
  • the gripping mechanism of the gripper is also designed so that the cross wire with respect to the gripper can not be moved transversely, as long as it is detected by the gripper. This ensures that the transverse position of the cross wire is maintained during the gripping, transporting and depositing of the cross wire.
  • a further device is provided for the insertion of the transverse wires.
  • the next transverse wire of the guide can be supplied as soon as the gripper has taken a guide wire located in the positioned cross-wire and removed from the guide.
  • a plurality of grippers are provided, which can detect the transverse wire along its axis.
  • the transverse wire is transported out of the guide, for example, along an inclined plane to the welding position, wherein the positioning device comprises lateral inclinations for the inclined plane, which ensure that during the sliding down of the transverse wire no displacement in the transverse direction can take place.
  • the transport device may comprise, for example, a conveyor belt.
  • the transverse wire positioned in the guide can be brought into the welding position in another way. For example, it may fall freely from the guide along an obliquely downwardly extending plane into the weld line.
  • the gripper engages with advantage in a space between two spaced sections of the (for example, trough-like) guide.
  • the gripper unhindered by the guide include the cross wire, thus safely seize and remove it from the guide.
  • the dimensions of the Gripper are also made less demanding than when he must intervene to grasp the cross-wire in a continuous guide.
  • the guide is advantageously formed by a plurality of optionally removable sections. At those points where a gripper is to embrace the cross wire, one of the sections is omitted or removed, so that a gap is formed, the dimensions of which allow the gripper to engage. Because larger interspaces are only available where they are really needed during operation, there is also an optimal reception of the cross wire in the guide.
  • the selectively removable portions of the guide are preferably fastened with a clip connection to a carrier.
  • a clip connection can be designed such that the section can be fastened to or removed from the carrier without the aid of a tool.
  • the individual sections are screwed to the carrier, for example, or the guide consists of a plurality of fixedly arranged segments, between each of which a sufficiently large intermediate space for engaging the gripper is recessed.
  • transverse positions can be specified.
  • This allows the production of gratings, which comprise transverse wires of different lengths and / or with a different transverse positioning.
  • the initial position of the slider is determined in such a case, for example, by that of. a predetermined position of the center of the transverse wire is assumed, wherein the slide on both sides each half the cross-wire length (with length tolerance, see above) plus half the maximum expected position tolerance away from the center position.
  • the device is controlled so that the transverse position of the wires is constant during a production run.
  • a mesh welding machine with a positioning device may comprise two or more devices arranged for the insertion of the transverse wires upstream of devices for providing transverse wires, wherein the transverse positions of these devices are different. Thanks to the flexible positioning device introduced by the facilities in the leadership of the positioning transverse wires can be moved regardless of their receiving position in any predetermined dispensing positions. This allows many configurations of a plurality of devices, they can be arranged not only one behind the other but also for example in the transverse direction next to each other, whereby the space requirement of the cross wire feeds can be reduced in the machine longitudinal direction.
  • the requirements for the transverse positioning of the transverse wires and thus to the position of devices for providing transverse wires compared to known solutions are significantly reduced, so that in particular accounts for a precise adjustment of the transverse position-giving elements of the means for providing the transverse wires can.
  • a mesh welding machine with a positioning device may further comprise a system for producing the transverse wires from a wire supply.
  • This is the device for inserting the cross wires upstream.
  • the system for generating the transverse wires is capable of producing a sequence of transverse wires of arbitrary lengths. For example, round grids (eg grill grids) can be used which the length of cross wire to cross wire first on and then decreases again are made easily and without loss of material.
  • the system for generating the transverse wires is arranged such that cut transverse wires are deposited directly from the system in the guide for positioning.
  • the positioning device can be controlled so that the transverse wires are always "picked up” regardless of their length at the same location and then moved to the predetermined transverse position.
  • a cutting device (shears) of the system for generating the transverse wires can thus remain stationary even at different predetermined discharge positions of successive transverse wires.
  • transverse wires for use with the inventive mesh welding machine is suitable, for example, the wire straightening and cutting Syrocut the H. A. Schlatter AG, Schlieren, Switzerland.
  • the FIG. 1 is an oblique view of the inventive positioning device for positioning transverse wires for a grid welding machine.
  • the FIG. 2 shows a vertical cross section through the positioning device 100 with the guide 101 parallel to the longitudinal axis of the mesh machine. The longest extent of the guide 101 extends in the transverse direction (with respect to the mesh welding machine).
  • the guide 101 is formed by a plurality of well elements 102.1 ... 102.16, which together form a form a transversely extending trough 103, in which a transverse wire can be accommodated.
  • the 102.16 comprise a trough part 106 in which the trough 103 is formed, and a guide part 107 directed obliquely downwards towards the trough 103, on which transverse bars conveyed by an upstream feed unit can slide in the direction of the trough 103.
  • the trough parts 106 and the guide parts 107 of the trough elements 102.1... 102.16 are screwed to a transversely extending carrier 108.
  • the trough has a V-shaped cross-section, that is formed by two tapered walls 104, 105, of which the rear wall 104 is approximately vertical and the front wall 105 is inclined at an angle of about 40 ° to the vertical.
  • housings 111, 112 of the positioning device 100 are arranged.
  • Each of the housings 111, 112 comprises a servomotor 113, 114. These are coupled via drive shafts rotatable about vertical axes, each with a circulating toothed belt 115, 116.
  • the deflection pulleys for the toothed belts 115, 116 are arranged rotatably about a vertical axis in the housing 111, 112 opposite the servo motor 113, 114.
  • a rail 117 is fastened between the housings 111, 112. This has an H-shaped profile with recesses on the top and bottom.
  • Two slides 120, 140 are movable on the rail 117 in the transverse direction.
  • the sliders 120, 140 (as in the FIG. 2 Shown schematically on the slide 120) two opposite rollers 121, 122, which run in the recesses of the rail 117.
  • the first slider 120 is attached to the first toothed belt 115, the second slider 140 on the second toothed belt 116.
  • the slides 120, 140 are disposed obliquely below the trough 103, ie, between the guide 101 and the welding position.
  • a stop member 124 Starting from the main part 123 of the slide 120, 140 extends (again shown with reference to the slider 120) a stop member 124 upwards and backwards.
  • a stop 125 At the end of the abutment part 124, a stop 125 is formed, whose cross section fits into the trough 103 and thus can contact the transverse wire 300 located in the deepest region of the trough 103.
  • the FIG. 3 is an oblique view of a slider of the positioning device with a spring-mounted stop and a triggering device.
  • the slider 120 includes, as mentioned, a main part 123 and a stopper part 124 with a stopper 125.
  • the stopper part 124 is resiliently supported on the main part 123.
  • the main part 123 on a connecting part on two guide pins 126, 127, which are oriented with mounted slide 120 in the transverse direction.
  • the stop member 124 slides on the two guide pins 126, 127.
  • it has sliding guides 128, 129, which are executed in a foot region of the stop member 124.
  • a further pin 130 is arranged, which is held in a fixed to the main part 123 clamping ring and passes through a corresponding opening 131 of the stop member 124.
  • the pin 130 On the outside of the stop member 124 and spaced therefrom, the pin 130 has a head 132. Between the head 132 and the stopper member 124, a coil spring 133 is held on the pin 130.
  • the stop member 124 may continue to slide on the guide pin 126, 127 outwardly until it releases from the pins 126, 127 and thus from the main body 123.
  • the stop member 124 is thus disengaged at large forces, so that the forces do not act on the main part 123 of the slider 120 and thus not on the coupling means on the drive for the slider 120.
  • the FIG. 4 shows a vertical cross section through the positioning device 100 and a transport device 200 of an inventive device for inserting transverse wires parallel to the longitudinal axis of the grid welding machine.
  • the transport device 200 comprises a plurality of grippers 201 with two mutually movable, tong-like gripping jaws 202, 203, which are designed such that the transverse wire 300 between the gripping jaws 202, 203 grasped, held during transport and can be released at the destination again. All grippers 201 are attached to a transversely extending tube 204. This is held by a plurality of parallel and synchronously operated articulated arm mechanisms (not shown). The illustrated gripper 201 can thus in the in the FIG. 4 shown vertical plane to be moved parallel to the machine longitudinal direction.
  • articulated arm mechanisms will not be discussed further here.
  • a transport of the gripper 201 and optionally a rotation of the gripper 201 about a horizontal axis transverse to the transport plane For example, articulated-arm robots (with two or more parallel axes of rotation, eg conventional SCARA robots) or even Cartesian robots can be used.
  • the number of articulated arm mechanisms arranged transversely along the tube 204 is selected depending on the width of the mesh welding machine and thus the length of the tube 204. In typical mesh welding machines, three parallel mechanisms are sufficient. For narrow machines, two are enough; for wide machines four or more mechanisms are necessary.
  • the gripper 201 has a small extent in the transverse direction and can therefore between the well elements 102.1 ... 102.16 (see FIG. 1 ) engage and in the trough 103 of the guide 101 inserted transverse wire as in the FIG. 4 capture shown.
  • at least two, but preferably up to 8 or more synchronously controlled grippers 201 are provided, depending on the transverse wire length.
  • the cross wire 300 After gripping the cross wire 300 by the grippers 201, it is transported along a transport path 210 without changing the transverse position to the welding position 220. There it is deposited on the longitudinal wires 310. Immediately thereafter, the welding process can take place by moving the upper electrode 221 downwards to the intersections between the transverse wire 300 and the longitudinal wires 310 and to the counterelectrodes 222 arranged below the welding position 220, after which a welding current is conducted through the intersection points until a desired welding is made. The transverse wire 300 is further transported along with the longitudinal wires in the further course.
  • the gripper 201 returns to that in the welding position FIG. 4 shown position to seize the next cross wire, which has been positioned in the trough 103 in the meantime in the transverse direction.
  • FIG. 5A-5D are schematic representations of the procedure in the positioning of a cross-wire.
  • the FIG. 5A shows the predetermined positioning of a cross wire 301 correct length and the initial position of the slide 120, 140.
  • the feeding device is designed such that the transverse wire 301 is deposited with a maximum position error ⁇ x next to the predetermined position in the trough 103.
  • the possible wire positions are indicated by dashed lines.
  • the maximum expected deviation in the length of the cross wire is ⁇ L. It should be noted that for clarity, the expected length error of the transverse wires is greatly exaggerated.
  • the sliders 120, 140 are now positioned so that a maximum length wire with the maximum expected position error still comes to lie between the sliders 120, 140, i. H. their distance from the predetermined center of the transverse wire 301 to be positioned is (L + ⁇ L) / 2 + ⁇ x.
  • the sprung stop 125 of the slider 120 is closer to the corresponding end of the transverse wire 301 by half the spring travel than the unsprung stop of the other slider 140 the opposite transverse wire end.
  • FIG. 5B shows now inserted into the trough 103, not yet positioned transverse wire 302. This is (within the length tolerance) slightly longer than specified and is located to the left of the predetermined position.
  • the stopper of the slider 140 reaches the transverse wire end facing it first, whereupon the transverse wire 302 is displaced from the slider 140 to the right.
  • the end position of the unsprung slider 140 is given by the predetermined position of the corresponding end of a correct length cross wire.
  • the slider 120 with the sprung stop 125 compensates for the excess length of the transverse wire 302 by the spring means are compressed by more than half the spring travel ( FIG. 5D ).
  • the transverse wire 302 is removed by the gripper and then fed without changing the transverse position of the welding device.
  • the slides 120, 140 can be moved back to the outside after positioning, before or after grasping the cross wire 302 by the gripper. So that the compressed spring of the spring-mounted stop 125 does not lead to a change in position of the transverse wire 302, first the slider 120 is retracted with the spring-loaded stopper 125 and only with a certain delay of the other slider 140th
  • FIGS. 6A-F are schematic representations of the procedure when positioning transverse wires of different lengths.
  • three transverse wire magazines 401, 402, 403 for providing transverse wires of different lengths and a feed device 500 arranged upstream of the guide 101 are shown schematically.
  • the feed device 500 is formed by a conveyor belt with ribs 502.1... 502.9 arranged transversely to the transport direction 501.
  • the transverse wire magazines 401, 402, 403 are arranged above the feed device 500, wherein the two transverse wire magazines 401, 402 are arranged side by side for small transverse wire lengths transversely to the transport direction.
  • the third cross wire magazine 403 for long transverse wires is located behind the other magazines 401, 402.
  • transverse wires 303, 304, 305, 306, 307 from the cross wire magazines 401, 402, 403 have been stored in the feeder 500. These are in this order a short transverse wire 303, two middle transverse wires 304, 305, again a short transverse wire 306 and a long transverse wire 307.
  • the transverse position of the transverse wires 303 ... 307 in the feeder 500 corresponds to the transverse position of the corresponding cross-wire magazines 401, 402, 403 with respect to the feeder 500.
  • the transverse wire 303 is placed in the guide 101, the sliders 120, 140 are moved to corresponding initial positions (see above).
  • the sliders 120, 140 are moved so that the cross wire 303 in the guide 101 is transported to the predetermined discharge position; the feeder 500 continues to run (see FIG. 6C ).
  • the slides 120, 140 are moved into an initial position adapted to the length and the position of the next transverse wire 304 (FIG. FIG. 6D ).
  • the slides 120, 140 are again moved so that this transverse wire 304 is transported to its predetermined discharge position (see FIG. 6F ), from which it can be removed by the transport device and the welding device 223 can be supplied.
  • FIGS. 6A-F The in the FIGS. 6A-F
  • the configuration shown is intended to be an example only.
  • the number and arrangement of the magazines can be adapted to the geometry of the grid to be produced as well as the construction of the feeder.
  • Several magazines can also be arranged one above the other; because the slides can detect and position any cross-wire introduced into the guide, no high demands are placed on the accuracy of the insertion position.
  • FIGS. 7A-D Fig. 2 are schematic illustrations of the process flow in positioning crosswires directly loaded into a system for producing transverse wires in the guide.
  • the system 600 for producing cross wires from a wire supply is arranged laterally next to the guide 101, wherein the cutting device 601 of the system 600 for cutting the cross wires is positioned so that cut transverse wires can be deposited directly from the system 600 into the guide 101.
  • the cross wires are after cutting, for example, first in one Discharge channel of the system 600 injected, which is arranged vertically above the guide 101 and parallel to the guide 101. After opening a flap in the bottom of the discharge channel of the transverse wire located therein falls directly into the guide 101st
  • the slider 120, 140 regardless of the length of the cut transverse wires initially moved in initial positions near the two ends of the guide 101.
  • the cut cross-wire 308 falls after cutting from the discharge channel in the guide 101 between the slides 120, 140. It can thus be detected at its end faces and moved to a predetermined discharge position ( FIG. 7B ). From this dispensing position, it is again removed from the transport device (not shown) and fed to the welding device 223.
  • the sliders 120, 140 are again moved to their initial position at the ends of the guide 101 ( FIG. 7C ), so that the next cross wire 309 can be cut off. Also this falls after cutting off the discharge channel directly into the guide 101 and is then moved by the slide 120, 140 to the predetermined discharge position. If the positioning process is to be accelerated, also in the context of the embodiment shown here, the first slide 120 arranged on the side opposite the cutting device 600 can only be moved outwardly to the extent that the transverse wire to be cut off can be deposited between the slides 120, 140.
  • FIG. 8 shows an oblique view of a second embodiment of a positioning device according to the invention with a guide with a plurality of optional removable sections.
  • FIG. 9 shows a vertical cross section through this second embodiment, parallel to the longitudinal axis of the mesh machine.
  • the guide 151 comprises a series of selectively removable well elements 152 which together form a transversely extending well 153 in which a transverse wire can be received.
  • the well elements 152 comprise a bowl part 156, in which the trough 153 is formed, and an obliquely downward to the trough 153 directed guide member 157, on which from an upstream Feeding unit conveyed cross bars in the direction of the trough 153 can slide.
  • the trough has a V-shaped cross section, that is formed by two tapered walls 154, 155. These include an angle of almost 90 °.
  • a holding plate 159 is screwed, which extends along the profile carrier 158 and thus along the guide 151.
  • the holding plate 159 has a plurality of openings 159a.
  • a series of spring elements 160 are attached. These have in a likewise projecting beyond the profile carrier 158 section a through opening 160a and at its upper, free end a cutout 160b.
  • the individual tray elements 152 have on their underside a nose 152a, on the front side of which a projection 152b is formed (see FIG FIG. 9 ). On the back of the well elements 152, a further projection 152c is formed.
  • the trough elements 152 can now be held between the holding plate 159 and in each case one of the spring elements 160.
  • the forward projection 152b engages the nose 152a on the underside of the trough element 152 in one of the openings 159a of the holding plate, while the projection 152c engages on the back of the trough element 152 in the through hole 160a of the corresponding spring element 160.
  • a projection 152d of the trough element 152 is also held in the cutout 160b at the free end of the spring element 160. Due to the three contact areas, the trough element 152 is held firmly on the profile carrier 158.
  • a trough element 152 In order to mount a trough element 152 on the profile carrier 158, it is inserted from above between the holding plate 159 and one of the spring elements 160, wherein the spring element 160 is pressed by overcoming its spring force to the rear. Finally, with its projections 152b, 152c, the trough element 158 will snap into the openings 159a, 160a of the holding plate 159 or of the spring element 160. It is held in the sequence by the spring force of the spring element 160 on the profile carrier 158. In order to remove a tray element 152, it is pushed backwards, overcoming the spring force, until the projection 152b on the nose 152a on the underside of the tray element 152 is released from the opening 159a of the holding plate 159. Subsequently For example, the tray member 152 can be moved up and down and finally removed.
  • a parallel to the profile support 158 and thus to the guide 151 extending rail 167 is mounted on the support plate 159.
  • the slides 120 movable along the rail 167 correspond to those shown above in connection with the first embodiment. Even with the transport device there are no changes.
  • the trough elements 152 are arranged on the profile carrier 158 in such a way that in each case a trough element 152 is discharged at the positions of the grippers of the transport device, i. H. one of the places provided by the holding plate 159 and the spring elements 160 remains empty.
  • the gaps are occupied with well elements 152, and removed according to well elements 152 at the new locations of the gripper.
  • the area of use of the guide with optionally removable tray elements is not limited to the present inventive device with two freely movable slides. In principle, this guide can always be used when an elongated object located in a guide is to be removed from the guide by means of a gripper.
  • the invention is not limited to the illustrated embodiments. Details of the guide, the positioning and the transport device can be changed in many different ways and adapted to the particular needs. The positioning and control of the slide (or other positioning) can be done in other ways.
  • a device for inserting transverse wires in a mesh welding machine is provided by the invention, which allows a high efficiency of the welding machine and is structurally simple.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wire Processing (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Positioniereinrichtung zum Positionieren von Querdrähten für eine Gitterschweissmaschine. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Einlegen von Querdrähten in eine Gitterschweissmaschine.
    • Stand der Technik
  • Gitterschweissmaschinen, welchen nacheinander Querdrähte zugeführt werden, um mit einer Reihe von beabstandeten Längsdrähten verschweisst zu werden, sind allgemein bekannt. Oft sollen die Querdrähte vor dem Schweissvorgang in einer vorgegebenen Querposition (relativ zu den Längsdrähten) positioniert werden. Durch eine genaue Positionierung kann beispielsweise erreicht werden, dass alle Querdrähte einen vorgegebenen seitlichen Überstand über die Längsdrähte haben bzw. bündig mit den Längsdrähten abschliessen. Ein Abschneiden von Querdrahtenden mit zu grossem Überstand anschliessend an den Schweissvorgang erübrigt sich somit. Eine Querpositionierung ist auch dann notwendig, wenn die Querdrähte mit unterschiedlichen Querpositionen angefördert werden oder bei der Herstellung komplexer Gitter, wenn unterschiedlich lange Querdrähte und/oder Querdrähte mit unterschiedlichen Querpositionen mit den Längsdrähten verschweisst werden sollen.
  • Es sind verschiedene Vorrichtungen zur Positionierung von Querdrähten bekannt:
  • Die EP 0 622 136 A1 (Michael R. Koch) offenbart eine Vorrichtung zur Herstellung von Bewehrungsgittern, mit welcher ermöglicht werden soll, dass die Querdrahtenden auf einer Seite automatisch und zuverlässig aufeinander ausgerichtet werden. Zu diesem Zweck ist an einer Querführung ein Anschlagelement verschiebbar angeordnet, wobei die Verschiebung beispielsweise mittels einer Spindel erfolgen kann. Das Anschlagelement ist zunächst zurückgezogen und wird nach Einbringen des Querdrahts zusammen mit diesem bis zu einer definierten, einstellbaren Position verschoben. In dieser Endposition wird der Querdraht mit den Längsdrähten verschweisst.
  • Mit dieser Vorrichtung können lediglich überstehende Enden aufeinanderfolgender Querdrähte auf einer Seite aufeinander ausgerichtet werden; weitergehende Positionierungen sind nicht vorgesehen. Die offenbarte Vorrichtung ist somit wenig flexibel. Mit ihr lässt sich zudem nur eine geringe Positionierungsgeschwindigkeit erreichen.
  • Die DE-OS 2 133 845 (EVG) zeigt eine Gitterschweissmaschine, welcher Querdrähte unterschiedlicher Länge zugeführt werden können. Zu diesem Zweck sind angetriebene Transportrollen zum Vorschub der Querdrähte vorgesehen, wobei der Antrieb mit einem Istwertgeber für die Querdrahtvorschublänge verbunden ist, so dass bei Erreichen der gewünschten Querdraht-Schweissposition die Transportrollen stillgesetzt werden können.
  • Die mit dieser Vorrichtung erreichbare Positionsgenauigkeit und mögliche Geschwindigkeit der Positionierung sind eingeschränkt. Die Vorrichtung ist zudem konstruktiv aufwändig.
  • Die EP 0 241 449 A1 (EVG) beschreibt eine Vielpunkt-Widerstandsschweissmaschine, mit welcher auch Gitter hergestellt werden können, die Querdrähte unterschiedlicher Länge aufweisen und die in beliebiger Querposition angeordnet sind. Zu diesem Zweck sind zwei Zuführeinrichtungen für Querdrähte vorgesehen, von welchen mindestens eine in einer Führung quer zum Vorschubweg der Längsdrähte verschiebbar ist.
  • Diese Vorrichtung ermöglicht die Positionierung von Querdrähten unterschiedlicher Länge. Falls aber aufeinanderfolgende Querdrähte derselben Länge in unterschiedlichen Querpositionen verschweisst werden sollen, ist eine Verschiebung der gesamten verschiebbaren Zuführeinrichtung notwendig, wodurch die erreichbare Geschwindigkeit stark eingeschränkt wird. Auch diese Vorrichtung ist konstruktiv aufwändig und zudem für eine grössere Zahl unterschiedlicher Querdrahtlängen nicht geeignet.
  • Die DE 30 25 320 C2 (Masamitsu Ishihara) zeigt eine Vorrichtung zum Zuführen von Stäben mit einem Vorschubglied, welches an einem Ende der Stäbe anliegt und entlang der Förderrichtung bewegbar ist. Am anderen Ende liegen die Stäbe an einem ebenfalls in Förderrichtung bewegbaren Anschlag an, der von einer Rückstellkraft in einer Ausgangsstellung gehalten ist und mit einer Messvorrichtung für die Position des Drahts gekoppelt ist. Der Anschlag ist an eine Kolbenstange gekoppelt, die in einem Zylinder einer pneumatischen Kolben-Zylinder-Einheit gleitet. Die Versorgung der Einheit mit Pressluft ist derart gesteuert, dass auf den Anschlag eine konstante Vorspannung aufgebracht wird.
  • Der Aufbau dieser Vorrichtung ist aufwändig. Sie ist zudem wenig flexibel, denn die Stäbe lassen sich nur in eine Richtung bewegen, und bei einer Änderung der Gittergeometrie sind Umbauten notwendig. Komplexe Gitter können damit nicht gefertigt werden.
    • Darstellung der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörende Positioniereinrichtung zum Positionieren von Querdrähten für eine Gitterschweissmaschine zu schaffen, welche einfach aufgebaut ist und eine präzise und schnelle Positionierung des Querdrahts sowie eine hohe Flexibilität in der Gitterherstellung ermöglicht.
  • Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung weist die Positionierungseinrichtung eine Führung auf zur Aufnahme eines der Querdrähte sowie zwei frei bewegliche Schieber zum Kontaktieren des in der Führung aufgenommenen Querdrahts an zwei gegenüberliegenden Stirnseiten. Die Schieber sind derart ausgebildet, dass der in einer beliebigen Empfangsposition in der Führung abgelegte Querdraht durch die Schieber entlang der Führung in eine beliebige, vorgegebene Abgabeposition bewegbar ist.
  • Durch die zwei frei beweglichen Schieber, zwischen welchen der Querdraht gehalten ist, sind präzise und schnelle Verschiebungen des Querdrahts in beide Querrichtungen möglich, im Gegensatz zu bekannten Lösungen mit einem festen (oder gefedert gelagerten) Anschlag und nur einem frei beweglichen, dem Anschlag gegenüber angeordneten Element. Durch zwei individuell steuerbare Schieber wird eine grosse Flexibilität bei der Querdrahtpositionierung ermöglicht, indem Querdrähte unterschiedlichster Länge in einer beliebigen Empfangsposition in der Führung erfasst und in eine beliebige Abgabeposition bewegt werden können. Weil die Schieber den Querdraht stirnseitig kontaktieren, ist die Positionierung zudem unabhängig vom Querschnitt des zu positionierenden Querdrahts. Dies verleiht der Einrichtung eine hohe Flexibilität und ermöglicht die Herstellung von komplexen Gittern. Weder bei einer Änderung der Empfangsposition noch bei einem Wechsel der Querdrahtlängen und/oder der Querdrahtdurchmesser ist eine Umrüstung der Einrichtung notwendig.
  • Um eine hohe Flexibilität sicherzustellen, sind die Schieber bevorzugt jeweils mindestens entlang im Wesentlichen der halben Länge der Führung frei beweglich. Eine maximale Flexibilität wird erreicht, wenn die Schieber entlang der gesamten Länge der Führung frei beweglich sind.
  • Im Weiteren kann eine derartige Einrichtung einfach auf einen zweibahnigen Betrieb umgerüstet werden. Falls in einer vorhandenen Gitterschweissmaschine zwei Gitter mit Breiten hergestellt werden sollen, welche sich höchstens zur maximalen Gitterbreite der Maschine summieren, so können parallel zwei Gitter nebeneinander gefertigt werden. Die erfindungsgemässe Einrichtung kann zu diesem Zweck auf einfache Weise modifiziert werden, indem an der entsprechenden Position der Führung zwischen den zu fertigenden Gittern ein feststehender zweiseitiger Anschlag montiert wird. Die Querstäbe der beiden Gitter können dann von den beiden seitlichen Schiebern jeweils bis an den festen Anschlag bewegt werden. Zwar gehen nach dieser Umrüstung möglicherweise einige weitere Vorteile der Erfindung verloren, insbesondere die Flexibilität der Querpositionierung wird eingeschränkt. Der übliche zweibahnige Betrieb auf einer Gitterschweissmaschine bleibt aber uneingeschränkt möglich.
  • Der Begriff "Querdraht" soll im Rahmen dieser Beschreibung stabartige, d. h. im Wesentlichen gerade Elemente mit im Wesentlichen konstantem Querschnitt umfassen, welche in der Gitterschweissmaschine mit mehreren Längsdrähten verschweisst werden, unabhängig von deren Querschnitt (es sind also insbesondere auch Querdrähte grösseren Querschnitts umfasst, welche auch als Querstäbe bezeichnet werden).
  • Mit Vorteil ist die Vorrichtung derart gesteuert, dass vor dem Einbringen des Querdrahts in die Führung beide Schieber in seitliche Anfangspositionen bewegt werden. Der Abstand der Schieber in diesen Anfangspositionen beträgt dabei eine Länge des einzubringenden Querdrahts zuzüglich einer maximalen erwarteten Positionstoleranz des Querdrahts. Die Schieber sind also derart positioniert, dass der Querdraht mit Sicherheit zwischen den beiden Schiebern in die Führung eingebracht wird. Gleichzeitig wird aber der notwendige Verschiebeweg der Schieber minimiert, was einerseits die benötigte Zeit und andererseits die mechanische Belastung der Schieber und ihres Betätigungsmechanismus verringert. Für die Bestimmung der Anfangspositionen wird eine maximale erwartete Querdrahtlänge herangezogen, d. h. die vorgegebene Querdrahtlänge zuzüglich einer maximalen erwarteten Längentoleranz.
  • Bei gewissen Querdrahtzuführungen kann die erfindungsgemässe Einrichtung so betrieben werden, dass die Schieber vor dem Einbringen des Querdrahts an die gegenüberliegenden seitlichen Enden der Führung bewegt werden, so dass jeder Querdraht, der an irgend einer Empfangsposition in die Führung eingebracht wird, an die vorgegebene Abgabeposition bewegt werden kann.
  • Die Steuerung der Einrichtung erfolgt durch eine Steuerungsvorrichtung, welche beispielsweise in der Maschinensteuerung der Gitterschweissmaschine integriert ist. Die Steuerungsvorrichtung wird insbesondere durch ein Computerprogrammprodukt kontrolliert, welche das hier beschriebene, erfindungsgemässe Verfahren zum Einlegen von Querdrähten zum Ablauf bringt.
  • Mit Vorteil sind die Schieber je an eine Servoachse gekoppelt. Dies erlaubt eine einfache, schnelle und äusserst präzise Steuerung der Positioniereinrichtung. Servoachsen lassen sich auf einfache Weise durch Computersteuerungen betätigen.
  • Bevorzugt erfolgt die Kopplung der Schieber an die Servoachsen über endlose Kopplungsmittel, insbesondere Zahnriemen. Diese sind leicht, kostengünstig und ermöglichen grosse Verschiebewege mit einer hohen Dynamik. Alternativ sind andere Kopplungsmittel vorgesehen, beispielsweise Spindeln.
  • Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform werden die Servoachsen durch einen Linearantrieb bzw. durch mehrere Linearantriebe gebildet. Diese ermöglichen eine hohe Positionsgenauigkeit und eine hohe Dynamik. Ausserdem werden die Anzahl beweglicher Teile und damit die Fehleranfälligkeit minimiert.
  • Mit Vorteil weist einer der Schieber einen federnd gelagerten Anschlag auf zum Ausgleich von Längentoleranzen der Querdrähte. Wie oben erwähnt, kann bei der anfänglichen Positionierung der Schieber den Längentoleranzen der Querdrähte dadurch Rechnung getragen werden, dass der anfängliche Schieberabstand um die erwartete maximale Toleranz vergrössert wird. Anschliessend werden die Schieber nach innen, d. h. aufeinander zu, verfahren, um den Querdraht zu kontaktieren und ihn anschliessend in die vorgegebene Position zu bewegen. Weist der Querdraht aufgrund von Längentoleranzen eine grössere Länge auf als vorgegeben, so kann bei festen Anschlägen mindestens einer der Schieber nicht mehr weiter verfahren werden, bevor er seine vorgegebene Zielposition erreicht. Der federnd gelagerte Anschlag kann diesen Restweg aufnehmen, so dass beide Schieber die vorgegebene Endposition erreichen können. Somit stossen die Schieber nicht am Querdraht an, sondern es wird nur die schwache rückwirkende Federkraft auf die Antriebe übertragen. Diese werden somit nicht übermässig belastet.
  • Die Endpositionen der Schieber werden bevorzugt so vorgegeben, dass sie der vorgegebenen Querdrahtlänge abzüglich der maximalen erwarteten Längentoleranz entsprechen. Der Federweg des federnd gelagerten Anschlags entspricht dann (mindestens) der doppelten maximalen Längentoleranz. Beim Positionieren eines Querdrahts korrekter Länge wird somit genau der halbe Federweg des Anschlags aufgebraucht. Sowohl etwas längere als auch etwas kürzere Querdrähte können präzis positioniert werden, ohne dass eine Anpassung der Steuerung notwendig ist.
  • Im einbahnigen Betrieb kann einer der Schieber den gefederten Anschlag aufweisen oder beide Schieber, abhängig davon, ob bei Drähten mit Unter- oder Überlänge die Drahtmitte oder ein bestimmtes Drahtende in einer vorgegebenen Position zu liegen kommen soll. Im zweibahnigen Betrieb (siehe oben) werden bevorzugt beide Schieber mit einem gefederten Anschlag ausgerüstet. Zweckmässigerweise sind die Schieber somit auswechselbar ausgebildet, so dass bei der Umrüstung auf den zweibahnigen Betrieb der Schieber ohne gefederten Anschlag ausgetauscht werden kann.
  • Alternativ sind die Anschläge der Schieber fest, und den Längentoleranzen wird auf andere Weise Rechnung getragen. Der Schieberantrieb selbst oder Kopplungsmittel zwischen dem Antrieb und den Schiebern können z. B. in der Lage sein, die Toleranz auszugleichen. Es kann auch der Kraftanstieg beim Kontaktieren des Querdrahts detektiert und die Schieber entsprechend gestoppt werden, oder die effektive Länge des Querdrahts wird durch Sensoren vor dem Ausführen der Schieberbewegung bestimmt und beim Bewegen der Schieber berücksichtigt.
  • Bevorzugt weist einer der Schieber einen Auslösemechanismus auf, welcher derart ausgebildet ist, dass bei einer vorgegebenen Auslösekraft auf den Schieber ein den Querdraht kontaktierendes Element ausgelöst, d. h. mechanisch vom Schieber getrennt, z. B. ausgeklinkt, wird. Dadurch wird vermieden, dass das Einbringen von übermässig langen Querdrähten zu Maschinenschäden, insbesondere zu Schäden der Positioniereinrichtung führen kann. Mit Vorteil ist der Auslösemechanismus mit einem federnd gelagerten Anschlag (wie oben beschrieben) kombiniert. Der federnd gelagerte Anschlag darf regelmässig zurückgestossen werden, während das Auslösen des Auslösemechanismus nur in sehr seltenen Fällen erfolgen darf, nämlich dann, wenn durch die Länge des eingebrachten Querdrahts ein reibungsloser weiterer Betrieb der Schweissmaschine ohnehin verunmöglicht würde.
  • Wiederum kann alternativ ein Auslösemechanismus vorgesehen werden, welcher an einer anderen Stelle der Positioniereinrichtung angeordnet ist. Der Kraftanstieg beim Kontaktieren des Querdrahts kann detektiert und der Verfahrenslauf entsprechend gestoppt werden, oder die effektive Länge des Querdrahts wird durch Sensoren vor dem Ausführen der Schieberbewegung bestimmt, so dass der Verfahrenslauf unterbrochen werden kann.
  • Die Führung ist mit Vorteil als in Querrichtung verlaufende Mulde ausgebildet. In dieser ist der Querdraht sicher gehalten und kann einfach, beispielsweise durch Schieber mit an die Mulde angepassten Anschlägen, in Querrichtung verschoben werden. Die Mulde definiert durch ihre Form eine Bereitstellungsposition, welche - unabhängig vom Querdrahtdurchmesser - durch den Bereich tiefster Lageenergie gegeben ist. Dadurch sind gewisse Toleranzen beim Einbringen des Querdrahts erlaubt, indem dieser aufgrund der Schwerkraft selbsttätig in diesen tiefsten Bereich der Mulde gelangt. Die Mulde muss nicht durchgehend ausgebildet sein, sondern kann beispielsweise durch mehrere muldenartige Tragelemente gebildet sein.
  • Alternativ ist die Führung als ebene, horizontale oder geneigte Fläche ausgebildet.
  • Eine Vorrichtung zum Einlegen von Querdrähten in eine Gitterschweissmaschine umfasst bevorzugt eine wie vorstehend beschriebene Positioniereinrichtung, welche von einer Schweissposition der Gitterschweissmaschine distanziert angeordnet ist.
  • Bei einigen der bekannten Gitterschweissmaschinen erfolgt die endgültige Querpositionierung der Querdrähte erst an der Schweissposition. Der Schweissvorgang kann somit erst stattfinden, wenn die Querpositionierung stattgefunden hat. Die Dauer eines Querdraht-Schweisszyklus wird also durch die benötigte Schweisszeit und zusätzlich die für die Querpositionierung benötigte Zeit bestimmt. Dadurch verringert sich bei herkömmlichen Gitterschweissmaschinen der Durchsatz. Die bekannten Lösungen erfordern zudem eine aufwändige und unhandliche Konstruktion, weil auf kleinem Raum sowohl die Schweisswerkzeuge als auch die Mittel zur Querpositionierung des Querdrahts untergebracht werden müssen.
  • Das Einbringen des Querdrahts in die von der Schweissposition distanzierte Positioniereinrichtung und die anschliessende Querpositionierung des in der Führung befindlichen Querdrahts können parallel zum Schweissvorgang eines vorhergehenden Querdrahts erfolgen und führen nicht zu einer Verlängerung des Schweisszyklus. Erst nach erfolgter Querpositionierung wird der Querdraht an die Schweissposition transportiert. Unmittelbar nach dem Einlegen des Querdrahts in die Schweissposition, d. h. nach dem Kontaktieren der mit dem Querdraht zu verschweissenden Längsdrähte, kann der Schweissvorgang ausgeführt werden. Dadurch wird der mögliche Durchsatz der Schweissmaschine erhöht.
  • Gleichzeitig ist es - ohne Verringerung der Kapazität - möglich, den Querdraht um eine grössere Querdistanz zu bewegen, ohne dass die Dynamik der Positioniereinrichtung erhöht werden muss. Der Querdraht kann also im Prinzip zunächst mit einer beliebigen Position auf der Führung abgelegt werden, worauf er in die vorgegebene Position bewegt wird. Somit werden an die vorgeordnete Zuführung für die Querdrähte keine hohen Anforderungen gestellt. Diese können entsprechend einfach und kostengünstig ausgeführt werden.
  • Die Vorrichtung zum Einlegen von Querdrähten umfasst ausserdem mit Vorteil eine Transportvorrichtung zum Transportieren des positionierten Querdrahts von der Führung in die Schweissposition, welche derart ausgebildet ist, dass die Querposition des Querdrahts während des Transports beibehalten wird. Somit bleibt eine präzise Positionierung des Querdrahts in der Führung auch während des Transports erhalten. Die Kombination der erfindungsgemässen Positioniereinrichtung mit einer derartigen Transportvorrichtung ermöglicht somit ein flexibles und äusserst präzises Positionieren der Querdrähte, ohne dass der Durchsatz der Gitterschweissmaschine beeinträchtigt wird.
  • Mit Vorteil umfasst die Transporteinrichtung einen beweglichen Greifer zum Ergreifen, Transportieren und Ablegen des Querdrahts. Dieser ist vorzugsweise in einer vertikalen Ebene beweglich, welche parallel zur Längsrichtung der Gitterschweissmaschine ist, und wird während des Transportvorgangs nicht aus dieser Ebene heraus verfahren. Der Greifmechanismus des Greifers ist zudem so ausgebildet, dass sich der Querdraht bezüglich des Greifers nicht in Querrichtung verschieben lässt, solange er vom Greifer erfasst ist. So ist sichergestellt, dass die Querposition des Querdrahts während des Ergreifens, Transportierens und Ablegens des Querdrahts beibehalten wird. Bevorzugt ist für das Einlegen der Querdrähte eine weitere Einrichtung vorgesehen. So kann sofort der nächste Querdraht der Führung zugeführt werden, sobald der Greifer einen in der Führung befindlichen positionierten Querdraht ergriffen und aus der Führung entnommen hat. Bevorzugt sind mehrere Greifer vorgesehen, welche den Querdraht entlang seiner Achse erfassen können.
  • Alternativ wird der Querdraht aus der Führung beispielsweise entlang einer schiefen Ebene zur Schweissposition transportiert, wobei die Positioniereinrichtung seitliche Begrenzungen für die schiefe Ebene umfasst, welche sicherstellen, dass während des Hinuntergleitens des Querdrahts keine Verschiebung in Querrichtung stattfinden kann. Als weitere Möglichkeit kann die Transporteinrichtung beispielsweise ein Förderband umfassen.
  • Bei geringeren Anforderungen an die Präzision der Querdrahtposition kann der in der Führung positionierte Querdraht auf andere Weise in die Schweissposition gebracht werden. Er kann beispielsweise aus der Führung entlang einer schräg nach unten verlaufenden Ebene frei in die Schweisslinie fallen.
  • Zum Ergreifen des Querdrahts greift der Greifer mit Vorteil in einen Zwischenraum zwischen zwei beabstandeten Abschnitten der (beispielsweise muldenartigen) Führung ein. Auf diese Weise kann der Greifer unbehindert von der Führung den Querdraht umfassen, diesen somit sicher ergreifen und aus der Führung entnehmen. Den Dimensionen des Greifers sind zudem geringere Anforderungen gestellt als wenn er zum Ergreifen des Querdrahts in eine durchgehende Führung eingreifen muss.
  • Zum Ergreifen eines Querdrahts werden üblicherweise mehrere Greifer eingesetzt, welche den Querdraht seiner Länge entlang an mehreren Stellen erfassen. Die Anzahl und damit auch die Anordnung der benötigten Greifer ist abhängig von der Länge, dem Querschnitt und dem Material des Querdrahts. Damit die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Einlegen von Querdrähten schnell an das zu verarbeitende Material angepasst werden kann, ist die Führung mit Vorteil durch mehrere, wahlweise entfernbare Abschnitte gebildet. An denjenigen Stellen, an welchen ein Greifer den Querdraht umgreifen soll, wird einer der Abschnitte ausgelassen bzw. entfernt, so dass ein Zwischenraum gebildet wird, dessen Ausmasse, das Eingreifen des Greifers zulassen. Weil im Betrieb grössere Zwischenräume nur dort vorhanden sind, wo sie auch wirklich benötigt werden, ergibt sich gleichzeitig eine optimale Aufnahme des Querdrahts in der Führung.
  • Die wahlweise entfernbaren Abschnitte der Führung sind bevorzugt mit einer Clipverbindung an einem Träger befestigbar. Dies ermöglicht eine einfache Konstruktion mit einer Mindestzahl von Befestigungsmitteln sowie ein einfaches und zeitsparendes Anbringen und Entfernen der Abschnitte. Die Clipverbindung kann so ausgebildet sein, dass der Abschnitt ohne Zuhilfenahme eines Werkzeugs am Träger befestigt oder von diesem entfernt werden kann.
  • Alternativ sind die einzelnen Abschnitte beispielsweise mit dem Träger verschraubt oder die Führung besteht aus mehreren fest angeordneten Segmenten, zwischen welchen jeweils ein ausreichend grosser Zwischenraum zum Eingreifen des Greifers ausgespart ist.
  • Für aufeinanderfolgende Querdrähte können abhängig von der Form des zu fertigenden Gitters und abhängig von der Länge der einzubringenden Querdrähte unterschiedliche Querpositionen vorgegeben werden. Dies erlaubt die Fertigung von Gittern, welche Querdrähte unterschiedlicher Länge und/oder mit einer unterschiedlichen Querpositionierung umfassen. Die Anfangsposition der Schieber wird in einem solchen Fall beispielsweise dadurch bestimmt, dass von. einer vorgegebenen Position der Mitte des Querdrahtes ausgegangen wird, wobei die Schieber beidseitig je die halbe Querdrahtlänge (mit Längentoleranz, siehe oben) zuzüglich die halbe maximale erwartete Positionstoleranz von der Mittenposition entfernt sind.
  • Alternativ ist die Vorrichtung so gesteuert, dass die Querposition der Drähte während eines Produktionsablaufs konstant vorgegeben ist.
  • Eine Gitterschweissmaschine mit einer erfindungsgemässen Positioniereinrichtung kann zwei oder mehr der Vorrichtung zum Einlegen der Querdrähte vorgeordnete Einrichtungen zum Bereitstellen von Querdrähten umfassen, wobei die Querpositionen dieser Einrichtungen unterschiedlich sind. Dank der flexiblen Positioniereinrichtung können die von den Einrichtungen in die Führung der Positioniereinrichtung eingebrachten Querdrähte unabhängig von ihrer Empfangsposition in beliebige vorgegebene Abgabepositionen bewegt werden. Dies ermöglicht vielerlei Konfigurationen einer Mehrzahl von Einrichtungen, sie können nicht nur hintereinander sondern beispielsweise auch in Querrichtung nebeneinander angeordnet werden, wodurch der Platzbedarf der Querdrahtzuführungen in der Maschinen-Längsrichtung vermindert werden kann.
  • Allgemein ist festzuhalten, dass mit der erfindungsgemässen Positioniereinrichtung die Anforderungen an die Querpositionierung der Querdrähte und damit an die Position von Einrichtungen zum Bereitstellen von Querdrähten gegenüber bekannten Lösungen deutlich herabgesetzt sind, so dass insbesondere eine genaue Justierung der querpositionsgebenden Elemente der Einrichtungen zum Bereitstellen der Querdrähte entfallen kann.
  • Eine Gitterschweissmaschine mit einer erfindungsgemässen Positioniereinrichtung kann weiter ein System zum Erzeugen der Querdrähte aus einem Drahtvorrat umfassen. Dieses ist der Vorrichtung zum Einlegen der Querdrähte vorgeordnet. Mittels dieses Systems werden die Querdrähte von einem Drahtvorrat, z. B. einer Drahtrolle, abgezogen, auf eine vorgegebene Länge zugeschnitten und schliesslich in die Führung der Positioniereinrichtung eingebracht. Darin werden sie anschliessend unabhängig von ihrer Querposition beim Einbringen an eine vorgegebene Querposition bewegt. Dies erlaubt einen einfachen und flexiblen Aufbau der Gitterschweissmaschine. Mit Vorteil ist das System zum Erzeugen der Querdrähte in der Lage, eine Sequenz von Querdrähten mit beliebigen Längen zu produzieren. So können beispielsweise runde Gitter (z. B. Grillgitter), bei welchen die Länge von Querdraht zu Querdraht zunächst zu- und dann wieder abnimmt einfach und ohne Materialverlust gefertigt werden.
  • Mit Vorteil ist das System zum Erzeugen der Querdrähte derart angeordnet, dass zugeschnittene Querdrähte unmittelbar vom System in die Führung zur Positionierung abgelegt werden. Dadurch erübrigt sich eine zusätzliche Einrichtung zum Einlegen der Querdrähte in die Führung, und der Verfahrensablauf wird optimiert. Die Positioniereinrichtung kann so gesteuert werden, dass die Querdrähte unabhängig von ihrer Länge immer am selben Ort "abgeholt" und anschliessend in die vorgegebene Querposition verschoben werden. Eine Schneidvorrichtung (Schere) des Systems zum Erzeugen der Querdrähte kann somit auch bei unterschiedlichen vorgegebenen Abgabepositionen aufeinanderfolgender Querdrähte stationär angeordnet bleiben. Weil die Position der verhältnismässig schweren Schere somit auch bei unterschiedlich langen und/oder unterschiedlich anzuordnenden Querdrähten während des Verfahrensablaufs nicht verändert werden muss, ist eine höhere Dynamik im Verfahrensablauf bei unverminderter Flexibilität möglich. Als System zum Erzeugen von Querdrähten zur Verwendung mit der erfindungsgemässen Gitterschweissmaschine geeignet ist beispielsweise das Draht-Richt- und -Abschneidesystem Syrocut der H. A. Schlatter AG, Schlieren, Schweiz.
  • Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1
    Eine Schrägansicht der erfindungsgemässen Positioniereinrichtung zum Positionieren von Querdrähten für eine Gitterschweissmaschine;
    Fig. 2
    einen vertikalen Querschnitt durch die Positioniereinrichtung parallel zur Längsachse der Gitterschweissmaschine;
    Fig. 3
    eine Schrägansicht eines Schiebers der Positioniereinrichtung mit einem federnd gelagerten Anschlag und einer Auslösevorrichtung;
    Fig. 4
    einen vertikalen Querschnitt durch die Positioniereinrichtung und eine Transporteinrichtung einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Einlegen von Querdrähten parallel zur Längsachse der Gitterschweissmaschine;
    Fig. 5A-D
    schematische Darstellungen des Verfahrensablaufs bei der Positionierung eines Querdrahts;
    Fig. 6A-F
    schematische Darstellungen des Verfahrensablaufs beim Positionieren von Querdrähten unterschiedlicher Länge;
    Fig. 7A-D
    schematische Darstellungen des Verfahrensablaufs beim Positionieren von direkt aus einem System zur Erzeugung von Querdrähten aus einem Drahtvorrat in die Führung abgelegten Querdrähten;
    Fig. 8
    eine Schrägansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Positioniereinrichtung mit einer Führung mit mehreren wahlweise entfernbaren Abschnitten; und
    Fig. 9
    einen vertikalen Querschnitt durch die zweite Ausführungsform der Positioniereinrichtung parallel zur Längsachse der Gitterschweissmaschine.
  • Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
    • Wege zur Ausführung der Erfindung
  • Die Figur 1 ist eine Schrägansicht der erfindungsgemässen Positioniereinrichtung zum Positionieren von Querdrähten für eine Gitterschweissmaschine. Die Figur 2 zeigt einen vertikalen Querschnitt durch die Positioniereinrichtung 100 mit der Führung 101 parallel zur Längsachse der Gitterschweissmaschine. Die längste Ausdehnung der Führung 101 erstreckt sich in Querrichtung (in Bezug auf die Gitterschweissmaschine). Die Führung 101 ist durch mehrere Muldenelemente 102.1...102.16 gebildet, welche gemeinsam eine sich in Querrichtung erstreckende Mulde 103 bilden, in welcher ein Querdraht aufgenommen werden kann. Die Muldenelemente 102.1...102.16 umfassen einen Muldenteil 106, in welchem die Mulde 103 ausgebildet ist, und einen schräg nach unten zur Mulde 103 gerichteten Führungsteil 107, auf welchem von einer vorgeordneten Zuführeinheit angeförderte Querstäbe in Richtung zur Mulde 103 gleiten können. Die Muldenteile 106 und die Führungsteile 107 der Muldenelemente 102.1...102.16 sind mit einem in Querrichtung verlaufenden Träger 108 verschraubt. Wie aus der Figur 2 sichtbar ist, hat die Mulde einen v-förmigen Querschnitt, wird also durch zwei zulaufende Wände 104, 105 gebildet, wovon die hintere Wand 104 annähernd vertikal ist und die vordere Wand 105 in einem Winkel von ca. 40° zur Vertikalen geneigt ist.
  • An beiden seitlichen Enden der Führung 101 sind Gehäuse 111, 112 der Positioniereinrichtung 100 angeordnet. Jedes der Gehäuse 111, 112 umfasst einen Servomotor 113, 114. Diese sind über um vertikale Achsen drehbare Antriebsscheiben mit je einem umlaufenden Zahnriemen 115, 116 gekoppelt. Die Umlenkscheiben für die Zahnriemen 115, 116 sind im dem Servomotor 113, 114 gegenüberliegenden Gehäuse 111, 112 um eine vertikale Achse drehbar angeordnet.
  • Parallel zu den Zahnriemen 115, 116 ist zwischen den Gehäusen 111, 112 eine Schiene 117 befestigt. Diese weist ein H-förmiges Profil auf mit Ausnehmungen auf der Ober- und Unterseite. Zwei Schieber 120, 140 sind auf der Schiene 117 in Querrichtung verfahrbar. Zu diesem Zweck weisen die Schieber 120, 140 (wie in der Figur 2 anhand des Schiebers 120 schematisch dargestellt) zwei gegenüberliegende Rollen 121, 122 auf, welche in den Ausnehmungen der Schiene 117 laufen. Der erste Schieber 120 ist am ersten Zahnriemen 115 befestigt, der zweite Schieber 140 am zweiten Zahnriemen 116.
  • Die Schieber 120, 140 sind schräg unterhalb vor der Mulde 103 angeordnet, d. h. zwischen der Führung 101 und der Schweissposition. Ausgehend vom Hauptteil 123 der Schieber 120, 140 erstreckt sich (wiederum dargestellt anhand des Schiebers 120) ein Anschlagteil 124 nach oben und nach hinten. Am Ende des Anschlagteils 124 ist ein Anschlag 125 ausgebildet, dessen Querschnitt passend in die Mulde 103 eingreift und so den im tiefsten Bereich der Mulde 103 befindlichen Querdraht 300 kontaktieren kann.
  • Die Figur 3 ist eine Schrägansicht eines Schiebers der Positioniereinrichtung mit einem federnd gelagerten Anschlag und einer Auslösevorrichtung. Der Schieber 120 umfasst wie erwähnt einen Hauptteil 123 und einen Anschlagteil 124 mit einem Anschlag 125. Der Anschlagteil 124 ist am Hauptteil 123 federnd gelagert. Zu diesem Zweck weist der Hauptteil 123 an einem Anschlussteil zwei Führungszapfen 126, 127 auf, welche bei montiertem Schieber 120 in Querrichtung orientiert sind. Der Anschlagteil 124 gleitet auf den beiden Führungszapfen 126, 127. Zu diesem Zweck weist er Gleitführungen 128, 129 auf, welche in einem Fussbereich des Anschlagteils 124 ausgeführt sind. Zwischen den Führungszapfen 126, 127 ist ein weiterer Zapfen 130 angeordnet, welcher in einem am Hauptteil 123 befestigten Klemmring gehalten ist und durch eine entsprechende Öffnung 131 des Anschlagteils 124 hindurchtritt. Auf der Aussenseite des Anschlagteils 124 und beabstandet zu diesem weist der Zapfen 130 einen Kopf 132 auf. Zwischen dem Kopf 132 und dem Anschlagteil 124 ist eine Schraubenfeder 133 auf dem Zapfen 130 gehalten.
  • Sobald eine gewisse Kraft auf die hintere Seite des Anschlags 125 wirkt, wird dieser gegen die Kraft der Schraubenfeder 133 bezüglich des Hauptteils 123 nach aussen gedrückt, wobei er auf den Führungszapfen 126, 127 gleitet. Dies ermöglicht eine Kompensation von unterschiedlichen Querdrahtlängen. Bei allzu langen Querdrähten, deren Überlänge den Federweg überschreitet oder bei anderen Störungen, die zu hohen Kräften auf den Anschlag 125 führen, wird der Anschlagteil 124 soweit nach aussen gedrückt, bis die Feder vollständig komprimiert ist und der Anschlagteil 124 direkt auf den Kopf 132 des Zapfens 130 drückt. Der Klemmring im Hauptteil 123 ist so ausgeführt, dass sich der Zapfen 130 bei einer gewissen Kraft vom Hauptteil 123 löst. Sobald dies geschehen ist, kann der Anschlagteil 124 weiter auf den Führungszapfen 126, 127 nach aussen gleiten, bis er sich von den Zapfen 126, 127 und somit vom Hauptteil 123 löst. Der Anschlagteil 124 wird bei grossen Kräften also ausgeklinkt, so dass die Kräfte nicht auf den Hauptteil 123 des Schiebers 120 und somit auch nicht über die Kopplungsmittel auf den Antrieb für den Schieber 120 wirken.
  • Die Figur 4 zeigt einen vertikalen Querschnitt durch die Positioniereinrichtung 100 und eine Transporteinrichtung 200 einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum Einlegen von Querdrähten parallel zur Längsachse der Gitterschweissmaschine. Die Transporteinrichtung 200 umfasst mehrere Greifer 201 mit zwei gegeneinander beweglichen, zangenartigen Greifbacken 202, 203, welche derart ausgebildet sind, dass der Querdraht 300 zwischen den Greifbacken 202, 203 ergriffen, während des Transports gehalten und am Ziel wieder freigegeben werden kann. Alle Greifer 201 sind an einem in Querrichtung verlaufenden Rohr 204 befestigt. Dieses ist durch mehrere parallel angeordnete und synchron betätigte Gelenkarm-Mechanismen (nicht dargestellt) gehalten. Der dargestellte Greifer 201 kann somit in der in der Figur 4 dargestellten Vertikalebene parallel zur Maschinenlängsrichtung bewegt werden. Auf die Gelenkarm-Mechanismen wird an dieser Stelle nicht näher eingegangen. Es existiert eine Vielzahl von Lösungen, die mittels des Rohrs 204 einen Transport der Greifer 201 und gegebenenfalls eine Rotation der Greifer 201 um eine Horizontalachse quer zur Transportebene ermöglichen. Zum Einsatz können beispielsweise Knickarm-Roboter (mit zwei oder mehr parallelen Drehachsen, z. B. übliche SCARA-Roboter) oder auch kartesische Roboter gelangen. Die Anzahl der in Querrichtung entlang des Rohrs 204 angeordneten Gelenkarm-Mechanismen wird abhängig von der Breite der Gitterschweissmaschine und damit von der Länge des Rohrs 204 gewählt. Bei typischen Gitterschweissmaschinen reichen drei parallel angeordnete Mechanismen aus. Bei schmalen Maschinen genügen zwei, bei breiten Maschinen sind vier oder mehr Mechanismen notwendig.
  • Der Greifer 201 weist eine geringe Ausdehnung in Querrichtung auf und kann deshalb zwischen die Muldenelemente 102.1...102.16 (siehe Figur 1) eingreifen und den in der Mulde 103 der Führung 101 eingelegten Querdraht wie in der Figur 4 dargestellt erfassen. Damit ein sicherer Transport gewährleistet ist, sind mindestens zwei, bevorzugt aber je nach Querdrahtlänge bis zu 8 oder mehr synchron gesteuerte Greifer 201 vorgesehen.
  • Nach dem Ergreifen des Querdrahts 300 durch die Greifer 201 wird dieser entlang eines Transportwegs 210 ohne Veränderung der Querposition zur Schweissposition 220 transportiert. Dort wird er auf die Längsdrähte 310 abgelegt. Unmittelbar anschliessend kann der Schweissvorgang stattfinden, indem obere Elektrode 221 nach unten, auf die Kreuzungsstellen zwischen dem Querdraht 300 und den Längsdrähten 310 sowie auf unterhalb der Schweissposition 220 angeordnete Gegenelektroden 222 zu bewegt werden, wonach solange ein Schweissstrom durch die Kreuzungsstellen geleitet wird, bis eine gewünschte Schweissung hergestellt ist. Der Querdraht 300 wird im weiteren Verlauf zusammen mit den Längsdrähten weiter transportiert.
  • Sobald der Querdraht 300 in der Schweissposition 220 abgelegt worden ist, kehrt der Greifer 201 wieder in die in der Figur 4 gezeigte Position zurück, um den nächsten Querdraht zu ergreifen, welcher inzwischen in der Mulde 103 in Querrichtung positioniert worden ist.
  • Die Figuren 5A-5D sind schematische Darstellungen des Verfahrensablaufs bei der Positionierung eines Querdrahts. Die Figur 5A zeigt die vorgegebene Positionierung eines Querdrahts 301 korrekter Länge sowie die Anfangsposition der Schieber 120, 140. Die Zuführvorrichtung ist derart ausgebildet, dass der Querdraht 301 mit einem maximalen Positionsfehler Δx neben der vorgegebenen Position in der Mulde 103 abgelegt wird. Die möglichen Drahtpositionen sind durch gestrichelte Linien angedeutet. Die maximal erwartete Abweichung in der Länge des Querdrahts beträgt ΔL. Es ist zu beachten, dass zur Verdeutlichung der erwartete Längenfehler der Querdrähte stark übertrieben dargestellt ist.
  • Die Schieber 120, 140 sind nun so positioniert, dass ein Draht maximaler Länge mit dem maximal erwarteten Positionsfehler noch zwischen den Schiebern 120, 140 zu liegen kommt, d. h. ihre Distanz vom vorgegebenen Mittelpunkt des zu positionierenden Querdrahts 301 beträgt (L+ΔL)/2 + Δx. Der gefederte Anschlag 125 des Schiebers 120 liegt dem entsprechenden Ende des Querdrahts 301 um den halben Federweg näher als der ungefederte Anschlag des anderen Schiebers 140 dem entgegengesetzten Querdrahtende.
  • Die Figur 5B zeigt nun einen in die Mulde 103 eingelegten, noch nicht positionierten Querdraht 302. Dieser ist (innerhalb der Längentoleranz) etwas länger als vorgegeben und befindet sich links von der vorgegebenen Position. Sobald der Querdraht 302 in die Mulde 103 eingelegt worden ist, werden die Schieber 120, 140 simultan mit derselben Geschwindigkeit nach innen auf die Querdrahtenden zu verfahren.
  • Wie in der Figur 5C dargestellt, erreicht der Anschlag des Schiebers 140 das ihm zugewandte Querdrahtende zuerst, worauf der Querdraht 302 vom Schieber 140 nach rechts verschoben wird. Die Endposition des ungefederten Schiebers 140 ist durch die vorgegebene Position des entsprechenden Endes eines Querdrahts korrekter Länge gegeben. Der Schieber 120 mit dem gefederten Anschlag 125 kompensiert die überschüssige Länge des Querdrahts 302, indem die Federmittel um mehr als den halben Federweg zusammengedrückt werden (Figur 5D). In dieser Position wird der Querdraht 302 durch den Greifer entnommen und anschliessend ohne Änderung der Querposition der Schweisseinrichtung zugeführt. Die Schieber 120, 140 können nach erfolgter Positionierung, vor oder nach dem Ergreifen des Querdrahts 302 durch den Greifer wieder nach aussen verfahren werden. Damit die komprimierte Feder des federnd gelagerten Anschlags 125 nicht zu einer Positionsänderung des Querdrahts 302 führt, wird zuerst der Schieber 120 mit dem gefederten Anschlag 125 zurückgezogen und erst mit einer gewissen Verzögerung der andere Schieber 140.
  • Die Figuren 6A-F sind schematische Darstellungen des Verfahrensablaufs beim Positionieren von Querdrähten unterschiedlicher Länge. Neben der Führung 101 mit den Schiebern 120, 140 und der parallel dazu beabstandet angeordneten Schweisseinrichtung 223 sind drei Querdrahtmagazine 401, 402, 403 zum Bereitstellen von Querdrähten unterschiedlicher Länge sowie eine der Führung 101 vorgeordnete Zuführeinrichtung 500 schematisch dargestellt. Die Zuführeinrichtung 500 wird durch ein Förderband gebildet mit quer zur Transportrichtung 501 angeordneten Rippen 502.1...502.9. Die Querdrahtmagazine 401, 402, 403 sind oberhalb der Zuführeinrichtung 500 angeordnet, wobei die zwei Querdrahtmagazine 401, 402 für kleine Querdrahtlängen quer zur Transportrichtung nebeneinander angeordnet sind. Das dritte Querdrahtmagazin 403 für lange Querdrähte befindet sich hinter den anderen Magazinen 401, 402.
  • In der in der Figur 6A dargestellten Situation sind bereits verschiedene Querdrähte 303, 304, 305, 306, 307 aus den Querdrahtmagazinen 401, 402, 403 in die Zuführeinrichtung 500 abgelegt worden. Dabei handelt es sich in dieser Reihenfolge um einen kurzen Querdraht 303, zwei mittlere Querdrähte 304, 305, wiederum einen kurzen Querdraht 306 und einen langen Querdraht 307. Die Querposition der Querdrähte 303...307 in der Zuführeinrichtung 500 entspricht der Querposition der entsprechenden Querdrahtmagazine 401, 402, 403 in Bezug auf die Zuführeinrichtung 500. Bevor der jeweils vorderste Querdraht, in Figur 6A der Querdraht 303, in die Führung 101 abgelegt wird, werden die Schieber 120, 140 in entsprechende Anfangspositionen bewegt (siehe oben).
  • Nach dem Ablegen des Querdrahts 303 in die Führung 101 (siehe Figur 6B) werden die Schieber 120, 140 so bewegt, dass der Querdraht 303 in der Führung 101 in die vorgegebene Abgabeposition transportiert wird; die Zuführeinrichtung 500 läuft kontinuierlich weiter (siehe Figur 6C). Sobald der Querdraht 303 durch die Transporteinrichtung (nicht dargestellt) aus der Führung 101 entnommen worden ist, werden die Schieber 120, 140 in eine der Länge und der Position des nächsten Querdrahts 304 angepasste Anfangsposition bewegt (Figur 6D).
  • Nach dem Ablegen des nächsten Querdrahts 304 in die Führung 101 (siehe Figur 6E) werden die Schieber 120, 140 wiederum so bewegt, dass auch dieser Querdraht 304 in seine vorgegebene Abgabeposition transportiert wird (siehe Figur 6F), aus welcher er durch die Transporteinrichtung entnommen und der Schweisseinrichtung 223 zugeführt werden kann.
  • Die in den Figuren 6A-F dargestellte Konfiguration soll lediglich ein Beispiel darstellen. Die Zahl und Anordnung der Magazine kann der Geometrie des herzustellenden Gitters sowie der Konstruktion der Zuführeinrichtung angepasst werden. Mehrere Magazine können auch übereinander angeordnet sein; weil die Schieber einen beliebig in die Führung eingebrachten Querdraht erfassen und positionieren können, werden an die Genauigkeit der Einlegeposition keine hohen Anforderungen gestellt.
  • Die Figuren 7A-D sind schematische Darstellungen des Verfahrensablaufs beim Positionieren von direkt aus einem System zum Erzeugen von Querdrähten in die Führung abgelegten Querdrähten. Das System 600 zum Erzeugen von Querdrähten aus einem Drahtvorrat ist seitlich neben der Führung 101 angeordnet, wobei die Schneidvorrichtung 601 des Systems 600 zum Abschneiden der Querdrähte so positioniert ist, dass abgeschnittene Querdrähte direkt aus dem System 600 in die Führung 101 abgelegt werden können. Die Querdrähte werden nach dem Abschneiden beispielsweise zunächst in einen Abwurfkanal des Systems 600 eingeschossen, welcher vertikal oberhalb der Führung 101 sowie parallel zur Führung 101 angeordnet ist. Nach Öffnen einer Klappe im Boden des Abwurfkanals fällt der darin befindliche Querdraht direkt in die Führung 101.
  • Vor dem Abschneiden werden, wie in der Figur 7A dargestellt, bei diesem Ausführungsbeispiel die Schieber 120, 140 unabhängig von der Länge der abzuschneidenden Querdrähte zunächst in Anfangspositionen nahe der beiden Enden der Führung 101 verfahren. Der abgeschnittene Querdraht 308 fällt nach dem Abschneiden aus dem Abwurfkanal in die Führung 101 zwischen die Schieber 120, 140. Er kann somit an seinen Stirnseiten erfasst und in eine vorgegebene Abgabeposition bewegt werden (Figur 7B). Aus dieser Abgabeposition wird er wiederum von der Transporteinrichtung (nicht dargestellt) entnommen und der Schweisseinrichtung 223 zugeführt.
  • Daraufhin werden die Schieber 120, 140 wiederum in ihre Anfangsposition an den Enden der Führung 101 bewegt (Figur 7C), so dass der nächste Querdraht 309 abgeschnitten werden kann. Auch dieser fällt nach dem Abschneiden aus dem Abwurfkanal unmittelbar in die Führung 101 und wird anschliessend durch die Schieber 120, 140 an die vorgegebene Abgabeposition bewegt. Wenn der Positionierungsvorgang beschleunigt werden soll, kann auch im Rahmen der hier dargestellten Ausführung der erste, auf der der Schneidvorrichtung 600 gegenüberliegenden Seite angeordnete Schieber 120 lediglich soweit nach aussen bewegt werden, dass der jeweils abzuschneidende Querdraht zwischen die Schieber 120, 140 abgelegt werden kann.
  • Die Figur 8 zeigt eine Schrägansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemässen Positioniereinrichtung mit einer Führung mit mehreren wahlweise entfernbaren Abschnitten. Die Figur 9 zeigt einen vertikalen Querschnitt durch diese zweite Ausführungsform, parallel zur Längsachse der Gitterschweissmaschine.
  • Die Führung 151 umfasst eine Reihe von wahlweise entfernbaren Muldenelementen 152, die gemeinsam eine sich in Querrichtung erstreckende Mulde 153 bilden, in welcher ein Querdraht aufgenommen werden kann. Die Muldenelemente 152 umfassen einen Muldenteil 156, in welchem die Mulde 153 ausgebildet ist, und einen schräg nach unten zur Mulde 153 gerichteten Führungsteil 157, auf welchem von einer vorgeordneten Zuführeinheit angeförderte Querstäbe in Richtung zur Mulde 153 gleiten können. Wiederum hat die Mulde einen v-förmigen Querschnitt, wird also durch zwei zulaufende Wände 154, 155 gebildet. Diese schliessen einen Winkel von knapp 90° ein.
  • Mit der Vorderseite eines Profilträgers 158 ist eine Halteplatte 159 verschraubt, die sich entlang des Profilträgers 158 und damit entlang der Führung 151 erstreckt. Entlang ihrer oberen, über den Profilträger 158 hinausragenden Kante weist die Halteplatte 159 mehrere Öffnungen 159a auf. An der Rückseite des Profilträgers 158 sind eine Reihe von Federelementen 160 befestigt. Diese weisen in einem ebenfalls über den Profilträger 158 hinaus ragenden Abschnitt eine durchgehende Öffnung 160a und an ihrem oberen, freien Ende einen Ausschnitt 160b auf.
  • Die einzelnen Muldenelemente 152 weisen an ihrer Unterseite eine Nase 152a auf, auf deren Vorderseite ein Vorsprung 152b ausgebildet ist (siehe Figur 9). Auf der Rückseite der Muldenelemente 152 ist ein weiterer Vorsprung 152c ausgebildet. Die Muldenelemente 152 können nun zwischen der Halteplatte 159 und jeweils einem der Federelemente 160 gehalten werden. Dabei greift der nach vorne gerichtete Vorsprung 152b an der Nase 152a auf der Unterseite des Muldenelements 152 in eine der Öffnungen 159a der Halteplatte ein, während der Vorsprung 152c an der Rückseite des Muldenelements 152 in die durchgehende Öffnung 160a des entsprechenden Federelements 160 eingreift. Ein Vorsprung 152d des Muldenelements 152 ist zudem im Ausschnitt 160b am freien Ende des Federelements 160 gehalten. Durch die drei Kontaktbereiche ist das Muldenelement 152 fest am Profilträger 158 gehalten.
  • Um ein Muldenelement 152 am Profilträger 158 anzubringen, wird es von oben zwischen die Halteplatte 159 und eines der Federelemente 160 eingeschoben, wobei das Federelement 160 unter Überwindung seiner Federkraft nach hinten gedrückt wird. Das Muldenelement 158 wird schliesslich mit seinen Vorsprüngen 152b, 152c in die Öffnungen 159a, 160a der Halteplatte 159 bzw. des Federelements 160 einschnappen. Es ist in der Folge durch die Federkraft des Federelements 160 am Profilträger 158 gehalten. Um ein Muldenelement 152 zu entfernen, wird es unter Überwindung der Federkraft nach hinten gedrückt, bis der Vorsprung 152b an der Nase 152a auf der Unterseite des Muldenelements 152 von der Öffnung 159a der Halteplatte 159 freikommt. Anschliessend kann das Muldenelement 152 nach oben und vorne bewegt und schliesslich entfernt werden.
  • Eine parallel zum Profilträger 158 und damit zur Führung 151 verlaufende Schiene 167 ist auf der Halteplatte 159 befestigt. Die entlang der Schiene 167 bewegbaren Schieber 120 entsprechen den vorstehend, im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform dargestellten. Auch bei der Transporteinrichtung ergeben sich keine Änderungen. Die Muldenelemente 152 werden derart am Profilträger 158 angeordnet, dass an den Positionen der Greifer der Transporteinrichtung jeweils ein Muldenelement 152 ausgelassen wird, d. h. einer der durch die Halteplatte 159 und die Federelemente 160 zur Verfügung gestellten Plätze bleibt leer.
  • Falls die Positionen der Greifer geändert werden sollen, z. B. weil Querdrähte eines anderen Längenbereichs zu verarbeiten sind, werden die Lücken mit Muldenelementen 152 besetzt, und an den neuen Stellen der Greifer entsprechend Muldenelemente 152 entfernt. Der Einsatzbereich der Führung mit wahlweise entfernbaren Muldenelementen ist nicht auf die vorliegende erfindungsgemässe Einrichtung mit zwei frei beweglichen Schiebern beschränkt. Diese Führung kann prinzipiell immer dann zum Einsatz kommen, wenn ein in einer Führung befindliches längliches Objekt mittels eines Greifers aus der Führung entnommen werden soll.
  • Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Details der Führung, der Positionier- und der Transporteinrichtung können auf unterschiedlichste Weise verändert und an die jeweiligen Bedürfnisse angepasst werden. Auch die Positionierung und Steuerung der Schieber (oder anderer Positioniereinrichtungen) kann auf andere Weise erfolgen.
  • Zusammenfassend ist festzustellen, dass durch die Erfindung eine Vorrichtung zum Einlegen von Querdrähten in eine Gitterschweissmaschine geschaffen wird, welche eine hohe Effizienz der Schweissmaschine ermöglicht und konstruktiv einfach aufgebaut ist.

Claims (23)

  1. Positioniereinrichtung zum Positionieren von Querdrähten für eine Gitterschweissmaschine mit einer Führung (101; 151) zur Aufnahme eines der Querdrähte (300, 301, 302) und zwei frei beweglichen Schiebern (120, 140) zum Kontaktieren des in der Führung (101; 151) aufgenommenen Querdrahts (300, 301, 302) an zwei gegenüberliegenden Stirnseiten, wobei die Schieber (120, 140) derart ausgebildet sind, dass der in einer beliebigen Empfangsposition in der Führung (101; 151) abgelegte Querdraht (300, 301, 302) durch die Schieber (120, 140) entlang der Führung (101; 151) in eine beliebige, vorgegebene Abgabeposition bewegbar ist.
  2. Positioniereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schieber (120, 140) je an eine Servoachse (113, 114) gekoppelt sind.
  3. Positioniereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung an die Servoachsen (113, 114) über endlose Kopplungsmittel (115, 116), insbesondere Zahnriemen, erfolgt.
  4. Positioniereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Servoachse durch einen Linearantrieb gebildet ist.
  5. Positioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Schieber (120) einen federnd gelagerten Anschlag (125) aufweist zum Ausgleich von Längentoleranzen der Querdrähte (300, 301, 302).
  6. Positioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Schieber (120) einen Auslösemechanismus (132) aufweist, welcher derart ausgebildet ist, dass bei einer vorgegebenen Auslösekraft auf den Schieber (120) ein den Querdraht (300, 301, 302) kontaktierendes Element (124) ausgelöst wird.
  7. Positioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (101; 151) als Mulde (103; 153) ausgebildet ist.
  8. Positioniereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (151) durch mehrere, wahlweise entfernbare Abschnitte (152) gebildet ist.
  9. Positioniereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wahlweise entfernbaren Abschnitte (152) der Führung (151) mit einer Clipverbindung (152b, 152c, 159, 160) an einem Träger (158) befestigbar sind.
  10. Vorrichtung zum Einlegen von Querdrähten in eine Gitterschweissmaschine, mit einer von einer Schweissposition (220) der Gitterschweissmaschine distanziert angeordneten Positioniereinrichtung (100) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8 zum Bewegen eines der Querdrähte (300, 301, 302) in eine vorgegebene Querposition.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Transporteinrichtung (200) zum Transportieren des positionierten Querdrahts (300, 301, 302) in eine Schweissposition (220) der Gitterschweissmaschine, wobei die Transporteinrichtung (200) derart ausgebildet ist, dass die Querposition des Querdrahts (300, 301, 302) während des Transports beibehalten wird.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (200) einen beweglichen Greifer (201) zum Ergreifen, Transportieren und Ablegen des Querdrahts (300, 301, 302) umfasst.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (201) zum Ergreifen des Querdrahts (300, 301, 302) in einen Zwischenraum zwischen zwei beabstandeten Abschnitten (102.1...102.16; 152) der Führung (101; 151) eingreift.
  14. Gitterschweissmaschine, umfassend eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13.
  15. Gitterschweissmaschine nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein System (600) zum Erzeugen der Querdrähte (308, 309) aus einem Drahtvorrat, welches der Vorrichtung zum Einlegen der Querdrähte vorgeordnet ist.
  16. Gitterschweissmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das System zum Erzeugen der Querdrähte (600) derart angeordnet ist, dass zugeschnittene Querdrähte (308, 309) unmittelbar in die Führung (101; 151) zur Positionierung abgelegt werden.
  17. Gitterschweissmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 16, gekennzeichnet durch mindestens zwei Einrichtungen (401, 402, 403) zum Bereitstellen von Querdrähten (303, 304, 305, 306, 307), welche der Vorrichtung zum Einlegen der Querdrähte vorgeordnet sind, wobei eine Querposition einer ersten der Einrichtungen (401) unterschiedlich ist von einer Querposition einer zweiten der Einrichtungen (402).
  18. Gitterschweissmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 17, mit einer Steuerungsvorrichtung, welche derart ausgebildet ist, dass sie die zwei bezüglich der Führung (101; 151) beweglichen Schieber (120, 140) zur Positionierung des Querdrahts (300, 301, 302) unabhängig voneinander mittels Servoantrieben (113, 114) bewegen kann, wobei vor einem Einbringen des Querdrahts (300, 301, 302) in die Führung (101; 151) beide Schieber (120, 140) in seitliche Anfangspositionen bewegt werden, so dass ein Abstand der Schieber (120, 140) einer Länge des einzubringenden Querdrahts (300, 301, 302) zuzüglich einer maximalen erwarteten Positionstoleranz (Δx) des Querdrahts (300, 301, 302) entspricht.
  19. Verfahren zum Einlegen von Querdrähten in eine Gitterschweissmaschine, wobei zum Positionieren eines der Querdrähte (300, 301, 302) in Querrichtung folgende Schritte ausgeführt werden:
    a) Einbringen eines der Querdrähte (300, 301, 302) in eine Führung (101; 151), wobei der Querdraht (300, 301, 302) eine beliebige Empfangsposition einnimmt; und
    b) Bewegen des in der Führung (101; 151) befindlichen Querdrahts (300, 301, 302) in eine vorgegebene Abgabeposition durch Verfahren zweier bezüglich der Führung (101; 151) frei beweglicher Schieber (120, 140), wobei ein erster der Schieber (120) eine erste Stirnseite des Querdrahts (300, 301, 302) kontaktiert und wobei ein zweiter der Schieber (140) eine der ersten Stirnseite gegenüberliegende zweite Stirnseite des Querdrahts (300, 301, 302) kontaktiert.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einbringen des Querdrahts (300, 301, 302) in die Führung (101; 151) beide Schieber (120, 140) in seitliche Anfangspositionen bewegt werden, wobei ein Abstand der in den Anfangspositionen befindlichen Schieber (120, 140) einer Länge des einzubringenden Querdrahts (300, 301, 302) zuzüglich einer maximalen erwarteten Positionstoleranz (Δx) des Querdrahts (300, 301, 302) entspricht.
  21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass für aufeinanderfolgende Querdrähte (300, 301, 302) abhängig von einer Form eines zu fertigenden Gitters und einer Länge der Querdrähte (300, 301, 302) unterschiedliche Querpositionen vorgegeben werden.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei die Querdrähte (308, 309) in einem System (600) zur Erzeugung von Querdrähten aus einem Drahtvorrat erzeugt und unmittelbar in die Führung (101; 151) zur Positionierung abgelegt werden, wobei auch bei unterschiedlichen vorgegebenen Abgabepositionen und/oder unterschiedlichen Längen aufeinanderfolgender Querdrähte (308, 309) keine Bewegung einer Schneidvorrichtung (601) des Systems (600) in Querrichtung erfolgt.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei der in der Führung (101; 151) positionierte Querdraht (300, 301, 302) derart in eine Schweissposition (220) der Gitterschweissmaschine bewegt wird, dass eine Querposition des Querdrahts (300, 301, 302) während des Transports beibehalten wird.
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