JP5820273B2 - 金属ストリップの溶接システム - Google Patents
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Description
・第一ストリップの尾部の通過
・第一ストリップの尾部の接合端を用意するための切断
・万力を用いた尾部の締め付け
・第二ストリップの頭部の供給
・第二ストリップの頭部の接合端を用意するための切断
・万力を用いた頭部の締め付け
・溶接される二つの縁又は端を近づけること
・前記端の溶接
・溶接経過を認識するための打ち抜き
・万力の開放
・溶接した接合部の側面切込み機への移送
・溶接した接合部の側面切込み
・溶接ストリップの牽引、及び新しい溶接サイクルの開始
・溶接ホイールによる抵抗溶接
・MIG/TIG溶接トーチによる溶接
・レーザー溶接
第一位置決め手段を用いて、第一ストリップの尾部を前記供給面に沿って第一切断位置に置く工程と;
第二位置決め手段を用いて、第二ストリップの頭部を前記第一切断位置に置く工程と;
作業機械のレーザーヘッドを用い、前記第一切断位置にて、第一ストリップの尾部部分及び第二ストリップの頭部部分を切断する工程と;
溶接ストリップを得るため、前記レーザーヘッドを用い、前記第一切断位置にて第一ストリップの尾部を第二ストリップの頭部に溶接する工程と;
前記溶接ストリップの接続部位が前記第一切断位置から前記供給面に沿って第二切断位置まで移動するように溶接ストリップを供給する工程と;
レーザーヘッドを前記長手方向軸に沿って前記第一切断位置から前記第二切断位置に平行移動させる工程と;
前記第二切断位置にあるレーザーヘッドを用いて、接続部位の端部にて溶接ストリップの側面に切込みを付ける工程と
を備える。
・前記検出手段を用い、供給面に対して、第一ストリップの尾部及び第二ストリップの頭部それぞれについての水平な対称面の位置を見つける工程と、第一ストリップの尾部及び第二ストリップの頭部それぞれについての垂直な対称面を見つける工程
・第一及び第二ストリップの上記垂直な対称面を整合させるように前記締め付け手段を第一軸Yに沿って平行移動させるため、及び/又は、第一及び第二ストリップの上記水平な対称面を前記供給面と共に整合させるように前記締め付け手段を第二軸Zに沿って平行移動させるため、検出手段によって制御される前記移動手段を用いて、第一ストリップの尾部及び第二ストリップの頭部それぞれについての第一及び/又は第二締め付け手段を移動させる工程
・第一ストリップの尾部及び第二ストリップの頭部が所定の溶接パラメータとの関連で適当な間隔を置いて配置されるため、前記移動手段を用いて、第一及び/又は第二締め付け手段を長手方向軸Xに沿って平行移動させる工程
複合されたレーザー切断溶接ヘッドの使用;
上記切断溶接ヘッドが取り付けられ、三つの軸x、y及びz上での移動範囲が広い線形ロボットの使用;
ストリップの頭部及び尾部の心合せ、誘導及び締め付けに必要な機械装置
が含まれる。
・信頼性
・接合部の品質
・投資及び管理の観点からの費用有効性
・柔軟性
・実行速度
C形構造体3であって、ストリップの供給方向に対して横方向に配置され、そのCの内側に二つのストリップの端部、即ち第一ストリップ11の尾部及び第二ストリップ10の頭部を切断するためのせん断機が付いているC形構造体と;
レーザー光源1であって、レーザー溶接ヘッド2又は溶接ヘッドが設けられ、構造体3と一体化しており、ストリップの幅のy方向に沿って移動できるレーザー光源と;
第二ストリップ10の頭部及び第一ストリップ11の尾部の心合せ誘導部4,4’と;
第二及び第一ストリップの頭部及び尾部をそれぞれ溶接システムに供給するための二つ一組の保持ロール5,5’と;
前記二つ一組の保持ロール5,5’の近くに配置されたループ又はバンド発生装置6,6’と;
第一ストリップ11の尾部の端部を把持するための万力9と;
第二ストリップ10の頭部の端部を把持するための万力8と;
第一及び第二ストリップの溶接により得られる、所謂、溶接ストリップの出力方向に配置された、機械的な側部切込み機又は端部トリミング装置7と
を備える。
・第一ストリップ11の尾部クロップ端部を切断するための、y軸に沿ったセグメントAB
・第二ストリップ10の頭部クロップ端部の切断位置に達するための、x軸に沿ったセグメントBC
・第二ストリップ10の頭部クロップ端部を切断するための、y軸に沿ったセグメントCD
・可能性のある、ストリップ11及び10の縁部の溶接位置に達するための、x軸に沿ったセグメントDE(セグメントCDが溶接位置にも対応する場合には不要な移動である)
・ストリップ11及び10の縁部を溶接するための、y軸に沿ったセグメントEF
・溶接接合部12の第一端部にて第一側部切込み又は半円形を作るための切断位置に達するための、x軸に沿ったセグメントFG(その間、該接合部は、位置13(EF)から位置14(GL)に供給されている)
・前記第一側部切込み又は半円形の切断を行うための、曲線経路GH
・溶接接合部12の第二端部にて第二側部切込み又は半円形を作るための切断位置に達するための、y軸に沿ったセグメントHI
・前記第二側部切込み又は半円形の切断を行うための、曲線経路IL
・次の第一ストリップ11の尾部クロップ端部の切断位置に達するための、x軸に沿ったセグメントLM
・新しい尾部クロップ端部の前記切断位置に達するための、y軸に沿った可能性のあるセグメントMA
2 レーザー溶接ヘッド
3 C形構造体
4 心合せ誘導部
4’ 心合せ誘導部
5 保持ロール
5’ 保持ロール
6 発生装置
6’ 発生装置
7 機械的な側部切込み機又は端部トリミング装置
7’ 上方ブレード
7’’ 下方ブレード
8 万力
9 万力
10 第二ストリップ
11 第一ストリップ
12 接合部
13 溶接位置
14 側部切込み位置
15 ロボット
16 レーザーヘッド
17 腕部
Claims (14)
- 長手方向軸(X)を規定する金属ストリップの供給面に沿った金属ストリップの溶接システムであって、
切断作業、溶接作業及び側部切込みを行うためのレーザーヘッド(16)を備える作業機械(15)であって、第一切断位置(13)において、第一ストリップ(11)の尾部部分及び第二ストリップ(10)の頭部部分を切断するための切断作業と、第一ストリップ(11)の尾部と第二ストリップ(10)の頭部とを溶接するための溶接作業との両方を行い、その結果、溶接ストリップが得られるように構成された、レーザーヘッド(16)を備える作業機械(15)と、
第一ストリップ(11)の尾部を前記供給面に沿って第一切断位置に置くように構成された第一位置決め手段(5’,4’,9)と、
第二ストリップ(10)の頭部を前記第一切断位置に置くように構成された第二位置決め手段(5,4,8)と
を備えてなり、
前記作業機械が、前記レーザーヘッド(16)を前記第一切断位置から前記長手方向軸(X)に沿って第二切断位置(14)に平行移動させるように構成されたロボット(15)であり、ここで、前記レーザーヘッド(16)は、前記ロボット(15)の腕部(17)に取り付けられており、長手方向軸(X)と、長手方向軸(X)に対し直角で且つ前記供給面上にある第一軸(Y)と、長手方向軸(X)と該供給面に対して直角の第二軸(Z)に沿って平行移動することが可能であり、それによって、前記レーザーヘッド(16)が、溶接ストリップが第二切断位置に達する際に溶接ストリップの接続部位(12)での側部切込みを行うことができることを特徴とする溶接システム。 - 供給面に対して、第一ストリップ(11)の尾部及び第二ストリップ(10)の頭部のそれぞれについての水平な対称面の位置を検出するための検出手段と、第一ストリップ(11)の尾部及び第二ストリップ(10)の頭部のそれぞれについての垂直な対称面の位置を検出するための検出手段とを備えることを特徴とする請求項1に記載の溶接システム。
- 前記第一位置決め手段(5’,4’,9)が、第一ストリップ(11)の尾部の、二つ一組の第一モーター駆動式ロール(5’)、第一心合せ誘導部(4’)及び第一締め付け手段(9)を備えることを特徴とする請求項2に記載の溶接システム。
- 前記第二位置決め手段(5,4,8)が、第二ストリップ(10)の頭部の、二つ一組の第二モーター駆動式ロール(5)、第二心合せ誘導部(4)及び第二締め付け手段(8)を備えることを特徴とする請求項3に記載の溶接システム。
- 第一及び/又は第二締め付け手段(9,8)を移動させるための移動手段であって、前記検出手段によって制御され、且つ、第一ストリップ(11)と第二ストリップ(10)の前記垂直な対称面を整合させるために第一軸(Y)に沿った前記締め付け手段の平行移動を可能にし及び/又は第一ストリップ(11)と第二ストリップ(10)の前記水平な対称面を前記供給面と整合させるために第二軸(Z)に沿った前記締め付け手段の平行移動を可能にするように構成された移動手段を備えることを特徴とする請求項4に記載の溶接システム。
- 前記移動手段は、第一ストリップ(11)の尾部及び第二ストリップ(10)の頭部が所定の溶接パラメータについて適当な間隔を置いて配置されるために、第一締め付け手段(9)及び/又は第二締め付け手段(8)を長手方向軸(X)に沿って平行移動することができることを特徴とする請求項5に記載の溶接システム。
- 第一切断位置におけるストリップの前記頭部及び前記尾部の位置決め工程において、第一ストリップ(11)及び第二ストリップ(10)をそれぞれ前記供給面に対して上昇させるためのループ発生装置(6,6’)を備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の溶接システム。
- 二つ一組の平坦化ロールを備えており、該平坦化ロールは、レーザーヘッド(16)と一体化して移動可能であり、溶接ストリップの接続部位(12)を薄板状にするように構成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の溶接システム。
- レーザーヘッド(16)の移動を制御するための制御手段を備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の溶接システム。
- 前記制御手段が、長手方向軸(X)、第一軸(Y)及び第二軸(Z)に沿ったロボット(15)の腕部(17)の移動を制御する電気モーターに直接接続されているエンコーダーを備えることを特徴とする請求項9に記載の溶接システム。
- 長手方向軸(X)を規定する金属ストリップの供給面に沿った金属ストリップの溶接方法であって、請求項1〜10のいずれかに記載の溶接システムを用いて実施でき、
第一位置決め手段(5’,4’,9)を用いて、第一ストリップ(11)の尾部を前記供給面に沿って第一切断位置に置く工程と、
第二位置決め手段(5,4,8)を用いて、第二ストリップ(10)の頭部を前記第一切断位置に置く工程と、
作業機械(15)のレーザーヘッド(16)を用い、前記第一切断位置にて、第一ストリップ(11)の尾部部分及び第二ストリップ(10)の頭部部分を切断する工程と、
溶接ストリップを得るため、前記レーザーヘッド(16)を用い、前記第一切断位置にて第一ストリップ(11)の尾部と第二ストリップ(10)の頭部とを溶接する工程と、
前記溶接ストリップの接続部位(12)が前記第一切断位置(13)から前記供給面に沿って第二切断位置(14)に移動するように溶接ストリップを供給する工程と、
レーザーヘッド(16)を前記長手方向軸(X)に沿って前記第一切断位置(13)から前記第二切断位置(14)に平行移動させる工程と、
前記第二切断位置(14)にあるレーザーヘッド(16)を用いて、接続部位(12)の端部にて溶接ストリップの側部切込みを行う工程と
を備えることを特徴とする溶接方法。 - 溶接工程を行う前に、検出手段を用い、供給面に対して、第一ストリップ(11)の尾部及び第二ストリップ(10)の頭部のそれぞれについての水平な対称面の位置を検出すること、第一ストリップ(11)の尾部及び第二ストリップ(10)の頭部のそれぞれについての垂直な対称面の位置を検出することを備えることを特徴とする請求項11に記載の溶接方法。
- 溶接工程を行う前に、第一ストリップ(11)と第二ストリップ(10)の前記垂直な対称面を整合させるように締め付け手段を長手方向軸(X)に対し直角で且つ前記供給面上にある第一軸(Y)に沿って平行移動させるため、及び/又は、第一ストリップ(11)と第二ストリップ(10)の前記水平な対称面を前記供給面と整合させるように締め付け手段を長手方向軸(X)及び供給面に対して直角な第二軸(Z)に沿って平行移動させるため、前記検出手段によって制御される移動手段を用いて、第一ストリップ(11)の尾部及び第二ストリップ(10)の頭部のそれぞれについての第一及び/又は第二締め付け手段(9,8)を移動させることを備えることを特徴とする請求項12に記載の溶接方法。
- 溶接工程の前に、第一ストリップ(11)の尾部及び第二ストリップ(10)の頭部が所定の溶接パラメータに従って適当に間隔を置いて配置されるため、前記移動手段を用いて、第一締め付け手段(9)及び/又は第二締め付け手段(8)を長手方向軸(X)に沿って平行移動させることを特徴とする請求項13に記載の溶接方法。
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