AT393244B

AT393244B - Schweissmaschine zum schweissen von kunststoffprofilen, insbesondere fenster- oder tuerrahmenprofile

Info

Publication number: AT393244B
Application number: AT2268/89A
Authority: AT
Original assignee: Actual Anlagen Maschinen Und W
Priority date: 1989-09-29
Filing date: 1989-09-29
Publication date: 1991-09-10
Also published as: ATA226889A

Description

AT 393 244 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schweißmaschine zum Schweißen von Kunststoffprofilen, insbesondere Fenster- oder Türrahmenprofile, mit wenigstens einem zwei relativ zueinander in einer Aufspannebene verschiebbare Profilaufspanneinheiten aufweisenden Schweißkopf, welche Aufspanneinheiten seitliche Halter zur lösbaren Aufnahme den Profilaußenseiten zugeordneter Beilagen besitzen, wobei für die Beilagen ein Beilagenmagazin und eine Wechseleinrichtung vorgesehen sind, die parallel zur Aufspannebene hin- und herbewegbare, an den im Magazin einsteckbaren Beilagen ansetzbare Greifer auf weist.

Solche Schweißmaschinen zum Stumpfschweißen von Profilen aus thermoplastischen Kunststoffen gibt es bereits in Einkopf-, Zweikopf-, Vier- und Sechskopfausführung, um jeweils zwei oder mehrere Profile gleichzeitig verschweißen zu können, da sich pro Schweißkopf nur zwei Profile miteinander verbinden lassen. Diese Profile werden in den Profilaufspanneinheiten festgeklemmt und durch entsprechendes Verschieben dieser Aufspanneinheiten stimseitig an einen Heizspiegel bis zum Anschmelzen angedrückt, worauf dann nach Entfernen des Heizspiegels die plastifizierten Profilstimflächen zusammengepreßt werden. Um hier eine sauber ausgebildete Schweißnaht zu erhalten, ist es notwendig, neben den die Schweißnaht begrenzenden Begrenzungsmessem an der Profiloberseite Beilagen für die Profilaußenseiten vorzusehen, die den Profilaußenseiten angepaßt sind und verhindern sollen, daß beim Zusammenfügen der Profilstimflächen das erweichte Material nach außen gedrückt wird, was ein aufwendiges Eckenputzen mit sich brächte und dann nach einem solchen Eckenputzen zu einer beträchtlichen Schwächung der Eckenfestigkeit führen könnte. Da diese Beilagen an die jeweils zu verschweißenden Profile möglichst genau angepaßt sein sollen, ist häufig ein Wechsel dieser Beilagen erforderlich, um beispielsweise auf einer Schweißmaschine Stock- und Flügelrahmen eines Fensters herzustellen. Um nun diese Beilagen nicht hündisch wechseln zu müssen, was vor allem bei Mehrkopfschweißmaschinen wegen der Mehrzahl der Beilagen recht arbeits- und zeitintensiv wäre, wurde gemäß der DE-OS 37 36 768 bereits vorgeschlagen, den Aufspanneinheiten ein Beilagenmagazin und eine Wechseleinrichtung zum automatischen Beilagenwechseln zuzuordnen. Dabei bilden aber die Wechseleinrichtung und das Magazin jeweils eine Funktionseinheit, so daß für jede Aufspanneinheit eine eigene Wechseleinrichtung und ein eigenes Magazin vorzusehen sind und dieses automatische Beilagenwechseln mit einem beträchtlichen Bau- und Konstruktionsaufwand verbunden ist

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und eine Schweißmaschine der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die in aufwandsarmer Weise ein rationelles Wechseln der Beilagen unabhängig von der Zähl der Schweißköpfe erlaubt

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Wechseleinrichtung für die in zur Aufspannebene normalen Halterungsnuten einsteckbaren Beilagen aus einem profilseitig neben dem Schweißkopf bzw. zwischen den Schweißköpfen von dem unterhalb der Aufspannebene angeordneten Beilagenmagazin bis über diese Aufspannebene hinaus hochfahrbaren Manipulator besteht, der die von einer Grundstellung zu den Haltern hin in eine Arbeitsstellung querbewegbaren Greifer aufnimmt, wobei das Beilagenmagazin wahlweise in eine Übergabeposition bringbare Beilagen-Aufnahmen bildet, deren Anordnung in der Übergabeposition relativ zum Manipulator an die Halteranordnung der sich in einer Wechselposition befindenden Aufspanneinheiten angepaßt ist. Es gibt daher nur eine gemeinsame Wechseleinrichtung für alle Schweißköpfe und sie erlaubt ein automatisches Beilagenwechseln gleichzeitig an allen vorhandenen Aufspanneinheiten, so daß ein schnelles und auch einwandfreies Umrüsten der Schweißmaschine zum Schweißen unterschiedlicher Profile gewährleistet ist. Zum Wechseln der Beilagen wird der Manipulator der Wechseleinrichtung aus seiner Warteposition unterhalb der Aufspannebene mit in Grundstellung liegenden Greifern zwischen den Schweißköpfen hindurch über die Aufspannebene hochgefahren, so daß nun die Greifer bei geöffneten Aufspanneinheiten in ihrer Arbeitsstellung von oben an den Beilagen angesetzt werden können. Mittels der Greifer lassen sich die Beilagen aus den Halterungsnuten herausheben, die Greifer fahren dann in die Grundstellung zurück und können damit wieder zwischen den Schweißköpfen hindurch nach unten zum Beilagenmagazin gelangen, wo sie die Beilagen in die vorhandenen leeren Aufnahmen einsetzen und nach einem entsprechenden Verschieben der Aufnahmen neue Beilagen den nun in die Übergabeposition gebrachten Aufnahmen entnehmen. Der Manipulator fährt hierauf hoch und die neuen Beilagen lassen sich wieder in die Halter der Aufspanneinheiten von oben einsetzen. Da der Manipulator den Aufspanneinheiten entsprechend viele Greifer tragen kann und sich die Entnahme- und Wechselvorgänge für die einzelnen Aufspanneinheiten gleichzeitig durchführen lassen, kommt es auf rationelle Weise zu einem einheitlichen Wechsel aller Beilagen der Schweißmaschine, und zwar unabhängig von der Zahl der Schweißköpfe. Da das Beilagenmagazin in seiner Übergabeposition die Beilagen-Aufnahmen in einer den Haltern der Aufspanneinheiten angepaßten Anordnung bereithält, sind von den Greifern im Bereich der Aufspanneinheiten die gleichen Bewegungsvorgänge durchzuführen wie im Bereich des Beilagenmagazins, so daß sich eine verhältnismäßig aufwandsarme Konstruktion für die Wechseleinrichtung ergibt, die auch problemlos zu steuern ist.

Umfaßt das Beilagenmagazin der Zahl der Schweißköpfe entsprechend viele, die Aufnahmen tragende Magazinteller, Magazinbänder od. dgl., die synchron antreibbar sind und gleichzeitig jeweils zwei Aufnahmen in die Übergabeposition bringen, kommt es zu einem Magazin mit hohem Speichervermögen, wobei die einzelnen Magazinteller bzw. -bänder so aufeinander abgestimmt sind, daß durch einen schrittweisen Antrieb jeweils Aufnahmepaare nacheinander in die Übergabeposition gelangen, in der sie die den Haltern der Aufspanneinheiten entsprechende, gegenseitig lagerichtige Anordnung ergeben. -2-

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Umfaßt das Beilagenmagazin Magazinbänder, Magazinplatten od. dgl., die jeweils mit Aufnahmen für die Beilagen der Aufspanneinheiten zweier Schweißköpfe bestückt sind und diese auch jeweils gleichzeitig in die Übergabeposition bringen, können die Beilagen für zwei Schweißköpfe auf einem gemeinsamen Magazinband od. dgl. untergebracht sein, wobei diese Beilagen dann auch gleichzeitig in der Übergabeposition sein müssen. 5 Vorteilhaft ist es weiters, wenn erfindungsgemäß die auf einem Querschlitten des Manipulators sitzenden Greifer aus einem Paar einander entgegengerichteter, gegensinnig bewegbarer Greiferhaken bestehen, denen hinterschnittene Ausnehmungen der Beilagen zugeordnet sind. Durch diese Greiferhaken kommt es zu einem funktionssicheren Hantieren der Beilagen, wobei die Greiferbetätigung über einfache Stelltriebe durchführbar ist

Sitzen die Greifer für die Beilagen zweier benachbarter Schweißköpfe auf einem gemeinsamen Querschlitten, 10 kann die Querbewegung der Greifer gegenüber dem Manipulator vereinheitlicht werden und es kommt zu einer Verringerung des Aufwandes und Platzbedarfes.

Um die in den Halterungsnuten sitzenden Beilagen vor einer unerwünschten Verschiebung oder gar einem Herausfallen zu schützen, sind in den Halterungsnuten Halterungsmagnete zur Sicherung der Beilagen vorgesehen, wodurch aber die Lösbarkeit der Verankerung unbehindert bleibt 15 Eine zweckmäßige Verankerung der Beilagen ergibt sich dadurch, daß die Halterungsnuten T-förmigen Querschnitt besitzen und die Beilagen mit entsprechenden T-Steinen in diese Halterungsnuten einsetzbar sind, wobei sich die T-Steine über Stellexzenter an den Beilagen abstützen. Die Beilagen können durch bloßes Einschieben der T-Steine in die Halterungsnuten eingesetzt und genauso aus diesen Halterungsnuten wieder herausgehoben werden, was den Wechselvorgang durch eine einfache Senk- und Hebebewegung ermöglicht. Um 20 dabei die Beilagen in Längsrichtung der Profile feinjustieren zu können, gibt es eine Abstützung der T-Steine durch Stellexzenter, so daß durch Verdrehen der Exzenter eine entsprechende Lageverstellung der Beilagen gegenüber den Halterungsnuten möglich ist. ln der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand rein schematisch veranschaulicht, und zwar zeigen

Fig. 1 und 2 eine erfindungsgemäße Schweißmaschine in Draufsicht bzw. Stimansicht, 25 Fig. 3 den Manipulator zum Wechseln der Beilagen dieser Schweißmaschine in teilgeschnittener

Seitenansicht größeren Maßstabes, die

Fig. 4 bis 7 vier Ausführungsbeispiele eines der Schweißmaschine zugehörigen Beilagenmagazins jeweils in Draufsicht sowie die

Fig. 8 und 9 eine Beilage für diese Schweißmaschine in teilgeschnittener Draufsicht und Vorderansicht 30 Eine Schweißmaschine (1) weist vier auf einem Maschinengestell (2) angeordnete Schweißköpfe (3) mit jeweils zwei relativ zueinander verschiebbaren Profilaufspanneinheiten (4) auf, welche Aufspanneinheiten (4) eine gemeinsame Aufspannebene für die miteinander zu einem Rahmen zu verschweißenden Kunststoffprofile bestimmen und zur Ausbildung sauberer Schweißnähte seitliche Halter (5) zur Aufnahme den Profilaußenseiten zugeordneter Beilagen (6) besitzen. Diese Beilagen (6) sind mittels eines T-Steines (7) in eine entsprechend T-35 förmige, zur Aufspannebene normal verlaufende Halterungsnut (8) der Halter (5) von oben lösbar eingesetzt und werden mit Halterungsmagneten (8a) innerhalb des Halters (5) fixiert

Zum automatischen Wechseln der Beilagen (6), die ja an die jeweiligen Profile angepaßt sein müssen, gibt es eine Wechseleinrichtung (9), die aus einem von einem Beilagenmagazin (10) unterhalb der Schweißköpfe (3) mittig zwischen den Schweißköpfen hindurch bis über die Aufspannebene hinaus hochfahrbaren Manipulator 40 (11) besteht, welcher Manipulator (11) querverschiebbare Greifer (12) zum Ansetzen an die Beilagen (6) aufweist. Das Beilagenmagazin (10) kann mit unterschiedlichen Beilagenträgem (10a) und Beilagen-Aufnahmen (13) ausgerüstet sein, wobei die Aufnahmen (13) durch entsprechendes Bewegen der Beilagenträger (10a) in eine Übergabeposition (14) gebracht werden können, in der die Aufnahmen (13) jeweils relativ zum Manipulator (11) in ihrer Anordnung den Haltern (5) der in einer entsprechenden Wechselposition sich 45 befindenden Aufspanneinheiten (4) angepaßt sind, so daß der Manipulator (11) durch gleichartige Bewegungen seiner Greifer sowohl die Halter (5) der Aufspanneinheiten als auch die Aufnahmen (13) des Beilagenmagazins (10) erreichen kann. Außerdem sind die Aufnahmen (13) der Beilagenträger (10a) ähnlich wie die Halter (5) der Aufspanneinheiten (4) mit normal zur Aufspannebene verlaufenden Halterungsnuten (15) zum Einsetzen der T-Steine (7) der Beilagen (6) ausgestattet, wodurch sich das Manipulieren mit den Beilagen (6) vereinfacht 50 Der Manipulator (11) besteht aus einer über einen Elektroantrieb (16) od. dgl. Hubtrieb hin- und herverschiebbaren Plattform (17), an der in Richtung zweier benachbarter Schweißköpfe (3) von einer Grundstellung in eine Arbeitsstellung ausfahrbare Querschlitten (18) geführt sind (Fig. 3, linke bzw. rechte Seite). Diese Querschlitten (18) tragen an ihrer Unterseite als Greifer (12) jeweils ein Paar einander entgegengerichteter und gegensinnig bewegbarer Greiferhaken (12a), zu deren Betätigung Stelltriebe (12b) 55 vorgesehen sind. Bei vier Schweißköpfen (3), wie sie beim dargestellten Ausführungsbeispiel vorhanden sind, genügen zwei gegengleich geführte Querschlitten (18), die jeweils vier Greifer (12) für die vier Beilagen (6) der vier Aufspanneinheiten (4) der ihnen zugeordneten zwei Schweißköpfe (3) tragen. Zum Ergreifen der Beilagen mittels der Greiferhaken (12a) sind in den Beilagen (6) an der Oberseite hinterschnittene Ausnehmungen (19) vorgesehen, so daß durch einfache Bewegungen der Greiferhaken (12a) die Beilagen (6) erfaßt und 60 mitgenommen bzw. freigegeben werden können.

Sollen nun die in der Schweißmaschine (1) eingesetzten Beilagen (6) gewechselt werden, um die Maschine zum Schweißen anderer Profile umzurüsten, werden die Schweißköpfe (3) in ihre Grundstellung verfahren und -3-

Claims

AT 393 244 B die Aufspanneinheiten (4) durch Zurückfahren geöffnet, was der Wechselposition entspricht (Fig. 1). Nun wird der Manipulator (11) angehoben, bis er zwischen den Schweißköpfen (3) hindurchragt und mit seinen Greifern (12) oberhalb der Aufspannebene liegt. Durch Querbewegung der Querschlitten (18) in die Arbeitsstellung werden dann die Greifer (12) in eine Lage oberhalb der Ausnehmungen (19) der Beilagen (6) gebracht und der Manipulator abgesenkt, bis die Greiferhaken (12a) in die Ausnehmungen (19) eingreifen und durch Beaufschlagen der Stelltriebe (12b) einhaken (Fig. 3, rechter Schlitten). Da die Plattform (17) des Manipulators (11) mit ihren beiden Querschlitten (18) und den entsprechenden Greifern (12) alle acht Beilagen der Aufspanneinheiten (4) erfaßt, können nun durch erneutes Hochfahren des Manipulators alle Beilagen (6) gleichzeitig aus den Haltern (5) herausgehoben werden, worauf durch Einziehen der Querschlitten (18) in die Grundstellung der Manipulator wieder zwischen den Schweißköpfen (3) hindurch zum Beilagenmagazin (10) zurückfahren kann, wo er die Beilagen in die leeren, sich in Obemahmeposition (14) befindenden Aufnahmen (13) einsetzt. Die Greifer öffnen, der Manipluator zieht die Greifer hoch und wartet, bis das Beilagenmagazin durch entsprechendes Bewegen der Beilagenträger (10a) den gewünschten Satz neuer Beilagen (6) in die Übergabeposition bringen. Nun erfaßt der Manipulator durch Absenken der Plattform (17) und Betätigen der Greifer (12) die neuen Beilagen (6), hebt sie aus den Aufnahmen (13) heraus und fährt zwischen die Schweißköpfe (3) hoch, um durch entsprechendes Querbewegen der Querschlitten (18) und kurzes Absenken die neuen Beilagen (6) wieder in die Halter (5) der Aufspanneinheiten (4) einzusetzen. Nach Öffnen der Greifer, Hochfahren des Manipulators, Einziehen der Querschlitten und Zurückfahren des Manipulators in die Ausgangstellung unterhalb der Schweißköpfe ist der Wechselvorgang der Beilagen (6) beendet und die Schweißmaschine (1) wieder voll einsatzbereit. Um Beilagen in gewünschter Menge vorrätig zu haben und diese Beilagen auch in entsprechender Anordnung in Übergabeposition dem Manipulator darbieten zu können, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Beilagenträger (10a) des Beilagenmagazins (10) auszubilden und mit den Aufnahmen (13) zu versehen. Wie in den Ausführungsbeispielen nach Fig. 2 und 4 angedeutet, können die Träger als Magazinteller (20) vorgesehen sein, die über Kettentriebe (21) synchron antreibbar sind und jeweils gleichzeitig die entsprechenden Beilagen bzw. Aufnahmen (13) in die Übergabeposition (14) bringen. Jedem Schweißkopf (3) ist dabei ein eigener Magazinteller (20) zugeordnet und jeder Magazinteller (20) nimmt paarweise den Aufspanneinheiten eines Schweißkopfes zugehörende Beilagen (6) auf, die gemeinsam in die Übergabeposition (14) kommen. Statt der Magazinteller können, wie in Fig. 5 angedeutet, auch Magazinbänder (22) als Beilagenträger vorgesehen sein, wodurch die Kapazität des Magazins gesteigert werden kann. Auch hier gibt es für jeden Schweißkopf ein eigenes Magazinband, die zusammen den für einen Beilagenwechsel erforderlichen Satz von acht Beilagen in die Übergabeposition bringen. Gibt es, wie in den Fig. 6 und 7 angedeutet, Magazinbänder (23) oder Magazinplatten (24) als Beilagenträger, die jeweils zwei Schweißköpfen zugeordnet sind, müssen die Bänder bzw. Platten (23,24) auch jeweils zwei Schweißköpfen zugeordnete Beilagen, also jeweils vier Beilagen gleichzeitig in die Übergabeposition bringen, so daß wiederum ein ganzer Satz von acht Beilagen in der Übergabeposition zur Verfügung steht. Die in den Fig. 8 und 9 veranschaulicht, werden die Beilagen über T-Steine (7) in T-förmige Halterungsnuten (8) der Halter (5) bzw. der Aufnahmen (13) eingeschoben, wobei Magnete (8a) eine Sicherung für die Beilagenposition ergeben. Um die Beilagen (6) gegenüber den Halterungsnuten (8) justieren zu können, sind die T-Steine (7) über einen Stellexzenter (25) an den Beilagen (6) abgestützt, so daß ein Verdrehen dieser Stellexzenter (25) eine Längsverschiebung der Beilagen (6) ermöglicht PATENTANSPRÜCHE 1. Schweißmaschine zum Schweißen von Kunststoffprofilen, insbesondere Fenster- oder Türrahmenprofile, mit wenigstens einem zwei relativ zueinander in einer Aufspannebene verschiebbare Profilaufspanneinheiten aufweisenden Schweißkopf, welche Aufspanneinheiten seitliche Halter zur lösbaren Aufnahme den Profilaußenseiten zugeordneter Beilagen besitzen, wobei für die Beilagen ein Beilagenmagazin und eine Wechseleinrichtung vorgesehen sind, die parallel zur Aufspannebene hin- und herbewegbare, an den im Magazin einsteckbaren Beilagen ansetzbare Greifer aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechseleinrichtung (9) für die in zur Aufspannebene normalen Halterungsnuten (7) einsteckbaren Beilagen (6) aus einem profilseitig neben dem Schweißkopf bzw. zwischen den Schweißköpfen (3) von dem unterhalb der Aufspannebene angeordneten Beilagenmagazin (10) bis über diese Aufspannebene hinaus hochfahrbaren Manipulator (11) -4- AT 393 244 B besteht, der die von einer Grundstellung zu den Haltern (5) hin in eine Arbeitsstellung querbewegbaren Greifer (12) aufnimmt, wobei das Beilagenmagazin (10) wahlweise in eine Übergabeposition (14) bringbare Beilagen-Aufnahmen (13) bildet, deren Anordnung in der Übergabeposition (14) relativ zum Manipulator an die Halteranordnung der sich in einer Wechselposition befindenden Aufspanneinheiten (4) angepaßt ist
2. Schweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beilagenmagazin (10) der Zahl der Schweißköpfe (4) entsprechend viele, die Aufnahmen (13) tragende Magazinteller (20), Magazinbänder (22) od. dgl. umfaßt, die synchron antreibbar sind und gleichzeitig jeweils zwei Aufnahmen (13) in die Übergabeposition (14) bringen,
3. Schweißmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Beilagenmagazin (10) Magazinbänder (23), Magazinplatten (24) od. dgl. umfaßt, die jeweils mit Aufnahmen (13) für die Beilagen (6) der Aufspanneinheiten (4) zweier Schweißköpfe (3) bestückt sind und diese auch jeweils gleichzeitig in die Übergabeposition (14) bringen.
4. Schweißmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf einem Querschlitten (18) des Manipulators (11) sitzenden Greifer (12) aus einem Paar einander entgegengerichteter, gegensinnig bewegbarer Greiferhaken (12a) bestehen, denen hinterschnitttene Ausnehmungen (19) der Beilagen (6) zugeordnet sind.
5. Schweißmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (12) für die Beilagen (6) zweier benachbarter Schweißköpfe (3) auf einem gemeinsamen Querschlitten (18) sitzen.
6. Schweißmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Halterungsnuten (8) Halterungsmagnete (8a) zur Sicherung der Beilagen (6) vorgesehen sind.
7. Schweißmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungsnuten
(8) T-förmigen Querschnitt besitzen und die Beilagen (6) mit entsprechenden T-Steinen (7) in diese Halterungsnuten (8) einsetzbar sind, wobei sich die T-Steine (7) über Stellexzenter (25) an den Beilagen (6) abstützen. Hiezu 6 Blatt Zeichnungen -5-