BR112015029261B1

BR112015029261B1 - dispositivo de deslocamento de um arranjo de corte e de soldagem de tiras metálicas e método de corte e de soldagem de tiras metálicas

Info

Publication number: BR112015029261B1
Application number: BR112015029261A
Authority: BR
Inventors: Vercasson Cedric; Thomasson Hervé; Ruesch Jérémie
Original assignee: Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date: 2013-07-02
Filing date: 2014-06-25
Publication date: 2019-09-03
Also published as: JP6161809B2; US11691238B2; PL3016776T3; RU2016102785A; KR101846102B1; CN105377502B; EP3016776A1; US11014213B2; JP2016528040A; KR20160025617A; US20160297045A1; CN105377502A; ES2646557T3; WO2015000766A1; US20210078127A1; BR112015029261A2; EP3016776B1; RU2661689C2; EP2821176A1

Abstract

resumo patente de invenção: "dispositivo de deslocamento de um arranjo de corte e de soldagem de tiras metálicas". a invenção descreve um dispositivo de deslocamento de pelo menos um arranjo de corte e de soldagem próprio para cortar e depois soldar uma parte terminal de uma primeira tira (b1) metálica com uma cabeça de uma segunda tira (b2) metálica, o dispositivo compreendendo: - pelo menos um primeiro carro (ch1) sustentando pelo menos uma cabeça de soldagem (s1), o primeiro carro (ch1) sendo deslocável sobre um caminho de guia (cg1) de acordo com um primeiro trajeto (c1) varrendo pelo menos uma região transversal de tira, - pelo menos um segundo carro (ch2) distintamente móvel do primeiro carro sustentando uma cabeça de corte (d1), o segundo carro (ch2) sendo deslocável sobre um caminho de guia (cg2) seguindo um segundo trajeto (c2), a cabeça de soldagem (s1) é dedicada unicamente a um modo de soldagem, o segundo carro (ch2) é dedicado exclusivamente a um modo de corte, os dois carros (ch1, ch2) apresentam posições de estacionamento em cada lado das larguras da parte terminal e da cabeça das tiras (b1, b2). um método de soldagem associado ao dispositivo de acordo com a invenção é também descrito.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSITIVO DE DESLOCAMENTO DE UM ARRANJO DE CORTE E DE SOLDAGEM DE TIRAS METÁLICAS E MÉTODO DE CORTE E DE SOLDAGEM DE TIRAS METÁLICAS [0001] A presente invenção se refere a um dispositivo de deslocamento de um arranjo de corte e de soldagem de uma parte terminal de uma primeira tira metálica com uma cabeça de uma segunda tira metálica assim como a um método associado ao dito dispositivo de acordo com cada um dos preâmbulos das reivindicações 1 e 14.

[0002] No domínio do tratamento metalúrgico de tiras metálicas em deslocamento através de uma linha que compreende módulos de tratamento (laminador, aplanadora, fornos, decapagem, galvanização, recozimento, etc.), as tiras metálicas são idealmente introduzidas a partir de bobinas que são sucessivamente desbobinadas a fim de dispor as mesmas sequencialmente sobre a dita linha. A fim de poder obter um deslocamento físico contínuo das tiras a tratar, é desejável cortar, e depois soldar uma parte terminal de uma primeira tira desbobinada a uma cabeça de uma segunda tira pelo menos parcialmente desbobinada, as ditas parte terminal e cabeça sendo assim levadas para uma instalação de soldagem, notadamente chamada de soldadora. Durante a operação de soldagem durante a qual necessariamente parte terminal e cabeça de tiras devem ser imobilizadas entre garras a fim de ser soldadas aí (depois de corte), é necessário limitar pelo menos ou não desacelerar a velocidade de deslocamento da tira (soldada) ao nível de tratamentos a jusante da soldadora. Por consequência, meios de acumulação de comprimento de tira são dispostos a jusante e eventualmente a montante da soldadora a fim de permitir a continuação do ou dos processos de tratamento apesar do período de paralisação e/ou desaceleração na soldadora graças à acumulação e/ou de desenrolamento de tira nos ditos meios de acumulação de comprimento de tira. Esses meios de acumulações devem assim ser minimizados,

2/19 pois eles são custosos e volumosos. Em especial, uma linha de tratamento de tais tiras deve tender a permitir um deslocamento contínuo das tiras a partir de uma desbobinadeira ou empilhamento de seções cortadas de tira na saída de linha.. É portanto também desejável minimizar cada tempo de paralisação de tira (pelo menos de uma parte terminal e/ou de uma cabeça) a um ponto de linha tal como na soldadora ao mesmo tempo em que se reduz as acumulações antiprodutivas no sentido que elas só são sinônimos de custos que correspondem a uma redução da produtividade de linha por uma redução da velocidade média de deslocamento de tira na linha de tratamento e um aumento dos equipamentos destinados a nivelar em certas seções da linha, as desacelerações de tira tais como pelo menos os meios de acumulação de tira.

[0003] Por outro lado, as tiras de bobinas podem apresentar larguras, espessuras e propriedades metalúrgicas diferentes em sua chegada em uma soldadora, isso sendo ainda mais verdadeiro quando diversos tipos e formatos de tiras são introduzidas nela. Atualmente, existem assim principalmente dois tipos de soldadoras ditas leves e pesadas a fim de poder soldar larguras e espessuras diversas de tiras metálicas levando para isso em consideração as tensões exercidas sobre a zona soldada pelas ações induzidas pelos processos de tratamento a jusante da soldadora. Em outros termos, para aplicações de soldagem mais extensas em cada um dos domínios leve ou pesado, é desejável que se possa estender as faixas de soldagem a formatos e tipos de tiras maiores e mesmo o contrário. No entanto, no caso de uma soldadora adaptada a tiras de pequenos formatos, se for desejado estender a soldagem a um formato mais extenso (supondo-se que as larguras, espessuras e características metálicas de tiras não excedem as capacidades possíveis da dita soldadora), o tempo de soldagem será aumentado pelo menos proporcionalmente ao aumento de

3/19 comprimento de soldadura ligado à largura desejada. Isso levará assim a uma desaceleração de produtividade da linha de tratamento (a jusante) e potencialmente a um aumento de meios de acumulações a jusante. Além do fato de que o tempo antiprodutivo será prejudicial, será também preciso prever acumuladores de capacidade aumentada de estocagem adaptados para formatos de tiras de largura mais extensa. Devido a isso, é dedutível que tais meios de acumulação a jusante (e se for o caso a montante) serão também necessariamente mais pesados e ainda mais custosos do que na origem para uma soldadora que deverá ser adaptada para soldar formatos maiores de tiras.

[0004] Principalmente, a presente invenção se baseia em um estado da técnica que prevê um dispositivo de deslocamento de pelo menos um arranjo de corte e de soldagem próprio para cortar e depois soldar uma parte terminal de uma primeira tira metálica com uma cabeça de uma segunda tira metálica, o dito dispositivo compreendendo pelo menos um primeiro carro que sustenta pelo menos uma cabeça de soldagem, o dito primeiro carro sendo deslocável sobre um caminho de guia de acordo com um primeiro trajeto que varre pelo menos uma região transversal (dita comumente largura) de tira. Além disso, o dispositivo compreende pelo menos um segundo carro distintamente móvel do primeiro carro que sustenta uma cabeça de corte, o dito segundo carro sendo deslocável sobre um caminho de guia de acordo com um segundo trajeto. Um tal dispositivo é bem ilustrado e descrito através da publicação DE102007023017A1 (ver as figuras 2a, 2b, 2c) que apresenta uma tal configuração de dois carros. Cada um dos carros compreendendo cabeças comutáveis entre dois modos de corte e de soldagem. Esse tipo de cabeças comutáveis, principalmente alimentadas por pelo menos uma fonte de laser, é atualmente uma técnica flexível de modo operatório mais adaptado ao corte e soldagem de

4/19 matrizes metálicas de formas variáveis, no entanto as ditas cabeças apresentam o inconveniente de não ter os mesmos desempenhos de corte e de soldagem que cabeças de corte e de soldagem distintas unicamente dedicadas respectivamente ao corte e à soldagem de tiras metálicas. Isso é ainda mais provado visto que as tiras a cortar e a soldar podem apresentar formatos, espessuras e características metalúrgicas, físicas/mecânicas diversas e portanto exigir especificidades rigorosas em termo de desempenho de corte e de soldagem que são dificilmente acessíveis sob uma mesma tecnologia de cabeça universal de corte e de soldagem. Por outro lado, o dispositivo de acordo com DE102007023017A1 prevê entre duas etapas de corte (figura 2a) e de soldagem (figura 2c) uma etapa intermediária (figura 2b) de ajuste de pelo menos um dos dois carros em relação ao outro de modo a recolocar as cabeças de corte longitudinalmente alinhadas a comutar em modo de soldagem para posições transversalmente alinhadas em relação a uma direção inicial de deslocamento de tira. Essa etapa intermediária apresenta dois inconvenientes: o primeiro reside na perda de tempo devida à mudança de alinhamento das cabeças e dos carros que induz irremediavelmente uma baixa de produtividade ou uma necessidade de acumulação aumentada; o segundo reside finalmente na alta precisão do alinhamento exigido desse arranjo dinâmico carros/cabeças que impõe assim meios de alinhamento onerosos para obter a confiabilidade e a robustez necessária. Com certeza, graças a tais meios de alinhamento preciso de carros e suas cabeças, um emprego vantajoso do dispositivo de acordo com DE 102007023017A1 é poder facilmente soldar segmentos de duas chapas de acordo com formas de soldaduras livres, mas a presente invenção visa o corte e a soldagem de arestas lineares de parte terminal e de cabeça de tiras, e portanto sob perfis mais simples.

[0005] Finalmente, a presente invenção quer também evitar uma

5/19 técnica clássica dita monocarro equipado com cabeças de soldagem e mesmo de corte, tal como por exemplo o arranjo munido de um monocarro equipado com um braço pivotante que compreende cabeças múltiplas de tipo comutável corte/soldagem tal como apresentado na mesma publicação DE102007023017A1 (figuras 1a, 1b, 1c) assim como em JP S60-257983. Esse tipo de construção implica além dos inconvenientes ligados às cabeças bifunção de corte de soldagem também uma etapa intermediária (tal como DE102007023017A1 na figura 1b) consumidora demais de tempo em termo de ciclo e precisão como descrito precedentemente.

[0006] Deve assim ser notado que dispositivos de corte e de soldagem que exigem meios de alinhamento e/ou de pivô sustentados por um ou vários elementos de sustentação e de guia impõem que esses elementos sejam complexos e portanto volumosos e/ou pesados ainda mais que a precisão e a confiabilidade dos ditos meios é altamente exigida para instalações que trabalham em serviço contínuo 24 horas por dia. Na maior parte das vezes tais elementos são mesmo realizados sob a forma maciça em C, de modo a permitir o deslocamento, perpendicularmente à tira, de cabeças de corte, soldadura, brunidura, controle de qualidade, aquecimento, etc., independentemente da presença da dita tira.

[0007] Se além disso, é exigido dispor módulos suplementares ao dispositivo de acordo com a invenção, tais como pelo menos um dos módulos seguintes:

- um meio de controle de qualidade de soldadura;

- uma unidade de brunidura de zona soldada;

- um meio de recozimento de zona a soldar e/ou soldada;

- um dispositivo tal como precedentemente descrito será ainda mais maciço e volumoso, e seria mesmo extremamente complexo e mesmo impossível de integrar nele tais módulos (por exemplo um

6/19 meio de brunidura sobre carros que pivotam ou que executam perfis não lineares de corte/soldagem). A esse título, os dispositivos conhecidos de deslocamento de pelo menos um arranjo de corte e de soldagem apresentam assim uma falta manifesta de modularidade.

[0008] Um objetivo da presente invenção é propor um dispositivo de deslocamento de pelo menos um arranjo de corte e de soldagem próprio para cortar e depois soldar uma parte terminal de uma primeira tira metálica com uma cabeça de uma segunda tira metálica, o dito dispositivo podendo resolver as problemáticas conhecidas descritas no estado da arte, como precedentemente descritas.

[0009] Em especial, a invenção trata das problemáticas que visam propor as vantagens seguintes:

- Diminuição de meio de acumulação de tiras em deslocamento, alta de produtividade, diminuição de tempo de um ciclo de corte e de soldagem;

- Simplificação do ciclo de corte e de soldagem;

- Utilização de cabeças (distintas) de corte e de soldagem de altos desempenhos;

- Adaptação aumentada a formatos e propriedades diversos de tiras;

- Simplificação, modularidade, integrabilidade e alívio de carga/compactação de estruturas de sustentação/avanço do carro;

- Limitação de tolerâncias construtivas de mecânica grandes demais exigidas em especial por um aspecto dinâmico de precisão de deslocamento e posicionamento dos carros e cabeças de corte/soldagem em trajetos variáveis de corte e soldagem, esses últimos podendo variar de algumas dezenas de centímetros a vários metros;

- Confiabilidade e robustez das funções repetitivas necessárias para a operação de soldagem das tiras;

- Facilitação das operações de manutenção da máquina

7/19 graças a em especial um acesso fácil às diferentes cabeças e módulos.

[0010] Em associação com um tal dispositivo de deslocamento, deve ser finalmente proposto um método de corte e depois de soldagem, o dito método sendo em especial otimizado em termos de tempo mínimo de imobilização de tiras em uma soldadora quer dizer evitando-se qualquer perda de tempo fora de uma etapa de corte e de uma etapa de soldagem das parte terminal e cabeça de tiras, em especial por meio do dispositivo de deslocamento.

[0011] Um tal dispositivo de deslocamento assim como um método de soldagem associado são assim apresentados através das características das reivindicações 1 e 14.

[0012] Um conjunto de sub-reivindicações apresenta também vantagens da invenção.

[0013] Principalmente, a partir de um dispositivo de deslocamento de pelo menos um arranjo de corte e de soldagem próprio para cortar e depois soldar uma parte terminal de uma primeira tira metálica com uma cabeça de uma segunda tira metálica, a invenção propõe um dispositivo que compreende um primeiro carro que sustenta pelo menos uma cabeça de soldagem, o dito primeiro carro sendo deslocável sobre um caminho de guia de acordo com um primeiro trajeto que varre uma região transversal de tira definida em função de uma largura de corte e depois de soldagem das ditas partes terminal e cabeça de tiras. O dispositivo compreende pelo menos um segundo carro distintamente móvel do primeiro carro que sustenta uma cabeça de corte, o dito segundo carro sendo deslocável sobre um caminhão de guia de acordo com um segundo trajeto. Finalmente, o dispositivo de acordo com a invenção se caracteriza pelo fato de que:

- a cabeça de soldagem é dedicada unicamente a um modo de soldagem das parte terminal e cabeça das tiras cortadas,

8/19

- o segundo carro é dedicado exclusivamente a um modo de corte, quer dizer que ele só compreende pelo menos uma unidade de corte, idealmente constituída por duas cabeças de corte, respectivamente dispostas na borda de cada uma das parte terminal e cabeça das duas tiras.

[0014] Em outros termos, o primeiro carro é livre em função de corte, pois ele sustenta unicamente pelo menos uma cabeça de soldagem (não comutável em um modo de corte).

[0015] O primeiro e segundo carros sendo distintamente móveis e tendo modos distintos de soldagem e de corte, o dispositivo de acordo com a invenção apresenta portanto uma excelente modularidade para passar sucessivamente e diretamente de um modo de corte para um modo de soldagem. Nenhuma etapa intermediária de reposicionamento de pelo menos um dos dois carros e/ou suas cabeças é necessária entre as etapas de corte e de soldagem, ao contrário de DE102007023017A1 (figura 1b) ou de JP S60-257983 (por pivô do braço 15). É assim possível limitar vantajosamente tolerâncias construtivas de mecânica exigidas em especial por um aspecto dinâmico de precisão de deslocamento e posicionamento intrínseco dos carros e cabeças de corte/soldagem entre as etapas de corte e de soldagem. Somente as tolerâncias bastante precisas construtivas mecânicas requeridas são simplesmente exigidas em trajetos variáveis de corte e de soldagem; Ao mesmo título, meios complexos, volumosos e onerosos de translação ou pivô intermediários aos ditos modos de corte e de soldagem são assim eliminados. O dispositivo de acordo com a invenção é assim também significativamente tornado mais leve e sua estrutura de sustentação por um único caminho de guia (idealmente simplesmente longilíneo) dos dois carros pode ser menos maciça e volumosa do que estruturas descritas no estado da técnica.

[0016] Visto que uma etapa intermediária entre as etapas de corte

9/19 e de soldagem efetuadas por ativações diretamente sucessivas de deslocamento dos dois carros do dispositivo de acordo com a invenção, um ciclo de corte e de soldagem apresenta um tempo minimizado, o que vantajosamente permite uma diminuição do meio de acumulação de tiras em deslocamento, e também uma alta de produtividade. [0017] Preferencialmente, o dispositivo de acordo com a invenção prevê que os dois caminhos de guia do primeiro e do segundo carros são pelo menos paralelos, e mesmo idênticos se o posicionamento de cabeça de corte senão de soldagem sobre cada um dos carros é predefinido antes de ativar os carros em deslocamento. No máximo, um meio simples e leve de regulagem fina de posição de cabeça de soldagem sobre o primeiro carro pode ser adicionalmente disposto sobre o primeiro carro.

[0018] De acordo com um modo de realização preferido por sua simplicidade, o dispositivo de acordo com a invenção prevê que o segundo carro compreende pelo menos duas cabeças de corte, idealmente que apresentam um afastamento fixo a fim de cortar transversalmente simultaneamente as cabeças e partes terminais das duas tiras a juntar ponta com ponta sob uma distância constante entre dois planos de corte transversal. A dita distância é fixada por um valor do dito afastamento (Ec), em especial dependente do volume (conhecido e portanto pré-definível) das garras de aperto e do chassi do primeiro carro e sua cabeça dedicada.

[0019] Idealmente, os caminhos de guia do primeiro e do segundo carros compreendem pelo menos uma simples guia longilínea paralela aos planos de corte das tiras a cortar e a soldar. O comprimento da dita guia é pelo menos a soma do comprimento do trajeto do carro de corte e do comprimento útil em posição de estacionamento dos dois carros de um lado e de outro das parte terminal e cabeça de tiras de formato máximo. Essa guia pode ser realizada de vária maneiras, com

10/19 o auxílio de pelo menos uma corrediça, pelo menos um trilho, ou qualquer outro meio de guia linear dos carros disposto em frente a pelo menos uma das faces comuns das parte terminal e cabeça de tiras a soldar. Sua estrutura assim bastante simplificada lhe permite permanecer pouco volumosa e menos maciça do que os dispositivos de guia conhecidos na arte anterior, tal como um suporte em C ou outro suporte reforçado para levar transladadores/pivôs imbricados.

[0020] Outras vantagens e modos de realização do dispositivo de acordo com a invenção assim como um método associado são vantajosamente possíveis e são fornecidos com o auxílio de figuras descritas:

Figura 1 Dispositivo de deslocamento de acordo com a invenção em posição de pré-corte,

Figura 2 Dispositivo de deslocamento de acordo com a invenção em posição de fim de etapa de corte e em posição de présoldagem,

Figura 3 Dispositivo de deslocamento de acordo com a invenção munido de uma regulagem precisa/fina de posicionamento de cabeça de soldagem,

Figura 4 Dispositivo de deslocamento de acordo com a invenção em posição de fim de etapa de soldagem,

Figura 5 Dispositivo de deslocamento de acordo com a invenção em posição de pré-corte vista de frente em relação a uma direção de deslocamento de tiras.

[0021] Figura 1 apresenta uma vista de cima de um conjunto de tiras metálicas (B1, B2, BT, B2’) de larguras diversas e que se deslocam de acordo com uma direção longitudinal (Def) (= direção inversa do eixo Ox) através de uma soldadora. Somente duas garras (M1, M2) de soldadora são representados por razões de clareza a fim de simplesmente materializar a dita soldadora, as ditas garras tendo como

11/19 função bloquear, sob uma posição apertada, respectivamente a parte terminal de tira (B1, BT) e a cabeça de tira (B2, B2’) e finalmente deslocar a cabeça de tira (B2, B2’) na direção da parte terminal de tira (B1, BT). A soldadora compreende um dispositivo de deslocamento de pelo menos um arranjo de corte e de soldagem de acordo com a invenção. Figura 1 representa o dito dispositivo em posição de pré-corte. [0022] Principalmente, o dito dispositivo de deslocamento de pelo menos um arranjo de corte e de soldagem é próprio para cortar e depois soldar uma parte terminal de uma primeira tira (B1) metálica com uma cabeça de uma segunda tira (B2) metálica. O dispositivo compreende um primeiro carro (Ch1) que sustenta pelo menos uma cabeça de soldagem (S1), o dito primeiro carro (Ch1) sendo deslocável sobre um caminho de guia (Cg1) de acordo com um primeiro trajeto (C1) que varre uma região transversal de tira. O primeiro trajeto (C1) tem um comprimento que permite uma soldagem efetiva em pelo menos a menor das larguras de parte terminal e cabeça de tiras cortadas. O dispositivo compreende pelo menos um segundo carro (Ch2) distintamente móvel do primeiro carro que sustenta uma cabeça de corte (D1), o dito segundo carro (Ch2) sendo deslocável sobre um caminho de guia (Cg2) de acordo com um segundo trajeto (C2). O segundo trajeto (C2) tem um comprimento que permite um corte efetivo em pelo menos a maior das larguras de parte terminal e cabeça de tiras a cortar.

[0023] Finalmente, o dispositivo de acordo com a invenção se caracteriza pelo fato de que:

- a cabeça de soldagem (S1) é dedicada unicamente a um modo de soldagem,

- o segundo carro (Ch2) é dedicado exclusivamente a um modo de corte.

[0024] Na figura 1 sob uma vista de cima da soldadora, os dois carros são dispostos de um lado das parte terminal e cabeça de tiras

12/19 (Β1, Β2), quer dizer em posição de estacionamento antes de iniciar uma etapa de corte por meio do segundo carro (Ch2). Os dois caminhos de guia (Cg1, Cg2) são pelo menos paralelos, e mesmo idênticos, tornando entre outras coisas assim o dispositivo bastante simples, pois todas as etapas de corte e de soldagem podem por um lado se desenrolar diretamente sucessivamente. Por outro lado, o deslocamento dos carros que o dito dispositivo induz é unicamente e simplesmente linear ao longo dos caminhos de guia (Ch1, Ch2), os caminhos de guia compreendendo pelo menos uma guia longilínea que desempenha também o papel de meio de sustentação.

[0025] Vantajosamente, o dispositivo de acordo com a invenção prevê que o segundo carro (Ch2) compreende pelo menos duas cabeças de corte (D1, D2), idealmente apresentando um afastamento (Ec) fixo a fim de cortar transversalmente simultaneamente as cabeças e partes terminais das duas tiras a juntar ponta com ponta sob uma distância constante entre dois planos de corte transversal (Pc1, Pc2). Essa distância é facilmente fixada por um valor do dito afastamento (Ec), em especial dependente do volume das garras de aperto (afastadas em posição de corte) e do chassi do dito carro.

[0026] O primeiro carro (Ch1) compreende pelo menos um dos módulos (M) seguintes:

- um meio de controle de qualidade de soldadura;

- uma unidade de brunidura de zona soldada;

- um meio de recozimento de zona a soldar e/ou soldada.

[0027] Em especial, a unidade de brunidura que compreende um rodízio de esmagamento de soldadura é também muito simplesmente integrável ao primeiro carro, pois o rodízio é disposto em um plano unicamente transversal (Oy, Oz) como a cabeça de soldadura (S1) e não vem atravancar o espaço limitado entre as garras, em especial em posição aproximada das garras de aperto por ocasião da etapa de sol

13/19 dagem. O mesmo acontece para a integração no primeiro carro de soldagem de um meio de controle de qualidade de soldadura e/ou de um meio de recozimento de zona a soldar e/ou soldada (quer dizer disposto a montante e/ou a jusante da cabeça de soldagem).

[0028] Figura 2 apresenta o dispositivo de deslocamento de acordo com a invenção e a figura 1, mas em posição de fim de etapa de corte e em posição de pré-soldagem, quer dizer em fim da etapa de corte descrita na figura 1, uma vez que o segundo carro (Ch2) foi deslocado em modo de corte das parte terminal e cabeça de tiras (Β1, B2) o segundo trajeto (C2). O primeiro carro (Ch1) de soldagem está portanto ainda posicionado na zona de estacionamento inicial de um lado das tiras (B1, B2) e o segundo carro (Ch2) está finalmente em sua posição de zona de estacionamento do outro lado das tiras (B1, B2). Nesse estágio, pelo menos uma das garras (M2) de soldadora apertada sobre a tira (B2) é aproximada na direção da outra garra (M1) sob a direção axial (Ox, Mid), a fim de vir dispor as parte terminal e cabeça de tiras cortadas (e portanto os planos de corte (Pc1, Pc2) correspondem perfeitamente) confrontantes em torno de um plano de soldagem (Ps1), aqui na figura 2, o mesmo que o plano de corte (Pc1).

[0029] É no entanto possível que, de acordo com o formato, a espessura, as propriedades físicas das tiras a soldar e o processo de soldagem, as bordas cortadas de parte terminal e cabeça de tiras devam apresentar uma folga mais ou menos significativa, que impõe assim que o plano de soldagem seja substancialmente deslocado e ajustado axialmente (= longitudinalmente de acordo com a direção (Ox) no sentido de deslocamento (Def) das tiras) do plano inicial de corte (Pc1) terminado da parte terminal de tira (B1). A esse título, um meio de regulagem precisa/fina é proposto na figura 3, pelo fato de que pelo menos a cabeça de soldagem (S1) do primeiro carro (Ch1) é instalada sobre uma unidade móvel (UM) que permite uma regulagem axial (Ra)

14/19 de posicionamento da dita cabeça (S1) em relação a eixos de corte e de soldagem (Pc1, Ps1). Mais especialmente e de maneira bastante simples, a unidade móvel (UM) é disposta sobre um caminho de guia solidário do primeiro carro (S1), como um caminho de guia linear (Cgjin) que tem uma angularidade (a) em relação aos eixos de corte e de soldagem (Pc1, Ps1) tal que ~ 1^o < α < 90°. Assim, por exemplo se o ângulo escolhido é de cerca de 10°, uma translação linear de 10 mm de acordo com o caminho de guia linear (Cg_lin) permitirá uma decalagem axial efetiva mais fina de cerca de 1 mm de acordo com a direção (Ox, Mid). Desse modo, a translação linear não requer meio de deslocamento de alta precisão (oneroso e mesmo além disso maciços, pesados), pois a precisão requerida para a regulagem axial dita mais fina é, se for necessário, simplesmente aumentada diminuindo-se para isso a angularidade (α). A translação linear de acordo com o caminho de guia linear (Cgjin) ou/e uma mudança de angularidade pode/podem ser realizada(s) manualmente ou automaticamente por mecanismos pouco volumosos e de precisão pequena em função dos tipos e formatos de tiras a soldar.

[0030] Figura 4 apresenta o dispositivo de deslocamento de acordo com a invenção em posição de fim de etapa de soldagem ao longo do primeiro trajeto (C1) de soldagem, o primeiro e o segundo carros (Ch1, Ch2) se encontrando em posição de zona de estacionamento, no lado oposto a tiras (B1, B2) inicialmente definido na figura 1. As etapas de corte e de soldagem foram portanto efetuadas sem etapa intermediária de reposicionamento de carros ou cabeças.

[0031] Figura 5 apresenta o dispositivo de deslocamento de acordo com a invenção em posição de pré-corte (ver a figura 1) em vista de frente (plano Oy, Oz) em relação à direção (Ox) de deslocamento de tiras. O dispositivo de acordo com a invenção compreende um terceiro carro (Ch3), distintamente móvel do primeiro e do segundo car

15/19 ros (Ch1, Ch2) que é deslocável sobre um caminho de guia (Cg3) de acordo com um trajeto (C3), pelo menos paralelo aos caminhos de guia (Cg1, Cg2) e que compreende pelo menos um dos módulos (M) seguintes:

- opcionalmente pelo menos uma cabeça de soldagem;

- um meio de controle de qualidade de soldadura;

- uma unidade de brunidura de zona soldada;

- um meio de recozimento de zona a soldar e/ou soldada.

[0032] O primeiro e o terceiro carros (Ch1, Ch3) são dispostos respectivamente de cada lado das faces de parte terminal e cabeça de tiras, em especial cada um dos ditos carros é deslocável independentemente sobre dois caminhos de guia (Cg1, Cg3) paralelos e distintos. Os trajetos do primeiro e do terceiro carros (Ch1, Ch3) são paralelos e o deslocamento dos mesmos é pelo menos síncrono no espaço e no tempo durante etapas de soldagem, brunidura, controle de qualidade e recozimento, em especial de modo a realizar uma brunidura das faces superior e inferior de um ajunta de soldadura em curso em uma mesma zona por ocasião do deslocamento dos dois carros para garantir um esmagamento pontual bilateral perfeito. Para sustentar o terceiro carro (Ch3), uma simples guia longilínea de tipo comparável àquela prevista para o primeiro e o segundo carros (Ch1, Ch2) pode ser disposta sob as garras de aperto, aqui na parte baixa de soldadora, se a guia longilínea do primeiro e segundo carros (Ch1, Ch2) é disposta na parte alta de soldadora em relação às faces de tiras (Β1, B2).

[0033] Mais geralmente e para todos os casos das figuras 1 a 5, o dispositivo de acordo com a invenção prevê que as cabeças de soldagem e/ou de corte compreendam uma saída laser própria para a soldagem de tiras metálicas, a dita saída sendo em especial acoplada a uma guia de onda ou de fibra óptica ou aérea que permite um acoplamento da guia na direção da saída laser em deslocamento síncrono

16/19 com pelo menos um dos carros associado a uma das ditas cabeças. Dito de outro modo, as cabeças de soldagem e/ou de corte são acopladas em sua entrada a pelo menos uma fonte de laser, via desmultiplicação de guias de ondas ou de fibra óptica ou aérea. Esse modo de realização permite deslocalizar as fontes de laser do dito dispositivo de acordo com a invenção a fim de não sobrecarregar os carros e portanto de evitar um superdimensionamento e um aumento de peso dos meios de guia longilíneos e de sustentação dos carros.

[0034] Alternativamente, as cabeças de corte podem utilizar um processo mecânico, por plasma ou por jato fluido de alta pressão a fim de executar uma etapa de corte das parte terminal e cabeça das tiras (B1, B2). Aqui, do mesmo modo que para um corte laser, os carros têm o dever de levar um número mínimo de elementos de corte, pelo fato de que todo módulo de alimentação mecânica ou energética da cabeça de corte seja deslocalizado fora do segundo carro de corte. Assim, o segundo carro de corte conserva um tamanho e um peso mínimo, de modo a vantajosamente diminuir o dimensionamento e a massa do dispositivo de acordo com a invenção.

[0035] Por outro lado, o dispositivo de acordo com a invenção pode também prever que o primeiro carro (Ch1) que sustenta pelo menos a primeira cabeça de soldagem (S1) sustenta também pelo menos uma cabeça de soldagem complementar em pelo menos uma posição intermediária de acordo com a direção transversal (Oy) de soldagem no primeiro carro que, quando o dito carro é deslocado de modo a que a cabeça de soldagem (S1) na extremidade de sustentação se situe em frente a uma das faces de tiras (B1, B2) como por exemplo acima das tiras (B1, B2) a pelo menos uma meia largura das tiras, a cabeça complementar é disposta na borda de largura variável de tira, a saber a borda da tira de largura mínima. Desse modo, a largura de soldagem é segmentada em pelo menos duas meias larguras, o que reduz de

17/19 metade o tempo do ciclo de soldagem inicialmente por meio de uma cabeça de soldagem. É finalmente possível acrescentar duas, três, etc. cabeças de soldagem complementares para aumentar uma segmentação de junta de soldadura ao longo da largura de tiras a soldar. Uma ou várias unidades de sustentação e regulagem de cabeças de soldagem complementares são nesse caso instaladas sobre o primeiro carro (Ch1) a fim de sustentar e deslocar as ditas cabeças de soldagem complementares. A posição intermediária da ou das cabeças de soldagem complementares sobre o primeiro carro de soldagem pode também ser regulável de acordo com a direção transversal (Oy) e em função da largura variável (L1, L1’; L2, L2’) de pelo menos a tira de largura mínima, a regulagem de posição sendo realizada em especial de maneira manual e mesmo autônoma, idealmente motorizada. Assim, pelo menos uma cabeça de soldagem complementar é instalada sobre o primeiro carro de soldagem (Ch1) por intermédio de uma unidade de sustentação de regulagem, a dita unidade de regulagem permitindo um trajeto de posicionamento transversal de pelo menos a cabeça complementar de soldagem.

[0036] Através disso, o tempo de uma etapa de soldagem é vantajosamente dividido por um fator de pelo menos dois, e mesmo mais se o número de cabeças ditas de tipo complementar é superior a dois. Finalmente, cada um dos trajetos necessários para a operação de soldagem (por cabeças fixa e complementar) em relação aos produtos a soldar são também reduzidos por um fator dois ou mais, o que permite em um trajeto reduzido permitir uma alta precisão de guia sob tolerâncias construtivas mecânicas pouco elevadas o que minimiza vantajosamente os custos de realização. Isso permite finalmente uma concepção de suporte de sustentação das cabeças mais simples, quer dizer evitar qualquer superdimensionamento do dito suporte (e mesmo tirar proveito de um subdimensionamento), assim como se liberar de

18/19 propriedades de concepção do suporte que lhe garantem uma maior precisão de sustentação, mais especialmente em trajetos mais amplos.

[0037] Finalmente, a invenção que engloba os modos de realização associados ao dispositivo de deslocamento apresentado propõe um método de corte e de soldagem próprio para soldar uma parte terminal de uma primeira tira metálica com uma cabeça de segunda tira metálica, as duas tiras se deslocando (Def) de modo contínuo em uma linha de tratamento metálico, para a qual a primeira e a segunda tiras são introduzidas em uma soldadora que compreende o dispositivo de deslocamento de acordo com a invenção e pelo menos dois pares de garras de aperto para a parte terminal e a cabeça, e onde pelo menos o primeiro e o segundo, e mesmo o terceiro carros (Ch1, Ch2, Ch3) são colocados em posição de estacionamento, intermediária (= de um lado e de outro das larguras de tiras) ou em deslocamento sobre um mesmo caminho físico de guia (Cg1, Cg2) e mesmo sobre dois caminhos de guia (Cg1, Cg3) fisicamente distintos e paralelos em função do ciclo sequencial das operações de corte, soldagem, e eventualmente controle de qualidade, brunidura e recozimento de zona destinada à soldadura.

[0038] O dito método de acordo com a invenção prevê vantajosamente que os carros (Ch1, Ch2, Ch3) são deslocados em função da distância entre os pares de garras de acordo com pelo menos dois valores de afastamento afastado em corte e próximo em soldadura entre cada par de garras. Inversamente, a posição instantânea de cada um dos carros de corte e de soldagem (estacionamento, lado de tiras) fornece uma informação a um módulo de controle do posicionamento das garras a fim de encadear sem interrupção as etapas de corte e de soldagem.

[0039] A título de exemplo para tiras metálicas desbobinadas de

19/19 cerca de 2 m de largura e de uma espessura inferior a 10 mm, o método de soldagem de acordo com a invenção permite ativar uma primeira fase de corte simultâneo da parte terminal da primeira tira metálica e da cabeça de segunda tira metálica para um primeiro valor de afastamento máximo - por exemplo 450 mm - entre cada par de garras é efetuado antes de uma fase de soldagem das parte terminal e cabeça para um segundo valor de afastamento mínimo - por exemplo 6 mm entre cada par de garras. O deslocamento das garras de 450 mm a 6 mm é introduzido desde que o segundo carro de corte sai de sua zona de corte na direção da posição de estacionamento depois de corte (figura 2).

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de deslocamento de pelo menos um arranjo de corte e de soldagem próprio para cortar e depois soldar uma parte terminal de uma primeira tira (B1) metálica com uma cabeça de uma segunda tira (B2) metálica, o dito dispositivo compreendendo:

- pelo menos um primeiro carro (Ch1) que sustenta pelo menos uma cabeça de soldagem (S1), o dito primeiro carro (Ch1) sendo deslocável sobre um caminho de guia (Cg1) de acordo com um primeiro trajeto (C1) que varre pelo menos uma região transversal de tira,

- pelo menos um segundo carro (Ch2) distintamente móvel do primeiro carro que sustenta uma cabeça de corte (D1), o dito segundo carro (Ch2) sendo deslocável sobre um caminho de guia (Cg2) de acordo com um segundo trajeto (C2),

- a cabeça de soldagem (S1) é dedicada unicamente a um modo de soldagem,

- o segundo carro (Ch2) é dedicado exclusivamente a um modo de corte, caracterizado por:

os dois carros apresentarem posições de estacionamento de um lado e de outro das larguras de parte terminal e de cabeça de tiras.
2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os dois caminhos de guia (Cg1, Cg2) serem pelo menos paralelos, e até mesmo idênticos.
3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o segundo carro (Ch2) compreender pelo menos duas cabeças de corte (D1, D2), idealmente apresentando um afastamento fixo a fim de cortar transversalmente simultaneamente as cabeças e partes terminais das duas tiras a juntar ponta com ponta sob uma distância constante entre dois planos de corte transversal (Pc1, Pc2).

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4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por os caminhos de guia (Cg1, Cg2) compreenderem pelo menos uma guia longilínea.
5. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por pelo menos a cabeça de soldagem (S1) ser instalada sobre uma unidade móvel (UM) que permite uma regulagem axial (Ra) de posicionamento da dita cabeça (S1) em relação a eixos de corte e de soldagem (Pc1, Ps1).
6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a unidade móvel (UM) ser disposta sobre um caminho de guia solidário do primeiro carro (S1), como um caminho de guia linear que tem uma angularidade (a) em relação aos eixos de corte e de soldagem (Pc1, Ps1) tal que ~ 1⁰ < α < 90°.
7. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o primeiro carro (Ch1) compreender pelo menos um dos módulos (M) seguintes:

- um meio de controle de qualidade de soldadura;

- uma unidade de brunidura de zona soldada;

- um meio de recozimento de zona a soldar e/ou soldada.
8. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por compreender um terceiro carro (Ch3), distintamente móvel do primeiro e do segundo carros (Ch1, Ch2) que é deslocável sobre um caminho de guia (Cg3) de acordo com um trajeto (C3), pelo menos paralelo aos caminhos de guia (Cg1, Cg2) e que compreende pelo menos um dos módulos (M) seguintes:

- um meio de controle de qualidade de soldadura;

- uma unidade de brunidura de zona soldada;

- um meio de recozimento de zona a soldar e/ou soldada.
9. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por o primeiro carro (Ch1) que sustenta pelo

3/4 menos uma cabeça de soldagem (S1) sustentar pelo menos uma cabeça de soldagem complementar em pelo menos uma posição intermediária no primeiro carro que, quando o carro é deslocado de modo a que a cabeça de soldagem (S1) na extremidade de sustentação se situe em frente a uma das faces de tiras (B1, B2) a pelo menos uma meia largura das tiras, a cabeça complementar é disposta na borda de largura variável de tira, a saber a borda da tira de largura mínima.
10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o primeiro e o terceiro carros (Ch1, Ch3) serem dispostos respectivamente de cada lado das faces de parte terminal e cabeça de tiras, em especial cada um dos ditos carros ser deslocável independentemente sobre dois caminhos de guia (Cg1, Cg3) paralelos e distintos.
11. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10 caracterizado por as cabeças de soldagem e/ou de corte compreenderem uma saída laser própria para a soldagem de tiras metálicas, a dita saída sendo em especial acoplada a um guia de onda ou fibra óptica ou aéreo que permite um acoplamento do guia na direção da saída laser em deslocamento síncrono com pelo menos um dos carros associado a uma das ditas cabeças.
12. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por as cabeças de soldagem e/ou de corte serem acopladas em sua entrada a pelo menos uma fonte de laser, via desmultiplicação de guias de ondas ou de fibra óptica ou aéreo.
13. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado por as cabeças de corte utilizarem um processo mecânico, por plasma ou por jato fluido de alta pressão.
14. Método de corte e de soldagem próprio caracterizado por ser para soldar uma parte terminal de uma primeira tira metálica com uma cabeça de segunda tira metálica, as duas tiras se deslocan

4/4 do (Def) de modo contínuo em uma linha de tratamento metálico, para a qual a primeira e a segunda tiras são introduzidas em uma soldadora que compreende o dispositivo de deslocamento conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13 e pelo menos dois pares de garras de aperto para a parte terminal e a cabeça, e onde pelo menos o primeiro e o segundo, e até mesmo o terceiro carros (Ch1, Ch2, Ch3) são colocados em posição de estacionamento, intermediária ou em deslocamento sobre um mesmo caminho de guia (Cg1, Cg2) e até mesmo sobre dois caminhos de guia (Cg1, Cg3) distintos e paralelos em função do ciclo sequencial das operações de corte, soldagem, e eventualmente controle de qualidade, brunidura e recozimento de zona destinada à soldadura.
15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por os carros (Ch1, Ch2, Ch3) serem deslocados em função da distância entre os pares de garras de acordo com pelo menos dois valores de afastamento, distanciado em corte e próximo em soldadura, entre cada par de garras.