Im Hauptpatent ist eine Schweissmaschine zum automatischen Herstellen von Dosenblechkörpern beschrieben, welche mit Elektrodenrollen ausgerüstet ist, wobei die Zuschnitte abgestapelt, gerundet und als Rundkörper über wenigstens zwei Transportsysteme zur Schweissstelle hinbewegt werden.
Diese Schweissmaschine ist daher mit einer Stapelvorrich tung, einem Rundungsapparat sowie wenigstens zwei Transportsystemen für die Rundungskörper und einer Schweissstelle mit zwei sich drehenden Elektrodenrollen versehen, wobei das zweite Transportsystem zum Zuführen der Rundkörper zur Schweissstelle als Klinkeneinschubvorrichtung ausgebildet ist.
Im Sinne der vorliegenden Weiterentwicklung zeichnet sich diese Schweissmaschine dadurch aus, dass ein Schweissarm vorgesehen ist, der am Maschinengestell aufgehängt ist, derart, dass der gerundete, unverschweisste Blechkörper frei auf dem Schweissarm längsverschiebbar ist.
Die Weiterentwicklung dieser Erfindung wird beispielsweise anhand von drei Figuren beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Ansicht einer vollautomatischen Maschine zum Schweissen von Dosenblechkörpern, in schematischer Darstellung,
Fig. la vergrösserter Ausschnitt gemäss Kreis A in Fig. 1,
Fig. 2 eine Vorderansicht des Vorderteils der Schweissmaschine gemäss Fig. 1, mit weggebrochenen Teilen.
In der in den Fig. 1 und 2 dargestellten vollautomatischen Maschine zum Schweissen von Dosenkörpern oder Blechzargen ist auf einem Maschinengestell 1 eine Abstapeleinrichtung 3 angeordnet. Diese dient der Aufnahme der zu verarbeitenden rechteckigen Blechzuschnitte. Der Abstapeleinrichtung 3 ist ein sogenannter Flexer nachgeschaltet, welcher dem Ausgleich der inneren Spannungen der zugeführten Blechabschnitte dient. Er ist in Form eines Walzwerkes konzipiert. Anschliessend an den Flexer ist eine Rundmaschine 5 vorgesehen, in welcher die spannungsfreien Blechabschnitte zu einem Zylinder geformt werden. Den Antrieb der Abstapeleinrichtung 3 sowie des Flexers und der Rundmaschine 5 übernimmt eine Antriebsgruppe 7.
Auf der Vorderseite der Schweissmaschine befindet sich ein horizontal verschiebbarer Zuführsupport 9, welcher Gleitkuven (nicht dargestellt) für die Führung der in der Rundmaschine 5 gerundeten Blechkörper umfasst. Der Support 9 ist terner Träger eines Transportkettensystems 11, welches zwei nebeneinander angeordnete, parallellaufende, in sich geschlossene Transportketten aufweist. Dies Transportketten 11 sind entsprechend den zu verarbeitenden Dosenlängen auswechselbar. Jedes Transportkettenpaar dient einem gewissen, abgestuften Arbeitsbereich für Dosenlängen von beispielsweise 80 bis 130 mm usw. Der Antrieb der Transportketten 11 erfolgt über eine Antriebskupplung 13 mit einem Abgleich für den Kettengleichlauf sowie über ein Kettenrad 15. Es sind weiterhin ein Kettenspannwagen 16 und Umleitrollen bzw. Kettenzahnräder 18 und 19 vorgesehen.
Der Zuführsupport 9 kann mittels einer Verstelleinrichtung 21, über ein Handrad 22 betätigt, in die gewünschte Lage gebracht werden. Der Support 9 trägt ferner verschiebbar eine Einschubvorrichtung 24, welche mit dem Kettentransport synchronisiert ist. Ein Handrad 26 dient dem Antrieb der Einschubvorrichtung zum Einstellen und Justieren der Zargentransporteinrichtungen.
Auf der rechten Seite der Figur ist eine an sich bekannte Schweisseinrichtung 28 ersichtlich, deren Lagerplatte 30 der Aufnahme des ganzen Elektrodendraht-Antriebes 32 für einen oberen und unteren Elektrodendraht 35 und 34 dient.
Neben der eigentlichen Schweissmaschine befinden sich zwei sogenannte Behälterwickler, von welchen nur der eine, 37. dargestellt ist. Diese dienen der Aufnahme der benützten Schweisselektrodendrähte.
Die Schweisseinrichtung 28 umfasst ferner zwei Elektrodenrollen 39 und 41, über welche die Elektrodendrähte 34 und 35 geführt werden, und die der Stromzufuhr dienen. Eine sogenannte Z-Schiene 55 (Fig. la) ist an ihrem einen, verlängerten Ende 56 an einer Lagerplatte 58 des Maschinenrahmens und an ihrem anderen Ende an einer Lagerplatte 30 (Fig. 1) aufgehängt. Zur Aufhängung an der Lagerplatte 58 dient ein Träger 61, der über einen Bolzen 65 mit einer Schwalbenschwanzschiene 74 verbunden ist, welche die Z-Schiene 55 umgreift. Der Schweissarm 44 ist wiederum seinerseits an der Z-Schiene 55 angehängt, z. B. mittels Schrauben 78 angeschraubt. Den Elektrodenrollen 39 und 41 sind Stützrollen 43 und Quetschrollen 46 nachgeschaltet, mittels welchen die Schweissnaht nachbearbeitet wird.
In Fig. 1 sind ferner zwei Federn 48 und 50 dargestellt, welche der Erzeugung des Schweissdruckes (z. B. 50 kg), bzw.
des Druckes auf die Quetschrollen 46 (z. B. 100 kg) dienen.
Der verschiebbare Zuführsupport 9 weist, wie in Fig. 2 ersichtlich, eine Schwalbenschwanzführung 53 auf. In seinem Oberteil sind der Schweissarm 44 und die Z-Schiene 55 ersichtlich. In den Aussparungen beidseits des Armes 44 laufen die Transportfinger 57 der Transportketten 11. Die Umlenkrollen 19 für die Transportketten 11 sind in Kugellagern 60 auf Lagerzapfen 59 gelagert. Ein von Nocken der Kette 11 betätigter Steuerhebel 62 wirkt über eine kurze Welle 63 auf einen Kettenzug 64, der wiederum mit einer Schwinge 66 verbunden ist. Die auf eine Steuerwelle 67 bezüglich Winkellage einstellbare Schwinge 66 überträgt die Bewegung des Steuerhebels 62 auf diese Steuerwelle 67. Die Steuerwelle 67 ist in einem Support 68 gelagert. Sie führt zu einem Schaltgetriebe 69, dessen Aufbau nicht zur Erfindung gehört und daher nicht im einzelnen beschrieben wird.
In diesem Schaltgetriebe 69 wirkt die Steuerwelle 67 auf eine Kurvenscheibe, welche über eine Kurvenrolle und einen Schwinghebel (nicht dargestellt) eine Hohlwelle 70 und auf dieser einen Schwinghebel 71 mit einer Doppelschwinge 72 und 73 bewegt. An den freien Enden der Schwingen 72 und 73 befindet sich je ein Kugelgelenk mit einer Schubstange, an deren Ende ein weiteres Kugelgelenk sitzt (nicht dargestellt). Dessen Pfanne bildet einen Teil eines Stössels, welcher gleichfalls Träger eines Lagerbolzens (nicht dargestellt) für die schwenkbare Halterung von Einschubklinken 75 und 76 ist. Der Stössel ist verschiebbar in einem Zylindergehäuse angeordnet und mit einem Einschubkolben verbunden. Er trägt an seiner im Stössel verschiebbar gelagerten Kolbenstange eine Kurvenrolle, welche ständig an der Kurvenbahn (nicht dargestellt) der Einschubklinke 75 bzw. 76 aufliegt.
Die beschriebene, vollautomatische Schweissmaschine funktioniert wie folgt: Aus der Abstapeleinrichtung 3 werden mittels einer nicht näher beschriebenen, z. B. pneumatischen, Transportvorrichtung die Zuschnitte dem Flexer und anschliessend der Rundmaschine 5 zugeführt. Nach dem Rundungsvorgang wird der Blechkörper von zwei Transportfingern 57 der Ketten 11 erfasst und mit konstanter Geschwindigkeit über die Gleitkurven (nicht dargestellt) gegen die Schweissstelle hin geschoben. Dabei werden die zu verschweissenden Blechränder der Dosenkörper in der Z-Schiene 55 entsprechend geführt. Um ein kontinuierliches Arbeiten der Rundmaschine 5 zu ermöglichen und die Zufuhr der Dosenkörper zur Schweissstelle ebenfalls fortlaufend sicherzustellen, muss das erste Transportsystem, welches die Transportketten 11 umfasst, mit wesentlich grösserer Geschwindigkeit C1, z.
B. mit der doppelten Schweissgeschwindigkeit C2, bewegt werden als das zweite Transportsystem. Nur auf diese Weise ist es möglich, den Rundungsvorgang in die Transportketten 11 während deren Vorwäits- bewegung ungestört ausführen zu können. Um nun das Zuführen der zu verschweissenden Blechzarge bzw. das Zubrin gen des Blechkörpers an die Schweissstelle zu ermöglichen, muss dessen Geschwindigkeit C1 reduziert werden, derart, dass der Blechkörper im Moment des Einlaufens zwischen die Schweisselektrodenrollen 39 und 41 bzw. Die Drahtelektroden 34, 35 die Geschwindigkeit Cz der Drahtelektroden 34 und 35 aufweist. Der Zuschiebevorgang zwischen die Drahtelektroden erfolgt mittels eines Schiebetransportsystems.
Dieses Schiebetransportsystem, welches die Einsehubklinke 75 und 76 umfasst, wird mittels des Steuerhebels 62 von den Transportketten 11 des ersten Transportsystems synchron gesteuert. Teile der Transportfinger 57 der Kette 11 schwenken in den Abständen dieser Finger 57 den Steuerhebel 62 aus und erteilen über die Welle 63 dem Kettenzug 64 und der Schwinge 66 der Steuerwelle 67 eine entsprechende Drehung. Diese Drehung der Welle 67 bewirkt über eine Kupplung eine Drehung einer Kurvenscheibe, wel che ihrerseits über die Kurvenrolle den Schwinghebel verschiebt. Dessen Verstellung bewirkt eine Schwenkung des Schwinghebels 71 mit den Doppelschwingen 72 und 73 derart, dass in der ersten Phase der Bewegung die Klinken 75 und 76 eine Zustellbewegung, d. h. eine Einschwenkung gegen die Bahn des Dosenkörpers, ausführen.
In der Schweissphase erfolgt, entsprechend der Form der Kurvenscheibe, eine Bewegung der Klinken 75 und 76 in Richtung der Elektrodenrollen 39 und 41 (Translationsbewegung), während welcher der am Ende der ersten Bewegung erfasste Dosenkörper der Schweissstelle zugeschoben wird. Diese Bewegungen der ersten und der zweiten Transporteinrichtung werden mit Hilfe der Transportfinger 57 und des Steuerhebels 62 über die Kurvenscheibe synchronisiert. Die Klinken 75, 76 erfassen den Dosenkörper im Bereich, seiner zu verschweissenden Zargenränder des Dosenkörpers, um ihn in der richtigen Lage zu halten. Anschliessend an die im Abrollbereich der Drahtelektroden 34 und 35 erfolgte Schweissung wird diese durch die Quetschrollen 46 einer Endbearbeitung unterzogen. Diese Rollen 46 bewirken weiterhin eine Übernahme des geschweiss ten Dosenkörpers aus der Schweissstelle.
Die Randbedingungen für den Ablauf der Dosenkörper-Geschwindigkeit sind erstens die Transportgeschwindigkeit im ersten Teil nach der Übernahme aus der Rundungsmaschine 5 Y = Y (t) für t = 0 und zweitens die End geschwindigkeit 9 = für für t = t3 des Dosenkörpers, welche genau der Schweissgeschwindigkeit C2 bzw. Geschwindigkeit der Drahtelektroden am Schweissort entsprechen muss. Ein Übergabebereich für den Dosenkörper vom ersten Transport zum zweiten wäre theoretisch so auszulegen, dass der Dosenkörper keine Beschleunigung erfährt (bei t = to), sondern möglichst gleichmässig verzögert den Übergang von der doppelten oder mehrfachen C1 zur einfachen Schweissgeschwindigkeit C2 erfährt.
Diese Bedingung des beschleunigungslosen Überganges ist in praxi, insbesondere bedingt durch die Toleranzen der Transportketten sowie des Blechkörpers, auf wirtschaftliche Art und Weise nicht verwirklichbar. Bei der Übernahme des Dosenkörpers durch die Klinken 75 und 76 (t = t,) weist dieser eine kleinere Vorschubgeschwindigkeit auf, als die Schweissgeschwindigkeit F (t) < g (t3). weshalb er im ersten Teil der Zuführungsbewegung durch die Klinken 75 und 76 über die Schweissgeschwindigkeit hinaus beschleunigt werden muss (t2 < t < t3) derart, dass der verlorene Weg am Ende des ersten Transportsystems im zweiten aufgeholt werden kann.
Wenn die Transportketten*11 1über die Umlenkzahnräder laufen, nimmt die Komponente der Kettengeschwindigkeit C1 in der Bewegungsrichtung der Dosenkörper nach dem Gesetz C, cos ç ab, wobei sich ç von 90 gegen 0 und auf -90 än- dert und C1 über 0 auf -C1 wechselt. Dann erfolgt die Übergabe des Dosenkörpers an die Einschubklinken 75 und 76.
Nun werden die Klinken 75 und 76 mit dem Dosenkörper auf die Geschwindigkeit beschleunigt und anschliessend auf die Schweissgeschwindigkeit C2 verzögert. Von hier weg bleibt die Transportgeschwindigkeit kurze Zeit konstant, um anschliessend, ähnlich einer Wurfparabel, abzusinken (C2).
Als Elektrodendrähte dienen vornehmlich aus den runden Drähten, z. B. durch Walzung, abgeplattete Drähte. Diese können ebene Boden- und Deckfläche und bombierte Seitenflächen aufweisen.
The main patent describes a welding machine for the automatic production of can sheet metal bodies, which is equipped with electrode rollers, the blanks being stacked, rounded and moved as round bodies to the welding point via at least two transport systems.
This welding machine is therefore provided with a stacking device, a rounding device and at least two transport systems for the rounding body and a welding point with two rotating electrode rollers, the second transport system for feeding the round body to the welding point being designed as a latch insertion device.
In the sense of the present further development, this welding machine is characterized in that a welding arm is provided which is suspended from the machine frame in such a way that the rounded, unwelded sheet metal body is freely longitudinally displaceable on the welding arm.
The further development of this invention is described, for example, using three figures. It shows:
1 shows a view of a fully automatic machine for welding can sheet metal bodies, in a schematic representation,
Fig. La enlarged detail according to circle A in Fig. 1,
FIG. 2 is a front view of the front part of the welding machine according to FIG. 1, with parts broken away.
In the fully automatic machine shown in FIGS. 1 and 2 for welding can bodies or sheet metal frames, a stacking device 3 is arranged on a machine frame 1. This serves to accommodate the rectangular sheet metal blanks to be processed. The stacking device 3 is followed by a so-called flexer, which is used to compensate for the internal stresses of the sheet metal sections fed in. It is designed in the form of a rolling mill. Subsequent to the flexer, a round machine 5 is provided in which the stress-free sheet metal sections are shaped into a cylinder. A drive group 7 drives the stacking device 3 as well as the flexer and the rounding machine 5.
On the front of the welding machine there is a horizontally displaceable feed support 9 which includes sliding cams (not shown) for guiding the sheet metal bodies rounded in the rounding machine 5. The support 9 is the internal carrier of a transport chain system 11, which has two self-contained transport chains that are arranged next to one another and run in parallel. These transport chains 11 can be exchanged according to the can lengths to be processed. Each pair of transport chains serves a certain, graduated working area for can lengths of, for example, 80 to 130 mm, etc. The transport chains 11 are driven via a drive coupling 13 with an adjustment for chain synchronism and via a chain wheel 15. Sprockets 18 and 19 are provided.
The feed support 9 can be brought into the desired position by means of an adjusting device 21 operated by a handwheel 22. The support 9 also slidably carries an insertion device 24 which is synchronized with the chain transport. A hand wheel 26 is used to drive the insertion device for setting and adjusting the frame transport devices.
A welding device 28 known per se can be seen on the right-hand side of the figure, the bearing plate 30 of which is used to accommodate the entire electrode wire drive 32 for an upper and lower electrode wire 35 and 34.
Next to the actual welding machine there are two so-called container winders, of which only one, 37th is shown. These serve to hold the welding electrode wires used.
The welding device 28 further comprises two electrode rollers 39 and 41, over which the electrode wires 34 and 35 are guided and which are used to supply power. A so-called Z-rail 55 (FIG. 1 a) is suspended at its one extended end 56 on a bearing plate 58 of the machine frame and at its other end on a bearing plate 30 (FIG. 1). A support 61, which is connected via a bolt 65 to a dovetail rail 74 which engages around the Z-rail 55, is used for suspension on the bearing plate 58. The welding arm 44 is in turn attached to the Z-rail 55, for. B. screwed by means of screws 78. The electrode rollers 39 and 41 are followed by support rollers 43 and pinch rollers 46, by means of which the weld seam is reworked.
In Fig. 1, two springs 48 and 50 are also shown which are used to generate the welding pressure (e.g. 50 kg) or
the pressure on the squeeze rollers 46 (z. B. 100 kg) are used.
As can be seen in FIG. 2, the displaceable feed support 9 has a dovetail guide 53. The welding arm 44 and the Z-rail 55 can be seen in its upper part. The transport fingers 57 of the transport chains 11 run in the recesses on both sides of the arm 44. The deflection rollers 19 for the transport chains 11 are mounted in ball bearings 60 on bearing journals 59. A control lever 62 actuated by cams of the chain 11 acts via a short shaft 63 on a chain hoist 64, which in turn is connected to a rocker arm 66. The rocker arm 66, which can be adjusted with respect to the angular position on a control shaft 67, transmits the movement of the control lever 62 to this control shaft 67. The control shaft 67 is mounted in a support 68. It leads to a gearbox 69, the structure of which does not belong to the invention and is therefore not described in detail.
In this gearbox 69, the control shaft 67 acts on a cam disk which, via a cam roller and a rocker arm (not shown), moves a hollow shaft 70 and on this a rocker arm 71 with a double rocker 72 and 73. At the free ends of the rockers 72 and 73 there is a ball joint with a push rod, at the end of which there is another ball joint (not shown). Its socket forms part of a plunger, which is also the carrier of a bearing pin (not shown) for the pivotable mounting of insert pawls 75 and 76. The plunger is slidably arranged in a cylinder housing and connected to an insertion piston. It carries a cam roller on its piston rod, which is mounted displaceably in the ram, and which constantly rests on the cam track (not shown) of the insertion pawl 75 or 76.
The fully automatic welding machine described works as follows: From the stacking device 3 are by means of a not described, z. B. pneumatic, transport device, the blanks fed to the flexer and then the round machine 5. After the rounding process, the sheet metal body is grasped by two transport fingers 57 of the chains 11 and pushed at a constant speed over the sliding curves (not shown) towards the welding point. The sheet metal edges of the can bodies to be welded are guided accordingly in the Z-rail 55. In order to enable continuous operation of the rounding machine 5 and also to continuously ensure the supply of the can body to the welding point, the first transport system, which comprises the transport chains 11, has to operate at a significantly higher speed C1, e.g.
B. at twice the welding speed C2, are moved than the second transport system. Only in this way is it possible to be able to carry out the rounding process in the transport chains 11 undisturbed during their forward movement. In order to enable the sheet metal frame to be welded or the sheet metal body to be fed to the welding point, its speed C1 must be reduced in such a way that the sheet metal body at the moment it enters between the welding electrode rollers 39 and 41 or the wire electrodes 34, 35 the speed Cz of the wire electrodes 34 and 35 has. The pushing process between the wire electrodes takes place by means of a sliding transport system.
This sliding transport system, which comprises the pull-in pawl 75 and 76, is controlled synchronously by the transport chains 11 of the first transport system by means of the control lever 62. Parts of the transport fingers 57 of the chain 11 pivot the control lever 62 at the intervals between these fingers 57 and, via the shaft 63, give the chain hoist 64 and the rocker 66 of the control shaft 67 a corresponding rotation. This rotation of the shaft 67 causes a rotation of a cam via a clutch, which in turn moves the rocker arm via the cam roller. Its adjustment causes a pivoting of the rocker arm 71 with the double rockers 72 and 73 in such a way that in the first phase of the movement the pawls 75 and 76 initiate an advancing movement, i. H. carry out a pivoting against the path of the can body.
In the welding phase, according to the shape of the cam, the pawls 75 and 76 move in the direction of the electrode rollers 39 and 41 (translational movement), during which the can body detected at the end of the first movement is pushed towards the welding point. These movements of the first and the second transport device are synchronized with the aid of the transport fingers 57 and the control lever 62 via the cam. The pawls 75, 76 grip the can body in the area of its frame edges to be welded of the can body in order to hold it in the correct position. Subsequent to the welding carried out in the unwinding area of the wire electrodes 34 and 35, the latter is subjected to final processing by the pinch rollers 46. These rollers 46 also cause the welded can body to be taken over from the welding point.
The boundary conditions for the process of the can body speed are firstly the transport speed in the first part after the transfer from the rounding machine 5 Y = Y (t) for t = 0 and secondly the final speed 9 = for for t = t3 of the can body, which exactly must correspond to the welding speed C2 or the speed of the wire electrodes at the welding location. A transfer area for the can body from the first transport to the second would theoretically be designed in such a way that the can body does not experience any acceleration (at t = to), but experiences the transition from double or multiple C1 to the single welding speed C2 with as uniform a delay as possible.
This condition of the acceleration-free transition cannot be realized in practice, in particular due to the tolerances of the transport chains and the sheet metal body, in an economical manner. When the can body is taken over by the pawls 75 and 76 (t = t 1), the latter has a lower feed speed than the welding speed F (t) <g (t3). which is why it must be accelerated in the first part of the feed movement by the pawls 75 and 76 beyond the welding speed (t2 <t <t3) in such a way that the lost path at the end of the first transport system can be made up in the second.
When the transport chains * 11 1 run over the deflection sprockets, the component of the chain speed C1 decreases in the direction of movement of the can body according to the law C, cos ç, where ç changes from 90 to 0 and to -90 and C1 increases to 0 - C1 changes. The can body is then transferred to the insertion pawls 75 and 76.
Now the pawls 75 and 76 with the can body are accelerated to the speed and then decelerated to the welding speed C2. From here, the transport speed remains constant for a short time and then drops, similar to a trajectory parabola (C2).
The electrode wires are mainly made of round wires, e.g. B. by rolling, flattened wires. These can have flat bottom and top surfaces and cambered side surfaces.