CN100594081C - 制造连续金属格子带的机器和方法 - Google Patents
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Abstract
一种制造连续金属格子带的机器,通过将单条可变形金属线连续供给到所述机器中制造,所述格子通过在平面内重复金属线的相同花纹来生产,各个花纹沿生产格子带的轴向方向以恒定节距的偏移量叠加在前面的花纹上,所述机器包括:储存金属线的级;为机器连续供给金属线的级;所述线形成为一系列相同花纹的成型级;将金属线各花纹连续向着形成格子带的平面移动的传输级;各个花纹被保持在平面中并且在后面的花纹到达之前以恒定节距偏移的级;和花纹彼此连接的级。本发明还涉及到一种通过重复沿生产所述带的轴线偏移的单个花纹来制造的格子带,所述花纹在至少某些它们的交叉部分处的水平面上彼此焊接,以及涉及到一种通过单条金属线连续制造格子带的方法,其特征在于以下步骤:将金属线绕在成形鼓上,这样各个卷然后可形成相同的花纹;沿成形鼓的轴线方向分开各个卷;将各个卷安置在垂直于成形鼓所述轴线定向的格子成型平面上;与卷的卷绕、分开和安置速度同步地连续移动所述平面,以在各卷之间形成偏移并且形成格子的一系列所述重复花纹;和焊接构成格子的所述花纹的至少某些交叉点。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用单条金属线的辅助连续制造焊接金属格构(trellis)带的机器以及涉及一种操作所述机器的制造方法,最后涉及所生产的单线焊接金属格构(网格)。
背景技术
这种类型的格子特别是由于其装饰性的外表而使其应用于许多可能的应用,并且可以用于花园或公共场所、房屋和公共的或私人的建筑物,更一般地,用于人类经常出入的任何类型的建筑。
目前,格子通常通过一种机器生产,该机器使用多条从几个分开的卷轴上解开的并且平行布置的纵向线。这些卷轴的数量是可变的并且通常在八个到四十八个之间,取决于格构或格子的尺寸,并且特别是取决于其宽度,该宽度可由线的数量确定。在将所述纵向线平行布置之后,次级线利用点焊装置的辅助横向焊接在它们的交叉点的水平面上。所生产出的格构具有正方形的或矩形的网格,其尺寸取决于纵向线和横向次级线之间自由留出的空间。自然地,这种网格总是有必要具有直角的角。
这种构造技术具有以下缺点:
-构造过程需要使用几条线和卷轴,这意味着不得不采用设备并且在生产机器之前留出合适的空间。此外,利用平行的大量的线和卷轴使得工艺复杂并且减慢了生产率,特别是因为每条线不得不被整直以及被控制的退卷操作。
-在这种格子的网格中不再有可能产生许多种装饰性的花纹,因为其仅仅有可能制造直角的矩形或正方形网格。
发明内容
另一方面,本发明使得非常大量的花纹能够整合在格子的网格中。所述花纹在任何情况下都不限制为直角的几何形状,与之相反的是,其可以整合弧和圆形的区域。无需使用特定数量的平行线的限制而是使用单条线也可以得到该结果。这减少了生产所需的技术设备并且制造机器非常简单,同时增加了生产速度、容量和多样性。
减小线的数量意味着相应地减少了卷轴的数量以及生产机器上游所需的空间。一般来说,本发明的目的是提出一种比以前的机器更简单并且在产生格子时可得到无限种花纹的机器。
该机器能够从连续进给的单条可变形金属线生产连续的金属格子带,所述格子通过在平面内重复金属线的相同花纹来生产,各个花纹沿生产格子带的轴向方向以恒定节距的偏移量叠加在前面的花纹上。实质上其特征在于,所述机器包括:
储存金属线的级;
为机器连续供给金属线的级;
所述线形成为一系列相同花纹的成型级;
将金属线各花纹连续向着形成格子带的平面移动的传输级;
各个花纹被保持在平面中并且在后面的花纹到达之前以恒定节距偏移的级;
花纹彼此连接的级。
制造连续格子带的机器额外整合了位于将花纹彼此连接的装置下游的用来将格子带切割成各种长度的装置。
实际上,如从现有技术中所知的机器那样,简单储存可变形金属线的级包括在支架中自由旋转的线卷轴。与此前使用的多个卷轴相比,该单个卷轴仅占用了有限的空间。
为机器连续供给金属线的级依次包括:
将线整直的装置,用来将线整为直线,
至少一个向着旋转装置引导线的滑轮,
围绕鼓卷绕的旋转装置。
实际上,该鼓是后一级即成型级的主要部分,成型级整合了成形鼓,成形鼓在产生成型时被固定保持,金属线围绕成形鼓卷绕。正是卷绕过程形成的各个卷构成了格子的基本花纹。虽然在成型操作过程中,它保持固定,但是考虑到增加可得到的花纹数量,该鼓可相对于成型轴枢转。
简单地卷绕在成形鼓上常常不足以使线呈现成形鼓外表面或壁的形状。为此,将线约束为符合所述鼓形状的额外装置被设置在所述鼓的外围并且所述装置的移动与线的卷绕运动同步。
同步的目的是保证所述装置通过参考各个卷的生产在正确的时刻执行。
一旦它们被完成,所述卷不会保持卷绕在成形鼓上而是在传输级处被拾起,所述传输级包括与成形鼓同轴的退卷鼓,该退卷鼓配备有螺旋状螺纹并且通过与线的卷绕速度同步的旋转运动驱动,这使得形成格子花纹的各个卷被分开。
然后,将各个卷安置在格子成型平面上的装置安装在退卷鼓外围,与其远离成形鼓的末端位于同一水平面,这些装置的运动也与所述退卷鼓的运动同步。
总之,一旦它们被成型,形成格子的基本花纹的卷被彼此分开,然后安置在相同的平面中,严格来说,该平面是组装格子的平面。
将各个花纹保持在格子成型平面中并且在后面的花纹到达之前以恒定节距偏移的级包括多个平行设置的以相同速度驱动的环形带,该速度与金属线花纹形成的速度同步,所述带具有规则间隔的齿,使得安置在它们形成的平面上的各个花纹可被驱动。
所述皮带的速度特定地影响了不同花纹的间距并且因此影响了网格,即,影响了各个网格的形状和表面。
因此,形成格子的基本花纹在被最终固定到所述位置之前一个相对于另一个地定位。将金属线花纹彼此固定的装置包括至少一个横向于格子进给轴线安置的焊接场所,在此之前还有一个将安置在相同横截面中的花纹保持彼此接触的装置。应该指出,焊接工艺可以通过或者垂直方向的或者水平方向的至少一个桥实施。
从而完成了格子带。
现在已经描述了制造格子的构成机器的一般装置,下面将给出它们更详细的描述。
相应地,卷绕装置专门包括空心旋转轴,线在被至少一个将所述线定向为向着所述轴的滑轮引导后穿过该轴,轴的出口配备有将线沿径向方向向着外部卷绕滑轮重新定向的滑轮,滑轮的轴线与卷绕装置的旋转轴线成锐角。该滑轮的环形位移具有大于卷绕鼓半径的半径。
优选地,所述卷绕装置由电动马达驱动。
该电动马达的速度以及外部卷绕滑轮的定位特定地构成了作为整体的机器在其上同步的基础。
成形鼓在空心轴的延伸范围内与卷绕装置同轴安置。
优选地,径向的弹簧安装撞锤使线围绕成形鼓卷绕。它们的目的是防止卷在进入后面的级之前围绕静态的成形鼓松弛。
如上所述,如果鼓没有任何凹口的面,则简单地卷绕可能足以得到确定形状的卷。如果相反,其具有至少一个凹口的面,即,凹面,则在所述鼓的外围设置相应数量的用来将线抵靠所述表面或各表面的装置,在这种情况下,该装置或这些装置的运动与卷绕马达传输的速度同步。
依靠一种选择,用来将线抵靠凹面使其呈现凹口弧的形状的装置包括其旋转轴与鼓的轴线平行的旋转部件,所述旋转部件配备有垂直于所述轴线的翼,其外部边缘设置有用来引导金属线的装置并且具有符合凹面形状的截面轮廓。
优选地,所述翼包括两个部分,具有椭圆形外部边缘的第一部分设置有至少一个金属线引导辊,具有从形成圆弧的第一部分继续的轮廓并且具有平行于旋转轴线的边缘的第二部分设置有引导槽,用来定位线的装置被防止旋转,所以使得椭圆形部分首先穿过鼓的凹形形状。
甚至更优选地,多个用来引导所述椭圆形部分的辊沿其边缘分布,较大直径的辊安装在首先穿过凹形形状的所述部分的端部。
这些应用装置适用于成形鼓至少一部分外壁具有凹面的情况。在简单凹口的情况下,对于包括向着外部分散的凹槽的这种类型的例子,用来将线置入鼓壁所述凹口中的装置包括撞锤,撞锤可拆卸的头具有与所述凹口一致的形状,所述头可以与卷绕速度同步的位移平移移动。
在这种情况下,在一种可能的实施例中,撞锤通过马达控制,所述马达可经由齿轮致动安装在轴上的齿条,头连接在轴的一端。备选地,撞锤也可以通过活塞或线性马达致动。
在制造格子的这个阶段,各个卷呈现了成形鼓的精确形状并且准备好向着格子成型平面移动,其构成了格子的基本花纹。然后,卷被退卷鼓分开并且至少一个轴向引导卷的固定装置沿退卷鼓的延伸范围放置并且位于其延伸范围之内。所述引导作用通过至少一个面对外部引导安置的内部引导的形式来有效提供。各对引导围成了与各个卷的形状一致的通道并且在花纹具有向着外部凸起的至少一个点处设置,取决于退卷鼓的螺纹。
在这个阶段,格子的各个基本花纹(退卷的卷)被分开并且准备用于制造格子。将退卷的各卷安置在格子成型平面上的装置包括以规则的间隔设置在退卷鼓外周并且处于退卷鼓轴向延伸范围内的蜗杆轴,所述轴被同步的电动马达驱动,这样它们可以连续致动,并且使得形成格子花纹的一个卷在另一个卷之后被轻轻地取出。
已经被螺旋状的螺纹退卷的卷在方向不严格垂直于这些装置的轴线的平面内到达退卷鼓和引导装置的出口。因此,优选地,拾起各个卷的蜗杆是否被单独的连续或成组的驱动,取决于它们拾取的卷的该部分的定位。
然后,格子的各个卷或基本花纹安置在成型平面上,通过连续偏移各花纹来进行各操作,并且该成型平面包括配备有驱动花纹的齿的中心链和两个侧向链,所述链通过彼此同步并且与蜗杆装置的马达同步的马达驱动。
优选地,所述链具有安装在其上的引导带和固定的刚性保护装置,以保护卷的相对定位。
此外,滑板在链的末端处安置在格子下面,所述末端位于远离用来制造所述格子的系统的地方。
在制造工艺的该阶段,格子被成型但是形成其的基本花纹还没有彼此固定。
所述固定过程通过两个在垂直方向操作的横向焊接桥来实施,每个桥之前都有用来保持形成格子的花纹的桥,每个桥都配备有两个设置在格子任一侧的头,每个头都沿另一个头的方向施加作用。
优选地,保持桥的所述头是可拆卸的并且分别具有阳的和阴的解除区域,其匹配形成格子的花纹并且能够互相穿透以将所述花纹放置得彼此接触为焊接做好准备。
因此,优选地,在焊接的水平面上,各个卷彼此接触。
焊接桥沿横向方向在至少某些花纹的交叉处实施点焊,优选地在形成格子的花纹的交叉点的两种横向图案处实施两次点焊。
实际上,基本花纹的重复、简单地彼此偏移经常产生两种横向图案的交叉点的排列,因此需要两个分开的垂直焊接桥的存在。
然而,还可以有一个借助于至少一对可拔出的头沿水平方向操作的焊接桥,其中可拔出的头可沿格子进给方向插入到格子的两个连续的网格中。
应该指出,侧向链延伸得直至第一焊接桥,而中心链延伸得直至第二焊接桥。
该机器的主要部件仍然是成形鼓,因为它确定了格子的整个图案。成形鼓具有主体,至少一个用来改变一部分成形鼓外部成型壁的额外体积可固定到该主体上。
这种选择显著地扩展了可生产格子的基本花纹的多样性。
特别是,例如,额外体积可以如此配置以使得它可插入到至少一部分鼓壁的凹面中以形成一部分新的外壁,例如平坦的或凸出的。
对于额外体积还有可能将其设计得使它可插入到至少一部分鼓壁的凹面中以形成一部分新的整合有凹口的壁。
在一种可能的配置中,本发明提出的机器可具有至少一个安置在格子成型平面一侧的额外的线卷轴,在这种情况下,在进给过程中线向着格子带的表面确定方向并且平行于所述进给方向重新确定方向,然后固定到格子带。
优选地,有二或四个卷轴,在这种情况下,各条线分别向着格子带的一个或两个面确定方向。
本发明提出的机器还整合有用来连续地轴向形成至少一个格子带横向部分的级。依靠一种选择,成型可以沿着格子带的边缘沿两个横向部分进行。
自然地,该机器可以通过用来管理机器的中央电子单元来自动化,其参数可借助于用户可接近的外围装置来控制,并且所述中央单元可处理传感器发出的指示机器特定移动部件即时状态的信号。
用户可接近的所述外围装置包括显示器和键盘。
甚至更优选地,所述中央单元和外围装置形成包含管理机器的程序的部分微型计算机。
最后,传感器放置在其上的机器的各部件是不同旋转部件的控制部件,即,电动马达。这些传感器提供关于各个马达的位置和速度的信息,并且在其上运行有对机器进行管理的程序的中央单元为了以如上所述操作机器而对所有这些马达实施相对同步。
如早前提到的那样,本发明不仅涉及到用来制造连续格子带的机器,而且还涉及到在该机器的辅助下制造的格子带,其特征在于,它通过沿其制造的轴线重复偏移的单个花纹来形成,所述花纹在至少某些它们的交叉点的水平面上彼此焊接。
如上所述,带可以在其至少一个面上设置至少一条线,该线连续地轴向固定到带上。
备选地或者另外,它可以包括连续轴向成型在至少一个横向部分上。
最后,本发明涉及到一种通过单条金属线连续制造格子带的方法,其特征在于以下步骤:
将金属线绕在成形鼓上,这样各个卷呈现相同的花纹;
沿成形鼓的轴线方向分开各个卷;
将各个卷安置在垂直于成形鼓的所述轴线定向的格子成型平面上;
与卷的卷绕、分开和安置速度同步地连续移动所述平面,以在各卷之间形成偏移并且形成格子的一系列重复花纹;和
焊接所述花纹的至少某些交叉点。
自然地,制造方法的特性反映了上述机器的能力。
例如,作为本发明提出的方法的结果,在为成型做好准备的卷绕步骤之前,线从单个储存卷轴上连续退卷。
同样,紧接着焊接步骤的是将格子带切割成希望长度的步骤。
所述机器的用户可根据其判断力选择将要被制造的格子的长度,或者制造成预定长度的成品或者制造可用于工业生产的卷。
如上所述,根据成形鼓的形状是否包括空心部分与否,本方法是不同的。例如,如果鼓的外壁具有至少一个凹部和/或至少一个凹口,则通过卷绕在鼓上成型的过程通过相应数量的用来将线抵靠外壁所述部分的装置来实现。
本发明提出的制造方法可以在配备有使其可被用户控制并且响应于跟踪该方法执行过程中执行的不同步骤的进程的外围装置的微处理器或电子中央单元的辅助下自动化。
更具体地,传感器与电动马达协作,使其有可能即时确定它们的速度和它们的位置。
通过本发明提出的方法,至少一条金属线连续地轴向连接到格子带的其中一个面是可能的。优选地,两条或四条线以这种方式沿格子带其中一个或两个面的边缘固定。
格子带的至少一个横向部分还可以在花纹已经彼此焊接之后连续地轴向成型。
附图说明
将专门参考附图更详细地描述本发明,其中:
图1示出了本发明提出的机器的整体透视图;
图2时所述机器的侧视图;
图3是沿机器主轴在图2所示箭头3-3方向的正视图;
图4是沿图2所示箭头4-4方向的本发明提出的机器的平面图;
图5是沿图2箭头所示5-5方向的所述机器的纵剖面;
图6A-6D示出了安装在图5所示部分之上的特别是沿箭头6-6方向的机器顶部部分的不同视图;
图7是沿图3所示箭头7-7方向的机器的横截面;
图8A-8C示出了用来将线放置在成形鼓外壁的凹面中的装置的不同视图(正视图、侧视图和俯视图);
图9A-9C示出了用来在中心链上设置卷的装置的不同视图(正视图、侧视图和俯视图);
图10A-10C示出了用来在侧向链上设置卷的装置的不同视图(正视图、侧视图和俯视图);
图11A-11H每个都以俯视图和侧视图示出了本发明提出的机器的三个焊接阶段以及切割阶段;
图12A-12C示出了与中心链配合的滑板的正视图、侧视图和俯视图;
图13A-13B示出了与各侧向链配合的滑板的正视图和俯视图;
图14A-14D示出了设计用来将金属线置入成形鼓凹口中的撞锤;
图15A-15H用截面示出了两种可能的带有改变了鼓初始外形的额外体积的成形鼓外形;
图16A-16H示出了其他类型的鼓;
图17A至17H示出鼓的其它类型;
图18是制造工艺自动控制的示意图;和
图19-A1到19-N3示出了在基于特定花纹的格子的各种情况下的鼓的形状、在鼓上放置线的装置的数量和布局、所述的格子的外形和可选的横截面。
具体实施方式
首先,应该指出为了避免没有必要地过分增加所述附图的负担,并非每个附图都示出了其中示出的各部件的附图标记。然而,考虑到机器的复杂性,各附图倾向于提供机器特定部分的详细图示,在这种情况下,其包括了该特定解释所需的所有附图标记。
回到图1,供给到机器用来制造格子带的金属线20通过将其卷绕在卷轴21上而储存,其中该卷轴可在支架22中自由旋转。在离开卷轴21时,线20首先穿过设计用来消除可能被扭曲或弯曲的任何部分的整直装置23,然后穿过两个引导其的滑轮25、26直到机器本身的实际入口。后者的顶部部分由罩27覆盖,罩连接到由附图标记24表示的形成机器框架的结构上,如机器的许多其他部件一样。
格子100带在一系列形成所述格子100基部结构的以恒定节距的偏移量重复的单个花纹的辅助下制造。因此,通过在由三条环形链72形成的平面上连续增加相同的花纹可以制造格子带,其中形成格子100基部的各个花纹放置在该平面上。由与各个花纹的生产速度同步的驱动马达69产生的所述链72被驱动的速度能够确定将两个连续花纹分开的节距。格子基部的各个花纹利用围绕形成机器的垂直结构分布的蜗杆60的辅助安置,该机器利用将在下文更详细说明的方法制造各个花纹。
在该机器下游并且为了将不同的花纹彼此连接以形成刚性格子100,两个焊接桥89、92横向于格子带安置。切割装置97紧随第二焊接桥92之后并且能够将格子带切成预定长度的区段。配备有两个横向辊98的工作台99使得格子区段可以在生产流程的末尾进行操作。两个焊接桥89、92以及切割装置97分别具有将带保持在其入口处的装置,其包括两个安置在所述格子带任一侧的头。在图1中可见的上头82、85与下头以及与焊头协作,将在下文更详细地说明。
侧向安置的金属线卷轴102能够使线101在格子被制造时增加到格子100的至少一面,其沿轴向固定到所述格子100。
在需要时,例如纵向施加到格子100的侧向边缘附近的这些线101可以强化格子的结构。假设它们固定到格子100的两面,它们可以彼此面对地安置或偏移安置。在线基本上垂直于格子100进给轴线期间的线的供给相和格子焊接相之间的线101方向的变化可以本身已知的方式实现,例如在滑轮(未示出)的辅助下实现。
图2提供了图1示出各部件的整体图示,但是机器中心主体具有稍微更精确的视图,机器的中心主体基本上是垂直结构并且沿罩27的轴线安置。由部分24构成的结构几乎支撑着该机器的所有部件。环形链72围绕设置在其纵向端部的齿状小齿轮71循环,其中一个小齿轮直接由马达69驱动。该图示出了装置50相对于机器垂直结构的定位,这使得线能够定位在成形鼓的凹部中,将在下文更详细的描述。这些已经在图1中示出的装置通过配备有位置和速度传感器56的马达55驱动,特别是这些装置设置有实现所述定位的部件51。
这些定位装置还在图3中特别清楚地示出,通过减速齿轮54马达55与活动翼50分开。
卷绕装置由也在图2中示出的马达299驱动,卷绕装置的操作专门在图7中示出。
仍然参考图3,该图示出了退卷鼓34以及其相对于蜗杆60的位置,该螺杆能够使得各个卷被安置在环形链72上。在该图中,可看到所述链72的配备有驱动马达69的减速齿轮68。
这些齿轮机构68还可以在图4中看到,图4还示出了三条环形链72的驱动马达69是如何配置有位置和速度传感器70。该图还示出了中心链72长于侧向链72的事实,其中侧向链72终止于第一焊接桥89的下游处,而中心链终止于第二焊接桥92的上游处。
该俯视图示出了设置该线的四个定位装置的布局,得到了如图所示的各个花纹具有四个凹形弧的格子。
如下文所述,这些定位装置的部件或活动翼50具有两部分,其外部区域形成两个不同几何形状的弧,一个紧接另一个,其中一个具有引导辊52、53(见图8A-8C)。
应该指出,在所有目前描述的图中,结构24的一些部件被省略了,以使得图更容易阅读。
图5提供了格子成型平面的更好想法,该平面通过三条环形链72形成,这些环形链设置有齿73以使得一旦通过环形螺杆装置60安置好花纹时可以驱动这些花纹。例如在机器的下部外周上分布了七个螺杆装置以制造各卷,这些卷将形成格子基部的花纹,并且优选地这些螺杆装置依次一个接一个地开动以使得各个卷能够安置平坦,从而有效地相对于格子100的成型平面倾斜。
图6A和6B示出了退卷鼓34如何设置有使各个卷35分开的螺纹36。在所述螺纹36的各侧,外部引导装置44防止所述卷向外部松弛。图6C和6D专门示出了与内部引导43协作的各个外部引导44的定位和操作,所述引导的形状取决于在卷绕在成形鼓之后得到的卷的布局。在这种特定情况下,为了得到图5所示格子的基部花纹,必需增加内部引导43,该引导在圆柱形退卷鼓34的各端处在分开各卷35的各螺纹36的水平上形成凸起。因此,容纳内部引导43的外部引导44具有相应的凹部。内部引导43专门固定到设置在退卷鼓34下面的板37上(见图7)。
内部引导43和外部引导44不设置在同一水平面上,因此复制了螺纹36的倾斜。如图6A所示,卷绕装置(在图7中详细示出的装置)的马达经由减速齿轮298连接到卷绕装置,并且该马达配备有速度和位置传感器300。特别是,该卷绕装置具有能够使得线围绕成形鼓33卷绕的外部滑轮31,所述滑轮31连接到旋转板30,将在图7所示的部分更详细示出。
为了增加可能的用来制造本发明提出的各种格子的花纹的数量,成型单元和退卷单元的角位置可以变化(见图6D)。
图7示出了线20在通过滑轮26之后如何穿过空心轴28,该空心轴通过借助于键274与键合所述轴28的齿轮271驱动旋转的蜗杆轴270由马达299驱动旋转。旋转轴28如此支撑以使得它可以通过保持在环272座中的滚珠轴承273在罩27中自由旋转,其中环272依次连接到所述罩27上。整合了滚珠轴承276的相同结构、其相关的座275和固定环277可将轴保持在罩27的底板中。
在空心轴28的出口处,与滑轮26具有相同旋转轴的滑轮29使线相对于轴28的旋转轴沿径向重新定向。然后,所述线20被引向安置在旋转板30周边的倾斜滑轮31,使得线绕在固定鼓33上。该鼓33是将格子基部的花纹形状赋予各个卷的成形鼓。
该鼓由板32支撑,板32配备有到达空心轴28的机械连接,尽管由于滚珠轴承284的存在它不能将空心轴的旋转运动传递到该板32。
然而,有必要使得成形鼓33的水平位置或角度可以改变,其中成形鼓相对于空心轴28、旋转板30和引导滑轮31固定。因此,虽然鼓连接的轴由于两个中间齿轮的存在而旋转,但所述鼓33是静态的。这些中间齿轮278中的其中一个连接到绕线机27的框架,而另一个中间齿轮283连接到旋转板32。它们通过两个行星齿轮279、281连接。这些行星齿轮连接到套管282,该套管绕轴280旋转,轴通过连接到旋转的空心轴28的旋转板30支撑,其中空心轴使得鼓33被固定。
同样,虽然其没有固定到框架上,但是特别是内部引导43附着于其上并且其具有与鼓33形成的各个卷的凸起部分实际上形状相同的底板37是固定的。它还机械连接到空心轴28的其中一端,但是不与其一起移动或旋转。其原因在于使用了与两个中间齿轮相同的结构,其中一个齿轮286固定到成形鼓33,而另一个291连接到所述底部端板37。这两个中间齿轮通过安置在套管289任一侧的行星齿轮287、290连接并且绕轴288旋转。该套管289通过退卷鼓34支撑,退卷鼓依次连接到空心轴28,结果是,自由连接到空心轴28的板37被固定。
中间齿轮291经由两个滚珠轴承292、294连接到中心轴,中心轴由盖295保护。实际上板37本身经由支架293连接到中间齿轮291。应该指出,退卷鼓34具有中心加强板296。
而且在该图7中示出了螺旋状的螺纹36,为安置在轴28中心轴向任一侧的内部引导43和外部引导44之间的线的处理水准的差异产生了公差。
在成形鼓33的水平上,与弹簧配合的撞锤装置42使得卷绕张力释放,其中弹簧在卷绕期间将撞锤装置42偏置得与各卷接触。图8A-8C示出了实际的方式,其中定位装置将线放置在成形鼓33壁的凹部中。上面已经给出了能够使得翼50被驱动的机械部件的描述,其中翼配备有垂直于旋转轴安置并且其边缘具有不同几何形状的两个部分50A和50B。首先,边缘52是椭圆形部分,而边缘51是圆弧。前者通过引导辊52、53初始化线的曲率,使其能够符合鼓33的凹面。整合了圆弧51的边缘部分具有更厚的设置有凹槽的侧向边缘,凹槽可以引导线20。
转到图8A,装置的旋转基于三角方法,即,线首先由具有最大直径的辊53引导,然后由具有最小直径的辊52引导,最小直径的辊开始将线推入到鼓33外壁的腔中,区51以与凹形完美一致的方式终止了定位过程。
图9A-9C提供了蜗杆如何将各个卷安置在带有齿73的的链72上的精确图示。配备有螺旋状唇缘61的各个蜗杆轴60由马达64驱动,在其输出处为减速齿轮63。各个马达还具有速度和位置传感器65。螺旋状螺纹61在上部处起始于退卷鼓33(见图3)底端的水平处,终止于分开两个齿73的链72的腔的基部的水平处。在图9A-9C示出的实例中,其包括了安置在中心链72任一端处的蜗杆装置60的使用,例如,两个马达在同样的时间旋转但是方向相反。因此,它们使得卷逐渐向下移动,从而可以插入到中心链72的两个相邻齿73之间。保护装置45安装在齿之上,虽然通过张开的引导47留下开口的通道使得卷35能够插入到两个齿73之间和两个蜗杆装置60之间。
图10A-10C示出了示出了相同的布局,只是该布局是关于侧向链的布局。由于卷35的倾斜角度,图10A中示出的两个蜗杆装置相对于图10A和图9中示出的那些装置随时间以偏置方式启动。具有L形截面的侧向链72的上部保护带46使得各卷保留在齿内部,利用扩大的引导47,所述带46还在用来插入各卷的两个马达之间整合了开口。
图11A和11B示出了第一点焊站89的布局,该点焊站包括上焊头90和下焊头91,在此之前还有分别连接到上保持头81和下保持头84的上保持爪82和下保持爪83的单元。这些焊头和保持头同时移动,并且上头90、81和下头91、84分别彼此连接。
为了得到可能的最精确的保持动作,上保持爪82具有空心解除区域,在该区域中,下爪83上的阳解除区域与所述解除区域匹配,所述解除区域沿被焊接的交叉点至少在一定范围内具有网状形状。
这通过图11B中的阴影示出。这就是为什么爪82、83可被去除的原因,并且这取决于格子基部100中的花纹设计。
在图11C和11D图示的第二焊接站再现了相同的操作,其对应于格子100的交叉点的第二横向布局。还有可能通过头93、94实施水平焊接,如图11G和11H所示。
切割桥97的水平上的操作相似。两个各自的上切割头95和下切割头96在与连接到安装在切割桥97上的保持装置85上的上保持头86和下保持头87相同的时间被移动得彼此接触。
如上所述,链72具有有限的延伸范围,在侧向链的情况下远至第一焊接桥89,在中心链的情况下远至第二焊接桥92。图12A-12C中示出的滑板49设置在中心链72各端以方便在所述中心链72的出口处的格子进给。在驱动马达69的水平面上,中心链经由减速齿轮68和连接轴67连接到带齿轮71上。为侧向链72也设置了这种滑板49,如图13A和13B所示。
图14A-14D示出了撞锤的设计,撞锤可以将线放置在成形鼓33的凹口中。这些撞锤具有头58,其端部的设计取决于所述凹口,因此,所述头58是可拆卸的。在图14A和14B所示的设计中,这些头58通过工具架59固定到设置有齿条的轴57,所述齿条通过设置在驱动马达67输出处的减速齿轮66的齿轮以直线位移的方式驱动。驱动马达还具有位移传感器38,使得撞锤58的移动在可编程的基础上以与上述的用来将线定位在凹面中的装置相同的方式同步。图14C和14D示出了头58分别被活塞67和被线性马达67驱动时的不同。
图15A-15D示出了具有四个分支和四个凹面的星形形状的鼓33A的设计。这些表面可以用额外的体积41A-41C填充以利用相同的基本鼓33A在基本的格子中产生不同的花纹。同样的体积应用到了图15E-15H示出的结构中,其为具有三个凹面的三角形形状33B。应该指出,在这种情况下,额外的填充体积41A-41C也可以被用于不同的组合。
图16A-16D示出了基本鼓33C的另一种可能设计,额外的体积41D-41F专门适用于这种新的设计。图16E-16H示出的基本鼓33D具有五个凹的部分,分布成具有不同弧的两组,该鼓可与图15中示出的额外体积41A-41C结合。
图17A和17B中示出的具有六个凹部分还具有两个不同弧的变体33E也可以容纳图15中示出的额外体积。相反,基本鼓33F的设计使用还未提到的额外体积41E-41G。图17G中示出的特定设计33G,其实际上是圆形,可简单地使用两个半月形形状的额外体积41G。
图18提供了示意图,解释了机器如何在自动化的基础上管理,即在用户通过处理编程的控制接口77控制的微计算机76的辅助下进行管理,其中控制接口可在通信网络74的辅助下发送和接收信号,通信网络可控制:
-卷绕马达299并且经由传感器300接收信号;
-将线定位在凹部中的装置的驱动马达55并且从与这些马达协作的传感器56接收信息;
-控制蜗杆将各卷安置在链72上的马达64并且从与它们协作的传感器65接收信息;和
-链72的驱动马达69并且从与它们协作的传感器70接收信号。
控制系统75的移动和同步的电子卡可以管理单元并且特别是具有用于信号的变换器级78和用于马达上安置的各种传感器发射处的信号的控制系统79。
图19-A1到19-N1示出了基本鼓的许多设计,像前面的情况一样,可以在其上增加额外体积。在所有情况下,如果整合了额外体积的设计需要使用将线定位在或者凹部或者凹口中的装置,则这些图示的装置假定由于线的卷绕速度而会带有操作偏移量。对于各个附图,所致的格子100是平行的。
无需详细深入研究各图,应该指出,采用图19-A1作为例子,基本鼓33A整合了两个额外体积41B在两侧形成了凸面,其不需要额外的定位装置。另一方面,两个剩下的凹面需要定位装置50的致动。这些装置50利用相移一个接一个地致动,其中相移取决于卷绕装置驱动马达的旋转速度并且由上述电子系统控制。
同样的装置也应用到图19-A2,在该图中,没有设置额外体积41B,并且因此需要四个定位装置实现相位正交。
在图19-B2中,两个额外体积41C整合有中心凹口,其需要使用撞锤57。两个用来将线定位在凹面中的装置50和两个撞锤57以相同的方式同步为相位正交,一方面要考虑致动旋转装置的马达55、67的技术规格,另一方面要考虑将旋转运动转化为直线运动的装置的技术规格。
在图19-B3所示的系统中不会发生上述后面的问题,其中四个撞锤57相位正交被致动。
在某些情况下,如图19-C2的情况,需要使用一组四个可以应用到凹面的装置50和撞锤57,撞锤的头58适用于额外体积41G。图19-C5和19-C6示出了制造图19-C1所示格子100的备选方法,两个备选方法分别具有两个和四个撞锤,撞锤的头可完成与定位装置相同的功能。最后,图19-C7示出了另一种制造选择,其既不需要撞锤也不需要定位装置。
应该注意到,在凹面的情况下,也有可能使用撞锤装置57,但是该类型的头58示出为图19-D4中的例子,其与所述凹面一致并且通过径向推力实现定位。
所有这些图示出了大量的变体,其可以利用本发明提出的机器和可以与其结合使用的不同装置来实现。
图19-N1到19-N3专门示出了制造和/或处理格子100方面的三种额外选项:
-在19-N1中,成形鼓33旋转为X°的角度;
-在19-N2中,格子100的图的右侧示出为截面,该截面已经在其边缘附近被纵向成型;和
-在19-N3中,沿格子任一侧已经增加了辅助的轴向金属线(见截面)。
显然,描述的和作为示出应用的实例的本发明没有覆盖本发明可以实现的各种方法的所有可能实例,所以无论如何上述说明都不限制本发明的范围。相反,本发明包括了本领域技术人员可达到范围内的关于设计、装置和布局的所有变体。
Claims (54)
1、一种制造连续金属格子带的机器,通过将单条可变形金属线连续供给到所述机器中制造,所述格子通过在平面内重复金属线的相同花纹来生产,各个花纹沿生产格子带的轴向方向以恒定节距的偏移量叠加在前面的花纹上,其特征在于所述机器包括:
储存金属线的级;
为机器连续供给金属线的级;
所述线形成为一系列相同花纹的成型级;
将金属线各花纹连续向着形成格子带的平面移动的传输级;
各个花纹被保持在平面中并且在后面的花纹到达之前以恒定节距偏移的级;
花纹彼此连接的级;
成型级包括成形鼓,在成型过程中保持在固定装置中,金属线围绕该成形鼓卷绕;
将线约束为符合所述成形鼓形状的装置设置在所述成形鼓的外围并且所述装置的移动与线的卷绕运动同步。
2、如权利要求1所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于它具有安置在将花纹彼此连接的级下游的用来切割格子带的装置。
3、如权利要求2所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于储存可变形金属线的级包括线卷轴,该卷轴可在所述卷轴的支架中自由旋转。
4、如权利要求3所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于为机器连续供给金属线的级依次包括:
将线整直的装置,用来将线整为直线,
至少一个向着旋转装置引导线的滑轮,
围绕鼓卷绕的旋转装置。
5、如权利要求1所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于成型级相对于成形鼓的轴是可枢转的。
6、如权利要求5所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于传输格子各花纹的级包括与成形鼓同轴的退卷鼓,该退卷鼓配备有螺旋状螺纹并且通过与线的卷绕速度同步的旋转运动驱动,这使得形成格子花纹的各个卷被分开。
7、如权利要求6所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于将各个卷安置在格子成型平面上的装置安装在退卷鼓外围,与其远离成形鼓的末端位于同一水平面,这些装置的运动与所述退卷鼓的运动同步。
8、如权利要求6所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于将各个花纹保持在格子成型平面中并且用来在后面的花纹到达所述平面中之前以恒定节距偏移它的级包括多个平行设置的、以相同速度驱动的环形带,该速度与金属线花纹形成的速度同步,所述带具有规则间隔的齿,使得安置在它们形成的平面上的各个花纹图案被驱动。
9、如权利要求8所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于将金属线花纹彼此连接的级包括至少一个横向于格子进给轴线安置的焊接桥。
10、如权利要求9所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于至少一个焊接桥在垂直方向实施焊接,并且在此之前由一个装置将共用相同横截面的花纹彼此保持在一起。
11、如权利要求9所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于至少一个焊接桥在水平方向实施焊接。
12、如权利要求4所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于旋转装置包括空心旋转轴,线在被至少一个将所述线定向为向着所述轴的滑轮引导后穿过该轴,轴的出口配备有将线沿径向方向向着外部卷绕滑轮重新定向的滑轮,所述外部卷绕滑轮的轴线与旋转装置的旋转轴线成锐角,所述外部卷绕滑轮的环形位移具有大于卷绕鼓半径的半径。
13、如权利要求12所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于所述旋转装置由电动马达驱动。
14、如权利要求12所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于成形鼓在空心轴的延伸范围内与旋转装置同轴安置。
15、如权利要求1到14中的任一权利要求所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于径向的弹簧偏置的撞锤使得线围绕成形鼓卷绕。
16、如权利要求1到14中的任一权利要求所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于成形鼓具有至少一个凹口面和/或凹面,则在所述鼓的外围设置相应数量的用来将线抵靠所述表面或各表面的装置,该装置或这些装置的运动与卷绕马达传输的速度同步。
17、如权利要求16所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于用来将线抵靠凹面使其呈现凹口弧的形状的装置包括其旋转轴与鼓的轴线平行的旋转部件,所述旋转部件配备有垂直于所述轴线的翼,其外部边缘设置有用来引导金属线的装置,并且具有符合所述凹面形状的截面轮廓。
18、如权利要求17所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于所述翼包括两个部分,具有椭圆形外部边缘的第一部分设置有至少一个金属线引导辊,具有从形成圆弧的第一部分继续的轮廓并且具有平行于旋转轴线的侧边缘的第二部分设置有引导槽,用来定位线的部件如此旋转使得椭圆形部分首先穿过鼓的凹形形状。
19、如权利要求18所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于具有椭圆形部分的引导辊设置在穿过其边缘分布的多个位置,具有较大直径的辊固定在首先穿过凹形形状的所述部分的端部。
20、如权利要求16所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于用来将线置入鼓壁的凹口中的装置包括撞锤,撞锤的可拆卸头具有可插入到所述凹口中的形状,所述头可平移移动,位移被如此编程以使得它与卷绕速度同步。
21、如权利要求20所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于撞锤通过马达控制,所述马达可经由安装在轴上的齿轮致动齿条,头连接在轴的一端。
22、如权利要求20所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于撞锤通过活塞或线性马达致动。
23、如权利要求6所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于至少一个用来轴向固定各卷以形成格子花纹的引导装置沿退卷鼓的延伸范围放置并且位于其延伸范围之内,所述至少一个引导装置的引导作用通过至少一个面对外部引导安置的内部引导来实现,各对引导围成了与各个卷的形状一致的通道并且在花纹具有向着外部凸起的至少一个点处根据退卷鼓的螺纹设置。
24、如权利要求7所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于将退卷的各卷安置在格子成型平面上的装置包括以规则的间隔设置在退卷鼓外周并且处于退卷鼓轴向延伸范围内的蜗杆轴,所述轴被同步的电动马达驱动,这样它们可以单独的或成组的,即连续的致动,并且使得形成格子花纹的一个卷在另一个卷之后提取出。
25、如权利要求24所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于通过连续偏移花纹得到的格子成型平面包括配备有驱动花纹的齿的中心链和两个侧向链,所述链通过彼此同步并且与蜗杆轴的马达同步的马达驱动。
26、如权利要求25所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于所述链具有安装在其上的引导带和固定的刚性保护。
27、如权利要求25所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于滑板在链的末端处安置在格子下面,所述末端相对于制造所述格子花纹的系统来说是远端。
28、如权利要求9所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于有两个沿垂直方向操作的横向焊接桥,每个桥之前都有用来保持形成格子的花纹的桥,每个桥都配备有两个设置在格子任一侧的头,每个头都沿另一个头的方向施加作用。
29、如权利要求28所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于保持桥的所述头是可拆卸的并且分别具有阳的和阴的解除区域,这取决于形成格子的花纹并且能够互相穿透以将所述花纹放置得彼此接触为焊接做好准备。
30、如权利要求28所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于焊接桥沿横向方向在至少某些花纹的交叉处实施点焊,在对应于形成格子的花纹的交叉部分的两种横向图案处实施两次点焊。
31、如权利要求9所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于它具有借助于至少一对可拔出的头沿水平方向操作的焊接桥,其中可拔出的头可沿格子进给方向插入到格子的两个连续的网格中。
32、如权利要求28所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于侧向链延伸得直至第一焊接桥,而中心链延伸得直至第二焊接桥。
33、如权利要求1所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于成形鼓具有主体,至少一个用来改变一部分成形鼓外部成型壁的额外体积可固定到该主体上。
34、如权利要求33所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于额外体积如此配置以使得它可插入到至少一部分鼓壁的凹面中以形成一部分新的平坦壁或凸出壁。
35、如权利要求33所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于额外体积如此配置以使得它可插入到至少一部分鼓壁的凹面中以形成一部分新的整合有凹口的壁。
36、如权利要求35所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于它具有至少一个安置在格子成型平面一侧的线的卷轴,线向着格子带的表面确定方向并且在进给过程中重新确定方向以与所述进给方向平行,然后固定到格子带。
37、如权利要求36所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于卷轴的数量为二或四个,在这种情况下,各条线分别向着格子带的一个或两个面确定方向。
38、如权利要求37所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于它具有用来连续地轴向形成至少一个格子带横向部分的级。
39、如权利要求38所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于成型沿着格子带的边缘沿两个横向部分进行。
40、如权利要求39所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于它具有用来管理机器的中央电子单元,其参数可借助于用户可接近的外围装置来控制,并且所述中央单元可处理传感器发出的指示机器特定移动部件即时状态的信号。
41、如权利要求40所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于用户可接近的所述外围装置包括显示器和键盘。
42、如权利要求41所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于所述中央单元和外围装置形成包含管理机器的程序的部分微型计算机。
43、如权利要求42所述的制造连续金属格子带的机器,其特征在于传感器应用到机器的各种马达并且即时提供关于它们的位置和它们的速度的信息。
44、一种利用权利要求1所述机器的辅助制造的格子带,其特征在于格子带通过重复沿生产所述带的轴线偏移的单个花纹来制造,并且所述花纹在至少某些它们的交叉部分处的水平面上彼此焊接,
在格子带的至少其中一个面上它具有至少一条线,该线连续地轴向连接到格子带上。
45、如权利要求44所述的格子带,其特征在于它连续轴向成型在至少一个横向部分上。
46、一种利用如权利要求1所述的机器通过单条金属线连续制造格子带的方法,其特征在于以下步骤:
将金属线绕在成形鼓上,使得各个卷形成相同的花纹;
沿成形鼓的轴线方向分开各个卷;
将各个卷安置在垂直于成形鼓所述轴线定向的格子成型平面上;
与卷的卷绕、分开和安置速度同步地连续移动所述平面,以在各卷之间形成偏移并且形成格子的所述重复花纹的连续;和
焊接构成格子的所述花纹的至少某些交叉点。
47、如权利要求46所述的连续制造格子带的方法,其特征在于在为成型做好准备的卷绕步骤之前,线从储存卷轴上连续退卷。
48、如权利要求46或47所述的连续制造格子带的方法,其特征在于紧接着焊接步骤的是将格子带切割成想要长度的步骤。
49、如权利要求46或47所述的连续制造格子带的方法,其特征在于鼓的外壁具有至少一个凹部和/或至少一个凹口,则通过卷绕在鼓上成型的过程通过相应数量的用来将线抵靠外壁所述部分的装置来实现。
50、如权利要求46或47所述的连续制造格子带的方法,其特征在于各个步骤的运行在配备有使其可被用户控制并且响应于跟踪该方法执行过程中执行的不同步骤的进程的外围装置的微处理器或电子中央单元的辅助下自动化。
51、如权利要求46或47所述的连续制造格子带的方法,其特征在于传感器与电动马达协作,使其有可能即时确定它们的速度和它们的位置。
52、如权利要求46或47所述的连续制造格子带的方法,其特征在于至少一条金属线连续地轴向连接到格子带的其中一个面。
53、如权利要求52所述的连续制造格子带的方法,其特征在于两条或四条线连接得沿格子带其中一个或两个面的边缘延伸。
54、如权利要求46或47所述的连续制造格子带的方法,其特征在于在花纹已经彼此焊接之后,连续地轴向成型格子带的至少一个横向部分。
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