DE102004025331A1 - Assembly to bond flat sections together along their butting edges, to form a three-dimensional hollow body, has carriers to support them for a hot air welding head to weld them at points along the joint between them - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Arbeitsgerät zum randseitigen Verbinden von Zuschnitten aus Flachmaterial, um aus diesen einen vorgegebenen dreidimensionalen Hohlkörper herzustellen, sowie ein Arbeitsverfahren, das mit einem solchen Gerät ausführbar ist. Wenn zwei nicht deckungsgleiche Ränder von solchen zweidimensionalen flachen Zuschnitten miteinander durchgehend verbunden werden sollen, so ist dies nur möglich, wenn die resultierende Verbindungslinie bzw. die an der Verbindungslinie verbundenen Zuschnitte eine Krümmung in einer dritten Dimension aufweisen. Als Hohlkörper soll hier im allgemeinsten Sinne jeder dreidimensionale Körper verstanden werden, der eine im Vergleich zu seinem sonstigen Abmessungen geringe Wandstärke aufweist und wenigstens lokal konkav ist.The The present invention relates to a working device for edge-side joining from blanks made of flat material, from these a given three-dimensional hollow body produce, as well as a working method, with such a Device is executable. If two non-congruent edges of such two-dimensional flat blanks are to be interconnected continuously, so this is only possible if the resulting connection line or at the connection line connected blanks a curvature in a third dimension. As a hollow body should here in the most general Meaning every three-dimensional body be understood, the one compared to its other dimensions low wall thickness and at least locally concave.
Ein bekanntes Arbeitsgerät, mit dem herkömmlicherweise nicht deckungsgleiche Ränder von Zuschnitten verbunden werden, ist eine Nähmaschine. Diese hat üblicherweise einen Kopf, der eine auf und ab bewegliche Nadel und einen vertikal verstellbaren Klemmfuß trägt, der dazu dient, die zu bearbeitenden Zuschnitte gegen einen flachen Träger zu drü cken, in welchem beiderseits der Nadel zwei Reibplatten beweglich sind, die beim Nähen die zu bearbeitenden Zuschnitte fördern. Um mit einer solchen Maschine gekrümmte Ränder miteinander zu vernähen, bedarf es des ständigen korrigierenden Eingriffs einer Bedienungsperson, die die Zuschnitte quer zur Förderrichtung der Reibplatten nachführt. Die beim Vernähen von nicht deckungsgleichen Rändern resultierende Wölbung der vernähten Bereiche führen zu Spannungen in den Zuschnitten, die ein exaktes Vernähen sehr schwierig machen. Die von Nähmaschinen bekannte Technik zum Fördern der Zuschnitte ist daher nicht geeignet, wenn großformatige Zuschnitte aus einem wenig dehnbaren Material miteinander verbunden werden sollen.One known working device, with the conventionally non-congruent edges of blanks is a sewing machine. This one usually has a head that has a needle moving up and down and a vertical one adjustable clamp foot wearing, the to serve the blanks to be processed against a flat carrier to press, in which on both sides of the needle two friction plates are movable, when sewing promote the blanks to be processed. To deal with such Machine curved margins to sew together it requires the constant Corrective intervention of an operator, the cuts across to the conveying direction tracks the friction plates. The when sewing of non-congruent edges resulting curvature the sewn Lead areas too tensions in the blanks, which makes a very tight stitching make difficult. The ones from sewing machines known technique for conveying The blanks is therefore not suitable when large format Blanks of a little stretchy material connected together should be.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Arbeitsgerät und ein Verfahren anzugeben, die es erlauben, Zuschnitte mit nicht deckungsgleichen Rändern an ihren Rändern mit einem Höchstmaß an Präzision zu verbinden, um einen Hohlkörper von vorgegebener dreidimensionaler Form aus den Zuschnitten exakt zusammenzufügen.task the present invention is to provide an implement and a method, which allow blanks with non-congruent edges their edges with the highest degree of precision too connect to a hollow body of predetermined three-dimensional shape from the blanks exactly put together.
Die Aufgabe wird zum einen gelöst durch ein Arbeitsgerät mit zwei sich beiderseits einer Grenzlinie erstreckenden Trägern zum Unterstützen jeweils eines Zuschnittes und wenigstens einem Arbeitskopf zum Verbinden der von den Trägern unterstützten Zuschnitte an wenigstens einem Ort der Grenzlinie, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Träger jeweils aus einer Mehrzahl schwenkbarer Segmente aufgebaut sind, die bis auf höchstens eines jeweils wenigstens zwei Schwenkfreiheitsgrade aufweisen.The Task is solved on the one hand through a working device with two straps extending on either side of a boundary line for Support each of a blank and at least one working head for connecting that of the porters supported blanks at least one location of the boundary line characterized is that the carrier are each made up of a plurality of pivotable segments, which up to at most each have at least two pivot degrees of freedom.
Mit Hilfe dieser Segmente ist es möglich, mit jedem Träger näherungsweise einen Ausschnitt einer Kegelfläche so nachzubilden, dass die Schnittlinie der zwei Kegelflächen der zwei Träger am zu verbindenden Punkt die für diesen Punkt vorgegebene Krümmung der zwei miteinander verbundenen Ränder der Zuschnitte im dreidimensionalen Raum des fertigen dreidimensionalen Hohlkörpers aufweist und der Schnittwinkel der Kegelflächen am Verbindungspunkt dem entsprechenden Schnittwinkel des dreidimensionalen Hohlkörpers entspricht. Die so geformten Träger unterstützen die Zuschnitte jeweils in an die herzustellende Form angepasster weise, so dass die Ränder der Zuschnitte einander bereits vor dem Verbinden berühren und im Wesentlichen keine manuelle Korrektur erforderlich ist. Das Gewicht miteinander verbundener Bereiche der zwei Zuschnitte wird aufgrund dieser Stellung der Träger von Letzteren vollständig aufgefangen, so dass während des Verbindens keine quer zu den Rändern orientierten Kräfte in den Zuschnitten auftreten, die diese gegeneinander verschieben und eine exakte Fertigung so erschweren könnten.With Help of these segments it is possible with every carrier approximately a section of a conical surface so that the line of intersection of the two conical surfaces of the two carriers at the point to be connected the for this point given curvature the two interconnected edges of the blanks in the three-dimensional Room of the finished three-dimensional hollow body has and the cutting angle the conical surfaces at the connection point the corresponding intersection angle of the three-dimensional hollow body equivalent. The shaped carrier support the blanks in each adapted to the shape to be produced wise, leaving the edges the blanks already touch each other before joining and essentially no manual correction is required. The weight interconnected areas of the two blanks is due this position of the carrier from the latter completely so caught during connecting forces not oriented transversely to the edges in the Blanks occur that move them against each other and one exact manufacturing could make it so difficult.
Einer ersten Ausgestaltung der Erfindung zufolge ist der Arbeitskopf entlang der Grenzlinie zwischen den Trägern bewegbar, so dass nach einmaligem Einstellen der Segmente und Platzieren der Zuschnitte darauf diese auf einer im Wesentlichen der Länge der Grenzlinie entsprechenden Länge miteinander verbunden werden können.one According to a first embodiment of the invention, the working head is along the borderline between the bearers movable, so after once adjusting the segments and placing the blanks on this one on a substantially the length of the Limit line corresponding length can be connected to each other.
Einer bevorzugten Ausgestaltung zufolge sind die Träger mit Antriebsmitteln zum Fördern der Zu schnitte entlang der Grenzlinie ausgestattet. Diese Antriebsmittel erlauben es, auf eine Beweglichkeit des Arbeitskopfes entlang der Grenzlinie zu verzichten und den Vorgang des Verbindens kontinuierlich zu machen, auch wenn die Länge der zu verbindenden Ränder größer als die der Träger ist.one According to a preferred embodiment, the carriers are provided with drive means for Promote equipped to the sections along the borderline. These drive means allow it, on a mobility of the working head along the To dispense with the boundary line and the process of connecting continuously make, even if the length the edges to be joined greater than the carrier is.
Um jeden Zuschnitt exakt in einer vorgesehenen Richtung zu führen, so dass sich der Rand des Zuschnittes exakt auf der Grenzlinie bewegt, sind an den Trägern Förderrollen in wenigstens zwei verschiedenen Abständen von der Grenzlinie angebracht, und diese sind mit in Abhängigkeit von ihrem Abstand von der Grenzlinie unterschiedlicher Geschwindigkeit antreibbar, um einen Zuschnitt während des Förderns gleichzeitig zu drehen. Die Stärke der Drehung bzw. das Verhältnis der Geschwindigkeiten der Förderrollen eines Trägers wird zweckmäßigerweise in Abhängigkeit vom Krümmungsradius des Randes des betreffenden Zuschnittes am Ort des Arbeitskopfes so festgelegt, dass dieser Rand sich stets in gleichbleibender Richtung am Arbeitskopf entlang bewegt.In order to guide each blank exactly in a designated direction so that the edge of the blank moves exactly on the boundary line, conveyor rollers are mounted on the supports at at least two different distances from the boundary line, and these are dependent on their distance from the Boundary line of different speed drivable to simultaneously rotate a blank during conveying. The strength of the rotation or the ratio of the speeds of the conveyor rollers of a carrier is advantageously determined depending on the radius of curvature of the edge of the relevant blank at the location of the working head so that this edge itself always moved in the same direction along the working head.
Vorzugsweise sind die Segmente wenigstens eines der Träger durch untereinander gelenkig verbundene Platten gebildet.Preferably the segments are at least one of the carrier by hinged together Plates formed.
Vorzugsweise sind die Platten trapezförmig und untereinander jeweils entlang der langen Grundlinien der trapezförmigen Platten verbunden. Diese Form erlaubt es, den Träger aus einer in Draufsicht langgestreckten Konfiguration in zwei entgegengesetzte Richtungen auszulenken.Preferably the plates are trapezoidal and each along the long baselines of the trapezoidal plates connected. This shape allows the carrier to be elongated in plan view To deflect configuration in two opposite directions.
Vorzugsweise ist die lange Grundlinie der trapezförmigen Platten der Grenzlinie zugewandt, um eine möglichst lückenlose Unterstützung der Zuschnitte jeweils entlang der Grenzlinie zu gewährleisten.Preferably is the long baseline of the trapezoidal plates of the boundary line turned to one as possible complete support to ensure blanks along the borderline.
Alternativ kann auch wenigstens einer der Träger eine kammförmig geschlitzte Platte aus einem flexiblen Material umfassen, wobei die Segmente jeweils durch die Zähne dieser Kammform gebildet sind.alternative At least one of the carriers may also have a comb-shaped slit Include plate of a flexible material, wherein the segments each through the teeth this comb shape are formed.
Um eine exakte Anpassung der dreidimensionalen Krümmung eines Zuschnittes an die seines Trägers zu gewährleisten, ist vorzugsweise diesem Träger ein Niederhalter zugeordnet, der wie der Träger aus einer Mehrzahl von schwenkbaren Segmenten aufgebaut ist und zusammen mit dem Träger einen Führungsspalt für einen Zuschnitt definiert.Around an exact adaptation of the three-dimensional curvature of a blank that of his carrier to ensure, is preferably this carrier associated with a hold-down, like the carrier of a plurality of hinged segments is constructed and together with the carrier a guide gap for one Cut defined.
Eine exakte Förderung des Zuschnittes zwischen Träger und Niederhalter wird dadurch erreicht, dass jede Förderrolle des Trägers mit einer gegenüberliegenden Förderrolle des Niederhalters einen Spalt bildet, in dem der Zuschnitt einklemmbar ist.A exact promotion the blank between carrier and hold-down is achieved by having each conveyor roller of the carrier with an opposite one conveyor roller the blank holder forms a gap in which the blank can be clamped is.
Als Arbeitskopf für das Arbeitsgerät kommt grundsätzlich ein beliebiges zum Verbinden der Ränder von Flachmaterialzuschnitten geeignetes Werkzeug in Betracht, von einem Klebebandabroller über einen Nähmaschinenkopf bis hin zu einem Schweißkopf. Um Zuschnitte aus Kunststoffmaterial zu schweißen, ist insbesondere ein Heißluftstrahl-Schweißkopf bevorzugt.When Working head for the implement comes in principle Any suitable for joining the edges of flat material blanks suitable tool, from a tape dispenser over a sewing machine head right up to a welding head. In order to weld blanks made of plastic material, in particular a hot air jet welding head is preferred.
Das Schweißen kann bei Polymerflachmaterial, insbesondere bei kalandrierten Folien, zu einer Schrumpfung des Materials führen. Um diese Schrumpfung zu verhindern bzw. vorab zu kompensieren, ist vorzugsweise ein erster von zwei Rollen gebildeter Spalt in Förderrichtung des Zuschnittes vor dem Ort des Schweißkopfes und ein zweiter von zwei Rollen gebildeter Spalt hinter dem Ort des Schweißkopfes angeordnet, und die Rollen des zweiten Spaltes sind schneller als die des ersten Spaltes angetrieben, um den Zuschnitt am Ort des Schweißkopfes in Längsrichtung des Randes zu dehnen, damit durch die Schrumpfung des Materials nach dem Schweißen die ursprünglichen Abmessungen der Zuschnitte so genau wie möglich wieder erreicht werden.The welding can in the case of polymer flat material, in particular calendered films, lead to a shrinkage of the material. To this shrinkage to prevent or compensate in advance, is preferably a first formed by two rollers gap in the conveying direction of the blank before the location of the welding head and a second gap formed by two rollers behind the place of the welding head arranged, and the rollers of the second gap are faster than that of the first gap is driven to the cut at the place of welding head longitudinal stretch of the edge, thus by the shrinkage of the material after welding the originals Dimensions of blanks as accurately as possible be achieved again.
Um nach dem Schweißen in dem Material der Zuschnitte zurückbleibende Spannungen abzubauen, ist vorzugsweise an dem Arbeitsgerät eine Wärmebehandlungszone vorgesehen, die in Förderrichtung hinter dem Schweißkopf angeordnet ist, so dass sie von den Rändern der Zuschnitte nach dem Schweißen durchlaufen wird.Around after welding reduce stress remaining in the material of the blanks, a heat treatment zone is preferably provided on the implement, in the conveying direction behind the welding head is arranged so that they pass from the edges of the blanks after welding becomes.
Um die Dichtigkeit der Schweißung zu prüfen, ist darüber hinaus vorzugsweise in Förderrichtung hinter dem Ort des Schweißkopfes eine Funkenentladungsstrecke oder eine Ultraschall-Prüfvorrichtung vorgesehen.Around the tightness of the weld to consider, is about it also preferably in the conveying direction behind the place of the welding head a spark discharge path or an ultrasonic testing device intended.
Des Weiteren ist zweckmäßigerweise eine Materialspannungsprüfvorrichtung vorgesehen, die in für sich allein bekannter Weise, vorzugsweise durch Un tersuchung von spannungsinduzierter Doppelbrechung, die Beurteilung der in der Schweißnaht und ihrer Umgebung auftretenden Spannungen erlaubt.Of Further is expediently a material tension tester provided in for alone known manner, preferably by Un examination of Stress - induced birefringence, the assessment of in the Weld and allowed their environment voltages.
Zum Verschwenken der Segmente der Träger jeweils in Anpassung an den bekannten, vorgegebenen Verlauf der miteinander verbundenen Ränder in dem dreidimensionalen Hohlkörper ist vorzugsweise eine Mehrzahl von durch eine elektronische Steuereinheit gesteuerten Stellgliedern vorgesehen.To the Pivoting the segments of the carriers each in adaptation to the known, predetermined course of interconnected edges in the three-dimensional hollow body is preferably a plurality of by an electronic control unit provided controlled actuators.
Wenn das Arbeitsgerät Förderrollen zum Fördern der Zuschnitte aufweist, so ist die Steuereinheit zweckmäßigerweise eingerichtet, die Stellung der Segmente während des Förderns fortlaufend anzupassen, so dass der Verlauf der Ränder der Zuschnitte beiderseits des Arbeitskopfes, das heißt vor und nach dem Verbinden, möglichst genau der für den herzustellenden Hohlkörper vorgegebenen Form entspricht.If the implement conveyor rollers to promote having the blanks, the control unit is expediently adapted to continuously adjust the position of the segments during conveyance, so that the course of the edges the blanks on both sides of the working head, that is before and after connecting, if possible exactly for the to be produced hollow body predetermined form corresponds.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum randseitigen Verbinden von Zuschnitten aus Flachmaterial zu einem vorgegebenen dreidimensionalen Hohlkörper mit folgenden Schritten:
- a) Festlegen eines Paares von miteinander zu verbindenden Punkten der Ränder von zwei flachen Zuschnitten;
- b) Ermitteln der lokalen Krümmung der als miteinander verbunden angenommenen Ränder der zwei als zu dem dreidimensionalen Hohlkörper zusammengefügt angenommenen Zuschnitte am Ort des in Schritt a) festgelegten Paares von Punkten und des Schnittwinkels der Zuschnitte am Ort des Paares von Punkten;
- c) für jeden der zwei Zuschnitte Formen eines Trägers, der einen Ausschnitt aus einem Kegelmantel approximiert, wobei die Kegelmäntel der zwei Träger einander an einem Ort mit dem ermittelten Schnittwinkel schneiden und die Schnittlinie die ermittelte lokale Krümmung ausweist; und
- d) Platzieren jedes Zuschnittes auf seinem Träger, so dass die festgelegten Punkte ihrer Ränder einander an dem Ort berühren, und Verbinden der Punkte miteinander.
- a) defining a pair of points to be joined together of the edges of two flat blanks;
- b) determining the local curvature of the assumed assumed edges of the two blanks adopted as joined to the three-dimensional hollow body at the location of the pair of points defined in step a) and the cut angle of the blanks at the location of the pair of points;
- c) for each of the two blanks, shapes of a beam approximating a section of a conical shell, the conical shells of the two beams intersecting each other at a location at the determined intersecting angle and the intersecting line identifies the detected local curvature; and
- d) placing each blank on its support so that the fixed points of its edges touch each other at the location and joining the dots together.
Vorzugsweise werden die Schritte a) bis d) viele Male wiederholt und zwischen zwei Wiederholungen die Zuschnitte weiterbefördert, bis die zu verbindenden Ränder vollständig verbunden sind. Die Strecken, über die die zwei Zuschnitte auf ihren Trägern bei jeder Wiederholung der Schritte a) bis d) weiterbefördert werden, werden zweckmäßigerweise anhand der als gegeben vorausgesetzten Beschreibungen der Zuschnitte und des dreidimensionalen Hohlkörpers so festgelegt, dass zwei jeweils vor dem Weiterbefördern in Schritt a) als miteinander zu verbindend festgelegte Punkte den Ort gleichzeitig erreichen.Preferably the steps a) to d) are repeated many times and between two repetitions the blanks forwarded until the to be joined margins Completely are connected. The routes, over the two blanks on their carriers at each repetition of steps a) to d) be, are conveniently based the presupposed descriptions of the blanks and of the three-dimensional hollow body set so that two each before advancing in Step a) as points to be connected with each other Reach the place at the same time.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of exemplary embodiments with reference to the attached Characters. Show it:
Eine
erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Arbeitsgerätes wird
anhand einer in
Zunächst wird
die Träger-
und Führungsvorrichtung
erläutert.
Sie ist aufgebaut aus zwei Trägern
Eine
nicht dargestellte elektronische Steuereinrichtung steuert die Stellglieder
Bei
den in Förderrichtung
der Zuschnitte
Jedes
Segment
Jede
Rolle
Zu
den Werkzeugen und Überprüfungseinrichtungen
des erfindungsgemäßen Arbeitsgerätes gehört ein Heißluftgebläse
Ein
entsprechendes, nicht gezeigtes Heißluftgebläse kann unterhalb der Transport-
und Führungsvorrichtung
angeordnet sein, um den gleichen Bereich
Das
Schmelzen durch das oder die Heißluftgebläse
In
Höhe der
als zweites durchlaufenen Segmente
Die
der Schweißnaht
benachbarten Rollen
An
den nachfolgenden Segmenten
Anstelle
der Funkeninduktions-Prüfvorrichtung
Die
spannungsoptische Prüfvorrichtung
Der
Unterschied zwischen der Ausgestaltung der
Ein
Elektromotor
Eine
alternative Ausgestaltung eines Trägers oder Niederhalters ist
in einer perspektivischen Detailansicht in
Eine ähnliche
genaue Nachbildung der Kegelmantelform ist mit Hilfe eines Segmentes
Jeder
stetige Randverlauf kann lokal als Kreisbogen approximiert werden,
dessen Krümmungsradius
entlang des Randes variieren kann. Der Einfachheit halber sind in
Indem
gleichzeitig die Steuereinheit die Form der Träger
Die
Erfindung ist oben ausschließlich
anhand eines Schweißgerätes als
Ausführungsbeispiel beschrieben,
doch versteht sich, dass an Stelle des Schweißens eine beliebige andere
Verbindungstechnik wie etwa Nähen,
Kleben, je nach Art und Eignung des für die Zuschnitte
Claims (24)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102004025331A DE102004025331B4 (en) | 2004-05-19 | 2004-05-19 | Implement for joining blanks made of flat material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102004025331A DE102004025331B4 (en) | 2004-05-19 | 2004-05-19 | Implement for joining blanks made of flat material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE102004025331A1 true DE102004025331A1 (en) | 2005-12-22 |
DE102004025331B4 DE102004025331B4 (en) | 2006-08-24 |
Family
ID=35432995
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---|---|---|---|
DE102004025331A Expired - Fee Related DE102004025331B4 (en) | 2004-05-19 | 2004-05-19 | Implement for joining blanks made of flat material |
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DE (1) | DE102004025331B4 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019521321A (en) * | 2016-05-11 | 2019-07-25 | アイピージー フォトニクス コーポレーション | Process and system for measuring morphological features of fiber laser annealed polycrystalline silicon films for flat panel displays |
Citations (3)
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DE167966C (en) * | 1903-04-17 | |||
DE2148861A1 (en) * | 1971-07-27 | 1973-04-12 | Branson Instr | ULTRASONIC SEWING MACHINE |
DE9110488U1 (en) * | 1991-08-24 | 1991-12-12 | Kaminski, Renald, 5130 Geilenkirchen, De |
-
2004
- 2004-05-19 DE DE102004025331A patent/DE102004025331B4/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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---|---|
DE102004025331B4 (en) | 2006-08-24 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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