DE102010037903A1 - Joining joint parts e.g. container wall and closure, comprises contacting joint parts in its regions to be joined, and passing roller on each side of joint region extending through region that is curve shaped for pressurizing joining region - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Fügen von Fügeteilen, wie Behälter und Verschluss, wobei die Fügeteile in ihren zu fügenden Bereichen kontaktiert werden, zu jeder Seite eines durch die Bereiche gebildeten vorzugsweise gekrümmt wie bogen- oder kreisförmig verlaufenden Fügebereichs eine den Fügebereich druckbeaufschlagende Rolle einwirkt, wobei die Rollen von einer Fügeeinrichtung ausgehen, die bei rotierender Bewegung der Rollen mittels einer Handhabungseinrichtung wie Roboter entlang des Fügebereichs bewegt werden. Auch ist Gegenstand der Erfindung eine Anordnung zum Fügen von Fügeteilen umfassend eine Fügeeinrichtung mit zwei zueinander beabstandbaren rotierenden Rollen, zwischen denen die Fügeteile in ihren zu fügenden Fügebereich druckbeaufschlagt hindurchführbar sind, eine Handhabungseinrichtung, die mit der Fügeeinrichtung verbunden ist, sowie eine Steuerung zum Steuern der Bewegung der Handhabungseinrichtung.The invention relates to a method for joining joining parts, such as container and closure, wherein the joining parts are contacted in their areas to be joined, on each side of a preferably curved curved or circular joining region formed by the areas, a role pressurizing the joining area acts, wherein the rollers emanating from a joining device, which are moved by a handling device such as robots along the joint area with rotating movement of the rollers. The invention also relates to an assembly for joining parts to be joined comprising a joining device with two mutually spaced rotating rollers, between which the joining parts are pressurized in their joining region to be joined, a handling device which is connected to the joining device, and a controller for controlling the Movement of the handling device.
Um zum Beispiel Behälter bodenseitig zu verschließen ist es bekannt, dass die Ränder der Umfangswandung des Behälters mit umgekanteten Rändern des Bodens durch Rollnahtwiderstandsschweißen gefügt werden. Hierzu fährt auf jeder der Seite der übereinander liegenden Bereiche eine Rolle entlang. Die Rollen sind zueinander druckbeaufschlagt, so dass die zu verschweißenden Bereiche geklemmt sind. Über die Rollen fließt der Strom durch den Fügebereich, so dass ein Verschweißen erfolgt. Um einen automatischen Schweißablauf zu ermöglichen, können entsprechende Rollen von sogenannten Rollnahtschweißzangen als Fügeeinrichtungen ausgehen, die über eine Handhabungseinrichtung geführt wird. Die Rollnahtschweißzange wird mittels der Handhabungseinrichtung entlang des üblicherweise gekrümmten wie bogen- oder kreisförmig verlaufenden Fügebereichs geführt. Der Fügebereich kann jedoch auch geradlinig verlaufen. Die Rollen selbst werden bei der Bewegung der Handhabungseinrichtung durch die zwischen den Rollen und dem Fügebereich auftretende Reibung in Drehbewegung versetzt, wobei eine Bewegung mit Schlupf erfolgt. Dabei besteht gegebenenfalls die Möglichkeit, dass eine der Rollen in ihrer Rotationsbewegung mit einem pneumatischen Antrieb unterstützt wird, ohne dass jedoch hierdurch ein Schlupf vermieden werden kann.For example, to close container bottom side, it is known that the edges of the peripheral wall of the container with folded edge edges of the bottom are joined by seam resistance welding. For this purpose, a roller rolls along each side of the superimposed areas. The rollers are pressurized to each other, so that the areas to be welded are clamped. The current flows through the joining area via the rollers, so that welding takes place. In order to enable an automatic welding process, corresponding roles of so-called roll seam welding guns can go out as joining devices, which is guided via a handling device. The roller seam welding gun is guided by means of the handling device along the usually curved as arc or circular joining region. However, the joining area can also be straight. The rollers themselves are set in rotation during the movement of the handling device by the friction occurring between the rollers and the joining region, wherein a movement occurs with slippage. In this case, there is possibly the possibility that one of the rollers is supported in its rotational movement with a pneumatic drive, but without this, a slip can be avoided.
Ein Fügeverfahren nach der
Um Solarzellenkontakte und Solarzellenverbinder stoffschlüssig zu verbinden, wird nach der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass die das Fügen bewirkenden Rollen schlupffrei entlang des Fügebereichs bewegt werden, so dass insbesondere Verspannungen und Fehlfügungen ausgeschlossen sind.The present invention has the object, a method and an arrangement of the type mentioned in such a way that the rollers causing the joining are moved without slipping along the joint area, so that in particular tension and miscarriage are excluded.
Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung verfahrensmäßig im Wesentlichen vor, dass zumindest eine der Rollen aktiv angetrieben wird und dass der Bewegungsverlauf der Handhabungseinrichtung synchron auf die angetriebene Rolle übertragen wird.In order to achieve the object, the invention essentially provides, in terms of method, that at least one of the rollers is actively driven and that the course of movement of the handling device is transmitted synchronously to the driven roller.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die angetriebene Rolle eine Antriebsachse aufweist, die synchron zur Vorschubbewegung der Handhabungseinrichtung über deren Steuerung angesteuert wird.In particular, it is provided that the driven roller has a drive axle which is controlled in synchronism with the advancing movement of the handling device via its control.
Erfindungsgemäß wird der Antrieb wie CNC-Antrieb der zumindest einen aktiv angetriebenen Rolle von der Steuerungs des Handhabungssystems angesteuert. Somit ist sichergestellt, dass die Abrollgeschwindigkeit der angetriebenen Rolle im Fügebereich zur Vorschubgeschwindigkeit bzw. -beschleunigung, mit der die Fügeeinrichtung, also im Falle eines Widerstandsschweißens die Rollnahtschweißzange, vom Handhabungsgerät an den Fügeteilen entlang geführt wird, identisch ist. Somit werden die Rollen frei von Verspannungen und ohne Schlupf an den zu fügenden Fügeteilen geführt.According to the invention, the drive, such as the CNC drive of the at least one actively driven roller, is controlled by the control system of the handling system. Thus, it is ensured that the unwinding speed of the driven roller in the joining area to the feed rate or acceleration, with which the joining device, so in the case of resistance welding the seam welding, is guided by the handling device to the joining parts, is identical. Thus, the rollers are guided free of tension and without slippage on the parts to be joined.
Wird bevorzugterweise eine der Rollen servo-elektrisch angetrieben, so besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, dass beide Rollen insbesondere einen CNC-Antrieb aufweisen, der von der Steuerung der Handhabungseinrichtung angesteuert wird.If one of the rollers is preferably servo-electrically driven, it is of course also possible that both rollers have, in particular, a CNC drive which is controlled by the control of the handling device.
Aufgrund der Tatsache, dass die Rollen mit exakt der gleichen Abrollgeschwindigkeit bzw. -beschleunigung wie die der Handhabungseinrichtung, mit der die die Rollen aufweisende Fügeeinrichtung verbunden ist, angetrieben werden, ist eine Relativbewegung zwischen Rolle und Fügeteil ausgeschlossen. Somit ist insbesondere auch bei Rollen kleiner Durchmesser sichergestellt, dass die Rolle am Fügeteil nicht geschoben wird, sondern ausschließlich abrollt. Infolgedessen können Bauteile mit sehr geringen Radien gefügt werden.Due to the fact that the rollers are driven at exactly the same unwinding speed or acceleration as that of the handling device with which the joining device comprising the rollers is driven, a relative movement between the roller and the joining part is excluded. Thus, in particular, even with small diameter rollers, it is ensured that the roller is not pushed on the joining part, but rolls off exclusively. As a result, components with very small radii can be joined.
Die Fügeeinrichtung geht vorzugsweise von einem zweidimensionalen Verschiebeschlitten wie Kreuzschlitten aus, um eine Relativbewegung zwischen Handhabungseinrichtung und Fügeeinrichtung zum Ausgleich der Toleranzen zu erzielen, die das reale Fügeteil gegenüber der programmierten idealen Bewegungsbahn aufweist. Bei einer horizontalen Bewegung der Fügeeinrichtung wirken in diesem Fall keine Kräfte auf den Fügebereich, die durch das Gewicht der Fügeeinrichtung hervorgerufen werden. The joining device is preferably based on a two-dimensional displacement slide, such as cross slides, in order to achieve a relative movement between the handling device and the joining device to compensate for the tolerances that the real joining part has in relation to the programmed ideal movement path. In a horizontal movement of the joining device act in this case, no forces on the joint area, which are caused by the weight of the joining device.
Um auch einen Einsatz bei einer dreidimensionalen Bewegung, also nicht nur einer ausschließlich horizontalen Bewegung zu ermöglichen, ohne dass das Eigengewicht der Fügeeinrichtung wie Rollnahtschweißzange in Folge der Bewegungsmöglichkeit im Ausgleich auf das Fügeteil einwirkt, ist vorgesehen, dass die Gravitationskraft der Fügeeinrichtung durch ein Stellsystem ausgeglichen wird. Somit können unabhängig von der Bewegung der Fügeeinrichtung im Raum stets gleiche reproduzierbare Füge- wie Schweißergebnisse erzielt werden.In order to enable use in a three-dimensional movement, so not only an exclusively horizontal movement, without the weight of the joining device such as roller seam welding force acting as a result of the possibility of movement in compensation on the adherend, it is provided that the gravitational force of the joining device compensated by a control system becomes. Thus, regardless of the movement of the joining device in space always the same reproducible joining and welding results can be achieved.
Das erfindungsgemäße Verfahren gelangt vorrangig beim Widerstandsschweißen zum Einsatz, gleichwenn andere Fügeverfahren, bei denen Fügeteile zwischen Rollen hindurchbewegt werden, wie zum Beispiel umformtechnische Fügeverfahren auch in Frage kommen.The method according to the invention is primarily used in resistance welding, although other joining methods in which joining parts are moved between rollers, such as, for example, forming techniques, are also suitable.
Um eine unerwünschte Aufheizung der Rollen durch den durch diese fließenden Strom zu vermeiden, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Rollen von einem Kühlfluid durchströmt werden. Hierzu können in den Rollen Kanäle verlaufen, die zum Beispiel von Kühlwasser durchströmt werden. Somit erfolgt eine direkte Kühlung der Rollen. Im Vergleich hierzu sieht der Stand der Technik ein Kühlen der Fügeeinrichtung bis zur Anflanschstelle für die Rollen vor.In order to avoid unwanted heating of the rollers by the current flowing through them, it is provided in a further development of the invention that the rollers are flowed through by a cooling fluid. For this purpose, run in the rollers channels that are flowed through, for example, by cooling water. Thus, there is a direct cooling of the rollers. In comparison, the prior art provides cooling of the joining device to the Anflanschstelle for the roles.
Eine Anordnung der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass zumindest eine der Rollen mit einem Antrieb verbunden ist, der mit der Steuerung der Handhabungseinrichtung zum synchronen Übertragen des Bewegungsablaufs der Handhabungseinrichtung auf die Rotation der angetriebenen Rolle verbunden ist.An arrangement of the type mentioned above is characterized in that at least one of the rollers is connected to a drive which is connected to the control of the handling device for synchronously transmitting the movement sequence of the handling device to the rotation of the driven roller.
Insbesondere ist vorgesehen, dass jede Rolle mit einem mit der Steuerung verbundenen Antrieb verbunden ist. Der Antrieb selbst kann CNC-Antrieb sein.In particular, it is provided that each roller is connected to a drive connected to the controller. The drive itself can be CNC drive.
Um dann, wenn die Anordnung zum Widerstandsschweißen verwendet wird, eine unerwünschte Erwärmung der Rollen auszuschließen, ist vorgesehen, dass zumindest eine der Rollen, vorzugsweise beide Rollen, zumindest einen im Inneren verlaufenden mit Kühlfluid durchströmbaren Kanal aufweist.In order to exclude an undesirable heating of the rollers when the arrangement is used for resistance welding, it is provided that at least one of the rollers, preferably both rollers, has at least one channel extending in the interior with cooling fluid.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen – für sich und/oder in Kombination –, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnungen zu entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispiels.Further details, advantages and features of the invention will become apparent not only from the claims, the features to be taken from them - alone and / or in combination - but also from the following description of one of the drawings to be taken preferred embodiment.
Es zeigen:Show it:
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Rollnahtwiderstandsschweißprozesses erläutert, ohne dass hierdurch eine Einschränkung erfolgen soll. Vielmehr gelten die verfahrensmäßigen Merkmale für Fügeverfahren ganz allgemein, bei denen Fügeteile zwischen Rollen hindurchgeführt werden, um einen Fügeprozess durchzuführen. Beispielhaft ist das umformtechnische Fügen von Teilen zu nennen.The invention will be explained below with reference to a roller seam resistance welding process without this being intended to restrict it. Rather, the procedural features apply to joining methods in general, in which joining parts are passed between rollers to perform a joining process. One example is the forming joining of parts.
Um zum Beispiel einen Behälter mit einem Boden zu verschließen, werden in bekannter Weise stirnseitiger Randbereich
Die abgewinkelte Kante
Eine Prinzipdarstellung einer entsprechenden Schweißzange
Wie der Doppelfeil
Des Weiteren werden im Ausführungsbeispiel sowohl die größere Schweißrolle
Ferner geht von der Rollnahtschweißzange
Um zu vermeiden, dass die Schweißrollen
Erfindungsgemäß erfolgt die Ansteuerung der CNC-Antriebe für die Rollen
Um die Rollnahtschweißzange
Wie sich aus der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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