DE19909416C1 - Vorrichtung zum Aufsetzen und Heftschweißen von Profilen auf Blechplatten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufsetzen von Profilen auf Blechplatten bzw. Paneele, mit der ein Aufsetzen der Profile auf eine auf der Blechplatte vorgegebene Aufrißlinie, die jeden horizontalen Winkel zwischen 0 DEG und 360 DEG zur Längsachse des Portalbalkens betragen kann, möglich ist. DOLLAR A Damit das Aufsetzen der Profile, auch auf schief gestellten Blechplatten, technologisch günstig erfolgen kann, besteht die Vorrichtung im wesentlichen aus einem verfahrbaren Portal mit Einrichtungen zum horizontalen Verfahren und Drehen sowie vertikalen Bewegen eines Trägers der Einrichtungen zum Heftschweißen, Einrichtungen zum Greifen und Halten des Profils, Einrichtungen zum Aufsetzen des Profils auf die Blechoberfläche und Einrichtungen zum Anheben der Blechplatte an die Profilunterkante, wobei an einer in Längsrichtung des Portalträgers verfahrbaren Laufkatze eine vertikal nach unten gerichtete starre Säule mit einer Kugeldrehverbindung angeordnet ist, die über an sich bekannte Verbindungselemente mit einem in der Horizontalebene um 360 DEG drehbaren Drehbalken in Wirkungsverbindung steht und der Drehbalken an beiden Enden je eine vertikal wirkende Hubeinrichtung aufweist, die mit einem Magnetbalken in Wirkungsverbindung steht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufsetzen von Profi­ len auf Blechplatten bzw. Paneele, mit der ein Aufsetzen der Profile auf eine auf der Blechplatte vorgegebene Aufrißlinie, die jeden horizontalen Winkel zwischen 0° und 360° zur Längsachse des Portalbalkens betragen kann, möglich ist.

Vorrichtungen zum Aufsetzen von Profilen auf Blechplatten, auch in Verbindung mit Heftschweißen der Profile auf den Blechplat­ ten, sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Sie bestehen im wesentlichen, wie in der DE 195 48 616 beschrieben, aus zwei gegenüberliegend auf Fahrwerken befestigten Stützen, zwischen denen Einrichtungen zum Schweißen, Einrichtungen zum Greifen und Halten der Profile, Einrichtungen zum Aufsetzen der Profile auf die Blechoberfläche und Einrichtungen zum Anheben der Blechplat­ te an die Profilunterkante angeordnet sind. Die zur Aufnahme der vorgenannten Einrichtungen benötigten Träger bzw. Balken sind quer zur Fließrichtung angeordnet. Nachteilig bei diesen Vor­ richtungen ist, daß die Profile nur in Längsrichtung der Träger bzw. Balken aufgesetzt werden können. Durch unterschiedliche Stellung der beiden gegenüberlienden Stützen sind geringe hori­ zontale Aufsetzwinkel zur Längsrichtung erreichbar.

Damit die Profile unter jedem horizontalen Winkel, bezogen auf die Längsachse des Portalbalkens, auf die Blechplatte aufgesetzt werden können, ist eine Vorrichtung praxiswirksam geworden, mit der die Greif- und Aufsetzeinrichtungen für die Profile um einen Winkel von 360° um die Vertikalachse gedreht werden können. Dazu ist im Portalträger eine Drehvorrichtung in Kombination mit einer Hubvorrichtung angeordnet, an deren unterem Ende der Ma­ gnetbalken mit der Greif- und Aufsetztechnik befestigt ist. Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist, daß bedingt duch die großen Abmessungen und Gewichte, insbesondere für die Hubvor­ richtung, hydraulische Arbeitszylinder mit großen Dimensionen verwendet werden, die sehr material- und kostenintensiv sind. Außerdem ist es mit dieser Vorrichtung nicht möglich Profile auf leicht verformte Blechplatten bzw. Paneele zu setzen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art derart zu verbessern, daß das Aufsetzen der Profi­ le, auch auf schief gestellten Blechplatten, technologisch gün­ stiger erfolgen kann und daß die Vorrichtung material- und ko­ stengünstiger herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 angegeben.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen darin, daß zwischen Laufkatze und Drehbalken eine günstigere Konstruk­ tion durch Verwendung einer starren Säule mit der Kugeldrehver­ bindung in Anwendung kommt. Durch eine gesonderte Anordnung und Verlagerung der Hubeinrichtung zwischen Drehbalken und Magnet­ balken sind kleinere Abmessungen möglich und damit eine materi­ al- und kostengünstigere Ausführung. Die vorteilhafte Lagerung des Magnetbalkens an der Hubeinrichtung ermöglicht es, daß das Profil durch Schrägstellung des Magnetbalkens an einem Ende zuerst geheftet werden kann und damit eine evtl. Korrektur am anderen Ende des Profils gegenüber der Aufrißlinie gegeben ist. Es ist ebenfalls möglich, Profile auf Blechplatten bzw. Paneele zu setzen, die gegenüber der Horizontalebene einen Winkel von ca. ±5° einnehmen.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht,

Fig. 2 eine Draufsicht,

Fig. 3 eine Teilansicht einer Hubeinrichtung,

Fig. 4 eine Draufsicht nach Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt B-B,

Fig. 6 eine Ansicht X.

Die Vorrichtung besteht, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt, im we­ sentlichen aus einem verfahrbaren Portal 1, das aus zwei paar­ weise gegenüberliegenden auf Fahrwerken 43 angeordneten Stützen 2 besteht, die oben mittels eines Doppelportalträgers 3 mitein­ ander verbunden sind, einem in Ausgangsstellung parallel zum Doppelportalträger 3 verlaufenden Drehbalken 9 sowie einem mit dem Drehbalken 9 in Wirkungsverbindung stehenden Magnetbalken 20. Das Portal 1 überspannt den Bauplatz für den Bau der be­ steiften Sektionen und ist bis zur Profilvorratspalette verfahr­ bar.

Auf dem Doppelportalträger 3 ist eine in Längsrichtung des Por­ talträgers verfahrbare Laufkatze 4 angeordnet, die eine vertika­ le starre Säule 5 aufweist an deren unterem Ende eine Kugeldreh­ verbindung 6 gelagert ist. Die Kugeldrehverbindung 6 besitzt einen umlaufenden Außenzahnkranz 7 in dem außen ein Antriebsrit­ zel 8 zur Erzeugung der Drehbewegung der Kugeldrehverbindung 6 eingreift. Die Kugeldrehverbindung 6 steht über an sich bekannte Verbindungselemente mit einem Drehbalken 9 in Wirkungsverbin­ dung, der somit um 360° gedreht werden kann. Die Verbindungs­ stelle befindet sich in der Mitte des Drehbalkens 9.

Der Drehbalken 9 ist in seiner Länge kürzer als der Doppelpor­ talträger 3. An beiden Enden des Drehbalkens 9 ist je eine Hu­ beinrichtung 10 angeordnet. Die Hubeinrichtung 10 besteht im wesentlichen aus einer vertikal angeordneten und mit dem Dreh­ balken 9 fest verbundenen Führungshülse 11, innerhalb der eine Hubsäule 12, die mittels eines hydraulischen Arbeitszylinders 13 vertikal bewegt wird, vorgesehen ist und die in einer vertikal angeordneten Rollenführung 14 geführt ist. Der Arbeitszylinder 13 ist in der Führungshülse 11 oben an einer Aufhängung 15 befe­ stigt, während sein Kolbenstangenkopf 16 mittels eines Bolzens mit der Hubsäule 12 verbunden ist. Die Rollenführung 14 wird aus einer u-förmigen Schiene 18 in der Winkel-Kombirollen 17 laufen gebildet. Die Schienen 18 sind außen an der Hubsäule 12 vertikal gegenüberliegend angeordnet, wobei die offene Seite der Schiene 18 zur Innenseite der Führungshülse 11 zeigt. Die Winkel-Kom­ birollen 17 sind innen an der Führungshülse 11 in zwei verschie­ denen horizontalen Ebenen gegenüberliegend befestigt. Auf Grund ihrer Konstruktion übertragen die Winkel-Kombirollen 17 sowohl radiale als auch axiale Kräfte.

Am unteren Ende jeder Hubsäule 12 ist eine Aufnahmeeinrichtung für den Magnetbalken 20 in Form eines Auges 19 angeordnet. In das Auge 19 greifen an sich bekannte Verbindungselemente, die an beiden Enden des Magnetbalkens 20 vorgesehen sind. Ein Auge 19 ist mit einem Langloch versehen, damit bei einer erforderlichen Schrägstellung des Magnetbalkens 20 die auftretende Längenände­ rung in Längsrichtung aufgenommen werden kann.

Auf dem Magnetbalken 20 ist ein in Längsrichtung verfahrbarer Heftwagen 21 vorgesehen, auf dem die Schweißausrüstung, eine Fixiereinrichtung 22 für das Fixieren des zu heftenden Profils 33 auf der Blechplatte 34, eine Hubeinrichtung 36 zum Anheben der Blechplatte 34 an die Unterkante des Profils 33 sowie Greif- und Halteelemente 41 für das Profil 33 angeordnet sind.

Die Fixiereinrichtung 22 wird im wesentlichen gebildet aus einem vertikal wirkenden hydraulischen Arbeitszylinder 25 und einer Führungseinrichtung für eine horizontal angeordnete mit Fixier­ elementen 24 bestückten Schwinge 23. Der Arbeitszylinder 25 ist außen am Heftwagen 21 in einem Auge 27 gelagert, während sein Kolbenstangenkopf 28 an einem in einer Schiene 29 vertikal ge­ führten Wagen 30 angreift. Am Wagen 30 ist ein unter den Magnet­ balken 20 ragender horizontaler Zapfen 31 gelagert an dessen anderem Ende ein elektrisch isoliertes Lager 32 angeordnet ist auf dem die Schwinge 23 lagert. Das Lager 32 sitzt in der Mitte der Schwinge 23 in Längsrichtung gesehen. An beiden Enden der Schwinge 23 ist in Profilrichtung je ein Fixierelement 24 vor­ gesehen, das beim leichten Andrücken des Profils 33 auf die Blechplatte 34 mit dem Gurt des Profils 33 in Wirkungsverbindung kommt. Über den Fixierelementen 24 ist eine Schweißstromrück­ führung 35 vorgesehen. Oberhalb der Schwinge 23 ist ein Widerla­ ger 26, das starr mit dem Heftwagen 21 verbunden ist, angeord­ net.

Auf der Oberseite des Magnetbalkens 20 ist der Heftwagen 21 mit einem Einschienenfahrwerk auf eine Schiene 37 aufgesetzt. Der Heftwagen 21 ist mit einem vierbeinigen Tisch vergleichbar, an dessen Tischplattenunterseite das Einschienenfahrwewrk montiert ist. In den vier Tischbeinen 38, die als Hohlprofil ausgebildet sind, befindet sich die Hubeinrichtung 36, bestehend aus je einem Hubelement 39 mit am unterem Ende angelenkten Hubmagneten 40. Diese Hubelemente 39 mit den Hubmagneten 40 dienen zum Anhe­ ben der Blechplatte 34 an die Unterkante des Profils 33.

Am Magnetbalken 20 sind in Längsrichtung in bestimmten Abständen eine Reihe Greif- und Halteelemente 41 angeordnet, die am unte­ ren Ende einen Haltemagneten 42 aufweisen. Die Greif- und Hal­ teelemnte 41 dienen dazu das Profil aus einer Vorratspalette zu entnehmen, zum Arbeitsplatz zu transportieren und dort auf die Aufrißlinie auf der Blechplatte 34 genau abzusetzen.

Das Aufsetzen und Heftschweißen der Profile 33 wird wie folgt vorgenommen:

Die Blechplatte bzw. das Paneel wird über geeignete Transport­ vorrichtungen in den Arbeitsbereich der Vorrichtung zum Aufset­ zen und Heftschweißen der Profile 33 eingefahren und auf einer Bauauflage abgelegt. Das Portal 1 ist entsprechend voreinge­ stellt, d. h. der Magnetbalken 20 ist mittels der Hubeinrichtung 10 in Profilentnahmehöhe positioniert. Drehbalken 9 und Magnet­ balken 20 stehen dabei parallel zum Doppelportalträger 3. Das Portal 1 fährt in Richtung Profilvorratspalette, in der die Profile 33 vertikal in Einzelboxen stehen. Über der Palette wird der Magnetbalken 20 mit den Greif- und Halteelementen 41 durch die Hubeinrichtung 10 abgesenkt. In der Endphase der Bewegung des Portals 1 fährt der Haltemagnet 42 in nahezu horizontaler Stellung gegen das Profil 33 im untersten Stegbereich. Bei der Berührung des Haltemagneten 42 mit dem Profil 33 wird der An­ trieb des Portals 1 abgeschaltet. Entsprechend der Profillänge wird die entsprechende Anzahl der Haltemagnete 42 aktiviert und das Profil 33 mit den Greif- und Halteelementen 41 kraftschlüs­ sig verbunden. Anschließend wird der Magnetbalken 20 vertikal nach oben in Transporthöhe verfahren.

Danach fährt das Portal 1 in Richtung Aufrißlinie auf der Blech­ platte 34 bzw. dem Paneel, wobei mit Hilfe einer Meßeinrichtung eine Grobposition angefahren wird. Sollte die Aufrißlinie auf der Blechplatte 34 einen horizontalen Winkel gegenüber der Längsachse des Portalträgers aufweisen wird der Magnetbalken 20 durch den Drehbalken 9 in diese Stellung gedreht. Der Magnetbal­ ken 20 wird parallel mittels der beiden Hubeinrichtungen 10 soweit abgesenkt bis das Profil 33 einen Abstand von ca. 10 mm über der Blechoberfläche hat. Danach erfolgt ein weiteres Ab­ senken an einem Ende des Magnetbalkens 20 durch eine der beiden Hubeinrichtungen 10 bis das Profil 33 an der Aufrißlinie die Blechoberfläche berührt. Mittels manueller Heftschweißung wird der Steg des Profils 33 mit der Blechoberfläche verbunden. Da­ nach erfolgt das Absenken des Magnetbalkens 20 über die gesamte Länge des Profils 33. Durch diesen technologischen Schritt ist es möglich Lagedifferenzen zur Aufrißlinie auszugleichen.

Der Heftwagen 21 befindet sich am ungehefteten Ende des Profils 33. Mittels des Arbeitszylinders 25 und des Wagens 30 werden die an der Schwinge 23 angeordneten Fixierelemente 24 vertikal nach unten bewegt und nach Erreichen der Oberkante bzw. der Gurtober­ fläche des Profils 33 in dieser Stellung arretiert. Das Widerla­ ger 26, das mit einem Luftspalt voreingestellt ist, verhindert dabei ein Abheben des Heftwagens 21 von der Schiene 37. An­ schließend werden die Hubmagnete 40 durch die Hubelemente 39 der Hubeinrichtung 36 gleichzeitig auf die Blechoberfläche abge­ senkt, elektrisch aktiviert und angezogen. Diese Hubmagnete 40 werden gegen die als Gegenlager wirkenden Fixierelemente 24 angezogen. Dadurch drückt die Blechoberfläche gegen die Unter­ kante des Profils 33 und bewirkt, daß der Luftspalt zwischen Blechplatte 34 und Profil 33 praktisch gleich 0 wird. Nach er­ folgter Fixierung des Profils 33 im Heftstellenbereich wird auf beiden Profilseiten manuell geheftet.

Anschließend werden die Hubeinrichtung 36 und die Fixiereinrich­ tung 22 entaktiviert, die Hubmagnete 40 und die Fixierelemente 24 vertikal nach oben bewegt und der Heftwagen 21 zur nächsten Heftstelle gefahren.

Mit den beiden Hubeinrichtungen 10 ist es praktisch möglich den Magnetbalken 20 auch um seinen Drehpunkt vertikal zu drehen. Dadurch können Profile 33 auf Blechplatten 34 bzw. Paneele auf­ gesetzt werden, die auf der Bauauflage gegenüber der Horizon­ talebene einen Winkel von ca. ±5° aufweisen.

Die beschriebenen Arbeitsgänge beim Heftvorgang werden bis zum Profilende durchgeführt. Ist dies erfolgt, wird die Hubeinrich­ tung 36 und die Fixiereinrichtung 22 in Ausgangsstellung und der Magnetbalken 20 mittels des Drehbalkens 9 in Transportstellung gebracht. Nun kann das nächste Profil 33 aus der Vorratspalette geholt werden.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Aufsetzen und Heftschweißen von Profilen auf Blechplatten bzw. Paneele, mit der ein Aufsetzen der Profile auf eine auf der Blechplatte vorgegebenen Aufrißli­ nie, die jeden horizontalen Winkel zwischen 0° und 360° zur Längsachse des Portalträgers betragen kann, möglich ist, im wesentlichen bestehend aus einem verfahrbaren Portal mit Einrichtungen zum horizontalen Verfahren und Drehen sowie vertikalen Bewegen eines Trägers, der Einrichtungen zum Heftschweißen, Einrichtungen zum Greifen und Halten des Profils, Einrichtungen zum Aufsetzen des Profils auf die Blechoberfläche und Einrichtungen zum Anheben der Blech­ platte an die Profilunterkante aufweist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an einer in Längsrichtung des Portalträgers verfahrbaren Laufkatze (4) eine vertikal nach unten gerich­ tete starre Säule (5) mit einer Kugeldrehverbindung (6) angeordnet ist, die über an sich bekannte Verbindungsele­ mente mit einem in der Horizontalebene um 360° drehbaren Drehbalken (9) in Wirkungsverbindung steht und der Drehbal­ ken (9) an beiden Enden je eine vertikal wirkende Hubein­ richtung (10) aufweist, die mit einem Magnetbalken (20) in Wirkungsverbindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (10) aus einer vertikal angeordneten und mit dem Drehbalken (9) fest verbundenen Führungshülse (11) und einer innerhalb der Führungshülse in einer Rollenfüh­ rung (14) geführten Hubsäule (12) besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenführung (14) aus einer u-förmigen Schiene (18), die außen an der Hubsäule (12) vertikal gegenüber­ liegend und mit der offenen Profilseite zur Innenseite der Führungshülse (11) weisend angeordnet ist und in der Win­ kel-Kombirollen (17) laufen, gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel-Kombirollen (17) innen an der Führungshülse (11) in zwei verschiedenen horizontalen Ebenen gegenüber­ liegend befestigt sind.

5. Vorrichtung 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende der Hubsäule (12) eine Aufnahmeeinrichtung für den Magnetbalken (20) in Form eines Auges (19), wobei ein Auge (19) ein Langloch aufweist, angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Magnetbalken (20) ein in Längsrichtung verfahrbarer Heftwagen (21) vorgesehen ist, auf dem eine Fixiereinrich­ tung (22) für die Fixierung des zu heftenden Profils (33) auf der Blechplatte (34) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fixiereinrichtung (22) im wesentlichen aus einem ver­ tikal wirkenden hydraulischen Arbeitszylinder (25) und einer Führungseinrichtung für eine horizontal angeordnete mit Fixierelementen (24) bestückte Schwinge (23) gebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Schwinge (23) ein starr mit dem Heftwagen (21) verbundenes Widerlager (26) angeordnet ist.