DE202012012894U1 - Device for quickly connecting a band end to a strip beginning of metal bands - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (41) zum schnellen Verbinden eines Bandendes (11) eines sich in einem Verarbeitungsprozess befindlichen Metallbandes (1), abgewickelt von einem Coil, mit dem von einem nächsten Coil abgewickelten Bandanfang (15) unter Erzeugung einer ortsbestimmten jedoch beliebig konturierten Schneid- bzw. Verbindungslinie (19, 23), mit: – einer Klemmvorrichtung (45), die ein erstes Klemmwerkzeug (49) und ein zweites Klemmwerkzeug (57) aufweist, das gegenüber dem ersten Klemmwerkzeug (49) beweglich angeordnet ist, wobei das erste Klemmwerkzeug (49) eine Außenkontur aufweist, die der zu erzeugenden Kontur der Schneidlinie (19) des Bandendes (11) entspricht, wobei das zweite Klemmwerkzeug (57) eine Außenkontur aufweist, die der zu erzeugenden Kontur der Schneidlinie (23) des Bandanfangs (15) entspricht, – einer Einrichtung zum Einstellen des Ortes der zu erzeugenden Schneidlinie (19) am Bandende (11) in Abhängigkeit des Verarbeitungsprozesses des Metallbands, – wenigstens einer Schneideinrichtung zur Erzeugung der Schneidlinie (19, 23) von Bandende (11) und Bandanfang (15), und – einer Schweißeinrichtung zum Verbinden des konturierten Bandendes (11) mit dem konturierten Bandanfang (15) entlang der erzeugten Verbindungslinie (35).Device (41) for quickly connecting a strip end (11) of a metal strip (1) which is in a processing process, unwound from a coil, with the strip beginning (15) unwound from a next coil, producing a location-specific but optionally contoured cutting or Connection line (19, 23), with: - a clamping device (45) which has a first clamping tool (49) and a second clamping tool (57) which is arranged to be movable relative to the first clamping tool (49), the first clamping tool (49 ) has an outer contour that corresponds to the contour to be generated of the cutting line (19) of the band end (11), the second clamping tool (57) having an outer contour that corresponds to the contour to be generated of the cutting line (23) of the band beginning (15), - A device for adjusting the location of the cutting line (19) to be produced at the end of the strip (11) depending on the processing process of the metal strip, - At least one cutting device Attention for generating the cutting line (19, 23) of the band end (11) and band beginning (15), and - a welding device for connecting the contoured band end (11) with the contoured band beginning (15) along the connection line (35) generated.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum schnellen Verbinden eines Bandendes mit einem Bandanfang unter Erzeugung einer ortsbestimmten jedoch beliebig konturierten Schneid- bzw. Verbindungslinie. The present invention relates to a device for rapidly connecting a tape end with a tape beginning to produce a location-specific, but arbitrarily contoured cutting or connecting line.
Zur kontinuierlichen Materialbearbeitung, beispielsweise in Stanzmaschinen, wird das Bandende des von einem Coil abgewickelten Metallbandes mit einem Bandanfang des Metallbandes des nächsten Coils verbunden, was insbesondere durch Verschweißen geschieht. Bei den bestehenden Bandendeschweißmaschinen ist die Schnitt- bzw. Schweißlinie immer eine Gerade. Diese verläuft in der Regel senkrecht zur Bewegungsrichtung des Bandes (vgl.
In diesem Zusammenhang wird auf folgende hier verwendete Begriffe hingewiesen. „Schneidlinie“ bedeutet die Linie entlang der das Abschneiden oder Trennen eines Reststücks am Bandende oder Bandanfang erfolgt. Sie bildet die Kontur des Bandendes bzw. des Bandanfangs, welche zusammenpassen müssen. Wenn Bandende und Bandanfang zusammengeführt sind, ergibt dies eine „Verbindungslinie“, die nach Verschweißen die „Schweißlinie“ bildet. In this context, reference is made to the following terms used herein. "Cutting line" means the line along which the cutting or cutting of a remnant occurs at the end of the tape or at the beginning of the tape. It forms the contour of the tape end or the beginning of the tape, which must fit together. When the end of the tape and the beginning of the tape are brought together, this results in a "connecting line", which forms the "welding line" after welding.
Die in einer Bearbeitungsstation herauszutrennenden, insbesondere herauszustanzenden oder -zuschneidenden Werkstücke haben vielfach keine rechteckförmige Außenkontur, sondern weisen gegebenenfalls sehr komplizierte unregelmäßige Außenkonturen (vgl.
Entsprechend der Anordnung der Werkstücke in dem Metallband ergibt sich eine Taktung des Bandtransportes und ein entsprechender Bandtransport pro Takt in Durchlaufrichtung. Dies führt im Bereich der Verbindung zwischen Bandende und Bandanfang zu folgenden Problemen. Befindet sich zumindest ein Teil der Schweißnaht zwischen Bandende und Bandanfang im Bereich eines auszuschneidenden Werkstücks bei einem kontinuierlichen Stanzprozess, so kann ein Eingriff des Stanzwerkzeuges in einen Bereich der Schweißnaht zu einer Zerstörung des Werkzeuges führen. Um dies zu vermeiden, muss ein größerer Förderweg des Bandes erfolgen, was zu einer Unterbrechung und Neueinstellung des ansonsten kontinuierlichen Stanzprozesses führt. Zudem entsteht auch eine größere Abfallmenge an nicht verarbeitbarem Band. According to the arrangement of the workpieces in the metal strip results in a clocking of the tape transport and a corresponding tape transport per clock in the direction of passage. This leads to the following problems in the area of the connection between the end of the tape and the beginning of the tape. If at least part of the weld seam between the end of the strip and the beginning of the strip is located in the region of a workpiece to be cut in a continuous punching process, engagement of the punching tool in a region of the weld seam can lead to destruction of the tool. To avoid this, a larger conveyor path of the belt must be made, which leads to an interruption and readjustment of the otherwise continuous punching process. In addition, also creates a larger amount of waste on unprocessable tape.
Bei Unterbrechung des kontinuierlichen Bearbeitungsprozesses, muss die Bearbeitungsvorrichtung anschließend neu eingestellt werden, was einen erheblichen Zeitaufwand mit zeitlichem Produktionsausfall bedeutet. Geschieht die Verarbeitung des Metallbandes in einem Folgeverbund, was bedeutet, dass die herzustellenden Teile in mehreren Schritten hergestellt werden, ist insbesondere der Abstand der Verbindungslinie und nach Verbinden der Schweißlinie zwischen Bandende und Bandanfang vom Verarbeitungsort kritisch, da in jedem Fall vermieden werden muss, dass das Verarbeitungswerkzeug auf diesen verschweißten Verbindungslinienbereich trifft. When interrupting the continuous machining process, the processing device must then be readjusted, which means a considerable amount of time with time loss of production. If the processing of the metal strip in a progressive composite, which means that the parts to be produced are produced in several steps, in particular the distance of the connecting line and after connecting the welding line between the tape end and beginning of the tape from the processing site is critical, since in any case must be avoided the processing tool encounters this welded connection line area.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist deshalb, eine Vorrichtung zum schnellen Verbinden von einem Bandende eines sich in einem Verarbeitungsprozess befindenden Metallbandes, abgewickelt von einem Coil, mit dem von einem nächsten Coil gewickelten Bandanfang zu schaffen, bei der die oben genannten Nachteile vermieden sind, womit ein kontinuierlicher Bearbeitungsprozess ohne aufwendige Nacheinstellungsarbeiten (z. B. neues Anstanzen) ermöglicht wird, wobei insbesondere Arbeitsunterbrechungen, außer während des Verbindungsvorganges, und Schädigungen des Stanzwerkzeuges vermieden werden können, wobei gleichzeitig eine optimale Anordnung der aus dem Metallband herzustellenden Werkstücke ermöglicht wird. Object of the present invention is therefore to provide a device for fast connection of a band end of a process located in a metal strip, unwound from a coil, with the wound from a next coil beginning of tape, in which the above-mentioned disadvantages are avoided, which continuous processing process without expensive Nacheinstellungsarbeiten (eg new punching) is possible, in particular work interruptions, except during the connection process, and damage to the punching tool can be avoided, while optimally arranging the workpieces to be produced from the metal strip is made possible.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. This object is solved by the features of
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist mit den folgenden Elementen ausgestattet:
- – einer Klemmvorrichtung, die ein erstes Klemmwerkzeug und ein zweites Klemmwerkzeug aufweist, das gegenüber dem ersten Klemmwerkzeug beweglich angeordnet ist, wobei das erste Klemmwerkzeug eine Außenkontur aufweist, die der zu erzeugenden Kontur der Schneidlinie des Bandendes entspricht, wobei das zweite Klemmwerkzeug eine Außenkontur aufweist, die der zu erzeugenden Kontur der Schneidlinie des Bandanfangs entspricht,
- – einer Einrichtung zum Einstellen des Ortes der zu erzeugenden Schneidlinie am Bandende in Abhängigkeit des Verarbeitungsprozesses des Metallbands,
- – wenigstens einer Schneideinrichtung zur Erzeugung der Schneidlinie von Bandende und Bandanfang, und
- – einer Schweißeinrichtung zum Verbinden des konturierten Bandendes mit dem konturierten Bandanfang.
- A clamping device having a first clamping tool and a second clamping tool, which is arranged movable relative to the first clamping tool, wherein the first clamping tool has an outer contour which corresponds to the contour to be generated of the cutting line of the band end, wherein the second clamping tool has an outer contour, which corresponds to the contour to be generated of the cutting line of the strip beginning,
- A device for adjusting the location of the cutting line to be produced at the end of the strip as a function of the processing process of the metal strip,
- - At least one cutting device for generating the cutting line from the tape end and beginning of tape, and
- - A welding device for connecting the contoured tape end with the contoured beginning of the tape.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine gewünschte Schnitt- bzw. Verbindungs- und Schweißlinie erzeugt werden, wodurch die Verbindungs- und Schweißlinie den Konturen der herzustellenden, insbesondere auszustanzenden Werkstücke angepasst werden kann, so dass eine optimale Ausnützung des Materials des Metallbandes ermöglicht wird. Die Verbindungslinie bzw. -stelle kann somit immer in den Bereich des Abfallstückes zwischen den Werkstücken bzw. Stanzteilen gelegt werden, wodurch sicher vermieden wird, dass das Bearbeitungswerkzeug in Berührung mit der Schweißlinie kommt. According to the present invention, a desired cutting or jointing and welding line can be produced with the aid of the device according to the invention, whereby the connecting and welding line is adapted to the contours of the workpieces to be produced, in particular punched out can be so that an optimal utilization of the material of the metal strip is made possible. The connecting line or point can thus always be placed in the region of the waste piece between the workpieces or stamped parts, which reliably prevents the machining tool from coming into contact with the welding line.
Es wird somit der große Vorteil einer Verringerung der Abstände zwischen den zu erzeugenden Werkstücken erreicht, was zu einer Verringerung des gesamten Materialeinsatzes führt, was insbesondere bei einer Massenproduktion zu erheblichen Einsparungen führen kann. There is thus achieved the great advantage of reducing the distances between the workpieces to be produced, which leads to a reduction in the total amount of material used, which can lead to significant savings, especially in mass production.
Bei Bearbeitung im Folgeverbund, bei dem mehrere unterschiedliche Werkzeuge in mehreren Arbeitsschritten die Werkstücke erzeugen, wird insbesondere der Vorteil erreicht, dass die Schneid- bzw. Schweißlinie in einem vorbestimmten und einstellbaren Abstand vom Bearbeitungsort des Metallbandes festlegbar ist, so dass der Arbeitsprozess nach Unterbrechung für den Verbindungsvorgang von Bandende und Bandanfang unmittelbar fortgesetzt werden kann unter Vermeidung weiterer Nachjustierungsarbeiten, welche sehr zeitaufwendig sind und sogar mehrere Stunden dauern können. When processing in the follow-on composite, in which several different tools in several steps produce the workpieces, in particular the advantage is achieved that the cutting or welding line can be fixed in a predetermined and adjustable distance from the processing location of the metal strip, so that the working process after interruption for The connection process from the end of the tape and the beginning of the tape can be continued immediately while avoiding further Nachjustierungsarbeiten, which are very time consuming and can even take several hours.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zum Inhalt. The subclaims have advantageous embodiments of the invention to the content.
Es können entweder eine Laserschneidvorrichtung vorgesehen sein, die sowohl das Bandende als auch den Bandanfang bearbeitet, als auch mehrere, vorzugsweise zwei Laserschneidvorrichtungen vorhanden sein, wobei die Bearbeitung von Bandende und Bandanfang beispielsweise gleichzeitig erfolgen kann, wodurch der Verbindungsvorgang von Bandende und Bandanfang weiter verkürzt werden kann. It can either be provided a laser cutting device, which processes both the tape end and the beginning of the tape, as well as several, preferably two laser cutting devices be present, the processing of tape end and beginning of tape can be done simultaneously, for example, whereby the connection process of tape end and beginning of tape are further shortened can.
Der Abstand der Schneidlinie von der Außenkontur des betreffenden Klemmwerkzeugs hängt im Wesentlichen von der Dicke des zu schneidenden Bandmaterials, wobei er mit zunehmender Dicke des Bandmaterials entsprechend größer wird. The distance of the cutting line from the outer contour of the respective clamping tool depends essentially on the thickness of the strip material to be cut, whereby it becomes correspondingly larger with increasing thickness of the strip material.
Vorteilhafterweise beträgt der Abstand zwischen 0,1 mm und 20 mm. Er kann je nach Material auch größer sein. Advantageously, the distance is between 0.1 mm and 20 mm. It can also be larger depending on the material.
Vorteilhafterweise erfolgt das Zusammenschweißen von Bandende und Bandanfang mittels einer Laserschweißvorrichtung, die an sich bekannt ist. Advantageously, the welding together of tape end and beginning of the tape by means of a laser welding device, which is known per se.
In einem Folgeverbundwerkzeug wird zur Einstellung der Abstände zwischen den einzelnen Bearbeitungsorten durch die Bearbeitungswerkzeuge ein sog. Rastmaß verwendet. Vorteilhafterweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Einrichtung zur Anpassung der Stellung des ersten Klemmwerkzeugs an dieses Rastmaß des Verarbeitungsprozesses auf, wobei diese Einrichtung vorzugsweise schienenartig ist. In a follow-on composite tool a so-called. Rastmaß is used to set the distances between the individual processing locations by the processing tools. Advantageously, the device according to the invention has a device for adjusting the position of the first clamping tool to this locking dimension of the processing process, wherein this device is preferably rail-like.
Mit weiterem Vorteil ist eine Bandführungseinrichtung mit seitlichen Bandführungsrollen vorgesehen, wodurch das zu verschweißende Metallband exakt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung geführt werden kann. With further advantage, a tape guide device is provided with lateral tape guide rollers, whereby the metal strip to be welded can be performed exactly by the device according to the invention.
Um den Verbindungsvorgang so schnell wie möglich zu machen, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung weiterhin eine Einrichtung zum Abführen des Schneidabfalls auf, so dass dieser an der abgetrennten Stelle den Bereich so schnell wie möglich frei macht, um das Heranführen des Bandendes an den ebenfalls konturierten Bandanfang zum Verschweißen der beiden so schnell wie möglich ermöglicht. In order to make the connection process as fast as possible, the device according to the invention further comprises a means for discharging the cutting waste, so that the area at the separated point as soon as possible free to bring the leading the tape end to the also contoured beginning of the tape Welding the two as fast as possible allows.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Darin zeigt: Further details, features and advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings. It shows:
In der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. In the following description with reference to the figures, like elements are designated by like reference numerals.
Es wird zunächst Bezug genommen auf die
In
In
In
In
Aus
Neben den dargestellten großen Werkstücken
In
Es wird nunmehr Bezug genommen auf
Die Klemmvorrichtung
Die Klemmvorrichtung
Die Klemmvorrichtung
Zusätzlich ist eine seitliche Einstellrichtung (nicht dargestellt) der Klemmvorrichtung
Nachfolgend wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung
In
Der neue Bandanfang
Nach Erzeugen der Schneidlinien
In
Für den Schneideprozess wurde die Bearbeitung mittels eines oder mehrerer Laser bevorzugt angegeben. Alternativ kann jedoch auch die schneidende Bearbeitung mittels Wasser, Plasma oder mittels Wolfram-Intergasschweißen (WIG) oder Metallaktivgasschweißen (MAG) erfolgen. For the cutting process, the processing by means of one or more lasers was preferred. Alternatively, however, the cutting processing by means of water, plasma or by tungsten inert gas welding (TIG) or metal active gas welding (MAG) take place.
Die Konturen der Schneid- bzw. Schweißlinien sind beliebig. Sie können gerade und auch gerundete Abschnitte aufweisen. Grundsätzlich ist eine jede beliebige Kombination daraus möglich. The contours of the cutting or welding lines are arbitrary. They may have straight and rounded sections. Basically, any combination of it is possible.
Zu deren Erzeugung kann bei Bearbeitung mit Laser eine Laserablenkung mittels Spiegel vorgesehen sein, mit der auch komplizierte Konturen erzeugt werden können. Die Laserbearbeitung kann sowohl für das Schneiden als auch für das Schweißen zum Einsatz kommen. Anstelle von Laserablenkung mittels Spiegeln können auch herkömmliche Laserroboter Verwendung finden. To produce them, a laser deflection by means of a mirror can be provided when machining with a laser, with which even complicated contours can be generated. The laser processing can be used both for cutting and for welding. Instead of laser deflection by means of mirrors, conventional laser robots can also be used.
Vorteilhafterweise wird mit der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum schnellen Verbinden von Bandende und Bandanfang von von Coils abgewickelten Metallbändern geschaffen mittels der ein materialsparendes Anordnen der zu erzeugenden Werkstücke verwirklicht werden kann und gleichzeitig eine produktionssichere Herstellung der Werkstücke erreicht wird, ohne Gefährdung der eingesetzten Werkzeuge, wie oben ausgeführt. Advantageously, the present invention provides a device for quickly connecting the strip end and beginning of coils unwound from coils metal bands created by the material-saving arranging the workpieces to be produced can be realized while producing reliable production of the workpieces is achieved without endangering the tools used, such as outlined above.
Je nach Materialbedingungen des Metallbandes kann die Schneidlinie von Bandende und Bandanfang der Kontur des ersten und zweiten Klemmwerkzeugs exakt oder nur im Wesentlichen folgen, so dass nicht für jede Form der zu erzeugenden Verbindungslinie auch ein entsprechendes Klemmwerkzeug existieren muss. Depending on the material conditions of the metal strip, the cutting line from the strip end and beginning of the strip can follow the contour of the first and second clamping tool exactly or only substantially, so that not a corresponding clamping tool must exist for each form of connecting line to be generated.
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