DE20214969U1 - Metal strip coil welded seam detection unit for deep drawn can manufacture uses detection of pulsed laser light scattering with threshold comparison - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Detektion von im Stumpfstoßverfahren ausgeführten flachen Schweißnähten, welche sich über die gesamte Breite eines sich bewegenden Blechbandes erstrecken.The invention relates to a device for the detection of butt joints executed flat Welds, which yourself about extend the entire width of a moving sheet metal strip.
Bei der Herstellung von Blechdosen im Tiefzieh- und Abstreckverfahren wird zunächst Blechband hergestellt und auf Rollen mit mehreren hundert Metern Blech aufgewickelt. Diese Blechbandrollen werden vom Blechhersteller zum Herstellungsort der Blechdosen transportiert. Dort werden aus dem Blechband kreisförmige Dosennäpfe ausgestanzt und im Tiefzieh- und Abstreckverfahren in die endgültige Dosenform umgeformt. Das ausgestanzte Blechband mit den kreisförmigen Ausstanzungen wird anschließend in einem Recyclingverfahren der Wiederverwertung zugeführt.In the production of tin cans Sheet metal strip is first produced using the deep-drawing and ironing process and wound on rolls with several hundred meters of sheet metal. This Sheet metal reels become the sheet metal manufacturer's place of manufacture for the tin cans transported. There circular can bowls are punched out of the sheet metal strip and formed into the final can shape using the deep-drawing and ironing process. The punched sheet metal strip with the circular punchings is then in fed into a recycling process for recycling.
Bei der Herstellung des Blechbands treten vereinzelt fehlerhafte Stellen auf, die sich in Längsrichtung des Blechbandes über einige Meter bis zu hundert Meter erstrecken können. Diese fehlerhaften Stellen müssen detektiert und anschließend ausgeschnitten werden. Da es aus Kostengründen vorteilhaft ist, das Blechband in großen Rollen mit mehren hundert Metern Länge aufzuwickeln, werden die verbleibenden fehlerfreien Blechstücke zusammengeschweißt, um ein durchgehendes Blechband von mehreren hundert Metern Länge zu bilden. Bevorzugt erfolgt das Zusammenschweißen der Blechstücke mit einem Laser-Schweißgerät im Stumpfstoßverfahren. Das Stumpfstoßverfahren hat den Vorteil, dass keine Überlappung der Ränder der einzelnen Blechstücke auftritt, weshalb aus dem so zusammengeschweißten, kontinuierlichen Blechband in einem kontinuierlichen Ausstanzverfahren Dosennäpfe auch über eine Schweißnaht hinweg ausgestanzt werden können. Die Dosennäpfe, durch welche sich eine Schweißnaht erstreckt, müssen jedoch ausgesondert und der Wiederverwertung zugeführt werden, da die Schweißnaht nicht korrosionsgeschützt ist. Um die von einer Schweißnaht durchzogenen Dosennäpfe aussondern zu können, ist es notwendig, die flachen Schweißnähte, welche sich über die Breite des Blechbandes erstrecken, zu detektieren, um die zur Weiterverarbeitung unbrauchbaren Dosennäpfe möglichst zuverlässig aussortieren zu können.In the production of the sheet metal strip Occasionally there are defective spots that are in the longitudinal direction of the metal strip over can extend from a few meters to a hundred meters. These bad spots have to detected and then be cut out. Since it is advantageous for cost reasons, the metal strip in large The reels are wound up to several hundred meters in length remaining flawless pieces of sheet metal welded together to form a to form continuous sheet metal strip of several hundred meters in length. The sheet metal pieces are preferably welded together a butt joint laser welding machine. The butt joint process has the advantage that there is no overlap the edges of the individual pieces of sheet metal occurs, which is why from the continuous sheet metal strip welded together in a continuous punching process, can bowls also over a Weld can be punched out. The can bowls through which there is a weld extends however separated and recycled, because the weld is not protected against corrosion. To that of a weld solid can bowls to be able to sort out it is necessary to weld the flat welds which are over the Extend the width of the sheet metal strip to detect the for further processing unusable can bowls preferably reliable to be able to sort out.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung aufzuzeigen zur zuverlässigen Detektion von flachen Schweißnähten, welche im Stumpfstoßverfahren ausgeführt sind und sich über die gesamte Breite eines Blechbandes erstrecken.The invention is based on the object Reason to show a device for the reliable detection of flat Welds, which in the butt joint process accomplished are and find out about the extend the entire width of a sheet metal strip.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Vorrichtung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This task is solved with a Device with the features of claim 1. Advantageous embodiments the device can be found in the subclaims.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass elektromagnetische Strahlung mindestens eines Senders auf die Oberfläche des Blechbandes trifft und die von dort reflektierte oder gestreute Strahlung von einem dem Sender zugeordneten Detektor empfangen wird und das Ausgangssignal des Detektors einer Auswerteeinheit zugeführt wird, welche bei einer Änderung der Charakteristik der empfangenen Strahlung über einen vorbestimmten Grenzwert hinaus ein Ausgangssignal erzeugt. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es möglich, die Schweißnähte des Blechbandes berührungslos auch bei schnell bewegtem Blechband zu detektieren. Hierdurch ist es möglich, die Schweißnaht-Detektion unmittelbar vor dem Aufwickeln des Blechbandes auf die Rolle, was regelmäßig mit Bandgeschwindigkeiten von bis zu 800 m/min erfolgt, durchzuführen.The device according to the invention stands out characterized in that electromagnetic radiation at least one Transmitter on the surface of the Sheet metal strip hits and the reflected or scattered from there Radiation is received by a detector assigned to the transmitter and the output signal of the detector is fed to an evaluation unit, what about a change the characteristic of the received radiation above a predetermined limit also generates an output signal. By the device according to the invention Is it possible, the welds of the Non-contact sheet metal strip Detectable even with fast moving sheet metal strip. This is it possible the weld seam detection immediately before winding the metal strip on the roll, what with regularly Belt speeds of up to 800 m / min are carried out.
Bevorzugt werden bei der Vorrichtung eine Mehrzahl von Sendern und diesen jeweils zugeordneten Detektoren eingesetzt, wobei die von den jeweiligen Sendern emittierten Strahlen an verschiedenen, räumlich voneinander getrennten Auftreffflächen auf das Blechband auftreffen und von dort reflektiert und gestreut werden. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Auftreffflächen linienförmig und erstrecken sich in Querrichtung des Blechbandes, also parallel zu den zu detektierenden Schweißnähten. Hierdurch wird ein zuverlässiges Erkennen einer Schweißnaht gewährleistet und ein fehlerhaftes Erzeugen des Ausgangssignals vermieden. Insbesondere wird hierdurch gewährleistet, dass Ausgangssignale, welche das Erkennen einer Schweißnaht anzeigen, nur dann erzeugt werden, wenn tatsächlich die Änderung der Charakteristik der empfangenen Strahlung durch eine Schweißnaht und nicht durch einen anderen Defekt im Blechband, beispielsweise einer punktförmigen Vertiefung, hervorgerufen wird.Are preferred in the device a plurality of transmitters and detectors assigned to them used, the beams emitted by the respective transmitters at different, spatially impact the sheet metal strip separately from each other and be reflected and scattered from there. In a preferred one embodiment are the impact areas linear and extend in the transverse direction of the sheet metal strip, that is parallel to the weld seams to be detected. hereby will be a reliable one Detect a weld guaranteed and avoid erroneous generation of the output signal. In particular this ensures that output signals, which indicate the detection of a weld seam, can only be generated if the change in characteristic actually of the radiation received through a weld and not through one another defect in the sheet metal strip, for example a punctiform depression, is caused.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung wird das Ausgangssignal, welches eine Schweißnaht anzeigt, nur dann erzeugt, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Ausgangssignalen der mehreren Detektoren eine Änderung der Charakteristik der detektierten Strahlung über den vorbestimmten Grenzwert hinaus anzeigt. Dies verhindert ebenfalls eine fehlerhafte Anzeige, welche ansonsten von einem punktförmigen Defekt in der Oberfläche des Blechbandes erzeugt werden könnte.In a further preferred embodiment the device receives the output signal, which indicates a weld seam, generated only when a predetermined number of output signals a change in the multiple detectors the characteristic of the detected radiation above the predetermined limit indicates. This also prevents an incorrect display, which otherwise from a punctiform Defect in the surface of the metal strip could be generated.
Bevorzugt wird die vom Blechband diffus gestreute Strahlung von dem oder jedem Detektor detektiert. Alternativ kann auch die direkte Reflexion der von dem oder jedem Sender emittierten Strahlung detektiert werden. Im letztgenannten Fall kann entweder die Änderung der Intensität der reflektierten Strahlung oder die Änderung deren Polarisation erfaßt werden, um das Erkennen einer Schweißnaht anzuzeigen.The one from the metal strip is preferred diffusely scattered radiation is detected by the or each detector. Alternatively, the direct reflection of that from or everyone Transmitter emitted radiation can be detected. In the latter Case can either be the change the intensity of the reflected radiation or the change in its polarization detected to indicate the detection of a weld.
In einer bevorzugten Anordnung trifft die von dem oder jedem Sender emittierte Strahlung in einem Einfallswinkel von 15 ° bis 25 ° auf das Blechband auf. Bei dem Sender handelt es sich bevorzugt um einen Laser, welcher Licht im sichtbaren oder infraroten Spektralbereich aussendet. Der Abstand des oder jedes Lasers zum Blechband beträgt in einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel etwa 81,5 mm und die Laserstrahlung trifft in einem Einfallswinkel von etwa l9° auf das Blechband auf. Bevorzugt wird ein Laser im Pulsbetrieb eingesetzt, wobei die Laserpulse Pulslängen von einigen μs aufweisen. Mit diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel können Schweißnähte von Blechbändern detektiert werden, welche sich mit einer Geschwindigkeit von bis zu 800 m/min bewegen.In a preferred arrangement, the radiation emitted by the or each transmitter strikes the sheet metal strip at an angle of incidence of 15 ° to 25 °. The transmitter is preferably egg NEN laser that emits light in the visible or infrared spectral range. In a particularly preferred exemplary embodiment, the distance of the or each laser from the metal strip is approximately 81.5 mm and the laser radiation strikes the metal strip at an angle of incidence of approximately 19 °. A laser is preferably used in pulsed operation, the laser pulses having pulse lengths of a few μs. With this preferred exemplary embodiment, weld seams of sheet metal strips which move at a speed of up to 800 m / min can be detected.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen:The invention is explained below of an embodiment explained in more detail with reference to the accompanying drawings. The painting demonstrate:
Die in
Die Vorrichtung weist weiterhin Umlenkrollen
Die Sender-/Empfänger-Einheit 8 der Detektionsvorrichtung
umfasst einen Sender
Bei den Sendern
In dem Gehäuse
Bei der Durchführung eines Verfahrens zur Detektion
von Schweißnähten mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
wird das Blechband
Zur Auswertung der von den Detektoren
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Detektionsvorrichtung werden die Messsignale der mehreren Detektoren einer in der Auswerteeinheit angeordneten Logikschaltung zugeführt. Die Logikschaltung überprüft die Messsignale der verschiedenen Detektoren auf Redundanz. Ein Ausgangssignal, welches das Erkennen einer Schweißnaht anzeigt, wird von der Auswerteeinheit nur dann abgegeben, wenn mindestens bei zweien der insgesamt drei Detektoren die erfasste Intensität der Streustrahlung unter den vorgegebenen Grenzwert abgefallen ist. Auf diese Weise werden Fehlsignale vermieden, welche insbesondere durch punktförmige Defekte auf der Oberfläche des Blechbandes erzeugt würden.In a preferred embodiment of the Detection device are the measurement signals of the multiple detectors supplied to a logic circuit arranged in the evaluation unit. The Logic circuit checks the measurement signals of the various detectors for redundancy. An output signal, which indicates the detection of a weld seam is used by the Evaluation unit only issued if at least two of the a total of three detectors under the detected intensity of the scattered radiation the specified limit has dropped. That way False signals avoided, particularly due to punctiform defects on the surface of the metal strip would be generated.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel trifft
die Laserstrahlung der Sender
In dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung zur Detektion von Schweißnähten eines Blechbandes wird
die Charakteristik der von der Blechbandoberfläche gestreuten Strahlung analysiert.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann
auch die von der Blechbandoberfläche
reflektierte Strahlung analysiert werden. Hierzu werden die Sender
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE20214969U DE20214969U1 (en) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | Metal strip coil welded seam detection unit for deep drawn can manufacture uses detection of pulsed laser light scattering with threshold comparison |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE20214969U DE20214969U1 (en) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | Metal strip coil welded seam detection unit for deep drawn can manufacture uses detection of pulsed laser light scattering with threshold comparison |
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Publication Number | Publication Date |
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DE20214969U1 true DE20214969U1 (en) | 2004-02-19 |
Family
ID=31896453
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE20214969U Expired - Lifetime DE20214969U1 (en) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | Metal strip coil welded seam detection unit for deep drawn can manufacture uses detection of pulsed laser light scattering with threshold comparison |
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Country | Link |
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DE (1) | DE20214969U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8149409B2 (en) * | 2005-12-23 | 2012-04-03 | Posco | Apparatus and method for on-line detecting welding part of strip |
-
2002
- 2002-09-27 DE DE20214969U patent/DE20214969U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8149409B2 (en) * | 2005-12-23 | 2012-04-03 | Posco | Apparatus and method for on-line detecting welding part of strip |
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