DE69300198T2

DE69300198T2 - Positioniervorrichtung für Blechtafeln in einer Schweisseinrichtung zum kontinuierlichen Stumpfschweissen dieser Blechtafeln.

Info

Publication number: DE69300198T2
Application number: DE69300198T
Authority: DE
Inventors: Roy Yvon Le; Gilles Peru; Francis Sauvage; Charles Sion
Original assignee: Lorraine de Laminage Continu SA SOLLAC
Current assignee: Sollac SA
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1993-09-24
Publication date: 1995-11-02
Anticipated expiration: 2013-09-25
Also published as: ATE123680T1; DK0600757T3; EP0600757A1; FR2698575B1; CA2110238C; CA2110238A1; DE69300198D1; JP2795604B2; FR2698575A1; EP0600757B1; ES2074384T3; JPH06210471A; US5364006A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anordnen van Blechtafeln in einer Einrichtung zum kontinuierlichen Stumpfschweißen wenigstens zweier Blechtafeln mittels eines Laserstrahls gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 (s. z. B. EP-A-0 438 612).
Das Schweißen von wenigstens zwei Blechtafeln mittels eines Laserstrahls hat besonders in der Herstellung von aneinandergesetzten und geschweißten Teilen, beispielsweise für die Automobilindustrie, eine wichtige industrielle Verwendungsmöglichkeit gefunden.
Zwei stumpfgeschweißte, das heißt, ohne Überlagerung Kante an Kante aneinandergesetzte und mittels eines Laserstrahls verschweißte Blechtafeln behalten sämtliche ihrer Eigenschaften bezüglich der Tiefziehbarkeit.
Die Blechtafeln können verschiedene geometrische Formen und/oder verschiedene Stärken sowie verschiedene Stahlsorten aufweisen.
Für ein korrektes Aneinandersetzen und Laserstrahl-Verschweißen von mindestens zwei Blechtafeln, derart, daß die Tiefziehbarkeitseigenschaften der geschweißten Blechtafeln optimal bleiben, ist es erforderlich, daß die zu schweißenden Blechtafeln an ihren Rändern fugenlos aneinanderliegend angeordnet sind, und bei Blechtafeln unterschiedlicher Form ist es erforderlich, daß ihre Anordnung in Längsrichtung in bezug zueinander genau ist.
Ferner ist es erforderlich, einerseits eine genaue seitliche Anordnung der Blechtafeln zu gewährleisten, damit sich die Stoßebene der beiden Bleche in der Achse des Laserstrahls befindet, und andererseits zu gewährleisten, daß die Blechtafeln während ihrer Verschiebung sowohl in Längs- als auch in Seitenrichtung in bezug zueinander gehalten sind, um die Stoßebene der Blechtafeln in der Achse des Laserstrahls zu halten.
Bei einer Industrieanlage muß die Positionierung der Blechtafeln kontinuierlich erfolgen.
Demzufolge muß eine Industrieanlage ermöglichen, die Blechtafeln aufzunehmen, die Blechtafeln in bezug zueinander und in bezug auf die Achse des Laserstrahls anzuordnen- und zwar während der Verschiebung der Blechtafeln in Richtung auf den Laserstrahl, und schließlich diese gegenseitige Anordnung während der Verschiebung zu bewahren und das Schweißen der Blechtafeln und deren Ausgabe durchzuführen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Anordnen von Blechtafeln in einer Einrichtung zum kontinuierlichen Stumpfschweißen wenigstens zweier dieser Blechtafeln mittels eines Laserstrahls zu schaffen, wobei die Vorrichtung das Anordnen der zu verschweißenden Ränder der Blechtafeln in der Achse des Laserstrahls ungeachtet des Profils und der Abmessungen der zu schweißenden Blechtafeln ermöglicht.
Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Anordnen von Blechtafeln in einer Einrichtung zum kontinuierlichen Stumpfschweißen wenigstens zweier dieser Blechtafeln mittels eines Laserstrahls, wobei die Vorrichtung eine Einrichtung zum Stützen in einer horizontalen Referenzebene und zum Transportieren der Blechtafeln in Richtung auf den Laserstrahl sowie eine Einrichtung zur seitlichen Positionierung der zu verschweißenden Ränder der Tafeln in der Achse des Laserstrahls aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Stützen und Transportieren der Blechtafeln einerseits einen Übergabetisch, der aus einer Wechselfolge von Kugelschienen und Bändern gebildet ist, die mit regelmäßig beabstandeten vorstehenden Pufferteilen versehen sind, und andererseits Reiborgane aufweist, die zur Auflage auf den Oberseiten der Blechtafeln und zum Aufbringen einer zu der Verschiebungsrichtung der Blechtafeln im wesentlichen senkrechten Translationsbewegung auf die Blechtafeln dienen, wobei sich die Kugelschienen und die Bänder parallel zur Verschiebungsrichtung der Blechtafeln erstrecken und die Bänder horizontal verschiebbar und jeweils mit Antriebsmitteln verbunden sind, die auskuppelbar sind, um die Positionen der Pufferteile jedes Bandes in bezug auf die Pufferteile der anderen Bänder in Abhängigkeit vom Profil der Blechtafeln einzustellen.
Gemäß anderen Merkmalen der Erfindung ist vorgesehen, daß
- die Führungsebene der Kugelschienen oberhalb der mit Pufferteilen versehenen Bänder verläuft und ein Abschnitt der Pufferteile oberhalb dieser Führungsebene verläuft,
- die Pufferteile zylindrisch ausgebildet und frei um eine vertikale Achse drehbar angebracht sind,
- die Reiborgane durch parallele Walzen gebildet sind, die drehend angetrieben sind und deren Achsen mit der Verschiebungsrichtung der Blechtafeln einen Winkel zwischen 75 und 85º bilden,
- die Drehgeschwindigkeit der Walzen geringer oder gleich der Verschiebungsgeschwindigkeit der mit Pufferteilen versehenen Bänder ist,
- die Walzen mit Polyurethan beschichtet sind,
- die Antriebseinrichtung der mit Pufferteilen versehenen Bänder durch eine Motorwelle gebildet ist, die jedes der mit Pufferteilen versehenen Bänder über eine Trommel treibt, die über eine von einem beispielsweise hydraulischen Zylinder betätigte Kupplung fest mit der Motorwelle verbindbar ist,
- jede Trommel eine zentrale doppelkonische Bohrung aufweist, deren Schrägflächen zur Achse der Trommel hin zusammenlaufen,
- jede Kupplung aus einer Nabe mit zwei voneinander unabhängigen Ringen, die ein konisches Außenprofil haben und drehfest mit der Motorwelle verbunden sind, wobei jeder Ring zur drehfesten Verbindung der jeweiligen Trommel und der Motorwelle unter Einwirkung des jeweiligen Zylinders parallel zur Motorwelle aufeinander zu verschiebbar sind,
- eine Feder zwischen den Ringen jeder Kupplung angeordnet ist.
Die Erfindung ist anhand der nachfolgenden Beschreibung, die lediglich als Beispiel dient, besser verständlich und ist in den beigefügten Zeichnungen dargestellt, welche zeigen:
Fig. 1 - eine schematische Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zum kontinuierlichen Stumpf schweißen von Blechtafeln mittels eines Laserstrahls und mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anordnen jeder Blechtafel,
Fig. 2 - eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anordnen der Blechtafeln,
Fig. 3 - eine Schnittdarstellung entlang der Linie 3-3 der Fig. 2,
Fig. 4 - eine schematische perspektivische Darstellung eines Teils eines mit Pufferteilen versehenen Bandes der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anordnen,
Fig. 5 - eine Schnittdarstellung entlang der Linie 5-5 der Fig. 2,
Fig. 6 - eine Schnittdarstellung entlang der Linie 6-6 der Fig. 1,
Fig. 7 - eine schematische Seitenansicht mehrerer Kettenglieder einer Gliederkette,
Fig. 8 - eine Draufsicht auf Fig. 7.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel für eine Einrichtung, mittels der mehrere Paare von Blechtafeln 2 und 3 unterschiedlicher geometrischer Form und/oder unterschiedlicher Dicke beispielsweise für die Automobilindustrie nacheinander aneinandergelegt und mittels eines Laserstrahls 1 verschweißt werden.
Die beiden Blechtafeln 2 und 3 jedes Paares werden stumpf aneinandergelegt und laufen zum Verschweißen kontinuierlich unter dem Laserstrahl 1 entlang.
Zu diesem Zweck weist die in Fig. 1 dargestellte Schweißeinrichtung nach dem Zerteilen der Blechtafeln 2 und 3 die folgenden Zonen auf:
A) eine Zone A zum seitlichen Anordnen der ersten zu schweißenden Blechtafel 2 in bezug auf die Achse des Laserstrahls
B) eine Zone B zum Aneinanderlegen der Kanten der zu verschweißenden Blechtafeln 2 und 3,
C) eine Zone C zum Führen, Übergeben und Schweißen der beiden Blechtafeln 2 und 3,
D) eine Zone D zum Ausgeben der beiden geschweißten Blechtafeln 2 und 3.
Um eine hohe Schweißqualität zu gewährleisten, muß die Anordnung der Blechtafeln 2 und 3 in der Schweißzone C mehreren Anforderungen genügen, welche insbesondere die relative Position der zu verschweißenden Ränder in bezug auf die Achse des Laserstrahls 1 und den zum Kontrollieren, das heißt Verringern des Spiels zwischen den Rändern während der Bewegung der Blechtafeln 2 und 3, auf diese Ränder aufgebrachten relativen Druck betreffen.
Zu diesem Zweck weisen die Zonen A und B jeweils eine Vorrichtung zum Anordnen der ersten und der zweiten Blechtafel 2 und 3 auf.
Die Blechtafeln 2 und 3 werden vorab gestanzt und vor dem Einführen in die Schweißeinrichtung zu beiden Seiten der Einrichtung gestapelt.
Die Vorrichtung zum Anordnen der ersten Blechtafel 2 weist eine Einrichtung 10 zum Stützen in einer horizontalen Referenzebene und zum Transportieren der ersten Blechtafel 2 in Richtung auf den Laserstrahl sowie eine Einrichtung 4 zur seitlichen Positionierung des zu verschweißenden Randes der ersten Blechtafel in der Achse des Laserstrahls 1 auf.
Wie in den Fign. 2 und 3 dargestellt, weist die Einrichtung zum Stützen und Transportieren der ersten Blechtafel 2 einen Übergabetisch auf, der aus einer Wechselfolge von Kugelschienen 11 und Bändern 12 gebildet ist, die mit regelmäßig voneinander beabstandeten vorstehenden Pufferteilen 13 versehen sind.
Die Kugelschienen 11 und die Bänder 12 erstrecken sich parallel zur Verschiebungsrichtung der Blechtafeln 2 und die Bänder 12 sind horizontal verschiebbar und jeweils mit Antriebsmitteln 14 verbunden, die zum Einstellen der Positionen der Pufferteile 13 jedes Bandes 12 in bezug auf die Pufferteile 13 der anderen Bänder 12 in Abhängigkeit vom Profil der Blechtafeln 2 auskuppelbar sind.
Wie in den Fign. 1 und 2 dargestellt, weist die Einrichtung 10 zum Stützen und Transportieren der ersten Blechtafel 2 ferner Reiborgane 15 auf, die zur Auflage auf den Oberseiten der ersten Blechtafel 2 und zum Aufbringen einer zur verschiebungsrichtung der ersten Blechtafel im wesentlichen senkrechten Translationsbewegung dienen.
In der Zone A besteht die Einrichtung zum seitlichen Positionieren des zu verschweißenden Randes der ersten Blechtafel 2 aus einem längsverlaufenden Anschlag 4a, der eine derart vertikal angeordnete Führung bildet, daß die entlang seiner den Kugelschienen 11 zugewandten Seitenfläche verlaufende Ebene mit der Achse des Laserstrahls 1 zusammenfällt.
Der Anschlag 4a kann durch die Außenkanten von in der Referenzebene ausgerichteten und einen Abrollkontakt ermöglichenden zylindrischen Walzen mit vertikalen Achsen gebildet sein.
Wie in Fig. 3 dargestellt, befindet sich die Führungsebene der Kugelschienen 11 oberhalb der Pufferteil-Bänder 12 und ein Abschnitt der Pufferteile 13 befindet sich oberhalb dieser Führungsebene.
Die Pufferteile 13 sind von zylindrischer Form und sind frei um eine vertikale Achse auf dem Band 12 drehbar sind.
Jedes Band 12 besteht in herkömmlicher Weise aus einem Gurt, der auf der zum Zusammenwirken mit der Antriebseinrichtung 14 vorgesehenen Seite Zähne 120 aufweist, die sich senkrecht zur Längsachse des Gurtes erstrecken (Fig. 4).
Jedes mit Pufferteilen versehene Band 12 bildet eine Schleife, die an einem Ende die Antriebseinrichtung 14 und am entgegengesetzten Ende eine frei drehbare Trommel 16 aufweist.
Unter Bezugnahme auf Fig. 5 wird im folgenden die auskuppelbare Antriebseinrichtung 14 der mit den Pufferteilen versehenen Bänder 12 im einzelnen beschrieben.
Diese Antriebseinrichtung 14 der mit den Pufferteilen versehenen Bänder 12 ist durch eine von einem Motor 141 angetriebene Motorwelle 140 gebildet.
Die Motorwelle 140 treibt jedes mit Pufferteilen versehene Band 12 über eine Trommel 142, die über eine von einem beispielsweise hydraulischen Zylinder 144 betätigte Kupplung 143 fest mit der Motorwelle 140 verbindbar ist.
Die Trommeln 142 und die Kupplungen 143, die zum festen Verbinden der Motorwelle 140 mit den mit Pufferteilen versehenen Bändern 12 dienen, sind insgesamt identisch, und im folgenden wird daher nur eine Trommel und eine Kupplung beschrieben.
Die Trommel 142 weist einen Umfangskranz 145 auf, der an seiner Außenfläche mit nicht dargestellten Zähnen versehen ist, die zum Zusammenwirken mit den Zähnen 120 des entsprechenden mit Pufferteilen versehenen Bandes 12 vorgesehen sind.
Die Trommel 142 weist eine zentrale doppelkonische Bohrung 146 auf, deren Schrägflächen zur Achse der Trommel hin zusammenlaufen.
Die Kupplung 144 besteht aus einer Nabe 147, die aus zwei voneinander unabhängigen Ringen 147a und 147b gebildet ist, welche ein konisches Außenprofil haben und beispielsweise durch nicht dargestellte Kerbverzahnungen drehfest mit der Motorwelle 140 verbunden sind.
Jeder Ring 147a und 147b ist unter Einwirkung des entsprechenden Zylinders 144, der beispielsweise vom ringförmigen Typ sein kann, parallel zur Motorwelle 140 in Richtung auf den anderen verschiebbar, um die Trommel 145 und die Motorwelle 140 drehfest miteinander zu verbinden.
Zwischen den Ringen 147a und 147b ist eine Feder 148 angeordnet.
Das Druckbeaufschlagen der Zylinder 144 zwischen jeder Trommel 142 drückt jede der Naben 147 zusammen, wobei die Ringe 147a und 147b in die doppelkonischen Bohrungen 146 der Trommeln 142 gepreßt werden, wodurch diese fest mit der Nabe 147 und damit, während der Drehung, mit der Motorwelle 140 verbunden sind.
Zum Einstellen der Winkelverschiebung der Trommeln 142, das heißt der Position der Pufferteile 13 jedes Bandes 12 in bezug auf die Pufferteile 13 der anderen Bänder in Abhängigkeit vom Profil der ersten Blechtafel 2 reicht es aus, die Trommeln 142 zur Einstellung freizugeben und anschließend mittels der Zylinder 144 mit der Motorwelle 140 fest zu verbinden, wobei die doppelkonischen Bohrungen 146 zum Führen der Trommeln 142 dienen.
Die für die Kupplungen und die Trommeln gewählte Anordnung ermöglicht das Vermeiden einer zu großen axialen Verschiebung der Trommeln beim Kuppeln, wodurch der Betrieb der Vorrichtung nachteilig beeinflußt würde.
Die Kugel schienen 11 werden durch zwischen den Trommeln 142 angeordnete Zwischenstücke 110 gestützt.
Wie in Fig. 2 dargestellt, bestehen die Reiborgane 15, die zur Auflage auf der Oberseite der ersten Blechtafel 2 und zum Aufbringen einer zu der Verschiebungsrichtung der ersten Blechtafel im wesentlichen senkrechten Translationsbewegung auf die Blechtafel dienen, aus parallelen und drehend angetriebenen Walzen 150.
Die Achse jeder Walze 150 bildet mit der Verschiebungsrichtung der ersten Blechtafel 2 einen Winkel α zwischen 75 und 85º.
Die Drehgeschwindigkeit der Walzen 150 ist geringer oder gleich der Verschiebungsgeschwindigkeit der Pufferteil-Bänder 12, damit diese mit Pufferteilen versehenen Bänder 12 in Kontakt mit dem Rand der ersten Blechtafel 2 bleiben können, und die zur Verschiebungsrichtung der ersten Blechtafel 2 senkrechte Geschwindigkeitskomponente ist derart von Null verschieden, daß der Kontakt des zu verschweißenden Randes der ersten Blechtafel 2 mit dem Anschlag 4a positiv ist.
Die Walzen 150 sind mit Polyurethan beschichtet.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weist die Zone A ferner eine untere Kette 20 mit Kettengliedern auf, welche einen in der Nähe des zu verschweißenden Randes befindlichen Bereich der ersten Blechtafel 2 stützt, während die Kugelschienen 11 und die mit Pufferteilen versehenen Bänder 12 den anderen Bereich der ersten Blechtafel stützen.
Diese Zone A weist ferner den Beginn einer oberen Gliederkette 30 auf, die eine durchgehende Kontaktfläche für die Oberseite der ersten Blechtafel 2 bildet.
Die obere Gliederkette 30 ist gegenüber der entsprechenden unteren Gliederkette 20 angeordnet und wirkt mit dieser zum Verschieben der ersten Blechtafel 2 durch Haftwirkung zusammen und hält die erste Blechtafel 2 in Längsrichtung und in seitlicher Richtung in Position.
Die untere Gliederkette 20 und die obere Gliederkette 30 werden später im einzelnen beschrieben.
In Abhängigkeit vom Profil einer Abfolge von Blechtafeln 2 wird die Position der Pufferteile 13 jedes Bandes 12 mittels Kupplungen 143 eingestellt und die Blechtafeln 2 werden auf den Kugel schienen 11 durch nicht dargestellte geeignete Mittel, beispielsweise einen Handhabungsroboter, angeordnet.
Anschließend gelangen die Pufferteile 13 der in Längsrichtung angetriebenen Bänder 12 in Kontakt mit einem Rand der ersten Blechtafel 2, die auf diese Weise in Längsrichtung bewegt wird.
Die erste Blechtafel 2 läuft unter den Walzen 150 durch, die auf die Blechtafel 2 eine zur Bewegungsrichtung der Blechtafel 2 im wesentlichen senkrechte Verschiebung aufbringen, derart, daß der zu verschweißende Rand der Blechtafel 2 in Kontakt mit der Seitenfläche des Anschlags 4a gelangt und auf diese Weise in der Achse des Laserstrahls 1 angeordnet ist.
Die untere Gliederkette 20 wird synchron zu den Pufferteile aufweisenden Bändern 12 angetrieben und stützt einen Bereich der ersten Tafel 2.
Die Walzen 150 halten die zu verschweißenden Ränder der Blechtafel 2 in Anlage an dem Anschlag 4a und bevor die Blechtafel 2 die Walzen 150 verläßt, wird ein Bereich der Blechtafel 2 zwischen der unteren Gliederkette 20 und der oberen Gliederkette 30 derart eingeklemmt, daß die Blechtafel 2 am Ende der Zone A durch die Gliederketten 20 und 30 in Position gehalten ist.
Die Zone B der in der Fig. 1 dargestellten Einrichtung weist eine horizontale Transportbahn 17 auf, die eine erste durchgehende Kontaktfläche für die Unterseite der ersten Blechtafel 2 bildet, wobei die untere Gliederkette 20 eine zweite durchgehende Kontaktfläche für die Unterseite der ersten Blechtafel 2 bildet, die sich in der Nähe des zu verschweißenden Randes befindet, und schließlich dient die der unteren Gliederkette 20 gegenüberliegend angeordnete obere Gliederkette 30 dem Zusammenwirken mit der letzteren, um die erste Blechtafel 2 durch Haftwirkung zu bewegen, wie dies am Ende der Zone A der Fall war.
Die horizontale Transportbahn 17 ist beispielsweise ein Rollenförderer mit frei drehbar montierten Rollen oder ein Kugelförderer, oder sie kann ein Förderband sein, das sich synchron zu der unteren Gliederkette 20 in Längsrichtung bewegt.
Die Zone B weist ebenfalls eine Vorrichtung zum Anordnen der zweiten Blechtafel 3 auf, welche mit einer Einrichtung 10 zum Stützen in einer horizontalen Referenzebene und zum Bewegen der zweiten Blechtafel 3 in Richtung auf den Laserstrahl 1 versehen ist.
Die Einrichtung 10 zum Stützen und Bewegen der zweiten Blechtafel 3 ist gleich der Einrichtung 10 zum Stützen und Bewegen der ersten Blechtafel 2 und weist einerseits einen Übergabetisch, der aus einer Wechsel folge von Kugelschienen 11 und Bändern 12 gebildet ist, die mit regelmäßig beabstandeten vorstehenden Pufferteilen 13 versehen sind, und andererseits durch Walzen 150 gebildete Reiborgane 15 aufweist, die zur Auflage auf den Oberseiten der zweiten Blechtafel 3 und zum Aufbringen einer zu der Verschiebungsrichtung der Blechtafeln 2 und 3 im wesentlichen senkrechten Translationsbewegung auf die zweite Blechtafel 3 dienen.
Die Zone B weist ferner eine untere Kette 40 mit Kettengliedern auf, welche einen in der Nähe des zu verschweißenden Randes befindlichen Bereich der zweiten Blechtafel 3 stützt, während die Kugel schienen 11 den anderen Bereich der zweiten Blechtafel 3 stützen.
Am Ende der Zone B bildet eine obere Gliederkette 50 eine durchgehende Kontaktfläche für die Oberseite der zweiten Blechtafel 3.
Die obere Gliederkette 50 ist der unteren Gliederkette 40 gegenüberliegend angeordnet und wirkt mit dieser zum Bewegen der zweiten Blechtafel 3 durch Haftwirkung zusammen.
Die untere Gliederkette 40 und die untere Gliederkette 50 bilden eine Einrichtung, die die zweite Blechtafel 3 in Längsrichtung und in Seitenrichtung ausgerichtet hält.
Die durch geeignete nicht dargestellte Einrichtungen, beispielsweise einen Handhabungsroboter, auf die Kugelschienen 11 gelegten Blechtafeln 3 werden durch die Pufferteile 13 der Bänder 12 bewegt und gleiten unter Einwirkung der Walzen 150 seitlich auf den Kugelschienen 11 derart, daß der zu verschweißende Rand jeder Blechtafel 3 in Kontakt mit dem zu verschweißenden Rand jeder ersten Blechtafel 2 gelangt und demzufolge in der Achse des Laserstrahls 1 angeordnet ist.
Die Walzen 150 halten die zu verschweißenden Ränder der zweiten Blechtafel 3 in Anlage an dem zu verschweißenden Rand der ersten Blechtafel 2 und bevor die zweite Blechtafel 3 die Walzen 150 verläßt, wird ein Bereich der zweiten Blechtafel 3 zwischen der unteren Gliederkette 40 und der oberen Gliederkette 50 eingeklemmt, so daß der zu verschweißende Rand der zweiten Blechtafel 3 gegen den zu verschweißenden Rand der ersten Blechtafel 2 gehalten ist.
Am Ende der Zone B sind die zu verschweißenden Ränder der Blechtafeln 2 und 3 somit in der Achse des Laserstrahls 1 angeordnet.
Die Zone C des Führens, der Übergabe und des Schweißens der beiden Blechtafeln 2 und 3 weist eine Einrichtung zum Stützen der ersten Blechtafel 2 in Längsrichtung in einer horizontalen Referenzebene auf, wobei die Einrichtung durch die horizontale Transportbahn 17 und die untere Gliederkette 20 der Zone B gebildet ist, die in die Zone C hinein verlängert sind.
Die Zone C weist ebenfalls eine horizontal verschiebbare Einrichtung zum Ausgerichtethalten der ersten Blechtafel 2 in Längsrichtung und in Seitenrichtung, wobei die Einrichtung durch die in die Zone C hinein verlängerte obere Gliederkette 30 der Zone B gebildet ist, die mit der unteren Gliederkette 20 zum Bewegen der ersten Blechtafel 2 durch Adhäsion zusammenwirkt.
Die Zone C weist ferner eine Einrichtung zum Stützen der zweiten Blechtafel 3 in Längsrichtung auf, die durch eine horizontale Transportbahn 18 gebildet ist, welche eine erste durchgehende Kontaktfläche mit der Unterseite der zweiten Blechtafel 3 bildet.
Die horizontale Transportbahn 18 ist neben der unteren Gliederkette 40 der Zone B angeordnet, die sich in die Zone C erstreckt und eine zweite durchgehende Kontaktfläche mit der Unterseite der zweiten Blechtafel 3 bildet.
Die horizontale Transportbahn 18 ist beispielsweise ein Rollenförderer mit frei drehbar montierten Rollen oder ein Kugelförderer, oder sie kann ein Förderband sein, das sich synchron zu der unteren Gliederkette 40 in Längsrichtung bewegt.
Die untere Gliederkette 40 stützt einen nahe des zu verschweißenden Randes befindlichen Bereich der zweiten Blechtafel 3 und die Transportbahn 18 stützt den anderen Bereich der Blechtafel 3.
Die obere Gliederkette 50 ist ebenfalls in die Zone C hinein verlängert, um die zweite Blechtafel 3 in Längs- und Seitenausrichtung zu halten.
Die Transportbahnen 17, 18 und die Gliederketten 20, 30, 40, 50 bewegen sich synchron zueinander und zu den mit Pufferteilen versehenen Bändern 12 in Längsrichtung.
Die Zone D zur Ausgabe der beiden verschweißten Blechtafeln weist eine Einrichtung 60 zum Stützen der verschweißten Blechtafeln und eine nicht dargestellte Einrichtung zum Abnehmen der verschweißten Blechtafeln auf.
Die Stützeinrichtung 60 kann ein Übergabetisch sein, beispielsweise eine Rollentisch oder ein Kugeltisch, und die Abnehmeinrichtung kann ein Handhabungsroboter sein.
Die Einrichtung 60 zum Stützen der verschweißten Blechtafeln kann ebenfalls durch die Transportbahnen 17 und 18 und die unteren Gliederketten 20 und 40 der vorangehenden Zone C gebildet sein, die sich in die Zone D hinein erstrecken.
Die Zone D kann ferner eine Einrichtung zum Steuern des Schweißens, zum Bürsten und zum Ölen der Schweißung aufweisen.
Im folgenden werden die Gliederketten unter Bezugnahme auf die Fign. 6 bis 8 im einzelnen beschrieben.
Die Gliederketten 20, 30, 40 und 50 bilden jeweils eine Schleife in einer zu den Blechtafeln 2, 3 senkrechten Ebene.
Jede Gliederkette 20, 30, 40 und 50 ist durch zwei nicht dargestellte Räder gestützt, von denen jeweils eines an einem Ende der Schleife angeordnet ist.
Der Antrieb jeder der Gliederketten 20, 30, 40 und 50 erfolgt beispielsweise durch ein mit einem der Räder verbundenes Getriebemotorsystem.
Die untere Gliederkette 20 weist Kettenglieder 203 auf, die im allgemeinen quaderförmig sind und miteinander durch Stäbe 204 gelenkig verbunden sind, wie in den Fign. 7 und 8 dargestellt.
Die untere Kette 20 weist ferner Stützwalzen 205 auf, die frei drehbar sind und mit der Fläche der Glieder 203 zusammenwirken, die von der in Kontakt mit der ersten Blechtafel 2 stehenden Fläche abgewandt ist.
Die gerade Mantellinien aufweisenden zylindrischen Walzen 205 sind relativ nahe beieinander angeordnet, wobei die Drehachse der Walzen senkrecht zur Verschiebungsrichtung der unteren Kette 20 und horizontal verläuft.
Die Walzen 205 stützen die untere Kette 20 derart, daß die in Kontakt mit der Unterseite der ersten Blechtafel 2 stehende Fläche der Kette eine horizontale Referenzebene für die Positionierung der Tafel bildet.
Die obere Kette 30 besteht aus Kettengliedern 303, die im allgemeinen quaderförmig sind und miteinander durch nicht dargestellte Stäbe gelenkig verbunden sind.
Die obere Kette 30 weist Stützwalzen 305 auf, die frei drehbar sind und mit der Fläche der Glieder 303 zusammenwirken, die von der in Kontakt mit der ersten Blechtafel 2 stehenden Fläche abgewandt ist.
Die gerade Mantellinien aufweisenden zylindrischen Walzen 305 sind relativ nahe beieinander angeordnet, wobei die Drehachse der Walzen senkrecht zur Verschiebungsrichtung der oberen Kette 30 und horizontal verläuft.
Die Walzen 305 sind derart angeordnet, daß sie einen vertikalen Oberflächendruck auf die Glieder 303 der oberen Kette 30 aufbringen, um die erste Blechtafel 2 zwischen den Gliedern 203 und 303 einzuklemmen.
Wenigstens drei Walzen 305 sind an regelmäßig voneinander beabstandeten Stellen in Kontakt mit jedem Glied 303 vorgesehen, wodurch die Kompressionskraft auf die erste Blechtafel 2 verteilt wird, um so eine vorteilhafte Ebenheit der Glieder 303 zu bewahren und eine Verteilung der Kraft durch mehrere lineare Kontakte zu ermöglichen.
Die untere Kette 40 besteht aus Kettengliedern 403, die im allgemeinen quaderförmig sind und miteinander durch nicht dargestellte Stäbe gelenkig verbunden sind.
Die untere Kette 40 weist Stützwalzen 405 auf, die frei drehbar sind und mit der Fläche der Glieder 403 zusammenwirken, die von der in Kontakt mit der zweiten Blechtafel 3 stehenden Fläche abgewandt ist.
Die gerade Mantellinien aufweisenden zylindrischen Walzen 405 sind relativ nahe beieinander angeordnet, wobei die Drehachse der Walzen senkrecht zur Verschiebungsrichtung der unteren Kette 40 und horizontal verläuft.
Die Walzen 405 stützen die untere Kette 40 derart, daß die in Kontakt mit der Unterseite der zweiten Blechtafel 3 stehende Fläche der unteren Kette 40 eine horizontale Referenzebene für die Positionierung der Blechtafel bildet.
Wenigstens drei Walzen 405 stehen in Kontakt mit jedem Glied 403.
Die obere Kette 50 besteht aus Kettengliedern 503, die im allgemeinen quaderförmig sind und miteinander durch nicht dargestellte Stäbe 504 gelenkig verbunden sind.
Die obere Kette 50 weist Stützwalzen 505 auf, die frei drehbar sind und mit der Fläche der Glieder 503 zusammenwirken, die von der in Kontakt mit der zweiten Blechtafel 3 stehenden Fläche abgewandt ist.
Die gerade Mantellinien aufweisenden zylindrischen Walzen 505 sind relativ nahe beieinander angeordnet, wobei die Drehachse der Walzen senkrecht zur Verschiebungsrichtung der oberen Kette 50 und horizontal verläuft.
Die Walzen 505 sind derart angeordnet, daß sie einen vertikalen Oberflächendruck auf die Glieder 503 der oberen Kette 50 aufbringen, um die zweite Blechtafel 3 auf die Glieder 403 und 503 zu drücken.
Wenigstens drei Walzen 505 sind an regelmäßig voneinander beabstandeten Stellen in Kontakt mit jedem Glied 503 vorgesehen, wodurch die Kompressionskraft auf die zweite Blechtafel 3 verteilt wird, um so eine vorteilhafte Ebenheit der Glieder 503 zu bewahren und eine Verteilung der Kraft durch mehrere lineare Kontakte zu ermöglichen.
Nachdem jede der Blechtafeln 2 oder 3 in den Zonen A und B zunehmend zwischen den Gliedern 203 und 303 bzw. 403 und 503 der Einrichtung geklemmt wurde, werden die Tafeln aufgrund des von den Walzen 205 und 305 bzw. 405 und 505 aufgebrachten Oberflächendrucks zwischen den Gliedern in die Zone C geführt und durch Adhäsion transportiert.
Die Gliederketten 20, 30, 40 und 50 werden synchron zueinander angetrieben, wodurch das Bewegen der Blechtafeln 2 und 3 in Schweißrichtung ohne jegliche Verschiebung der Blechtafein in bezug auf die druckbeauf schlagten Glieder möglich ist.
Das Ende der Zone A und die Zonen B und C sind mit einer Einrichtung 70 versehen, die den zu verschweißenden Rand der ersten Blechtafel 2 in der Achse des Laserstrahls 1 hält.
Wie in Fig. 6 dargestellt, besteht die Einrichtung 70, die den zu verschweißenden Rand der ersten Blechtafel 2 in der Achse des Laserstrahls 1 hält, aus zwei parallelen Führungsbahnen 71 und 72, die zu beiden Seiten der horizontalen Verschiebungsebene der Blechtafeln 2 und 3 angeordnet sind.
Die Führungsbahn 71 ist durch frei drehbare Rollen 71a mit vertikalen Achsen gebildet, die an der Seitenfläche 203a der Glieder 203 der unteren Kette 20 anliegen und an einer Stütze 73 angebracht sind, die an einer vertikalen Referenzfläche 74 befestigt ist.
Die Führungsbahn 72 ist ebenfalls durch frei drehbare Rollen 72a mit vertikalen Achsen gebildet, die an der Seitenfläche 303a der Glieder 303 der oberen Kette 30 anliegen und an einer Stütze 75 angebracht sind, die an der vertikalen Referenzfläche 74 befestigt ist.
Durch die Führungsbahnen 71 und 72 und die Referenzfläche 74 ermöglicht diese Anordnung das Halten des zu verschweißenden Randes der ersten Blechtafel 2, die zuerst in der Zone A der Einrichtung angeordnet ist, in der Achse des Laserstrahls 1.
Das Ende der Zone B und die Zone C sind mit einer Einrichtung 80 zum seitlichen Druckbeaufschlagen der zu verschweißenden Ränder der beiden Blechtafeln 2 und 3 versehen.
Wie in der Fig. 6 dargestellt, besteht die Einrichtung 80 zum seitlichen Druckbeaufschlagen der zu verschweißenden Ränder der beiden Blechtafeln 2 und 3 aus zwei parallelen Führungsbahnen 81 und 82i die zu beiden Seiten der horizontalen Verschiebungsebene der Blechtafeln angeordnet sind.
Die Führungsbahn 81 wirkt einerseits mit den Gliedern 403 der unteren Kette 40 und andererseits mit wenigstens einem Druckorgan 84 in einer zur Ebene des Stoßes der beiden Blechtafeln 2 und 3 senkrechten Richtung zusammen.
Die Führungsbahn 82 wirkt einerseits mit den Gliedern 503 der oberen Kette 50 und andererseits mit wenigstens einem Druckorgan 85 in einer zur Ebene des Stoßes der beiden Blechtafeln 2 und 3 senkrechten Richtung zusammen.
Die Führungsbahn 81 ist durch frei drehbare Rollen 81a mit vertikalen Achsen gebildet, die an der Seitenfläche 403a der Glieder 403 der unteren Kette 40 anliegen und an einer Stütze 83 angebracht sind, die mit dem Druckorgan 84 verbunden ist.
Die Führungsbahn 82 ist durch frei drehbare Rollen 82a mit vertikalen Achsen gebildet, die an der Seitenfläche 503a der Glieder 503 der oberen Kette 50 anliegen und an einer Stütze 87 angebracht sind, die mit dem Druckorgan 85 verbunden ist.

Claims

1. Vorrichtung zum Anordnen von Blechtafeln (2, 3) in einer Einrichtung zum kontinuierlichen Stumpfschweißen wenigstens zweier dieser Blechtafeln mittels eines Laserstrahls (1), wobei die Vorrichtung eine Einrichtung (10) zum Stützen in einer horizontalen Referenzebene und zum Transportieren der Blechtafeln (2, 3) in Richtung auf den Laserstrahl (1) sowie eine Einrichtung zur seitlichen Positionierung der zu verschweißenden Ränder der Tafeln (2, 3) in der Achse des Laserstrahls (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (10) zum Stützen und Transportieren der Blechtafein einerseits einen Übergabetisch, der aus einer Wechselfolge von Kugelschienen (11) und Bändern (12) gebildet ist, die mit regelmäßig beabstandeten vorstehenden Pufferteilen (13) versehen sind, und andererseits Reiborgane (15) aufweist, die zur Auflage auf den Oberseiten der Blechtafeln (2, 3) und zum Aufbringen einer zu der Verschiebungsrichtung der Blechtafeln (2, 3) im wesentlichen senkrechten Translationsbewegung auf die Blechtafeln dienen, wobei sich die Kugelschienen (11) und die Bänder (12) parallel zur Verschiebungsrichtung der Blechtafeln (2, 3) erstrecken und die Bänder (12) horizontal verschiebbar und jeweils mit Antriebsmitteln (14) verbunden sind, die auskuppelbar sind, um die Positionen der Pufferteile (3) jedes Bandes (12) in bezug auf die Pufferteile (13) der anderen Bänder (12) in Abhängigkeit vom Profil der Blechtafeln (2, 3) einzustellen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsebene der Kugelschienen (11) oberhalb der mit Pufferteilen versehenen Bänder (12) verläuft und ein Abschnitt der Pufferteile (13) oberhalb dieser Führungsebene verläuft.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pufferteile (13) zylindrisch ausgebildet und frei um eine vertikale Achse drehbar angebracht sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reiborgane (15) durch parallele Walzen (150) gebildet sind, die drehend angetrieben sind und deren Achsen mit der Verschiebungsrichtung der Blechtafeln (2, 3) einen Winkel zwischen 75 und 85º bilden.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit der Walzen (150) geringer oder gleich der Verschiebungsgeschwindigkeit der mit Pufferteilen versehenen Bänder (12) ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (150) mit Polyurethan beschichtet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (14) der mit Pufferteilen versehenen Bänder durch eine Motorwelle (140) gebildet ist, die jedes der mit Pufferteilen versehenen Bänder (12) über eine Trommel (142) treibt, die über eine von einem beispielsweise hydraulischen Zylinder (144) betätigte Kupplung (143) fest mit der Motorwelle (140) verbindbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Trommel (142) eine zentrale doppelkonische Bohrung (146) aufweist, deren Schrägflächen zur Achse der Trommel (142) hin zusammenlaufen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kupplung (143) aus einer Nabe (147) mit zwei voneinander unabhängigen Ringen (147a, 147b), die ein konisches Außenprofil haben und drehfest mit der Motorwelle (140) verbunden sind, wobei jeder Ring (147a, 147b) zur drehfesten Verbindung der jeweiligen Trommel (142) und der Motorwelle (140) unter Einwirkung des jeweiligen Zylinders (144) parallel zur Motorwelle (140) aufeinander zu verschiebbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feder (148) zwischen den Ringen (147a, 147b) jeder Kupplung (143) angeordnet ist.