ES2307898T3 - Procedimiento y dispositivo de soldar para la soldadura de contornos. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la soldadura de contorno por medio de rodillos de soldar (10, 20), caracterizado porque la pieza de trabajo (2, 3) a soldar se mantiene libremente giratoria alrededor de un eje de giro (8), que está perpendicularmente al plano de soldadura, de manera que los rodillos de soldar accionados para la soldadura provocan una rotación de la pieza de trabajo (2, 3) alrededor del eje de giro (8), y porque el eje de giro (8) se desplaza durante la soldadura de tal forma que la rotación de la pieza de trabajo, condicionada por los rodillos de soldar, es compensada en las secciones rectas del contorno y en el caso de sección curvadas, cóncavas o convexas, del contorno, es parcialmente compensada o sobrecompensada.
Description
Procedimiento y dispositivo de soldar para la
soldadura de contornos.
La invención se refiere a un procedimiento para
la soldadura de contornos o bien para un seguimiento de contornos
de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Además, la
invención se refiere a un dispositivo de soldar para la soldadura
de contornos o bien a un dispositivo de seguimiento de contornos de
acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.
A través de la soldadura de contornos se forman,
en general, envases, por ejemplo tanques, que comprenden dos
semi-cáscaras, que forman en común una pestaña.
Entre los rodillos de soldar se suelta esta pestaña. También las
chapas planas, que están previstas para una transformación siguiente
a alta presión interior, se unen por soldadura superpuestas a lo
largo de un contorno deseado.
Se conoce el empleo de máquinas de soldar de
costura perfilada como máquinas de soldar de contornos. Dos rodillos
de soldar, un rodillo de soldar superior y un rodillo de soldar
inferior, a los que ser alimenta en cada caso un electrodo de
alambre, siguen en este caso el contorno de las pestañas de
soldadura superpuestas pre-punteadas de las mitades
del depósito. Para la soldadura de depósitos se conoce a este
respecto prever una mesa de pieza de trabajo para el alojamiento
del depósito pre-punteado, cuya mesa está provista
con un contorno, por ejemplo un contorno exterior, que corresponde
al contorno del tanque a soldar. La mesa de la pieza de trabajo se
mueve entonces a lo largo de su contorno y de esta manera se mueve
también la pestaña de soldadura del depósito fijado sobre la mesa
entre los rodillos de soldar dispuestos en posición fija en la
máquina. Este tipo de movimiento del depósito, en el que el
accionamiento de la mesa se realiza, como se conoce, por medio de un
dentado del con torno exterior de la mesa y de una rueda dentada de
accionamiento que incide en ella y, además, un brazo (llamado
pantógrafo) incide en la mesa, que asegura la tangencialidad del
contorno con respecto a la dirección de la soldadura, ha dado buen
resultado para la soldadura de depósitos con pestaña de soldadura
que se extiende plana y se puede utilizar, de acuerdo con el
documento EP-A-0 622 147, también
para pestañas de soldadura que se extienden tridimensionales.
Puesto que el contorno recorrido está predeterminado mecánicamente
por el contorno exterior de la mesa, esta solución es flexible, cuan
do deben realizarse modificaciones del contorno o bien deben
soldarse diferentes contornos, por ejemplo en series pequeñas.
También se ha propuesto ya mover el depósito por medio de un robot,
por ejemplo según los documentos
UA-A-5 010 226,
US-A-4652718 o
DE-A-3603 919. Los robots son caros,
costosos de programar y plantean problemas de espacio y problemas de
seguridad en el trabajo, respectivamente.
Por lo tanto, la invención tenía el cometido de
crear un procedimiento y un dispositivo, respectivamente, que
proporciona una posibilidad sencilla de soldadura de contorno por
medio de máquinas de soldar de costura perfilada o bien para el
seguimiento de un contorno en otra máquina de mecanización, que no
presenta los inconvenientes mencionados. Este cometido se soluciona
por medio de los rasgos característicos de la reivindicación 1 y de
la reivindicación 11, respectivamente.
Puesto que la pieza de trabajo está dispuesta de
forma libremente giratoria sobre su soporte de fijación, el
contorno no tiene que ser definido mecánicamente. Se obtiene a
través de la rotación de la pieza de trabajo, provocada por los
rodillos de soldar accionados, que es más o menos compensada por el
desplazamiento de la posición del eje de giro. Este desplazamiento
de la posición es posible a través de una cinemática sencilla. El
control de los rodillos de soldar y del desplazamiento de la
posición posibilita el seguimiento de los contornos de una manera
sencilla y de coste favorable. Se pueden conseguir modificaciones
del contorno simplemente a través de la modificación de la
programación del movimiento del control. El contorno puede presentar
formas curvadas convexas y/o cóncavas; la geometría mecánica de la
máquina determina los radios mínimos.
De una manera preferida, se detecta el ángulo de
giro de la pieza de trabajo libremente giratoria o bien del ángulo
de giro de su soporte de fijación. Esto posibilita una regulación,
en la que se puede regular el recorrido correcto del contorno.
El procedimiento y el dispositivo se reivindican
en primer lugar con la ayuda del campo de aplicación principal de
la soldadura de contorno y se describen a continuación. En
principio, también es posible seguir un contorno a través del
principio básico descrito también para otras aplicaciones. En este
caso es esencial de nuevo el soporte de fijación libremente
giratorio y la previsión de rodillos accionados, que sujetan la
pieza de trabajo -que en este caso no son rodillos de soldar- cuyo
movimiento giratorio de la pieza de trabajo alrededor del eje de
giro es compensado total o parcialmente o bien sobrecompensado a
través de la modificación de la posición del eje de giro. En los
rodillos se encuentran entonces herramientas, por ejemplo un aparato
de marcación, que traza el contorno sobre la pieza de trabajo o,
por ejemplo, una cabeza de corte láser, que mecaniza la pieza de
trabajo de acuerdo con el
contorno.
contorno.
A continuación se explican en detalle ejemplos
de realización con la ayuda de los dibujos. En este caso:
La figura 1 muestra de forma esquemática una
máquina de soldar de costura perfilada de acuerdo con la invención
en vista lateral,
Las figuras 2 a 7 muestran vistas simplificadas
desde arriba sobre la máquina de la figura 2 en diferentes
posiciones durante el recorrido de un contorno, y
La figura 8 muestra una forma de realización no
acorde con la invención sin rodillos de soldadura o de sujeción con
giro accionado en el eje vertical; y
Las figuras 9 a 14 muestran movimientos en la
forma de realización no acorde con la invención según la figura
8.
La figura 1 muestra en vista lateral esquemática
una máquina de soldar de costura perfilada o bien una máquina de
soldar contornos, que está configurada de acuerdo con la invención o
bien con la que se puede realizar el procedimiento de acuerdo con
la invención. La máquina de soldar 1 presenta en este caso un
bastidor de máquina 30 solamente indicado, en el que están fijados
los otros componentes mencionados a continuación. Éstos comprenden
especialmente un alojamiento 4 o bien una mesa 4 para la recepción
de la pieza de trabajo 2, 3 así como con preferencia también un
soporte de fijación superior, con el que se fija la pieza de trabajo
sobre la mesa 4. La mesa 4 puede presentar una forma adaptada a la
pieza de trabajo 2, lo que facilita la posición de la pieza de
trabajo sobre la mesa. En el ejemplo mostrado, la pieza de trabajo 2
es un depósito, que está formado por dos mitades, que forman
conjuntamente una pestaña 3, que debe soldarse a lo largo de un con
torno predeterminado. Pero, como se ha mencionado anteriormente, la
pieza de trajo puede estar constituida también por dos chapas
esencialmente planas, que son soldadas a continuación. La unión por
soldadura se realiza de una manera conocida en sí por medio de
rodillos de soldar 19 y 20, sobre los que se extiende un electrodo
intermedio de alambre, que no se representa en el dibujo, pero que
se conoce y no debe explicarse aquí en detalle. Los rodillos de
soldar 19 y 20 poseen una alimentación de corriente y en todo caso
una refrigeración y son accionados en el presente caso, lo que se
representa, en general, por medio del accionamiento superior e
inferior de los rodillos de soldar 22 y 21, respectivamente, en el
dibujo. Un elemento de activación 23 conduce en este caso para la
soldadura el rodillo de soldar superior 19 hacia abajo, de manera
que entra en contacto con la pestaña 3 de la pieza de trabajo 2 con
la presión de apriete necesaria. Para la carga de la máquina con
las mitades del depósito pre-punteadas y para la
extracción del depósito soldado, se desplaza el rodillo a la
posición elevada representada.
De acuerdo con la invención, el alojamiento 4 es
libremente giratorio con el soporte de fijación 5 o bien la pieza
de trabajo 2 es libremente giratoria ahora alrededor de un eje 8. Un
alojamiento giratorio 7 correspondiente está dispuesto debajo del
alojamiento 4 y lo aloja de forma libremente giratoria alrededor del
eje 8. Libremente giratorio significa en este caso que el
alojamiento de la pieza de trabajo 4 y la pieza de trabajo 2 son
libremente giratorios alrededor del eje 8 por medio de fuerzas que
inciden en ellos. El eje 8 está en este caso perpendicularmente al
plano de soldadura, que coincide esencialmente con el plano de la
pestaña 3. Para la carga del alojamiento de piezas o bien de la
mesa 4, éste se puede bloquear de una manera preferida en una
posición inicial definida antes de la soldadura, de manera que la
carga se puede realizar en una posición inicial siempre igual de la
mesa 4, lo que es ventajoso para una carga automática. Al mismo
tiempo, la posición inicial forma una posición de partida definida
para el seguimiento del contorno. Puesto que al final de la
soldadura se ha recorrido totalmente el contorno, el alojamiento de
la pieza de trabajo 4 se encuentra de nuevo en la misma posición
que corresponde a la posición inicial. Por lo tanto, en general, al
final de la soldadura, la mesa es bloqueada por un medio de bloqueo
no representado, de manera que está fijada en esta posición, que
sirve también como posición inicial. Después de la extracción de la
pieza de trabajo soldada, se puede realizar la carga con otra pieza
de trabajo a soldar, después de lo cual se llevan los rodillos de
soldar 19 y 20 a la posición de soldar y se anula el bloqueo de la
mesa 3, de manera que durante la soldadura se puede girar libremente
alrededor del eje 8. El alojamiento giratorio 7 y, por lo tanto, el
eje 8 están dispuestos ahora de forma desplazable en la posición en
la máquina 1, de manera que se puede modificar la posición del eje 8
durante la soldadura. Esta modificación se puede realizar
mecánicamente de cualquier manera adecuada. Así, por ejemplo, el
alojamiento giratorio 7 puede estar dispuesto sobre una
mesa-x, -y, que realiza la modificación de la
posición accionada en dirección-x, -y, mientras que
el eje 8 forma la dirección-z. El accionamiento para
la modificación de la posición forma en este caso de una manera
preferida también parte de la máquina de soldar 1. Pero también
puede suceder que en la máquina de soldar esté dispuesto solamente
el soporte de fijación variable en la posición del alojamiento
giratorio 7 y se realice su accionamiento desde el exterior, por
ejemplo a través de un robot o una disposición de carga, que ha
colocado previamente la pieza de trabajo sobre el alojamiento
giratorio o bien el alojamiento de la pieza 4. También sería
posible modificar la posición del alojamiento giratorio, en
general, sin guía en la máquina de soldar, por medio de un robot
externo. A tal fin se puede conducir al robot una señal desde el
control 25 de la máquina 1, lo que se explica todavía a
continuación. De una manera más preferida, sin embargo, la
cinemática para la modificación de la posición del alojamiento
giratorio 7 es una parte de la máquina de soldar 1, puesto que de
esta manera se tienen en cuenta mejor las ventajas de la presente
invención. En el ejemplo de realización mostrado, el alojamiento
giratorio 7 está dispuesto, por una parte, sobre una guía lineal,
que presenta carriles 16 y un carro 17 que circula encima, que
lleva, por su parte, el alojamiento giratorio 7. El carro 17 es
desplazable linealmente en este caso por medio de un accionamiento
de husillo con un motor eléctrico a lo largo de la guía 16. La guía
16 con el carro 17 está dispuesto, por su parte, sobre una placa
giratoria 11, que es giratoria alrededor de un eje de articulación
12, a cuyo fin debajo de la placa 11 puede estar dispuesta una
corona dentada 13 en forma de arco, en la que engrana una rueda
dentada 14, que es accionada por un motor eléctrico 15. esto permite
un giro accionado de la placa 11 alrededor del eje de articulación
12 en un ángulo predeterminado, lo que se explica todavía en
detalle. El eje de articulación 12 se encuentra paralelo al eje de
giro 8.
Además, está previsto un transmisor del ángulo
9, que emite una señal, que depende del ángulo de giro de la
rotación del alojamiento de la pieza 4 libremente giratorio o bien
de la pieza de trabajo 2. Esta señal es emitida al
control/regulación que, por su parte, está en conexión con los
accionamientos 15, 18, 21 y 22 mencionados y que puede controlar
también otros elementos de la máquina, como especialmente el soporte
de fijación 5 descendente accionado para la pieza de trabajo. Como
ya se ha mencionado, desde el control/regulación se pueden emitir
también señales hacia fuera, lo que se indica por medio de la
conexión 25'.
A continuación se explica en detalle el
procedimiento con la ayuda de las figuras 2 a 7, que muestran una
vista en planta superior simplificada sobre la máquina de soldar de
la figura 1 con diferentes posiciones de las piezas de trabajo. En
la figura 2 se muestra en este caso especialmente el rodillo
superior de soldadura, con su accionamiento 22. Además, la pieza de
trabajo 2 se muestra desde arriba y se representa de forma
esquemática la placa 11 giratoria alrededor del eje de articulación
12, que se representa para la simplificación del dibujo solamente
como trazos, así como la corona dentada 13 en forma de arco, en la
que engrana la rueda dentada 14 accionable, fija en la máquina, del
accionamiento giratorio. La guía lineal 16, 17, que lleva el
alojamiento giratorio 7 y, por lo tanto, el eje de articulación 8,
solamente se indica para mayor simplificación por medio de la línea
17'. El ajuste del accionamiento lineal modifica en este caso la
distancia del alojamiento giratorio 7 no representado en las
figuras o bien el deje de giro 8 representado con respecto al eje
de articulación 12, lo que se representa a través de la indicación
de la distancia R1 /radio 1) en la figura. Los otros radios
correspondientes en las otras figuras se designan de una manera
correspondiente con R2 a R6. Con K1 (ángulo de control 1) se
designa aquel ángulo, que es detectado a través del transmisor del
ángulo de giro 9. Los ángulos correspondientes en las otras figuras
están designados con K3 a K6. Con W1 y W3 a W6 se indica el ángulo
de articulación de la placa 11 y 17', respectivamente, de manera que
W y R son las coordenadas polares de la posición del eje 8.
La figura 2 muestra ahora una posición inicial
posible, en la que la pieza de trabajo 2 ha sido cargada en el
alojamiento de la pieza bloqueado de una manera correspondiente y ha
sido fijada allí. El rodillo de soldar superior se baja ahora
sobre la pieza de trabajo 2 o bien su pestaña 3, y se puede iniciar
la soldadura en el punto inicial C, a cuyo fin se anula previamente
el bloqueo del alojamiento de la pieza de trabajo 4 o bien de la
pieza de trabajo 2. Los rodillos de soldar 19 y 20 son accionados
ahora de forma giratoria y son alimentados con la corriente de
soldar, para soldar el contorno. La soldadura propiamente dicha se
puede realizar en este caso con parámetros convencionales. Así, por
ejemplo, se puede soldar chapa de acero recubierta o no recubierta
u otra chapa soldable con una velocidad fija o adaptada al contorno
con un electrodo de alambre convencional, con preferencia elíptico.
De la misma manera son concebibles otras formas de alambre (plano,
con ranura longitudinal, trielíptico y también otras formas) o
rodillos de soldar sin alambre. La anchura de la costura de
soldadura puede ser en este caso, por ejemplo 1,2 mm y la fuerza de
soldar puede ser, por ejemplo, 90 daN, fluyendo, por ejemplo, una
corriente de soldar de 6,5 kA. La anchura de la costura, la fuerza
de soldar y la corriente de soldar dependen en gran medida del
material a soldar, del recubrimiento, del espesor de la chapa así
como de la velocidad de soldadura.
En el caso de giro accionado de los rodillos de
soldar 19, 20, que retienen entre sí la pestaña 3 y que están
dispuestos fijos en la máquina, se produce un par de torsión, que
hará girar la pieza de trabajo 2 alrededor del eje 8, extendiéndose
el sentido de giro según la flecha A, cuando se realiza la soldadura
a lo largo del lado largo de la pieza de trabajo en la figura 2.
Por otra parte, a través de una modificación de la posición del eje
de giro 8 alrededor del punto de sujeción respectivo de la pieza de
trabajo 2 entre los rodillos de soldar 19, 20 se produce un
movimiento giratorio de la pieza de trabajo en el sentido de giro
según la flecha B, cuando el eje de giro 8 se mueve en la figura 2
en la dirección de la línea D, con lo que se reduce el ángulo W1. A
la velocidad de giro adecuada de los rodillos de soldar 19 entre sí
y el desplazamiento del eje de giro 8 se pueden compensar las dos
dilataciones de la pieza de trabajo 2 alrededor del eje de giro 8,
de manera que la pieza de trabajo se mueve en línea recta entre los
rodillos de soldar. Partiendo de la posición de la figura 2, esto
se realiza de acuerdo con ello porque la rueda dentada 14 es
accionada en el sentido de las agujas del reloj, lo que provoca un
movimiento de articulación del eje de giro 8 alrededor del eje de
articulación 12 en la dirección de la línea D, siendo modificado al
mismo tiempo el radio R1 de una manera correspondiente, de tal
manera que la pieza de trabajo se mueve sobre el contorno lineal a
soldar entre los rodillos de soldar 19, 20. La figura 3 muestra la
posición correspondiente después de la mitad del lado largo a
soldar de la pieza de trabajo entre los rodillos de soldar 19, 20.
El ángulo registrado como ángulo W1 en la figura 2 tiene ahora 0º y
el eje de giro 8 se encuentra sobre la línea D. La distancia del eje
de giro 8 con respecto al eje de articulación 12 es mínimo y es R2.
Durante la rodadura siguiente de los rodillos de soldar 19, 20 o
bien de la pieza de trabajo 2 se realiza un giro adicional de la
guía de articulación alrededor del eje de giro 12, como se
representa en la figura 2 en la posición final de la soldadura del
lado largo de la pieza de trabajo 2. El eje de giro 8 está girado
ahora al máximo, comparado con la figura 2, sobre el otro lado de
la línea D. A continuación debe soldarse la primera curvatura del
contorno. Los rodillos de soldar accionan a continuación la pieza
de trabajo, pudiendo reducirse la velocidad de los rodillos de
soldar en la sección curvada del contorno. Los rodillos de soldar
provocan en este caso, además, una rotación de la pieza de trabajo
en el sentido de giro de la flecha A alrededor del eje de giro 8, lo
que se utiliza ahora para el recorrido de un contorno curvado,
donde la modificación de la posición del eje de articulación 8 no
compensa ya totalmente la rotación de la pieza de trabajo en el
sentido de giro A, como ha sido el caso hasta ahora. El
accionamiento de la rueda dentada 18 se realiza ahora en el sentido
contrario a las agujas del reloj, pero tan lentamente que la
rotación de la pieza de trabajo, provocada por los rodillos de
soldar, en el sentido de giro A es mayor que la rotación, provocada
por la guía de articulación, en el sentido de giro B, de manera que
la pieza de trabajo 2 lleva a cabo ahora un movimiento giratorio,
como se representa en la figura 5. A través de la selección
correspondiente de la velocidad de los rodillos de soldar y de la
magnitud del movimiento de compensación a través del desplazamiento
del eje de giro 8 se puede conseguir en este caso un desarrollo
discrecional del contorno. La figura 5 muestra una posición, en la
que la pieza de trabajo se gira, además, alrededor del eje de giro
8, puesto que los rodillos de soldar provocan una rotación en el
sentido de giro A que es mayor que la rotación, provocada por la
modificación de la posición del eje de giro 8, de la pieza de
trabajo alrededor del punto de sujeción de la misma entre los
rodillos de soldar en el sentido de giro B.
La figura 6 muestra la posición al final de la
parte curvada del contorno. A continuación hay que soldar de nuevo
una parte recta del contorno, por lo que ahora de nuevo se realiza
el accionamiento de la rueda dentada 14 tan rápidamente que se
anulan precisamente los movimientos giratorios de la pieza de
trabajo en el sentido de giro A y en el sentido de giro B, de
manera que se realiza una soldadura lineal.
Después de que de nuevo se ha soldado el
contorno recto, se lleva a cabo una nueva soldadura del radio del
con torno, donde la rotación de la pieza de trabajo en el sentido A,
condicionada por los rodillos de soldar, es mayor que la rotación
de la pieza de trabajo en el sentido B, condicionada por la
modificación de la posición. De esta manera se puede recorrer todo
el contorno de la pieza de trabajo de forma sencilla, hasta que se
ha alcanzado de nuevo el punto C de la figura 1, en el que se
interrumpe la corriente de soldar, se bloquea el alojamiento de la
pieza de trabajo y desciende el rodillo de soldar superior. A
continuación se puede descargar la pieza de trabajo y se puede
introducir una pieza de trabajo nueva en la máquina de soldar,
después de lo cual se desarrolla de nuevo el proceso.
Como se ha mostrado claramente, a través del
soporte de fijación libremente giratorio de la pieza de trabajo y
el desplazamiento correspondiente del eje de giro 8 se puede
recorrer un contorno discrecional (convexo y/o cóncavo), siendo más
o menos compensada o sobrecompensada en cada caso la rotación de la
pieza de trabajo en el sentido de giro A, que es provocada por los
rodillos de soldar, a través del desplazamiento del lugar del eje
de giro con un sentido de giro B realizado de una manera
correspondiente. En el caso de compensación completa se sigue un
contorno recto, en el caso de compensación parcial se sigue un
contorno más o menos curvado, como se muestra en el ejemplo. Si se
sobrecompensa, entonces resulta un desarrollo curvado hacia fuera en
oposición al ejemplo. La velocidad de giro (velocidad de soldadura)
de los rodillos de soldar se determina en este caso a través del
control/regulación 25, que determina también la modificación de la
posición del eje de giro 8, actuando sobre los accionamientos 15 y
18. El seguimiento del contorno se puede realizar en este caso de
forma controlada, conteniendo el control valores predeterminados en
función del contorno para la velocidad de los rodillos de soldar y
la posición del eje de giro 8. De una manera más preferida, se
realiza la regulación del proceso estableciendo el ángulo de
control K a través del transmisor del ángulo 9 y siendo conducido
al control/regulación 25. El ángulo de control K está determinado
para cada punto del contorno. El ángulo de control tiene 360º
durante la soldadura del con torno. De esta manera, a cada punto del
contorno se puede asociar un valor del ángulo de control, siendo
realizado esto durante la programación del control con las
coordenadas del contorno. En este caso, a través de la regulación en
cada punto del contorno se puede comparar el ángulo de control
actual, medido por el transmisor del ángulo de giro 9, con el ángulo
de control previamente calculado y memorizado. La desviación del
ángulo de control medido con respecto al valor teórico del ángulo
de control, que corresponde a una desviación del contorno teórico,
se puede compensar entonces a través de la regulación, siendo
modificada la velocidad del accionamiento de los rodillos de soldar
o bien ejerciendo una influencia correspondiente sobre el
accionamiento de la guía de articulación. También se podría actuar
al mismo tiempo sobre ambos accionamientos. Si se parte de una
manera más preferida de la influencia de la velocidad de los
rodillos de soldar, entonces en el caso de que el ángulo de control
para una posición predeterminada del contorno sea demasiado
pequeña, se influye sobre el accionamiento de los rodillos de soldar
de tal forma que se eleva la velocidad de los rodillos de soldar,
en cambio si el ángulo de control es demasiado grande, entonces se
reduce la velocidad de los rodillos de soldar. Las modificaciones de
la velocidad a través del contorno o a través de una eventual
corrección pueden influir también sobre la corriente de
soldadura.
Si se provoca el desplazamiento del eje de giro
8 a través de un accionamiento externo, que no forma parte de la
máquina de soldar 1 y que puede ser, por ejemplo, un robot, entonces
la regulación 25 puede emitir una señal de regulación a través de
una línea 25' hacia fuera, de manera que el control del robot puede
ser alimentado de una manera correspondiente con una señal de
corrección.
En el ejemplo mostrado, se ha descrito la
soldadura de un contorno bidimensional. También es posible un
desarrollo tridimensional del contorno, en el que el contorno se
extiende también en el eje-z para soldar de una
manera correspondiente. Adicionalmente a la realización
bidimensional, se añade un desplazamiento de los rodillos en el
eje-z y una rotación, adaptada al gradiente,
alrededor de un eje horizontal a través del punto de soldadura en
paralelo a los ejes de los rodillos. El control/regulación 25
provoca entonces, de acuerdo con el desarrollo memorizado del
contorno, el desplazamiento de la altura y la rotación de los
rodillos de soldar de acuerdo con el desarrollo deseado del
contorno. El desplazamiento del contorno en el eje-z
se proyecta sobre el eje x/y y se recorre al mismo tiempo. Por
ejemplo, se divide el contorno en vectores y luego se recorre al
mismo tiempo el componente-x, -y, -z. La diferencia
de la altura del eje-z da como resultado el
gradiente, a partir del cual se calcula la rotación de los rodillos
y entonces se ajusta.
El recorrido del contorno se ha descrito en el
presente caso con la ayuda de la aplicación preferida durante la
soldadura. De la manera de acuerdo con la invención se puede
recorrer también un con torno cuando no debe soldarse. En lugar de
los rodillos de soldar 19 y 20 están previstos entonces solamente
rodillos de sujeción accionados sin corriente, que solamente
recorren el contorno sin realizar una soldadura. En este caso, se
prevé en los rodillos de sujeción otra herramienta de mecanización
y/o de marcación, por ejemplo un láser, que mecaniza la pieza de
trabajo, que puede ser en este caso, por ejemplo, solamente una
chapa individual que se corta también a través del láser.
En otra solución no acorde con la invención se
recorre un contorno sin rodillos de soldar o rodillos de fricción.
En este caso, el ángulo de control del eje 8 es influenciado por
otro accionamiento 26, 27 controlado (figura 8 y siguientes) para
alojamiento de la pieza 4. Esta solución posibilita el corte de un
canto de contorno por medio de láser, soplete de corte, chorro de
agua u otro medio, lo que se indica a través del puesto de
mecanización 19'. En el caso de que el ángulo de control sea
accionado activamente, se pierde, sin embargo, la supervisión
automática del contorno y la corrección del contorno. Con un
accionamiento 27 activo del eje de giro 8 se pueden generar también
contornos no cerrados o se puede llegar en el extremo del contorno a
posición determinada nueva, por ejemplo una posición de carga o de
descarga.
Por lo tanto, en este aspecto de la invención no
están ya los rodillos de soldar o rodillos de sujeción, que generan
el par de torsión alrededor del eje 8, sino que un accionamiento 26,
27 controlado, por ejemplo un motor eléctrico, hace girar el
alojamiento de la pieza de trabajo 4 alrededor del eje 8, de manera
sub-compensada o sobre-compensada a
través del accionamiento 27, para recorrer el contorno, que es
mecanizado o verificado en la pieza de trabajo, de una manera más
preferida con un medio de mecanización discrecional, por ejemplo un
rayo láser o un medio de ensayo. Pero las demás explicaciones con
relación a las figuras 1 a 7 se aplican también para este aspecto
no acorde con la invención y los mismos signos de referencia en las
figuras 8 a 14 designan los mismos elementos que en las figuras 1 a
7. Las figuras 9 a 14 muestran de la misma manera diferentes
posiciones durante el seguimiento de un contorno, provocando ahora
el accionamiento 27 la rotación del alojamiento de la pieza de
trabajo o bien de la pieza alrededor del eje 8.
Claims (18)
1. Procedimiento para la soldadura de contorno
por medio de rodillos de soldar (10, 20), caracterizado
porque la pieza de trabajo (2, 3) a soldar se mantiene libremente
giratoria alrededor de un eje de giro (8), que está
perpendicularmente al plano de soldadura, de manera que los rodillos
de soldar accionados para la soldadura provocan una rotación de la
pieza de trabajo (2, 3) alrededor del eje de giro (8), y porque el
eje de giro (8) se desplaza durante la soldadura de tal forma que
la rotación de la pieza de trabajo, condicionada por los rodillos
de soldar, es compensada en las secciones rectas del contorno y en
el caso de sección curvadas, cóncavas o convexas, del contorno, es
parcialmente compensada o sobrecompensada.
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el eje de giro es
desplazado a través de un medio de desplazamiento (11 a 18)
accionado, propio de la máquina de soldar o a través de un medio de
desplazamiento externo a la máquina de soldar, especialmente un
robot.
3. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizado porque el medio de
desplazamiento propio de la máquina de soldar presenta un primer
medio de guía (11, 13, 14, 15), desplazable alrededor de un eje de
articulación (12), para el eje de giro (8) y un segundo medio de
guía (16, 17, 18) desplazable linealmente para el eje de giro.
4. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el
desplazamiento del eje de giro (8) y el accionamiento de los
rodillos de soldar son controlados por un control (25) propio.
5. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado porque el control trabaja
como regulación, procesando como variable de entrada el ángulo de
giro (K) de la pieza de trabajo alrededor del eje de giro.
6. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 5, caracterizado porque la regulación
determina con su variable de salida la velocidad del accionamiento
de rodillos de soldar, elevándose la velocidad en el caso de un
ángulo de giro demasiado pequeño y reduciéndose la velocidad en el
caso de un ángulo de giro demasiado grande.
7. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 6, caracterizado porque en el control, a los
datos de contorno memorizados están asociados los datos del ángulo
de giro correspondientes.
8. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque se sueldan
contornos tridimensionales a través de un desplazamiento vertical
adicional del soporte de fijación giratorio o de los rodillos de
soldar y una rotación de los mismos alrededor de un eje horizontal a
través del punto de soldadura en paralelo a los ejes de los
rodillos.
9. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque en lugar de los
rodillos de soldar se utilizan rodillos de sujeción, para recorrer,
en lugar de la soldadura, solamente un contorno, estando dispuestos
con preferencia en los rodillos de sujeción una herramienta o un
medio de ensayo.
10. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 9, caracterizado porque la herramienta es una
herramienta de marcación y/o una herramienta de mecanización,
especialmente un láser.
11. Dispositivo de soldar (1) para la soldadura
de contornos con rodillos de soldar (19, 20) accionados con un
soporte de fijación (4, 5) para el alojamiento de la pieza de
trabajo (2, 3) a soldar, que es giratorio en la operación de
soldadura libremente alrededor de un eje de giro (8) y se puede
ajustar adicionalmente en su posición con respecto a los rodillos
de soldar a través de la modificación de la posición del eje de
giro, y en el que están previstos un control (25) y medios de
accionamiento (15, 18, 21, 22), a través de los cuales se puede
modificar el ajuste de la posición del soporte de fijación en la
operación de soldadura, caracterizado porque el eje de giro,
alrededor del cual es libremente giratorio el soporte de fijación
(4, 5), está perpendicular al plano de soldadura, siendo variable
la velocidad de los rodillos de soldar en la operación de
soldadura.
12. Dispositivo de soldar de acuerdo con la
reivindicación 11, caracterizado porque está prevista una
instalación de medición (9) para el ángulo de giro del soporte de
fijación, cuya señal de salida está conectada con el control
(25).
13. Dispositivo de soldar de acuerdo con la
reivindicación 12, caracterizado porque el control está
configurado como regulación, que genera a partir de la señal de
salida de la instalación de medición, por su parte, una señal de
la velocidad para el accionamiento de los rodillos de soldar.
14. Dispositivo de soldar de acuerdo con una de
las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado porque la
posición del eje de giro se puede ajustar por medio de una guía de
articulación (11, 13, 14, 15) articulable accionada alrededor de un
eje de articulación (12) y por medio de una guía lineal (16, 17, 18)
accionada dispuesta allí a través del control o regulación (25).
15. Dispositivo de soldar de acuerdo con una de
las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque el soporte
de fijación o los rodillos de soldar son regulables en la altura y
son giratorios alrededor de un eje que se extiende a través del
punto de soldadura, para soldar contornos tridimensionales.
16. Dispositivo de soldar de acuerdo con la
reivindicación 12, caracterizado porque la señal de la
instalación de medición (9) está guiada directamente o a través del
control a una conexión de salida.
17. Dispositivo de seguimiento del contorno con
rodillos de sujeción (19, 20) accionados con un soporte de fijación
(4, 5) para el alojamiento de la pieza de trabajo (2, 3), que es
giratorio libremente en el funcionamiento alrededor de un eje de
giro (8) y se puede ajustar adicionalmente en su posición con
respecto a los rodillos de sujeción a través de la modificación de
la posición del eje de giro, y en el que están previstos un control
(25) y medios de accionamiento (15, 18, 21, 22), a través de los
cuales se pueden modificar la velocidad de los rodillos de sujeción
y el ajuste de la posición del soporte de fijación en el
funcionamiento.
18. Dispositivo de seguimiento del contorno de
acuerdo con la reivindicación 17, caracterizado porque en los
rodillos de sujeción está dispuesta una herramienta de marcación
y/o una herramienta de mecanización, por ejemplo un láser.
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