JP2016528040A - 金属ストリップを切断および溶接するための配列を移動させる装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、切断し、次いで、第１の金属ストリップ（Ｂ１）の後端を第２の金属ストリップ（Ｂ２）の前端に溶接することができる少なくとも１つの切断および溶接配列を移動させる装置であって、−少なくとも１つの溶接ヘッド（Ｓ１）を保持する第１のキャリッジ（Ｃｈ１）を有し、該第１のキャリッジ（Ｃｈ１）は、横方向ストリップ領域を横切る第１のコース（Ｃ１）をたどって案内経路（Ｃｇ１）上を可動であり、切断ヘッド（Ｄ１）を保持する、第１のキャリッジとは別個に可動な少なくとも１つの第２のキャリッジ（Ｃｈ２）を有し、第２のキャリッジ（Ｃｈ２）は、第２のコース（Ｃ２）をたどって案内経路（Ｃｇ２）において可動であり、溶接ヘッド（Ｓ１）は、溶接モードのためだけに使用され、第２のキャリッジ（Ｃｈ２）は、切断モードのためだけに使用され、２つのキャリッジ（Ｃｈ１，Ｃｈ２）は、ストリップ（Ｂ１，Ｂ２）の後端および前端の幅のそれぞれの側の停止位置にある、装置を記載する。本発明による装置に関連した溶接方法も記載されている。

Description

本発明は、請求項１および１４の前提部のそれぞれに記載の、切断し、第１の金属ストリップの後端を第２の金属ストリップの前端に溶接するための配列を移動させる装置、および前記装置に関連する方法に関する。

加工モジュール（ミル、プレーナ、炉、酸洗い、亜鉛めっき、焼きなましなど）を含むラインにおいて移動する金属ストリップの冶金学的加工の領域では、金属ストリップは、理想的には、連続的に繰り出されるコイルから挿入され、その後、金属ストリップを前記ラインに位置決めする。加工されるストリップの連続的な物理的移動を達成するために、切断し、次いで、第１の繰り出されたストリップの後端を、少なくとも部分的に繰り出された第２のストリップの前端に溶接することが望ましく、前記ストリップ後端およびストリップ前端は、この目的のために、特に溶接機と呼ばれる溶接設備へもたらされる。溶接作業の間、ストリップ後端およびストリップ前端は必然的に溶接（切断後）のためにジョーによって固定されるが、この溶接作業の間、溶接機の下流の加工部において（溶接された）ストリップの移動速度を少なくとも制限するかまたは減速させないことが必要である。さらに、ストリップ長さ蓄積手段が、溶接機の下流、および潜在的には上流に取り付けられており、これにより、ストリップ長さ蓄積手段におけるストリップの蓄積および／または供給により、溶接機における停止および／または減速期間にもかかわらず、１つまたは複数の処理加工の継続を可能にしている。これらの蓄積手段は、できるだけ少なくすべきである。なぜならば、これらの蓄積手段は、コストが高く、かさばるからである。特に、このようなストリップ用の加工ラインは、ライン入口における巻出し機から、ライン出口における切断されたストリップセクションの巻取り機またはスタックへの、ストリップの連続的な移動を可能にする傾向がなければならない。したがって、溶接機などのラインの箇所において、各ストリップ、（少なくとも後端および／または前端）の停止の所要時間をできるだけ短くすることが望ましく、その停止の間、蓄積を減じるが、これは、生産的ではない。なぜならば、加工ラインにおけるストリップの平均移動速度の低下と、ストリップ蓄積手段を使用するなどの、ラインの幾つかのセクションにおけるストリップの減速を緩和するために使用される機器の増大とによって生ぜしめられる、ラインにおける生産性の低下に対応するコストのみを生じるからである。

さらに、コイルストリップは、特に異なるタイプおよびフォーマットが加工されるならば、溶接機に進入するときに異なる冶金学的特性、厚さおよび幅を有することがある。現在では、溶接機の下流の加工によって生ぜしめられる作用によって溶接されたゾーンに加えられる応力を考慮して、金属ストリップの異なる幅および厚さを溶接するために使用される２つの主なタイプの溶接機、すなわち軽い溶接機および重い溶接機が存在する。言い換えれば、“軽いまたは重い”領域のそれぞれにおけるより広い溶接用途のために、溶接範囲をより大きなストリップフォーマットおよびタイプ、またはさらにはその逆に拡張することができることが望ましい。しかしながら、小さなフォーマットのストリップのために設計された溶接機の場合、溶接をより大きなフォーマットに拡張することが望まれるならば（ストリップの幅、厚さおよび冶金学的特性が前記溶接機の能力を超えないと仮定して）、少なくとも所望の幅に関連した溶接長さの増大に比例して、溶接時間が長くなる。これは、加工ライン（下流）の生産性を減速させ、潜在的に、下流に付加的な蓄積手段を必要とする。非生産的な時間が不利な影響を与えることに加え、より広いストリップフォーマット用に設計された、貯蔵能力が増大した蓄積装置を提供する必要もある。したがって、このような下流の蓄積手段（および適用可能であるところでは、上流の蓄積手段）も、より大きなストリップフォーマットを溶接するように溶接機が適応させられるために、必然的に以前よりも重くかつ高コストになる。

主に、本発明は、切断し、次いで、第１の金属ストリップの後端を第２の金属ストリップの前端に溶接することができる少なくとも１つの切断および溶接配列を移動させる装置の従来技術に基づくものであり、前記装置は、少なくとも１つの溶接ヘッドを保持する第１のキャリッジを少なくとも有し、前記第１のキャリッジは、ストリップの少なくとも１つの横方向領域（一般的に“幅”と呼ばれる）を横切る第１のコースをたどって案内経路に沿って可動である。さらに、装置は、切断ヘッドを保持する第１のキャリッジとは別個に可動な少なくとも１つの第２のキャリッジを有し、前記第２のキャリッジは、第２のコースをたどって案内経路において可動である。このような装置は、文献ＤＥ１０２００７０２３０１７Ａ１（図２ａ、２ｂ、２ｃ参照）に詳しく示されかつ説明されており、このような２キャリッジレイアウトを示している。キャリッジはそれぞれ、切断モードと溶接モードとに切り替えることができるヘッドを有する。主に少なくとも１つのレーザ源によって供給されるこのタイプの切替え可能なヘッドは、現在、異なる形状の金属ブランクを切断および溶接するために最もよく適したフレキシブルな作動方法技術である。しかしながら、これらのヘッドは、別々の切断および溶接ヘッドが金属ストリップを切断または溶接するためだけに使用されるので、同じ切断および溶接性能レベルを提供しないという欠点を有する。このことは、以下の理由からさらに明白である。なぜならば、切断および溶接されるストリップは、異なるフォーマット、厚さ、ならびに冶金学的、物理的／機械的特性を有することがあり、したがって、ユニバーサルな切断および溶接ヘッド技術を利用して達成することが困難な、切断および溶接性能に関して厳しい要求を課すからである。さらに、ＤＥ１０２００７０２３０１７Ａ１に記載された装置は、切断ステップ（図２ａ）と溶接ステップ（図２ｃ）との間に中間ステップ（図２ｂ）を有する。これは、２つのキャリッジのうちの少なくとも一方を他方に対して調節し、溶接モードに切り替えられる長手方向で整列した切断ヘッドを、初期ストリップ移動方向に関して横方向に整列させられた位置へ移動させるためである。この中間ステップは２つの欠点を有する。第１に、ヘッドおよびキャリッジの整列を変化させるときの時間の損失であり、これは、必然的に生産性を減じるまたは付加的な蓄積能力を要求する。第２に、この動的なキャリッジ／ヘッド配列のために高い整列精度が要求されるということであり、これは、所要の信頼性および頑強性を達成するための高コストな整列手段を必要とする。キャリッジおよびキャリッジのヘッドを正確に整列させるためのこのような手段は、有利には、ＤＥ１０２００７０２３０１７Ａ１に記載の装置が、自由形式溶接を用いて２つの金属シートのセグメントを溶接するために容易に使用されることを可能にするが、本発明は、ストリップ後端および前端の線形縁部、すなわちより単純な輪郭を切断および溶接することに関する。

最後に、本発明は、例えば、同じ文献ＤＥ１０２００７０２３０１７Ａ１（図１ａ、１ｂ、１ｃ）およびＪＰ Ｓ６０−２５７９８３に示されたような、複数の切替え可能な切断／溶接ヘッドを備えるピボットアームが取り付けられた１つのキャリッジを有する配列において、溶接および切断ヘッドが取り付けられた“シングル・キャリッジ”と呼ばれる従来の技術に対する代替手段を提供することも意図している。このタイプの構造も、デュアル機能切断および溶接ヘッドと、上述のように、サイクルおよび精度に関して多くの時間がかかりすぎる（ＤＥ１０２００７０２３０１７Ａ１の図１ｂに示されているような）中間ステップとに関連する欠点を有する。

以下のことにも注目すべきである。すなわち、１つまたは複数の支持および案内エレメントによって支持された整列および／またはピボット手段を必要とする切断および溶接装置は、このようなエレメントが、複雑で、ひいてはかさばりかつ／または重くなることをますます要求する。なぜならば、このような手段の精度および信頼性は、２４時間作動する設備のために必要とされるからである。このようなエレメントは、前記ストリップの存在にもかかわらず、ストリップの側方において、切断、溶接、つや出し、品質制御および加熱ヘッドの移動を可能にするために、最も一般的には大きくかつＣ字形である。

さらに、本発明による装置に加えて、以下のモジュール、すなわち
−溶接品質制御手段、
−溶接されたゾーンつや出しユニット、
−溶接されるゾーンおよび／または溶接されたゾーンを焼きなましするための手段、
のうちの少なくとも１つなどの他のモジュールが要求されるならば、上述の装置は、さらに大きくなりかつかさばり、このようなモジュール（例えば、枢動するまたは非線形切断／溶接プロフィルを実行するキャリッジにおけるつや出し手段）を装置に組み込むことが、極端に複雑またはさらには不可能になる。したがって、少なくとも１つの切断および溶接配列を移動させるための公知の手段は、明らかにモジュール性を欠いている。

本発明の１つの目的は、切断し、次いで、第１の金属ストリップの後端を第２の金属ストリップの前端に溶接することができる少なくとも１つの切断および溶接配列を移動させる装置であって、従来技術に記載され、かつ上述した公知の問題を解決する装置を提案することである。

特に、本発明は、以下の利点を提案するために問題を解決する：
−移動するストリップを蓄積するための手段を減じ、生産性を高め、切断および溶接サイクルの所要時間を短縮する
−切断および溶接サイクルを単純化する
−（別個の）高性能の切断および溶接ヘッドを使用する
−異なるストリップフォーマットおよび特性に対する適応性を高める
−軸受／キャリッジ構造の単純性、モジュール性、一体性および流線形化／コンパクト化を改良する
−特に、数十センチメートルから数メートルの間で変化することがある、可変の切断および溶接コースにおけるキャリッジおよび切断／溶接ヘッドの移動および位置決めのための動的精度アスペクトを使用して、要求される過剰な機械的構造公差を制限する
−ストリップを溶接するために要求される反復機能の信頼性および頑強性
−特に異なるヘッドおよびモジュールへの容易なアクセスにより、機械メンテナンス作業を容易にする。

このような移動装置に関連して、切断し、次いで溶接する方法も提案され、前記方法は、特に、溶接機におけるストリップの最小限の停止時間に関して特に最適化されており、すなわち、特に移動装置を使用して、ストリップ後端および前端の切断ステップおよび溶接ステップ以外の時間損失を防止する。

したがって、このような移動装置および関連する溶接方法は、請求項１および１４における特徴によって提案される。

サブクレームのセットも、発明の利点を示している。

主に、切断し、次いで、第1の金属ストリップの後端を第２の金属ストリップの前端に溶接することができる少なくとも１つの切断および溶接配列を移動させる装置に基づき、本発明は、少なくとも１つの溶接ヘッドを保持する第１のキャリッジを有し、前記第１のキャリッジは、前記ストリップ後端および前端の切断および溶接の幅に関して決定される、ストリップの１つの横方向領域を横切る第１のコースをたどる案内経路に沿って可動である、装置を提案する。装置は、切断ヘッドを保持する第１のキャリッジとは別個に可動な少なくとも１つの第２のキャリッジを有し、前記第２のキャリッジは、第２のコースをたどって案内経路において可動である。最後に、本発明による装置は、
−溶接ヘッドは、切断されたストリップの後端および前端のための溶接モードのためだけに使用され、
−第２のキャリッジは、切断モードのためだけに使用され、すなわち、理想的には２つのストリップの後縁および前縁にそれぞれ配置される２つの切断ヘッドによって形成された、少なくとも１つの切断ユニットのみを有する
ことを特徴とする。

言い換えれば、第１のキャリッジは切断機能を行わない。なぜならば、第１のキャリッジは、少なくとも１つの溶接ヘッドのみを支持しているからである（すなわち切断モードに切り替えることができない）。

第１および第２のキャリッジは別々に可動であり、別個の溶接および切断モードを有するので、本発明による装置は、優れたモジュール度を提供し、装置が切断モードから溶接モードへ連続的にかつ直接的に移動することを可能にする。ＤＥ１０２００７０２３０１７Ａ１（図１ｂ）およびＪＰ Ｓ６０−２５７９８３（アーム１５を枢動させることによる）とは異なり、２つのキャリッジおよび／または２つのキャリッジのヘッドのうちの少なくとも一方を再位置決めするための中間ステップは、切断ステップと溶接ステップとの間に必要ない。したがって、切断ステップと溶接ステップとの間に、キャリッジおよび切断／溶接ヘッドの移動および固有の位置決めのための動的精度アスペクトによって特に要求される機械的構造公差を有利には制限することができる。極めて正確な機械的構造公差は、可変の切断および溶接コースにおいてのみ要求される。さらに、これにより、前記切断モードと前記溶接モードとの間の中間的な並進または枢動のための複雑で、かさばりかつ高コストの手段が排除される。したがって、本発明による装置は、著しく流線形でもあり、２つのキャリッジのために１つの案内経路（理想的には単に線形である）を使用する装置の支持構造は、従来技術に記載された構造よりも小さく、かさばらない。

切断および溶接ステップの間の中間ステップが、本発明による装置の２つのキャリッジの移動のすぐ後の作動によって行われるならば、切断および溶接サイクルの所要時間は最短となり、これは、有利には、移動ストリップ蓄積手段の必要性を低減し、生産性を高める。

好適には、本発明による装置において、キャリッジの移動が始動させられる前に各キャリッジにおける切断または溶接ヘッドの位置決めが予め決定されるならば、第１および第２のキャリッジの２つの案内経路は少なくとも平行または同一である。さらに、第１のキャリッジにおける溶接ヘッドの位置を精密に調節するための単純で軽量な手段を第１のキャリッジに加えることができる。

本発明による装置における、その単純性のために好ましい１つの実施の形態によれば、第２のキャリッジは、２つの横方向切断平面の間に一定の距離を有しながら突合せ溶接される２つのストリップの前端および後端を同時にかつ横方向に切断するために、理想的には一定の間隙を有する少なくとも２つの切断ヘッドを有する。前記距離は間隙値（Ｅｃ）によって決定される。間隙値（Ｅｃ）は、得に、クランピングジョーの寸法、および第１のキャリッジおよび第１のキャリッジの専用のヘッドのシャーシの寸法（既知であり、したがって予め規定可能である）に基づく。

理想的には、第１および第２のキャリッジの案内部分は、切断および溶接されるストリップの切断平面に対して平行な少なくとも１つの単純な線形ガイドを有する。前記ガイドの長さは、少なくとも、切断キャリッジのコースの長さと、最大フォーマットのストリップの後端および前端のそれぞれの側における、２つのキャリッジの停止位置における、使用可能な長さとの合計である。このガイドは、少なくとも１つのスライド、少なくとも１つのレール、または溶接されるストリップの後端および前端の共通の面のうちの少なくとも１つに面したキャリッジのためのあらゆるその他の線形案内手段を用いて、異なる形式で提供されてもよい。ガイドの大幅に単純化された構造は、Ｃ字形支持体またははめ合わされたシフタ／ピボットを支持するために強化されたあらゆるその他の支持体などの、従来技術において公知のガイド装置よりもガイドを小さく、かつかさばらないように維持する。

本発明による装置のその他の利点および実施の形態、ならびに関連する方法は、有利には可能であり、説明される図面を用いて提供される。

切断前の位置における本発明による移動装置を示す図である。 切断ステップの最後に対応する溶接前の位置における本発明による移動装置を示す図である。 溶接ヘッドの位置を正確に／精密に調節する手段が設けられた本発明による移動装置を示す図である。 溶接ステップの最後に対応する位置における本発明による移動装置を示す図である。 ストリップの移動方向に関して前方から見た、切断前の位置における本発明による移動装置を示す図である。

図１は、溶接機を通って長手方向（Ｄｅｆ）（軸線Ｏｘに対して逆方向）に移動する、異なる幅の金属ストリップ（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ１’，Ｂ２’）のセットの平面図である。前記溶接機を単純に示すために、２つの溶接機ジョー（Ｍ１，Ｍ２）のみが分かりやすくするために示されており、前記ジョーは、ストリップ後端（Ｂ１，Ｂ１’）およびストリップ前端（Ｂ２，Ｂ２’）をそれぞれ締め付けられた位置においてブロックし、次いで、ストリップ前端（Ｂ２，Ｂ２’）をストリップ後端（Ｂ１，Ｂ１’）に向かって移動させるために使用される。溶接機は、本発明による少なくとも１つの切断および溶接配列を移動させる装置を有する。図１は、切断前の位置における前記装置を示している。

主に、少なくとも１つの切断および溶接配列を移動させる前記装置は、切断し、次いで、第１の金属ストリップの後端（Ｂ１）を第２の金属ストリップの前端（Ｂ２）に溶接することができる。装置は、少なくとも１つの溶接ヘッド（Ｓ１）を保持する第１のキャリッジ（Ｃｈ１）を有し、前記第１のキャリッジ（Ｃｈ１）は、横方向ストリップ領域を横切る第１のコース（Ｃ１）をたどって案内経路（Ｃｇ１）上を可動である。第１のコース（Ｃ１）の長さは、切断されたストリップの後端および前端の幅のうちの少なくとも最も短い幅を効率的に溶接することを可能にする。装置は、切断ヘッド（Ｄ１）を保持する、第１のキャリッジとは別個に可動な少なくとも１つの第２のキャリッジ（Ｃｈ２）を有し、前記第２のキャリッジ（Ｃｈ２）は、第２のコース（Ｃ２）をたどって案内経路（Ｃｇ２）において可動である。第２のコース（Ｃ２）の長さは、切断されるストリップの後端および前端の幅のうちの少なくとも最も長い幅を効率的に切断することを可能にする。

最後に、本発明による装置は、
−溶接ヘッド（Ｓ１）は、溶接モードのためだけに使用され、
−第２のキャリッジ（Ｃｈ２）は、切断モードのためだけに使用される
ことを特徴とする。

図１における溶接機の平面図において、２つのキャリッジは、ストリップ後端および前端（Ｂ１，Ｂ２）の一方の側に、すなわち第２のキャリッジ（Ｃｈ２）を使用する切断ステップの開始前の停止位置に配置されている。２つの案内経路（Ｃｇ１，Ｃｇ２）は少なくとも平行または同一であり、これにより、特に装置を極めて単純にしている。なぜならば、切断および溶接ステップの全てをまず直接にかつ連続的に行うことができるからである。第２に、前記装置によって生ぜしめられるキャリッジの移動は、案内経路（Ｃｇ１，Ｃｇ２）に沿って専らかつ単純に線形であり、案内経路は、軸受手段として作用する少なくとも１つの線形ガイドを有する。

有利には、本発明による装置において、第２のキャリッジ（Ｃｈ２）は、２つの横方向切断平面（Ｐｃ１，Ｐｃ２）の間に一定の距離を有しながら突合せ溶接される２つのストリップの前端および後端を同時にかつ横方向に切断するために、理想的には一定の間隙（Ｅｃ）を有する少なくとも２つの切断ヘッド（Ｄ１，Ｄ２）を有する。この距離は、クランピングジョー（切断位置において開放している）と、前記キャリッジのシャーシとの寸法に特に依存する間隙値（Ｅｃ）によって容易に決定される。

第１のキャリッジ（Ｃｈ１）は、以下のモジュール（Ｍ）、すなわち
−溶接品質制御手段、
−溶接されたゾーンのつや出しユニット、
−溶接されるゾーンおよび／または溶接されたゾーンを焼きなましする手段、
のうちの少なくとも１つを有する。

特に、溶接圧縮ローラを有するつや出しユニットも、第１のキャリッジ内に極めて容易に組み込まれる。なぜならば、ローラは、溶接ヘッド（Ｓ１）のような専ら横方向の平面（Ｏｙ，Ｏｚ）に配置されており、特に溶接ステップの間、クランピングジョーが閉鎖されているときには、ジョーの間の制限された空間に侵入することはないからである。同じことが、溶接品質をチェックするための手段および／または溶接されるゾーンおよび／または溶接されたゾーン（すなわち溶接ヘッドの上流および／または下流に配置されている）を焼きなましするための手段の第１の溶接キャリッジにおける一体化にも当てはまる。

図２は、切断ステップの最後に対応する溶接前の位置における、すなわち図１に記載された切断ステップの最後における、第２のキャリッジ（Ｃｈ２）が第２のコース（Ｃ２）においてストリップ後端および前端（Ｂ１，Ｂ２）のための切断モードにおいて移動させられた後の、図１に示された本発明による移動装置を示している。したがって、第１の溶接キャリッジ（Ｃｈ１）は、まだ、ストリップ（Ｂ１，Ｂ２）の一方の側における初期停止ゾーンに位置決めされており、第２のキャリッジ（Ｃｈ２）は、ストリップ（Ｂ１，Ｂ２）の他方の側における停止ゾーン位置にある。この段階において、図２においては切断平面（Ｐｃ１）と同じである溶接平面（Ｐｓ１）の互いに反対側にストリップの後端および前端を配置する（切断平面Ｐｃ１，Ｐｃ２を完全に合致させる）ために、ストリップ（Ｂ２）に締め付けられた溶接機ジョー（Ｍ２）のうちの少なくとも１つは、軸方向（Ｏｘ，Ｍｉｄ）に他方のジョー（Ｍ１）に向かって移動させられる。

しかしながら、溶接されるストリップのフォーマット、厚さ、物理的特性、溶接方法に応じて、ストリップの切断された後縁および前縁は、多かれ少なかれ、大きな遊びを有してもよく、これにより、溶接平面が実質的にオフセットされ、ストリップ後端（Ｂ１）の最初の完了した切断平面（Ｐｃ１）から軸方向（ストリップの移動方向（Ｄｅｆ）における方向（Ｏｘ）における長手方向）に調節されることを必要とする。このために、正確／精密な調節手段が図３に提案されており、第１のキャリッジ（Ｃｈ１）の少なくとも溶接ヘッド（Ｓ１）は、可動ユニット（ＵＭ）に取り付けられており、切断および溶接軸線（Ｐｃ１，Ｐｓ１）に関する前記ヘッド（Ｓ１）の位置の軸方向調節（Ｒａ）を可能にする。より具体的にかつ極めて単純に、可動ユニット（ＵＭ）は、例えば〜１°＜α＜９０°の切断および溶接軸線（Ｐｃ１，Ｐｓ１）に関する角度（α）を有する線形案内経路（Ｃｇ＿ｌｉｎ）として第１のキャリッジ（Ｓ１）に堅く接続された案内経路に配置されている。すなわち、例えば、選択された角度がほぼ１０°であるならば、線形案内経路（Ｃｇ＿ｌｉｎ）に沿った１０ｍｍの線形並進移動は、方向（Ｏｘ，Ｍｉｄ）での約１ｍｍのより微細な実際の軸方向オフセットを可能にする。これにより、線形並進移動は、高精度移動手段（コストが高く、場合によってはより大きくて重い）を必要としない。なぜならば、“より微細な”軸方向調節のために必要とされる精度は、必要とされるならば角度（α）を減じることによって単純に高められるからである。線形案内経路（Ｃｈ＿ｌｉｎ）に沿った線形並進移動および／または角度の変化は、溶接されるストリップのタイプおよびフォーマットに応じて、手動で、または小型の低精度機構を用いて自動的に行うことができる。

図４は、第１の溶接コース（Ｃ１）に沿った溶接ステップの最後に対応する位置における本発明による移動装置を示しており、第１および第２のキャリッジ（Ｃｈ１，Ｃｈ２）は、図１において最初に規定されたストリップ（Ｂ１，Ｂ２）の反対側における停止ゾーン位置にある。したがって、切断および溶接ステップは、キャリッジまたはヘッドを再位置決めするための中間ステップなしに行われる。

図５は、ストリップ移動方向（Ｏｘ）に関して前方（平面Ｏｙ，Ｏｚ）から見た、切断前の位置（図１参照）における本発明による移動装置を示している。本発明による装置は、第１および第２のキャリッジ（Ｃｈ１，Ｃｈ２）とは別個に可動でありかつ案内経路（Ｃｇ１，Ｃｇ２）に対して少なくとも平行なコース（Ｃ３）をたどる案内経路（Ｃｇ３）において可動な、第３のキャリッジ（Ｃｈ３）を有しており、この第３のキャリッジは、以下のモジュール（Ｍ）、すなわち
−選択的に少なくとも１つの溶接ヘッド、
−溶接品質制御手段、
−溶接されたゾーンつや出しユニット、
−溶接されるゾーンおよび／または溶接されたゾーンを焼きなましする手段、
のうちの少なくとも１つを有する。

第１および第３のキャリッジ（Ｃｈ１，Ｃｈ３）はそれぞれ、ストリップ後面および前面のそれぞれの側に配置されており、特に前記キャリッジのそれぞれは、２つの平行かつ別個の案内経路（Ｃｇ１，Ｃｇ３）において別々に可動である。特に、完全な両側箇所圧縮を保証するために、２つのキャリッジの移動の間に、任意のゾーンにおいて溶接継手の上面および下面のつや出しが行われることを可能にするために、第１および第３のキャリッジ（Ｃｈ１，Ｃｈ３）のコースは平行であり、第１および第３のキャリッジ（Ｃｈ１，Ｃｈ３）の移動は、溶接、つや出し、品質制御および焼きなましステップの間、空間および時間において少なくとも同期している。第１および第２のキャリッジ（Ｃｈ１，Ｃｈ２）の線形ガイドがストリップ（Ｂ１，Ｂ２）の面に関して溶接機の上側部分に配置されているならば、第３のキャリッジ（Ｃｈ３）を支持するために、第１および第２のキャリッジ（Ｃｈ１，Ｃｈ２）のために設けられたものと同様の１つの線形ガイドをクランピングジョーの下方、この場合、溶接機の下側部分に配置することができる。

概しておよび図１から図５までに示された全ての例のために、本発明による装置において、溶接および／または切断ヘッドは、金属ストリップを溶接するために適したレーザ出力部を有する。前記出力部は、光ファイバまたは空気導波管に特に接続されており、前記ヘッドのうちの１つに関連したキャリッジのうちの少なくとも１つとの同期した移動におおいて、レーザ出力部へのガイドの連結を可能にしている。言い換えれば、溶接および／または切断ヘッドは、その入力部において、光ファイバまたは空気導波管の減算を介して、少なくとも１つのレーザ源に連結されている。この実施の形態は、キャリッジに過剰な荷重をかけないために、ひいては、キャリッジ支持および線形手段が大きくなりすぎかつ重くなりすぎるのを回避するために、レーザ源が本発明による前記装置から離れて位置決めされることを可能にする。

択一的に、切断ヘッドは、ストリップ後端および前端（Ｂ１，Ｂ２）の切断段階を行うために、プラズマまたは高圧流体ジェットを使用する機械的方法を使用することができる。この場合、レーザ切断のように、キャリッジは、最小限の数の切断エレメントを支持しさえすればよい。なぜならば、切断ヘッドのための全てのエネルギまたは機械的な供給モジュールは、第２の切断キャリッジから離れて位置決めされているからである。すなわち、第２の切断キャリッジのサイズおよび重量は最小限に維持され、これにより、有利には、本発明による装置のサイズおよび重量を減じる。

さらに、本発明による装置において、少なくとも第１の溶接ヘッド（Ｓ１）を保持する第１のキャリッジ（Ｃｈ１）は、第１のキャリッジにおける横方向溶接方向（Ｏｙ）における少なくとも１つの中間位置において少なくとも１つの付加的な溶接ヘッドをも保持することができる。前記キャリッジが移動させられて、支持エレメントの端部における溶接ヘッド（Ｓ１）が、ストリップの少なくとも半分の幅の距離において、例えばストリップ（Ｂ１，Ｂ２）の上方など、ストリップ（Ｂ１，Ｂ２）の面のうちの１つの面と向き合うとき、付加的なヘッドは、ストリップの可変な幅のエッジ、すなわち最も短い幅を有するストリップのエッジに位置決めされる。これにより、溶接幅は、少なくとも２つの半分の幅に分割され、１つの溶接ヘッドを使用する元の溶接サイクルの所要時間を半分にする。溶接されるストリップの幅を横切る溶接接合分割を拡大するために、２つ、３つなどの付加的な溶接ヘッドを加えることもできる。次いで、前記付加的な溶接ヘッドを支持しかつ移動させるために、１つまたは複数の付加的な溶接ヘッド調節支持ユニットが第１のキャリッジ（Ｃｈ１）に取り付けられる。第１の溶接キャリッジにおける１つまたは複数の付加的な溶接ヘッドの中間位置を、少なくとも最も短い幅を有するストリップの可変の幅（Ｌ１，Ｌ１’；Ｌ２，Ｌ２’）に関して横方向（Ｏｙ）で調節することもでき、位置は、特に手動でまたは自律的に調節され、理想的には電動式である。すなわち、少なくとも１つの付加的な溶接ヘッドは、調節支持ユニットによって第１の溶接キャリッジ（Ｃｈ１）に取り付けられており、前記調節ユニットは、少なくとも付加的な溶接ヘッドの横方向位置決めコースを可能にする。

これは、有利には、少なくとも２、付加的なヘッドの数が３つ以上であるならば、潜在的にはさらに多くのファクタだけ、溶接ステップの所要時間を短縮する。最後に、（固定された付加的なヘッドを使用して）溶接を行うために必要とされるコースのそれぞれ、および溶接される製品は、等しく２以上のファクタだけ減じられ、これは、低い機械的構造公差を有する制限されたコースにおける高精度の案内を可能にし、有利には、実施コストを最小限に減じる。これは、ヘッド保持支持体の設計の単純化を可能にし、すなわち、前記支持エレメントのあらゆる過剰寸法を回避し（さらには寸法を減じることができる）、より高い搬送精度を保証するために使用される支持エレメントの設計特性、特により長いコースを省略する。

最後に、説明した移動装置に関連する実施の形態を組み込んだ発明は、第１の金属ストリップの後端を第２の金属ストリップの前端に溶接することができる切断および溶接方法を提案し、２つのストリップは、金属加工ラインにおいて連続的に移動する（Ｄｅｆ）２つのストリップであり、第１および第２のストリップは、本発明による移動装置を有する溶接機、および後端および前端用の少なくとも２対のクランピングジョーに挿入され、少なくとも第１および第２、潜在的に第３のキャリッジ（Ｃｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３）は、中間停止位置（ストリップ幅のそれぞれの側）に配置されるか、または、溶接ゾーンにおける切断、溶接および潜在的には品質制御、つや出しおよび焼きなまし作業の連続するサイクルに関して、１つの物理的な案内経路（Ｃｇ１，Ｃｇ２）または物理的に別個でかつ平行な２つの案内経路（Ｃｇ１，Ｃｇ３）に沿って移動させられる。

本発明による前記方法は、有利には、（切断のために開放し、溶接のために閉鎖される）ジョーのそれぞれの対のための少なくとも２つの間隙値にしたがってジョーの対の間の距離に関して移動するようにキャリッジ（Ｃｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３）を提供する。逆に、（ストリップの脇で停止させられた）それぞれの切断および溶接キャリッジの瞬間的な位置は、切断および溶接ステップをシームレスに接続するためにジョーの位置を制御するためのモジュールに情報を提供する。

例えば、約２ｍの幅と、１０ｍｍ未満の厚さとを有する繰り出される金属ストリップの場合、本発明による溶接方法は、ジョーの各対の間の第２の最小値（例えば６ｍｍ）のための後端および前端の溶接段階の前に行われる、ジョーの各対の間の第１の最大間隙値（例えば４５０ｍｍ）のための、第１の金属ストリップの後端と、第２の金属ストリップの前端とのための第１の同時切断段階の始動を可能にする。４５０ｍｍから６ｍｍへのジョーの移動は、第２の切断キャリッジが、切断後の停止位置のために切断ゾーン（図２）から出ると引き起こされる。

Claims (15)

1. 切断し、次いで、第１の金属ストリップ（Ｂ１）の後端を第２の金属ストリップ（Ｂ２）の前端に溶接することができる少なくとも１つの切断および溶接配列を移動させる装置であって、
   −少なくとも１つの溶接ヘッド（Ｓ１）を保持する第１のキャリッジ（Ｃｈ１）を有し、該第１のキャリッジ（Ｃｈ１）は、横方向ストリップ領域を横切る第１のコース（Ｃ１）をたどって案内経路（Ｃｇ１）上を可動であり、
   −切断ヘッド（Ｄ１）を保持する、前記第１のキャリッジとは別個に可動な少なくとも１つの第２のキャリッジ（Ｃｈ２）を有し、該第２のキャリッジ（Ｃｈ２）は、第２のコース（Ｃ２）をたどって案内経路（Ｃｇ２）において可動であり、
   −前記溶接ヘッド（Ｓ１）は、溶接モードのためだけに使用され、
   −前記第２のキャリッジ（Ｃｈ２）は、切断モードのためだけに使用される、装置において、
   ２つのキャリッジは、ストリップ後端および前端の幅のそれぞれの側における停止位置を有することを特徴とする、装置。
2. 前記２つの案内経路（Ｃｇ１，Ｃｇ２）は、少なくとも平行であり、場合によっては同一である、請求項１記載の装置。
3. 前記第２のキャリッジ（Ｃｈ２）は、２つの横方向切断平面（Ｐｃ１，Ｐｃ２）の間に一定の距離を有しながら突合せ溶接される２つのストリップの前端および後端を同時にかつ横方向に切断するために、理想的には一定の間隙を有する少なくとも２つの切断ヘッド（Ｄ１，Ｄ２）を有する、請求項１または２記載の装置。
4. 前記案内経路（Ｃｇ１，Ｃｇ２）は、少なくとも１つの線形ガイドを有する、請求項１または２記載の装置。
5. 少なくとも溶接ヘッド（Ｓ１）は、可動ユニット（ＵＭ）に取り付けられており、切断および溶接軸線（Ｐｃ１，Ｐｓ１）に関する前記ヘッド（Ｓ１）の位置の軸方向調節（Ｒａ）を可能にする、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 前記可動ユニット（ＵＭ）は、例えば〜１°＜ａ＜９０°の切断および溶接軸線（Ｐｃ１，Ｐｓ１）に関する角度（ａ）を有する線形案内経路として第１のキャリッジ（Ｓ１）に堅く接続された案内経路に配置されている、請求項５記載の装置。
7. 前記第１のキャリッジ（Ｃｈ１）は、以下のモジュール（Ｍ）、すなわち
   −溶接品質制御手段、
   −溶接されたゾーンつや出しユニット、
   −溶接されるゾーンおよび／または溶接されたゾーンを焼きなましする手段、
   のうちの少なくとも１つを有する、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
8. 第１および第２のキャリッジ（Ｃｈ１，Ｃｈ２）とは別個に可動でありかつ案内経路（Ｃｇ１，Ｃｇ２）に対して少なくとも平行なコース（Ｃ３）をたどって案内経路（Ｃｇ３）において可動な、第３のキャリッジ（Ｃｈ３）を有しており、この第３のキャリッジは、以下のモジュール（Ｍ）、すなわち
   −溶接品質制御手段、
   −溶接されたゾーンつや出しユニット、
   −溶接されるゾーンおよび／または溶接されたゾーンを焼きなましする手段、
   のうちの少なくとも１つを有する、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
9. 少なくとも１つの第１の溶接ヘッド（Ｓ１）を保持する前記第１のキャリッジ（Ｃｈ１）は、キャリッジにおける少なくとも１つの中間位置において少なくとも１つの付加的な溶接ヘッドを保持しており、支持エレメントの端部における溶接ヘッド（Ｓ１）が、ストリップの少なくとも半分の幅の距離においてストリップ（Ｂ１，Ｂ２）の面のうちの１つの面と向き合うように前記キャリッジが移動させられたときに、付加的なヘッドが、ストリップの可変な幅のエッジ、すなわち最も短い幅を有するストリップのエッジに位置決めされる、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
10. 第１および第３のキャリッジ（Ｃｈ１，Ｃｈ３）はそれぞれ、ストリップ後面および前面のそれぞれの側に配置されており、特に前記キャリッジのそれぞれは、２つの平行かつ別個の案内経路（Ｃｇ１，Ｃｇ３）において別々に可動である、請求項９記載の装置。
11. 前記溶接および／または切断ヘッドは、金属ストリップを溶接するために適したレーザ出力部を有し、該レーザ出力部は、前記ヘッドのうちの１つに関連したキャリッジのうちの少なくとも１つとの同期した移動において前記レーザ出力部へのガイドの接続を可能にする光ファイバまたは空気導波管に特に接続されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
12. 前記溶接および／または切断ヘッドは、該溶接および／または切断ヘッドの入力部において、光ファイバまたは空気導波管の減算を介して少なくとも１つのレーザ源に接続されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。
13. 前記切断ヘッドは、プラズマまたは高圧流体ジェットを使用する機械的な方法を使用する、請求項１から１２までのいずれか１項記載の装置。
14. 第１の金属ストリップの後端を第２の金属ストリップの前端に溶接することができる切断および溶接方法であって、２つのストリップは、金属加工ラインにおいて連続的に移動し（Ｄｅｆ）、第１および第２のストリップは、請求項１から１３までのいずれか１項記載の移動装置を有する溶接機、および後端および前端用の少なくとも２対のクランピングジョーに挿入され、少なくとも第１および第２、潜在的に第３のキャリッジ（Ｃｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３）は、中間停止位置に配置されるか、または、溶接ゾーンにおける切断、溶接および潜在的には品質制御、つや出しおよび焼きなまし作業の連続するサイクルに関して、１つの案内経路（Ｃｇ１，Ｃｇ２）または別個でかつ平行な２つの案内経路（Ｃｇ１，Ｃｇ３）に沿って移動させられることを特徴とする、方法。
15. 前記キャリッジ（Ｃｈ１，Ｃｈ２，Ｃｈ３）は、（切断のために開放し、溶接のために閉鎖される）ジョーの各対のための少なくとも２つの間隙値にしたがってジョーの対の間の距離に関して移動させられる、請求項１４記載の方法。

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