JP2023051868A - Welding machine with automatic stop function - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶接対象部品を一緒に溶接するための溶接ホイールの形態の電極を備える溶接機に関する。 The present invention relates to a welder with an electrode in the form of a welding wheel for welding together parts to be welded.
現在の溶接機は、駆動ホイールと、溶接対象部品を溶接するための溶接ホイールと、溶接対象部品に沿って少なくとも駆動ホイールを回転させることができる駆動部材とを備える。溶接ホイールには、溶接機が移動しているときに電流ユニットによって電流が供給され、溶接対象部品の溶接を確実にする。現在の溶接機は、特に溶接機が溶接対象部品上の所望の位置で停止することを確実にする、少なくとも1人のオペレータによって制御される。 Current welders comprise a drive wheel, a welding wheel for welding the parts to be welded, and a drive member capable of rotating at least the drive wheel along the parts to be welded. The welding wheel is supplied with current by a current unit when the welder is moving, ensuring welding of the parts to be welded. Current welders are controlled by at least one operator who, among other things, ensures that the welder stops at the desired position on the parts to be welded.
溶接対象部品の溶接を高速化するために、溶接機の駆動ホイールは、従来技術に見られる溶接機の速度よりも速い速度で回転される。したがって、溶接対象部品の溶接速度を高めることができる。しかしながら、これらの溶接機では、駆動ホイールの回転速度が速くなると、オペレータによる溶接機の制御が困難になるという問題がある。特に、駆動ホイールの回転速度の増加は、停止公差を減少させ、溶接対象部品に対して溶接機が停止する停止領域に不正確さを生じさせ、溶接機によって生成される溶接部が不良になる可能性がある。さらに、不正確な溶接機停止領域は、特にオペレータの上方に配置された溶接対象部品に沿って機械が配置されている場合に、溶接機を制御するオペレータに危険をもたらす可能性がある。 In order to speed up the welding of the parts to be welded, the drive wheels of the welder are rotated at speeds higher than those of welders found in the prior art. Therefore, the welding speed of the parts to be welded can be increased. However, a problem with these welders is that as the speed of rotation of the drive wheel increases, it becomes difficult for the operator to control the welder. In particular, increasing the rotational speed of the drive wheel reduces the stop tolerance and causes inaccuracies in the stop area where the welder stops relative to the parts to be welded, resulting in poor welds produced by the welder. there is a possibility. Additionally, inaccurate welder stop areas can pose a hazard to the operator controlling the welder, especially when the machine is positioned along parts to be welded that are positioned above the operator.
したがって、本発明の目的は、溶接対象部品上の選択された停止領域における溶接の少なくとも停止を自動化することができる溶接機、言い換えれば、オペレータの介入なしに停止することができる溶接機を提案することによって上記問題を克服することである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to propose a welding machine capable of automating at least the stopping of welding in selected stopping areas on the parts to be welded, in other words capable of stopping without operator intervention. This is to overcome the above problems.
したがって、本発明は、溶接対象部品に沿って移動可能に構成された、少なくとも2つの溶接対象部品を溶接するための溶接機に関し、溶接機は、縦方向の主延在方向に延在し、溶接機を溶接対象部品に対して移動させるように意図された少なくとも1対の駆動ホイールと、少なくとも2つの溶接対象部品に対して溶接ホイールを転動させることによって溶接対象部品の溶接を生成することができる少なくとも2つの溶接ホイールとを備え、溶接機は、溶接ホイールを通過する電流を制御することができる制御ユニットを備え、溶接機は、溶接対象部品上の点を検出することができる少なくとも1つのセンサを備える溶接機を停止させるための少なくとも1つの停止装置を備えることを特徴とし、制御ユニットは、点から所定の距離で溶接ホイールによる溶接対象部品の溶接を停止させるように構成される。 The present invention therefore relates to a welding machine for welding at least two parts to be welded, the welding machine being arranged to be movable along the parts to be welded, the welding machine extending in a longitudinal main direction of extension, At least one pair of drive wheels intended to move the welder relative to the parts to be welded and producing a weld of the parts to be welded by rolling the welding wheels against at least two parts to be welded. and at least two welding wheels capable of performing welding, the welder comprising a control unit capable of controlling the current passing through the welding wheels, and the welder being capable of detecting at least one point on the part to be welded. at least one stopping device for stopping the welding machine comprising two sensors, the control unit being arranged to stop the welding of the parts to be welded by the welding wheel at a predetermined distance from the point.
本発明による溶接機は、例えば、液化天然ガスなどの極低温製品を貯蔵および/または輸送するためのタンクの壁を構成する密閉膜の2つの隆起縁部を一緒におよび/または固定フランジに溶接するために使用することができる。例えば、溶接機は、極低温製品を貯蔵および/または輸送するためのタンクの壁の密閉膜を形成するように、第1の溶接対象部品および第2の溶接対象部品と呼ばれる2つの隣接する部品の隆起縁部を溶接してもよい。代替として、溶接機は、隆起縁部の少なくとも1つを固定フランジに溶接して、2つの隣接する部品の2つの隆起縁部の間に配置された第3の溶接対象部品を形成してもよい。したがって、溶接対象部品は、隆起縁部または固定フランジの一方であり得ることに留意されたい。 The welder according to the invention welds together and/or to a fixed flange two raised edges of a sealing membrane that constitutes the wall of a tank for storing and/or transporting cryogenic products such as liquefied natural gas, for example. can be used to For example, a welder may weld two adjacent parts, called a first welded part and a second welded part, so as to form a closed membrane on the wall of a tank for storing and/or transporting cryogenic products. may be welded on the raised edge. Alternatively, the welder may weld at least one of the raised edges to the stationary flange to form a third welded part located between two raised edges of two adjacent parts. good. Note that the part to be welded can thus be either the raised edge or the fixed flange.
この目的のために、溶接機は、駆動部材によって、溶接機の前進方向とも呼ばれる溶接の直線方向における溶接対象部品に沿った溶接機の移動を確実にする、少なくとも対の駆動ホイールを備える。駆動部材は、例えば、電気式、油圧式、空気圧式、または機械式駆動部材であってもよい。好ましくは、本発明の文脈において、駆動部材は電気モータである。 For this purpose, the welding machine comprises at least a pair of drive wheels which, by means of drive members, ensure the movement of the welding machine along the parts to be welded in the linear direction of welding, also called forward direction of the welding machine. The drive member may be, for example, an electric, hydraulic, pneumatic or mechanical drive member. Preferably, in the context of the present invention the drive member is an electric motor.
溶接ホイールは、隆起縁部または固定フランジの少なくとも1つであってもよい溶接対象部品の少なくとも1つと接触することによって、溶接部を生成することを可能にする。より具体的には、本発明の非限定的な例によれば、溶接対象部品の溶接の実施時に、溶接対象部品に対する溶接機の移動は、溶接対象部品に対して溶接ホイールの回転を引き起こし、電流が電力供給ユニットによって供給され、溶接ホイールを通過することによって、溶接対象部品上に溶接ビードを形成することを可能にする。 The welding wheel enables the production of a weld by contacting at least one of the parts to be welded, which may be at least one of a raised edge or a fixed flange. More specifically, according to a non-limiting example of the present invention, during welding of the parts to be welded, movement of the welder relative to the parts to be welded causes rotation of the welding wheel relative to the parts to be welded, An electric current is supplied by the power supply unit and passes through the welding wheel to enable the formation of a weld bead on the parts to be welded.
少なくとも1つのセンサを備える溶接機を停止させるための停止装置は、センサが溶接対象部品上の点を検出するときに、溶接機の停止を自動化することを可能にする。言い換えれば、センサが溶接対象部品上の点を検出すると、溶接機、特に制御ユニットは、溶接機の少なくとも溶接ホイールが点から所定の距離で停止するように、溶接機を徐々に停止させる手順を実施する。 A stopping device for stopping a welding machine comprising at least one sensor allows automating the stopping of the welding machine when the sensor detects a point on the part to be welded. In other words, when the sensor detects a point on the part to be welded, the welder, in particular the control unit, initiates a step of gradually stopping the welder so that at least the welding wheel of the welder stops at a predetermined distance from the point. implement.
本発明の1つの特徴によれば、溶接機は、駆動ホイールを回転させることができる少なくとも1つの駆動部材を備え、駆動部材は、4.5m/分を超える速度で溶接機を駆動することができる。 According to one feature of the invention, the welder comprises at least one drive member capable of rotating a drive wheel, the drive member being capable of driving the welder at speeds exceeding 4.5 m/min. can.
溶接機による溶接の停止のこのような自動化の利点は、溶接機を高速で使用することを可能にすることであることに留意されたい。 It should be noted that the advantage of such automation of stopping welding by the welder is that it allows the welder to be used at high speeds.
本発明の1つの特徴によれば、センサは、少なくとも1つの溶接対象部品の少なくとも1つの形状変化を検出するように構成される。 According to one aspect of the invention, the sensor is configured to detect at least one shape change of at least one part to be welded.
「少なくとも1つの溶接対象部品の形状変化」という表現は、例えば、少なくとも1つの溶接対象部品の材料に形成された凹部を意味する。この凹部は、例えば、ノッチの形態をとることができる。したがって、点のこのような構成では、センサは、機械式センサ、レーザセンサ、ホール効果センサ、誘導センサ、または超音波センサであってもよい。 The expression "shape change of at least one part to be welded" means, for example, a recess formed in the material of at least one part to be welded. This recess may, for example, take the form of a notch. Thus, in such a configuration of points, the sensor may be a mechanical sensor, a laser sensor, a Hall effect sensor, an inductive sensor, or an ultrasonic sensor.
本発明の1つの特徴によれば、センサは、少なくとも1つの溶接対象部品の少なくとも1つの厚さ変化を検出するように構成される。この厚さ変化は、止まり穴または貫通穴の形態をとることができる。 According to one aspect of the invention, the sensor is configured to detect at least one thickness change of at least one component to be welded. This thickness variation can take the form of blind holes or through holes.
少なくとも1つの溶接対象部品に形成される点のこのような構成では、センサは、誘導センサ、ホール効果センサ、機械式センサ、レーザセンサ、または超音波センサであってもよい。 In such configurations of points formed in at least one part to be welded, the sensor may be an inductive sensor, a Hall effect sensor, a mechanical sensor, a laser sensor, or an ultrasonic sensor.
本発明の1つの特徴によれば、センサは、点の位置を表すマーカから信号を受信するように構成される。 According to one aspect of the invention, the sensor is arranged to receive signals from markers representing the position of the point.
なお、この場合、点は、仮想的なもの、言い換えれば、溶接対象部品上に物理的に存在しないものであってもよい。この例によれば、溶接機を停止させるために停止装置のセンサによって受信された信号の送信を可能にし、信号の受信時にセンサの状態の変化を引き起こすように、マーカは点にまたは点から非ゼロ距離に配置されてもよい。なお、マーカは、センサによる点の検出の間接的な手段である。 In this case, the points may be virtual, in other words, points that do not physically exist on the parts to be welded. According to this example, a marker is placed at or from a point to enable transmission of a signal received by a sensor of the stop device to stop the welder, causing a change in state of the sensor upon receipt of the signal. It may be placed at zero distance. A marker is an indirect means of point detection by a sensor.
本発明の1つの特徴によれば、溶接機は、少なくとも2対の駆動ホイールを備え、溶接ホイールは、溶接機の縦方向において2対の駆動ホイールの間に配置される。 According to one feature of the invention, the welder comprises at least two pairs of drive wheels, the welding wheels being arranged between the two pairs of drive wheels in the longitudinal direction of the welder.
本発明の1つの特徴によれば、センサは、溶接ホイールから非ゼロのセンサ距離にあり、センサ距離は、溶接機の縦方向において考慮される。 According to one feature of the invention, the sensor is at a non-zero sensor distance from the welding wheel, the sensor distance being considered in the longitudinal direction of the welder.
特に、溶接機の前端部および後端部が定義され、前および後という用語は、溶接対象部品に沿った溶接機の前進方向に対して考慮される。したがって、溶接機の移動中に溶接ホイールがその点に到達する前に溶接対象部品上の点の検出を予測するために、センサが溶接機の前端部に配置されることが理解されよう。 In particular, the front and rear ends of the welder are defined, the terms front and back being considered relative to the direction of advance of the welder along the parts to be welded. It will therefore be appreciated that a sensor is placed at the front end of the welder to anticipate detection of a point on the part to be welded before the welding wheel reaches that point while the welder is moving.
本発明の非限定的な例によれば、センサと溶接ホイールとの間のセンサ距離は、150mm~300mmであり、溶接機の前端部とセンサとの間の距離は、0mm~150mmである。 According to a non-limiting example of the invention, the sensor distance between the sensor and the welding wheel is between 150 mm and 300 mm and the distance between the front end of the welder and the sensor is between 0 mm and 150 mm.
本発明の1つの特徴によれば、溶接機は、溶接ホイールおよび少なくとも1対の駆動ホイールが少なくとも部分的に配置される容積を画定する少なくとも1つの本体を備え、センサは、溶接機の本体によって画定される容積の外側に配置される。 According to one aspect of the invention, a welder comprises at least one body defining a volume in which a welding wheel and at least one pair of drive wheels are at least partially disposed, the sensor being detected by the body of the welder. Located outside the defined volume.
特に、センサは、検出前に、溶接機の前端部と溶接対象部品に沿って溶接機が移動する間の点との間に縦方向に配置されるように、溶接機の本体によって画定される容積の外側に配置されることに留意されたい。代替として、センサは、溶接機の前端部の外面によって支持されてもよい。別の代替形態によれば、センサは、特にセンサがセンサレーザである場合、溶接機の本体によって画定される容積内にあってもよい。 In particular, the sensor is defined by the body of the welder such that, prior to detection, it is longitudinally positioned between the front end of the welder and a point during travel of the welder along the parts to be welded. Note that it is placed outside the volume. Alternatively, the sensor may be supported by the outer surface of the front end of the welder. According to another alternative, the sensor may be within the volume defined by the body of the welder, particularly if the sensor is a sensor laser.
溶接ホイールを冷却するための冷却システムを設けることができる。これは、好ましくは、冷却液を溶接ホイールに可能な限り近づけて循環させる内部回路から構成され、この回路は、容器と、ポンプと、トロリーによって支持される冷却アセンブリとをさらに備える。 A cooling system may be provided for cooling the welding wheel. It preferably consists of an internal circuit for circulating coolant as close as possible to the welding wheel, which further comprises a container, a pump and a cooling assembly supported by a trolley.
本発明の1つの特徴によれば、制御ユニットは、センサによる点の検出を起点として電流の強度を低減するように構成される。 According to one feature of the invention, the control unit is arranged to reduce the intensity of the current starting from the detection of the point by the sensor.
本発明の1つの特徴によれば、制御ユニットは、センサによる点の検出を起点として溶接機の速度を低下させるように構成される。 According to one aspect of the invention, the control unit is arranged to reduce the speed of the welder starting from the detection of the point by the sensor.
本発明の代替形態によれば、制御ユニットは、センサによる点の検出時に溶接機の駆動部材による駆動ホイールの回転を停止するように構成される。 According to an alternative form of the invention, the control unit is arranged to stop rotation of the drive wheel by the drive member of the welder upon detection of the point by the sensor.
本発明の1つの特徴によれば、制御ユニットは、電流の強度の低下を、センサによる点の検出を起点とする溶接機の速度の低下と同期させるように構成される。 According to one feature of the invention, the control unit is arranged to synchronize the reduction of the intensity of the current with the reduction of the speed of the welder starting from the detection of the point by the sensor.
本発明の1つの特徴によれば、溶接機は、溶接機の本体から独立した固定トロリー上に配置された少なくとも1つのマン・マシン・インターフェースを備える。また、電力供給ユニットは、トロリーによって支持されてもよい。 According to one aspect of the invention, the welder comprises at least one man-machine interface arranged on a fixed trolley independent of the body of the welder. Also, the power supply unit may be supported by a trolley.
本発明の1つの特徴によれば、センサによって送信または検出される信号は、溶接機の前進方向に対して0度~45度の入射角を成す。そのような特徴の利点は、溶接対象部品の少なくとも1つに形成された点に溶接機のセンサが到達する前に、センサが点を検出することを可能にすることである。 According to one feature of the invention, the signal transmitted or detected by the sensor is at an angle of incidence between 0 and 45 degrees with respect to the advancing direction of the welder. An advantage of such a feature is that it allows the sensor of the welder to detect the point before it reaches the point formed on at least one of the parts to be welded.
本発明の1つの特徴によれば、点と、点とは異なる停止領域との間で計算される、点からの所定の距離は20~200mmであり、好ましくは、距離は50~100mmである。 According to one feature of the invention, the predetermined distance from the point calculated between the point and the stopping area different from the point is 20-200 mm, preferably the distance is 50-100 mm. .
言い換えれば、溶接対象部品の溶接は、点から20~200mmで停止される。したがって、停止領域は、溶接のない領域の溶接領域を画定する。 In other words, the welding of the parts to be welded is stopped 20-200 mm from the point. The stop area thus defines the weld area of the weld-free area.
本発明はまた、上記の特徴のいずれか1つによる溶接機によって少なくとも2つの溶接対象部品を溶接するための溶接方法に関し、溶接方法は、溶接機が前進する縦方向に溶接対象部品に沿って溶接機を移動させるように駆動ホイールが回転される少なくとも1つの第1のステップと、第1のステップと同時またはその後に、少なくとも1つの溶接対象部品に沿って溶接ビードを形成するように、溶接ホイールがそれらを通過する電流を有する少なくとも1つの第2のステップと、センサが少なくとも1つの溶接対象部品上の点を検出する少なくとも1つの第3のステップと、制御ユニットが溶接ホイールによる溶接対象部品の溶接を点から所定の距離で停止させる少なくとも1つの第4のステップとを含む。 The invention also relates to a welding method for welding at least two parts to be welded by a welding machine according to any one of the above characteristics, the welding method comprising: along the parts to be welded in the longitudinal direction in which the welder advances Welding to form a weld bead along at least one component to be welded, simultaneously with or after the first step, in which the drive wheel is rotated to move the welder. at least one second step in which the wheels have a current passing through them; at least one third step in which the sensors detect points on the at least one part to be welded; and at least one fourth step of stopping the weld of at a predetermined distance from the point.
溶接方法の1つの特徴によれば、第4のステップの間、駆動部材は、点の検出を起点として溶接機の前進速度を減速させ、制御ユニットは、点の検出を起点として電流の強度を低減するように構成される。 According to one characteristic of the welding method, during the fourth step, the driving member slows down the advancing speed of the welder starting from the detection of the point, and the control unit reduces the intensity of the current starting from the detection of the point. configured to reduce
また、溶接機の前進速度の低下と電流強度の低下は、制御ユニットによって同期して制御される。これにより、溶接機は、溶接の端部、言い換えれば点から所定の距離に形成された溶接機停止領域までにおいても、均一な溶接ビードを生成することができる。 Also, the control unit synchronously controls the reduction of the forward speed of the welding machine and the reduction of the current intensity. This allows the welder to produce a uniform weld bead even at the edge of the weld, in other words up to the welder stop area formed at a predetermined distance from the point.
溶接方法の1つの特徴によれば、第1のステップおよび第2のステップの間、駆動部材は溶接機の前進速度を増加させ、制御ユニットは電流の強度を増加させるように構成される。 According to one feature of the welding method, the drive member increases the advancing speed of the welder and the control unit is arranged to increase the intensity of the current during the first and second steps.
また、溶接機の前進速度の増加と電流強度の増加は、制御ユニットによって同期して制御される。これにより、溶接機は、溶接対象部品の溶接の開始直後に均一な溶接ビードを生成することができる。 Also, the increase in forward speed of the welder and the increase in current intensity are synchronously controlled by the control unit. This allows the welder to produce a uniform weld bead immediately after starting welding of the parts to be welded.
溶接方法の1つの特徴によれば、前進方向における点の上流の溶接機の移動速度は4.5m/分以上である。 According to one characteristic of the welding method, the travel speed of the welder upstream of the point in the forward direction is 4.5 m/min or more.
本発明のさらなる特徴、詳細および利点は、図面を参照して、例示として以下に提供される説明からより明確に明らかになるであろう。 Further features, details and advantages of the invention will become more clearly apparent from the description provided below by way of example, with reference to the drawings.
第1に、図面は本発明をその実施のために詳細に開示しているが、これらの図面は当然、適用可能な場合に本発明をより明確に定義するのに役立つことに留意されたい。また、図面は、本発明の実施形態を単に開示するものであることにも留意されたい。最後に、同じ参照符号は、図面全体を通して同じ要素を示す。 First, it should be noted that while the drawings disclose the invention in detail for its implementation, the drawings of course serve to define the invention more clearly where applicable. It is also noted that the drawings merely disclose embodiments of the invention. Finally, like reference numerals refer to like elements throughout the drawings.
図2は、少なくとも2つの溶接対象部品2に沿って移動するように構成された溶接機1を示す。より具体的には、溶接対象部品2は、図1に見ることができるように、極低温製品、例えば液化天然ガスを貯蔵および/または輸送するためのタンク10の壁8の密閉膜6を構成する。
FIG. 2 shows a
溶接機1は、例えば、隣接する第1の溶接対象部品2aおよび第2の溶接対象部品2bの第1の隆起縁部4aおよび第2の隆起縁部4bをそれぞれ溶接できるようにしてもよい。本発明の別の例によれば、溶接機は、第1の溶接対象部品2aおよび/または第2の溶接対象部品2bのうちの1つにおける隆起縁部4a、4bの少なくとも1つを、図3~図6に見られる第3の溶接対象部品2cを形成する固定フランジ12に溶接してもよく、固定フランジ12は、2つの隣接する隆起縁部4の間に配置されている。より具体的には、図3~図6に見られる固定フランジ12は、タンク10の壁8の一部を形成する断熱材に固定され、2つの隣接する隆起縁部4の間に配置される。溶接対象部品2a、2b、2cの少なくとも2つのこの溶接は、溶接軸Sに沿って延びる第1の隆起縁部4aおよび/または第2の隆起縁部4bの少なくとも1つに、図3~図5に見られる溶接ビード14を形成する。少なくとも2つの溶接対象部品2の間に形成される溶接ビード14は、とりわけ、溶接対象部品2の間の密閉を確実にすることを可能にし、したがって、極低温製品を貯蔵および/または輸送するためのタンク10の壁8を構成する膜6の密閉に寄与する。
The
特に図2および図6に見ることができる溶接機1は、略平行六面体形状を有し、かつ溶接機1の縦方向Lに平行な主延在方向Pに延在する、少なくとも1つの本体42を備える。溶接機1の本体42は、特に、溶接機1の縦方向Lにおいて互いに対向する前端部16および後端部18を備える。また、溶接機1の本体42の前後という概念は、溶接軸Sおよび溶接機1の縦方向Lに平行な溶接対象部品2に沿った溶接機1の前進方向Aを指すことに留意されたい。さらに、溶接機1の本体42は、その縦方向Lに垂直な溶接機1の垂直方向Vにおいて互いに対向する上面20および下面(図示せず)を備え、下面は、溶接対象部品2に面する溶接機1の本体42の面である。
The
図6に見られる本発明による溶接機1は、溶接対象部品2に対して溶接機1を移動させるように意図された少なくとも1対の駆動ホイール24と、少なくとも1対の駆動ホイール24を回転させることができる少なくとも1つの駆動部材26とを備える。
The
より具体的には、少なくとも1対の駆動ホイール24は、溶接対象部品2の少なくとも1つに接触するように、溶接機1の本体42の下面に配置される。したがって、駆動部材26によって引き起こされる少なくとも1対の駆動ホイール24の回転は、溶接対象部品2に接触して配置された対の駆動ホイール24が、溶接機1を溶接機1の前進方向Aに平行な直線並進運動で溶接対象部品2に沿って移動させることを可能にする。より具体的には、対の駆動ホイール24のホイールの各々は、溶接対象部品2の1つにおいて隆起縁部4の1つに接触している。図示の本発明の例によれば、溶接機1は、溶接機1の本体42の前端部16および後端部18にそれぞれ配置された第1の対の駆動ホイール24aおよび第2の対の駆動ホイール24bを備える。なお、対の駆動ホイール24a、24bの各々の駆動ホイール24は、縦方向Lおよび垂直方向Vに垂直な溶接機1の横方向Tにおいて互いに対向する。
More specifically, at least one pair of drive wheels 24 are arranged on the underside of the
上述したように、溶接機1は、駆動ホイール24を回転させて、電気式、油圧式、空気圧式または機械式の駆動部材26の形態をとることができる、少なくとも1つの駆動部材26を備える。好ましくは、本発明による駆動部材26は電気モータである。本発明によれば、少なくとも1つの駆動部材26は、駆動ホイールが溶接対象部品に沿って4.5m/分を超える速度で溶接機1を移動させるように、駆動ホイール24を回転させることができる。
As mentioned above, the
本発明による溶接機1は、溶接ホイール28を少なくとも2つの溶接対象部品2に対して回転させることによって溶接対象部品2を溶接することができる少なくとも2つの溶接ホイール28を備える。したがって、溶接ホイール28は、上述したように、少なくとも2つの溶接対象部品2に沿って溶接ビード14を生成することができることに留意されたい。したがって、溶接機1は、第1の溶接対象部品2aの第1の隆起縁部4aに接触して配置された少なくとも1つの第1の溶接ホイール28aと、第2の溶接対象部品2bの第2の隆起縁部4bに接触して配置された第2の溶接ホイール28bとを備える。また、溶接機1の縦方向Lにおいて、第1の対の駆動ホイール24aと第2の対の駆動ホイール24bとの間には、溶接ホイール28が配置されている。なお、溶接ホイール28は、溶接対象部品2と接触するように、溶接機1の本体42の下面に配置されている。
The
溶接動作を実行するために、溶接ホイール28は、溶接機1の動作中にそれらを通過する電流を有するように意図されており、電流は、図2に示す電力供給ユニット30によって供給され、この場合、駆動ホイール24と溶接ホイール28とを備える溶接機1の本体42とは異なる溶接機1のトロリー46によって支持され、トロリーは詳細な説明において以下で詳細に説明される。また、図示していない本発明の一例によれば、電力供給ユニットは、溶接機の本体に収容されていてもよい。
In order to carry out the welding operation, the welding wheels 28 are intended to have a current passing through them during operation of the
本発明の一例によれば、溶接ホイール28は、駆動ホイール24の各々に対して自由に回転することができる。したがって、溶接ホイール28は、溶接機1の移動中に、溶接ホイール28が溶接対象部品2の少なくとも1つに直接接触することによって回転される。なお、駆動ホイール24の駆動部材26は、溶接ホイール28の回転には直接作用しない。本発明の別の例によれば、少なくとも1つの駆動部材26は、溶接対象部品2に沿って溶接ホイール28を回転させるように構成される。溶接機1は、この場合にはトロリー46に収容され、かつ溶接ホイール28を通過する電流を少なくとも制御することができる、少なくとも1つの制御ユニット32をさらに備える。
According to one example of the present invention, welding wheel 28 is freely rotatable relative to each of drive wheels 24 . The welding wheel 28 is thus rotated by direct contact of the welding wheel 28 with at least one of the
本発明によれば、図6に示すように、溶接機1は、少なくとも1つの溶接対象部品2、言い換えれば少なくとも1つの隆起縁部4または固定フランジ12上の点38を検出することができる少なくとも1つのセンサ36を備える溶接機1を停止させるための少なくとも1つの停止装置34を備える。例えば、点38は、溶接対象部品2の1つにおける少なくとも1つの隆起縁部4に、および/または固定フランジ12の可視部分に形成される。「固定フランジ12の可視部分」という表現は、少なくとも1つの隆起縁部4を超えて垂直に延びる固定フランジの部分を意味する。制御ユニット32は、点38から所定の距離Dで溶接ホイール28による溶接対象部品2の溶接を停止させるように構成され、センサ36は、点38を検出すると状態を変化させる。
According to the invention, as shown in FIG. 6, the
図3に見ることができる本発明の第1の例によれば、溶接対象部品2の少なくとも1つに形成された点38は、少なくとも1つの溶接対象部品2の形状変化である。より具体的には、図3の例による形状変化は、少なくとも2つの溶接対象部品2の隆起縁部4上、および隆起縁部4の間に配置された固定フランジ12上に形成される。したがって、この形状変化は、この場合、材料の凹部が互いに対向して形成されるように、少なくとも2つの溶接対象部品2の隆起縁部4の各々および固定フランジ12に形成される材料の凹部によって特徴付けられる。したがって、点38のこのような構成では、停止装置34のセンサ36は、機械式センサ、ホール効果センサ、誘導センサ、レーザセンサまたは超音波センサであってもよい。
According to a first example of the invention, which can be seen in FIG. 3 , the
したがって、機械式センサは、溶接対象部品の1つに沿って、この場合には材料の凹部によって形成される点に到達するまで回転し、溶接対象部品に沿った溶接機1の位置を停止装置34に知らせるスイッチのトリガを引き起こすセンサであってもよい。センサがレーザセンサまたは超音波センサである場合、これらのセンサは、溶接対象部品の1つを構成する材料を通常時に検出する。これらのセンサが、この場合は点を表す材料の凹部である点を検出すると、センサの状態の変化がトリガされ、溶接対象部品に沿った溶接機1の位置を停止装置34に通知する。
The mechanical sensor thus rotates along one of the parts to be welded, in this case until it reaches a point formed by a recess in the material, and determines the position of the
図4に見ることができる本発明の第2の例によれば、溶接対象部品2の少なくとも1つに形成された点38は、少なくとも1つの溶接対象部品2の厚さ変化である。本発明の一例によれば、点38は、センサ36が対向して配置される少なくとも1つの溶接対象部品2の隆起縁部4のうち1つの厚さ変化であり、厚さは、溶接機1の横方向Tに平行な直線に沿って考慮される。本発明の別の例によれば、点38は、固定フランジ12の厚さ変化であり、厚さは、溶接機1の横方向Tに平行な直線に沿って考慮される。この厚さ変化は、例えば、溶接対象部品2の1つに形成された止まり穴または貫通孔によって特徴付けられ得る。点38のこのような構成では、センサ36は、少なくとも1つの溶接対象部品2の厚さ変化を直接検出することを可能にする誘導センサ、機械式センサ、ホール効果センサまたは超音波センサの形態をとることができる。本発明の別の例によれば、センサは、溶接対象部品2の少なくとも1つに形成された点38におけるレーザの送信と受信との間の距離変化を検出することを可能にするレーザセンサであってもよい。
According to a second example of the invention, which can be seen in FIG. 4, the
誘導センサは、特に、少なくとも1つの溶接対象部品2の材料からセンサを隔てる距離を決定することを可能にし、この場合には厚さ変化によって形成される点へのセンサの到達は、センサと少なくとも1つの溶接対象部品2との間の距離変化を生成し、したがってセンサの状態の変化を引き起こす。
The inductive sensor makes it possible in particular to determine the distance separating the sensor from the material of the at least one
また、点38の第1および第2の実施形態とは独立して、点は、溶接ホイール28によって形成される溶接ビード14とは異なるように、溶接対象部品2の少なくとも1つに形成されることに留意されたい。言い換えれば、点38は、溶接ビード14から垂直にオフセットされる。このような特徴は、点38で不健全な溶接部が生じるリスクを制限することを可能にし、この場合、溶接ビード14は、溶接対象部品2の1つにおける形状または厚さの変化の上に形成されない。
Also independently of the first and second embodiments of the
図5に見ることができる本発明の第3の例によれば、センサ36は、少なくとも1つの溶接対象部品2上の点38の位置を表すマーカ40から信号を受信するように構成される。したがって、そのような構成では、マーカ40は、点38から空間的にオフセットされるように配置されてもよいことに留意されたい。上記の場合と同様に、センサ36によるマーカ40の検出は、センサ36の状態を変更し、したがって点38に対する溶接機1の位置を停止装置34に知らせる。
According to a third example of the invention, which can be seen in FIG. 5,
以上から、本発明によるセンサ36は、特に、点38を表す少なくとも1つの溶接対象部品2の形状および/または厚さの変化を決定するために信号を送信することができ、または特にマーカ40から信号を受信することができ、マーカ40によって送信された信号の受信は、点38および点38に対する溶接機1の位置を表すことが理解されよう。
From the above, the
上述したように、溶接機1の本体42は、溶接ホイール28および少なくとも1対の駆動ホイール24が少なくとも部分的に配置される容積を画定する。より具体的には、図示された本発明の例によれば、2つの溶接ホイール28および2対の駆動ホイール24は、溶接機1の本体42によって画定された容積内に配置される。
As noted above,
したがって、本発明によれば、図2および図6に見ることができるように、少なくとも1つのセンサ36は、溶接機1の本体42によって画定された容積の外側に配置される。より具体的には、センサ36は、溶接ホイール28から非ゼロのセンサ距離Fにあり、センサ距離Fは、溶接機1の縦方向Lにおいて考慮される。特に、少なくとも1つのセンサ36は、溶接機1の前進方向Aにおいて溶接ホイール28の上流にあるように、溶接機1の本体42の前端部16に配置される。本発明の非限定的な例によれば、少なくとも1つのセンサ36は、溶接ホイール28から150mm~300mmの非ゼロセンサ距離Fに配置される。少なくとも1つのセンサ36は、溶接機1の本体42の前端部16から0mm~150mmの距離に配置される。溶接ホイール28に対するセンサ36のこのような配置は、特に、溶接ホイール28が点38に到達する前に溶接機1の停止を予測することを可能にする。
Therefore, according to the invention, at least one
上述したように、制御ユニット32は、点38から所定の距離D、言い換えれば点38とは異なる停止領域44において、溶接ホイール28による溶接対象部品2の溶接を停止させるように構成される。好ましくは、溶接ホイール28による溶接の停止は、点38から20mm~200mmの所定の距離Dに配置された停止領域44において有効である。好ましくは、所定の距離Dは、点38から50~100mmである。言い換えると、制御ユニット32は、溶接ホイール28が、点38から所定の距離Dに形成された停止領域44まで溶接ビード14を形成するように構成される。また、制御ユニット32は、点38から所定の距離Dに配置された停止領域44に到達したときに溶接機1が停止するように駆動部材26を制御する。
As mentioned above, the
この目的のために、制御ユニット32は、センサ36による点38の検出を起点として、電力供給ユニット30によって溶接ホイール28に供給される電流の強度を減少させるように構成される。特に、停止装置34は、そのセンサ36が溶接対象部品2の1つに形成された点38を検出したときに制御ユニット32に信号を送信するように、制御ユニット32と通信するように構成されることに留意されたい。
For this purpose, the
したがって、制御ユニット32は、点38の検出を起点として、溶接機1、より具体的には溶接ホイール28が点38から所定の距離Dで停止領域44に位置するときにゼロ強度に達するまで、溶接ホイール28に供給される電流の強度を減少させる。同様に、制御ユニット32は、少なくとも1つのセンサ36による点38の検出を起点として溶接機1の速度を低下させるように構成される。すなわち、制御ユニット32は、センサ36が点38を検出したときの4.5m/分よりも速い速度から、溶接ホイール28が点38から所定距離Dの位置で停止領域44に到達したときの0速度になるように、駆動ホイール24の回転速度を遅くするように駆動部材26に指令する。したがって、本発明によれば、制御ユニット32は、溶接ホイール28に供給される電流の強度の低下を、センサ36による点38の検出を起点とする溶接機1の速度の低下と同期させるように構成される。
Thus, starting from the detection of
上述したような溶接機1の特徴から、溶接機1の停止装置34、特にそのセンサ36の位置は、自律的に、言い換えればオペレータの介入なしに、溶接機1の停止を予測することを可能にすることが理解されよう。言い換えれば、溶接機1、特に溶接ホイール28が溶接対象部品の停止領域44に到達したときに、この速度および強度がゼロ値を有するように、溶接機1自体が、その移動速度および溶接ホイール28に供給される電流の強度が予測される方法で低下することを保証する。
Due to the characteristics of the
図6に見ることができる本発明の一例によれば、少なくとも1つのセンサ36は、信号が溶接機1の前進方向Aに対して0°~45°の入射角Nを成すように、信号を受信および/または送信する。信号は、制御ユニット32が溶接ホイール28による溶接対象部品2の溶接の停止を開始する瞬間に対応する、点38の検出までの溶接対象部品上の読み取り点を生成する。当然ながら、センサ36によって送信および/または受信される信号は、溶接機1の前方に向けられ、言い換えれば、溶接機1の本体42から離れるように向けられることが理解されよう。
According to an example of the invention, which can be seen in FIG. 6, the at least one
そのような特徴の利点は、センサ36が溶接対象部品2の1つに形成された点38の検出の予測を高めることを可能にすることであり、センサ36は、溶接機1の動作中に点38に面するその到達前に点38を検出することができる。これにより、停止装置34による溶接機1の停止の予測が向上する。
An advantage of such a feature is that it allows the
あるいは、センサ36は、制御ユニット32が溶接ホイール28による溶接対象部品2の溶接の停止を開始する瞬間に対応する信号をマーカ40から受信する。
Alternatively, the
図2に見ることができるように、溶接機1は、その本体42とは異なり、少なくとも溶接ホイール28用の電力供給ユニット30を支持するように意図された少なくともトロリー46と、オペレータが溶接対象部品2の溶接の進行を監視することを可能にする少なくとも1つのマン・マシン・インターフェース48と、少なくとも制御ユニット32とを備え、溶接ホイール28を冷却するための少なくとも1つの冷却システム50をさらに備える。溶接ホイール28を冷却するための冷却システム50は、例えば、冷却液を溶接ホイールに可能な限り近づけて循環させる内部回路から構成されてもよく、この回路は、容器と、ポンプと、トロリーによって支持される冷却アセンブリとをさらに備える。このような冷却システムは、特に、溶接機1の動作中に溶接ホイール28が過熱するのを防止することを可能にする。
As can be seen in FIG. 2, the
上述した溶接機1を用いて少なくとも2つの溶接対象部品2を溶接する溶接方法について、図1~図6を参照して説明する。
A welding method for welding at least two parts to be welded 2 using the
溶接方法は、縦方向Lに平行な溶接機1の前進方向Aで溶接機1を溶接対象部品2に沿って移動させるように、制御ユニット32の制御下で駆動部材26によって駆動ホイール24を回転させる、少なくとも1つの第1のステップを含む。この第1のステップの間、制御ユニット32は、溶接機1の前進速度をゼロ速度から4.5m/分を超える速度まで増加させるように構成される。したがって、溶接機1の速度の増加は、4.5m/分を超える定常速度に達するまで増加することに留意されたい。また、4.5m/分を超える移動速度は、溶接機1の前進方向Aを基準として点38の上流の溶接機1の速度に相当する。
The welding method consists in rotating the drive wheel 24 by means of the
本方法は、第1のステップに続いて、または第1のステップと同時に、溶接ホイール28が、溶接対象部品2に沿って、特に少なくとも2つの溶接対象部品2の隆起縁部4に沿って、溶接ビード14を形成するように、溶接ホイールを通過する電流を有する第2のステップをさらに含む。なお、この第2のステップでは、制御ユニット32は、電力供給ユニット30によって溶接ホイール28に供給される電流の強度を増加させるように構成される。この強度の増加は、溶接機1の移動速度の増加に同期して制御ユニット32によって実施される。したがって、溶接ホイール28を通過する電流の強度は、第2のステップ中に均一な溶接ビード14を得るように、溶接機1の速度の増加に比例して増加することに留意されたい。
Following the first step, or simultaneously with the first step, the method is characterized in that the welding wheel 28 along the
第2のステップに続いて、第3のステップにおいて、センサ36は、少なくとも1つの溶接対象部品2上の点38を、これらの要素の1つの形状もしくは厚さの変化によって、またはマーカ40によって送信され、点38の位置を表す信号の受信によって検出する。このため、第4のステップでは、制御ユニット32は、点38から所定の距離Dの位置で溶接ホイール28による溶接対象部品2の溶接を停止させる。なお、第4のステップ中に、制御ユニット32は、電力供給ユニット30から溶接ホイール28に供給される電流の強度を小さくしつつ、駆動部材26による点38の検出を起点とする溶接機1の前進速度の低下を制御するように構成される。したがって、溶接機1の速度の低下と溶接電流の強度の低下とは、制御ユニット32によって同期して実現される。
Following the second step, in a third step the
このような特徴の利点は、点38と停止領域44との間で均一な溶接ビード14を得るように、溶接ホイール28を通過する電流の強度の減少に比例して駆動ホイール24の回転速度を減少させることを可能にすることである。
An advantage of such a feature is that the rotational speed of the drive wheel 24 is increased proportionally to the reduction in the intensity of the current passing through the weld wheel 28 to obtain a
したがって、第4のステップの終了時に、溶接機1は停止領域44内にあり、その駆動ホイール24は静止状態、言い換えれば回転速度が0の状態にあり、その溶接ホイール28にはもはや電流が流れていない。
Thus, at the end of the fourth step, the
しかしながら、今説明した本発明は、単に説明および図示された手段および構成に限定されるものではなく、任意の同等の手段または構成、およびそのような手段または構成の任意の組み合わせにも適用される。 However, the present invention as just described is not limited to the means and arrangements merely described and illustrated, but also applies to any equivalent means or arrangements and any combination of such means or arrangements. .
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