SE508231C2 - Anläggning för friktionsomrörningssvetsning - Google Patents

Description

508 10 15 20 25 30 35 231 i 2 Då dimensionerna på de profiler som idag kan tillverkas genom extrudering är relativt små och de svetsmetoder som idag används för förbindning av aluminiumprofiler ger ett ej helt tillfredsställande resultat med avseende på hållfasthet, ytbeskaffenhet och formförändringar innebär detta att användningen av aluminium trots ovannämnda för- delar är ganska begränsad.

Genom att istället använda friktionsomrörnings- svetsning erhålls en svetsfog med en fin och slät yt- struktur på fogens undersida, vilket resulterar i få Vidare blir hàllfast- heten för svetsfogen vid denna sammanfogningsmetod nästan belastningskoncentrationspunkter. lika med basmaterialets. Ett av problemen vid användandet av den i ovannämnda patentskrifter beskrivna svetsmetoden för ihopsvetsning av aluminiumprofiler är att svetsverktyget i princip måste sträcka sig igenom hela fogen mellan de arbetsstycken som skall hopsvetsas för att säkerställa att den bildade svetsfogen sträcker sig ifrån arbetsstyckenas ovansidor till deras undersidor.

Aluminiumet kommer dock på grund av sin plasticering under svetsoperationen att anta Samma utseende som arbetsbordets ovansida, vilket medför att en skåra i denna ovansida skulle avbildas som utbuktningar på panelens undersida. För att erhålla en genomgående fog måste svetsverktyget i höjdled i princip sträcka sig genom hela fogen samtidigt som det i detta fall före- ligger en stor risk för att arbetsbordets ovansida kommer i beröring med svetsverktyget och därigenom erhåller ytskador, såsom skåror. För att undvika att ovansidan skadas samtidigt som den bildade svetsfogen i princip är genomgående måste avståndet mellan svetsverktyget och arbetsbordet, särskilt till dess ovansida, hållas mått- mässigt litet. Det acceptabla avståndet mellan svets- verktygets nedre ände och arbetsbordets ovansida bestäms av vilket material som skall hopsvetsas och ligger exem- pelvis för en aluminiumlegering med typbeteckning 5083 kring ca 0,2 mm med en tolerans på ca 1 0,1 mm. 10 15 20 25 30 35 3 508 231 På grund av den ringa storleken på detta avstånd kan det vid vissa tillämpningar inträffa att toleransinter- vallet för aluminiumprofilernas tjockleksvariation över- stiger detta, vilket resulterar i att den bildade svets- fogen längs vissa partier ej är genomgående och att den bildade panelen längs vissa partier av svetsfogen på grund av oönskad skárbildning i arbetsbordets ovansida erhåller icke-önskvärda utbuktningar på sin undersida.

Det är även svårt att göra de i friktionsomrörnings- svetsningsanläggningen ingående komponenterna så styva att de vid svetsningen involverade krafterna ej föror- sakar större utböjning av dessa än vad som ryms inom toleransintervallet för det acceptabla avståndet. Detta är särskilt svårt att åstadkomma vid ihopsvetsning av relativt stora arbetsstycken överstigande en längd på ca 4 m och en bredd på ca 0,5 m.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en anläggning för friktionsomrörnings- svetsning. Denna anläggning gör det möjligt att hopsvetsa två arbetsstycken på så sätt att den erhållna slutprodukten erhåller en i princip genomgående svetsfog, som är slät och jämn även på den sida av arbetsstyckena som under svetsningen legat an mot arbetsbordet för säkerställande av att den erhållna svetsfogen erhåller en hög hållfasthet. Detta ändamål skall även åstadkommas vid ihopsvetsning av relativt stora arbetsstycken och/eller arbetsstycken med en viss tjockleksvariation.

Detta ändamål åstadkommes enligt föreliggande upp- finning med en anläggning för friktionsomrörningssvets- ning av det inledningsvis angivna slaget, som känneteck- nas av att den även innefattar en anordning för reglering av svetsdonets läge i höjdled i förhållande till arbets- bordet under svetsdonets rörelse i den genom svetsningen bildade svetsfogens längdriktning för erhållande av ett optimalt avstånd mellan arbetsbordet och svetsdonet.

Tack vare att nämnda anläggning även innefattar en anordning för reglering av svetsdonets läge i höjdled i 508 251 4 10 15 20 25 30 35 förhållande till arbetsbordet under svetsningen är det möjligt att under hela svetsningen upprätthålla ett optimalt avstånd mellan svetsdonet och arbetsbordet trots att arbetsstyckenas tjocklek varierar och/eller anlägg- ningens komponenter ej gjorts tillräckligt styva, var- igenom en i princip genomgående svetsfog med en slät, jämn undersida alltid erhålls.

Anordning för reglering av ovannämnda avstånd utgörs företrädesvis av ett mätdon för uppmätning av under svetsningen uppkomna avståndsförändringar i höjdled mellan svetsdonet och arbetsbordet samt av ett höjdin- ställningsdon för inställning av svetsdonets läge i förhållande till arbetsbordet som funktion av ovannämnda avståndsförändringar.

Exempelvis är mätdonet anordnat att uppmätä nämnda avståndsförändringar genom uppmätning av avståndet mellan svetsdonet och en mätbalk, som varken är förbunden med svetsdonet eller arbetsbordet eller som endast är för- bunden med arbetsbordet.

Exempelvis uppbärs mätdonet av en mätvagn, som är förbunden med ett i princip styvt eller ej helt styvt arbetsbord, och är anordnat att uppmäta nämnda avstånds- förändringar genom uppmätning av avståndet till ett på svetsdonet anordnat referenselement.

Exempelvis är mätdonet anordnat att uppmäta nämnda avståndsförändringar genom successiv uppmätning av av- ståndet i höjdled mellan svetsdonet och arbetsbordet, varvid mätdonet företrädesvis utgörs av en på svetsdonet monterad laseravståndsmätare.

Exempelvis är mätdonet anordnat att uppmäta nämnda avstàndsförändringar genom uppmätning av arbetsstyck- enas/-ets tjockleksförändringar i nämnda längdriktning i kombination med under svetsningen uppkomna avståndsför- ändringar i höjdled mellan svetsdonet och arbetsstyck- ena/-et. Mätdonet utgörs härvid företrädesvis av en tjockleksmätare samt en enhet för successiv uppmätning 10 15 20 25 30 35 5 508 231 och/eller registrering av avståndet mellan svetsdonet och arbetsstyckena/-et.

Tjockleksmätaren kan vara anordnad i anslutning till svetsdonet och utgöras av en ultraljudsmätare eller vara anordnad skild från svetsdonet.

Ovannämnda enhet kan utgörs av ett pà svetsdonet monterat mätorgan, såsom en laseravståndsmätare.

Ovannämnda enhet kan utgöras av ett med höjdinställ- ningsdonet förbundet registreringsorgan, som är anordnat att under svetsningen följa arbetsstyckenas ovansidor respektive arbetstyckets ovansida.

Registreringsorganet kan utgöras av en styrrulle.

Exempelvis är mätdonet förbundet med ovannämnda fastspänningsdon, varvid fastspänningsdonet och svets- donet är anordnade att vara uppburna av ett gemensamt bärorgan och tjockleksmätaren och mätenheten kan i detta fall utgöras av ett gemensamt mätorgan, såsom en läges- givare.

Nämnda anordning reglerar företrädesvis svetsdonets läge i förhållande till arbetsbordets ovansida.

Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande med hänvisning till bifogade ritningar, som visar olika utföringsformer av anläggningen enligt föreliggande upp- finning.

Fig l visar en vy sedd från sidan av en första ut- föringsform av en anläggning för friktionsomrörnings- svetsning enligt föreliggande uppfinning.

Fig 2a visar i förstorad skala ett i denna anlägg- ning ingàende svetsverktyg.

Fig 2b visar en tvärsektion i förstorad skala av ett i denna anläggning ingående höjdinställningsdon.

Fig 3 visar en vy sedd från sidan av en andra ut- föringsform av nämnda anläggning.

Fig 4 visar en vy sedd fràn sidan av en tredje ut- föringsform av nämnda anläggning.

Fig 5 visar en vy sedd från sidan av en fjärde ut- föringsform av nämnda anläggning. 508 231 ' 6 10 15 20 25 30 35 Fig 6 visar en vy sedd framifrån av en femte ut- föringsform av nämnda anläggning.

Fig 7 visar en vy sedd från sidan av en sjätte ut- föringsform av nämnda anläggning.

Den i fig 1 visade anläggningen l är avsedd att användas för ihopsvetsning av exempelvis extruderade aluminiumprofiler 2 för bildande av en aluminiumpanel 3.

Med ordet aluminium avses här antingen rent aluminium eller en legering av aluminium och en annan metall, såsom magnesium. Hur många aluminiumprofiler som skall svetsas ihop bestäms av bredden på den aktuella aluminiumprofi- len, som exempelvis kan vara 300 mm bred och 12 m lång, samt den beställda bredden pà den färdiga aluminium- panelen. Tillverkningen går till så att en ny aluminium- profil hopsvetsas med den föregående aluminiumprofilens högra ändkant, såsom visas i fig 1, som i sin tur dess- förinnan hopsvetsats med föregående aluminiumprofils högra ändkant. Detta medför att den under tillverkning befintliga aluminiumpanelen ökar med bredden av en profil efter varje enskild svetsoperation.

I det visade exemplet i fig 1 ökas den bildade pane- len 3 med en aluminiumprofil 2 och utgörs efter den på- gående svetsoperationen av fem aluminiumprofiler. Efter svetsningen förflyttas panelen en sträcka som motsvarar den aktuella profilbredden åt vänster i fig 1 av en intermittent verkande kedjetransportör 4. Samtidigt in- matas en ny aluminiumprofil medelst inmatningsdon 40, som är förflyttbara längs balkar 41. Dessa är fast förbundna med anläggningens maskinstativ 50.

Under svetsningen fastspänns aluminiumprofilen 2 och den halvfärdiga aluminiumpanelen 3 av fastspänningdon 5 respektive 6 mot varandra och mot arbetsbordet 7. Varje fastspänningsdon 5 respektive 6 utgörs av ett triangulärt presselement, som via en arm 8 respektive 9 pressas till ingrepp med respektive arbetsstycke 2 respektive 3 under svetsningen medelst en tryckcylinder 10 respektive 11.

Tryckcylindrarna 10 och ll är förbundna med arbetsbordet 10 15 20 25 30 35 7 508 231 7 respektive maskinstativet 50. Fastspänningsdonen är anordnade i par mittför varandra längs arbetsstyckenas fogkanter. Avståndet mellan två närliggande pars centrum- linjer är i detta utföringsexempel ca 500 mm. Pà grund av bristande utrymme drivs varje presselement 5 av en sepa- rat tryckcylinder 10, medan tvà närstående presselement 6 drivs av en gemensam tryckcylinder ll via armen 9. Armen är härvid U-formad, varvid presselementen är förbundna med dess skänklar och tryckcylindern med dess liv.

Arbetsbordet utgörs här av ett horisontellt maskinbord 7a, på vilket en mothàllsskena 7b är fast monterad och vilket uppbärs medelst ett stationärt, styvt stativ 7c.

Fogen mellan profilen 2 och panelen 3 är placerad mittför mothàllskenans centrumlinje. Orsaken till att arbetsstyckena ej placeras direkt på maskinbordet utan på den mellanliggande mothàllsskenan är en ren säkerhets- àtgärd, eftersom det är betydligt enklare att byta ut den relativt sett mindre mothållsskenan än hela maskinbordet, om dess ovansida skadas under tillverkningen av panelen.

Aluminiumet är nämligen mycket känsligt och kommer på grund av sin plasticering under svetsoperationen att anta samma utseende som mothållsskenans ovansida, vilket med- för att en skára i denna ovansida skulle avbildas som utbuktningar på panelens undersida. Härigenom skulle den färdiga aluminiumpanelen ej klara uppställda kvalitets- krav.

Svetsningen àtadkommmes medelst ett svetsdon i form av ett svetsverktyg 12 och en roterande spindel 13.

Svetsverktyget utgörs, se fig 2a, av en cylindrisk kropp 12a samt en med denna kropp förbunden cylindrisk tapp l2b med mindre omkrets än kroppen. Den cylindriska kroppens nedre del kommer härigenom att skjuta ut utanför tappens övre del. Kroppens nedre del kommer i det följande att kallas för skuldra och som visas i denna figur anligger skuldran i svetsverktygets normalläge mot panelens 3 och profilens 2 ovansidor. Svetsverktygets kropp och tapp kan exempelvis vara utformade i enlighet med någon av de 508 231 i 8 10 15 20 25 30 35 Autföringsformer som visas i WO93/10935 eller i WO95/26254. Den övre delen av kroppen l2a är förbunden med den roterande spindeln 13, som drivs av en icke visad drivenhet, såsom en drivmotor. Spindeln uppbärs i sin tur av en löpare 14 medelst ett höjdinställningsdon 60.

Löparen 14 utgörs av en övre del l4a och en nedre del l4b, varvid den övre delen är så förbunden med den nedre delen att den är förskjutbar i sidled i förhållande till denna. Löparen förflyttas längs arbetsstyckena 2 och 3 medelst en icke visad drivenhet. För att svetsverktyget skall placeras i samma läge i förhållande till arbets- styckenas fogkanter längs hela fogen är löparen 14 för- bunden med arbetsbordets 7 via två gejdskor l5a och 16a, som löper längs varsin på arbetsbordets stativ 7c be- fintlig ledskena l5b respektive l6b. Härigenom åstadkom- mes en rätlinjig rörelse i förhållande till arbetsbordet.

I fig 1 visas även ett distanselement 17, som är fast förbundet med hållare 18. Varje hållare är medelst en tryckcylinder 19 förflyttbar ifrån ett viloläge (heldraget), i vilket distanselementet är placerat på avstånd ifrån mothàllsskenan, till ett ingreppsläge (streckat), i vilket distanselementet är placerat ovanpå mothàllsskenan. Då distanselementet i detta läge sträcker sig utmed hela mothàllsskenan kommer antalet hållare att bestämmas av mothållsskenans längd, som här är ca 16 m, och är i det visade exemplet 6 stycken.

Höjdinställningsdonet 60 utgörs, såsom framgår av fig 2b, av en ej visad regulator, som reglerar spindelns inställning i höjdled i förhållande till löparens övre del l4a medelst en inställningsenhet 61. Denna kan exem- pelvis utgöras av en på spindeln monterad kuggstång 62 och ett pà den övre delen l4a monterat kuggdrev 63, som drivs av en här ej visad servomotor.

Som vidare framgår av fig 1 är ett mätdon 70 fast monterat på den övre delen av spindeln 13. Detta mätdon kan exempelvis utgöras av en laseravståndsmätare. En frihängande, fast mätbalk 71, som uppbärs av separata 10 15 20 25 30 35 9 508 231 stöd och sträcker sig ovanför hela arbetsbordet i dettas längdriktning, används som referenselement för mätdonet 70, som är placerat rakt under mätbalken. Genom successiv uppmätning av avståndet mellan mätdonet och den av frik- tionsomrörningssvetsningen opåverkade mätbalken under svetsningen erhålls således ett mått på spindelns och det med spindeln förbundna svetsverktygets ändrade läge i förhållande till arbetsbordets 7 ovansida i svetsdonets rörelseriktning. Med uttrycket successiv uppmätning avses här ett kontinuerligt eller intermittent mätförfarande.

Svetsverktygets lägesförändring i höjdled, som förorsakas av att de vid svetsningen involverade krafterna åstad- kommer en utböjning av svetsdonet, kan härigenom upp- mätas. Mätdonet 70 är hopkopplat med höjdinställnings- donets 60 regulator för vidareföring av den uppmätta avstàndsförändringen i form av en styrsignal till in- ställningsenheten 61. Härvid förutsättes att hela arbetsbordet inklusive maskinbordet kan göras helt styvt, så att det ej utböjs av ovannämnda krafter, utan intar samma läge under hela svetsoperationen. Den uppmätta förändringen av avståndet mellan mätdonet och mätbalken motsvarar således avstàndsförändringen mellan ytteränden av svetsverktygets tapp l2b och arbetsbordets ovansida.

I fig 3 är mätbalken 71 ej längre frihängande utan är stället anordnade i anslutning till mothàllsskenan 7b via ett antal hållare 72, som vid sina ena ände är fast förbundna med det ej helt styva maskinbordet 7a rakt under mothàllsskenan och vid sin andra ände är fast för- bundna med mätbalken. Mätdonet 70 är vid denna utförings- form monterat på höjdinställningdonet 60 rakt ovanför mätbalken. Mätbalken är tillverkad av ett vekt material och speglar härigenom mothàllsskenans utböjningar, som förorsakas av de vid svetsoperationen involverade kraf- terna. Genom att mäta avstàndsförändringen i förhållande till mätbalken uppmäter mätdonet således den totala för- ändringen av avstàndet mellan ytteränden av svetsverk- tygets tapp l2b och arbetsbordet ovansida, som uppkommer 508 231 ' 10 10 15 20 25 30 35 under svetsningen beroende på utböjning såväl av svets- donet som av arbetsbordet.

I fig 4 har mätbalken utbytts mot en mätvagn 73, som förflyttas utmed arbetsbordet längs en på arbetsbordets stativ 7c fast monterad ledskena 74. Denna ledskena är monterad parallellt med löparens ledskenor l5b och l6b.

Mätvagnen förflyttas medelst samma drivenhet som löparen i den genom svetsningen bildade svetsfogens längdriktning och är placerad framför denna i svetsdonets rörelserikt- ning. Mätdonet 70 uppbärs av mätvagnen 73 och uppmäter avstàndsförändringen i förhållande till ett referensele- ment i form av en platta 75, som är fast monterad på spindeln 13. Då mätvagnen är placerad på arbetsbordets styva stativ kommer mätvagnen ej att uppta de under svetsningen uppkomna utböjningarna av maskinbordet och uppmäter således i princip bara svetsdonets utböjning.

Precis som för utföringsformen enligt fig l förutsättes här att även maskinbordet kan göras helt styvt.

I fig 5 förflyttas mätvagnen istället längs en vek ledskena 76, ett antal armar 77. som är ansluten till maskinbordet 7a medelst Varje arm är vid sin ena ände fast förbunden med maskinbordet 7a rakt under mothållsskenan 76 och är vid sin andra ände fast förbunden med ledskenan 76. spegla mothållsskenans utböjning. Liksom för utförings- Ledskenan och därigenom mätvagnen kommer således att formen enligt fig 3 uppmäter mätdonet 70 härvid den tota- la förändring av avståndet mellan ytteränden av svets- verktygets tapp 12b och mothållsskenans ovansida som för- orsakas av ovanstående utböjningar.

I Fig 6 visas en annan utföringsform där spindeln 13 och det med spindeln fast förbundna svetsverktyget l2 är flytande, dvs svetsdonets läge i höjdled bestäms av ut- seendet på aluminiumpanelens 3 och aluminiumprofilens 2 ovansidor. Mätdonet utgörs härvid av en enhet för succes- siv registrering av avståndet mellan nämnda ovansidor och svetsverktygets l2 skuldra samt en tjockleksmätare 80, såsom en ultraljudsmätare. Tjockleksmätaren är monterad 10 15 20 25 30 35 11 508 231 på den nedre delen av spindeln 13 och är liksom enheten placerad framför denna i svetsdonets rörelseriktning.

Enheten utgörs här av ett med höjdinställningsdonet 60 förbundet registreringsorgan i form av en styrrulle 81, som följer arbetsstyckenas ovansidor pà ömse sidor om fogen och strävar efter att åstadkomma att svetsverk- tygskroppens l2a skuldra under hela svetsningen anligger mot dessa ovansidor. Om arbetsbordet utböjs av de vid svetsningen involverade krafterna registreras detta av styrrullen och svetsverktygets läge justeras sedan i förhållande till detta medelst höjdinställningsdonet 60 så att skuldran kontinuerligt anligger mot arbetsstycke- nas ovansidor. Då även arbetsstyckenas tjocklek kan variera innebär detta att avståndet mellan ytteränden av svetsverktygets tapp 12b och mothàllsskenans 7b ovansida kommer att variera om svetsverktygets läge bara regleras med styrrullen. För att undvika detta uppmäts tjockleken successivt medelst tjockleksmätaren 80, som liksom styr- rullen skickar signaler till höjdinställningdonets regu- lator 61. Regulatorn styr sedan utifrån dessa signaler svetsdonets läge medelst inställningsenheten 62, så att avståndet mellan tappens ytterände och mothållsskenans ovansida håller sig inom det önskvärda avståndsinter- vallet, som exempelvis ligger kring 0,2 mm i 0,1 mm för en aluminiumlegeringen av typ 5083. Detta innebär att kroppens l2a skuldra ej anligger mot arbetsstyckenas ovansidor under hela svetsoperationen om tjockleken varierar.

I fig 7 visas slutligen en helt annan utföringsform där svetsverktyget 12 och spindeln 13 uppbärs av en svetsvagn 90, som löper längs två ovanför arbetsbordet anordnad balkar 91, 92, medelst en mellanliggande balk 93. Som vidare framgår av som är förbundna med varandra figuren är fastspänningdonens 5 och 6 tryckcylindrar 10 respektive ll också uppburna av balkarna 91 respektive 92. I detta fall utgörs tjockleksmätaren och enheten för successiv uppmätning av avståndsförändringarna mellan 508 10 15 25 30 35 231 ' H svetsverktygets 12 nedre ände och arbetsstyckenas 2, 3 ovansidor av ett gemensamt mätorgan i form av ett antal lägesgivare 94, 95, som är anordnade i anslutning till tryckcylindrarnas kolvstänger. Antalet lägesgívare beror på den krävda mätprecisionen och kan variera ifrån två per anläggning till en per tryckcylinder. Kalibrerings- mätning direkt mot mothållets ovansida, dvs utan arbets- stycken, är härvid grunden för uppmätningen av ovannämnda avstàndsförändringar. Lägesgivarna vidarebefodrar de upp- mätta avståndsförändringarna till mellan svetsvagnen 90 och balkarna 91 och 92 anordnade höjdinställningsdon 96 respektive 97 av den typ som visas i fig 2b.

Då ett visst antal aluminiumprofiler skall samman- svetsas för bildandet av en aluminiumpanel av önskad storlek spänns först två aluminiumprofiler fast i anlägg- ningen 1 medelst fastspänningdonen 5, 6, så att luft- spalten mellan profilernas mot varandra vända ändkanter ej överstiger den storlek vid vilken en undermålig svets bildas. Som framgår av fig 2a är spalten placerad mittfor mothållsskenans 7b centrumlinje c. Härefter startas svetsoperationen genom att svetsverktyget bringas rotera med en viss hastighet samtidigt som det förflyttas längs spalten med en förutbestämd hastighet. Som beskrivits inledningsvis kommer profilernas ändkanter att plastice- ras av det härigenom bildade friktionsvärmet samtidigt som de pressas samman. De vid svetsningen involverade krafterna, som exempelvis de presskrafter som alstras av fastspänningsdonen, kommer härvid att åstadkomma en ut- böjning av anläggningens komponenter, såsom dess svetsdon och/eller dess arbetsbord. Arbetsstyckenas tjocklek kan dessutom variera. För att trots detta erhålla ett i för- hållande till de ingående arbetsstyckenas dimensioner mycket litet, väsentligen konstant, avstånd mellan ytter- änden på svetsverktygets tapp och mothållsskenans ovan- sida uppmäts dessa avstàndsförändringar medelst något av de i figurerna visade mätdonen, som alla är belägna framför svetsverktyget i svetsdonets rörelseriktning, men 10 15 20 25 30 35 13 508 231 i dettas omedelbara närhet, för att de uppmätta värdena skall bli så exakta som möjligt för erhållande av ett mätfel klart understigande ovannämnda toleransintervall.

Dessa mätvärden vidarebodras sedan till höjdinställnings- donets regulator, som via inställningsenheten inställer svetsdonet så att ett önskvärt optimalt avstånd till arbetsbordet ovansida erhålls längs hela fogen under hela svetsoperationen.

Efter det att den bildade svetsfogen stelnat bildas härigenom en homogen svetsfog med hög hållfasthet. När svetsverktyget 12 har förts längs hela fogen och den enskilda svetsoperationen sålunda har avslutats aktiveras tryckcylindrarna 10 och ll, så att fastspänningsdonen 5 respektive 6 deaktiveras. Härigenom frigörs den härvid bildade aluminiumpanelen 3 ifrån arbetsbordet 7 och fram- matas medelst kedjetransportören 4 åt vänster i fig l en sträcka motsvarande bredden av en aluminiumprofil, så att panelen kan hopsvetsas på ovannämnda sätt med en ny aluminiumprofil 2, som inmatas medelst inmatningsdon 40.

Uppfinningen är givetvis ej begränsad till ovan- stående utföringsformer utan kan modifieras på en mängd sätt inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis kan mätdonet 70 enligt fig 1 eller 3 vara monterat på den övre delen l4a av löparen istället för på spindeln 13.

Exempelvis kan mätdonet 70 utgöras av en laseravstànds- mätare, som är monterad direkt pà spindeln 13 och succes- sivt under svetsoperationen uppmäter avståndet i höjdled mellan svetsverktygets 12 nedre ände och mothållsskenans 7b ovansida. Laserstràlen skickas härvid genom luftspal- ten mellan arbetsstyckena eller i de fall luftspalten är väldigt smal genom speciella mätuttag längs fogen mellan arbetsstyckena. Istället för att låta enheten enligt fig 6 utgöras av en registreringsorgan kan den istället ut- göras av ett mätorgan i form av en på spindeln 13 monte- rad laseravstàndsmätare. Tjockleksmätningen kan även utföras före själva svetsprocessen genom att aluminium- profilens tjocklek uppmäts medelst ett vid inmatnings- 508 10 15 231 M donet 40 anordnat elektroniskt skjutmått före själva inmatningen till svetsdonet. Naturligtvis kan svetsvagnen och fastspänningsdonen, enligt fig 7, vara uppburna av olika balkar istället för av samma balkar, varvid tjock- leksmätaren och mätenheten dà måste utgöras av tvà sepa- rata mätorgan. Istället för att de triangulära press- elementen pressas till ingrepp med respektive arbets- stycke 2 respektive 3 medelst en tryckcylinder 10 res- pektive 11 kan de pressas till ingrepp med dessa medelst tryckrullar. Anläggningen kan naturligtvis användas för ihopsvetsning av arbetsstycken av andra metaller eller metallegeringar än av aluminium, såsom exempelvis titan eller stàl. Vanligtvis används denna anläggning för ihop- svetsning av två arbetsstycken, såsom en halvfärdig aluminiumpanel och en ny aluminiumprofil, men den kan även användas för att reparera en spricka i ett arbets- stycke, sàsom en färdig aluminiumpanel.

Claims (19)

lO 15 20 25 30 35 15 508 231 PATENTKRAV

1. Anläggning (1) för friktionsomrörningssvetsning, innefattande ett svetsdon (12, 13), ett arbetsbord (7) för uppbärning av de arbetsstycken (2, 3) arbetsstycke som skall svetsas samt minst ett fastspän- respektive det ningsdon (5, 6) för fastspänning av arbetsstyckena mot varandra och/eller mot arbetsbordet respektive arbetsstycket mot arbetsbordet under svetsningen, k ä n - av att den även innefattar en anordning för reglering av svetsdonets (12, 13) höjdled i förhållande till arbetsbordet (7) svetsdonets rörelse i den genom svetsningen bildade n e t e c k n a d läge i under svetsfogens längdriktning för erhållande av ett optimalt avstånd mellan arbetsbordet och svetsdonet. k ä n n e t e c k n a d (70; 80, 81; 95, 94) för uppmätning av avståndsförändringar i höjdled (12, 13) och arbetsbordet (7) ett höjdinställningsdon (60: 96, 97) svetsdonets läge i förhållande till arbetsbordet som

2. Anläggning enligt krav 1, av att nämnda anordning utgörs av ett mätdon mellan svetsdonet samt av för inställning av funktion av ovannämnda avståndsförändringar.

3. Anläggning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att mätdonet (70) är anordnat att uppmäta nämnda avstàndsförändringar genom uppmätning av avståndet mellan svetsdonet (12, 13) och en mätbalk (71), som varken är (7a). k ä n n e t e c k n a d förbunden med svetsdonet eller arbetsbordet

4. Anläggning enligt krav 2, av att mätdonet (70) avstàndsförändringar genom uppmätning av avståndet mellan svetsdonet (12, 13) och en mätbalk (71), förbunden med arbetsbordet (7a).

5. Anläggning enligt krav 2, är anordnat att uppmäta nämnda som endast är k ä n n e t e c k n a d av att mätdonet (70) uppbärs av en rörlig mätvagn (73), som är förbunden med ett i princip styvt arbetsbord (7c), och är anordnat att uppmäta nämnda avstándsförändringar 508 231 ' 16 10 15 20 25 30 35 genom uppmätning av avståndet till ett pá svetsdonet (12, 13) anordnat referenselement (75).

6. Anläggning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att mätdonet (70) uppbärs av en rörlig mätvagn (73), som är förbunden med ett ej helt styvt arbetsbord (7a), och är anordnat att uppmäta nämnda avständsförändringar genom uppmätning av avståndet till ett på svetsdonet (12, 13) (75).

7. Anläggning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d anordnat referenselement av att mätdonet (70) är anordnat att uppmäta nämnda av- stàndsförändringar genom successiv uppmätning av avstånd- et i höjdled mellan svetsdonet (12, 13) och arbetsbordet (7).

8. Anläggning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att mätdonet (70) utgörs av en på svetsdonet (12, 13) monterad laseravstàndsmätare.

9. Anläggning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att mätdonet (80, 81) är anordnat att uppmäta nämnda avståndsförändringar genom uppmätning av arbets- styckenas/-ets (2, 3) tjockleksförändringar i nämnda längdriktning i kombination med under svetsningen upp- komna avstàndsförändringar i höjdled mellan svetsdonet (12, 13) och arbetsstyckena/-et.

10. Anläggning enligt krav 9, k ä n n e t e c k - n a d av att mätdonet utgörs av en tjockleksmätare (80) samt en enhet (81) för successiv uppmätning och/eller registrering av avstàndsförändringarna mellan svetsdonet (12, 13) och arbetsstyckena/-et (2, 3).

11. Anläggning enligt krav 10, k ä n n e t e c k - av tjockleksmätaren (80) är anordnad i anslutning till svetsdonet (12, 13).

12. Anläggning enligt krav 11, k ä n n e t e c k - n a d n a d av att tjockleksmätaren utgörs av en ultraljuds- mätare (80).

13. Anläggning enligt krav 10, k ä n n e t e c k - av att tjockleksmätaren är anordnad skild fràn (12, 13). n a d svetsdonet 10 15 20 25 17 508 231

14. Anläggning enligt något av krav 10 - 13, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda enhet utgörs av (12, 13) laseravstándsmätare. ett på svetsdonet monterat mätorgan, såsom en

15. Anläggning enligt något av krav 10 - 13, av att nämnda enheten utgörs av ett med höjdinställningsdonet (60) (81), som är anordnat att under svetsningen följa arbetsstyckenas (2, 3) k ä n n e t e c k n a d förbundet registrer- ingsorgan ovansidor respektive arbets- styckets ovansida.

16. Anläggning enligt krav 15, k ä n n e t e c k - n a d av att registreringsorganet utgörs av en styrrulle (81).

17. Anläggning enligt något av krav 9 - 16, k ä n n e t e c k n a d av att mätdonet (94, 95) är förbundet med ovannämnda fastspänningsdon (5, 6).

18. Anläggning enligt krav 17, k ä n n e t e c k - n a d av att fastspänningsdonet (5, 6) och svetsdonet (12, 13) bärorgan är anordnade att vara uppburna av ett gemensamt (91, 92, enheten utgörs av ett gemensamt mätorgan, lägesgivare (94, 95).

19. Anläggning enligt något av föregående krav, 93), varvid tjockleksmätaren och nämnda såsom minst en k ä n n e t e c k n a d av att nämnda anordning reglerar (12, 13) ovansida. svetsdonets läge i förhållande till arbets- bordets (7)