專利名稱：用于連接金屬帶的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特別是在一個(gè)帶處理設(shè)備的入口區(qū)域中用于連接一個(gè)第一金屬
帶的帶末端與一個(gè)第二金屬帶的帶始端的方法以及裝置，其中，所述帶末端和所述帶始端 在形成重疊的情況下上下疊置地定位并且在重疊的區(qū)域中在多個(gè)焊接點(diǎn)上相互焊接。
背景技術(shù)：
在帶處理設(shè)備(它也被稱為帶處理生產(chǎn)線)中，通常情況下巻成捆(Coils)的金 屬帶在入口區(qū)域中被展開，然后經(jīng)過一個(gè)或者多個(gè)處理站，并且必要時(shí)在出口區(qū)域中再被 巻起，或者也可選地被切成塊。為了所述帶不必不斷重新穿入，將一個(gè)新帶的帶始端與上一 個(gè)帶的帶末端相連。這方面在實(shí)踐中已知的是，金屬帶通過焊接彼此相連。
在不同的金屬帶類型和特別是由鋁合金制成的金屬帶上，焊接在實(shí)踐中經(jīng)常造成 問題。例如在鋁合金上電接觸點(diǎn)焊造成形成尖端的問題。此外存在電極被粘在帶上的危險(xiǎn)， 并且由于分路，在兩個(gè)相鄰的焊接點(diǎn)之間的最小距離是必要的。 一些合金完全不能借助于 電接觸點(diǎn)焊焊接。類似地適用于滾焊，其在鋁合金上同樣具有形成尖端的問題，并且此外具 有弱的焊縫質(zhì)量。在接觸摩擦焊接時(shí)也得出不好的焊縫質(zhì)量，特別是當(dāng)帶的厚度微小時(shí)。
由于上述原因，可選的是必要時(shí)采用沖壓連接用于焊接，它也被稱為縫合，并且通 常情況下可以在直到約6mm的帶厚時(shí)使用。實(shí)際情況是在此頻繁出問題，即在沖壓過程中 產(chǎn)生由沖壓工具的切縫決定的毛邊，或者產(chǎn)生還與帶松散或略微相連的微小毛剌。在帶通 過一個(gè)帶處理生產(chǎn)線期間，并且在此帶處理生產(chǎn)線循環(huán)運(yùn)行，毛邊或者小毛剌可能折斷，并 且粘留在帶處理生產(chǎn)線的滾子上，特別是當(dāng)涉及到塑料涂層的滾子時(shí)。為了避免這種情況， 基本上已知的是，沖壓連接借助于粘合帶脫膠(參見例如DE 10 2005 037 182 Al)。此外 在實(shí)踐中也使用粘合連接，但是通常情況下只在最大帶厚為lmm時(shí)使用。當(dāng)帶厚較大時(shí)存 在以下的危險(xiǎn)，即在帶處理生產(chǎn)線中粘合縫在繞滾子運(yùn)行時(shí)由于帶的抗彎剛度被剝裂。
最后，在DE 697 14 104 T2中已知的一種點(diǎn)焊頭，該點(diǎn)焊頭用于一種捆扎機(jī) (Umreifungsmaschine)，其中在一個(gè)這樣捆扎機(jī)中，例如一個(gè)鋼帶巻、一個(gè)線材巻、一組管 或桿、或者、或者一堆板通過鋼帶捆扎。這樣的鋼帶重疊的區(qū)段可以通過點(diǎn)焊相互連接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于的目的是，提供一種用于特別是在開始所述類型的帶處理設(shè)備的入口 區(qū)域中通過焊接而連接金屬帶的方法，該方法可普遍使用于各種金屬合金，并且特別是可 使用在鋁或者鋁合金上，并且特別是可以不形成干擾毛邊地實(shí)現(xiàn)。 為了解決該目的，本發(fā)明教導(dǎo)用于特別是在一個(gè)帶處理設(shè)備的入口區(qū)域中將一個(gè) 第一金屬帶的帶末端與一個(gè)第二金屬帶的帶始端相連的同類型的方法，即用于連接帶的 焊接點(diǎn)通過摩擦點(diǎn)焊設(shè)立。在摩擦點(diǎn)焊時(shí)建立一個(gè)點(diǎn)狀的焊接，而無需添加材料。材料的塑 化通過一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的焊接工具的摩擦熱量生成，該焊接工具以規(guī)定的壓力在金屬帶上工作， 并且壓入金屬帶中，以便造成金屬帶的材料的混合?？梢允褂靡环N常規(guī)的摩擦點(diǎn)焊方法，在此一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的工具、例如一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的銷在帶上工作。特別優(yōu)選的是，采用焊頭通過摩擦點(diǎn)焊 設(shè)立所述焊接點(diǎn)，該焊頭具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的銷或者銷狀凸部并且具有一個(gè)環(huán)繞銷或者銷狀凸 部的轉(zhuǎn)動(dòng)的套筒，其中銷和/或套筒通過轉(zhuǎn)動(dòng)和由此生成的摩擦熱量局部塑化所述帶末端 和所述帶始端，其中銷和套筒在焊接期間至少暫時(shí)地在軸向上沿相反方向彼此相對(duì)移動(dòng)。 這種摩擦點(diǎn)焊的技術(shù)是基本上已知的(參見例如DE 199 55 737 B4)。在這個(gè)使用轉(zhuǎn)動(dòng)的 銷和/或轉(zhuǎn)動(dòng)的套筒的摩擦點(diǎn)焊的優(yōu)選使用的變型上，該銷和/或套筒在軸向方向上反向 地運(yùn)動(dòng)，并且在此銷和/或套筒壓入到金屬帶中，避免了排出的材料不受控制地流出到周 圍環(huán)境中，并且因此不再被用于實(shí)施連接。全部塑化的材料構(gòu)成焊接。例如設(shè)置為，即轉(zhuǎn)動(dòng) 的銷壓入金屬帶，并且同時(shí)環(huán)繞銷的套筒被抽回，以便被排出的材料保持在銷的鄰近環(huán)境 中。如果達(dá)到所希望的軸向壓入深度，則銷狀凸部移動(dòng)回到初始位置中，并且同時(shí)套筒沿相 反方向運(yùn)動(dòng)，以便材料完全被壓回。反之也存在可能性，即首先套筒被壓入工件或帶中，并 且抽出銷。始終保證首先在一個(gè)第一處理過程步驟中為排出的材料提供了足夠的空間，并 且然后在一個(gè)第二過程步驟中以與銷和套筒相反的運(yùn)動(dòng)方向?qū)⒉牧蠅夯氐浇雍蠀^(qū)域中而 形成焊接。這個(gè)實(shí)際情況的特殊意義是，通過該方法能實(shí)現(xiàn)在不同的金屬合金處和特別是 也在鋁合金處的可靠的焊接。在此不形成毛邊或者形成不值一提的毛邊，以便形成出色的 表面，該表面特別是在穿過帶處理設(shè)備時(shí)不造成干擾。因此已知的摩擦點(diǎn)焊的應(yīng)用在金屬 帶的帶末端連接過程中在本發(fā)明的范圍內(nèi)帶來特殊意義。令人預(yù)想不到的是，帶連接生成 高的質(zhì)量和高的強(qiáng)度，這也滿足了帶處理設(shè)備中的高的要求。
下面解釋本發(fā)明的有利的改進(jìn)構(gòu)造 優(yōu)選是同時(shí)和/或先后設(shè)立多個(gè)橫向于帶運(yùn)行方向地相互間隔的焊接點(diǎn)而形成 一個(gè)延伸在帶寬上的焊接點(diǎn)列。通常情況下帶寬大于500mm，優(yōu)選是大于1000mm、例如大于 1500mm。 一個(gè)焊接點(diǎn)列的兩個(gè)相鄰的焊接點(diǎn)的距離可以是例如20mm到100mm、優(yōu)選是30mm 到70mm。總共實(shí)現(xiàn)沿(幾乎)全部帶寬上的出色的連接。在此可以適宜的是，當(dāng)一個(gè)焊接 點(diǎn)列的兩個(gè)相鄰的焊接點(diǎn)的距離從帶的中心朝一側(cè)帶邊緣或者到兩側(cè)帶邊緣增加。因此在 給定的焊接時(shí)間中優(yōu)化了連接的強(qiáng)度。但是本發(fā)明也包括兩個(gè)相鄰的焊接點(diǎn)的距離在帶寬 上是恒定的實(shí)施形式。 帶連接還可以通過以下措施被優(yōu)化，即在帶的運(yùn)行方向上依次地錯(cuò)開地設(shè)立多個(gè) 焊接點(diǎn)或者特別是具有相應(yīng)多個(gè)焊接點(diǎn)的多個(gè)焊接點(diǎn)列。 基本上存在以下可能性，即帶連接通過一個(gè)唯一的焊頭建立。然后可適宜的是，該 焊頭橫向于帶運(yùn)行方向和/或沿著帶運(yùn)行方向地移動(dòng)，以便依次設(shè)立多個(gè)焊接點(diǎn)。但是優(yōu) 選是通過多個(gè)橫向于帶運(yùn)行方向地分布的焊頭同時(shí)設(shè)立多個(gè)焊接點(diǎn)，以便減少總的焊接時(shí) 間。但是在這樣的實(shí)施形式中也適宜的是，該焊頭可橫向于帶運(yùn)行方向和/或沿著帶運(yùn)行 方向地移動(dòng)，以便能夠建立具有比焊頭更多的焊接點(diǎn)的帶連接。如果涉及到例如2000mm的 帶寬，并且焊接點(diǎn)的距離設(shè)定為例如50mm，則設(shè)立40個(gè)焊接點(diǎn)。當(dāng)采用僅僅一個(gè)焊頭工作 時(shí)，在例如5秒的單獨(dú)的焊接時(shí)間的情況下得出200秒的總焊接時(shí)間。如果代替它采用5 個(gè)焊頭工作，則總焊接時(shí)間減少到40秒。 始終有利的是，帶末端和/或帶始端在焊接期間借助于一個(gè)或者多個(gè)夾緊裝置或 帶夾緊裝置固定?；旧洗嬖谝韵驴赡苄?，即通過一個(gè)唯一的帶夾緊裝置工作，該帶夾緊 裝置被設(shè)置在重疊區(qū)域中，并且同時(shí)固定第一金屬帶的帶末端和第二金屬帶的帶始端。但是特別有利的建議是，本發(fā)明使用至少兩個(gè)帶夾緊裝置、即一個(gè)入口側(cè)的帶夾緊裝置和一 個(gè)出口側(cè)的帶夾緊裝置。在此，所述入口側(cè)的帶夾緊裝置優(yōu)選是以一個(gè)預(yù)先給定的量設(shè)置 在焊頭前面。它優(yōu)選是僅固定第二金屬帶的帶始端。所述出口側(cè)的帶夾緊裝置可以大約設(shè) 置在焊頭的區(qū)域中，并且既固定第一金屬帶的帶末端也固定第二金屬帶的帶始端。在此有 利的是，第二金屬帶的帶始端可相對(duì)于第一金屬帶的帶末端橫向于帶運(yùn)行方向地定位，以 便帶始端可優(yōu)選相對(duì)于帶末端對(duì)中。另外本發(fā)明在一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)構(gòu)造中建議，第二金屬 帶的帶始端可通過一個(gè)可橫向于帶運(yùn)行方向地移動(dòng)的夾緊裝置定位。還存在可選或者補(bǔ)充 的可能性，即通過一個(gè)出口側(cè)的帶夾緊裝置，它只固定第一帶的帶末端，該帶末端相對(duì)于帶 始端定位，例如對(duì)中。此外本發(fā)明也包括沒有帶夾緊裝置的實(shí)施形式。 此外可以適宜的是，在焊接前粘著地相互連接帶末端和帶始端，例如相互粘合。因 此可以生成例如一個(gè)特別緊密的焊縫，以便避免濕氣滲入到帶處理線路中。此外必要時(shí)可 以通過粘合減少焊接點(diǎn)的數(shù)目，而減少連接的強(qiáng)度。 基本上在本發(fā)明的范圍中存在以下可能性，在重疊區(qū)域中將第二金屬帶的帶始端 放置在第一金屬帶的帶末端上；或者反之，將第一金屬帶的帶末端放置在第二金屬帶的帶 始端上。假如第一金屬帶和第二金屬帶具有相同的厚度，并且由相同的材料組成，這兩種可 能性同樣均等地存在。假如特別是相互連接不同厚度的帶，基本上存在以下的可能性，厚度 較小的金屬帶安置在厚度較大的金屬帶上。但是本發(fā)明特別有利的建議，在帶的厚度不同 的情況下，較大厚度的金屬帶設(shè)置在朝向焊頭的一側(cè)上，例如放置在較小厚度的金屬帶的 上側(cè)。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)令人預(yù)想不到地得出，當(dāng)厚的帶末端位于上方時(shí)，連接的抗剪強(qiáng)度明顯增 高。因此該實(shí)施形式在本發(fā)明的范圍中具有特殊的意義。 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的改進(jìn)構(gòu)造中建議，在焊接之后通過磨削加工整平焊接點(diǎn)。 雖然按照本發(fā)明的焊接方法的特點(diǎn)在于形成一個(gè)非常微小的毛邊，并且也基本上已經(jīng)在焊 接過程中生成比較光滑的表面。但是表面質(zhì)量可以通過上述的磨削加工被進(jìn)一步改善。此 外可以適宜的是，被磨掉的顆粒(焊接毛邊)在磨削加工期間被移除，例如通過合適的抽吸 裝置。然后整體上達(dá)到具有特別高的表面質(zhì)量的特別堅(jiān)固的帶連接，該表面質(zhì)量也滿足了 高要求?？蛇x地或者補(bǔ)充地，存在以下可能性，即帶連接的區(qū)域和因此焊接點(diǎn)借助于粘合帶 粘合，則如其例如在文獻(xiàn)DE 10 2005 037 182 Al中描述的一樣。帶連接的上側(cè)和/或下 側(cè)可以優(yōu)選借助于各一個(gè)粘合帶區(qū)段貼蓋。然后特別是當(dāng)放棄磨削加工時(shí)，提供一個(gè)這樣 的方法。但是基本上也可以粘合帶連接，在它進(jìn)行磨削加工之前。 本發(fā)明的主題也在于一種按照上述類型的方法例如帶處理設(shè)備的入口區(qū)域中用 于連接一個(gè)第一金屬帶的帶末端和一個(gè)第二金屬帶的帶始端的(焊接)裝置。這樣的裝置 具有至少一個(gè)(機(jī)器)機(jī)架，其具有至少一個(gè)橫向于帶運(yùn)行方向地跨過金屬帶的橫梁，在該 橫梁上設(shè)置至少一個(gè)摩擦點(diǎn)焊頭。該摩擦點(diǎn)焊頭具有至少一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)地驅(qū)動(dòng)的銷或者銷狀凸 部，并且具有至少一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)地驅(qū)動(dòng)的套筒，其中銷和套筒可沿軸向相反方向彼此相對(duì)移動(dòng)， 其中焊頭具有至少一個(gè)調(diào)整驅(qū)動(dòng)裝置，該調(diào)整驅(qū)動(dòng)裝置用于相對(duì)于帶調(diào)整焊頭以及必要時(shí) 用于軸向移動(dòng)銷和/或套筒。就這點(diǎn)而言可以追溯到已知類型的摩擦點(diǎn)焊頭(參見例如DE 199 55 737 B4)。 為了實(shí)現(xiàn)已經(jīng)在開始所述的帶的固定，按照本發(fā)明的裝置優(yōu)選具有至少一個(gè)出口 側(cè)的帶夾緊裝置，用于固定至少第一金屬帶的帶末端，和/或具有至少一個(gè)入口側(cè)的帶夾
6緊裝置，用于固定至少第二金屬帶的帶始端。這樣的帶夾緊裝置與一個(gè)或者多個(gè)操作元件 或者操作驅(qū)動(dòng)裝置相連，該帶夾緊裝置在已知的方式中可以構(gòu)建為夾緊鉗口或者具有一個(gè) 夾緊鉗口 。就這點(diǎn)而言可以例如涉及液壓的和/或氣壓的缸活塞裝置或者也可以涉及電動(dòng) 的驅(qū)動(dòng)裝置。 焊接裝置優(yōu)選具有至少一個(gè)高度調(diào)節(jié)裝置，該高度調(diào)節(jié)裝置用于提升和降低具有 固定在其上的焊頭的的橫梁，和/或用于提升和降低在橫梁上的(單獨(dú)的)焊頭。該高度調(diào) 節(jié)裝置具有相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置或者構(gòu)造為驅(qū)動(dòng)裝置，例如構(gòu)造為缸活塞裝置，例如液壓或者 氣動(dòng)的缸活塞裝置。因此在本發(fā)明的范圍中，即所有焊頭與例如橫梁共同提升和降低。但 是優(yōu)選是固定在橫梁上的焊頭也可單獨(dú)地提升和降低。焊頭的提升和降低首先用于將焊頭 從基本位置中移動(dòng)到用于焊接的準(zhǔn)備位置中。在基本位置中，該焊頭間隔運(yùn)行帶足夠的距 離設(shè)置，例如在運(yùn)行帶的上方至少100mm。在該基本位置中，帶在正常運(yùn)行中穿過焊接裝置 (向下牽引)。 一旦要生成焊接，則焊頭借助于高度調(diào)節(jié)裝置或者多個(gè)高度調(diào)節(jié)裝置下降， 并且下降到一個(gè)用于焊接的準(zhǔn)備位置中，該準(zhǔn)備位置可以設(shè)置在帶末端上的例如20mm處。 或者通過可提升和降低的橫梁或者通過單獨(dú)的可提升或降低的焊頭而位置調(diào)節(jié)或位移調(diào) 節(jié)地進(jìn)行定位。然后在已知的方式中，為了焊接，焊頭或者焊頭的組件(銷/套筒)力調(diào)節(jié) 地通過必要時(shí)額外的驅(qū)動(dòng)裝置而移動(dòng)。在進(jìn)行調(diào)整過程覆蓋的路程在一個(gè)小于30mm，例如 Omm到25mm的數(shù)量級(jí)中。 按照本發(fā)明的另一建議，該裝置具有多個(gè)焊頭，它們橫向于帶運(yùn)行方向地分布在 橫梁上。如上所述，因此對(duì)于總帶寬可減少用于制造整個(gè)帶連接所需要的時(shí)間，因?yàn)槎鄠€(gè)焊 點(diǎn)可同時(shí)被引入。基本上存在以下可能性，在總帶寬上分布大量焊頭，以便可以在一個(gè)唯一 的焊接過程中形成整個(gè)帶連接。此外在通常情況下需要相對(duì)多的焊頭。由于這個(gè)原因，本 發(fā)明在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施形式中建議，在橫梁上設(shè)置多個(gè)焊頭，但是這些焊頭或者可共同在 橫梁上移動(dòng)，或者可相對(duì)橫梁共同移動(dòng)。為此再設(shè)有一個(gè)合適的驅(qū)動(dòng)裝置，該驅(qū)動(dòng)裝置可以 設(shè)計(jì)為例如電動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。 為了使帶能夠在連接區(qū)域中以簡(jiǎn)單的方式上下重疊地放置，本發(fā)明按照一個(gè)優(yōu)選 的改進(jìn)構(gòu)造建議，設(shè)置至少一個(gè)用于第二金屬帶的帶始端和/或用于第一金屬帶的帶末端 的提升裝置。這樣可以適宜的是，在焊頭之前設(shè)置一個(gè)用于第二金屬帶的帶始端的提升裝 置，以便第二金屬帶的帶始端可以放置在(在前的)第一金屬帶的帶末端上?？蛇x的或者補(bǔ) 充的可以設(shè)置一個(gè)(第二)提升裝置，它被設(shè)置在焊頭之后，并且通過它，能夠提升第一金 屬帶的帶末端，以便它可以放置在(在后的)第二金屬帶的帶始端上。該提升裝置可以設(shè) 計(jì)為可提升的或者可擺動(dòng)的轉(zhuǎn)送臺(tái)，它可以集成在基座或基臺(tái)上。以這種方式非常柔性地 存在以下可能性，可選地規(guī)定，在該構(gòu)造中金屬帶應(yīng)上下重疊地或者相互地定位。然后這可 以特別適宜的是，當(dāng)不同厚度的帶相互連接時(shí)。臺(tái)或者多個(gè)臺(tái)可以由一個(gè)彈簧元件或者多 個(gè)彈簧元件保持在基本位置中，并且通過一個(gè)或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置、例如缸活塞裝置來操作。
如上所述，設(shè)置一個(gè)或者多個(gè)帶夾緊裝置，例如一個(gè)入口側(cè)的帶夾緊裝置和一個(gè) 出口側(cè)的帶夾緊裝置。按照另一建議規(guī)定，優(yōu)選只固定第二帶的(入口側(cè)的)帶夾緊裝置可 橫向于帶運(yùn)行方向地借助于一個(gè)或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置移動(dòng)，以便特別是使第二金屬帶的帶始 端以一種望的方式相對(duì)于第一金屬帶的帶末端定位、例如對(duì)中?？蛇x地，也可以是出口側(cè)的 帶夾緊裝置可移動(dòng)，然后它優(yōu)選只固定第一帶，以便因此帶末端可以相對(duì)于帶始端被定位。
此外本發(fā)明建議，按照本發(fā)明的裝置具有至少一個(gè)磨削裝置，該磨削裝置包括至 少一個(gè)磨削頭，該磨削頭用于磨削加工焊接點(diǎn)。該磨削裝置也可以具有一個(gè)抽吸裝置。在 此可以適宜的是，分別給各一個(gè)焊頭配設(shè)一個(gè)磨削頭，其中磨削頭以一個(gè)預(yù)先給定的量橫 向于帶運(yùn)行方向地相對(duì)于各焊頭位錯(cuò)地設(shè)置。磨削頭相對(duì)于相配的焊頭的位錯(cuò)量是可調(diào)節(jié) 的，并且優(yōu)選大約等于待設(shè)置的各焊接點(diǎn)的間距。因此優(yōu)選使用磨削頭，它們垂直于帶連接 地工作，意即磨削頭的轉(zhuǎn)動(dòng)軸垂直于帶。然后抽吸裝置可以例如由一個(gè)同軸地包圍相應(yīng)磨 削頭的管構(gòu)造有一抽吸裝置，其中在管的末端側(cè)可以設(shè)置一個(gè)可安置在帶上的橡膠密封裝 置或者橡膠唇。因此在該實(shí)施形式上可優(yōu)選只設(shè)有焊接點(diǎn)并且因此形成毛剌的地方進(jìn)行磨 削加工。但是可選地也可應(yīng)用其他磨削裝置，例如磨削刷，其橫向于帶運(yùn)行方向地在帶連接 的區(qū)域上移動(dòng)。 此外按照本發(fā)明的裝置包括一個(gè)要求的驅(qū)動(dòng)裝置和一個(gè)合適的控制裝置、例如控 制電子設(shè)備裝備。此外合適的是，設(shè)有定位裝置或者定位測(cè)量裝置，它特別是探測(cè)帶始端和 帶末端，以便因此將帶停在希望的位置中。在此帶末端和帶始端的帶位置例如通過優(yōu)化的 測(cè)量裝置探測(cè)。在此可以不僅探測(cè)沿著帶運(yùn)行方向的位置，而是也探測(cè)橫向于帶運(yùn)行方向 的位置，以便特別是借助于上述的帶夾緊裝置實(shí)現(xiàn)帶始端相對(duì)于帶末端的定位、例如對(duì)中。
—旦不僅多個(gè)焊接點(diǎn)橫向于帶運(yùn)行方向位錯(cuò)地被設(shè)置，而且也要依次地位錯(cuò)地制 出多個(gè)焊接點(diǎn)或者焊接點(diǎn)列，可以適宜的是，焊接裝置或者機(jī)器機(jī)架(整體)可沿著帶運(yùn)行 方向移動(dòng)。此外該機(jī)器機(jī)架可以例如通過導(dǎo)向滾子或者類似的導(dǎo)向件在導(dǎo)軌中或在導(dǎo)軌上 導(dǎo)引。此外然后設(shè)置一個(gè)用于移動(dòng)的合適的驅(qū)動(dòng)裝置、例如液壓的缸活塞驅(qū)動(dòng)裝置。


下面借助于僅示出一個(gè)實(shí)施例的附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明。附圖中 圖1按照本發(fā)明的用于連接金屬帶的裝置的簡(jiǎn)化的側(cè)視圖； 圖2如圖1的主題的A向視圖； 圖3如圖1的主題的B向視圖的局部視圖； 圖4如圖1的主題的局部視圖X ; 圖5如圖1的主題的變型的實(shí)施形式； 圖6如圖5的主題的A向視圖； 圖7用于摩擦點(diǎn)焊的焊頭的簡(jiǎn)化的示意圖。
具體實(shí)施例方式
在圖中示出一個(gè)用于連接一個(gè)第一金屬帶1的帶末端la和一個(gè)第二金屬帶2的 帶始端2a的裝置。這樣的裝置優(yōu)選集成在一個(gè)帶處理設(shè)備的入口區(qū)域中。在這樣的帶處理 設(shè)備(它也被成為帶處理生產(chǎn)線)中，被巻成一捆(Coils)的金屬帶在入口區(qū)域中被展開， 隨后通過不同的處理站，并且在出口區(qū)域中再次被巻起，或者以其他方式繼續(xù)處理，例如被 切成金屬塊。因此不必不斷重新穿入金屬帶，一個(gè)新帶的帶始端2a與上一個(gè)帶的帶末端la 相連。這在本發(fā)明的范圍中通過焊接實(shí)現(xiàn)，通過帶末端la和帶始端2a在形成重疊的情況 下上下重疊地定位，并且在重疊區(qū)域中在多個(gè)焊接點(diǎn)上相互焊接。在焊接期間，帶位于靜止 位置中，意即帶的傳輸被停止。按照本發(fā)明，現(xiàn)在通過摩擦點(diǎn)焊設(shè)立焊接點(diǎn)。為此按照本發(fā)明的裝置具有一個(gè)機(jī)器機(jī)架3，該機(jī)器機(jī)架具有一個(gè)橫向于帶運(yùn)行方向R地跨過金屬帶的 橫梁4，在該橫梁上設(shè)置多個(gè)摩擦點(diǎn)焊頭5。這樣的摩擦點(diǎn)焊頭的工作原理是已知的。它借 助于圖7中的示意圖得出。每個(gè)摩擦點(diǎn)焊頭5具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)地驅(qū)動(dòng)的銷6或銷狀凸部，并 且具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)地驅(qū)動(dòng)的套筒7，其中該轉(zhuǎn)動(dòng)的套筒7被另一個(gè)不轉(zhuǎn)動(dòng)的套筒8包圍。銷6 和套筒7在軸向上沿相反方向彼此相對(duì)移動(dòng)。摩擦點(diǎn)焊基本上是已知的，并且例如在文獻(xiàn) DE 199 55 737 B4中被闡述。 橫梁4可橫向于帶運(yùn)行方向移動(dòng)地固定在機(jī)器機(jī)架3上，更確切地說橫梁4借助 于導(dǎo)向軌或者(水平的)直線導(dǎo)向裝置9和合適的驅(qū)動(dòng)裝置IO可橫向于帶運(yùn)行方向移動(dòng)， 該驅(qū)動(dòng)裝置在實(shí)施例中設(shè)計(jì)為電動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，它通過一個(gè)小齒輪在齒條11上工作。借助 于該驅(qū)動(dòng)裝置，橫梁4及設(shè)置在其上的焊頭5可橫向于帶運(yùn)行方向R地移動(dòng)，用于焊頭5的 適宜的定位。此外在圖2中可看出，即機(jī)器機(jī)架3是這樣設(shè)計(jì)的，即完整的橫梁4和焊頭5 可從生產(chǎn)線中移出，以便例如進(jìn)行工具更換。 為了將焊頭5從一個(gè)基本位置中移入一個(gè)準(zhǔn)備位置或者焊接位置中，焊頭可高度 調(diào)節(jié)地設(shè)置在橫梁4上。為此焊頭5固定在焊頭支架12上，其中焊頭支架12在適宜的導(dǎo)向 裝置上借助于相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置13可進(jìn)行高度調(diào)節(jié)。該驅(qū)動(dòng)裝置13在實(shí)施例中構(gòu)造為缸活 塞裝置、例如構(gòu)造為氣壓缸。在圖1中示出的(上方)基本位置中，簡(jiǎn)示的金屬帶可以自由 地穿過帶處理設(shè)備，該金屬帶在帶處理設(shè)備運(yùn)行期間被向下牽引。如果施設(shè)焊接連接，在不 再被向下牽引的帶定位之后，則焊頭通過驅(qū)動(dòng)裝置13下降到用于焊接過程的準(zhǔn)備位置中。 然后在焊接期間，如圖7所示，焊接裝置的焊頭本身或者它的組件(套筒、銷)力控制地借 助于調(diào)整驅(qū)動(dòng)裝置37移動(dòng)。因此設(shè)置其他適宜的驅(qū)動(dòng)裝置，特別是也設(shè)置用于套筒和/或 銷的轉(zhuǎn)動(dòng)，但是它們可以是已知的焊接裝置的構(gòu)件，并且就這點(diǎn)而言不再詳細(xì)闡述。在焊接 期間，帶(亦即帶末端和帶始端)在靜止位置中，并且不被牽引，意即它放置在焊接裝置的 運(yùn)行臺(tái)25上，其在焊接期間也能構(gòu)成焊頭的支座。 在本發(fā)明的范圍中也有特別重要的是，帶1、2在重疊區(qū)域中的適宜的固定和定 位。為此設(shè)有一個(gè)入口側(cè)的帶夾緊裝置14和一個(gè)出口側(cè)的帶夾緊裝置15。入口側(cè)的帶夾 緊裝置14在帶運(yùn)行方向上設(shè)置在焊頭5上游。它在圖1中簡(jiǎn)示出，并且在圖3中詳細(xì)示出。 入口側(cè)的帶夾緊裝置14具有一個(gè)上方的夾緊鉗口 16，該夾緊鉗口借助于一個(gè)夾緊驅(qū)動(dòng)裝 置17相對(duì)一個(gè)固定的夾緊鉗口 18工作。為此橫向于帶運(yùn)行方向地分布的鉗口 16垂直的 直線導(dǎo)向裝置19上導(dǎo)引。驅(qū)動(dòng)裝置17在實(shí)施形式中作為缸活塞裝置(例如液壓缸)連接 到鉗口16上。(在后的)第二帶2可以通過所述入口側(cè)的帶夾緊裝置14固定。為了第二 帶2的帶始端2a能夠相對(duì)于第一帶1的帶末端la定位、例如對(duì)中，帶夾緊裝置14在如圖 3的實(shí)施例中可橫向于帶運(yùn)行方向地移動(dòng)。為此所述的夾緊鉗口集成在一個(gè)機(jī)架20中，該 機(jī)架整體可通過一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置21在實(shí)施形式中作為液壓缸橫向于帶運(yùn)行方向地(在水平 方向上)移動(dòng)。為此該機(jī)架20在直線導(dǎo)向裝置22上導(dǎo)引(參見圖3)。
出口側(cè)的帶夾緊裝置15的構(gòu)造在實(shí)施例中與入口側(cè)的帶夾緊裝置14的構(gòu)造不 同。為此，特別是參照?qǐng)D1到圖4的相比較的視圖，其中帶夾緊裝置14在圖2中僅以虛線 簡(jiǎn)示。在附圖中可看出，出口側(cè)的帶夾緊裝置15直接設(shè)置在焊頭5的區(qū)域中，并且因此沿 著帶運(yùn)行方向R設(shè)置在焊頭5的高度上。因此該帶夾緊裝置15不只固定第一帶1的帶末 端la，而且也固定第二帶2的帶始端2a。該帶夾緊裝置15具有一個(gè)夾緊鉗口 23，其橫向于帶運(yùn)行方向R地跨過重疊區(qū)域，并且可通過兩個(gè)被設(shè)置在帶的兩側(cè)上的缸活塞裝置24操 作。為此缸活塞裝置24將夾緊鉗口23向下拉，以便帶固定在該裝置的運(yùn)行臺(tái)25上。因此 其將重疊的帶粘合到一起，避免了帶1、2在焊接過程期間彼此相對(duì)地移動(dòng)。在此，夾緊鉗口 23這樣地設(shè)計(jì)，即焊頭5可穿過夾緊鉗口 23的間隙26，以便以這種方式實(shí)現(xiàn)位于上方的 帶的帶表面的接觸并且因此設(shè)立焊接點(diǎn)P。因此保證帶夾緊裝置15自身不阻礙焊接過程， 并且還精確地保證帶1、2在焊接區(qū)域中的無障礙的固定。但是可選地，出口側(cè)的帶夾緊裝 置也可以這樣如入口側(cè)的帶夾緊裝置一樣地構(gòu)造，并且然后以一個(gè)預(yù)先給定的量設(shè)置在焊 接裝置之后。然后它僅粘合第一帶，以至于必要時(shí)存在以下可能性，即第一帶的帶末端相 對(duì)于第二帶的帶始端定位、例如對(duì)中。這個(gè)可能性在圖中未被示出。 帶1、2的彼此重疊或者帶始端和帶末端的彼此重疊在本發(fā)明的范圍中通過以下 措施實(shí)現(xiàn)，即在入口側(cè)設(shè)置一個(gè)提升裝置27，在實(shí)施形式中設(shè)置為提升臺(tái)或者轉(zhuǎn)送臺(tái)。補(bǔ) 充地，出口側(cè)設(shè)置一個(gè)提升裝置、例如提升臺(tái)28，該提升臺(tái)同樣構(gòu)造為轉(zhuǎn)送臺(tái)。該轉(zhuǎn)送臺(tái)集 成在運(yùn)行臺(tái)25的相應(yīng)的間隙中。它例如借助于彈力拉回到基本位置中，在該基本位置中， 它齊平地集成在臺(tái)表面中。該提升臺(tái)27、28克服彈簧力現(xiàn)在從臺(tái)平面(向上)移出，以便 提升各自的組件。為此在提升臺(tái)上連接相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置、例如氣壓缸29、30。此外為了定位 帶末端和帶始端，設(shè)置定位測(cè)量裝置31、32。這使得例如在在前運(yùn)行的第一帶的帶末端la 向前移動(dòng)并且定位在焊接機(jī)器中。精確的定位通過測(cè)量裝置31實(shí)現(xiàn)，該測(cè)量裝置可以光學(xué) 地工作，例如作為光柵(Lichtschranke)等。隨后現(xiàn)在可以提升轉(zhuǎn)送臺(tái)27。然后第二帶的 帶始端2a通過轉(zhuǎn)送臺(tái)向前移動(dòng)，并且因此提升到第一金屬帶的帶末端la之上。定位可以 再次通過測(cè)量裝置進(jìn)行。如果代替它帶始端2a放置在帶末端la之下，則它可以通過出口 側(cè)的臺(tái)28實(shí)現(xiàn)。 此外特別是在圖2中可看出，設(shè)有多個(gè)磨削裝置33，通過這些磨削裝置可以使焊 接點(diǎn)P整平。為此焊接裝置5配備有未被詳細(xì)示出的抽吸裝置。在此給每個(gè)焊頭5配設(shè)一 個(gè)磨削頭23，其中磨削頭33分別以一個(gè)預(yù)先給定的量V橫向于帶運(yùn)行方向相對(duì)于各焊頭5 位錯(cuò)地設(shè)置。優(yōu)選的是，磨削頭33相對(duì)于相配的焊頭5的位錯(cuò)量V大約等于待設(shè)立的各焊 接點(diǎn)的間距。因此圖2明確示出，在制出五個(gè)焊接點(diǎn)P后，在一個(gè)確定的位置中整個(gè)橫梁4 橫向于帶運(yùn)行方向地移動(dòng)一個(gè)確定的位移，其大約等于位錯(cuò)量V，以便隨后可以制出下一個(gè) 焊接點(diǎn)P，并且同時(shí)或者時(shí)間錯(cuò)開地磨削加工之前制出的焊接點(diǎn)P。 圖1到4涉及一個(gè)第一實(shí)施形式，在此優(yōu)選橫向于帶運(yùn)行方向R位錯(cuò)地制出多個(gè) 焊接點(diǎn)P，但是僅在一個(gè)單獨(dú)的焊接點(diǎn)列中?？蛇x地，在圖5和6中示出本發(fā)明的一個(gè)變型 的實(shí)施形式，在此焊頭5也可沿著帶運(yùn)行方向R移動(dòng)。此外整個(gè)機(jī)器機(jī)架3可沿著帶運(yùn)行 方向R移動(dòng)。在圖5和6中可看出，機(jī)器機(jī)架通過導(dǎo)向滾子34在導(dǎo)向軌35上導(dǎo)引并且連 接在一個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置36上。該驅(qū)動(dòng)裝置36也被構(gòu)造為液壓缸。在這種多列焊接時(shí)，在完成 第一焊縫列后打開帶夾緊裝置，并且整個(gè)焊接裝置移動(dòng)兩個(gè)焊縫列的距離。
此外按照本發(fā)明的裝置裝備有一個(gè)合適的控制裝置，該控制裝置特別是也存儲(chǔ)一 個(gè)焊接參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)和一個(gè)可預(yù)先選擇的點(diǎn)模板。細(xì)節(jié)未被示出。
權(quán)利要求
一種特別是在一個(gè)帶處理設(shè)備的入口區(qū)域中用于連接一個(gè)第一金屬帶(1)的帶末端(1a)和一個(gè)第二金屬帶(2)的帶始端(2a)的方法，其中，所述帶末端(1a)和所述帶始端(2a)在形成重疊的情況下上下疊置地定位并且在重疊的區(qū)域中在多個(gè)焊接點(diǎn)(P)上相互焊接，其特征在于，焊接點(diǎn)(P)通過摩擦點(diǎn)焊設(shè)立。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，采用焊頭(5)通過摩擦點(diǎn)焊設(shè)立焊接點(diǎn) (P)，該焊頭具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的銷(6)或者銷狀凸部并且具有一個(gè)環(huán)繞所述銷或者銷狀凸部 的轉(zhuǎn)動(dòng)的套筒(7)，其中銷(6)和/或套筒(7)通過轉(zhuǎn)動(dòng)和由此生成的摩擦熱量局部塑化帶 末端和帶始端，其中銷(6)和套筒(7)在焊接期間至少暫時(shí)地在軸向上沿相反方向彼此相 對(duì)移動(dòng)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，同時(shí)和/或先后設(shè)立多個(gè)橫向于帶運(yùn)行 方向(R)相互間隔的焊接點(diǎn)(P)而形成一個(gè)在帶寬(b)上延伸的焊接點(diǎn)列，其中一個(gè)焊接 點(diǎn)列的兩個(gè)相鄰的焊接點(diǎn)(P)的距離優(yōu)選為20mm到100mm、例如30mm到70mm。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，一個(gè)焊接點(diǎn)列的兩個(gè)相鄰的焊接點(diǎn)(P)的距 離從帶的中心朝一側(cè)帶邊緣或者朝兩側(cè)帶邊緣增加。
5. 如權(quán)利要求1到4之一所述的方法，其特征在于，在帶運(yùn)行方向(R)上依次地錯(cuò)開地 設(shè)立多個(gè)焊接點(diǎn)(P)或者具有相應(yīng)多個(gè)焊接點(diǎn)(P)的多個(gè)焊接點(diǎn)列。
6. 如權(quán)利要求1到5之一所述的方法，其特征在于，通過多個(gè)例如橫向于帶運(yùn)行方向 (R)地分布的焊頭(5)同時(shí)設(shè)立多個(gè)焊接點(diǎn)。
7. 如權(quán)利要求1到6之一所述的方法，其特征在于，借助于至少一個(gè)夾緊裝置(14、15) 在焊接期間固定帶末端(la)和/或帶始端(2a)，和/或在焊接之前可粘著地相互連接、例 如粘合帶末端(la)和帶始端(2a)。
8. 如權(quán)利要求1到7之一所述的方法，其特征在于，首先將第一帶(1)的帶末端(la) 固定，并且隨后將第二帶(2)的帶始端(2a)相對(duì)于第一帶的帶末端定位、例如對(duì)中并且同 樣固定；或者反之，首先將第二帶(2)的帶始端(2a)固定，并且隨后將第一帶(1)的帶末端 (la)相對(duì)于第二帶的帶始端定位、例如對(duì)中并且同樣固定。
9. 如權(quán)利要求1到8之一所述的方法，其特征在于，在第一金屬帶(1)和第二金屬帶 (2)的帶厚度不同的情況下，較大厚度的金屬帶設(shè)置在朝向焊頭的一側(cè)上、例如放置在較小 厚度的金屬帶的上側(cè)。
10. 如權(quán)利要求1到9之一所述的方法，其特征在于，在焊接之后通過磨削加工將焊接 點(diǎn)(P)整平，其中優(yōu)選在磨削加工期間將被磨掉的顆粒移除、例如吸走。
11. 一種按照如權(quán)利要求1到IO之一所述的方法例如在一個(gè)帶處理設(shè)備的入口區(qū)域中 用于連接一個(gè)第一金屬帶(1)的帶末端(la)和一個(gè)第二金屬帶(2)的帶始端(2a)的裝置， 包括至少一個(gè)機(jī)架(3)，它具有至少一個(gè)橫向于帶運(yùn)行方向(R)地跨過金屬帶的橫梁(4)， 在該橫梁上設(shè)置至少一個(gè)摩擦點(diǎn)焊頭(5)。
12. 如權(quán)利要求ll所述的裝置，其特征在于，該摩擦點(diǎn)焊頭(5)具有至少一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)地 驅(qū)動(dòng)的銷(6)或銷狀凸部并且具有至少一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)地驅(qū)動(dòng)的套筒(7)，其中銷(6)和套筒(7) 在軸向上可沿相反方向彼此相對(duì)移動(dòng)，其中焊頭(5)具有至少一個(gè)調(diào)整驅(qū)動(dòng)裝置(37)，該 調(diào)整驅(qū)動(dòng)裝置用于相對(duì)金屬帶調(diào)整焊頭以及必要時(shí)用于軸向移動(dòng)銷(6)和/或套筒(7)。
13. 如權(quán)利要求11或12所述的裝置，其特征在于，包括至少一個(gè)出口側(cè)的帶夾緊裝置(15)，該帶夾緊裝置用于至少固定第一金屬帶(1)的帶末端(la)，和/或包括至少一個(gè)入口 側(cè)的帶夾緊裝置(14)，該帶夾緊裝置用于至少固定第二金屬帶(2)的帶始端(2a)。
14. 如權(quán)利要求11到13之一所述的裝置，其特征在于，包括至少一個(gè)高度調(diào)節(jié)裝置，該 高度調(diào)節(jié)裝置用于提升和降低具有固定在其上的焊頭(5)的橫梁(4)和/或用于提升和降 低在橫梁(4)上的焊頭(5)。
15. 如權(quán)利要求11到14之一所述的裝置，其特征在于，包括多個(gè)焊頭(5)，所述焊頭橫 向于帶運(yùn)行方向(R)地分布在橫梁(4)上。
16. 如權(quán)利要求11到15之一所述的裝置，其特征在于，焊頭(5)或者一組多個(gè)焊頭(5) 可橫向于帶運(yùn)行方向(R)地在橫梁(4)上移動(dòng)，和/或具有一個(gè)或多個(gè)設(shè)置在其上的焊頭 (5)的橫梁(4)可橫向于帶運(yùn)行方向(R)地移動(dòng)。
17. 如權(quán)利要求11到16之一所述的裝置，其特征在于，包括至少一個(gè)用于第二金屬帶 (2)的帶始端(2a)的提升裝置(27)，用于將帶始端(2a)放置在第一金屬帶(1)的帶末端 (la)之上；和/或包括至少一個(gè)用于第一金屬帶(1)的帶末端(la)的提升裝置(2S)，用于 將第二金屬帶(2)的帶始端(2a)放置在第一金屬帶(1)的帶末端(la)之下。
18. 如權(quán)利要求11到17之一所述的裝置，其特征在于，帶夾緊裝置(14、15)、例如入口 側(cè)的帶夾緊裝置(14)和/或出口側(cè)的帶夾緊裝置(15)可橫向于帶運(yùn)行方向地移動(dòng)。
19. 如權(quán)利要求11到18之一所述的裝置，其特征在于，一個(gè)帶夾緊裝置(14U5)、例如 出口側(cè)的帶夾緊裝置(15)可以設(shè)置在焊頭(5)的區(qū)域中，并且具有例如帶有間隙(26)的 夾緊鉗口 (23)，焊頭(5)穿過該間隙在帶(1、2)上工作。
20. 如權(quán)利要求11到19之一所述的裝置，其特征在于，包括至少一個(gè)磨削裝置，該磨削 裝置包括至少一個(gè)磨削頭(33)，該磨削頭用于磨削加工焊接點(diǎn)(P)。其中該磨削裝置優(yōu)選 具有一個(gè)抽吸裝置。
21. 如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，分別給各一個(gè)焊頭(5)配設(shè)一個(gè)磨削頭 (33)，并且磨削頭(33)以一個(gè)預(yù)先給定的量(V)橫向于帶運(yùn)行方向(R)地相對(duì)于各焊頭 (5)位錯(cuò)地設(shè)置，其中磨削頭(33)相對(duì)于相配的焊頭(5)的位錯(cuò)量(V)優(yōu)選是可調(diào)節(jié)的，和 /或磨削頭(33)相對(duì)于相配的焊頭(5)的位錯(cuò)量(V)優(yōu)選大約等于待設(shè)立的焊接點(diǎn)(P)的 距離。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種特別是在一個(gè)帶處理設(shè)備的入口區(qū)域中用于連接一個(gè)第一金屬帶的帶末端和一個(gè)第二金屬帶的帶始端的方法，其中帶末端和帶始端在形成重疊的情況下上下疊置地定位并且在重疊的區(qū)域中在多個(gè)焊接點(diǎn)上相互焊接。所述方法的特征在于焊接點(diǎn)通過摩擦點(diǎn)焊設(shè)立。
文檔編號(hào)B23K20/12GK101767251SQ200910265628
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月29日
發(fā)明者A·諾埃, D·鮑克洛, F·阿姆鮑姆, S·松塔格 申請(qǐng)人:礦山機(jī)械和軋鋼機(jī)械制造有限公司