金属带的焊接系统技术方案

一种金属带的焊接系统，包括激光焊接与切割系统，该激光焊接与切割系统能够在三个轴ｘ、ｙ和ｚ上移动并且不仅进行用于制备边缘的切割操作及焊接操作，而且进行焊接接头的侧边开槽的操作，而不需要专门的机械系统，相当大地节省了投资时间和成本。该系统是灵活的并且能够覆盖在尺寸和化学物理性质方面的宽范围的产品。还描述了一种焊接方法，该方法是快速且同时准确的，降低了生产成本同时确保更高的带焊接品质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属带的焊接系统描述专利
本专利技术涉及金属带的焊接系统且涉及其焊接方法，特别地供在金属带生产系统中或在所述带的不同的处理线上使用。技术现状在用于裸带和/或涂覆带的冷生产的处理线上，带必须无缝地穿过以便当在处理部分中中止带时避免拒绝带被生产。用于沿处理线接合两个连续的带的方法(在下文被称作“焊接方法”)(因为机械铆接机器的用途限于几个应用，所以主要用于涂装线)的顺序为-传送第一带的尾部；-切割第一带的尾部的接头边缘以制备接头边缘；-借助于虎钳夹持尾部；-供给第二带的头部；-切割第二带的头部的接头边缘以制备接头边缘；-借助于虎钳夹持头部；-使待焊接的两个边或边缘靠近；-焊接所述边缘；-冲孔，用于识别焊接通路；-打开虎钳；-将焊接接头平移到侧边开槽器(sidenotcher)；-对焊接接头进行侧边开槽(sidenotching)；-对焊接带施加牵弓I力并且开始新的焊接循环。借助于机械剪切机器来进行用于制备待焊接的边缘的切割步骤。由于机械剪切机器的切割和撕裂过程，所以切口部分具有几何形状的异常，例如突刺和与垂线的偏离，以及切口端的可能的弯曲。这些方面消极地影响焊接接头的品质并在加工和轧制线上的传送和处理期间危害夹紧。接头必须允许安全地穿过处理线，因为在破裂的情况下，除了排斥存在于加工部分中的材料外，存在与系统功能性保存有关的问题，且可能发生关于系统操作者的安全的隐患。而且，焊接接头的破裂中止生产活动达恢复运行条件所需要的时间，从而对生产系统管理者造成相当大的经济损失。焊接/接合方法还必须是灵活的以允许不同厚度和宽度的带被连接。制造接头的时间是非常重要的，因为为了防止加工中止，将缓冲系统布置在输入部分(带被连接的地方)和加工(process)之间。这些缓冲系统的尺寸和相应的投资成本与加工速度有关并与在输入部分中发生的停机时间有关。由于这些原因，避免再加工接头是非常重要的，因为除了表现为差的焊接系统外， 这使生产减慢并意味着更高的制造成本。对于不同宽度的焊接带，当沿处理线穿过尤其当从窄的带部分传递到宽的带部分时为了防止挡住(catching)，使用被称为侧边开槽器或修边机器的适当的切割机器，在带的两个焊接部分之间形成平缓的接头。带焊接，即将前一个卷的尾部焊接到下一个卷的头部，借助于各种方法来进行，例如-用焊轮来电阻焊接；-用MIG/TIG焊炬来焊接；-激光焊接。后一个方法在过去二十年已被开发并且已取代其他的接合方法，因为其是不完全受与待焊接的钢带的化学有关的消极效应影响的可靠的方法。焊接机器包括用于输入带的定心和导向系统、输入头部夹持虎钳、输出尾部夹持虎钳、用于输出带的定心和导向系统、用于切割带头部和尾部的机械切割系统、焊接系统。可以通过使用上文描述的各种方法来实施焊接系统。在下面考虑激光焊接系统。在第一激光焊接方法应用中，激光焊接机器被安装在电阻焊接机器上。激光头沿与带的行进方向χ成横向的y轴和可能地沿与通过线(pass line)垂直和正交的ζ轴移动。在专利JP1U85876中描述了这样类型的焊接机器。这样的解决方法的关键是与机械切割方法有关，该机械切割方法由于其性质，而不能提供无几何缺陷例如毛刺或与垂线的偏离的边。还用于切割和制备待焊接的边缘的使用激光的技术后来被开发。技术开发使得结合的机器能够用适当的透镜来进行切割和焊接方法。优选地，可以借助于适当控制的激光切割来得到无几何缺陷的规则的边。使用激光的能够结合边切割和其焊接的机器已经针对用于钢带加工线的焊接机器的实施来设计，如在专利JP20077313511中所描述的。切割头和焊接头均沿与带的行进方向χ成横向的y轴和沿与通过线垂直和正交的ζ轴移动。使用这些机器不利地意味着需要连续使用用于焊接边缘的机械修边系统，具有时间和投资成本的明显的负担。因此，有必要制成允许克服上述缺点的用于金属带的焊接系统。专利技术_既述本专利技术的主要目的是提供一种金属带的焊接系统，该焊接系统包括激光焊接与切割系统，该激光焊接与切割系统能够在三个轴X、y和Z上移动并且不仅进行用于制备边缘的切割操作及焊接操作，而且甚至进行焊接接头的侧边开槽或修边的操作，而不需要专门的机械系统，相当大地节省了投资时间和成本。本专利技术的另一目的是提供一种灵活的系统，其能够覆盖在尺寸和化学物理特征方面的宽范围的产品。本专利技术的另外的目的是提供一种相应的焊接方法，该焊接方法是快速且同时准确的，从而降低生产成本同时确保高的带焊接品质。因此，本专利技术提出通过提供金属带的焊接系统来实现上述讨论的目的，金属带沿所述带的供给平面界定了纵轴X，根据权利要求1，该焊接系统包括操作机器，其设置有激光头，所述激光头适于在第一切割位置处进行第一带的尾部部分的切割操作和第二带的头部部分的切割操作，以及焊接操作以焊接相应的第一带的尾部和第二带的头部，从而得到焊接带；第一定位装置，其适于沿所述供给平面将第一带的尾部定位在第一切割位置处； 第二定位装置，其适于将第二带的头部定位在所述第一切割位置处；其中所述操作机器是机器人，其适合于将所述激光头沿所述纵轴X从所述第一切割位置平移到第二切割位置， 以当所述焊接带到达所述第二切割位置时在焊接带的连接区域处进行侧边开槽操作。激光头被有利地安装在所述机器人的一个臂上，该臂适合于沿所述纵轴X、沿与纵轴正交并落在所述供给平面上的第一轴Y以及沿与纵轴正交且与供给平面正交的第二轴Z 平移。第一定位装置包括第一带的尾部的第一夹持装置(first clamping means)、第一定心导向器和第一对机动化的辊。相似地，第二定位装置包括第二带的头部的第二夹持装置、 第二定心导向器和第二对机动化的辊。有利地包括检测装置，该检测装置用于分别地检测第一带的尾部相对供给平面的水平对称平面的位置和第二带的头部相对供给平面的水平对称平面的位置，和用于分别地检测第一带的尾部的垂直对称平面的位置和第二带的头部的垂直对称平面的位置。另外的优点是提供了移动装置，该移动装置用于移动第一夹持装置和/或第二夹持装置，由所述检测装置控制，适于允许所述夹持装置沿所述第一轴Y平移以使第一带的垂直对称平面和第二带的垂直对称平面对齐和/或允许所述夹持装置沿第二轴Z平移以使第一带的水平对称平面和第二带的水平对称平面与所述供给平面对齐。所述移动装置可以使第一夹持装置和/或第二夹持装置沿纵轴X平移，用于关于预定的焊接参数将第一带的尾部和第二带的头部适当地间隔开。本专利技术的第二方面涉及金属带的焊接方法，金属带沿所述带的供给平面界定了纵轴X，通过前述的焊接系统可以进行该焊接方法，根据权利要求12，所述方法包括以下步骤-借助于第一定位装置沿所述供给平面将第一带的尾部定位在第一切割位置处；-借助于第二定位装置将第二带的头部定位在所述第一切割位置处；-借助于操作机器的激光头在所述第一切割位置处切割第一带的尾部部分和第二带的头部部分；-借助于所述激光头在所述第一切割位置处将第一带的尾部焊接到第二带的头部，以便得到焊接带；-供给焊接带，使得所述焊接带的连接区域沿所述供给平面从所述第一切割位置移到第二切割位置；-使激光头沿所述纵轴从所述第一切割位置平移到所述第二切割位置；-在所述第二切割位置中借助于激光头在连接区域的端部处对焊接带侧边开槽。在焊接步骤之前，可以有利本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种金属带的焊接系统，沿所述带的供给平面界定了纵轴（Ｘ），所述焊接系统包括：－操作机器（１５），其设置有激光头（１６），所述激光头（１６）适于在第一切割位置（１３）处进行切割操作以用于切割第一带（１１）的尾部部分和第二带（１０）的头部部分，和焊接操作以焊接所述第一带（１１）的尾部和所述第二带（１０）的头部，从而得到焊接带；－第一定位装置（５’，４’，９），其适于沿所述供给平面将所述第一带（１１）的尾部定位在第一切割位置处；－第二定位装置（５，４，８），其适于将所述第二带（１０）的头部定位在所述第一切割位置处；其中所述操作机器是机器人（１５），所述机器人（１５）适合于将所述激光头（１６）沿所述纵轴（Ｘ）从所述第一切割位置平移到第二切割位置（１４），以当所述焊接带到达所述第二切割位置时在所述焊接带的连接区域（１２）处进行侧边开槽。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢西亚诺·维尼奥洛，
申请(专利权)人：丹尼尔和科菲森梅克尼齐有限公司，
类型：发明
国别省市：IT