制造装置和制造方法与流程

文档序号:11885655阅读:327来源:国知局
制造装置和制造方法与流程

本发明涉及一种用于锯片的制造装置和制造方法,其具有方法和装置独立权利要求前序部分中的特征。



背景技术:

由专利文献US4,864,896 A可知一种这样的用于圆锯片的制造装置。该锯片包括基片和切割元件,切割元件被焊接到基片上的齿段的尖部上。这是借助于电压焊装置来完成的,特别是电阻焊接装置。其配备有可枢转式递送的焊接头,在该焊接头的电极上,单个的切割元件被收纳、被按压在收纳部位上并通过电流借助于电阻加热被焊接在焊接部位上。在此,切割元件被平压到齿段的径向前侧面上并被压入齿材料中。齿公差在此情况下无关紧要。

专利文献DE 21 35 628 A公开了一种类似的制造装置,其用于被倾斜向上引导的带锯片,其中,在齿尖部上设置有用于收纳球形切割元件的、已预加工好的沟槽,这些切割元件通过供应装置在那里插入。具有电极竖直递送装置的焊接头利用电流和压力焊接所述切割元件。该制造装置还具有锯带供应装置和切割元件供应装置。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种改进的用于锯片、特别是锯带的制造技术。

本发明的目的通过在方法和装置独立权利要求中的特征来实现。要求保护的制造技术、特别是制造装置和制造方法具有各种优点。

所述制造技术涉及到对锯片的制造,其中,切割元件被接合到基片的齿上。这点优选通过电阻压焊来进行。替代地,也可以使用其他的接合技术,例如,在挤压压力下通过对处理区域进行电阻加热所进行的钎焊。该电压焊装置也可用于钎焊。

借助于自动校准装置,基片、特别是基带与焊接头在处理区域上的相对位置可以被探测并精确地调整以及根据需要进行再校准。在此,基片可以相对于焊接头或者焊接头可以相对于基片或者二者可以相对于彼此沿一个或多个方向运动。由此获得恒定的和最佳的处理结果,特别是焊接结果。收纳部位的可能的位置改变均可以通过校准来补偿,从而使得对于接合、特别是电阻熔焊或钎焊来说,在现场在收纳部位和切割元件之间存在受限定的且恒定的接触条件。

切割元件可以不同地设计,例如三角形、球形或柱体形地设计。所述切割元件可以被焊接头上的可运动电极收纳,并被递送到处于基片上的收纳部位上,以及在那里为了接合被保持就位。在此也可以侧向定心。切割元件可以借助于供应装置以被分离方式从存储器供应到焊接头的电极上,并在那里形状配合地并通过抽吸或者说通过负压固定地保持在收纳部上。

所述制造技术还可以包括检查技术,通过该检查技术可以检查并在必要时记录下处理结果或焊接结果。通过这种检查可以保证品质。可以确定:已接合的、特别是已被熔焊或钎焊的切割元件在基片上的位置是否位于设定的公差之内并特别是是否居中。另外,锯带、特别是切割元件的形状和尺寸可以被检查。这点对于稍后使用锯带并特别是对于在锯床上对锯带的引导有很高的意义。该检查技术,即检查装置和检查方法具有独立的发明意义,并且即使在传统的没有自动校准技术的制造装置中也可以使用。

该制造装置优选装备有用于带有已焊接切割元件的锯带的再处理装置。所述再处理特别可以是热性的并通过加热装置来进行。在此情况下优选使用带有线圈的感应加热装置。通过这种从空间和时间上与接合处理间隔开进行的再处理、特别是这种随后的加热能够正面地影响被焊接的锯片、特别是锯带的品质。尤其是可以消除焊接翘曲、不希望的金相结构改变等。这种再处理过程也可以借助于合适的传感式温度检测被调节。要求保护的再处理技术,特别是再处理装置和再处理方法同样具有独立的发明意义并可以与没有校准装置和/或没有用于接合或焊接结果的检查装置的传统制造装置结合地使用。

电压焊装置同样可以相对于现有技术被改型和改进。其特别是可以包括保护气体装置,所述保护气体装置在处理区域中造成恒定的且可重现的焊接条件。这种保护气体技术,即保护气体装置和保护气体方法同样具有独立的发明意义,并且即使在没有自动校准技术和/或检查技术和/或再处理技术的传统制造装置中也可以使用。

本发明的一种设计方案涉及一种工件的加工设备和工件的重复进行的工件加工的实施方案,所述工件包括一排彼此跟随的区段,这些区段分别具有需要实施这种加工的目标表面。为此需要有移动装置,这些移动装置能够并被设计用于:接收工件并在彼此跟随的加工操作之间使工件沿第一方向经过一标称距离位移到一标称位置中。为此还需要具有加工机构的加工单元,该加工机构可以沿工作线被递送经过标称的接近距离至目标表面,以在目标表面上实施加工。

这类加工设备被适配用于在工件上在彼此跟随的区段上重复执行相同的加工。对此的一个实施例是一种用于将硬化的锯齿尖部熔焊或钎焊在锯片上的制造装置或者说生产机器。就此而言,工件通常包括由片材中冲制出的或者以其他方式取出的并可能被再处理的锯片,该锯片具有彼此跟随的区段,这些区段在其上分别具有锯齿。所述锯齿借助于为此安装的移动器件沿纵向方向被一步步地引导经过焊接头,其中,分别在每个区段上均有一单个的锯齿尖部被定位并焊接到锯齿的目标表面上。在此,目标表面通常大致位于相对于锯齿的一半的距离上,并往往知道关于锯片纵向方向的安全倾角。工件的以分级方式执行的运输的分级大小与之相应地与彼此跟随的锯齿之间的标称分隔间距相一致。

在这种情况下出现的问题是:由于几乎不可避免的制造公差,在单个锯齿的高度、宽度和位置上可能会发生偏离。因此,当锯齿被一步步地引入到预先确定的正确初始位置中时,目标表面的位置也会每次发生变化。由此导致锯齿尖部没有或没有正确地紧固在目标表面上,因此锯片作为整体可以说是一个废品。

尤其地,利用要求保护的制造技术能够提供一种加工设备,利用该加工设备能够在彼此跟随的区段上较精确地重复执行一加工,而不会太过降低工件通过该加工设备的通过速度。

为了达到预期的目的,该加工设备配备有识别器件,这些识别器件能够并被设计用于:至少沿目标表面关于工作线的第一方向数字式地确定偏离,其中,纠正器件与移动器件并与加工单元耦接,其中,纠正器件至少在运行期间操控所述移动器件,以消除沿第一方向的偏离,并且纠正器件至少在运行期间操控所述加工单元,以便在加工机构上对接近距离进行与沿第一方向的偏离相应的纠正。

在每个区段中以偏离加工机构工作线的形式确定目标表面关于标称值、即其确定位置的偏离,所述工作线也就是加工机构为了实施预定的加工而每次被送到工件的目标表面上的轨道。在此通常涉及到线性工作线,但是术语“工作线”在本发明的范畴中被较宽地解释,从而使得在下面也被理解为弯曲的和其它的例如偏离直线的轨道。

在所述校准的该变型方案中,为了确定关于工作线所提到的偏离,沿运输方向对工件进行以小纠正形式的重新定位是足够的,该小纠正借助于移动器件来实施,以便使目标表面又被带到加工机构的正常路径上。从该纠正中可以推导出接近距离的与其对应的纠正,由此使得加工机构被发送到目标表面。通过在加工机构上应用该纠正进而也对接近距离应用对应的更正,实现了加工机构也关于工件的被纠正位置的标称位置精确地在所述部位上作用到目标表面上,并实现了正确地实施所述加工。因此,通过仅使用加工机构和工件的已安装的移动装置可以快速并适当地针对沿横向于移动方向的高度方向的偏离作出反应,而不会使处置速度显著地降低。

该加工设备的一种特殊的实施方式设置所述加工机构包括收纳机构,所述收纳机构能够并被设计用于:至少暂时地收纳子部件或者说切割元件,并使其沿预先确定的定向放置在目标表面上。由此使得所述子部件能够被自动地收纳、取向并被放置在目标表面上。加工单元是焊接设备的、特别是电阻焊接设备的组成部分,其中,收纳机构从焊接设备的一焊接电极出发。因此,该子部件同样可以通过熔焊紧固在目标表面上,对于熔焊在本申请的范畴内同样可以理解为钎焊。

在该加工设备的另一种特殊实施方式中,每个区段的目标表面均具有关于第一方向的倾角,其中,加工机构的工作线大致相对于该倾角横向地取向,并且其中,工件是由金属制成的锯片并且子部件是锯齿,该锯齿与目标表面连接。因此,加工设备被确定并适合用于实施锯片上的加工,在该锯片中,分别在锯齿上紧固被硬化的锯齿尖部,以便给锯片作为整体赋予更大的硬度、寿命和鲁棒性。

识别器件本身可以通过不同的方式安装,既可以是接触式的,也可以是非接触式的。但是,在加工设备的一种优选的实施方式中从非接触式识别出发。为此,加工设备在所提到的优选实施方式中的特征在于,所述识别器件包括图像传感器,特别是取向到标称位置上的电子相机系统的图像传感器。此外,纠正设备还包括针对分析相机图像所必需的图像处理设备,以便从摄像中识别出所述目标表面并确定该目标表面关于工作线的偏离。

为了避免工件在它通过加工设备的过程期间例如由于存在于其中的应力而缓慢但稳步地沿高度方向运动,设置有用于工件的移动装置,该移动装置的特征在于设有移动器件,这些移动器件包括第一夹具和第二夹具,它们的夹具器件分别是可操控的,以便使工件主要水平地并主要横向地被夹紧到移动装置上或者被释放,布置这些夹具沿移动方向安装在错开的位置上,并且所述移动装置至少在运行期间在工件位移时操控第一和第二夹具中的一个夹具,以释放工件,而所述移动装置操控第一和第二夹具中的另一个夹具,以夹紧工件。因此,该移动装置向工件提供了自由度,以便在通过这些夹具中的一个夹具释放时在重力影响下沿另一夹紧方向向下转动并然后在另一夹具的情况下正好相反地转动。结果是工件总是向下被回挤并因此限定了一种竖直的蠕行。

除了沿工件的纵向方向,也就是沿工件的运输方向之外,在某些情况下沿宽度方向、即横向于输送方向的纠正也可以是所期望的或自行触发的。为此,加工设备的另一种特殊的实施方式设置了安装有识别器件,这些识别器件能够并被设计用于:沿主要是横向于第一方向的第二方向数字式地确定目标表面关于工作线的偏离,其中,加工机构从一种第一操纵器出发,该第一操纵器在其上沿工作线安装一轨道,其中,第一操纵器从第二操纵器出发,第二操纵器能够并被设计用于,能够在第一操纵器的情况下应用沿第二方向的位移,并且其中,纠正器件与第二操纵器耦接,以便使第一操纵器至少在运行期间能够沿第二方向位移,以消除沿第二方向的偏离。为了宽度纠正,通过使第一操纵器从加工机构的初始点成比例地出发来相应地对加工机构的工作线进行适配。对于其他的情况,如果需要的话执行针对目标表面关于沿位移方向已位移的工作线的可能偏离所进行的前面已描述的纠正。

对于宽度纠正也可以使用不同形式的识别器件,但首选是非接触式的识别器件。此外,根据本发明的加工设备的另一种优选的实施方式的特征在于,识别器件包括第一和第二图像传感器,特别是电子相机系统的图像传感器,其中,第一图像传感器接收沿第二方向的标称位置,第二图像传感器接收沿第一方向的标称位置。因此,在例如优选也用于第一识别器件那样的相同形式的识别器件下建立了联系。因此,通常为软件形式的、可以用于识别第一偏离的图像识别器件以及图像处理器件也可以被用于确定可能的第二偏离。

本发明还涉及一种用于在工件的彼此跟随的区段上实施重复性加工过程的方法,特别是为此使用如前所述的加工设备,其中,这些区段沿第一方向前后相继地位移到标称位置上,并且其中,加工机构沿工作线经过一接近距离被带至目标表面。这种方法设置:在各区段的标称位置上,数字式地确定沿区段的目标表面的第一方向关于加工机构工作线的偏离;沿该第一方向实施所述工件的位移,以消除沿该第一方向的偏离;在工件沿第一方向消除了所述偏离的位移之前对所述接近距离进行纠正。

本发明的其他优选的设计方案在从属权利要求中给出。

附图说明

本发明在附图中被示例性和示意性地示出。其中:

图1以立体图示出了用于锯带的制造装置,

图2示出了图1的制造装置的前视图,其具有已被打开的保护装置,

图3以立体图示出了图1和图2的制造装置,其中没有保护装置,

图4以放大的俯视图示出了图3的配置,

图5示出了根据图2的放大前视图,

图6示出了相对图3的放大立体详图,

图7示出了相对图2和图5的放大前侧详图,

图8示出了固定电极上的处理区域的放大立体详图,

图9示出了锯片的基片的示意图,

图10示出了具有加工设备的制造装置的一种变型,在加工设备那里插入图9的锯片,

图11以俯视图示出了具有图9和图10的插入锯片的加工设备,和

图12-图14示出了利用图10和图11的加工设备所执行的方法的一种实施方式的彼此跟随的阶段。

具体实施方式

本发明涉及用于锯片、特别是锯带(2)的一种制造装置(1)和一种制造方法。

锯带(2)由挠曲弹性的薄壁基带(3)制成,在该基带上分别在预先设定的收纳部位(5)上焊接有多个单个的切割元件(4,115)。如图7所示,基带(3)在上侧面上具有一轮廓,该轮廓具有齿形的并沿锯带(2)的轴向方向(38)均匀地间隔开的突起(112)。这些突起(112)在上侧面上具有一斜切区域,该区域也被称为目标表面(T)并形成用于各个切割元件(4,115)的收纳部位(5)。图7以及图9至图14同样示出了这种配置。

切割元件(4,115)由比基带(3)更硬并更好适用于切割处理的材料构成。这两种材料是能导电的。基带(3)例如由金属、特别是弹簧钢制成,并且切割元件(4)例如由钨化合物或碳化物化合物等的硬金属制成。切割元件(4,115)具有适用于切割处理并适用于与收纳部位(5)连接的造型。其例如可以被构造为球或辊,所述球或辊被焊接在具有收纳部位(5)的圆形区域上。在另一种并且在图9至图14中所示的实施方式中,切割元件(4)可以具有基本上为三角形的形状以作为锯齿尖部(115),该锯齿尖部具有用于与收纳部位(5)接触的拱曲边缘。图7在右边区域中示意性示出了不同的造型。

切割元件(4)与基带(3)的连接或者所谓接合是在受到挤压压力的情况下通过电阻熔焊或钎焊进行的。通过收纳部位(5)和切割元件(4)的所述构型减小了相互的接触区域,这将导致电流的局部集中和升高并由于电阻而使得接触区域变热。

图1示出了制造装置(1),其具有机器台架(13),在该机器台架上设有压焊装置(6)和保护装置(37)。保护装置(37)在运行姿态下保护性地包围压焊装置(6)上的处理区域。在图1中示出了打开姿态。借助于锯带供应装置(7)沿箭头方向(38)或者说沿关于机器的x方向向压焊装置(6)供应基带(3),其中,在焊接切割元件(4)之后,已装配完的锯带(2)在相对置的一侧被排出。制造装置(1)还具有切割元件供应装置(8)和控制装置(10)。

电压焊装置(6)包括固定的或者说被固定放置的电极(19)和可运动电极(18)。电极(18,19)优选被彼此叠置地设置,但是替代地也可以占据其他相互的位置。可运动电极(18)被设置在焊接头(14)上,该焊接头借助于递送装置(17)将该可运动电极(18)递送至基带(3)上。可运动电极(18)被设置在电极保持器中,该电极保持器本身与递送装置(17)连接并与供电装置连接。可控的递送装置(17)例如具有气动式的或机电式的线性驱动器。可运动电极(18)可以可更换地被设置在电极保持器或焊接头(14)上。在图10中示出了该可运动的或者说位于上部的电极(18)。其在图1至图9中是不可见的。

如图10所示,可运动电极(18)在其前侧具有用于切割元件(4)的收纳部(126)。收纳部(126)在其造型上适配切割元件(4)的形状,并为此具有相应的形状配合的轮廓。电极(18)还与抽吸装置(21)连接,该抽吸装置通入收纳部(126)的区域中并通过负压保持所收纳的切割元件(4)。

另外,电极(18)如图8所示地配属有定心装置(20),该定心装置同样被安装在电极保持器上并且收纳部(126)上的被收纳的切割元件(4)利用该定心装置被定中心。所述定心沿y方向相对于沿x方向的轴向延伸并相对于基带(3)的供应方向(38)横向地进行。该定心装置(20)例如具有两个受控地、可在两侧被递送到切割元件(4)上的定心夹爪。

所述固定的并优选位于下部的电极(19)借助于电极保持器被刚性地安装在机器台架(13)上并同样与供电装置连接。该固定电极(19)具有可在两侧上导电地按压到基带(3)上的电极夹爪。图8示出了该配置。

固定电极(19)可以配属有同样固定的、可控的并具有夹紧夹爪的夹紧装置(23),该夹紧装置在处理姿态或者说焊接姿态上将基带(3)夹住并固定。该夹紧装置(23)可以是电绝缘的,例如通过由陶瓷制成的、位于夹紧夹爪上的接触元件。在如图8所示的实施方式中,沿轴向方向(38)在固定电极(19)的前面和后面均设有这样的夹紧装置(23)。

压焊装置(6)设有保护气体装置(22)。该保护气体装置具有保护气体供给装置和用于电极区域中的保护气体的一个或多个出口喷嘴(39),所述出口喷嘴使保护气体流对准所述处理或焊接区域。

如图7和图8所示,一个或多个出口喷嘴(39)被设置在固定电极(19)上并在如图中所示的电极姿态中指向上方。这些出口喷嘴优选集成到固定电极(19)中。它们例如分别设置在叉形电极夹爪的中央凹部中并因此被直接设置在基带(3)上。电极夹爪的叉形臂包围电绝缘的出口喷嘴(39)并在闭合姿态中在两侧上相对于基带按压以实现电流传递。在可运动电极(18)上同样可以设置一个或多个出口喷嘴(39)。

制造装置(1)具有在图5和图6中示出的锯带供应装置(7),其用于优选竖放取向的基带(3)。该锯带供应装置一方面在制造装置(1)的输入侧和输出侧上具有一个或多个锯带引导件(24)。这些锯带引导件支撑和引导基带(3)。这种引导例如可以通过一个位于底部的和两个位于侧向的可自由转动的引导滚子进行。侧向的滚子可以被倾斜地安装,更确切地说,它们在运输过程中向下相对于引导滚子按压基带(3)。优选固定设置的锯带引导件(24)限定了基带(3)在处理区域中的高度位置。

锯带供应装置(7)还具有用于基带(3)的进给装置(25)。该进给装置(25)可以引起基带(3)或锯带(2)的连续或间歇性进给。在这些实施例中示出了所述间歇性变型方案,其中,进给装置(25)实施可逆进给运动。

根据图5至图7,进给装置(25)包括一滑架,其沿轴向方向或供应方向(38)或者说沿x方向可移动地安装在机器台架(3)上并与可控的驱动器(27)相连接。在该滑架上,沿轴向方向在处理区域、电极(18,19)和夹紧装置(23)的前面和后面设有可控的夹具(26),这些夹具可能地利用电绝缘的夹具夹爪在两侧上作用在基带(3)上并夹住该基带。

夹紧装置(23)和夹具(26)交替地固定所述基带(3)。为了实现进给,夹具(26)固定基带(3)并使其沿轴向方向和供应方向(38)向前运动,其中同时地,夹紧装置(23)和固定电极(19)是打开的。间歇性进给的步长可以与基带(3)的齿距或者说齿间距相应。在进给步骤结束时,夹紧装置(23)再次下沉并固定基带(3)。夹具(26)可以现在或在焊接过程之后被打开。

在焊接过程以及电极(18,19)被打开或被拉回之后,具有被打开的夹具(26)的进给装置(25)可以实施逆动运动,其中,夹紧装置(23)继续固定基带(3)。然后,夹具(26)再次闭合并与基带(3)一起在夹紧装置(23)打开的情况下实施新的进给步骤。替代地,进给装置(25)可以前后相继地实施多个进给步骤并在较长的路径段之后才返回到起始位置中。

制造装置(1)还具有切割元件供应装置(8),其引起单个切割元件(4)供应到可运动电极(18)上。切割元件供应装置(8)具有用于单个切割元件(4)的供应器(28)。在如图3、图4和图6所示出的实施方式中,该供应器由用于储存单个切割元件(4)的收集容器(29)构成。该收集容器(29)设有一分开装置,该分开装置前后相继地、单个地从收集容器中取出切割元件(4)并将其转移到供应装置(30)上,然后该供应装置进一步将这些切割元件输送至可运动电极(18)。

供应装置(30)例如具有能够沿所述轴向方向(38)可逆式移动的滑架,该滑架具有枢转臂,该枢转臂具有用于分开的切割元件(4)的收纳部并根据需要与一抽吸装置连接。将分开的切割元件(4)转移到可运动电极(18)及该可运动电极的收纳机构(126)上在电极(18)或者说焊接头(14)的被提高的拉回姿态中并在基带(3)之上间隔开地进行。

替代地,供应器(28)可以由一分离装置构成,所述分离装置使例如辊形的或三角形的切割元件(4)从杆形件分离并移交给供应装置(30)。

焊接头(14)将带有已收纳的切割元件(4)的电极(18)递送到被设置并固定在处理区域中的收纳部位(5)上。这种递送可以相对于所述轴向方向(38)倾斜地并从上方沿工作线(WL)进行。该优选为线性的递送方向可以特别是基本上垂直于收纳部位(5)的坡度取向。下面所描述的图9至图14说明了该配置。

为了适配不同的基带几何形状,焊接头(14)可以连接一调节装置(15),焊接头可以借助于该调节装置围绕经过处理区域并相对于基带(3)横向地或者说是沿y方向取向的转动轴(16)枢转。该调整可以手动地或借助于受控的驱动器和在图示中、特别是图6和图7中示出的角度刻度进行。该调节装置(15)被设置在机身(34)上,该机身本身可以被固定放置地安装或者可以与下面被阐释的校准装置(9)连接。

可运动电极(18)在拉回姿态中与基带(3)和对应的收纳部位(5)间隔开并位于其斜上方。针对焊接过程,电极(18)通过递送装置(17)向前运动并相对于收纳部位(5)或者说目标表面(T)挤压切割元件(4)。固定电极(19)接触基带(3),从而使得在接通被控制的供电装置及该供电装置的电流源之后使焊接电流流过切割元件(4)和基带(3)。在此,保护气体装置(22)也被接通。在焊接过程中,可运动电极(18)也可以根据需要由递送装置(17)校直。在焊接过程和接触区域的塑化过程中的挤压力和挤压路径或者说沉入路径可以被控制并在必要时进行调节。在焊接过程结束之后进行下一进给步骤。

制造装置(1)可以具有用于基带(3)和焊接头(14)的相对位置的自动校准装置(9)。该校准装置(9)可以在调试制造装置(1)时并在基带(3)样式变换时用于设定。该校准装置也可以用于进行连续的或间歇性的过程监控并根据需要自动进行再调整。

例如在收纳部位(5)或目标表面(T)上可能会发生位置偏离。位置偏离可以具有不同的原因,例如基带(3)的变换特别是样式变换、制造公差或引导精度。由此使得在可运动电极(18)和切割元件(4)递送时可能得到不同的处理条件,这些处理条件可能会导致发生变化的焊接结果。在下面根据图9至图14的描述中给出了对此的细节。这些不准确性利用必要时自动的校准装置(9)来消除和补偿。

在如图1至图8所示的实施例中,该自动校准装置将针对焊接头(14)的相对位置起作用并使所述焊接头相对于收纳部位(5)和借助于夹紧装置(23)固定的基带(3)被准确地定位。所述校准和定位运动也可以颠倒过来,其中,使基带(3)相对于焊接头(14)定位。此外,还可以在两侧上实现运动和定位。

自动校准装置(9)具有优选为光学的检测装置(31),所述检测装置用于检测基带(3)、特别是当前的收纳部位(5)在处理区域中的位置。在前面提到的、发生偏离的运动中相应地改变这种位置检测。

光学检测装置(31)观测校准区域或处理区域和收纳部位(5),并为此以合适的方式被设置在压焊装置(6)的区域中。这种优选被设计为电子测量相机的检测装置(31)例如同样被设置在机身(34)上并位于与焊接头(14)相对置的机身背面上。在此,检测装置(31)与它的观测轴对齐地设置在转动轴(16)上或至少平行于该转动轴并穿过机身(34)观测到处理区域上。为此,转动轴(16)例如具有相应大的并穿过机身(34)的支承套筒。

自动校准装置(9)还具有定位装置(32),该定位装置可以根据检测装置(31)的探测结果被控制并在必要时加以调节,并且利用该定位装置可以根据需要改变基带(3)和焊接头(14)的相对位置。这种对相对位置的检测和可能的改变在处理区域上进行。

在如图1至图8所示的实施例中,定位装置(32)与焊接头(14)并因此也与该焊接头的同样需要定位的电极(18)连接。定位装置(32)具有一个或多个定位轴。在具有焊接头(14)或者说其电极保持器和电极(18)的倾斜递送方向的所示实施例中,单轴定位就可能足够。该定位轴例如沿竖直方向或沿z方向取向。在此,焊接头(14)在高度上被调整到齿(112)和倾斜的收纳部位(5)或者说目标表面(T)之上。为此目的可以将定位装置(32)设计为单轴升降装置。

在所示出的实施例中,定位或者说升降装置(32)嵌接在机身(34)上并被设置在该机身的下面。定位装置(32)也可以与制造装置(1)的其它组件,特别是与检测装置(31)和后面被阐释的检查装置(11)连接。在所示出的实施例中,检测装置(31)被紧固在机身(34)上并在定位运动中被携动。该光学检测的图像分析可以被相应地设计并编程。

在该光学检测中,例如借助于测量来确定:基带(3)上的被探测的参考部位相对于检测装置(31)的参考设定、例如相对于中央观测轴或者相对于光学图像场域和测量场域的中心点位于哪里。替代地也可以在观测角度相应大的情况下光学地检测焊接头(14)上的参考部位,例如处在电极(18)的尖部上的参考部位,并且该参考部位在其位置上相对于基带(3)上的被探测的参考部位被测量。基带(3)上的被探测的参考部位可以是整个收纳部位(5)或整个收纳部位中的特征性局部区域。

在所示出的实施例中探测并测量所述基带(3)上的待探测参考部位相对于检测装置(31)的参考设定的相对位置。检测装置(31)的参考设定在定位运动中将随同一起运动。所述光学检测和所述测量可以在定位运动期间继续进行,直至达到所期望的额定位置关系。因此,所述定位运动和所述定位装置(32)可以通过光学检测来调节。然后确定所找到的位置,以便能够开始焊接过程。

这种自动校准和定位可以在制造装置(1)的所提到的设定中和在基带(3)的变换、特别是样式变换中进行。这可以是一次性的校准,这种校准对于随后进行的焊接运行保持存在。这种自动校准和定位还可以在焊接运行期间进行。所述自动校准和定位可以在每个齿(112)和每个焊接过程中重复进行。所述自动校准和定位也可以只在单个的齿上和单个的焊接过程中并有间隔地进行或者周期性地或不规则地重复进行。

制造装置(1)还可以包括用于焊接结果的检查装置(11)。在此情况下可以检测和检查具有分别刚焊接好的切割元件(4)的锯条(2)。这种检查可以在每个焊接过程中持续地进行,或者间隔开地、例如周期性地进行。此外,该检查装置(11)和/或控制器(10)可以在持续检查和肯定的检查结果的情况下分别发出用于下一个进给步骤和焊接过程的开始信号。

这种检测和检查可以按照光学的方式进行。为此,检查装置(11)可以具有检测装置(33),例如具有电子测量相机,其被设置在处理区域的上方并沿轴向方向或供应方向(38)或者说沿x方向设置在处理区域的前面。检测装置(33)在此倾斜地从上方并沿轴向或供应方向观测到处理区域上。

这种检查例如涉及到切割元件(4)自身以及相对于基带(3)的大小、形状和取向。特别是可以探测并检查切割元件(4)在基带(3)上沿y方向的侧向突出部的居中配置和大小。检测装置(33)在所示出的实施方式中同样被安装在机身(34)上并在该机身的定位运动过程中被携动。替代地,检查装置(11)可以被固定地紧固在机器台架(13)上。

定位装置(32)可以具有两个定位轴并附加地具有一调节装置(未示出),该调节装置用于焊接头(14)及该焊接头的待定位的电极(18)沿y方向横向于基带(3)和供应方向(38)的调节、特别是移动。由此使得焊接头(14)及其电极(18)可以相对于由检测装置(33)所探测到的实际位置取向、特别是居中。

此外替代地或附加地,校准装置(9)的光学检测装置(31)可被用于上述的检查目的并构成检查装置(11)或该检查装置的一部分。光学检测装置(31)可以确定焊接结果和切割元件(4)在收纳部位(5)上或者说在齿(112)的、特别是沿x方向和z方向的正确位置。

制造装置(1)还具有用于带有已焊接切割元件(4)的锯带(2)的再处理装置(12)。所述再处理例如可以热力学地并通过加热锯带(2)进行。所述再处理沿轴向或进给方向(38)在压焊装置(6)和可能的检查装置(11)后面执行。

在所示出的实施例中,该再处理装置具有用于锯带(2)的加热装置(35)。该加热装置例如是一种感应加热装置,其具有一个或多个电线圈(36),通过所述线圈的电磁场使锯带(2)在运输过程中运动。

再处理装置(12)可以具有用于检测处理结果的传感器件(40)。该传感器件例如可以是温度传感器、特别是红外线传感器,其优选非接触式地探测锯带(2)的当前温度。加热装置(35)可以被控制。替代地,该加热装置可以根据探测结果来调节。再处理装置(12)可以被固定放置地或可运动地、特别是可递送地设置。在附图中,为了更好的概览,线圈(36)与基片(3)间隔开地示出。

控制装置(10)控制制造装置(1)中的全部组件和功能。其可以具有如图1中示出的显示和操作装置。控制装置(10)特别是与压焊装置(6)和电流源或者说供电装置以及与锯带供应装置(7)、切割元件供应装置(8)、校准装置(9)、检查装置(11)和再处理装置(12)连接。制造装置(1)可以全自动地工作。操作者只需要完成最初的对可能从卷材中除下的基带(3)的供应和放入以及填充收集容器(29)。这些过程同样可以自动化地进行。

下面将对图9至图14进行说明,它们示出了前述制造装置(1)的细节。

对于锯片、特别锯带(2)的制造,在该示例中也从一工件出发,如图9中示意性示出的那样。在此情况下涉及例如由板材制成的带(110),其厚度从十分之几毫米到几毫米,所述带通过锯、切割或冲制被赋予给定的形状。工件(110)在实践中通常以卷材上的相对大的长度提供,其中,其沿横向于附图表面的方向被卷绕成卷材。工件或者说带(110)对应于前述的基带(3)。

工件(110)的形状的特征在于,前面所定义的区段(a..f)是连续不断的,在这些区段中原则上总是在固定的、相互的分隔间距上安装相同的锯齿(112)。替代从连续不断的相同锯齿中成形,工件也可以在某些情况下包括较复杂的区段,例如具有一系列的锯齿,这些锯齿彼此在形状和分隔间距上可以是不同的。

锯齿(112)的标称高度,即设置高度,在图9和图10内的图示中以虚线(N)示意性地给出。这条虚线大约在一半的距离上贯穿切割所述锯齿(112)的一斜立目标表面(T),在那里然后必须安装锯齿尖部(115),见图10。目标表面(T)对应于前述的收纳部位(5)。由于存在几乎是不可避免的制造公差,所述目标表面(T)在有些锯齿(112c,112e)中要高于或低于预期。这种沿高度方向的偏离(dz)在该图中被示意性地简示并且可能因为相对于前面的锯齿有着不正确的锯齿形状、对带的不正确的定位、锯齿的不正确的分隔间距或许多其他的因素而产生。根据本发明的加工设备能够适当和有效地纠正这类偏离。

在图10中以侧视图并在图3中从上方示意性示出了这类加工设备的一种实施方式。该加工设备包括加工器件,这些加工器件能够并被设计为:利用为此设置的加工机构(125),在连续的区段(a..f)中,在目标表面(T)的所述部位上执行所期望的加工。该加工设备对应于前面所述的制造装置(1)。加工机构(125)是前面所述的焊接头(14)的和递送装置(17)的变型方案。

为此,在图12中,工件(110)以步长Δx一步步地沿移动方向(38)或者说沿方向x被引导经过加工机构(125)的工作线(WL)。加工机构(125)从第一操纵器(120)出发,该第一操纵器使加工机构(125)沿所述工作线(WL)运动并带至目标表面(T)。第一操纵器(120)例如包括线性控制元件、例如气动压力缸,其具有线性可控的、在加工机构(125)的端部上承载的连杆或者说活塞杆(122)。

加工机构(125)包括焊接电极(18),该焊接电极在极点中的一个极点上耦接到适当的、电子调节的强电馈给装置上。一旦加工机构(125)与目标表面(T)或者说锯片(110)的收纳部(5)发生接触,则该馈给装置的相对置的极点连接所述工件(110),从而闭合一电流回路。焊接电极(18)具有一被示意性示出的夹持口(126),来自于储存部或者说供应装置(30)的待焊接部件(4,115)可以被收纳在该夹持口中并以正确的定向被定位到目标表面上。夹持口(126)对应于前述的形状配合的收纳部(126)并可以与抽吸装置(21)连接。

在这种情况下,切割元件(4)是所述的锯齿尖部(115),其由硬金属制成并且必须被安装在锯齿(112a..112f)上,以便使锯片(2)得到其预期的特性。尽管锯齿尖部(115)在这些图示中沿y方向看被画为或多或少纯的三角形,但是在实践中它们具有略凹的表面,由此它们相对于锯齿(112)被这样地放置,从而使焊接电流在最初要经历重要的接触电阻,该接触电阻本身被集中到有限的部分上。这将导致预期的发热和焊接成型。此外也可以应用完全不同地成型的锯齿尖部,相应于特殊的要求,例如除了其他的多边形之外,也可以是根据图7的柱体形和局部为球形的尖部。

在图10和图11中示出了如何将这类锯齿尖部(115)正确地安装在所示行列的锯齿(112a)上以及应该如何安装在紧接着的锯齿(112b)上。但是,第三锯齿(112c)在z方向上要高于标称线(N),因此,如果没有在该错误位置之前进行纠正,在这里就将出现错误的安放。同样情况根据理解适用于所示出行列中的第五锯齿(112e),其位于较低的位置上。

为了顾及这类对目标表面(T)的实际位置的纠正,加工设备具有形式为相机系统(130)的识别器件,其具有图像电传感器。该相机系统(130)在图10和图11中观测到齿(112b)处的处理部位上,在该齿的目标表面(T)上刚好应该焊接一锯齿尖部(115)。

在该示例中,加工设备还包括第二相机系统(140),该第二相机系统能够并被设计为,以相应形式数字式地确定宽度方向(y)上的可能的偏离(dy)并作为用于待实施纠正的量度给出,参见图11。该识别器件或者说相机系统(130,140)对应于前述的光学检测装置(31,33),并且是前述校准装置(9)的和可能的检查装置(11)的组成部分。

在图12上不仅示出了第三和第五锯齿(112c,112e)的实际位置,而且还以虚线示出了具有所期望的标称位置和形状的相关锯齿(112')。工作线WL也被画入,其大约在一半的距离上大约垂直地与标称目标表面(T')相交,但离开位于实际目标表面(T)上的相应位置有一距离(dx)。加工机构(125)的工作线(WL)的该偏离(dx)由第一相机系统(130)识别为这种类型并作为数字式的数值被确定,所述第一相机系统在侧向视角中拍摄环绕目标表面的图像。相机系统(130)测量该距离作为与第一目标线(TL1)的偏离,该第一目标线在图11上示出,以用于说明目的,并且该第一目标线在目标表面(T)的高度上与工作线(WL)垂直地相交。

为了纠正,工件(110)沿所述移动方向返回相应的距离(dx)。为此在该实施例中,通过为此配备的纠正器件与将要利用该纠正器件实施的纠正(dx)相协调地控制所述移动器件,因此达到如图13所示的在太高的锯齿(112c)下的情况或者如图14所示的在太低的锯齿(112e)下的情况。在校准装置(9)的这种变型中,加工机构(125)和工件(110)的相对位置通过借助于锯带供应装置(7)或进给装置(25)沿x方向对工件(110)的调节来实现。在此,定位装置(32)由进给装置(25)构成。

因为目标表面(T)因此虽然正确地在工作线(WL)上定位,但是该目标表面目前相对于加工机构(125)的初始位置具有较小的距离(-ds)或较大的距离(+ds)。为了进行纠正,加工机构(125)的操纵器(120)为此产生相应较小或较大的进给。

这种纠正可以以简单的方式从对沿x方向的偏离的测量得到的纠正dx中推导出来并被表达为例如ds=dx/cosα,α...1/2n和ds=0,α=1/2n,其中,α是工作线(WL)关于工件的移动方向(x)形成的角度。通过使α=1/2n或者说建立纯竖直的工作线,只需要在竖直的z方向上进行纠正,正如在图1至图8的前述实施例中那样。

为了在实际的锯齿(112)沿目标表面(T)的侧向方向y关于所提到的标称位置(T')出现可能的偏离(dy)之前进行纠正,利用第二相机系统(140)以相应的方式测定该偏离,所述第二相机系统沿移动方向x拍摄环绕目标表面(T)的图像,参见图11。该偏离也关于标称目标线(TL2)进行测量,该标称目标线在目标表面的高度上与工作线(WL)相交并相对于x方向倾斜。

第一操纵器(120)被耦接到未更精确示出的第二操纵器上,该第二操纵器可以沿y方向偏转地安置到第一操纵器(120)上,以便在可能的、即被测定的沿目标表面(T)的y方向的偏离dy之前进行纠正。针对第二操纵器,也可以设置线性控制元件,例如气动压力缸,其可以成比例地被操控。通过这种方式,加工机构(125)的工作线WL朝着实际的目标表面(T)位移。

此外,在锯齿尖部(115)被紧固在锯齿(112)上之后,两个相机系统(130,140)用于对每个锯齿进行完全的品质检查。如果有锯齿尖部(115)意外地丢失,例如由于存储部被消耗殆尽、锯齿被略过或者锯齿尖部(115)没有被很好地紧固或者锯齿尖部意外地安装不正确,那么这点于是也通过识别设备(130,140)被立即确定并发出信号。

标称位置的测定到的偏离也被存储和分析。如果从中推导出系统偏离或者系统走向,则加工设备的控制软件可以在此之前进行纠正,例如通过用于对工件进行定位的移动装置在此之前进行补偿。

所述加工设备和所述方法大大有助于最终结果的品质并且对此只需要对正常的工作处理进行最小的干预。

所示出和所描述的实施例的变型以及前面所述的变型可以有着各种不同的方式。特别是这些实施例和所述变型的特征可以彼此任意组合并必要时也可以交换。

在如图9至图14所示的实施方式中从目标线出发,其大约垂直地取向到工件的标称位置上,但是替代于此地也可以选择具有倾角的目标线,特别是当需要有更好的视线时。

此外,在该实施例中还从加工机构的如下这样的工作线出发,其大致沿目标表面(T)上的中央垂直线延伸。替代于此地,加工机构也可以从目标表面的另一角接近并且在中心点与目标表面相遇。在实践中,加工机构还可以被耦接到另一控制元件上,由此使得工作线是可调整并总是可调节的。

切割元件(4)可以被转移到固定电极(19)上,其中,基带(3)与另一电极(18)被可运动地保持并被递送到切割元件(4)上。在另一变型中可以进行相互的递送。此外,电极位置(18,19)可以反转。

代替前述电阻压焊技术,可以采用在挤压压力下利用电阻加热的钎焊。

在所示出的实施例的变型中,可以舍弃自动校准装置(9)。替代地,自动校准装置可以使基带(3)运动并例如可以配属于锯带供应装置(7)。检测装置(31)可以其他的方式构成和设置。所述检测装置例如可以触觉式地并利用触碰接触工作。此外,该检测装置也可以与机身(34)分离并固定地设置。其也可以与所示出的位置相反地位于制造装置(1)的前侧面或操作侧面上。

检查装置(11)同样可以被舍弃或者替代地以其它方式构成。焊接结果的品质检查例如可以通过焊接部位上的借助于所施加的电压进行的电阻检查来进行或以其他的方式进行。对位置和尺寸的检查,特别是对已焊接切割元件(4)的中心位置的检查可以通过触碰接触以触觉方式进行。此外,检查结果可能会导致再处理,例如,取下碎屑的加工。这可以必要时在再处理装置(12)上进行。

再处理装置(12)同样可以被舍弃或替代地以不同的方式构成。在此,特别是可以在被焊接的锯带(2)上进行其他形式的再处理或再加工。这点例如可以是涂层、切削加工等。

制造装置(1)的所示出的实施方式中,所提到的组件分别存在一次。替代地也可以多次配置。此外,可以按照所述的方式并行地制造多个锯带(2)。

另外,所述制造装置(1)和制造方法可以在相应适配的情况下用于其他的锯片(2)、特别是圆锯片。

附图标记列表

1 制造装置

2 锯带,锯片

3 齿化基带,工件

4 切割元件,锯齿尖部

5 收纳部位

6 压焊装置

7 锯带供应装置

8 切割元件供应装置

9 校准装置

10 控制装置

11 检查装置

12 再处理装置

13 台架

14 焊接头,操纵器

15 调节装置

16 轴,转动轴

17 递送装置

18 可运动电极

19 固定电极

20 定心装置

21 抽吸装置

22 保护气体装置

23 夹紧装置

24 锯带引导件

25 进给装置

26 夹具

27 驱动器

28 供应器

29 具有分开装置的收集容器

30 供应装置

31 检测装置,相机

32 定位装置,升降装置

33 检测装置,相机

34 机身

35 感应式加热装置

36 线圈

37 保护装置

38 轴向方向,输送方向,进给方向

39 出口喷嘴

40 传感器件

110 工件,带,片

112 区段,锯齿

112a..f 锯齿

112' 锯齿

115 锯齿尖部,点

120 操纵器,压力缸

122 连杆,活塞杆

125 加工机构,电极

126 收纳部,收纳机构,夹持口

130 识别器件,检测装置,相机系统

140 识别器件,检测装置,相机系统

N 虚线

T 目标表面

T' 目标表面

TL1 第一目标线

TL2 第二目标线

WL 工作线

d 距离,偏离

x,y,z 方向

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