专利名称：用于控制箔带边缘位置的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于控制箔带边缘的方法，该箔带被借助一个导向楔输送到一个用于用箔带制造带有搭接缝的管体的装置的成型喇叭口中并且然后被焊接。
在该方法中，将一个起先处于平面状态的箔带在成型喇叭口中变形成一个连续长管，其中每个箔边缘为了构成搭接缝通过一个导向楔被相互叠置地引导到管形的位置中。这些相互叠置的侧边缘通过热的作用或者也可以通过压力的作用被焊接成一个牢固的管，接着切割成一定长度并被输送给后继加工。作为箔带，使用复合板，这种复合板在两个外塑料层之间具有一个中心的、阻止扩散的阻挡层，有时还带有位于这两个外塑料层之间的、在必要情况下借助粘接层连接的其他塑料层，该阻挡层例如可呈铝箔的形式。这种铝箔具有0.01至0.04mm之间的层厚度，有时还更厚。为了焊接，要在铝层中产生感应热，例如借助一个HF感应器(高频感应器)通过高频来实现。在此情况下，侧边缘的通常的重叠量约为2至4mm，在例外的情况下也会更宽或更窄。
已由DE-C2-37 39 400公知一种这样的装置。也可通过外驱动带以及在有些情况下通过内驱动带来代替或者辅助成型喇叭口实现管形的成型，其中也可使用一个感应线圈。
为了使场力线集中，还可在线圈体中设置一个铁氧体磁芯，由此可使感应热在空间上受到限制及可很强地传播。通常，借助中心的铝箔使它周围的塑料层被加热到超过其熔点，彼此相互连接，在需要的情况下在压力下进行，可能挤压成和在需要时成型为一个缝，接着进行冷却，例如通过外部的冷却滚子，在需要的情况下通过内部的冷却滚子来冷却，借助这些冷却滚子也可挤压成一个持久的、成型的焊缝。
通常，例如用于制造复合管的复合箔带在所谓的层压机上被制成约1.2m宽，接着通过卷绕机卷绕成母卷。借助一个条带切割机，根据所希望的复合管管体直径用该母卷制成多个具有与所希望的管直径相应的宽度的单卷(Einzelrolle)。由此在母卷的宽度上形成多个并列的、各具有不同特性的单卷。尤其是在应力分布方面，在每个单卷中出现局部很大的差别，这将导致在管成型时和/或焊接单元中的不稳定状态。它可被视为箔带的搭接区域的侧向摆动或者所谓的偏移或偏摆。所有这些，尤其是侧向偏移，可导致向搭接区域中的能量传递很强烈地变化，由此极难维持稳定的搭接缝，因此，只要想避免产生废品，就必须要操作人员实时监视以及比较频繁地再校正成型喇叭口与对中楔。
由于通常箔带的箔厚度是非常小的，其边缘是不稳定的，以致不能使用机械探测装置。流体探测也被证明是有问题的，在此，一个很细的空气射束被引导到搭接边缘上，由此通过喷嘴中的压力变化记录下空气喷嘴到目标的距离的变化，这些距离变化可被用来控制箔带的导入。
由于在焊接时通常相当强的高频的交变磁场，不能使用用于电感测量方法或电容测量方法的电子传感器。由于待加工的箔的颜色多样和/或有时印刷图形不同，使用光学探测装置，如CCD摄象机，通常也是有问题的。
本发明的任务是，给出一种具有权利要求1前序部分所述特征的用于控制箔带边缘位置的方法，它允许通过对搭接缝位置的无触探监视实现自动控制，使得能够避免为免生废品而进行的人工监视及手动控制。
该任务通过权利要求1的特征部分的特征来解决。
在从属权利要求中可以看出优选实施例。
以下参照附图借助一个实施例来详细描述本发明。附图为
图1用于用箔带制造管体段的装置的概示图；图2该装置的带有箔带成型喇叭口、焊接装置及线型传感器的区段的放大图；图3与图2相同的部分的俯视图(即相对于图2旋转90°)；图4成型喇叭口的入口在轴向上的一个正视图以及沿图1中线A-A的局部剖面；图5沿图1中线B-B通过焊接装置的一个局部剖面；及图6由IR线型传感器探测到的具体的搭接缝温度图形与一个分析计算单元和一个用于旋转成型喇叭口的控制单元的联系的线路示意图。
在图1中所示的用于制造管体段1的装置具有一个单卷(未示出)，该单卷带有带状箔，例如复合箔2，它包括至少一个被两个外塑料层包围的例如用铝制成的阻挡层。被平面地输入的复合箔2借助一个成型喇叭口5围绕一个焊接芯3成型为具有搭接的边缘7，7′的连续长管6，该焊接芯还安置在平面的复合箔2的区域中并且固定在一个悬挂装置4中。
成型喇叭口5可转动地安置在一个作为套筒8构成的支座中。一个电动机9通过一个由蜗轮10′和蜗杆10″组成的蜗轮变速器10与成型喇叭口5形成连接，用于使它绕其中心轴线转动。在成型喇叭口5内部固定地安置一个导向楔11，通过该导向楔将被输入的复合箔2的两个边缘7，7′引导到一个相互重叠的位置上。复合箔2的边缘7，7′的搭接区域约为2至5mm。在个别情况下该搭接量也可能更大些或更小些，但它必须相应于所构成的连续长管6的所希望的直径足够大，以便在随后的焊接装置12上可形成一个足够牢固的搭接焊缝13。
尤其是在图5中概要表示的焊接装置12在本实施例中由一个高频(HF)焊接仪组成，它具有一个壳体14，在该壳体中在焊接芯3一侧安置了一个线圈体15，在需要的情况下还带有另外的线圈匝16。在线圈体15中，在需要的情况下还在另外的线圈匝16内部安置一个铁氧体磁芯17。
在图1，2及5中表示出导线18，焊接装置12的工作电流通过它们输入。
在焊接芯3中，在与焊接线圈的铁氧体磁芯17相对着的上圆部中装入一个另外的铁氧体磁芯17′。通过这些相互面对的铁氧体磁芯17，17′可实现复合箔2的各个塑料层只有一个被限制得窄的区域、基本上仅仅是覆盖真正的搭接缝13的区域通过搭接边缘7，7′中的铝层被熔化。
直接在焊接装置12的后面设有一个电红外线型传感器19，它用于垂直于连续长管6的纵向延伸方向摄取搭接缝13的熔化区域内的温度曲线图。在该IR线型传感器19后面跟着是一个滚子20，在焊接芯3中可各有一个相对滚子21与该滚子20对应安置，它们被用作冷却和/或挤压或成型滚子。也可设置另外的滚子20及相对滚子21，通过它们可实现搭接缝13的造型和在需要的情况下还同时进行附加的冷却。滚子20的数目以及在需要的情况下相对滚子21的数目可任意变化并且与相应的造型条件和冷却条件相适配。
由焊接芯3输出的具有牢固的搭接缝13的连续长管6被输送给一个切割装置22或一个定长度装置。在该实施例中设有一个公知的横向切割器，通过它可分割出这样制造的管体段1的所需长度，该管体段然后可借助一个传送带23被输送给后继加工(未示出)，例如被安置上一个带有封闭帽的管肩。
在焊接芯3中也可设有孔24，用于输送冷却剂，例如水。
通过红外线型传感器19获得的实际上还熔化着的搭接缝13的温度图形被输送给一个分析计算单元25。借助额定值输入装置26将一个与所需产品相关的额定温度图形输入进去。借助一个IR分析仪27，在确定的时间间隔例如2秒内将由IR线型传感器19提供的实际图形与预先给定的额定图形相比较，确定出相应的偏差，例如e1或e2。一个信号转换器28将与各个偏差值如e1或e2相对应的信号转换成一个适合于电动机9的信号，其中也可用一个放大器29将该信号放大。根据该信号，电动机9通过蜗轮变速器10使成型喇叭口5并从而也使与其连接的导向楔11向一个方向转动，直到偏差值e1或e2被补偿或平衡并且额定图形与通过IR线型传感器19测量到的实际图形相重合。
通过该控制，复合箔2的带的输入及由此相应复合箔2的箔边缘7，7′的搭接被这样改变，使得在复合箔2的每个单卷的横截面上或者长度上的可能的偏差在最短时间内，实际上是立即，被自动补偿。这样，能够尽可能快地、安全地避免有缺陷的搭接缝13以及由此产生的废品。
权利要求
1.用于控制箔带的边缘(7，7′)的位置的方法，该箔带借助一个导向楔(11)被输送到一个用于用箔带制造带有搭接缝(13)的管体的装置的成型喇叭口(5)中，然后被焊接，其特征在于在焊接后借助一个红外行/线型传感器(19)垂直于搭接缝(13)测量一个温度图形，进行分析计算，在与预先给定的额定图形有偏差时输出一个信号用于使成型喇叭口(5)连同导向楔(11)旋转。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于通过高频(HF)进行焊接。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于直接在焊接后测量温度图形。
全文摘要
本发明涉及一种用于控制箔带的边缘(7，7′)的位置的方法，该箔带借助一个导向楔(11)被输送到一个用于用箔带制造带有搭接缝(13)的管体的装置的成型喇叭口(5)中，然后被焊接。根据本发明，在焊接后借助一个红外行/线型传感器(19)垂直于搭接缝(13)测量一个温度图形，进行分析计算，在与预先给定的额定图形有偏差时输出一个信号用于使成型喇叭口(5)连同导向楔(11)旋转，其中，通过高频(HF)进行焊接并且直接在焊接后测量温度图形。
文档编号B29C53/52GK1553852SQ02817786
公开日2004年12月8日 申请日期2002年9月9日 优先权日2001年9月12日
发明者格哈德·凯勒, 格哈德 凯勒 申请人:艾萨帕克控股公司