格栅焊接机和用于制造金属线格栅的方法与流程

本发明涉及一种用于由一组平行的水平纵向金属线制造长形的金属线格栅的方法，所述纵向金属线与相对于所述纵向金属线成直角延伸的横向金属线在所述纵向金属线和横向金属线的交叉部位处相焊接。

此外，本发明涉及一种用于执行所述方法的根据电阻法连续工作的格栅焊接机，所述格栅焊接机具有固定式纵向框架，一组水平的平行纵向金属线能够靠置在所述固定式纵向框架上地借助进给装置连续地沿着生产方向运动；以及所述格栅焊接机具有抽取装置，借助该抽取装置能够将横向金属线从卷轴中抽出并且输送给横向于纵向金属线组在该纵向金属线组上方或者下方延伸的转交装置，多个横向金属线能够容纳在该转交装置中并且能够从那里依次按顺序地朝纵向金属线靠近并且能够根据横向金属线的栅距(teilung)且定位准确地贴靠在所述纵向金属线上并且能够在那里被释放；以及所述格栅焊接机具有电极和配合电极，所述电极的和配合电极的焊接面能够在中间设置构造在纵向金属线和横向金属线之间的交叉部位的情况下相互挤压。

背景技术：

在实践中主要使用如下格栅焊接机，在所述格栅焊接机的情况下使由水平的纵向金属线组间歇性地运动，以便能够在运动间歇中实现将纵向金属线在格栅的静止的交叉部位处与侧向地靠近的横向金属线焊接。在此缺点在于，必须使整个格栅和为了格栅的运动所需的整个装置在所述焊接阶段的每个阶段制动并且重新加速，这会产生很多噪音和非常高的能量消耗。

为了避免这些缺点，在本申请人的专利文献at-b-357005中已提出了一种连续工作的焊接方法。在此使纵向金属线组连续地以恒定的速度在纵向方向上运动并且使在运动的金属线组上方的横向金属线按顺序依次朝纵向金属线靠近并且根据横向金属线的栅距且定位准确地与所述纵向金属线贴靠并且在格栅的交叉部位处借助电极和配合电极根据电阻法与横向金属线焊接；在此，在中间设置交叉部位的情况下将下部的电极压靠到上部的配合电极上。所述电极和配合电极构成为辊，所述辊可转动地支承在横向于纵向方向设置的轴上并且在中间设置所经过的纵向和横向金属线的交叉部位的情况下相互滚离；它们仅在相应的交叉部位处点状地接触对方。焊接过程的持续时间受限于所述旋转的辊的短时间段的点状接触，使得该时间段仅在格栅非常缓慢地通过的情况下才足以完全地在交叉部位上焊接。出于同一原因，由较粗的金属线构成的格栅完全无法借助本方法制造。

这也同样适用于从本申请人的专利文献at-b346668中已知的用于由相互交叉的、分别锯齿形地朝幅纵向方向延伸的金属线组制造格栅幅的方法。在此，金属线组连续地穿过具有一起运动的电极的焊接区域。在此，基于可用于焊接的短的时间段也只有小的生产速度和/或金属线直径是可能的。

技术实现要素：

本发明的任务在于，消除所述的已知的连续工作式格栅焊接机的严重缺点。本发明从用于由一组水平的平行纵向金属线制造长形的金属格栅的方法出发，所述纵向金属线与相对于所述纵向金属线成直角延伸的横向金属线在纵向金属线和横向金属线的交叉部位处焊接，如在开头所述的at-b-357005中所描述的那样。在此，纵向金属线组连续地以恒定速度在纵向方向上运动并且使在运动的组上方的和可选地也在运动的组下方的横向金属线按顺序依次朝纵向金属线靠近并且根据横向金属线的栅距且定位准确地与所述纵向金属线贴靠，并且在电极和配合电极以其焊接面在中间设置交叉部位的情况下相互挤压期间，在格栅的交叉部位处借助电极和配合电极根据电阻法与横向金属线焊接。在这种类型的方法的情况下本发明在于，使上部的电极从上部的位置向下朝待构造成靠置在下部的配合电极上的交叉部位运动，直至在将所述相应的横向金属线或两个相应的横向金属线靠置在纵向金属线上之后不久所述上部的电极到达开始焊接的第一位置并且然后在保持不变的恒定的或者有时发生变化的挤压力的情况下与下部的配合电极共同且与格栅同步地在纵向方向上一起移动，其中，在向前运动的期间在必要的持续时间内执行焊接，随后电极和配合电极共同返回其之前的关于纵向方向的位置中，而上部的电极则再次运动返回其上部的位置中并且最后向下再次运动到开始焊接的位置中贴靠在一个后续的横向金属线或两个后续的横向金属线的交叉部位上。

根据本发明的依照电阻法工作的格栅焊接机从以已知的如在开头所述的at-b-357005中所述的焊接机出发：已知的机器具有固定式机器框架，一组水平的平行纵向金属线能够靠置在该固定式机器框架上地借助进给装置连续地沿着生产方向运动；以及所述机器抽取装置，借助该抽取装置能够将横向金属线从卷轴中抽出并且输送给横向于纵向金属线组在所述纵向金属线组上方或者下方延伸的转交装置，多个横向金属线能够容纳在该转交装置中并且能够从那里依次按顺序地朝纵向金属线靠近并且能够根据横向金属线的栅距且定位准确地与所述纵向金属线贴靠并且能够在那里被释放；此外，在机器上设有电极和配合电极，所述电极的和配合电极的焊接面能够在中间设置构造在纵向金属线和横向金属线之间的交叉部位的情况下被相互挤压。

此外，本发明从现有技术出发而规定，不仅上部的电极而且下部的配合电极也设置在支承在外部的纵向框架上的并且能够相对于该纵向框架周期性地在纵向方向上水平地往复移动的内部框架上并且所述上部的电极能够从上部的位置向下朝靠置在下部的配合电极上的交叉部位运动地支承，其中，所述上部的电极在贴靠在交叉部位上时到达开始焊接的下部的第一位置并且然后在挤压力维持不变的情况下通过框架的移动在纵向方向上与下部的配合电极共同且与格栅同步地一起移动直至进入处在同一高度水平上的结束焊接的第二位置中并且然后通过使框架返回，电极和配合电极重新达到其之前的关于纵向方向的位置，而上部的电极能够首先再次向上并且最后运动到所述之前的在后续的横向金属丝上开始焊接的下部的第一位置中。

本发明的另外的优选的特征在从属权利要求中进行说明。

相比于迄今主要使用的间歇性作业的焊接机，本发明的优点例如基于取消对所制造的格栅幅以及使格栅板运动所需的装置的多次制动和加速而大幅减小的能量需求、可能的高的生产速度以及大幅减小的噪音负荷是极为有利的。

附图说明

根据在附图中示出的根据本发明的格栅焊接机的一个实施例更详细地阐述本发明，在附图中：

图1以侧视图示出机器的示意性的整体图；

图2示出该机器的前视图；

图3以侧视图示出根据图1和图2的机器的中央的部分；

图4至图6是机器在不同的生产速度的情况下的工作简图，这些工作简图示出机器的不同部件的使用时间并且示出所述方法。

具体实施方式

如图1至图3示出的那样，格栅焊接机包括具有水平的工作平面2(在图1中加粗画出)的固定式外部框架1，在该水平的工作平面上借助未示出的进给装置(例如以辊或者滚轮的形式)使一组未示出的水平的平行的纵向金属线沿着生产方向3运动。与主要在实践中使用的格栅焊接机(在其中使水平的纵向金属线组间歇性地运动，以便能够在运动间歇中实现将纵向金属线在格栅的静止的交叉部位处与侧向地靠近的横向金属线焊接)相反，使纵向金属线组连续地以不变的速度沿着生产方向运动。

横向金属线4要么能够从上方或者下方、要么能够从两侧朝纵向金属线组靠近，并且因此制造具有位于纵向金属线的上方或者下方的横向金属线的格栅。为了输送横向金属线4，分别从卷轴5中借助抽取装置6将卷绕的金属线抽出，剪切成横向金属线4所需的长度并且将这些横向金属线输送给能够容纳多个横向金属线4的转交装置。所述转交装置构成为横向于纵向金属线组设置在该纵向金属线组上方或者下方的滚筒7，这些滚筒中的在纵向金属线组上方的滚筒7和在该线组下方的滚筒7连同相应的转动驱动装置支承在固定式外部框架1上。用于所述上部的滚筒7和下部的滚筒7的共同的转动驱动装置也是可能的，该共同的转动驱动装置在需要时能够与所述滚筒7的其一分离并且于是仅对另一滚筒7进行加载。这些滚筒7在其表面上具有沿其纵向方向延伸的朝外开放的槽8。每个滚筒6具有围绕其圆周均匀分布的至少三个槽8，在运行时这些槽中的至少两个槽各自容纳一个横向金属丝4。滚筒7能够间歇性地转动；在转动间歇中，在这里未详细描述的引入装置使横向金属丝4从侧面经由其整个机器宽度移动到处于滚筒7的上侧面或者说底侧面上的槽8中，随后在槽8的端部处使该横向金属丝4在其最终的处于纵向金属丝组上方或者下方的位置中制动；这种类型的滚筒7连同用于已引入槽8中的横向金属丝4所需的制动装置已在本申请人的已公开的ep-a-1579932中进行了描述，因此在这里无需赘述；为了防止横向金属丝4在滚筒7继续转动期间脱出，借助在9处在所述位置固定的外部框架1上铰接的活门10保持横向金属丝4；在将所述的横向金属丝4推入槽8中的同时，从滚筒7的先前装有上一个横向金属丝4的槽8中抓取出在转动步骤之后处于那里的横向金属丝4。

所述抓取在活门10打开的情况下借助一系列同步运动的夹持指11实现，所述夹持指随即使横向金属丝4在通过朝向工作平面2和沿着生产方向3的运动维持其水平的横向位置的情况下进入到最终的焊接位置中。夹持指11的构造将进一步在后面进行阐述。在此，所述一系列夹持指11使被抓取的横向金属线4按如下方式运动：首先使相应的横向金属线4沿着大致椭圆形的弯曲轨道11’的区段沿生产方向3向前和向下或者说向上与运动的纵向金属线组贴靠。然后，夹持指11沿着一段短的直线路段与纵向金属线和待焊接的横向金属线4一起运动。举例来说，在生产速度约为0.35至0.5m/s的情况下，该短路段的长度约为5mm。紧接着，夹持指11沿着椭圆形的弯曲轨道的区段再次向后和向上或者说向下返回到其初始夹持位置中，以便在那里抓取处于下一个槽8中的下一个横向金属线4。

在将横向金属线4安置在纵向金属线处之后不久，将来自上方的电极12连同其焊接面移动至金属线格栅的交叉部位处，所述交叉部位靠置在下部的配合电极13的焊接面上。在中间设置格栅的交叉部位的情况下使所述共同作用的焊接面相互挤压一定时长，直至所述焊接在焊接技术上所需的焊接时间结束后执行完毕。为了实现符合要求的足够紧固的焊接，在生产速度例如为0.35至0.5m/s的情况下，电极12的和配合电极13的最大约为80mm的共同移动路径是必要的。

电极12和配合电极13设置在位于内部的框架14(亦或滑架)上，该位于内部的框架支承在位置固定的外部框架1上并且能够相对于该外部框架周期性水平地往复移动，其中，移动距离等于示例性提出的80m。所述位于内部的移动式框架14设计成滑架的形式，该滑架能够借助辊16沿着外部框架1的引导部17移动。框架14的驱动借助马达驱动的驱动小齿轮18实现，所述驱动小齿轮支承在外部框架1上并且嵌入固定在框架14上的齿杆19中。

为了实现电极12的上下运动，所述电极在位于内部的框架14上竖直引导并且所述电极能够借助调节驱动装置(例如以液压的或者气动的缸-活塞装置20的形式)移动。

夹持指11根据在本申请人的at-b-515914中详细公开的原理构造，从在此可取消详细描述。与纵向金属线的数量相等数量的夹持指11(这些夹持指在其工作端部上具有v形的切口以抓取横向金属线4)固定在横向于纵向金属线设置在其上方或者下方的水平的工作梁上的另一端部上。该工作梁能够借助杠杆系统运动，所述杠杆系统铰接在固定点上并且具有两个偏心轮，其中的一个偏心轮引起水平运动并且另一个偏心轮引起竖直运动。一个另外的杠杆系统能够实现将被夹持指11压向纵向金属线的横向金属线4沿着夹持指11与格栅的交叉部位共同运动的短的路径弹性地挤压，直至然后电极12的焊接面碰到交叉部位并且将其压向配合电极13并且将交叉部位保持在一起。所述弹性挤压能够实现适配于横向金属线4的不同厚度。

电极121的挤压力能够在整个焊接周期内保持恒定亦或根据要焊接的材料遵循预先规定的配置。这种配置能够包括具有相应不同的挤压力“无电流预压紧”、“焊接”和“再压紧”的三个阶段。

所述杠杆系统引起夹持指11的沿着如上述的弯曲轨道那样的本身闭合的轨道。

此外，附图示出固定在外部框架1上的位置固定的焊接变压器22，该焊接变压器借助柔性的电流带23和固定在框架14上的电桥24与配合电极13或者电极12相连接。

图4至图6组合了对于根据本发明的焊接机的不同的运动部件a1至a4关于共同的x轴的相应的部分简图，在该x轴上绘制了包括一个焊接周期的时间。由此示出不同部件a1-a4的运动的相互作用；a1指用于金属丝格栅及其纵向金属线的进给装置，a2指夹持指11，a3是指上部焊接电极12的竖直运动并且a4指上部焊接电极的和下部的配合电极13的由于框架14的往复移动引起的水平运动。

在图4至图6中示出的工作图表涉及横向金属线栅距为150mm的格栅的制造。生产速度(图4：0.5m/s；图5：0.45m/s；图6：0.342m/s)、每分钟执行的焊接节拍的数量(图4：200；图5：190；图6：180)和每个焊接节拍所需的交变电流周期的数量(图4：5；图5：6；图6：8不同)。

在图表区段a1中，在y轴上绘制了用于格栅的进给装置的速度并且其常数变量a1是可见的。

在图表区段a2中，在y轴上绘制了在将横向金属线4从滚筒7带动至纵向金属线组的情况下夹持指11的竖直路径。夹持指11的运动从时间点t1开始，随后，横向金属线4在走完大致椭圆形的弯曲轨道的第一部分路段之后在时间点t3到达纵向金属线组。此后，夹持指11短暂地与格栅同步移动直至时间点t4并且在t4处重新从格栅上抬起并且然后继续沿着所述大致椭圆形的弯曲轨道运动，直至夹持指再次返回至之前的在t1时所处的位置。

在图表区段a3中，在y轴上绘制了所述上部的焊接电极12借助缸-活塞装置20的竖直路径。从在时间点t-1时所处的开放位置a3.1出发进行加速直至时间点t2，在该时间点达到格栅速度；在时间点t4，焊接电极到达下方的闭合位置a3.2并且将横向金属线4固定保持在纵向金属线4上；在时间点t4，对交叉部位的预压紧在时间点t5时开始的焊接过程之前不久开始。焊接过程从时间点t5持续直至后面的时间点t6。紧接着对焊接电极12进行短暂地再压紧直至时间点t7；焊接电极12在时间段t4-t7内与格栅同步地一起移动；此外，焊接电极12在时间点t7从交叉部位处向上抬起并且在时间点t9重新到达其时间点t-1的初始位置。从时间点t12起，焊接电极12再次开始向下移动。

在图表区段a4中，在y轴上绘制了承载上部焊接电极12的和下部的配合电极13的框架14的水平的来回运动的速度。该框架沿着生产方向3的最大速度用a4.1标记，沿着反方向的最大速度用a4.2标记。可以看到，从时间点t7起框架14的速度开始制动，直至在时间点t8到达反转点，并且然后沿着反方向再次加速直至时间点t10，在该时间点达到最大的返回速度。在时间点t11，框架14的返回开始制动，该框架从时间点t13起再次沿着生产方向3移动。

在图4至图6中示出的焊接周期从t0持续直至t13。