用于借助于至少两个可被彼此独立地控制的传送装置以在接合之前调整工件的头端之间和/或尾端之间的偏移来接合工件的方法及设备与流程

用于接合工件的设备及方法(例如借助于激光焊来接合工件的设备及方法)是本领域技术人员所公知的。

尤其地，本领域技术人员还将了解用于对金属板进行传送和对接焊的方法，尤其是在汽车产业中在制造车体时用于对金属板进行传送和对接焊的方法。为此，本领域技术人员将熟悉(例如汽车产业中应用的)术语“拼焊板坯”，即所谓的定制的金属板坯。例如，在wo2015/027346a1中描述了相应的方法。

有时一再要求，这种板坯(“拼焊板坯”)以非常高的精度彼此焊接在一起。换言之，这意味着通常仅在用来制造板坯(或相应地“拼焊板坯”)的相应工件的预定偏移尽可能精确地维持时，该板坯才满足特定的质量标准。术语leo(“前缘偏移”)和teo(“后缘偏移”)对本领域的技术人员而言也分别是公知的。

有时有可能，分别在板坯的工件的这种偏移(例如，分别为leo或teo)偏差过大或者板坯的工件彼此焊接在一起的相应位置偏差过大的情况下，整个板坯无法满足这些要求，而必须进行处理或重新加工。由此，在某些情况下，显著的附加复杂性与生产定制的金属板坯相关联。此外，在生产这样的板坯方面可引起显著的附加开销。

在某些情况下，还存在的问题是，用于生产板坯的工件(例如，由于切割不良)在所述工件的相应尺寸方面可具有显著的偏差，使得相应的板坯由于使用不同的工件而可相应地具有不同的尺寸。传送装置的磨损可被视为进一步的问题。例如，在本文中被划分成各传送段的传送装置可具有分别由于磨损或通过膨胀而增大的传送段，在所述传送段上传送的工件在不同的相互位置移动，使得相应焊接的板坯可具有所提到的偏差。

由此，有可能，多个板坯的偏移可具有不规则性，这可表示这种板坯的进一步加工方面的显著缺点。

由此，本发明的目的在于提供在对准多个(尤其是两个)工件以便形成板坯时实现精确的连接，并由此实现特别高效地生产板坯的方法和设备。

为了实现该目的，提出了一种用于控制循环工作的接合设备(尤其是焊接站)的方法，该接合设备用于将多个工件接合为板坯，其中该接合设备包括用于处于第一传送段的第一工件的至少一个第一传送装置以及用于处于第二传送段的第二工件的第二传送装置，并且在接合之前以相互独立的方式通过至少一个控制变量来操控这些传送装置，以调整工件的前端之间和/或后端之间的偏移。

根据本发明提出，控制变量与传送装置之一的至少一个传送段相关联。

由此，调整工件的头端之间和/或尾端之间的偏移可通过这些传送装置来执行。借助于传送装置的调节能力，使得在确定了所生产的板坯或者用于其的工件的尺寸或定位的相应偏差的情况下，有可能能够以高精度生产板坯。

在本发明的一个特别有利的设计实施例中，可提出：关于板坯的针对后续循环的控制变量是在接合之后借助于检测装置来确定的。在本文中尤其有利的是，可为紧接在后的工件执行偏移的可选必要偏差。由此可减少次品。

本发明的另一个有利的设计实施例可提出：通过检测工件和/或板坯的头端之间和/或尾端之间的偏移的实际值来确定控制变量。由此，提供了用于检测偏移的若干可能性。这使得有可能提高板坯生产方面的精度，并由此表示该方法效率方面的提升。

在本发明的一个有利的改进方案中，可提出，在实际值与标称值有偏差的情况下，确定调节偏差，并将所述调节偏差馈送到调节器，该调节器在相关联的传送段的下一个循环中，在各传送装置的传送速度方面对各传送装置进行相互调节，以使得调节偏差得到补偿。因此，提供了一种尤其高效的用于生产焊接工件以形成板坯的方法，在该方法中，偏移可在再现性方面以非常高的精度被保持。可通过这种方式进一步减少次品。调节偏差也可被理解为是控制变量。

此外，本发明可提出：第一传送段相对于第二传送装置的偏移在接合之前被基于控制变量而调整。以这种方式调整偏移可被理解为是甚至在接合之前执行的对偏移的校正。由此提供了更进一步减少次品的更高效的方法。

此外还可提出：实际值通过检测装置来检测。偏移可按这种方式来确定。

优选地，检测装置被设计为传感器和/或相机。这些是易于操作的检测装置的高效且节约成本的设计实施例。

还可提出：借助于标称值来均衡(abgeglichen)实际值。与标称值的这种类型的比较表示：在有任何潜在偏差的情况下以相应方式分别调节或调整或适配偏移的特别简单的可能性，以及保证该方法的效率提高的特别简单的可能性。

可提出：控制变量是检测到的实际值与预定义的标称值的偏差。

在本发明的一个有利的改进方案中，可提出：对另外的实际值的另外的检测优选地在接合之前通过另外的检测装置来执行。由此，该方法可被更高效地操作，并且次品可被更进一步地减少。

此外，本发明还可提出：第一传送装置和第二传送装置都被构造为旋转带，并且在检测到偏移之后执行借助于取出装置来取出板坯。这表示能够更高效地操作该方法的另一可能性。取出也可被理解为是存放。

本发明还可提出：第一传送装置借助于第一驱动器来驱动，且第二传送装置借助于第二驱动器来驱动。两个相互独立的驱动器可实现这两个传送装置的非常灵活的调整可能性，从而使得相应的接合设备能够以非常灵活的方式来使用。这可显著提高接合装置的效率。

此外，本发明还涉及一种循环工作的接合设备(特别是焊接站)，该接合设备用于借助于接合装置来接合多个工件以形成板坯，其中该接合设备包括用于处于第一传送段的第一工件的至少一个第一传送装置以及用于处于第二传送段的第二工件的第二传送装置，其中在接合之前以相互独立的方式通过至少一个控制变量来操控这些传送装置，以调整工件的前端之间和/或后端之间的偏移。对于本发明必要的是，该控制变量与传送装置之一的至少一个传送段相关联。

这种类型的装置使得工件有可能以高精度彼此焊接以形成板坯。这种高精度使得有可能减少次品。此外，接合工件时所需的精度可按灵活的方式改变，而不会中断正处于其操作中的设备。

由此可见，本发明的另一显著的优点在于，能够在接合设备正在进行的操作中，尤其是在接合两个工件之前，分别调整或改变要接合的两个工件的偏移。此外，板坯可由此被制造为始终具有一致的偏移，并且由此还具有一致的质量。

在一个有利的设计实施例中，可提出，接合设备包括至少一个检测装置，其中该检测装置用于沿着传送方向检测实际值，其优选地被设置在接合装置之后。可分别增加该设备的效率和次品的减少。

此外，还可提出，接合装置包括至少一个第一驱动器和至少一个第二驱动器，其中第一传送装置可借助于第一驱动器来驱动，第二传送装置可借助于第二驱动器来驱动。

此外，还可提出：第一传送装置包括至少两个传送段，尤其是至少六个传送段，并且第二传送装置包括至少两个传送段，尤其是至少六个传送段。

本发明还涉及一种用于调整至少两个工件的至少一个偏移的方法，该至少两个工件都可借助于一个连续传送装置移动，并且将借助于接合装置来接合。在本文中可提出，两个工件至少部分地相对于彼此移动以对应于标称值，第一检测装置检测第一实际值，该第一实际值与标称值进行比较，其中在该实际值与标称值有偏差的情况下，调节偏差被确定，并且所述调节偏差被馈送到调节器，并且其中该标称值是在馈送该调节偏差之后调整的。

同样可变得可能的是，工件以高精度彼此焊接以便形成板坯。由于这种高精度，可按简单的方式减少次品。此外，接合工件时所需的精度可按灵活的方式改变，而不会中断正处于其操作中的设备。由此，进一步的实质性优点是，能够在该设备持续运行中分别调整或改变偏移。此外，板坯可由此被制造成始终具有一致的偏移，并由此还具有一致的质量。

为此，还可例如提出，实际值在接合之后检测。此外，还可提出：实际值通过检测装置(其优选地被配置为相机)来检测。相机是一种节约成本的装备，通过该装备，实际值能够以高精度来检测。由此，可提高该方法的效率。

此外可提出：标称值借助于工件上的检测装置来检测。这表示检测的简单可能性。由此，接合装置可包括检测装置。

还可提出：在第一工件上检测第一实际值，在第二工件上检测第二实际值。通过这种方式，可分别确定另外的数据或控制变量，这可准许关于彼此焊接的工件的潜在偏差的结论。这可对该方法的效率并且尤其是对所生产的板坯的质量具有积极的影响。

此外还可提出，优选在接合之前进行对实际值的进一步检测。由此，还可确保，即使在接合之前不久，板坯的偏移也分别满足要求或参数。因此，可显著地降低被拒绝的板坯的数量。由此可节省生产成本。还可提出，在传送方向上，检测装置被设置在接合装置之前。

还有可能第一传送装置由第一驱动器驱动，且第二传送装置由第二驱动器驱动。分开的驱动器实现了各个传送装置的简单调节能力。潜在的维护复杂性同样可被降低。

此外，还有可能通过改变第一和/或第二传送装置的速度来执行对标称值的调整。此外还可提出，通过存储器装置来存储实际值。这还可按以下这种方式来理解：传送装置的相应驱动器的速度可被改变。

此外，本发明还可提供一种接合两个工件以形成板坯的方法。在本文中可提出，借助于第一传送装置将第一工件并且借助于第二传送装置将第二工件移动到接合装置(尤其是激光头)，并且通过所述接合装置以定义的偏移将第一工件和第二工件接合在一起，尤其是焊接在一起。有必要的是，借助于传感器或类似的检测装置来检测偏移。

具体地，还可提出，在接合之后并在存放板坯之前检测偏移。这可被理解为使得在插入两个另外的工件之前执行偏移。换言之，这还可被理解为使得为下一个循环，也就是说为彼此焊接在一起的两个后续工件，执行偏移。

在本文中还可提出，检测到的偏移被定义为实际值，该实际值与定义的偏移进行比较，该定义的偏移可被定义为标称值。在实际值和标称值之间有潜在偏差的情况下，可对后续工件执行调节，这些后续工件在该比较之后被彼此焊接在一起。在板坯的偏移存在可能过大的偏差的情况下，仍有可能仅任选地将该板坯当作次品来处理。然而，有可能后续板坯具有确定的偏移，因为所述后续板坯所需的工件在接合之前以相应的方式相互定位在相应的传送装置上。

最后，本发明还涉及一种用于检测彼此连接(尤其是，彼此焊接)的两个工件(尤其是板坯)的设备，其中该设备包括用于传送第一工件的第一传送装置和用于传送第二工件的第二传送装置，并且其中该设备包括接合装置，尤其是激光焊接头。根据本发明提出，该设备包括至少一个传感器或类似的检测装置，借助于该传感器或类似的检测装置，要彼此连接(尤其是彼此焊接)的两个工件的偏移可在连接(尤其是焊接)之后被检测到。

因此，仍可在该设备内检测所生产的相应板坯是否满足预定的要求。具体地，可确定该设备是否可以高效率运行。

由此可提出，偏移的检测在正在进行的操作中执行。这使得有可能提供尤其高效的方法。

此外还可提出，借助于至少一个传感器，要连接的两个工件的预定偏移的变化能够被检测到。优选地，在本文中提出，这种类型的检测能力在设备内和/或在存放彼此连接(尤其是彼此焊接)的工件之前变得可能。

因此，有利的是，将该设备内的至少一个传感器设置在接合装置之后。通过这种方式，该设备的效率可通过简单的装置来显著地提高。

尤其有利的是，将至少一个传感器设置在接合装置之后，并且在存放该板坯之前执行检测彼此焊接以便形成板坯的工件的偏移。除了存放之外，板坯的取出也可被执行。

此外尤其有利的是，在以这种方式检测偏移之后，确定彼此焊接以便形成板坯的工件的偏移是否对应于定义的标称值。如果不是这种情况，那么这样制成的板坯应被看作是次品。由此，偏移的检查仍可在接合装置中，尤其是在正在进行的操作中，进行。

在本发明的上下文中，工件的头端之间和/或尾端之间的偏移也对应于偏移。在本发明的上下文中，偏移将被认为等于横向偏移。

在本发明的上下文中，可使用术语“拼焊板坯”来指代板坯。这通常被理解为是所谓的定制板坯。在本文中，这通常可以是金属板坯，其例如由不同的材料等级和金属板厚度组装而成。这还可被理解为是可进一步加工的所谓的预制半成品。

在本发明的上下文中，术语“偏移”和“横向偏移”将被认为是同义的。在本发明的上下文中，设备将被理解为是接合设备。

例如，在本发明的上下文中，检测装置也可被理解为是位置检测装置。在本发明的上下文中，检测装置可被配置为相机。在本发明的上下文中，检测装置也可被配置为传感器。

在本发明的上下文中，控制变量可被理解为是实际值与标称值的偏差。这也可被理解为是实际值和标称值之间的差异。控制变量也可被理解为是在接合之前和接合之后，两个工件的预定义偏移的偏差。

下面将通过附图更详细地解释本发明的示例性实施例，其中：

图1：以纵剖面示出根据本发明的接合设备的示意图；

图2：示出根据本发明的接合设备的一部分的俯视图的示意图；

图3：示出被连接以形成具有偏移的板坯的两个工件的示意图；以及

图4：以俯视图示出接合设备的一部分的示意图。

在图1中以示意图例示接合设备1。在该示例性实施例中，接合设备1被设计为焊机。通过所述接合设备1焊接工件，以便形成板坯，尤其是形成“拼焊板坯”。

接合设备1包括传送装置，其中出于简化图示的原因，此处仅示出了第二传送装置6。被设置为：接合设备1包括至少一个另外的、第一传送装置(未示出)。

在第一传送装置(未示出)的情况下，也可配置第二传送装置6的所有特征。为了简单起见，这也可被理解为使得第二传送装置6和第一传送装置可具有相同的配置，这也是优选的。

所示的第二传送装置6被配置为旋转传送带。第二传送装置6也可被配置为旋转传送链，或者被配置为所谓的牵引链。优选地，第二传送装置6被配置成连续传送装置。

接合设备1的传送装置都包括多个传送段，其中这样的传送段在图1中被示为第二传送段7，其由段节24、24'、24”组成。由此，第二传送段7包括多个段节24、24'、24”(为此还参见图4)。分别示出了另外的传送段7'和7”。同样地，所述另外的传送段7'和7”分别都包括段节。这以类似的方式同样适用于(第一传送装置的)第一传送段(未示出)。

由此，接合设备1的传送装置包括多个传送段。各个传送段都包括多个段节。

工件2可分别被定位或存放在第二传送装置6的两个第二传送段7、7'或7”之间，并且沿着传送方向tr被传送到接合装置17。

也有可能工件2能够被存放在传送段中，例如被存放在第二传送段7中。

例如，有可能第二传送段7或7'或7”分别都能由两个限界装置(未示出)来限定，例如由所谓的推送器来限定。

由此，在本发明的上下文中还可提出，第二传送段7并且还有第一传送段(未示出)在其相应的纵向延伸方面可沿着传送方向tr以可变的方式进行调节。

还可以提出：接合设备1具有至少一个折叠装置(未示出)，借助于该折叠装置，限界装置能够被折叠起来。通过这种方式，第一传送段(未示出)的长度或第二传送段7或7'或7”的长度可分别以简单的方式被可变地调节。可使得有可能传送不同尺寸的工件。

在该示例性实施例中，第一传送装置(未示出)被配置为连续传送装置，并且被设置成平行于第二传送装置6(还参见图2)。

用于控制所述接合设备1的方法可借助于所示的接合设备1来提供，其中多个工件(目前为两个工件2、2a)被接合，以便在接合设备1中形成板坯3(参见图2)。在该示例性实施例中，接合借助于激光焊接来执行。在本文中，板坯3可被理解为所谓的“拼焊板坯”。

接合设备1能够在接合之前调整工件2、2a的头端9之间和/或尾端10之间的偏移8。这按以下方式实现：在接合之前通过至少一个控制变量以相互独立的方式来操控传送装置(示出了第二传送装置6)，并且控制变量与传送装置之一的至少一个传送段(分别示出了第二传送段7或7'或7”)相关联。这也同样明确地分别适用于包括传送段或段节的第一和第二传送装置。

为了使板坯3的预定偏移的偏差保持理想地低，接合设备1包括检测装置14，借助于该检测装置14可检测两个工件之间的偏移8(还参见图2和图3)。检测装置14在传送方向tr上被设置在接合装置17的下游。

在本发明的另一个实施例中可提出：作为检测装置14的替代或补充，可提供在传送方向tr上被设置在接合装置17上游的检测装置14'。

接合设备1被配置成循环工作的接合设备1。在本文中，循环将被理解为：在第一步骤中都是将一个工件2放置在传送装置6上。在第二步骤中，借助于接合装置17将两个工件接合在一起。在该示例性实施例中，接合装置17被配置成激光焊接头。通过接合装置来焊接所放置的工件(本文中示出了工件2)以便形成板坯3。随后，在第三步骤中执行对板坯3的取出。

此后以第一步骤开始新的或进一步的循环。

根据该循环的第一步骤，可例如在起始点21执行对工件的放置。为此，可提供馈送装置12，该馈送装置也可被配置为例如机器人。根据第二步骤，如在该示例性实施例中，接合装置17可被配置为激光焊接头。所放置的工件(在本文中示出了工件2)通过接合装置17被焊接起来，以便形成板坯3。第二步骤也可被理解为使得板坯3或工件2、2a分别处于处理过程18中。根据第三步骤，如在该示例性实施例中，可提供取出装置13，通过该取出装置13可从接合设备1取出已完成的板坯3。

可提出：接合装置17位置固定。在该示例性实施例中，板坯的取出是在完成点22处进行的。所述完成点22还可包括区域，并且完全不以受限的方式建立。通过相同的方式，起始点21完全未被建立，并且也可包括区域。

由此，所示的第二传送装置6可包括至少一个起始点21和一个完成点22，其中基本上平坦的表面19可被设置在所述两个点之间。工件2、2a或者分别被连接以形成板坯3的工件2、2a在所述表面上传送(参见图2)。平坦表面19也可按使得所述平坦表面19在非水平面上平坦的方式来设计。此外，可提出：第一传送装置(未示出)和第二传送装置6朝向彼此倾斜，优选地朝向彼此在1°和5°之间倾斜，尤其优选地朝向彼此倾斜2°。

在(例如通过取出装置13)取出板坯3之后，第二传送装置6旋转到起始点21。这也适用于第一传送装置(未示出)。

在通常的实践中，现在可能出现的是，就在接合开始之前(例如，就在焊接过程开始之前)可发生板坯3的预定偏移的偏差，例如由于接合设备1中与构造相关的公差。换言之，这意味着要彼此接合以便形成板坯的两个工件在接合之前以与这两个工件的预定偏移(例如，leo和/或teo)偏离的方式定位，使得在该接合之后，由于两个工件实质上整体连接，这些偏差不再可被改变(参见图2和图3)。由于现有偏移8(例如，参见图3)与预定偏移的偏差过大，以这种方式生产的板坯3有时可能不再被用于进一步的处理步骤，由此制造了次品。

因此，根据本发明提出：检测板坯3的偏移8的检测装置14被设置在接合设备1中。检测装置14与传送段7(或分别为7'或7”)相关联和/或分别与传送段7、7'或7”的限界装置(未示出)相关联。

就在随后的接合之前，也就是说，一旦板坯3被制造完成并且两个另外的(新的)工件被放置，传送装置6的第二驱动器15将使得与接合相关联的传送段7、7'或7”和/或与接合相关联的传送段7、7'或7”的限界装置对应于检测或探测到的相对于(例如，第一传送装置的)另外的传送装置的驱动器的偏移8而处于进行的运行(未示出)中。例如第一传送装置的该另外的驱动器可被理解为是第一驱动器。

这可例如按使得第二驱动器临时相对于第一驱动器被加速或减速的方式来执行。这也可被相反地执行。

由此，在接合两个工件2、2a以便形成板坯3之后，在第一步骤中检测偏移8是否对应于预定值，例如标称值。该第一步骤在接合之后执行。在第二步骤中，将所确定的偏移与传送段7、7'或7”相关联。在第三步骤中，在关联之后并且在检测到的偏移有偏差的情况下，借助于传送段7、7'或7”或传送装置6的调节器11按使得偏移8的偏差得以补偿的方式来执行调节。

图2中示出了根据本发明的接合设备的一部分(参见图1)的俯视图的示意图。工件2、2a设置在传送装置4、6上。示出了第一传送单元4和第二传送单元6。彼此连接在一起的工件2、2a具有接点，尤其是焊缝20。此外还示出了头端9之间的偏移8，所述偏移在本发明的上下文中能够被称为leo(“前缘偏移”)。此外还示出了尾端10之间的偏移8，所述偏移在本发明的上下文中能够被称为teo(“后缘偏移”)(也参见图3)。此外，在图3中示出了已完成的板坯3。

图4以俯视图示出了接合设备(图1)的一部分的示意图。为简化说明的目的，在本文中未示出放置在其上的工件。示出了接合设备包括第一传送装置4和第二传送装置6。此外，还示出了第一传送装置4包括多个段节23'、23”、23”'、23””，并且第二传送装置6包括多个段节24'、24”、24”'、24””。在示例性实施例中以示例性方式示出了一个传送段都包括三个段节。与此不同的是，还可提出：每一传送段5、7包括多于或少于三个段节。

由此，本发明可提出：第一传送段5包括至少一个段节23，并且第二传送段7包括至少一个段节24。

此外还可提出：段节23'、23”、23”'、23””或24'、24”、24”'、24””分别按使得各个段节之间配置有中间空间的方式相互间隔开。还可提出：段节按使得没有配置中间空间的方式设置(参见图2)。

可提出：传送装置在每一情况下都被配置成旋转传送链或者所谓的牵引链。此外还可提出：段节被配置为牵引链的链节。

可按未详细示出的方式提出被配置为推送器的限界装置被设置(尤其是被铰接)在传送装置上。传送段可被形成，并且在其长度方面可由这样的推送器按可变的方式调节。可提出：这样的推送器被铰接在段节上，尤其是被铰接在链节上。

参考标记清单：

1接合设备

2、2a工件

3板坯

4第一传送装置

5第一传送段

6第二传送装置

7第二传送段

7'第二传送段

7”'第二传送段

8偏移

9(工件的)头端

10(工件的)尾端

11调节器

12馈送装置

13取出装置

14检测装置

14'(在接合装置17的上游的)检测装置

15第二驱动器

17接合装置

18板坯3或分别处于工作中的工件2、2a

19平坦表面

20接点

21起始点

22完成点

23(第一传送段的)段节

23'(第一传送段的)段节

23”(第一传送段的)段节

23”'(第一传送段的)段节

23””(第一传送段的)段节

24(第二传送段的)段节

24”(第二传送段的)段节

24”'(第二传送段的)段节

24””(第二传送段的)段节

tr传送方向