焊接机器及相关方法技术

本申请涉及焊接机器及相关方法。一种用于沿送料方向将坯料的尾部和第二坯料的头部焊接在一起的焊接机器，该机器包括：适于沿送料方向滑动的滑架，所述滑架支撑一体地固定到所述滑架的第一结构；设置在所述第一结构上的第一夹紧装置，其用于夹紧第二坯料的头部；第二结构，其连接到第一结构并且相对于第一结构和滑架两者平行于送料方向滑动；设置在所述第二结构上的第二夹紧装置，其用于夹紧第一坯料的尾部；其中，第一调节装置设置成用于沿着所述送料方向调节第二结构相对于第一结构的位置；并且，第二调节装置设置成用于在横向于送料方向的平面上调节第二结构相对于第一结构的位置，以便沿着所述送料方向将第二夹紧装置与第一夹紧装置对准。一夹紧装置对准。一夹紧装置对准。

【技术实现步骤摘要】
焊接机器及相关方法
专利

[0001]本专利技术涉及一种用于纵向金属产品(例如坯料(billet)、棒材(bar)或方坯(bloom))的闪光焊接(flash welding)类型的焊接机器(welding machine)，其适于沿着通常布置在轧机上游的辊道(roller table)焊接两个连续纵向产品的头部和尾部。本专利技术还涉及一种焊接方法，该方法可以通过前述机器来执行。

技术介绍

[0002]在轧机中，特别是，在循环运转类型(endless operating type)的轧机中，来自铸造机或外部仓库的金属产品被焊接在一起，然后被轧制。
[0003]焊接的金属产品通常是半成品金属产品(semi-finished metal product)，如坯料、棒材或方坯。
[0004]焊接是通过将一个产品的尾部连结到后续产品(successive product)的头部来进行的。
[0005]焊接是通过电源产生的电击来实现的，电源为待焊接的产品供电。这项技术被称为闪光焊接。
[0006]在焊接过程中，产品必须被有效锁定。为此，提供了夹紧装置，该夹紧装置用于在焊接过程中将产品保持在适当的位置，并时常将电流传输到待焊接的产品。
[0007]这种夹紧装置通常包括直接与待焊接产品接触的元件，特别是夹具(clamp)。随着焊接的逐步进行，保持待焊接产品的头部和尾部的夹具通过气缸(称为倾覆气缸(upsetting cylinder))拉近。这种操作是必要的，以补偿由熔化造成的材料损失，并允许形成接头的两个被焊接的部件之间的有效附着(effective adhesion)。然而，由于焊接过程中熔融材料向外排出，因此在接头周围形成了一串毛刺，如果过量，则必须去除(或减少)，以免在轧制过程中引起问题。
[0008]不利的是，已知的焊接机器不能完美地使待焊接的两个产品的头部和尾部对准。
[0009]通常，两个产品的头部和尾部到达焊接机器时交叠(fold)，例如，由于加热炉(RHF)中的传导，和/或由于夹具的磨损、夹具的脏状态或夹具的不正确组装导致焊接机器自身使坯料交叠或不对准的事实。
[0010]这在焊接接头中造成台阶或凹陷，使得在后续加工中难以清洁，也在连续轧制中造成进一步的困难。
[0011]因此，感到需要克服所述缺点。
[0012]专利技术概述
[0013]本专利技术的一个目的是生产一种闪光焊接类型的焊接机器，该焊接机器设置有用于对准待焊接的两个产品的头部和尾部的有效对准系统。
[0014]本专利技术的另一个目的是生产一种设置有对准系统的焊接机器，该焊接机器从结构的角度来看是简单的并且仍然允许执行已知焊接机器的必要移动。
[0015]本专利技术的另一个目的是生产一种设置有自动对准系统的焊接机器，该焊接机器允
许增加操作者的安全性。
[0016]本专利技术通过一种闪光焊接类型的焊接机器来实现这些目的以及根据本说明书将变得清楚的其他目的中的至少一个，该焊接机器用于将第一纵向金属产品的尾部与第二纵向金属产品的头部沿着所述纵向金属产品的送料方向焊接，该机器包括适于沿着送料方向滑动的滑架(carriage)，所述滑架支撑：
[0017]-固定到所述滑架的第一结构；
[0018]-第一夹紧装置，其设置在所述第一结构上，用于夹紧第一金属产品的尾部或者第二金属产品的头部；
[0019]-第二结构，其连接到所述第一结构，以便相对于第一结构和滑架二者平行于送料方向滑动；
[0020]-第二夹紧装置，其设置在所述第二结构上，用于夹紧第二金属产品的头部或者第一金属产品的尾部；
[0021]其中，第一调节装置设置成用于使第二结构沿着所述送料方向靠近第一结构或远离第一结构移动；
[0022]并且其中，第二调节装置设置成用于通过第二结构的提升来沿着横向于所述送料方向的平面调节第二结构相对于第一结构的位置，以便对所述准头部和所述尾部。
[0023]根据本专利技术的另一方面，提供了一种闪光焊接类型的焊接方法，其用于将第一纵向金属产品的尾部焊接到沿着所述纵向金属产品的送料方向供给的第二纵向金属产品的头部，该方法可通过前述机器来执行，并且包括以下步骤：
[0024]a)通过设置在所述第一结构上的第一夹紧装置夹紧第一金属产品的尾部或第二金属产品的头部，并通过设置在所述第二结构上的第二夹紧装置夹紧第二金属产品的头部或第一金属产品的尾部；
[0025]b)借助于所述第二调节装置，通过第二结构的提升沿着横向于所述送料方向的平面调节第二结构相对于第一结构的位置，以便对准所述尾部和所述头部；
[0026]c)通过借助于所述第一调节装置使第二结构沿所述送料方向靠近第一结构移动，焊接所述尾部和所述头部。
[0027]有利的是，本专利技术的焊接机器设置有对准系统，该对准系统被设计成在需要时提升进入机器的金属产品(例如，坯料)的头部(或者反之亦然，离开机器的金属产品的尾部)，以便将两个头部表面和尾部表面对准在相同的位置。
[0028]特别地，焊接机器的两个结构或部分，一个(保持第一产品的尾部)和另一个(保持第二产品的头部)通过梁(beam)可滑动地相互约束：机器的一部分固定到滑架，相反，另一部分通过梁以悬臂的方式悬挂。
[0029]在本专利技术的一个实施例中，悬臂悬挂部分的夹紧装置的提升是通过推动设备(例如，液压系统)发生的，该推动设备使滚子旋转，该滚子安装到旋转轴的偏心部分上并与下部悬臂梁接触。
[0030]在本专利技术的变型中，由于结构或可移动部分的滑动滚子的特殊构造(即，机器的可滑动且可提升部分没有一体地被约束至滑架)，因此所述滑动滚子允许可移动部分相对于固定部分滑动，并且前述可移动部分可以通过绕水平旋转轴线略微向上旋转而被提升，导致可移动部分的夹紧装置的提升，直到两个金属产品的头部和尾部对齐。事实上，可移动部
分沿着圆弧的略微移动导致由所述可移动部分维持的金属产品(例如，坯料)的大体竖直的移动。
[0031]在另一种变型中，倾覆气缸端的特定构造有助于这种提升。
[0032]在本专利技术的另一变型中，提供至少一个传感器(例如，照相机、探针、激光传感器或另一合适的传感器)，其适于检测进入焊接机器的金属产品的头部相对于前面的金属产品的尾部的位置之间的高度差。软件获取该高度差的值，并向第二调节装置发送命令，以通过沿着横向于(优选垂直于)金属产品的送料方向的平面的摆动(oscillation)来调节可移动部分相对于固定部分的位置。
[0033]在使用照相机的情况下，可以将图像传输到监视器，允许操作者在离机器的安全距离处检查金属产品的对准，以便检查焊接接头的居中位置(centering position)。
[0034]根据示例性但非排他性的实施例的详细描述，本专利技术的进一步特征和优点将变得更加明显。
[0035]从属权利要求描述了本专利技术的特定实施例。
[0036]附图简述
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种闪光焊接类型的焊接机器，所述焊接机器用于将第一纵向金属产品的尾部与第二纵向金属产品的头部沿着所述纵向金属产品的送料方向焊接，所述机器包括适于沿着所述送料方向滑动的滑架(1)，所述滑架(1)支撑：-第一结构(2)，所述第一结构(2)固定到所述滑架(1)；-第一夹紧装置(3、4)，所述第一夹紧装置(3、4)设置在所述第一结构(2)上，用于夹紧所述第一金属产品的所述尾部或者所述第二金属产品的所述头部；-第二结构(5)，所述第二结构(5)连接到所述第一结构(2)，以便相对于所述第一结构(2)和所述滑架(1)二者平行于所述送料方向滑动；-第二夹紧装置(6、7)，所述第二夹紧装置(6、7)设置在所述第二结构(5)上，用于夹紧所述第二金属产品的所述头部或者所述第一金属产品的所述尾部；其中，第一调节装置设置成用于使所述第二结构(5)沿着所述送料方向靠近所述第一结构(2)或远离所述第一结构(2)移动；并且其中，第二调节装置设置成用于通过所述第二结构(5)的提升来沿着横向于所述送料方向的平面调节所述第二结构(5)相对于所述第一结构(2)的位置，以便对准所述尾部和所述头部。2.根据权利要求1所述的机器，其中，所述第一调节装置是倾覆气缸(22、23)，优选地数量仅为两个；其中，所述倾覆气缸(22、23)通过相应的销(24、25)在其第一端处铰接到所述第一结构(2)并且在其第二端处铰接到所述第二结构(5)；并且其中，每个倾覆气缸(22、23)的所述第一端和所述第二端都设置有相应的球形接头。3.根据权利要求1或2所述的机器，其中，所述第二结构(5)以悬臂的方式连接到所述第一结构(2)，所述第二结构(5)能在至少两个支撑件(8、9)上滑动，所述至少两个支撑件固定到所述第一结构(2)并且至少部分地从所述第一结构(2)突出，并且所述至少两个支撑件具有彼此平行并平行于所述送料方向的纵向轴线；其中，所述至少两个支撑件(8、9)中的第一支撑件(8)的至少一个第一部分(8
’
)是悬臂式的并且具有至少一个对称平面X；其中，所述至少两个支撑件(8、9)的第二支撑件(9)的至少一个第一部分(9
’
)是悬臂式的并且具有至少一个对称平面Y；并且其中，所述对称平面X和所述对称平面Y是相交的，因此界定了轴线C，所述轴线C平行于所述送料方向并且所述第二结构(5)能围绕所述轴线C旋转。4.根据权利要求3所述的机器，其中，所述第二调节装置集成到所述第二结构(5)中并且包括推动设备(20)，所述推动设备构造成推动所述两个支撑件(8、9)中的至少一个以提升所述第二结构(5)。5.根据权利要求4所述的机器，其中，所述至少两个支撑件是第一悬臂梁(8)和第二悬臂梁(9)，所述第一悬臂梁(8)和所述第二悬臂梁(9)优选地分别固定到所述第一结构(2)的第一端和第二端；优选地，其中，所述推动设备(20)被构造成推动所述第二悬臂梁(9)以提升所述第二结构(5)。6.根据权利要求4或5所述的机器，其中，所述第一悬臂梁(8)具有其第一部分(8
’
)，所述第一部分(8
’
)具有四边形截面，所述第一部分(8
’
)远离所述第一结构(2)并插入到所述第二结构(5)的具有四边形截面的第一通孔(10)中，所述第二结构的所述第一通孔在至少两个相对的内侧上设置有用于所述第二结构(5)在所述第一悬臂梁(8)上滑动的第一滚子(12)，并且其中，所述第一部分(8
’
)的所述对称平面X垂直于所述第一部分(8
’
)的与所述第
一滚子(12)接触的侧表面；优选地，其中，所述第二悬臂梁(9)具有其第一部分(9
’
)，所述第一部分(9
’
)具有四边形截面，所述第一部分(9
’
)远离所述第一结构(2)并插入所述第二结构(5)的具有四边形截面的第二通孔(11)中，所述第二结构(5)的所述第二通孔(11)设置有至少三个第二滚子(13、14、17、18)，每个第二滚子布置在所述第二通孔的相应内侧处，用于所述第二结构(5)在所述第二悬臂梁(9)上滑动，并且其中，所述第一部分(9
’
)的所述对称平面Y平行于所述第一部分(9
’
)的与所述至少三个第二滚子的上部滚子(14)接触的侧表面；优选地，其中，所述至少三个第二滚子的所述上部滚子(14)安装在旋转轴(21)的偏心部分上，并且所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德里亚，
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：