通过焊接连接金属板带的装置制造方法及图纸

一种通过焊接激光对金属板带（Ｂ）进行连接的连接装置（０），包括：－主框架（１）；－激光焊接单元，其包括用来将要连接的金属板带（Ｂ）焊接在一起的激光束的发生器和焊接头；－卡爪单元（３），其由所述框架（１）支撑并用来夹紧金属板带（Ｂ）；－剪切单元（Ｃ），其用来将要连接的金属板带（Ｂ）的头部和尾部剪切掉。该剪切单元（Ｃ）包括安装在刀片支架上的上刀片和相对于上刀片可移动并适于剪切金属板带（Ｂ）的下刀片；并且，该剪切单元（Ｃ）包括固定到所述框架（１）上的所述刀片的连接结构（６），该焊接头在刀片支架和下刀片之间可移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过焊接连接金属板带的装置本专利技术一般地涉及通过激光束将两个金属板带的端部焊在一起的装置领域。本专利技术尤其适合于在钢铁冶金工业中在金属板连续走带线的入口处将金属板巻筒连接在一起的焊接。更特别地，本专利技术涉及一种连接装置，该装置通过激光对在钢铁连续加工设备内排队前进的金属板带进行焊接，该装置至少包括-主框架；-激光焊接单元，其包括用来将要连接的金属板带焊接在一起的激光束的发生器；-卡爪单元，其由所述框架支撑并用来夹紧金属板带；-剪切单元，其用来将要连接的金属板带的头部和尾部剪切掉。当今钢的生产线、转换线和涂敷线设计成用于连续运转，其常将若干连续的加工连贯在一起而没有中间步骤，目的是提高设备的产量。为此，通常必须在两个金属板带之间进行焊接，以便得到能够在钢铁冶金线上排队前进的无中断的金属板带。为此，因而要通过焊接将进入传送线上的一个金属板带的尾部与称为后续带的另 一个金属半条的头部连接起来。带材的走带必须在整套传送线上保持连续，且连接必须在固定位置处实施，连续的传送线包括在连接期间通过多个环路积聚带材，然后释放带材的装置。这种类型的积聚装置已在专利EP 0 974 408中得到描述。连接操作由焊机实现，该焊机除焊接装置本身之外(通过闪光焊、电极焊轮(r6sistanceamolette)、金属惰性气体、激光来连接)，还包括用于固定金属板的两个卡爪， 一个卡爪位于相对于金属板带走带方向的下游并用于固定已进入传送线的巻筒尾部，另 一个卡爪位于上游，以便选择性地固定已经进入传送线的巻筒头部。这些焊机必须能产生高质量的接缝。实际上，金属板带走带期间的中断，或者甚至判断为焊接不当而必须重焊的焊接会导致重大的生产损失，而中断率或重焊率必须保持尽可能地低。焊接质量的决定性因素主要有-焊接接缝的冶金质量，尤其是对受焊接热影响的区域的冶金恶化灵敏的钢而言；-焊接段理想地是应该没有厚度过量和厚度不足；-焊接接缝的连续性和紧密性。冶金质量也依赖于所使用的焊接方法，并依赖于在受影响区域内由该过程所引起的热循环，以及不同的预热和过热处理，或者依赖于坪机本身中或紧靠焊机下游局部发生的退火。焊接段的状态依赖于进行焊接后的精整方法及装置。通过电火花在末端处的焊接形成凸缘，这对于刨光(raboter)是必要的，并且通过本领域所熟知的闪光对焊的闪光焊机通常配备有一体的刨光单元。通过电极焊轮的焊接也产生厚度过量，原因是要焊接的金属板的重叠，并且多数时候金属板必须被结合在焊机中的滚轮装置挤压。激光焊允许对焊接段进行良好管理，此外伴随有非常有限的被热影响的区域。接缝的连续性和紧密性实质上依赖于所用的焊接参数。这些参数用于电本质，并通常便于以可靠的方式进行管理。然而，不管是该焊接接缝还是其焊接-险的连续性和紧密性，另一个参数总是至关重要的，其涉及焊接期间坪接边缘的平直度和它们的相对定位。为了确保连接焊缝的质量，要焊接的带材末端需要对准并成直线。为此，连接设备包括位于焊机上游和下游的多种对中装置，该装置允许对准金属板带和剪切金属板带的头部和尾部。因而，焊机通常包括剪切装置，该剪切装置允许切断要连接的带材的末端。20年来在连续的传送线上加工钢号范围和厚度的大幅度提高，以及不断增加的产量需求导致在线连接焊机向着激光加工发展。实际上，激光加工允许将产品(要焊接的金属板)的范围向非常小的厚度扩展，同样也允许限制多种钢号的受热影响区域，其中包括特别设计用于汽车工业的冶金钢铁。在历史上，已基于上面提及的闪光对焊类型的焊机结构和试图替换的电极焊轮类型的焊机结构来开发激光焊机。带材头部和尾部的剪切系统在金属板带传送线之外，且该系统安装在鵝颈形的支架上，该支架插入焊机框架以实现两个刀口，然后被推回传送线之外从而为焊接操:作留出间隔。这种和激光方法联合使用的剪切系统在1984年的专利文档US4626651中已得到描述。先前所定义的允许通过焊接来连接金属板带的这种连接装置例如在专利文档EP1157753中得到描述。在附图说明图1中呈现的现有技术的此装置在相对于主框架1并因而相对于金属板带的走带轴线A固定的位置上设置焊接单元4。该焊接单元4包括激光束发生器45。此装置0也包括相对于主框架1移动的剪切单元C，以便使剪切单元C和主框架1之间的间距大小变化，因而剪切单元在剪切位置和缩回位置之间移动，在该剪切位置剪切单元C沿带材走带轴线A指向，在该缩回位置剪切单元C相对于同 一轴线偏离。在上下文中，本专利技术旨在提供一种允许提高金属板带连接精度的连接装置，以便允许均匀地焊接并减少例如因焊缝断裂而引起的金属板带走带停止的风险。为了此目的，本专利技术的金属板带的激光焊接连接装置，除了符合先前所定义的序言中给出的一般定义外，其本质上特征在于，剪切单元包括至少一个第一上刀片和至少一个第一下刀片，这些刀片相对彼此移动且适于剪切金属板带;并且该剪切单元包括所述第一刀片的至少一个连接结构，该连接结构固定地连接在所述框架上。由于固定地连接在所述框架上的所述第一刀片的连接结构，本专利技术允许改善剪切单元的剪切精度和可重复性，其中，该剪切单元相对于装置框架处于固定位置(即相对于框架固定)。由于金属板带边缘剪切质量的提高，这些带材能直接通过激光焊接，而不一定需要测量装置和带材末端位置的校正装置。由于剪切质量的提高，本专利技术允许简化金属板带的连接过程，因为不再必须相对于另一个金属板带重新定位剪切的金属板带，以使它们在焊接之前能彼此平行。为了同样的目的，本专利技术也涉及一种连接装置，该装置通过激光对在钢铁连续加工设备内排队前进的金属板带进行焊接，该装置至少包括-主框架；-激光焊接单元，其包括用来将要连接的金属板带焊接在一起的激光束的发生器；-卡爪单元，其由所述框架支撑并用来夹紧金属板带；-剪切单元，其用来将要连接的金属板带的头部和尾部剪切掉。本专利技术的装置的特征在于，剪切单元包括上刀片支架，第一和第二上刀片固定在所述上刀片支架上，以便使刀片彼此隔开，并且第一和第二下刀片相对于上刀片移动，并适于剪切金属板带；该剪切单元包括所述第一刀片的至少一个连接结构，该连接结构固定地连接在所述框架上，并且焊接单元还包括滑动安装的焊接头，以便能在上刀片支架之间的间隔内移动。事实上，由相同的刀片支架支撑这些上刀片允许这些上刀片相对彼此固定，这提高了通过上刀片每次切割带材的精度，以及提高切割相对位置的精度。结果，提高了精确切割的带材的焊接质量。上刀片架和下刀片通过固定在框架上的连接结构连接在一起的8事实也提高了切割的精确度。事实上，焊接头能在上刀片架和下刀片之间移动，这也允许提高该焊接头相对于上刀片支架的定位精度，并因此提高了在用刀片切割之前由焊接头发射的激光束相对带材边缘的定位精度。总的来说，通过允许相对于激光束的金属板边缘的定位和切割精度，这些特征的组合允许提高焊接质量。优选地，下刀片和上刀片布置成可在所述第一和第二卡爪之间移动。例如，能够看到，剪切单元还包括-第二上刀片，其与第一上刀片间隔开，这些上刀片相对于彼此固定；-第二下刀片，其与第一下刀片间隔开，这些下刀片相对于固定，这些第二刀片可相对彼此移动，并适于剪切金属板带。该实施例允许同时切割两个金属板带，这就允许在剪切/切割的操作中节约时间。优选地，上刀片和下刀片彼此平行，第一刀片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连接装置（０），其通过焊接激光对在钢铁连续加工设备内排队前进的金属板带（Ｂ）进行连接，该装置至少包括：　－主框架（１）；　－激光焊接单元（４），其包括用来将要连接的金属板带（Ｂ）焊接在一起的激光束的发生器（４５）；　－ 卡爪单元（３），其由所述框架（１）支撑用来夹紧金属板带（Ｂ），该卡爪单元包括第一卡爪（３ａ）和第二卡爪（３ｂ），各卡爪适于夹紧金属板带（Ｂ）；　－剪切单元（Ｃ），其用来将要连接的金属板带（Ｂ）的头部（Ｂｔ）和尾部（Ｂｑ）剪切掉；　 　其特征在于，所述剪切单元（Ｃ）包括上刀片支架，第一上刀片（２１ａ）和第二上刀片（２１ｂ）固定在所述上刀片支架上，以便使刀片彼此隔开，并且第一下刀片（１４１ａ）和第二下刀片（１４１ｂ）相对于上刀片能够移动，并适于剪切金属板带（Ｂ）；并且，所述剪切单元（Ｃ）包括所述第一刀片（２１ａ，１４１ａ）的至少一个连接结构（６），该连接结构（６）固定地连接在所述框架（１）上，焊接单元还包括滑动安装的焊接头，以便能在上刀片支架和下刀片之间的间隔内移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2006-9-22 06083491.一种连接装置(0)，其通过焊接激光对在钢铁连续加工设备内排队前进的金属板带(B)进行连接，该装置至少包括-主框架(1)；-激光焊接单元(4)，其包括用来将要连接的金属板带(B)焊接在一起的激光束的发生器(45)；-卡爪单元(3)，其由所述框架(1)支撑用来夹紧金属板带(B)，该卡爪单元包括第一卡爪(3a)和第二卡爪(3b)，各卡爪适于夹紧金属板带(B)；-剪切单元(C)，其用来将要连接的金属板带(B)的头部(Bt)和尾部(Bq)剪切掉；其特征在于，所述剪切单元(C)包括上刀片支架，第一上刀片(21a)和第二上刀片(21b)固定在所述上刀片支架上，以便使刀片彼此隔开，并且第一下刀片(141a)和第二下刀片(141b)相对于上刀片能够移动，并适于剪切金属板带(B)；并且，所述剪切单元(C)包括所述第一刀片(21a，141a)的至少一个连接结构(6)，该连接结构(6)固定地连接在所述框架(1)上，焊接单元还包括滑动安装的焊接头，以便能在上刀片支架和下刀片之间的间隔内移动。2. 如权利要求1所述的装置(O)，其特征在于，所述刀片(21a,141a) 布置成能在所述第一卡爪和第二卡爪(3a，3b)之间移动。3. 如前述权利要求中任一项所述的装置(O)，其特征在于，所述 连接结构(6)包括固定地连接在所述主框架(1)上的两个支柱(12)和在 这些支柱(12)之间延伸的桁条(13)，所述至少一个上刀片(21a)由所述桁 条(13)支撑。4. 如权利要求3所述的装置(0),其特征在于，所述连接结构(6) 包括由所述桁条(l 3)支撑的剪切千斤顶(22)，该千斤顶用来相对于所述 第一下刀片(141a)和第二下刀片(141b)移动所述第一上刀片(21a)和第二上刀片(21b)。5. 如前述权利要求中任一项所述的装置(O),其特征在于，所述 上刀片(21a，21b)和下刀片(141a,141b)安装成可移动，以适应所述上刀 片(21a,21b)和下刀片(141a,141b)的交叉位置，其中，第一上刀片(21a) 和第一下刀片(141a)之间隔开第一剪切间隙，并且其中第二下刀片(21b) 和第二上刀片(141b)之间隔开第二剪切间隙；该装置(0)还包括机械操 作装置，该装置适于使所述第一剪切间隙和第二剪切间隙在剪切间隙 电控系统的作用下变化。6. 如权利要求5所述的装置(O),其特征在于，所述机械操作装 置适于使所述下刀片相对...

【专利技术属性】
技术研发人员：S巴琼，H托马森，J佩雷特，
申请(专利权)人：西门子VAI金属科技有限公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]