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DE19814272A1 - Method for welding steel sheet billets together - Google Patents

Method for welding steel sheet billets together

Info

Publication number
DE19814272A1
DE19814272A1 DE19814272A DE19814272A DE19814272A1 DE 19814272 A1 DE19814272 A1 DE 19814272A1 DE 19814272 A DE19814272 A DE 19814272A DE 19814272 A DE19814272 A DE 19814272A DE 19814272 A1 DE19814272 A1 DE 19814272A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
station
welding
workpiece carrier
sheet metal
processing system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19814272A
Other languages
German (de)
Inventor
Hans Stein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Drauz Ingenieurbetrieb GmbH
Original Assignee
Krupp Drauz Ingenieurbetrieb GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krupp Drauz Ingenieurbetrieb GmbH filed Critical Krupp Drauz Ingenieurbetrieb GmbH
Priority to DE19814272A priority Critical patent/DE19814272A1/en
Publication of DE19814272A1 publication Critical patent/DE19814272A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0823Devices involving rotation of the workpiece
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding
    • B23K26/24Seam welding
    • B23K26/26Seam welding of rectilinear seams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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    • B23K37/047Auxiliary devices or processes, not specially adapted for a procedure covered by only one of the other main groups of this subclass for holding or positioning work moving work to adjust its position between soldering, welding or cutting steps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04Steel or steel alloys

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

A transfer turntable (5) has workpiece carrier devices (1-4), which transport steel sheet billets (6,7) from a loading point (9) to a welding point (14) on a circular route by using phased swivel movements. Each workpiece carrier device has positioning and clamping devices, which are activated by units at the loading point and the unloading point (20). An Independent claim is included for a process for carrying out the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verschweißen von geometrisch unterschiedlich gestalteten Blechplatinen mit gleichen oder unterschiedlichen Dicken sowie geraden und/oder ungeraden Schweißnähten mit Laserstrahlschweißanlagen, insbesondere für den Kraftfahrzeugkarosseriebau sowie eine Bearbeitungsanlage zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for welding with differently designed sheet metal blanks same or different thicknesses as well as straight and / or odd welds with laser beam welding equipment, in particular for motor vehicle body construction and a Processing system for performing the process.

Aus DE 195 26 466 C1 ist ein Verfahren zum Schneiden und/oder Verschweißen von geometrisch unterschiedlich gestalteten Blechen bekannt. Die Bleche können gleiche oder unterschied­ liche Dicken sowie gerade und/oder ungerade Schweißnähte haben. Diese Bleche sind für den Kraftfahrzeugkarosseriebau bestimmt und werden mit Strahlwerkzeugen bearbeitet. Die stumpf miteinander zu verschweißenden Bleche werden gemeinsam auf einem Träger positioniert und festgehalten und diskonti­ nuierlich bis vor die Bearbeitungsvorrichtung gefahren. Während die Träger mit den darauf befestigten Blechen konti­ nuierlich unter der Bearbeitungsvorrichtung hindurch bewegt werden, wird das Strahlwerkzeug an der Bearbeitungsvorrich­ tung quer zur Transportrichtung mit einer Geschwindigkeit verfahren, die sich aus dem Verlauf der Schweißnaht ergibt. Nach dem Schweißen werden die Träger zu einer Entnahmevor­ richtung gefördert. Von dort werden die leeren Träger mittels eines Umlaufsystems unterhalb der Förderbahn zurückgebracht. Durch diese Lösung sollen die Bleche kontinuierlich und lückenoptimiert geschweißt und auf diesem Wege ein kostengün­ stiger Produktionsprozeß erzielt werden. Den Kosteneinsparun­ gen aus einem angestrebten annähernd kontinuierlichen Schweißvorgang stehen jedoch sehr hohe Aufwendungen für Transporteinrichtung und ihre Steuerung gegenüber. Weiterhin erfordert diese Lösung eine erhebliche Grundfläche. DE 195 26 466 C1 describes a method for cutting and / or Welding geometrically different designs Sheets known. The sheets can be the same or different thicknesses and even and / or odd welds to have. These sheets are for automobile body construction determined and processed with blasting tools. The Metal sheets to be butt welded together become common positioned on a carrier and held and discounted Nuclearly driven up to the processing device. While the beams with the sheet metal attached to them are continuous nuously moved under the processing device be the blasting tool on the processing device direction across the direction of transport at one speed procedure that results from the course of the weld seam. After welding, the carriers become a removal device direction promoted. From there, the empty carriers are removed using returned to a circulation system below the conveyor track. With this solution, the sheets should continuously and Welded to optimize gaps and thus cost-effective Production process can be achieved. The cost savings gen from a desired almost continuous However, welding process are very expensive Transport device and its control opposite. Farther this solution requires a substantial footprint.  

Aus EP 0 807 487 A2 ist eine Einrichtung zum Transportieren, Spannen und Laserstrahlschweißen von mindestens zwei Blech­ platinen bekannt, die in Stärke, Größe, Form und Werkstoff unterschiedlich sein können und zu einer Blechplatine ver­ schweißt werden. Die Einrichtung besteht aus zwei neben­ einander liegenden Schweißtischen, auf deren Portalen für jeden Tisch ein verstellbarer Schweißbalken gelagert ist. Die Lage des Schweißbalkens muß dem jeweiligen Schweißnahtverlauf entsprechen. Durch Transportroboter werden die einzelnen Platinen auf die beiden Schweißtische aufgelegt und die fertiggeschweißte Platine abtransportiert. Für den Transport geschweißter Platinen von Schweißtisch zu Schweißtisch und zum Ablagetisch sind auf einer Tischseite der Schweißtische Transportzangen vorhanden, die quer zum Schweißtisch zum Ergreifen der Platinen und längs zum Schweißtisch zum Trans­ port der geschweißten Platinen zum nächsten Tisch bewegbar sind. Diese Lösung hat Vorteile beim Flächenbedarf. Die Größe der zu verschweißenden Platinen ist eng begrenzt. Weiterhin sind nur geradlinige Schweißnähte herstellbar.EP 0 807 487 A2 describes a device for transporting Clamping and laser beam welding of at least two sheets boards known in thickness, size, shape and material can be different and ver to a sheet metal board be welded. The facility consists of two in addition welding tables lying on each other, on their portals for each table has an adjustable welding bar. The The position of the welding beam must correspond to the course of the welding seam correspond. Individuals are transported by transport robots Placed boards on the two welding tables and the Completely welded board removed. For the transport welded blanks from welding table to welding table and to the storage table are the welding tables on one side of the table Transport tongs are available that run across the welding table to the Grasp the boards and along the welding table for the Trans port of the welded boards can be moved to the next table are. This solution has advantages in terms of space requirements. The size the boards to be welded are narrowly limited. Farther only straight-line welds can be produced.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine Bearbeitungsanlage dahingehend zu verbessern, daß bei denen die zum Stand der Technik aufgezeigten Unzuläng­ lichkeiten reduziert sind, beliebig gestaltete Blechplatinen verschweißt werden können und ein geringer Zeitaufwand für die Umrüstung auf andere Platinenformen erforderlich ist.The object of the invention is a generic method and to improve a processing system in such a way that where the deficiencies shown in the prior art options are reduced, sheet metal boards of any design can be welded and a small amount of time for conversion to other board shapes is required.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 6 gelöst.The object is achieved by the features of Claims 1 and 6 solved.

Die Verfahrensansprüche 2 bis 5 enthalten ergänzende Verfah­ rensmerkmale. Die Unteransprüche 7 bis 12 beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsformen des Patentanspruches 6.Process claims 2 to 5 contain additional procedures features. Describe the subclaims 7 to 12 advantageous refinements and embodiments of the Claim 6.

Die Verwendung einer Kreisbahn als Transportbahn erzielt eine optimale Platznutzung und vermeidet unproduktive Bewegungswe­ ge der Werkstückträgerstationen für den Rückweg. Die erfor­ derlich kleine Anzahl von Werkstückträgerstationen sichert eine optimal kurze Umrüstzeit der Bearbeitungsanlage auf andere Platinenformen oder Nahtformen. Besonders vorteilhaft ist bei geradem und/oder ungeradem Verlauf der Schweißnaht die Verwendung von NC-gesteuerten Robotern mit einer Kopier­ kurve für die Roboterhand, die den Schweißkopf trägt. Die Mehrfachanordnung von NC-gesteuerten Robotern oder Linear­ portalsystemen mit Schweißköpfen ermöglichen die gleichzeiti­ ge Herstellung mehrerer Schweißnähte, die sich auch im Nahtverlauf unterscheiden können. Der Rundtakttisch ermög­ licht es auf eine besonders einfache Art, alle an den Werk­ stückträgerstationen benötigten Medien über die Zentrumssäule dorthin zu leiten.The use of a circular path as a transport path achieves one optimal use of space and avoids unproductive movement workpiece carrier stations for the return journey. The requ ensures a small number of workpiece carrier stations  an optimally short changeover time of the processing system other board shapes or seam shapes. Particularly advantageous is with an even and / or odd course of the weld the use of NC-controlled robots with a copy curve for the robot hand that carries the welding head. The Multiple arrangement of NC-controlled robots or linear Portal systems with welding heads allow the simultaneous Production of several weld seams, which can also be Can distinguish seam course. The rotary indexing table enables light it in a particularly simple way, everyone at work Piece carrier stations require media via the center column to lead there.

In den Zeichnungen ist die Erfindung an einem Ausführungs­ beispiel erläutert. Es zeigenIn the drawings, the invention is in one embodiment example explained. Show it

Fig. 1 ein Zeitdiagramm des Verfahrensablaufes und Fig. 1 is a timing diagram of the process flow and

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Bearbeitungs­ anlage. Fig. 2 is a perspective view of the processing system.

Die Bearbeitungsanlage besteht aus einem Rundtakttisch 5 mit vier Werkstückträgerstationen 1; 2; 3; 4. Jede Werkstückträger­ station 1; 2; 3; 4 ist mit Positioniermitteln und Spannmitteln versehen. Diese Mittel sind in an sich bekannter Weise 50 ausgebildet, daß sie zuerst eine Blechplatine 6 gegen Mitten­ anschläge schieben und dort spannen und dann die zweite Blechplatine 7 gegen die gespannte Blechplatine 6 drücken und ebenfalls spannen. Die Blechplatinen 6; 7 sind dabei auf Unterlagen plaziert, deren Stärken so gewählt sind, daß die Höhenlagen beider Blechplatinen 6; 7 zueinander der gewünsch­ ten Nahtverbindung entsprechen. Die für das Positionieren, Spannen und die Lageprüfung erforderlichen Medien wie Druck­ luft, Hydrauliköl und elektrische Spannung, werden über eine nicht gezeichnete zentrale Versorgungsanlage in der Zentrums­ säule 8 des Rundtakttisches 5 zu den Werkstückträgerstationen 1; 2; 3; 4 geführt. Die Zentrumssäule 8 trägt weiterhin den nicht gezeichneten Schwenkantrieb für den Rundtakttisch 5. Dieser kann als Malteserkreuzgetriebe mit sehr genauer Rastlage oder als Zahnradgetriebe mit NC-Antrieb und Indexie­ rung der Raststellungen ausgebildet sein.The processing system consists of a rotary indexing table 5 with four workpiece carrier stations 1 ; 2 ; 3 ; 4th Each workpiece carrier station 1 ; 2 ; 3 ; 4 is provided with positioning means and clamping means. These means are designed in a manner known per se 50 that they first push a sheet metal plate 6 against the center and clamp there and then press the second metal plate 7 against the tensioned metal plate 6 and also clamp it. The sheet metal plates 6 ; 7 are placed on documents, the strengths of which are chosen so that the heights of both sheet metal plates 6 ; 7 correspond to each other the desired seam connection. The media required for positioning, clamping and the position check, such as compressed air, hydraulic oil and electrical voltage, are fed through a central supply system (not shown) in the center column 8 of the rotary table 5 to the workpiece carrier stations 1 ; 2 ; 3 ; 4 led. The center column 8 continues to carry the swivel drive (not shown) for the rotary table 5 . This can be designed as a Maltese cross gear with a very precise locking position or as a gear transmission with NC drive and indexing tion of the locking positions.

Den vier Werkstückträgerstationen 1; 2; 3; 4 sind externe Stationen zugeordnet, die an den Raststellen des Rundtakt­ tisches 5 stehen.The four workpiece carrier stations 1 ; 2 ; 3 ; 4 are assigned to external stations, which are at the rest stops of the rotary table 5 .

Die erste Station ist die Beladestation 9. Ein NC-gesteuerter Roboter 10 trägt an seiner Hand 11 eine Saugerspinne 12, die er zwischen den Vorbereitungspaletten 13 mit den vorpositio­ nierten Blechplatinen 6; 7 und der in der Beladestation 9 befindlichen Werkstückträgerstation 1 hin- und zurück­ schwenkt, die vorpositionierten Blechplatinen 6; 7 entnimmt und auf der Werkstückträgerstation 1 ablegt, wo diese genau positioniert und gespannt werden. Es können auch für jede Platine 6; 7 jeweils ein Roboter 10 vorgesehen werden. Die zweite Station ist die Schweißstation 14. Ein NC-gesteu­ erter Roboter 15 trägt in seiner Hand 16 einen Schweißkopf 17, der über eine Strahlführung 18 mit einer Laserstrahl­ quelle 19 verbunden ist. Je nach der Kompliziertheit des Schweißnahtverlaufes dient zur Wegsteuerung des Schweißkopfes 17 die NC-Steuerung des Roboters 15 oder eine kombinierte NC- und Kopiersteuerung. Auch ist in manchen Fällen eine Naht­ folge- bzw. Spaltsensorik einsetzbar.The first station is loading station 9 . An NC-controlled robot 10 carries on his hand 11 a suction spider 12 which he between the preparatory pallets 13 with the prepositioned sheet metal plates 6 ; 7 and the workpiece carrier station 1 located in the loading station 9 swings back and forth, the prepositioned sheet metal plates 6 ; 7 removed and placed on the workpiece carrier station 1 , where they are precisely positioned and clamped. It can also 6 ; 7 each a robot 10 can be provided. The second station is the welding station 14 . An NC-controlled robot 15 carries in his hand 16 a welding head 17 which is connected to a laser beam source 19 via a beam guide 18 . Depending on the complexity of the weld path, the NC control of the robot 15 or a combined NC and copy control is used to control the welding head 17 . In some cases, a seam following or gap sensor system can also be used.

Anstelle eines NC-gesteuerten Roboters 15 kann vorteilhaft ein nicht gezeichnetes Linearportalsystem vorgesehen werden. Dessen C-förmiger Ausleger ragt über die Werkstückträger­ station hinaus. An seinem Schlitten ist der Schweißkopf der Laserstrahlschweißanlage befestigt. Ausleger und Schlitten werden getrennt durch NC-Achsen gesteuert und ermöglichen so, jeden Kurvenverlauf als Nahtform nachzubilden.Instead of an NC-controlled robot 15 , a linear portal system (not shown) can advantageously be provided. Its C-shaped bracket extends beyond the workpiece carrier station. The welding head of the laser beam welding system is attached to its slide. Booms and slides are controlled separately by NC axes, making it possible to simulate every curve shape as a seam shape.

Die dritte Station (nicht dargestellt) dient der Ausführung zusätzlicher Maßnahmen nach der Verschweißung beider Platinen 6; 7. Diese können in der Anbringung von Sicken oder Farb- bzw. Nummerkennzeichnungen bestehen. Zusätzlich dazu oder ausschließlich kann auch eine optische Nahtkontrolle erfol­ gen. Durch die Verlagerung der Nahtkontrolle von der Schweiß­ station 14 auf die dritte Station ist eine Reduzierung der Taktzeit möglich, da die Schweißzeit und die Zeit für eine Schwenkbewegung das Minimum einer Taktzeit beträgt. Station vier ist die Entladestation 20. Hier werden die Positionier- und Spanneinrichtungen gelöst und die ver­ schweißten Blechplatinen 6; 7 von der Saugerspinne 21 eines NC-gesteuerten Roboters 22 erfaßt, angehoben und über eine Ablagepalette 23 geschwenkt. Dort wird die verschweißte Blechplatine 6; 7 abgelegt und später einer Weiterverarbeitung zugeführt. Für den Fall, daß auf nacheinanderfolgenden Werkstückträgerstationen 1; 2; 3; 4 wechselnde Nahtformen geschweißt werden, ist es zweckmäßig, zwei Ablagepaletten 23 vorzusehen, auf die wechselweise die verschweißten Platinen 6; 7 abgelegt werden.The third station (not shown) is used to carry out additional measures after the welding of both boards 6 ; 7 . These can consist of attaching beads or color or number markings. In addition to this or exclusively, an optical seam control can also take place. By moving the seam control from the welding station 14 to the third station, a reduction in the cycle time is possible, since the welding time and the time for a pivoting movement is the minimum of a cycle time. Station four is the unloading station 20 . Here the positioning and clamping devices are solved and the ver welded sheet metal plates 6 ; 7 detected by the suction spider 21 of an NC-controlled robot 22 , raised and pivoted over a storage pallet 23 . There the welded sheet metal plate 6 ; 7 filed and later fed for further processing. In the event that on successive workpiece carrier stations 1 ; 2 ; 3 ; 4 changing seam shapes are welded, it is appropriate to provide two storage pallets 23 on which the welded plates 6 ; 7 are filed.

Die NC-Steuerung des Schweißkopfes 17 ermöglicht unter zusätzlicher Verwendung einer Spaltfolgesensorik die Herstel­ lung der am häufigsten auftretenden Nahtformen. Für extreme Richtungsänderungen im Nahtverlauf reichen diese Steuerungs­ möglichkeiten nicht aus, da es in diesen Fällen häufig zu Abweichungen des Laserstrahles vom Nahtverlauf kommt. In diesen Fällen hilft eine kombinierte Steuerung des Schweiß­ kopfes 17. Dieser wird durch die NC-Steuerung des Roboters 15 unter Zwischenschaltung eines federnden Gliedes mit einer Tastrolle gegen eine oberhalb der Schweißnaht angeordnete Kopierkurve (nicht gezeichnet) gedrückt und mit Schweißge­ schwindigkeit entlang der Naht bewegt.The NC control of the welding head 17 enables the production of the most frequently occurring seam shapes with the additional use of a gap sequence sensor system. These control options are not sufficient for extreme changes in direction in the seam course, since in these cases the laser beam often deviates from the seam course. In these cases, a combined control of the welding head 17 helps. This is pressed by the NC control of the robot 15 with the interposition of a resilient member with a feeler roller against a copying curve arranged above the weld seam (not shown) and is moved along the seam at weld speed.

Wie schon erläutert, bestimmt der Zeitaufwand an der Schweiß­ station 14 die Taktzeit der Bearbeitungsanlage. Bei der Unterstellung, daß die reine Schweißzeit beim Stand der Technik und der erfindungsgemäßen Lösung gleich sind, bleibt für die Bewertung der Fortschrittlichkeit die Betrachtung der Transportzeit. Die Schwenkzeit zwischen zwei Stationen 9; 14; 20 ist in einigen Fällen etwas länger als beim lückenop­ timierten Transport auf einer geradlinigen Bahn der zeitliche Abstand der Werkstückträger. Dieser Nachteil wird aber mehr als ausgeglichen durch den geringeren Platzbedarf der erfin­ dungsgemäßen Lösung und durch die erheblich kleineren Herstellungskosten der Bearbeitungsanlage. Die Bearbeitungs­ anlage erfordert wegen ihres einfachen Aufbaues weit weniger Wartung und Instandhaltung. Auch werden dadurch Störungen im erheblichen Maße vermieden. Von besonderer Bedeutung ist die geringe Anzahl an Werkstückträgerstationen 1; 2; 3; 4. Damit ist ihre Umstellung auf andere Platinenformen 6; 7 weit weniger zeit- und arbeitsaufwendig als bei der Vielzahl von Werk­ stückträgern, die beim Stand der Technik zum Einsatz kommen.As already explained, the time spent on the welding station 14 determines the cycle time of the processing system. Assuming that the pure welding time is the same in the state of the art and the solution according to the invention, the evaluation of the progress remains to consider the transport time. The pivoting time between two stations 9 ; 14 ; In some cases, 20 is somewhat longer than the gap between the workpiece carriers when transporting on a straight path with optimized gaps. This disadvantage is more than compensated for by the smaller space requirement of the solution according to the invention and by the considerably lower manufacturing costs of the processing system. Because of its simple structure, the processing system requires far less maintenance and repair. Disturbances are also avoided to a considerable extent. Of particular importance is the small number of workpiece carrier stations 1 ; 2 ; 3 ; 4th This is her conversion to other board shapes 6 ; 7 far less time and labor consuming than with the large number of workpiece carriers used in the state of the art.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, auf den Werkstückträgersta­ tionen 1; 2; 3; 4 jeweils gleichzeitig drei Blechplatinen 6; 7 zu positionieren und zu spannen. Dann sind an der Schweißstation 14 zwei NC-gesteuerte Roboter 15 angeordnet, von denen jeder einen Schweißkopf 17 trägt und eine Schweißnaht herstellt Weiterhin sind als erfinderische Varianten angezeigt, den Rundtakttisch 5 mit drei oder fünf Werkstückträgerstationen zu versehen.It is within the scope of the invention, on the workpiece carrier stations 1 ; 2 ; 3 ; 4 three sheet metal plates 6 ; 7 to position and tension. Then two NC-controlled robots 15 are arranged on the welding station 14 , each of which carries a welding head 17 and produces a weld seam. Furthermore, as inventive variants, it is indicated to provide the rotary indexing table 5 with three or five workpiece carrier stations.

Neuere Entwicklungen auf dem Gebiet der Laserstrahlschweiß­ anlagen haben mit dem Dioden-Laser zu wesentlich kleineren Dimensionen der Anlagen geführt. Das schafft die Möglichkeit, die Laserstrahlquelle 19 auf einem Arm des Schweißroboters 15 anzuordnen und wesentlich kürzere Wege für die Strahlführung 18 zu erzielen.Recent developments in the field of laser beam welding systems have led to much smaller dimensions of the systems with the diode laser. This makes it possible to arrange the laser beam source 19 on one arm of the welding robot 15 and to achieve considerably shorter paths for the beam guide 18 .

Es liegt weiterhin im Rahmen der Erfindung, am Schweißkopf 17 eine optische Nahtkontrolleinrichtung sowie Absaugungen anzu­ ordnen. It is also within the scope of the invention to arrange an optical seam control device and suction devices on the welding head 17 .

BezugszeichenlisteReference list

11

Werkstückträgerstation
Workpiece carrier station

22nd

Werkstückträgerstation
Workpiece carrier station

33rd

Werkstückträgerstation
Workpiece carrier station

44th

Werkstückträgerstation
Workpiece carrier station

55

Rundtakttisch
Rotary table

66

Blechplatine
Sheet metal

77

Blechplatine
Sheet metal

88th

Zentrumssäule
Center pillar

99

Beladestation
Loading station

1010th

Roboter
robot

1111

Hand
hand

1212th

Saugerspinne
Sucker spider

1313

Vorbereitungspaletten
Prep pallets

1414

Schweißstation
Welding station

1515

Roboter
robot

1616

Hand
hand

1717th

Schweißkopf
Welding head

1818th

Strahlführung
Beam guidance

1919th

Laserstrahlquelle
Laser beam source

2020th

Entladestation
Unloading station

2121

Saugerspinne
Sucker spider

2222

Roboter
robot

2323

Ablagepalette
Storage pallet

Claims (13)

1. Verfahren zum Verschweißen von geometrisch unterschiedlich gestalteten Blechplatinen mit gleichen oder unterschiedli­ chen Dicken sowie geraden und/oder ungeraden Schweißnähten mit Laserstrahlschweißanlagen, insbesondere für den Kraft­ fahrzeugkarosseriebau, wobei
  • a) mindestens zwei stumpf miteinander zu verschweißende Blechplatinen (6; 7) in einer Beladestation (9) auf einer Werkstückträgerstation (1; 2; 3; 4) abgelegt, positioniert und gespannt werden;
  • b) die Werkstückträgerstation (1; 2; 3; 4) mit den positio­ nierten und gespannten Blechplatinen (6; 7) auf einer Kreisbahn zu einer Schweißstation (14) geschwenkt und dort die Schweißnaht hergestellt wird, und wobei
  • c) gleichzeitig die sich in der Schweißstation (14) befindliche Werkstückträgerstation (1; 2; 3; 4) mit ver­ schweißten Blechplatinen (6; 7) auf einer Kreisbahn zu einer Entnahmestation (20) geschwenkt, dort die Spann­ einrichtungen gelöst und die verschweißten Blechplati­ nen (6; 7) entnommen werden, und wobei
  • d) gleichzeitig die sich in der Entnahmestation (20) befindliche Werkstückträgerstation (1; 2; 3; 4) mit gelösten Spanneinrichtungen und ohne Blechplatinen (6; 7) auf einer Kreisbahn zu der Beladestation (9) geschwenkt wird und dort erneut mindestens zwei stumpf zu verschweißende Blechplatinen (6; 7) abgelegt, positioniert und gespannt werden.
1. Process for welding geometrically differently designed sheet metal plates with the same or differing thicknesses and even and / or odd weld seams with laser beam welding systems, in particular for motor vehicle body construction, wherein
  • a) at least two sheet metal blanks ( 6 ; 7 ) to be butt-welded are placed, positioned and clamped in a loading station ( 9 ) on a workpiece carrier station ( 1 ; 2 ; 3 ; 4 );
  • b) the workpiece carrier station ( 1 ; 2 ; 3 ; 4 ) with the positioned and tensioned sheet metal plates ( 6 ; 7 ) is pivoted on a circular path to a welding station ( 14 ) and the weld is made there, and wherein
  • c) at the same time the workpiece carrier station ( 1 ; 2 ; 3 ; 4 ) located in the welding station ( 14 ) with ver welded sheet metal plates ( 6 ; 7 ) is pivoted on a circular path to a removal station ( 20 ), where the clamping devices are loosened and the welded Blechplati NEN ( 6 ; 7 ) are removed, and wherein
  • d) at the same time the workpiece carrier station ( 1 ; 2 ; 3 ; 4 ) located in the removal station ( 20 ) with loosened clamping devices and without sheet metal blanks ( 6 ; 7 ) is pivoted on a circular path to the loading station ( 9 ) and there again at least two blunt Sheet metal plates ( 6 ; 7 ) to be welded are deposited, positioned and clamped.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegungen von Station zu Station kontinu­ ierlich erfolgt und die Taktzeit von der Schweißzeit zuzüglich der Zeit für eine Schwenkbewegung bestimmt wird. 2. The method according to claim 1, characterized, that the swiveling movements from station to station continuously The cycle time is based on the welding time plus the time for a swivel movement is determined.   3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als eine Schweißnaht gleichzeitig in der Schweiß­ station (14) hergestellt werden.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that more than one weld seam are produced simultaneously in the welding station ( 14 ). 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede weitere Schweißnaht in einer weiteren Schweiß­ station (14) hergestellt wird.4. The method according to claim 1 and 2, characterized in that each further weld in a further welding station ( 14 ) is made. 5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Schweißstation (14) zu einer Sicken- oder Kennzeichnungsstation geschwenkt wird und danach zur Entnahmestation (20).5. The method according to claim 1 and 2, characterized in that after the welding station ( 14 ) is pivoted to a beading or marking station and then to the removal station ( 20 ). 6. Bearbeitungsanlage zum Stumpfschweißen mindestens zweier Blechplatinen, vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, mit
  • a) einem Rundtakttisch (5), der mindestens drei Werkstück­ trägerstationen (1; 2; 3) hat, die die Blechplatinen (6; 7) von der Beladestation (9) zur Schweißstation (14) und von dort zur Entladestation (20) mit taktweisen Schwenkbewegungen transportieren,
  • b) mit Positionier- und Spanneinrichtungen auf jeder Werk­ stückträgerstation (1; 2; 3),
  • c) mit Betätigungseinrichtungen für die Positionier- und Spanneinrichtungen in der Belade- (9) und in der Entladestation (20).
6. Processing system for butt welding at least two sheet metal plates, preferably for performing the method according to at least one of claims 1 to 5, with
  • a) a rotary indexing table ( 5 ), which has at least three workpiece carrier stations ( 1 ; 2 ; 3 ), the sheet metal plates ( 6 ; 7 ) from the loading station ( 9 ) to the welding station ( 14 ) and from there to the unloading station ( 20 ) transport cyclical swivel movements,
  • b) with positioning and clamping devices on each workpiece carrier station ( 1 ; 2 ; 3 ),
  • c) with actuating devices for the positioning and tensioning devices in the loading ( 9 ) and in the unloading station ( 20 ).
7. Bearbeitungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundtakttisch (5) mit einer vierten Bearbeitungs­ station versehen ist, die zwischen Schweißstation (14) und Entnahmestation (20) angeordnet ist und der Anbringung von Sicken, Kennzeichnungen oder dgl. dient. 7. Processing system according to claim 6, characterized in that the rotary indexing table ( 5 ) is provided with a fourth processing station, which is arranged between the welding station ( 14 ) and removal station ( 20 ) and serves to attach beads, markings or the like. 8. Bearbeitungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstation (14) als NC-gesteuerter Roboter (15) ausgebildet ist, dessen Hand (16) den Schweißkopf (17) trägt, der mittels Strahlführung (18) mit der Laser­ strahlquelle (19) verbunden ist.8. Processing system according to claim 6, characterized in that the welding station ( 14 ) is designed as an NC-controlled robot ( 15 ), whose hand ( 16 ) carries the welding head ( 17 ) which by means of beam guidance ( 18 ) with the laser beam source ( 19 ) is connected. 9. Bearbeitungsanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Werkstückträgerstationen (1; 2; 3; 4) über der Schweißnaht eine dieser entsprechende Kurve leicht wechselbar angeordnet ist, an der eine Tastrolle anliegt, die an der Hand (16) des NC-gesteuerten Roboters (15) gelagert ist.9. Processing system according to claim 7, characterized in that on the workpiece carrier stations ( 1 ; 2 ; 3 ; 4 ) a curve corresponding to this is arranged so that it can be changed easily, on which there is a feeler roller which is on the hand ( 16 ) of the NC -controlled robot ( 15 ) is mounted. 10. Bearbeitungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstation (14) als Linearportalsystem mit einem C-förmigen Ausleger ausgebildet ist, an dessen Schlitten der Schweißkopf (18) befestigt ist, der mittels Strahlführung (18) mit der Laserstrahlquelle (19) verbun­ den ist.10. Processing system according to claim 6, characterized in that the welding station ( 14 ) is designed as a linear portal system with a C-shaped arm, on the carriage of which the welding head ( 18 ) is fastened, which by means of beam guidance ( 18 ) with the laser beam source ( 19 ) connected is. 11. Bearbeitungsanlage nach den Ansprüchen 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schweißstation (14) mehr als ein NC-gesteuerter Roboter (15) oder Linearportalsystem mit C-förmigem Ausle­ ger zur Führung mehrerer Schweißköpfe (17) angeordnet sind.11. Processing system according to claims 6 to 10, characterized in that at the welding station ( 14 ) more than one NC-controlled robot ( 15 ) or linear portal system with C-shaped Ausle ger for guiding several welding heads ( 17 ) are arranged. 12. Bearbeitungsanlage nach den Ansprüchen 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserstrahlquelle (19) auf einem Arm des Schweiß­ roboters (15) oder dem Schlitten des Linearportalsystems angeordnet ist. 12. Processing system according to claims 6 to 11, characterized in that the laser beam source ( 19 ) on one arm of the welding robot ( 15 ) or the slide of the linear portal system is arranged. 13. Bearbeitungsanlage nach den Ansprüchen 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Rundtakttisch (5) auf einer Zentrumssäule (8) drehbar gelagert ist und die Zentrumssäule (8) eine zentrale Versorgungsanlage der Medien trägt, die an den Werkstückträgerstationen (1; 2; 3; 4) benötigt werden.13. Processing system according to claims 6 to 12, characterized in that the rotary indexing table ( 5 ) is rotatably mounted on a center column ( 8 ) and the center column ( 8 ) carries a central supply system for the media, which at the workpiece carrier stations ( 1 ; 2 ; 3 ; 4 ) are required.
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