DE69213129T2

DE69213129T2 - Hochleistungs- Laserschweissbaugruppe und Verfahren dazu

Info

Publication number: DE69213129T2
Application number: DE69213129T
Authority: DE
Inventors: Gary Louis Neiheisel
Original assignee: AK Steel Corp
Current assignee: Cleveland Cliffs Steel Corp
Priority date: 1991-07-08
Filing date: 1992-07-06
Publication date: 1997-01-16
Anticipated expiration: 2012-07-07
Also published as: DE69213129D1; CA2072197A1; AU656590B2; ATE141845T1; AU1828292A; CA2072197C; CN1068525A; FI923132A0; EP0522811A1; KR930002032A; MX9203958A; FI923132A; FI103874B1; KR0140070B1; ZA924600B; EP0522811B1; ES2090521T3; JPH05185256A; US5229571A; BR9202461A

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Stumpfschweißen von metallischen Blechen entlang einer relativ langen gemeinsamen Nahtlinie und im besonderen eine verbesserte Vorrichtung und Verfahren zum Minimieren der Zykluszeit für das automatische Laden, Festlegen und Schweißen einer Vielzahl von metallischen Blechen entlang einer relativ langen gemeinsamen Nahtlinie und das Entfernen der geschweißten Bleche zum Weiterbehandeln mit einer solchen Vorrichtung und Verfahren vorzugsweise umfassend die Verwendung einer Vielzahl von Laser-Schweißköpfen, die gleichzeitig überlappende Teile der gemeinsamen Nahtlinie schweißen.

STAND DER TECHNIK

In einer breiten Vielfalt von Herstellungs- und Stahlverarbeitungsanwendungen ist es oftmals wünschenswert oder notwendig, Bleche oder Streifen aus metallischem Material wie Stahl o. ä. miteinander zu verbinden. Solche zu verbindende Bleche können aus denselben, ähnlichen oder verschiedenen Materialien sein. Wie in jedem Herstellungvorgang ist die Zykluszeit ein wichtiger Faktor zur Bestimmung der relativen Kosten und der Anwendbarkeit der speziellen Herstellungsverfahren.
Laser-Schweißen von Blechen oder Streifen aus metallischen Materialien ist eine Industrie mit relativ hohem Wettbewerb, in welcher hohes Volumen und Qualität absolut entscheidend für den Erfolg einer besonderen Vorrichtung und/oder eines Verfahrens sind. Um diese Ziele zu erreichen, müssen hohe Teilzyklusraten erreicht werden. Jeder Zyklus ist inhärent aus einer Kombination von Blechbehandlungsschritten, Blechbeförderung und -festlegung sowie Schweißvorgängen zusammengesetzt. Blechbehandlungsvorgänge beinhalten das Auflegen von Blechen auf einer Schweißvorrichtung, vorläufiges Lokalisieren der Bleche auf der Schweißvorrichtung und das Entfernen eines geschweißten, fertiggestellten Produktes aus dieser. Vorläufig ausgerichtete Bleche müssen danach für das Schweißen in eine aneinanderstoßende Registrierung entlang einer gemeinsamen Nahtlinie bewegt und an einer Stelle festgelegt werden, um genaues Schweißen zu ermöglichen. Maximale Schweißgeschwindigkeiten sind durch Leistungserfordernisse und Qualitätsüberlegungen begrenzt und das fertiggestellte geschweißte Produkt muß von der Schweißfläche entfernt werden, bevor nachfolgende Bleche zum Festlegen eingebracht werden können.
Ein Versuch, den Wirkungsgrad von Laser-Schweißvorgängen zu erhöhen, ist im US-Patent 4,877,939 gezeigt, welches an W. Duley et al. erteilt worden ist. Insbesondere betrachten Duley et al. die Vorbehandlung der metallischen Materialien mit Strahlung bei einer kürzeren Wellenlänge, wie etwa Ultraviolett-Strahlung von einem Excimer-Laser, um die Reflektivität des Materials für Strahlung im Infrarotwellenlängenbereich zu reduzieren. Die kürzere Wellenlängenstrahlung oxidierte die Blechmaterialoberfläche teilweise um die Absorption für Infrarot-Strahlung, wie die von einem YAG- oder CO&sub2;-Laser, zu erhöhen, welcher zum Schneiden des Materials verwendet wird. Solch eine Vorbehandlung erhöhte angeblich die mit Infrarot-Laservorrichtungen erreichbaren Schneideraten und erreichte eine der mit einer konventionellen mechanischen Schneidevorrichtung erreichbaren gleichwertige Qualität.
Das US-Patent 4,691,093, das an Banas et al. erteilt worden ist, offenbart eine Laserschweißvorrichtung unter Verwendung vielfacher Brennpunkte, um Probleme wie schlechten Zusammenschluß von zusammengehörigen Oberflächen von zu schweißenden Gegenständen zu überwinden und für andere Anwendungen, in denen ein breiteres Schweißraupenprofil erforderlich ist. Durch Abgleichen der Zwillingspunkt- Fokussieroptik, können die Strahlenpunkte in Längsrichtung entlang der Naht getrennt werden, um die Schmelzbecken-Verbindung zu erhöhen oder es kann durch eine größere Trennung der Strahlen einem Strahl ermöglicht werden, das Material vor dem Wiederauftreffen des nachfolgenden Laserpunktes vorzuheizen. In jedem Fall ist jedoch die Geschwindigkeit und der Wirkungsgrad der Schweißung durch die Leistung der Laserversorgung und die Bewegung der Zwillingsstrahlen entlang der Länge der Schweißnaht begrenzt.
Das US-Patent 4,857,697, welches M.Melville erteilt wurde, befaßt sich mit einer kontinuierlichen Nahtschweißvorrichtung, die eine Vielzahl von auf die Naht der Blechmaterialien gerichtete Laserstrahlen beinhaltet. Gepulste Anwendungen von Laserenergie werden entlang der Schweißnaht überlappt, wonach ein Kühlen und Stabilisieren von benachbarten Schweißpunkten folgt. Auf diese Weise hat jeder Puls vor dem teilweisen Wiederauftreffen durch einen nachfolgenden Puls Zeit zum Stabilisieren und die Schweißnaht wird durch diese alternierend auftreffenden, überlappenden Punkte entlang der Länge der aneinanderstoßenden Naht zwischen den Blechmaterialstücken erzeugt.
Die US-A-4 223 201 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zum automatischen Schweißen von Schiffsplatten o.ä., wie es im Oberbegriff der Patentansprüche 1, 15 definiert ist. Das Schweißen wird von beiden Seiten der Platten durchgeführt.
Ein anderer Versuch, den Wirkungsgrad von Laserschweißtechniken zu erhöhen, ist in der US 4,330, 699 gezeigt, die an M.Farrow erteilt worden ist. Hier ist der Laser mit einer Ultraschallfrequenz moduliert worden, um akustische Wellen in der Schmelze einer Schweißverbindung zu erzeugen. Farrow lehrt, daß es das beste ist, den Schall-Laser bei niedrigen Leistungspegeln und nach der Anwendung eines Hochleistungsschweiß-Lasers anzuwenden. Beide Laser müssen jedoch zur richtigen Anwendung über die gesamte Länge der Naht wandern.
In Anwendungen, die relativ lange Schweißungen entlang einer gemeinsamen Nahtlinie erfordern, hat sich herausgestellt, daß Probleme durch das Aufrechterhalten der richtigen Spaltbreite entlang der Nahtlinie entstehen, um eine Hochqualitätsverbindung zu ermöglichen. Beispielsweise können in Schweißvorgängen, die das Verbinden einer längeren Nahtlinie als ungefähr 762 mm (ungefähr 30 Zoll) erfordern, thermische Effekte oft eine Neigung des Spaltes zur Trennung hervorrufen, wenn die Schweißraupe zuerst an einem Ende angewandt wird, sodaß dadurch Schweißvorrichtungsausrichtungsprobleme entstehen und die Effizienz und Qualität der resultierenden Schweißung gefährdet wird. In diesem Zusammenhang ist unter dem Ausdruck "relativ lang" eine Nahtlinie oder Schweißung zu verstehen, die ausreichend lang ist, um eine Beeinflussung der Aufrechterhaltung der richtigen Spaltbreite und des Wirkungsgrades des Schweißprozesses durch thermische Effekte zu ermöglichen. Während die Schwellenlänge in Abhängigkeit von einer Anzahl von Variablen beinhaltend die verwendeten Materialien, die Spaltbreite, die Blechdicke, die Schweißbedingungen, die Qualität der Kantenschnitte entlang der Naht o.ä. variieren kann sind thermische Probleme fast immer anzutreffen, wenn die Nahtlinenlänge ungefähr 750mm überschreitet.
Daraus folgt, daß während viele Versuche unternommen worden sind, die kontiniuierliche Nachfrage nach optimierter Laserschweißgeschwindigkeit und - qualität zu bewältigen, alle diese durch die Länge der Schweißung, die Leistungserfordernisse für die angewandten Laservorrichtungen und die effektive Schweißgeschwindigkeit entlang der Länge der Naht begrenzt waren. Während Verbesserungen an Sichtsystemen zum Anzeigen der Nahtspaltbreite und der Schweißraupenqualität unternommen worden sind, und Verfahren zum automatischen Ausrichten und Festlegen von Blechen, die stumpfgeschweißt werden müssen, nun zugänglich sind, ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Optimieren der Geschwindigkeit des Hochqualitätslaserschweißens zum Bereitstellen schneller Teilzykluszeiten bis jetzt nicht erreicht worden.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Es ist Aufgabe der gegenständlichen Erfindung, ein Laserschweißsystem zu schaffen, um große Bleche mit relativ langen Schweißlängen aufzunehmen, wobei das System relativ geringe Kapitalkosten mit einer hohen Teilzyklusrate aufweist.
Es ist eine weitere Aufgabe der gegenständlichen Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, welche Teilzyklusraten und Laserschweißoperationen durch Minimieren der Blechbehandlungserfordernisse optimiert, wobei eine effektive und automatische Teilbefestigungsanordnung kombiniert und die tatsächliche Schweißzeit minimiert wird.
Es ist eine weitere Aufgabe der gegenständlichen Erfindung, eine verbesserte Laserschweißvorrichtung und ein Verfahren zum Stumpfschweißen einer Vielzahl von metallischen Blechen entlang einer relativ langen gemeinsamen Nahtlinie durch Verwendung einer Vielzahl von im wesentlichen identischen Laserschweißvorrichtungen anzugeben, die gleichzeitig angewandt werden können, um verschiedene aber überlappende Teile einer solchen gemeinsamen Nahtlinie zu schweißen.
Es ist eine weitere Aufgabe der gegenständlichen Erfindung, eine verbesserte Laserschweißvorrichtung anzugeben, welche die Verwendung mehrfacher Schweißköpfe beinhaltet, die gleichzeitig auf aneinanderfolgenden Segmenten der gemeinsamen Nahtlinie zwischen aneinanderstoßenden metallischen Teilen angewandt werden, wobei jedem dieser Laserschweißvorrichtungen unabhängige Nahtfolgefähigkeit aufweist.
Die gegenständliche Erfindung bietet eine Vorrichtung zum Stumpfschweißen einer Vielzahl von metallischen Blechen, wie sie in Patentanspruch 1 definiert sind. So eine Vorrichtung umfaßt einen Schweißtisch mit einer oberen Oberfläche, auf welcher eine Vielzahl von metallischen Blechen aufliegen und so ausgerichtet sind, daß ihre gemeinsame Nahtline entlang einer Längsachse des Tisches verläuft. Zumindest eine Laserschweißvorrichtung ist über der oberen Oberfläche vorgesehen und so ausgerichtet, daß ihr Schweißstrahl entlang der gemeinsamen Nahtlinie gerichtet ist. Vorzugsweise ist eine Vielzahl von solchen Laserschweißvorrichtungen im wesentlichen äquidistant in einem ersten Abstand entlang der Längsachse voneinander beabstandet. In einer bevorzugten Anordnung verfolgt jede Schweißvorrichtung unabhängig den Teil der zu schweißenden Nahtlinie. Eine Vielzahl von Blechen wird auf eine obere Oberfläche geladen, wobei ein erstes Blech entlang einer Querachse des Schweißtisches von einer der beiden gegenüberliegend beabstandeten Seitenkanten geladen wird. Ein zweites Blech wird im allgemeinen entlang der Querachse und von der anderen Seitenkante des Tisches bereitgestellt. Die metallischen Bleche sind auf der oberen Oberfläche in aneinanderstoßender Lage entlang der Nahtlinie ausgerichtet und werden für das Schweißen festgeklemmt. Danach wird eine Relativbewegung zwischen den Schweißvorrichtungen und der Nahtlinie entlang der Längsachse ausgeführt, während die Schweißvorrichtungen gleichzeitig betrieben werden, wobei jeder Laser nur einen Teil der Bleche entlang der Nahtlinie schweißt. Die Länge der relativen Bewegung ist größer als der erste Beabstandungsabstand, um eine kontinuierliche Schweißraupe entlang der gemeinsamen Nahtlinie zu erreichen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden individuelle Bleche in eine innige aneinanderstoßende Lage gebracht und danach gegen weitere Bewegung durch eine Vielzahl von elektromagnetischen Vorrichtungen festgeklemmt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Während die Beschreibung mit Patentansprüchen endet, die insbesondere die gegenständliche Erfindung bezeichnen und unterscheidend beanspruchen, soll diese aus der folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen besser verstanden werden, in welchen:
Fig. 1 eine teilweiser Aufriß einer verbesserten Laserschweißvorrichtung ist, welche in Übereinstimmung mit der gegenständlichen Erfindung hergestellt ist;
Fig.2 eine teilweise Vorderansicht der Laserschweißvorrichtung von Fig. 1 ist;
Fig.3 eine vergrößerte teilweise geschnittene Ansicht eines Teils der Laserschweißvorrichtung von Fig. 1 und 2 ist;
Fig.4 ein teilweiser Aufriß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der oberen Oberfläche des Schweißtisches der gegenständlichen Erfindung ist;
Fig.5 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform einer bevorzugten Anordnung zum Querabgleichen der Laservorrichtungen der gegenständlichen Erfindung ist;
und
Fig.6 ein teilweiser Aufriß in schematischer Form eines anderen bevorzugten Ausführungsbeispieles einer Laserschweißvorrichtung ist, welche in Übereinstimmug mit der gegenständlichen Erfindung hergestellt worden ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Bezugnehmend auf die Zeichnungen im Detail, in welchen gleiche Bezugszeichen dieselben Elemente in allen Ansichten anzeigen, zeigt Fig. 1 einen teilweisen Aufriß (in im wesentlichen schematischer Darstellung) einer verbesserten Laserschweißvorrichtung 10, welche in Übereinstimmung mit der gegenständlichen Erfindung hergestellt worden ist. Im allgemeinen umfaßt die Laserschweißvorrichtung 10 einen Schweißtisch 20 mit einer oberen Oberfläche 22, die mit einem Paar von beabstandeten Leitschienen 23 versehen ist. Eine bewegbare Platte oder Blechträgerschlitten 30 ist auf Leitschienen 23 zum Hin- und Herbewegen parallel zur Längsachse L der Vorrichtung 10 befestigt. Eine Kugeischraube 26 und ein Kugelschraubenantriebsmotor 25 sind in Fig. 1 in Durchsicht dargestellt, welche im allgemeinen entlang einer Längsachse L zum selektiven Hin- und Herbewegen der bewegbaren Platte 30 entlang des Tisches 20 angeordnet ist.
Es wird angenommen, daß eine Kugelschraubenmutter (z.B. Nut 28 in Fig.2 gezeigt) mit der Platte 30 in Verbindung stehe, um die Rotationsbewegung der Kugelschraube 26 in eine Längsbewegung der Platte 30 relativ zum Tisch 20 umzuwandeln. Wie in Fig. 1 dargestellt, würde die Platte 30 einen Bewegungsspielraum (R) über einen wesentlichen Teil des Tisches 20 aufweisen.
Die obere Oberfläche 34 der bewegbaren Platte 30 kann ebenso vorzugsweise eine Vielzahl von Rollen 36 umfassen, die einige angetriebene Rollen umfassen kann, um die Bewegung der metallischen Bleche (z.B. 12, 13a und 13b) in eine aneinanderstoßender Lage entlang einer gemeinsamen Nahtline (z.B. 15) zwischen diesen zu erleichtern. Wie in Fig. 1 in Durchsicht gezeigt, können die Rollen 36 vorzugsweise leicht bezüglich der Querachse T versetzt sein, um einlangende Metallbieche in Richtung der Längsachse L und gegen vorläufige Ausrichtungsstopper 32, welche von der oberen Oberfläche 34 nach oben vorspringen, zu drängen. Die Stopper 32 können verwendet werden, um eine konsistenten Bezug für den linken Rand von aneinanderanstoßender Bleche zu gewährleisten und um die vorläufige Ausrichtung der Bleche zu unterstützen.
Fig. 1 stellt eine bewegbare Platte 30 dar, wie sie auf der oberen Oberfläche 22 angeordnet wäre, um die einlangenden metallischen Bleche (z.B. 12 und 13, Blech 13 ist die Bleche 13a und 13b umfassend gezeigt). Insbesondere Ladeförderer 17 ist zur unteren Ecke des bewegbaren Tisches 30 benachbart angeordnet, um ein erstes Blech (z.B. 12) im allgemeinen entlang der Querachse T von einer ersten Seitenkante 38 des Tisches 20 bereitzustellen. Förderer 17 kann einen aktiven Rollenförderer, einen Gürtelförderer oder (wie unten beschrieben wird) eine mechanische oder Roboter-Ladevorrichtung umfassen. Wie zu sehen sein wird, können die relativen Dimensionen des Ladeförderes 17, der oberen Oberfläche 34 und der Laserschweißvorrichtung 10 im allgemeinen gestaltet sein, um metallische Bleche mit unterschiedlicher Dicke (z.B. Dicke D) passend aufzunehmen. Das Loslassen eines einzelnen Bleches 12 vom Förderer 17 auf die obere Oberfläche 34 kann durch einen Maschinisten oder automatisch durch einen Computer oder andere Steuerungsmechanismen gesteuert werden.
Ähnlich wird ein zweites Blech 13 (z.B. Bleche 13a und 13b) über einen Ladeförderer 18 im allgemeinen entlang der Querachse T von der gegenüberliegenden Seitenkante 39 des Schweißtisches 20 bereitgestellt. Vorläufiges Ausrichten der ersten und zweiten Bleche 12 bzw. 13 kann vorzugsweise entlang einer gemeinsamen Nahtlinie 15 durch Bereitstellen eines oder mehrerer einziehbarer Sperren 49 zwischen den einlangenden Blechprodukten entlang der Längsachse L erreicht werden. Wie am besten aus Fig.2 zu ersehen, ist es vorgesehen, daß die einziehbaren Sperren 49 nach unten von der unteren Oberfläche von Querbalken 42 zwischen benachbarten Schweißvorrichtungen 50 herunterzuhängen. Es ist dies jedoch so zu verstehen, daß die Sperren 49 sich auch alternativ von der benachbarten oberen Oberfläche 34 sich nach oben erstrecken könnten. Während der Versorgung mit Blechen 12 und 13 zum Tisch 20, würden die Sperren 49 sich auf eine Position benachbart zu oberen Oberfläche 34 erstrecken, um vorläufiges Ausrichten der gegenüberliegenden nahen Kanten der Bleche 12 und 13 entlang ihrer gemeinsamen Nahtlinie 15 zu ermöglichen. Anschließend an die anfängliche Ausrichtung würden die Sperren 49 eingezogen werden, um ein abschließendes Ausrichten der Bleche 12 und 13 in innigem aneinanderstoßendem Kontakt zu ermöglichen.
Eine Brücke oder Gerüst 40 ist über der oberen Oberfläche 22 und der oberen Oberfläche 34 angeordnet und trägt eine Vielzahl von Laserschweißvorrichtungen 50. Wie am besten in Fig.2 dargestellt, wird der Fall betrachtet, daß die Brücke 40 einen Querbalken 42 beinhaltet, der auf gegenüberliegenden Enden durch vertikale Säulen 43 bzw. 44 gestützt wird. Es ist bevorzugt, daß zumindest ein Teil des Querbalkens 42 über dem Schweißtisch 20 einen hohlen Teil zur Aufnahme von Laserstrahl- und optischen Vorrichtungen zum passenden Richten der Strahlen auf Schweißvorrichtungen 50 beinhaltet.
Eine oder mehrere Laserquellen (z.B. 54 und 55) sind zum Versorgen der Schweißvorrichtung 10 mit einem Laserstrahl oder -strahlen von vorbestimmbarer Wellenlänge und Leistung bereitgestellt. Wie in Fig. 1 dargestellt, können mehrere Laserquellen 54 und 55 etwas entfernt vom Gerüst 40 beabstandet sein und ihre Strahlen können durch passende Schutzrohre 56 geleitet werden. Passende reflektierende Spiegel (z.B. 58) könnten vorgesehen sein, um die einlangende Strahlungsenergie in den hohlen Teil des Querbalkens 42 zur Versorgung der Schweißvorrichtungen 50 zu richten.
Wie in Fig.2 dargestellt, ist eine Vielzahl von Schweißvorrichtungsauflagen 46 auf den unteren Teilen des Kreuzelementes 42 zur Anordnung und Auflage einer Vielzahl von Schweißvorrichtungen 50 angebracht. Zusätzliche reflektierende Spiegel, Strahlteiler und/oder ähnliche optische Vorrichtungen (z.B. 60-62) können nach Wunsch direkt passenden Teilen der einlangenden Laserstrahlen 52 zu den einzelnen Schweißvorrichtungen 50 eingefügt sein.
Wie am besten in Fig.3 dargestellt, werden eine oder mehrere eintreffende Laserstrahlen 52 auf die Schweißvorrichtungen 50 gerichtet, wie etwa über einen unterbrechenden Strahlteiler 60 bzw. Spiegel 61. Ein Ausführungsbeispiel, in welchem Strahl 52 mit einem vorbestimmbaren Durchmesser B über einen ersten unterbrechenden Strahlteilungsspiegel 60 und einen zweiten reflektierenden Spiegel 61 in zwei ungefähr gleichgroße Teile geteilt wird, ist in Fig. 3 gezeigt. Es kann auch bevorzugt sein, Spiegel 60 und 61 mit rotierenden Steuerplattformen 63 vorzusehen, um den Abgleich der Lage des Brennpunktes oder des Strahlpunktes irgendeiner speziellen Schweißvorrichtung 50 im Betrieb zu ermöglichen. Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, kann eine Laserschweißvorrichtung 10 in Übereinstimmung mit der gegenständlichen Erfindung eine Vielzahl von Schweißvorrichtungen 50 beinhalten, die von einer oder mehreren Laserquellen (z.B. 54 und 55) versorgt werden. Folglich könnte die nähere Hälfte (nicht dargestellt) des Querbalkens 42 vorzugsweise ähnliche optische Vorrichtungen zum Bereitstellen eines Laserstrahles für zusätzliche Schweißvorrichtungen beinhalten.
Wie am besten in Fig.2 und 3 dargestellt, wird betrachtet, daß eine Vielzahl von Schweißvorrichtungen 50 unabhängig in eine Richtung parallel zur Querachse T abgleichbar sein wird, um eine Nahtlinie 15 zur genauen Anwendung von Schweißenergie entlang dieser zu verfolgen. Es ist weiter bevorzugt, daß solches individuelles Verfolgen und Ausrichten mit Teilen einer gemeinsamen Nahtlinie 15 durch ein separates Bilddarstellungssystem oder einer Ausrichtungsvorrichtung 70, die mit jeder Schweißvorrichtung 50 in Verbindung steht, erleichtert wird. Während jede Schweißvorrichtung 50 vorzugsweise mit ihrer eigenen Abgleichvorrichtung versehen ist, kann es Anwendungen geben (z.B. in denen zu schweißende Bleche sehr hochqualitative, gescherte, aneinanderstoßende Kanten aufweisen), in welchen einige der Schweißvorrichtungen nur in Verbindung mit einer oder mehrerer anderer Schweißvorrichtungen abgleichbar sind.
FI-A-911787 zeigt eine bevorzugte Anordnung zum automatischen Ausrichten einer Strumpfschweißvorrichtung entlang einer Nahtline und beinhaltend eine Linienabtast-Kamera (z.B. 72), die ein projiziertes Abbild auf einer beleuchteten Betrachtungsfläche anzeigt. Die Offenbarung dieses Dokuments ist durch die Bezugnahme miteingeschlossen.
Ein Nahtsensor-Schaltkreis 71 stellt Daten betreffend den Spalt zwischen gegenüberliegenden Kanten von stumpfzuschweißenden Blechen bereit, die in einer Kamera-Steuerung 81 und einer System-Steuerung, wie z.B. einem Computer 80, verwendet werden. Auf diese Weise kann jede einzelne Schweißvorrichtung unabhängig entlang der Querachse T abgeglichen werden, um präzis und genau den Teil der Nahtlinie 15 zu folgen, welche sie während der Schweißvorgänge durchquert. Wie verstanden werden wird, können rotierende, oszillierende oder Verschiebeplattformen 63 eine Bewegung der reflektierenden Spiegel (z.B 60 - 62) durchführen, um den Strahlpunkt einer Schweißvorrichtung 50 den Steuersignalen folgend zu bewegen. Wie verstanden werden wird, ist es der Strahlpunkt, der abgeglichen werden muß, um die Schweißraupe 15 präzis zu verfolgen. Eine Fokussierlinse 64 ist in jeder Schweißvorrichtung 50 vorgesehen, um die Laserenergie auf die zu schweißenden Oberflächen zu konzentrieren.
Wenn eine Vielzahl (typisch zwei) von Blechen (z.B. 12 und 13) auf die oberste Oberfläche 34 geladen werden und in naher aneinanderliegender Lage entlang einer gemeinsamen Nahtlinie (z.B. siehe Line 15 von Fig. 1) ausgerichtet wird, werden die Bleche direkt unterhalb der Schweißvorrichtungen angeordnet werden. Die Schweißvorrichtungen 50 sind alle vorzugsweise effektiv voneinander in einem vorbestimmbaren Abstand (z.B. Abstand X) in eine Richtung entlang der Längsachse L beabstandet. Der Abstand X kann für die speziellen Anwendungen in Abhängigkeit von der Länge der gemeinsamen zu schweißenden Nahtlinie, der Anzahl der für die Schweißung zur Verfügung stehenden Schweißvorrichtungen 50, die für jede Schweißung zur Verfügung stehende Schweißleistung und die gewünschte Hin- und Herbewegungsgeschwindigkeit der bewegbaren Platte 30 unterschiedlich sein. Im allgemeinen werden die Schweißvorrichtungen in den meisten Anwendungen gleich beabstandet sein. Es ist jedoch zu bemerken, daß die tatsächliche Distanz zwischen benachbarten Schweißvorrichtungen 50 nicht entscheidend ist. Es ist der Strahlpunkt jeder Schweißvorichtung, wie er auf die gemeinsame Nahtlinie 15 angewandt wird, der entlang der Achse L und der Nahtlinie 15 getrennt beabstandet sein muß. Wie hier verwendet, wird unter dem Begriff "effektiv beabstandet" die kritische Distanz der benachbarten Strahlpunkte durch die Beabstandung und/oder Strahlorientierung der Schweißvorrichtungen selbst verstanden.
Z.B., wo drei Schweißvorrichtungen verfügbar und entlang einer gemeinsamen Nahtlinie 15 ausgerichtet sind, würde Distanz X vorzugsweise ein bißchen weniger als ein Drittel D sein, wobei D die effektive Länge der gemeinsamen zu schweißenden Nahtlinie 15 ist. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist es bevorzugt, daß vor den anfänglichen Schweißvorgängen und Bewegung der Platte 30, die rechteste Schweißvorrichtung 50 im wesentlichen benachbart zum rechtesten Ende der Nahtlinie 15 ausgerichtet sein sollte. Danach wird die relative Bewegung zwischen den Schweißvorrichtungen 50 und der Nahtlinie 15 durch Hin- und Herbewegen der bewegbaren Platte 30 in Richtung zur vertikalen Säule 43 durch das demgemäße Inbetriebnehmen des Kugelschraubenantriebs 25 erzeugt. Gleichzeitig werden die Schweißvorrichtungen 50 auch in Betrieb genommen, um die Bleche 12 und 13 zusammenzuschweißen. Jede spezielle Schweißvorrichtung 50 schweißt einen unterschiedlichen Teil der Nahtlinie 15 und dieser Teil wird durch die Anfangsanordnung der Schweißvorrichtungen 50 und der Bewegung der Platte 30 bestimmt. Wie verstanden werden wird, sollte der Abstand, mit welchem die Platte 30 hin- und her auf die Säule 43 zu bewegt wird, ein wenig kleiner als der Abstand X sein, um eine bestimmte Überlappung der Schweißung entlang der Nahtlinie 15 zu gewährleisten.
Nach den Schweißoperationen bewegt die weitere Bewegung der Platte 30 vorzugsweise die nun geschweißten Bleche (z.B. geschweißtes Bleche 99) von unterhalb der Schweißvorrichtungen 50 auf eine Entladefläche 45 (wie am besten in Fig. 1 und 2 zu sehen). Mittel 93 zum Entfernen von geschweißten Blechen von Platte 30 ist hin- und herbewegbar auf dem Querbalken 42 befestigt, wie etwa durch Verbindung 94 gleitend innerhalb der Leitschiene 48 aufgenommen. Entfernungsmittel 93 beinhalten vorzugsweise eine oder mehrere teleskopausziehbare Zylinder 98, die einen querorientierten Querbalken 95 tragen, der wiederum eine Vielzahl von Klemmvorrichtungen 97 trägt.
Entfernungsmittel oder -vorrichtung 93 bewegt sich hin und her entlang der Führungsschiene 48, um sich selbst oberhalb der Entladefläche 45 anzuordnen, woraufhin die ausziehbaren Zylinder 98 den Querbalken 95 und die Vorrichtungen 97 in Kontakt mit einem geschweißten fertiggestellten Produkt senken.
Es wird betrachtet, daß Klemmvorrichtungen 97 Saugvorrichtungen, elektromagnetische Vorrichtungen, mechanische Klemmen oder ähnliche Klemmstrukturen zum Eingriff und zum Greifen eines geschweißten Belches 99 (gezeigt in Durchsicht in Fig. 1) umfassen können. Das geschweißte Blech wird vom bewegbaren Tisch 30 gehoben und in Längsrichtung parallel zur L-Achse und der geschweißten Nahtlinie 15 auf den Entladeförderer 90 bewegt, der eine Vielzahl von Rollen 91 aufweist. Sobald das fertiggestellte Produkt 99 entfernt wird, kann der Tisch 30 in seine Ladeposition zur Aufnahme von zusätzlichen Blechen 12 und 13 zum Ausrichten und Schweißen zurückkehren. Einige der Rollen 91 auf dem Förderer 90 können angetrieben sein, um die fertiggestellten Produkte 99 in eine durch den Pfeil P angezeigte Richtung, im allgemeinen rechtwinkelig zur Längsachse L, zu entfernen.
Fig.4 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der oberen Oberfläche 134 einer hiermit in Übereinstimmung hergestellten bewegbaren Platte 130. Insbesondere anstelle der Rollen (z.B. 36 gezeigt in Fig. 1 und 2) sind eine Vielzahl von elektromagnetischen Vorrichtungen 185 und 189 gezeigt, wie sie entlang der obersten Oberfläche 134 angeordnet sind. Wie in der Anmeldung mit der Seriennummer No. 07/508,901, die am 12. April 1990 angemeldet worden ist, und für die am 11. Juni 1991 das US-Patent 5, 023,427 (das '427-Patent) erteilt worden ist (die Offenbarung eines solchen Patents ist durch die Bezugnahme miteingeschlossen), können merkbar magnetische einzelne Bleche automatisch aufliegen und entlang einer gemeinsamen Nahtlinie durch Hervorrufen eines effektiven magnetischen Poles entlang der nahen Kante eines der Bleche und eines effektiven Magnetpoles entgegengesetzter Polarität entlang der gegenüberliegenden nahen Kante des anderen dieser Bleche ausgerichtet sein.
Wie in dem '427-Patent gezeigt, ist beabsichtigt, daß der Elektromagnet 186 und seine Anregungsspulen 187 verwendet werden können, um die effektiven Magnetpole zu erzeugen, die notwendig sind, um automatisch Metallbleche in inniger aneinanderstoßender Lage, wie hier erforderlich entlang einer gemeinsamen Nahtlinie, auszurichten. Weiters , wenn sie einmal in naher aneinanderstoßender Lage sich befinden, können die metallischen Bleche auf ihrem Platz durch magnetische Niederhalter geklemmt werden, welche die zusätzlichen Elektromagnete 189 beinhalten. Wie weiters im '427-Patent bemerkt, können durch das Inbetriebnehmen von ausgewählten Elektromagneten mit Wechelstrom effektive Vibrationskräfte zur Reduktion der Reibung von auszurichtenden und zu klemmenden Blechen in Wirkung gebracht werden.
Das Gleichgewicht der strukurellen Besonderheiten der bewegbaren Platte 130 sind im wesentlichen dieselben wie die vorstehenden mit Bezug auf die bewegbare Platte 30 beschriebenen. Jedoch wurde weiters festgestellt, daß um die thermische Energie, die durch die Joulesche Wärme aus der Anregung der Elektromagnete erzeugt wird, zu regeln, Mittel zum Kühlen der elektromagnetischen Ausrichtungsvorrichtungen 185 und der zusätzlichen Elektromagneten 189 bevorzugt sein können. Insbesonders können beim Laserschweißen übliche kleine Spaltbreiten durch die Änderung der Temperatur aufgrund von Expansion und Kontraktion signifikant bewirkt werden. Folglich können die Elektromagneten der Ausrichtungsvorrichtung 185 und die zusätzlichen Elektromagnete 189 vorzugsweise gekühlt werden, indem Kühlkanäle (nicht dargestellt) durch die Spulen und Pole von diesen oder über andere in der Industrie bekannte Wärmesteuermittel bereitgestellt werden.
Fig.5 stellt schematisch eine Ausführungsform dar, in welcher das empfangene Signal aus dem Nahtverfolgungs- oder visuellen Abbildungssystem (z.B. 70 in Fig. 2) eine motorisierte Verschiebeplattform 163 steuert, um der Schweißvorrichtung 150 zu ermöglichen, die Nahtlinie 115 dynamisch zu verfolgen. Insbesondere die Schweißvorrichtung 150 stellt eine von einer Anzahl von ähnlichen Schweißvorrichtungen dar, die entlang eines Querbalkens 142 eines wie vorstehend beschriebenen Gerüsts oder Brücke beabstandet sein würde. Um den Abgleich der Verschiebung des Laserstrahlpunktes 179 quer (z.B. in Richtung T') über die Nahtlinie 115 (z.B. normal zur Längsachse L') zu ermöglichen, sind der Spiegel 167 und die Fokussierlinse 164 als eine Einheit auf der Verschiebeplattform 163 angebracht, welche die Vorrichtungen 150 selektiv entlang der Querachse T' bewegen kann.
Plattform 163 umfaßt vorzugsweise eine Laserauflage 164, die verschiebbar am Querbalken 142 zum Hin- und Herbewegen relativ dazu angebracht ist, und eine rotierbare Kugelschraube 169, welche durch einen Kugelschraubenmotor 192 angetrieben und in eine nichtrotierbare an der Auflage 146 angebrachte Mutter 168 geschraubt ist. Die Rotationsbewegung der Kugelschraube 169 verschiebt dabei die Schweißvorrichtung 150 und ihren Strahlpunkt 179 selektiv entlang der Achse T'. Ein Teil 153 des einfallenden Laserstrahles 152 kann auf den Spiegel 167 gerichtet werden, wie etwa durch den unterbrechenden Strahlteiler oder Spiegel 160, und die Querbewegung entlang der Achse T' wird nicht die Richtung des Strahlteiles 153 zur Fokussierlinse 164 beeinflussen. In dieser Anordnung muß die Ausrichtung der Laseroptik nicht geändert werden, um das dynamische Verfolgen der Nahtlinie 115 durch den Laser 150 bereitzustellen.
Jede Anzahl von Schweißvorrichtungen 150 können entlang des Querbalkens 142 in dieser im wesentlichen on-line-Anordnung beabstandet sein. Zusätzlich wird betrachtet, daß die Schweißvorrichtungen 150 auch in einer off-line- oder off-axis-Art angeordnet sein können, wobei ein off-axis Parabolreflektor (nicht dargestellt) innerhalb einer Schweißvorrichtung als Teil der Spiegel/Fokussier-Anordnung vorgesehen sein könnte, um den Laserpunkt auf die Nahtlinie zu richten.
Fig.6 stellt noch eine bevorzugte Ausführungsform einer in Übereinstimmung damit hergestellten Laserschweißvorrichtung 210 dar. Insbesondere Schweißtisch 220, Gerüst oder Brücke 240, bewegbare Platte 230 mit ihrer elektromagnetischen Ausrichtungsanordnung 285 (in dieser Ansicht unter dem Gerüst 240 und den Schweißvorichtungen 250 verdeckt) und Elektromagnete 289, Entfernungsmittel 293 und Laserschweißvorrichtungen 250 sind im wesentlichen identisch in ihrer Struktur und Betrieb zu entsprechenden vorstehend gezeigten und beschriebenen Strukturen. Wie dargestellt sind die Ladeförderer 17 und 18 durch off- line-Ladefördersysteme 217 bzw. 218 ersetzt.
Ladeförderersystem 217 vollführt das Reihen des Blechmaterials 212 von einer Versorgung 102, welche eine Spulenversorgung sein kann, zu einem Lademechanismus, wie der Roboter 105. Das Blechmaterial wird durch einen Schlitzer oder Scherer (z.B. Einfach - oder Doppelschnitt) 100 bereitgestellt, von dem Schnittblech 212, wie etwa über einen aktiven Rollenförderabschnitt, gefördert wird. Das Blech wird dann vom Ladefördersystem 217 durch einen Laderoboter 105 gehoben und auf einen bewegbaren Tisch 230 in einer Richtung im allgemeinen parallel zur Querachse T abgelegt. Ähnlich versorgt das Ladeförderersystem 218 ein zweites Blech 213 im allgemeinen parallel zur Querachse T von der gegenüberliegenden Seitenkante 239 des Tisches 220.
Nach den Schweißvorgängen und dem Aufnehmen durch Entfernungsmittel 293 wird ein fertiggestelltes Produkt (z.B ein geschweißtes Blech) 299 entlang des Entladeförderes 290 in eine Richtung im wesentlichen normal zur Längsachse L zum Ablegen auf einer Speicherfläche 108 durch einen Entladeroboter bewegt. Die gesamte Schweißvorrichtung 210 und ihre Vorgänge können vorzugsweise durch eine zentrale Steuereinheit oder Computer 280, wie dargestellt, gesteuert werden.
Durch das Zeigen und Beschreiben der bevorzugten Ausführungsbeispiele der gegenständlichen Erfindung können weitere Anpassungen der Laserschweißvorrichtung und des hier beschriebenen Verfahrens durch passende Änderungen durch einen Fachmann auf diesem Gebiet erreicht werden, ausgehend vom Umfang der gegenständlichen Erfindung wie sie in den Patentansprüchen definiert ist. Mehrere potentielle Modifikationen wurden genannt und andere sind dem Fachmman naheliegend. Beispielsweise könnte die Relativbewegung zwischen den Schweißvorrichtungen und der gemeinsamen Nahtlinie zwischen aneinanderstoßenden Blechen durch die Bewegung der Schweißvorrichtung entlang der Brücke anstelle der oder zusätzlich zur Bewegung der Bleche relativ zur Brücke durchgeführt werden. Ähnlich könnte die Richtung der Entfernung der fertiggestellten Produkte auf dem Entladeförderer geändert werden, um am besten mit den besonderen Herstellungsverfahren und Verfahrensanordnungen übereinzustimmen.

Claims

1. Laser-Schweißeinrichtung (10, 210) zum Stumpfschweißen von Metaliblechen (12,13, 212, 213) entlang einer gemeinsamen Nahtlinie (15), welche Einrichtung umfaßt:

einen Schweißtisch (20, 220) mit einer oberen Auflagefläche (34, 234) für die Metallbleche (12, 13, 212, 213), wobei der Tisch (20) eine mit der gemeinsamen Nahtlinie (15) ausgerichtete Längsachse (L), eine im wesentlichen zur Längsachse normal stehende Querachse (T) und ein Paar von in Querrichtung beabstandeten Seitenkanten (38, 39, 238, 239) aufweist;

zumindest eine Laserschweißvorrichtung (50, 250), welche oberhalb der Auflagefläche (34, 234) befestigt und so ausgerichtet ist, daß ihr Schweißstrahl entlang der gemeinsamen Nahtlinie (15) gerichtet ist; gekennzeichnet durch:

erste und zweite Mittel (17, 18, 217, 218) zum Beladen eines ersten Bleches (12, 212) auf die obere Tischauflagefläche (34, 234) im allgemeinen entlang der Querachse (T) von einer Seitenkante (38, 238) des Tisches (20, 220) und eines zweiten Bleches (13, 213) im allgemeinen entlang der Querachse (T) von der anderen Seitenkante (39, 239) des Tisches (20, 220) her;

Mittel (36, 285, 289) zum Ausrichten der Metallbleche (12, 13, 212, 213) auf der oberen Tischauflagefläche (34, 23) in aneinanderstoßender Lage entlang der gemeinsamen Nahtlinie (15), wobei die Ausrichtmittel Mittel (36, 285, 289) zum Relativbewegen der Bleche (12, 13, 212, 213) entlang der Querachse (T) nach innen in ein nahes Fluchten entlang der gemeinsamen Nahtlinie (15) umfassen;

Mittel (25, 225) zum Bewegen der zumindest einen Schweißvorrichtung (50, 250) relativ zu der gemeinsamen Nahtlinie (15) entlang der Längsachse (L), und Mittel zum gleichzeitigen Betreiben der zumindest einen Schweißvorrichtung (50, 250), um die ausgerichteten Bleche (12, 13, 212, 213) zusammenzuschweißen, und eine

Entladevorrichtung (93, 293) zum Entfernen eines geschweißten Bleches (12-13, 212-213) vom Schweißtisch (20, 220).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von im wesentlichen identischen Laserschweißvorrichtungen (50, 250), welche oberhalb der oberen Tischauflagefläche (34, 234) befestigt und so angeordnet sind, daß ihre Schweißstrahlen entlang der gemeinsamen Nahtlinie (15) gerichtet sind, wobei die Schweißvorrichtungen (50, 250) entlang der Längsachse (L) gegenseitig effektiv beabstandet sind, und Mittel (163) zum unabhängigen Einstellen einer Vielzahl von Schweißstrahlen in eine Richtung parallel zu der Querachse (T), um der gemeinsamen Nahtlinie (15) zu folgen;

Mittel (25, 225) zum gleichzeitigen Bewegen der Schweißvorrichtingen (50, 250) relativ zur gemeinsamen Nahtlinie (15) entlang der Längsachse (L), und Mittel zum gleichzeitigen Betreiben der Schweißvorrichtungen (50, 250), wobei die Länge der Relativbewegung jeder Schweißvorrichtung (50, 250) größer als die längste der Abstandsdistanzen (X) zwischen benachbarten Schweißvorrichtungen (50, 250) ist, um irgendeine Überlappung der Schweißung entlang der gemeinsamen Nahtlinie (15) zu gewährleisten.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Nahtlinie (15) eine vorbestimmte Länge (D) aufweist und die Schweißvorrichtungen (50, 250) im wesentlichen äquidistant voneinander oberhalb der oberen Tischauflagefläche (34, 234) entlang der Länge (D) beabstandet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausrichtmittel wahlweise einziehbare Sperren (49) umfaßt, von welchen jede zwischen einer betriebsbereiten und einer eingezogenen Stellung verschiebbar ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine oberhalb der oberen Tischauflagefläche (34, 234) angeordnete Brücke (40, 240), welche die Laservorrichtung (50, 250) trägt, welche Brücke (40, 240) sich in eine Richtung im wesentlichen parallel zur Längsachse (L) erstreckt.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladevorrichtung (93, 293) eine Klemmeinrichtung umfaßt, welche an der Brücke (40, 240) festgelegt ist und in einer Richtung parallel zur Längsachse (L) bewegbar ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einziehbare Blechausrichtsperren (49), welche an der Brücke (40, 240) festgelegt und zwischen einer eingezogenen und einer ausgezogenen Stellung entlang der Nahtlinie (15) verschiebbar sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Ausrichten der Bleche in aneinanderstoßender Lage eine magnetische Ausrichtvorrichtung (185, 189, 285, 289) umfaßt.

9. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Ausrichten der Bleche eine Vielzahl von versetzten Beschickungsrollen (36) umfaßt, welche benachbart zur oberen Tischauflagefläche befestigt sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Beladen von Blechen zum Stumpfschweißen ein Paar Roboter (105) umfaßt.

11. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Laserschweißvorrichtungen (50, 250) an ein automatisches Ausrichtungsbildsystem (70) zum individuellen Steuern und Einstellen der Querlage ihres Laserstrahles entlang der Nahtlinie (15) angeschlossen ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum gleichzeitigen Bewegen der Schweißvorrichtungen (50, 250) relativ zu der Nahtlinie (15) einen bewegbaren Teil (30, 230) der oberen Auflagefläche (34, 234) des Tisches (20, 220) umfaßt, welcher bewegbare Teil die Bleche (12, 13, 212, 213) trägt und in einer Richtung parallel zur Längsachse (L) bewegbar ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der ersten und zweiten Mittel zum Bereitstellen von Blechen einen Förderer (17, 18, 217, 218) umfassen, welcher die auf betreffende, gegenüberliegend beabstandete Seiterikanten (38, 39, 238, 239) zu beladende Bleche liefert.

14. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, die einziehbaren Sperren (49) auf der Brücke (40, 240) festgelegt sind und sich von dieser in Ausrichtbewegungen nach unten erstrecken, um die Bleche (12, 13, 212, 213) entlang der gemeinsamen Nahtlinie (15) vorläufig auszurichten.

15. Verfahren zum Stumpfschweißen einer Vielzahl von Metallblechen (12, 13, 212, 213) entlang einer relativ langen gemeinsamen Nahtlinie (15) zwischen den Blechen (12, 13, 212, 213), wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

Bereitstellen eines Schweißtisches (20, 220), welcher eine obere Auflagefläche (34, 234), auf welcher eine Vielzahl von Metallblechen (12, 13, 212, 213) zum Schweißen entlang einer gemeinsamen Nahtlinie (15) auflegbar sind, eine Längsachse (L), entlang welcher die gemeinsame Nahtlinie (15) ausgerichtet wird, eine im wesentlichen normal zur Längsachse (L) verlaufende Querachse (T), und ein Paar in Querrichtung einander gegenüberliegend beabstandeten Seitenkanten (38, 39, 238, 239) aufweist;

Anordnen zumindest einer Laserschweißvorrichtung (50, 250) oberhalb der oberen Fläche (34, 234) und Ausrichten der Vorrichtung (50, 250) derart, daß ihr Schweißstrahl entlang der gemeinsamen Nahtlinie (15) gerichtet ist, wobei der Schweißstrahl in einer Richtung parallel zur Querachse (T) unabhängig einstellbar ist, um der gemeinsamen Nahtlinie (15) zu folgen; gekennzeichnet durch:

Beladen einer Vielzahl von Blechen (12, 13, 212, 213) zum Stumpfschweißen auf der oberen Auflagefläche (34, 234), wobei der Beladeschritt die Schritte des Bereitstellens eines ersten Bleches (12, 212) im allgemeinen entlang der Querachse (T) von einer ersten Seitenkante (38, 238) des Tisches (20, 220) und das Bereitstellen eines zweiten Bleches (13, 213) im allgemeinen entlang der Querachse (T) und von der gegenüberliegenden Seitenkante (39, 239) des Tisches (20,220) her beinhaltet;

Ausrichten naheliegender Kanten der Metallbleche (12, 13, 212, 213) auf der oberen Fläche in aneinanderstoßender Lage entlang der gemeinsamen Nahtline (15);

Zusammenschweißen der ausgerichteten Bleche (12, 13, 212, 213) entlang der gemeinsamen Nahtlinie (15); und

Entladen der geschweißten Bleche (12-13, 212-213) durch Bewegen derselben in eine Richtung im wesentlichen parallel zur Längsachse (L) und zur gemeinsamen Nahtlinie (15).

16. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch die Schritte:

Anordnen einer Vielzahl von im wesentlichen identischer Laserschweißvorrichtungen (50, 250) oberhalb der oberen Auflagefläche (34, 234) des Tisches (20, 220) und Ausrichten der Vorrichtungen (50, 250) derart, daß ihre Schweißstrahlen entlang der gemeinsamen Nahtlinie (15) gerichtet sind, wobei die Schweißvorrichtungen (50, 250) auf eine Abstandsdistanz (X) voneinander entlang der Längsachse (L) beabstandet sind, und wobei jeder Schweißvorrichtungsstrahl in einer Richtung parallel zur Querachse (T) unabhängig einstellbar ist, um die gemeinsame Nahtlinie (15) zu verfolgen; und

gleichzeitiges Betreiben der Schweißvorrichtungen (50, 250) unter Ausführen von Relativbewegung zwischen den Schweißstrahlen und der Nahtlinie (15) entlang der Längsachse (L), wobei bewirkt wird, daß jeder Schweißstrahl nur einen Teil der Bleche (12, 13, 212, 213) entlang der gemeinsamen Nahtlinie (15) schweißt und wobei eine gewisse Überlappung der Schweißung entlang der gemeinsamen Nahtlinie (15) durch das Erstrecken der Relativbewegung entlang der Längsachse (L) auf einer Länge, die größer als die Abstandsdistanz (X) ist, bewirkt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum Betreiben der Laservorrichtungen (50, 25) das individuelle Steuern der Querstellung eines jeden Laserstrahles umfaßt, um die Nahtlinie (15) während des Schweißvorganges unabhängig zu verfolgen.

18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Ausführens einer Relativbewegung zwischen den Schweißstrahlen und der Nahtlinie (15) das Hin- und Herbewegen eines bewegbaren Teiles (30, 230) der oberen Stützoberfläche (34, 234) des die Bleche (12, 13, 212, 213) tragenden Tisches (20, 220) in eine Richtung parallel zur Längsachse (L) umfaßt, während die Laserschweißvorrichtungen (50, 250) im wesentlichen stationär entlang der in Längsachse (L) verbleiben.

19. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Ausrichtens der Bleche (12, 13, 212, 213) in aneinanderstoßender Lage das Erzeugen eines wirksamen Magnetpoles entlang der aneinanderstoßenden Kante eines oder mehrerer der Bleche (12, 13, 212, 213) auf der oberen Auflagefläche (34, 234) und das Erzeugen eines wirksamen Magnetpoles von entgegengesetzter Polarität entlang der gegenüberliegenden Kante eines entgegengesetzt zugekehrten Bleches (12, 13, 212, 213) umfaßt, um magnetische Anziehung zwischen den beiden zu erzeugen, um solche Kanten in naher aneinanderstoßender Lage automatisch auszurichten.

20. Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch den Schritt des Entladens von Blechen (12-13, 212-213), welche zusammengeschweißt worden sind, wobei der Entladeschritt das Bewegen des geschweißten Bleches (12-13, 212-213) in eine Richtung parallel zur Längsachse (L) und zur gemeinsamen Nahtlinie (15) umfaßt.