[發明專利]一種鋼卷卷芯自動焊接方法

有效

• 申請號: 201810234092.8
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108465935B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 秦大偉;王軍生;張棟;劉寶權;張巖;侯永剛
• 申請（專利權）人: 鞍鋼未來鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: B23K26/21
• 分類號: B23K26/21;B23K26/70
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

1.一種鋼卷卷芯自動焊接方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、鋼卷卷芯焊接設備安裝：在罩式退火前道工序出口步進梁區域安裝鋼卷卷芯自動焊接設備，鋼卷卷芯軸線方向與步進梁走行方向垂直；所述的鋼卷卷芯自動焊接設備主要包括：焊機調整機架、檢測單元、激光焊機；焊機調整機架由X軸、Z軸、橫梁、X1軸構成，X軸、Z軸、X1軸采用直線滑臺結構，在軸向往復運動和定位；Z軸垂直安裝在X軸上，沿X軸前后水平滑動，橫梁水平安裝在Z軸上，X1軸為安裝在橫梁上的滑軌，激光焊機安裝在滑軌上前后滑動；滑軌中心為焊機初始位置，焊機初始位置到步進梁中心線距離為L，檢測單元包括鋼卷端面位置檢測傳感器和鋼卷高度檢測傳感器，安裝在橫梁頭部，采用回彈式位移變送器進行接觸式測量；

步驟二、步進梁與鋼卷卷芯焊接設備之間建立動作聯鎖，步進梁完成一步鋼卷運輸后，新的鋼卷到達焊接卷位，步進梁停止運動等待焊接過程，焊接執行完畢后焊接設備停止運動，等待步進梁完成下一步鋼卷運輸；

步驟三、鋼卷端面位置檢測，鋼卷端面檢測傳感器到步進梁中心距離為D，鋼卷端面檢測傳感器到鋼卷端面距離為d；鋼卷端面檢測前，X軸坐標為x0＝0；檢測開始后，X軸正向運動，當鋼卷端面檢測傳感器觸碰鋼卷端面X軸停止運動，記錄X軸位移x1和鋼卷端面檢測傳感器位移Δx；鋼卷端面檢測傳感器到鋼卷端面距離d，d＝x1-Δx；計算鋼卷寬度W，W＝2(D-d)＝2(D-x1+Δx)；

步驟四、鋼卷高度檢測，鋼卷高度為H，鋼卷中心高度為h，鞍座夾角為a，計算鋼卷半徑R，R＝h*sina；鋼卷高度檢測前，Z軸運動到正向最大值zmax，檢測開始后，Z軸反向運動，當鋼卷高度檢測位置傳感器與鋼卷頂端觸碰，記錄Z軸位移z1與鋼卷高度檢測傳感器位移Δz，計算鋼卷高度H，H＝zmax-z1+Δz；計算鋼卷中心高度h：

h＝H-R＝H-h*sina，h＝H/(1+sina)＝(zmax-z1+Δz)/(1+sina)；

步驟五、開始焊接：

步驟501、確定第一起弧點：Z軸反向運動到坐標h處；X軸正向運動到坐標L處；激光焊機在X1軸上正向運動到坐標W/2-p-e處，為起弧點位置，其中：p為焊縫到鋼卷端面距離，e是鋼卷軸向位置誤差限，然后停止運動；

步驟502、啟動焊接，同時X1軸反向運動一個焊縫長度l后收弧，完成鋼卷一側端面的焊接；

步驟503、確定第二起弧點：X1軸反向運動到坐標p+l-W/2將激光焊機運送到起弧點位置；

步驟504、再次啟動焊接，同時X1軸反向運動一個焊縫長度l后收弧，完成鋼卷另一側端面的焊接；

步驟505、焊接完畢后，X軸反向運動到原點，Z軸反向運動到原點，X1軸正向運動到原點，完成一次焊接動作。

2.根據權利要求1所述的一種鋼卷卷芯自動焊接方法，其特征在于，所述的步驟四的鋼卷高度檢測中，鋼卷卷芯焊接設備的具體動作順序為：

步驟401、進行鋼卷端面位置檢測后，X軸反向運動100mm，即X軸向后返回；

步驟402、Z軸運動到正向最大值，即Z軸向上至最高位；

步驟403、X軸正向運動100+s的距離，s是鋼卷高度檢測傳感器與鋼卷端面檢測傳感器安裝距離，即X軸前進至傳感器探出鋼卷位置，進行鋼卷高度檢測；

步驟404、完成鋼卷高度檢測后，Z軸正向運動100mm，X軸反向運動200+s，即Z軸向上返回，X軸向后返回。