[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

本發明提供一種鋼卷卷芯自動焊接方法，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；步驟二、步進梁與鋼卷卷芯焊接設備之間建立動作聯鎖；步驟三、鋼卷端面位置檢測；步驟四、鋼卷高度檢測；步驟五、開始焊接：確定第一起弧點、啟動焊接，確定第二起弧點、再次啟動焊接；焊接完畢后，X軸、Z軸、X1軸回到原點。本發明應用專用設備和焊接方法替代人工焊接作業，實現鋼卷卷芯焊接自動化和無人化。

技術領域

本發明涉及冶金技術領域，特別涉及一種鋼卷卷芯自動焊接方法。

背景技術

在冷軋罩式退火工序，鋼卷采用立式吊具吊運，為防止鋼卷卷芯松動導致卷芯鋼帶損壞和抽芯故障，必須將鋼卷卷芯內圈焊接固定。

目前，國內鋼鐵生產線鋼卷卷芯焊接普遍采用手工電弧焊或手持式遠程焊接方式。手工電弧焊焊接，操作人員勞動強度大，人身健康受到危害。采用手持式遠程焊接，操作人員勞動強度和人身健康危害得到緩解，但是焊接過程仍然需要操作人員參與。

發明內容

為了解決背景技術中所述問題，本發明提供一種鋼卷卷芯自動焊接方法，應用專用設備和焊接方法替代人工焊接作業，實現鋼卷卷芯焊接自動化和無人化。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種鋼卷卷芯自動焊接方法，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)。

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；