[发明专利]焊接角度的控制装置与控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在制造电阻焊焊接钢管的焊接工序中，控制从带钢两边缘的焊接对接点起相对置的带钢两边缘所形成的焊接角度的装置，特别是涉及能够容易地设定适当的焊接角度以便获得良好的焊接质量，并能维持该焊接角度的控制装置与控制方法。

背景技术

众所周知，电阻焊焊接钢管是通过一连串轧辊组将带钢成型为开口的圆截面，再利用电阻加热焊接对置的带钢两边缘的制造技术来制成的，而最终制成品的质量大都取决于焊接部的质量。

关系到该焊接部质量的众多要素之中，包括所谓的“焊接角度”，即，被加热了的带钢两边缘受挤压辊的挤压而朝熔合的位置进行收束。一般来说，该焊接角度越稳定、并且越大，熔合位置的焊接动作也就越稳定，容易形成各种焊接缺陷难以发生的焊接环境。

为了稳定该焊接角度并可靠地得到所需的角度大小，一直采用以下的办法：将设置在最后一组精成形轧辊与焊接挤压辊之间的具有一定宽度的凸棱辊插入对置的带钢两边缘之间。

专利文献1：日本特开平06-277751

专利文献2：日本特公平05-016952

专利文献3：日本特公昭61-034908

设置在最后的精成形轧辊与焊接挤压辊之间的凸棱辊，往往使用在如下装置中，即，由凸棱辊轴与轴承箱所组成的轧辊单元被装到通常的支架上并只能调整凸棱辊的垂直方向位置的所谓固定式的焊接角度控制装置，以及凸棱辊在轧制线方向的位置也能调整的所谓浮动式控制装置。

该浮动式控制装置，其凸棱辊的支撑机构与调整机构要比固定式复杂，而且也有很多对空间利用不好的方面。在这种机构中，轧辊单元首先被安装在通常的支架上，且用支架上所安装的压下装置可沿垂直方向进行滑动。其次，在支架和支持其的底座之间设有滑动机构，使支架整体沿轧制线方向移动，就可调整凸棱辊的在该方向上的位置。

浮动式控制装置中，由于支架不是直接固定在底座上，需要设置既结实又具有高精度的滑动机构或者降低滑动机构摇晃的其他机构。因此，在最后的精成形轧辊与焊接挤压辊之间要有安装这些机构的较大空间。

同时，由于该装置靠近焊接工序，使用在焊接飞溅物四散的恶劣环境，难以保护与保养滑动机构。另外，为了确保焊接作业的空间，也必须使支架离开焊接挤压辊机架一定范围。还有，因支架与焊机的CT以及其他外围机器的干涉，往往使凸棱辊不能靠近挤压辊，而不能达到需要的焊接角度。

尤其是在进行感应焊接时，凸棱辊与挤压辊之间具有感应线圈，若凸棱辊过于靠近线圈，就有包括其支架在内的许多机械构件均被强烈感应，使焊接效率遭受很大损失的危险。为了避免这种情况，大多不允许在目标的位置存在凸棱辊。

这样，由于安装空间、环境、与焊接仪器的干扰及感应加热等的问题，采用浮动式控制装置的后果是，大幅度地延长最后的精成形轧辊与焊接挤压辊之间的距离，对带钢镰刀弯等的影响变得显著起来，反而有可能给焊接的稳定性带来恶劣影响。

总之，使用固定式的控制装置的情况下，往往对凸棱辊的位置调整缺少灵活性，不能够实现原来的功能。浮动式的控制装置虽然从原理方面，可解决固定式的很多问题，可是在现有机构中，沿轧制线方向的位置调整也受到很多因素的制约，仍然难以实现原来的目的。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种通过采用新颖的凸棱辊支撑机构与调整机构，消除在使用现有浮动式控制装置时产生的限制，从而能够最大限度地发挥该浮动方式优点的焊接角度的控制装置与控制方法。

发明人对这样的焊接角度的控制装置专心研究的结果是，发现了不能充分发挥浮动式控制装置优点的原因就在于现有凸棱辊的支撑机构与调整机构，而作此发明。

为了实现使用凸棱辊的“装置原来的使用目的”，极其重要的关键点在于采用适当的凸棱辊宽度。就是说，如果凸棱辊宽度小于在插入位置的自然状态下的带钢边缘间距的话，就完全不能实现原来的目的，反之，如果凸棱辊宽度过于超过自然状态下的边缘间距时，就会破坏精成形调整后的材料截面形状，或者会损伤带钢的边缘，存在着给以后的焊接带来恶劣影响的危险性。

自然状态下的带钢边缘间距，首先，受到最后精成形中的凸棱型缝辊的宽度的制约。一般来说，由于钢管产品直径不同，适当的凸棱型缝辊的宽度也变得大不相同，因此自然状态下的边缘间距也随其变化较大。另外，即使在同一凸棱型缝辊的宽度下，由于弹性回复的影响，材料的厚度、材质及成型状况的差异使得自然状态下的边缘间距也不相同。