[发明专利]一种钢卷卷芯自动焊接方法

权利要求书

1.一种钢卷卷芯自动焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、钢卷卷芯焊接设备安装：在罩式退火前道工序出口步进梁区域安装钢卷卷芯自动焊接设备，钢卷卷芯轴线方向与步进梁走行方向垂直；所述的钢卷卷芯自动焊接设备主要包括：焊机调整机架、检测单元、激光焊机；焊机调整机架由X轴、Z轴、横梁、X1轴构成，X轴、Z轴、X1轴采用直线滑台结构，在轴向往复运动和定位；Z轴垂直安装在X轴上，沿X轴前后水平滑动，横梁水平安装在Z轴上，X1轴为安装在横梁上的滑轨，激光焊机安装在滑轨上前后滑动；滑轨中心为焊机初始位置，焊机初始位置到步进梁中心线距离为L，检测单元包括钢卷端面位置检测传感器和钢卷高度检测传感器，安装在横梁头部，采用回弹式位移变送器进行接触式测量；

步骤二、步进梁与钢卷卷芯焊接设备之间建立动作联锁，步进梁完成一步钢卷运输后，新的钢卷到达焊接卷位，步进梁停止运动等待焊接过程，焊接执行完毕后焊接设备停止运动，等待步进梁完成下一步钢卷运输；

步骤三、钢卷端面位置检测，钢卷端面检测传感器到步进梁中心距离为D，钢卷端面检测传感器到钢卷端面距离为d；钢卷端面检测前，X轴坐标为x0＝0；检测开始后，X轴正向运动，当钢卷端面检测传感器触碰钢卷端面X轴停止运动，记录X轴位移x1和钢卷端面检测传感器位移Δx；钢卷端面检测传感器到钢卷端面距离d，d＝x1-Δx；计算钢卷宽度W，W＝2(D-d)＝2(D-x1+Δx)；

步骤四、钢卷高度检测，钢卷高度为H，钢卷中心高度为h，鞍座夹角为a，计算钢卷半径R，R＝h*sina；钢卷高度检测前，Z轴运动到正向最大值zmax，检测开始后，Z轴反向运动，当钢卷高度检测位置传感器与钢卷顶端触碰，记录Z轴位移z1与钢卷高度检测传感器位移Δz，计算钢卷高度H，H＝zmax-z1+Δz；计算钢卷中心高度h：

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

步骤五、开始焊接：

步骤501、确定第一起弧点：Z轴反向运动到坐标h处；X轴正向运动到坐标L处；激光焊机在X1轴上正向运动到坐标W/2-p-e处，为起弧点位置，其中：p为焊缝到钢卷端面距离，e是钢卷轴向位置误差限，然后停止运动；

步骤502、启动焊接，同时X1轴反向运动一个焊缝长度l后收弧，完成钢卷一侧端面的焊接；

步骤503、确定第二起弧点：X1轴反向运动到坐标p+l-W/2将激光焊机运送到起弧点位置；

步骤504、再次启动焊接，同时X1轴反向运动一个焊缝长度l后收弧，完成钢卷另一侧端面的焊接；

步骤505、焊接完毕后，X轴反向运动到原点，Z轴反向运动到原点，X1轴正向运动到原点，完成一次焊接动作。

2.根据权利要求1所述的一种钢卷卷芯自动焊接方法，其特征在于，所述的步骤四的钢卷高度检测中，钢卷卷芯焊接设备的具体动作顺序为：

步骤401、进行钢卷端面位置检测后，X轴反向运动100mm，即X轴向后返回；

步骤402、Z轴运动到正向最大值，即Z轴向上至最高位；

步骤403、X轴正向运动100+s的距离，s是钢卷高度检测传感器与钢卷端面检测传感器安装距离，即X轴前进至传感器探出钢卷位置，进行钢卷高度检测；

步骤404、完成钢卷高度检测后，Z轴正向运动100mm，X轴反向运动200+s，即Z轴向上返回，X轴向后返回。