[发明专利]一种钢卷卷芯自动焊接方法

说明书

本发明提供一种钢卷卷芯自动焊接方法，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；步骤二、步进梁与钢卷卷芯焊接设备之间建立动作联锁；步骤三、钢卷端面位置检测；步骤四、钢卷高度检测；步骤五、开始焊接：确定第一起弧点、启动焊接，确定第二起弧点、再次启动焊接；焊接完毕后，X轴、Z轴、X1轴回到原点。本发明应用专用设备和焊接方法替代人工焊接作业，实现钢卷卷芯焊接自动化和无人化。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种钢卷卷芯自动焊接方法。

背景技术

在冷轧罩式退火工序，钢卷采用立式吊具吊运，为防止钢卷卷芯松动导致卷芯钢带损坏和抽芯故障，必须将钢卷卷芯内圈焊接固定。

目前，国内钢铁生产线钢卷卷芯焊接普遍采用手工电弧焊或手持式远程焊接方式。手工电弧焊焊接，操作人员劳动强度大，人身健康受到危害。采用手持式远程焊接，操作人员劳动强度和人身健康危害得到缓解，但是焊接过程仍然需要操作人员参与。

发明内容

为了解决背景技术中所述问题，本发明提供一种钢卷卷芯自动焊接方法，应用专用设备和焊接方法替代人工焊接作业，实现钢卷卷芯焊接自动化和无人化。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种钢卷卷芯自动焊接方法，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)。

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；