CN102909476A - 不锈钢带接头自动焊接设备及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明不锈钢带接头自动焊接设备及其生产方法涉及的是一种采用自动焊接设备与生产工艺方法制造大长度不锈钢光纤单元及生产工艺方法。特别适合应用于国防科技、野战、铁道、消防、电力通信、海底光缆等系统通信。包括自动化控制系统、对齐靠板、激光机、激光枪头和保护罩；自动化控制系统具有伺服电机、控制器组、可编程控制器和至少一个感应探头，伺服电机通过传动皮带与激光枪头相连，控制器组的输出端与伺服电机的输入端相连；感应探头安装在激光枪头移动行程途中；激光枪头安装在对齐靠板的上面，激光枪头与伺服电机的输出轴相连；激光机通过连接导线与激光枪头相连。生产方法为1）安装设备；2）储带；3）切割；4）接带；5）继续生产。

Description

不锈钢带接头自动焊接设备及其生产方法

技术领域

本发明不锈钢带接头自动焊接设备及其生产方法涉及的是一种采用自动焊接设备与生产工艺方法制造大长度不锈钢光纤单元及生产工艺方法。特别适合应用于国防科技、野战、铁道、消防、电力通信、海底光缆等系统通信。

背景技术

目前我国生产不锈钢光纤单元的企业较多，但采用不锈钢带接头自动焊接设备及其生产方法还没有，不能生产一百公里乃至于更长的不锈钢单元。常规不锈钢光纤单元长度短，适用范围少的特性。采用不锈钢带接头自动焊接及其生产方法生产出一百公里乃至于更长不锈钢光纤单元具有大长度，中间光纤无接头连续性好，附加衰减低的特点，还可以用高防腐蚀不锈钢、特种光纤和特种光纤油膏制成，可用于一些恶劣的环境，这是一些常规的不锈钢光纤单元不能具有的特征。随着科技的发展，近年来需要用到大长度不锈钢光单元的领域越来越多，为了适应市场的需求，急需一种不锈钢带自动焊接设备。

发明内容

    本发明目的是针对上述不足之处而提供一种不锈钢带接头自动焊接设备及其生产方法，是一种生产大长度不锈钢光纤单元的不锈钢带接头自动焊接设备及生产方法，能生产出一百公里及以上不锈钢光纤单元，并能适应多种领域大长度的不锈钢光纤单元的生产。

不锈钢带接头自动焊接设备及其生产方法是采取以下技术方案实现的：

不锈钢带接头自动焊接设备包括自动化控制系统、对齐靠板、激光机、激光枪头和保护罩；自动化控制系统具有伺服电机、控制器组、可编程控制器和至少一个感应探头，伺服电机通过传动皮带与激光枪头相连，控制器组的输出端与伺服电机的输入端相连，控制器组用于控制伺服电机的转速和运转方向；感应探头安装在激光枪头移动行程途中，用于感应钢带的宽度，激光枪头移动至感应探头时，感应探头向可编程控制器发出指令，激光枪头停止移动，同时激光停止；可编程控制器安装在设备中或者独立安装；可编程控制器接受外部指令与感应探头的指令，然后发出转速与运转方向信号给控制器组，用以控制伺服电机的转动。

激光枪头安装在对齐靠板的上面，激光枪头与伺服电机的输出轴相连，由伺服电机带动激光枪头；激光机通过连接导线与激光枪头相连，激光机采取独立放置或与其它部件一起放置。

对齐靠板和激光枪头外部均安装有保护罩，当激光焊接时，拉下保护罩，确保操作人员以及周围环境的安全。

工作原理：本发明使用时首先将储带架储蓄满不锈钢带，通过自动化控制系统控制停止一号钢带放带架，切换至储带架运行，利用激光枪头切割不锈钢带至30°斜口型，将二号钢带放带架上的不锈钢带拉至激光枪头处，并使不锈钢带紧靠在对齐靠板上，同样利用激光枪头切割二号钢带放带架上的不锈钢带至30°斜口型；然后利用自动化控制系统使两边切割的不锈钢带对接，调节激光机功率至0.8～0.95KW，自动化控制系统自动操作激光枪头焊接不锈钢带；最后停止储带架，切换至一号、二号钢带放带架运行，接带工序完成。

采用所述的不锈钢带接头自动焊接设备进行生产的方法，包括如下步骤：

1）安装设备

将不锈钢带装到一号钢带放带架上，在一号钢带放带架出带口独立安装不锈钢带接头自动焊接设备，在不锈钢带接头自动焊接设备的后面独立安装有储带装置，在储带装置的后部设置有钢管成型台。

2）储带

将待处理的不锈钢带通过一号钢带放带架卷储到储带装置的储带架上，使得储带架上储蓄有100米～200米不锈钢带，保证有足够的钢带接头时间；当储带架上储满不锈钢带时，自动化控制系统控制停止放带，切换至储带架运行。

3）切割

将一号钢带放带架上的一号不锈钢带贴在对齐靠板上，对一号不锈钢带进行对齐定位，激光枪头切割贴在对齐靠板上的一号不锈钢带至30°斜口形；自动化控制系统将二号钢带放带架上的二号不锈钢带拉至激光枪头下方，并使二号不锈钢带紧靠在对齐靠板上的，激光枪头切割贴在对齐靠板上的二号不锈钢带至30°斜口形。

4）接带

切割后的一号不锈钢带和二号不锈钢带在自动控制系统的控制下自动对上，调节激光机的功率，自动化控制系统操作激光枪头对一号不锈钢带和二号不锈钢带进行焊接，形成焊缝制成完整的不锈钢带。

5）当钢带接头接好后，自动化控制系统控制二号钢带放带架放带，储带架停止放带，将一号钢带放带架装上整卷不锈钢带，二号钢带放带架不锈钢带用完时，再以同样的方法进行接上一号钢带放带架上的不锈钢带。以此类推形成连续性生产所需的不锈钢带。

步骤1）中所述的不锈钢带的长度为3.7～4.5km。不锈钢带超过4.5 km后，卷太大，而钢带宽度只有15mm左右，不锈钢带很容易塌下来。

在步骤2）中，放带张力控制在80～90N。当一号钢带放带架上的不锈钢带用完时，一号钢带放带架停止放带，此时储带架开始放带，自动焊接机开始接带。一号钢带放带架与储带架的位置不同，一号钢带放带架在切割工序之前，储带架在切割工序之后，因此一号钢带放带架停止放带后，储带架暂时进行放带，但是储带架在切割工序前面，因而此时切割处的钢带是静止的。

激光枪头切割一号不锈钢带和二号不锈钢带时的功率是0.69～0.9KW。

步骤4）中，焊接时激光机的功率是0.8～0.95kW，整个焊接过程只需3分钟。

在步骤3）和步骤4）中保护罩关闭，保证激光对人体没有伤害。 

在整个生产过程中要控制好一些技术参数，放不锈钢带不能抖动，放带张力控制在80～90N之间，接带时间要短，对齐装置要求要高，自动化程度要高，不锈钢带自动焊接运行稳定性要好，才能保证钢带焊接的连续性，生产出大长度的光纤单元。这些与常规管的生产控制都有些不同，控制要求也比生产常规不锈钢管要高得多。 

    不锈钢带自动焊接设备及其生产方法结构设计合理，生产工艺方法独特，但简单可靠，使用性好。经本发明制作的不锈钢带接头自动焊接及其生产方法技术特点：

1、设计了安全保护罩，保证了操作人员的身体健康。

2、其自动储放带控制工艺，保证了不锈钢带接头顺利完成。

3、利用不锈钢带自动焊接及其生产方法将不锈钢光线单元的长度做到100km乃至于更长，大大提高了适用性，用到了国防领域。

4、采用该发明生产出大长度的不锈钢光纤单元可应用于国防科技、野战、铁道、消防、电力通信、海底光缆等系统通信。

附图说明

以下将结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明不锈钢带接头自动焊接设备接带时钢带行经示意图。

图2是本发明不锈钢带接头自动焊接设备接带完成后钢带行经示意图。

图3是本发明不锈钢带接头自动焊接设备的自动化控制系统机构示意图。

图中：1、激光枪头，2、自动化控制系统，3、对齐靠板，4、激光机，5、保护罩，6、一号钢带放带架，7、二号钢带放带架，8、储带架，9、不锈钢带，10、钢管成型台，11、伺服电机，12、传动皮带，13、可编程控制器，14、控制器组，15、感应探头，16、连接导线。

图2中的储带架上的不锈钢带未储满。

具体实施方式

参照附图1~2，本发明不锈钢带接头自动焊接设备包括自动化控制系统2、对齐靠板3、激光机4、激光枪头1和保护罩5；自动化控制系统2具有伺服电机11、控制器组14、可编程控制器13和至少一个感应探头16，伺服电机11通过传动皮带12与激光枪头1相连，控制器组14的输出端与伺服电机11的输入端相连，控制器组14用于控制伺服电机11的转速和运转方向；感应探头15安装在激光枪头1移动行程途中，用于感应钢带的宽度，激光枪头1移动至感应探头15时，感应探头15向可编程控制器13发出指令，激光枪头1停止移动，同时激光停止；可编程控制器13安装在设备中或者独立安装；可编程控制器13接受外部指令与感应探头15的指令，然后发出转速与运转方向信号给控制器组14，用以控制伺服电机11的转动。

激光枪头1安装在对齐靠板3的上面，激光枪头1与伺服电机的输出轴相连，由伺服电机带动激光枪头1；激光机4通过连接导线与激光枪头1相连，激光机4采取独立放置或与其它部件一起放置。

在自动化控制系统2、对齐靠板3和激光枪头1外部均安装有保护罩5，当激光焊接时，拉下保护罩5，确保操作人员以及周围环境的安全。

工作原理：本发明使用时首先将储带架8储蓄满不锈钢带，通过自动化控制系统停止一号钢带放带架6，切换至储带架8运行，利用激光枪头1切割不锈钢带9至30°斜口型，将二号钢带放带架7上的不锈钢带拉至激光枪头1处，并使不锈钢带紧靠在对齐靠板3上，同样利用激光枪头1切割二号钢带放带架7上的不锈钢带至30°斜口型；然后利用自动化控制系统2使两边切割的不锈钢带对接，调节激光机4功率至0.8～0.95KW，自动化控制系统2自动操作激光枪头1焊接不锈钢带；最后停止储带架8，切换至一号、二号钢带放带架运行，接带工序完成。

采用所述的不锈钢带接头自动焊接设备进行生产的方法，包括如下步骤：

1）安装设备

将不锈钢带9装到一号钢带放带架6上，在一号钢带放带架6出带口独立安装不锈钢带接头自动焊接设备，在不锈钢带接头自动焊接设备的后面独立安装有储带装置，在储带装置的后部设置有钢管成型台10。

2）储带

启动自动化控制系统2，将待处理的不锈钢带9通过一号钢带放带架6卷储到储带装置的储带架8上，使得储带架8上储蓄有100米～200米不锈钢带，保证有足够的钢带接头时间；当储带架8上储满不锈钢带时，自动化控制系统2控制停止放带，切换至储带架8运行。

3）切割

自动化控制系统2将一号钢带放带架6上的一号不锈钢带贴在对齐靠板上，对一号不锈钢带进行对齐定位，激光枪头1切割贴在对齐靠板3上的一号不锈钢带至30°斜口形；自动化控制系统2将二号钢带放带架7上的二号不锈钢带拉至激光枪头1下方，并使二号不锈钢带紧靠在对齐靠板3上的，激光枪头1切割贴在对齐靠板3上的二号不锈钢带至30°斜口形。

4）接带

切割后的一号不锈钢带和二号不锈钢带在自动控制系统2的控制下自动对上，调节激光机4的功率，自动化控制系统2操作激光枪头1对一号不锈钢带和二号不锈钢带进行焊接，形成焊缝制成完整的不锈钢带。

5）当钢带接头接好后，自动化控制系统2控制二号钢带放带架7放带，储带架停止放带，将一号钢带放带架6装上整卷不锈钢带，二号钢带放带架7不锈钢带用完时，再以同样的方法进行接上一号钢带放带架6上的不锈钢带。以此类推形成连续性生产所需的不锈钢带。

步骤1）中所述的不锈钢带的长度为3.7～4.5km。不锈钢带超过4.5 km后，卷太大，而钢带宽度只有15mm左右，不锈钢带很容易塌下来。

在步骤2）中，放带张力控制在80～90N。当一号钢带放带架6上的不锈钢带用完时，一号钢带放带架6停止放带，此时储带架8开始放带，自动焊接机开始接带。一号钢带放带架6与储带架8的位置不同，一号钢带放带架6在切割工序之前，储带架8在切割工序之后，因此一号钢带放带架6停止放带后，储带架8暂时进行放带，但是储带架8在切割工序前面，因而此时切割处的钢带是静止的。

激光枪头1切割一号不锈钢带和二号不锈钢带时的功率是0.69～0.9KW。

步骤4）中，焊接时激光机4的功率是0.8～0.95kW，整个焊接过程只需3分钟。

在步骤3）和步骤4）中保护罩5关闭，保证激光对人体没有伤害。

Claims (8)

1.一种不锈钢带接头自动焊接设备，其特征在于：包括自动化控制系统、对齐靠板、激光机、激光枪头和保护罩；自动化控制系统具有伺服电机、控制器组、可编程控制器和至少一个感应探头，伺服电机通过传动皮带与激光枪头相连，控制器组的输出端与伺服电机的输入端相连，控制器组用于控制伺服电机的转速和运转方向；感应探头安装在激光枪头移动行程途中，用于感应钢带的宽度，激光枪头移动至感应探头时，感应探头向可编程控制器发出指令，激光枪头停止移动，同时激光停止；可编程控制器安装在设备中或者独立安装；可编程控制器接受外部指令与感应探头的指令，然后发出转速与运转方向信号给控制器组，用以控制伺服电机的转动；

激光枪头安装在对齐靠板的上面，激光枪头与伺服电机的输出轴相连，由伺服电机带动激光枪头；激光机通过连接导线与激光枪头相连，激光机采取独立放置或与其它部件一起放置。

2.根据权利要求1所述的不锈钢带接头自动焊接设备，其特征在于：所述对齐靠板和激光枪头外部均安装有保护罩。

3.权利要求1所述的不锈钢带接头自动焊接设备进行生产的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）安装设备

将不锈钢带装到一号钢带放带架上，在一号钢带放带架出带口独立安装不锈钢带接头自动焊接设备，在不锈钢带接头自动焊接设备的后面独立安装有储带装置，在储带装置的后部设置有钢管成型台；

2）储带

将待处理的不锈钢带通过一号钢带放带架卷储到储带装置的储带架上，使得储带架上储蓄有100米～200米不锈钢带，保证有足够的钢带接头时间；当储带架上储满不锈钢带时，自动化控制系统控制停止放带，切换至储带架运行；

3）切割

将一号钢带放带架上的一号不锈钢带贴在对齐靠板上，对一号不锈钢带进行对齐定位，激光枪头切割贴在对齐靠板上的一号不锈钢带至30°斜口形；自动化控制系统将二号钢带放带架上的二号不锈钢带拉至激光枪头下方，并使二号不锈钢带紧靠在对齐靠板上的，激光枪头切割贴在对齐靠板上的二号不锈钢带至30°斜口形；

4）接带

切割后的一号不锈钢带和二号不锈钢带在自动控制系统的控制下自动对上，调节激光机的功率，自动化控制系统操作激光枪头对一号不锈钢带和二号不锈钢带进行焊接，形成焊缝制成完整的不锈钢；

5）当钢带接头接好后，自动化控制系统控制二号钢带放带架放带，储带架停止放带，将一号钢带放带架装上整卷不锈钢带，二号钢带放带架不锈钢带用完时，再以同样的方法进行接上一号钢带放带架上的不锈钢带，以此类推形成连续性生产所需的不锈钢带。

4.根据权利要求3所述的不锈钢带接头自动焊接设备进行生产的方法，其特征在于：步骤1）中所述的不锈钢带的长度为3.7～4.5km。

5.根据权利要求3所述的不锈钢带接头自动焊接设备进行生产的方法，其特征在于：在步骤2）中，放带张力控制在80～90N。

6.根据权利要求3所述的不锈钢带接头自动焊接设备进行生产的方法，其特征在于：激光枪头切割一号不锈钢带和二号不锈钢带时的功率是0.69～0.9KW。

7.根据权利要求3所述的不锈钢带接头自动焊接设备进行生产的方法，其特征在于：步骤4）中，焊接时激光机的功率是0.8～0.95kW，整个焊接过程为3分钟。

8.根据权利要求3所述的不锈钢带接头自动焊接设备进行生产的方法，其特征在于：在步骤3）和步骤4）中保护罩关闭，保证激光对人体没有伤害。

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