CN106392353A - 一种带钢焊接系统 - Google Patents

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谭勇
李元军
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Abstract

本发明提供了一种带钢焊接系统。所述系统包括焊机、焊机入口段设备、焊机入口段设备主控制器、液压剪以及张力辊压辊系统，所述系统还包括焊机主控制器以及焊机出口侧活套装置，所述焊机主控制器用于控制焊机出口侧活套装置存储焊接工艺所需的尾部带钢量。根据本发明在焊机活套装置自动存储焊接工艺时所需要的带钢量，解决了带钢尾部逃逸的问题，确保了焊接过程中搭接量的实现，进一步稳定了焊缝质量，大大降低了焊缝断裂的几率。

Description

一种带钢焊接系统
技术领域
本发明涉及带钢焊接技术领域，具体来讲，涉及一种带钢焊接系统。
背景技术
连续热镀锌机组的带钢在进行焊接工艺时，带钢尾部的定位受入口活套张力影响，易出现带钢尾部向活套方向滑动的现象。若滑动量微小，执行焊接工艺时，焊缝传动侧实际搭接量可能会略小于设定值，导致焊接工艺不合格。若带钢尾部滑动量较大且超出张力辊提供的力量时，发生带钢尾部直接溜入活套内的情况，将会严重影响生产秩序。特别是当产品厚度规格大于2.0mm或者小于0.5mm时，在进行尾部定位操作时极可能会发生尾部溜入活套内的现象。
依据现有资料及国内知名钢厂工艺技术信息检索，针对不同规格产品的带钢，在带钢尾部进行定位工艺时，手动降低入口活套设定张力值，从而减小带钢尾部受力大小，降低带钢尾部溜入活套内的风险机率。但通过手动降低入口活套设定张力值，仍然存在带钢溜入活套内的现象。
发明内容
本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种控制带钢尾部活套量实现带钢焊接的系统。
为了实现上述目的，本发明提供了一种带钢焊接系统，所述系统包括焊机、焊机入口段设备、焊机入口段设备主控制器、液压剪以及张力辊压辊系统，所述系统还包括焊机主控制器以及焊机出口侧活套装置，所述焊机主控制器用于控制焊机出口侧活套装置存储焊接工艺所需的尾部带钢量。
根据本发明的示例性实施例的带钢焊接系统，所述活套装置存储所需尾部带钢量的步骤包括：入口段设备主控制器发送带钢尾部剩余长度信息，数据转换，焊机主控制器接收带钢尾部剩余长度信息后发送活套存套和放套指令，焊机出口侧活套接收指令并存储所需尾部带钢量。
根据本发明示例性实施例的带钢焊接系统，所述带钢焊接工艺包括：接近第一钢卷尾部时的焊机入口段减速步骤，张力辊压辊系统关闭步骤，剪切步骤，焊机带尾准备步骤，第二钢卷头部带入至焊机步骤以及焊接步骤，所述方法还包括焊机带尾准备步骤前在焊机出口侧活套存储所需尾部带钢量的步骤和焊机带尾准备步骤后在焊机出口侧活套放套步骤。
与现有技术相比，根据本发明的在焊机活套系统中自动存储焊接工艺时所需要的带钢量，解决了带钢尾部逃逸的问题，确保了焊接过程中搭接量的实现，进一步稳定了焊缝质量，大大降低了焊缝断裂的几率。
附图说明
通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
图1为焊接工艺流程示意图。
图2为张力辊压辊系统结构示意图，其中，F1、F2为压辊压力，F3为活套张力。
图3为活套装置存储所需尾部带钢量流程示意图。
具体实施方式
在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述根据本发明的带钢焊接系统。
在常规的带钢焊接工艺中，为了增加焊机焊接过程中出口侧带钢搭接量，带钢尾部定位时，通过点动张力辊的方法在焊机出口侧存储一定带钢量。在此过程中，带钢尾部因受活套张力影响，可能会发生带钢溜入活套内的现象，尤其是针对较厚规格和较薄规格产品时，滑动现象尤为明显。本发明通过利用焊机出口侧活套装置现有功能，检测计算开卷过程中带钢尾部剩余量，在焊机出口活套中自动存储焊接工艺时所需的带钢量，可以省略点动张力辊对带钢尾部定位调整的步骤，避免了带钢尾部溜套现象的发生，减少了操作人员工作环节，并确保了焊接过程中带钢尾部搭接量。
根据本发明的示例性实施例的带钢焊接系统，所述带钢焊接的工艺流程图如图1所示，包括以下步骤：
1)接近钢卷尾部时，焊机入口段降速
在接近第一钢卷尾部时，焊机入口段开始降速，以准备与第二钢卷的焊接工作。
2)关闭张力辊压辊系统
开卷过程中，当接近钢卷尾部时，张力辊压辊系统执行关闭动作，压辊辊面同张力辊辊面紧密接触，以增大带钢同张力辊辊面摩擦力。
在带钢尾部调节的过程中，为了对带钢尾部进行微量的调节，可以对张力辊进行点动操作。当不执行张力辊点动操作时，电机制动器可提供足够制动力，确保带钢在辊面的静止状态。然而，在实际生产过程中，为了确保焊接工作的顺利进行，需要对张力辊进行点动操作。当操作人员点动张力辊进行带钢尾部定位操作时，电机制动器完全打开而不再提供制动力，此时依靠压辊制动力和带钢同辊面之间的摩擦力，极可能发生带钢在辊面滑动的现象。因此，可以使张力辊压辊系统为多套张力辊和多套压力辊组成的系统，张力辊辊面与压辊辊面紧密接触，用于增加带钢同张力辊辊面之间摩擦力，便于带钢尾带的调节。
以攀钢集团攀枝花钢钒有限公司连续热镀锌铝机组所使用的张力辊压辊系统为例，如图2所示，1号张力辊压辊系统的目的是将焊接完成后的带钢送入活套内。1号张力辊压辊系统的制动力作用在1号张力辊处，按照0.4Mpa气压计算，其压辊气缸可提供约11775N的拖拉力，辊面气动压力约0.6MPa。1号张力辊电机采用气动盘式制动器，最大制动力矩680N·m。当钢卷厚度规格大于2.0mm时，活套张力设定值在3000daN～3500daN。当活套执行放套工艺时，为避免带钢尾部逃逸的现象，将活套张力自动降低至2800daN。当不执行1号张力辊点动操作时，电机制动器可提供足够制动力，确保带钢在辊面的静止状态。当操作人员点动1号张力辊进行带钢尾部定位操作时，电机制动器完全打开而不再提供制动力，此时依靠压辊制动力和带钢同辊面之间的摩擦力，极可能发生带钢在辊面滑动的现象。因此在1号张力辊2号辊面新增加一套压辊装置，拖拉力仍为11775N，辊面气动压力约0.6MPa。用于增加带钢同1号张力辊压辊系统2号张力辊面之间摩擦力。
3)上、下液压剪剪切
上、下液压剪切主要用于剪切掉钢卷带头或带尾超厚或者不规则的部分。
4)焊机出口侧活套存储所需尾部带钢量
为了不通过点动张力辊也能达到储存带钢量的目的，利用焊机出口侧活套装置现有功能，计算开卷过程中带钢尾部剩余量，自动存储焊接工艺时所需的带钢量。
以上，焊机出口侧活套存储所需尾部带钢量可以通过如下方法实现：入口段设备主控制器发送带钢尾部剩余长度信息，然后通过数据转换，焊机主控制器接收带钢尾部剩余长度信息并发送焊机出口侧活套装置的存套和放套信息。当带钢尾部的剩余量达到所需带钢量信息后，焊机出口侧活套装置接收到焊机主控制器的指令，完成自动存储功能和在焊机出口剪切时的放套功能，从而完成带钢的焊接。
以上，入口段设备主控制器可以采用ROCKWELL 1756-L63 PLC，其处理的信息可以包括发送通道选择信息、发送带钢尾部剩余长度信息、发送液压剪顺控动作信息以及发送公告通道有无带钢信息。然后发送上述信息到INTOUCH HMI服务器，通过Ethernet数据交换，将上述信息传送至焊机组控制器SIEMENS PLC S7-400，控制器接收了通道选择信息、带钢尾部剩余长度信息、液压剪顺控动作信息、公告通道有无带钢信息以及还包括发送活套存套和放套指令。控制器将指令传输到焊机出口侧活套装置，活套装置接收到指令以后，完成制动存储带钢剩余量的存储功能。
以上方法适用于板带生产机组，例如连续热镀锌机组、连续退火生产线机组等机组。
入口段带钢完成剪切工艺后，若点动1号张力辊，在张力辊电机抱闸打开到可编程逻辑控制器(PLC)输出速度指令之间，存在0.1秒时间间隙，在这段时间内，带钢仅受活套张力F3作用和张力辊压辊F1和F2作用，如图2所示。因两组压辊作用力小于活套张力作用力，因此，在点动操作过程中发生带尾溜套的风险机率依然存在。
为了避免因两组压辊作用力小于活套张力作用力，点动操作过程中发生带尾溜套的情况，通过在焊机出口侧活套存储所需尾部带钢量，避免了可以省略点动张力辊对带钢尾部定位调整的工作流程。
综上所述，根据本发明的在焊机出口侧活套存储所需尾部带钢量，避免了带套尾部的溜套现象，为焊接工艺提供足够的搭接量，确保焊接工艺的顺利完成。
尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。

Claims (8)

1.一种带钢焊接系统，所述系统包括焊机、焊机入口段设备、焊机入口段设备主控制器、液压剪以及张力辊压辊系统，其特征在于，所述系统还包括焊机主控制器以及焊机出口侧活套装置，所述焊机主控制器用于控制焊机出口侧活套装置存储焊接工艺所需的尾部带钢量。
2.根据权利要求1所述的带钢焊接系统，其特征在于，所述活套装置存储所需尾部带钢量的步骤包括：焊机入口段设备主控制器发送带钢尾部剩余长度信息，数据转换，焊机主控制器接收带钢尾部剩余长度信息后发送活套装置存套和放套指令，焊机出口侧活套接收指令并存储所需尾部带钢量。
3.根据权利要求2所述的带钢焊接系统，其特征在于，所述入口段设备主控制器还包括发送通道选择信息、液压剪顺控动作信息以及公告通道有无带钢信息。
4.根据权利要求2所述的带钢焊接系统，其特征在于，所述焊机主控制器还包括接收钢卷通道选择信息、液压剪顺控动作信息以及公告通道有无带钢信息。
5.根据权利要求2所述的带钢焊接系统，其特征在于，所述活套装置存储所需尾部带钢量的步骤还包括焊机出口侧活套接收指令后对活套放套的步骤。
6.根据权利要求5所述的带钢焊接系统，其特征在于，所述对活套放套步骤是在焊机出口带钢剪切时进行。
7.根据权利要求1所述的带钢焊接系统，其特征在于，所述张力辊压辊系统包括2套以上的张力辊和2套以上的压力辊，所述张力辊辊面与压辊辊面紧密接触。
8.根据权利要求1所述的带钢焊接系统，其特征在于，所述带钢焊接工艺包括：接近第一钢卷尾部时的焊机入口段减速步骤，张力辊压辊系统关闭步骤，剪切步骤，焊机带尾准备步骤，第二钢卷头部带入至焊机步骤以及焊接步骤，所述方法还包括焊机带尾准备步骤前在焊机出口侧活套存储所需尾部带钢量的步骤和焊机带尾准备步骤后在焊机出口侧活套放套步骤。
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