CN108931441B - 一种全尺寸高效带材焊缝折弯检验装置及方法 - Google Patents

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Abstract

在本发明公开了一种全尺寸高效带材焊缝折弯检验装置及方法，包括一对机架、设于机架上的横梁、设于横梁底部的上夹钳、设于上夹钳下方的下夹钳，机架内还设有用以驱动下夹钳作旋转折弯动作的折弯机构，包括转轴、轴架及旋转驱动液压缸，转轴通过轴架安装在机架内，下夹钳设于转轴上，旋转驱动液压缸通过曲柄机构与转轴相连，用以驱动转轴带动下夹钳作旋转折弯动作。本发明还公开了一种全尺寸高效带材焊缝折弯检验方法。通过本发明可根据焊接带钢的性能对弯折位置、弯折弧度、弯折速度、变形程度进行有效控制，提高焊缝质量检验的有效性和准确性。

Description

一种全尺寸高效带材焊缝折弯检验装置及方法
技术领域
本发明涉及焊缝检测设备，更具体地是指一种全尺寸高效带材焊缝折弯检验装置及方法。
背景技术
冷轧酸轧激光焊机，主要用于焊接厚度在2mm～5mm、硬度HR30Te 在42～115的带材，在焊接试验或重焊后采用液压冲顶方式对焊缝质量进行检验。然而，现有的液压冲顶焊缝质量检验装置的检验速度慢，冲裂无规则，不能针对不同宽度焊缝进行有针对性的检验，而且效果不理想，同时无法对冲边焊缝进行质量检验；另外，对冲边焊缝质量检验则必须采用弯折装置，但弯折装置只能检查焊缝的弯折性能，无法对焊缝内部质量情况进行检验，导致焊缝质量检验存在很大欠缺，特别是对于高强钢带材焊缝质量的检验不足，直接影响到焊接调整的有效性，给高强钢带材焊缝质量的调整优化带来很大影响，另外，焊缝检验存在较多危险因素如取样伤手、金属碎屑伤眼等，检验的安全性比较低。
发明内容
本发明的目的是针对高强钢焊接后的焊缝宽度相比普碳钢焊缝要宽，硬度大，在小变形量时就容易开裂的特点，现有焊缝质量检验装置无法实现全尺寸焊缝质量检验，而局部检验则存在弯折不动的难题，提出一种全尺寸高效带材焊缝折弯检验装置及方法，可根据焊接带钢的性能对弯折位置、弯折弧度、弯折速度、变形程度进行有效控制，提高焊缝质量检验的有效性和准确性。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
一方面，一种全尺寸高效带材焊缝折弯检验装置，包括一对机架、设于机架上的横梁、设于横梁底部的上夹钳、设于上夹钳下方的下夹钳，上夹钳包括一对上夹紧块及用以驱动上夹紧块相互夹紧焊缝样板上边的数个上夹紧液压缸，下夹钳包括一对下夹紧块及用以驱动下夹紧块相互夹紧焊缝样板下边的数个下夹紧液压缸，机架内还设有用以驱动下夹钳作旋转折弯动作的折弯机构，包括转轴、轴架及旋转驱动液压缸，转轴通过轴架安装在机架内，下夹钳设于转轴上，旋转驱动液压缸通过曲柄机构与转轴相连，用以驱动转轴带动下夹钳作旋转折弯动作。
所述的机架内各设有一对纵向导轨，横梁两侧分设于两机架的纵向导轨内，横梁两端上分别设有一用以驱动横梁沿纵向导轨进行上下位置调节的调节液压缸。
还包括一与旋转驱动液压缸相连的液压缸泵站，该液压缸泵站具有压力控制阀和流量速度调节阀，分别用以控制旋转驱动液压缸的行程及速度，进而控制下夹钳的折弯角度和折弯速率。
另一方面，一种全尺寸高效带材焊缝的折弯检验方法，包括以下步骤：
A.将焊缝样板设于折弯检验装置的上、下夹钳之间，并通过上夹钳将焊缝样板的上边夹紧固定；
B.根据焊缝样板的宽度，通过调节液压缸带动横梁上下移动使调节焊缝样板调节至相应位置，并通过下夹钳夹紧固定焊缝样板的下边；
C.通过液压缸泵站控制旋转驱动液压缸驱动转轴旋转，以带动下夹钳作旋转折弯动作，以实现折弯检验。
在步骤C中，通过液压缸泵站的压力控制阀和流量速度调节阀，分别来控制旋转驱动液压缸的行程及速度，进而控制下夹钳的折弯角度和折弯速率，以满足不同材质硬度的焊缝样板的折弯检验需求。
对于材质硬度为42～70的焊缝样板，弯折角度控制在130～150度，弯折速率控制为2次/秒，弯折次数控制在10～12次；对于对于材质硬度为71～95的焊缝样板，弯折角度控制在100～120度，弯折速率控制为1 次/秒，弯折次数控制在6～8次；对于材质硬度为96～115的焊缝样板，弯折角度控制在80～90度，弯折速率控制为0.5次/秒，弯折次数控制在3～4 次。
在本发明的上述技术方案中，本发明的全尺寸高效带材焊缝折弯检验装置及方法，针对高强钢焊接后的焊缝宽度相比普碳钢焊缝要宽，硬度大，在小变形量时就容易开裂的特点，普通焊缝质量检验装置无法实现全尺寸焊缝质量检验，而局部检验则存在弯折不动的难题，进行创新设计，其可根据焊接带钢的性能对弯折位置、弯折弧度、弯折速度、变形程度进行有效控制，特别是对于高强钢焊缝的质量检验效果非常好，也可以对冲边焊缝进行有效的质量检验，提高了焊机焊缝质量检验的有效性，同时放大检验部件进一步提高了焊缝质量检验的准确性，克服了现有技术的不足。另外，根据焊缝材质导致的硬度差异，硬度高的脆性大弯折易开裂，而硬度低的塑性好弯折不易开裂，为保证不同硬度焊缝质量检验的有效和准确，摸索总结出了适于全尺寸焊缝质量检验的相应方法。
附图说明
图1是本发明的全尺寸高效带材焊缝折弯检验装置的结构示意图；
图2是本发明的上、下夹钳的结构示意图；
图3是本发明的折弯机构的结构示意图；
图4是本发明的焊缝样板的结构示意图；
图5是办发明的折弯检验装置的折弯检验状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。
本发明的全尺寸高效带材焊缝折弯检验装置如图1～3所示，其主要包括一对机架1、设于机架1上的横梁2、设于横梁2底部的上夹钳3、设于上夹钳3下方的下夹钳4，两机架1相对设置，上夹钳3包括一对上夹紧块31及用以驱动上夹紧块31相互夹紧焊缝样板上边的数个上夹紧液压缸32，下夹钳4包括一对下夹紧块41及用以驱动下夹紧块41相互夹紧焊缝样板下边的数个下夹紧液压缸42，机架1内还设有用以驱动下夹钳4作旋转折弯动作的折弯机构5，包括转轴51、轴架52及旋转驱动液压缸53，转轴51通过轴架52安装在机架1内，下夹钳4设于转轴51上，旋转驱动液压缸53通过曲柄机构与转轴51相连，用以驱动转轴51带动下夹钳4 作180°范围内的旋转折弯动作。
作为一个实施例，所述的机架1内各设有一对纵向导轨6，横梁2两侧分设于两机架1的纵向导轨6内，横梁2两端上分别设有一用以驱动横梁2沿纵向导轨6进行上下位置调节的调节液压缸7(图1中仅示出了右侧的一个)，通过调节横梁2的高度位置，从而可调节上夹钳3的高度位置，以满足不同宽度的焊缝样板的检验需求。
作为一个实施例，该折弯检验装置还包括一与旋转驱动液压缸53相连的液压缸泵站8，该液压缸泵站8具有压力控制阀和流量速度调节阀以及液压系统油箱、液压系统泵等，为整个检验装置的动力源，输出系统压力在80～100MPa，保证了检验过程中的充足动力。而压力控制阀和流量速度调节阀分别用以控制旋转驱动液压缸53的行程及速度，进而控制下夹钳4 的折弯角度和折弯速率，从而满足不同材质硬度的焊缝样板的检验需求。具有大扭矩、快速响应，弯折角度和弯折速度精确控制，保证焊缝质量检验的准确和高效。
另外，还可以配置一些放大检验部件，包括带标尺检验放大镜、照明装置、打磨装置等，用以提高目视检验的清晰度，同时消除表层掩盖缺陷，提高焊缝质量检验准确性。
请结合图4～5所示，采用本发明的全尺寸高效带材焊缝的折弯检验装置进行折弯检验方法，具体包括以下步骤：
A.将焊缝样板9设于折弯检验装置的上、下夹钳4之间，并通过上夹钳3将焊缝样板9的上边夹紧固定；
B.根据焊缝样板9的宽度，通过调节液压缸7带动横梁2上下移动使调节焊缝样板9调节至相应位置，并通过下夹钳4夹紧固定焊缝样板9 的下边；
C.通过液压缸泵站8控制旋转驱动液压缸53驱动转轴51旋转，以带动下夹钳4作旋转折弯动作，以实现折弯检验。
作为一个实施例，在步骤C中，通过液压缸泵站8的压力控制阀和流量速度调节阀，分别来控制旋转驱动液压缸53的行程及速度，进而控制下夹钳4的折弯角度和折弯速率，以满足不同材质硬度的焊缝样板9的折弯检验需求。
另外，根据焊缝材质导致的硬度差异，硬度高的脆性大弯折易开裂，而硬度低的塑性好弯折不易开裂，为保证不同硬度焊缝质量检验的有效和准确，摸索总结出了以下适于全尺寸焊缝质量检验的相应方法：
对于材质硬度为42～70的焊缝样板9，弯折角度控制在130～150度，弯折速率控制为2次/秒，弯折次数控制在10～12次；对于材质硬度为71～95的焊缝样板9，弯折角度控制在100～120度，弯折速率控制为1 次/秒，弯折次数控制在6～8次；对于材质硬度为96～115的焊缝样板9，弯折角度控制在80～90度，弯折速率控制为0.5次/秒，弯折次数控制在 3～4次。
本发明的全尺寸高效带材焊缝折弯检验装置及方法，可应用于冷轧酸连轧机组激光焊机2mm～5mm硬度HR30Te在42～115的带材焊缝的质量检验，实现了焊缝质量检验的方便、安全、高效，准确；解决了普通焊缝质量检验装置无法实现全尺寸焊缝质量检验，而局部检验则存在弯折不动的难题，该折弯检验装置可以根据焊接带钢的性能对焊缝弯折位置、弯折弧度、弯折速度、变形程度进行有效控制，实现了焊机焊缝全尺寸质量检验的准确性和高效性。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (4)

1.一种全尺寸高效带材焊缝折弯检验装置，其特征在于：包括一对机架、设于机架上的横梁、设于横梁底部的上夹钳、设于上夹钳下方的下夹钳，
上夹钳包括一对上夹紧块及用以驱动上夹紧块相互夹紧焊缝样板上边的数个上夹紧液压缸，
下夹钳包括一对下夹紧块及用以驱动下夹紧块相互夹紧焊缝样板下边的数个下夹紧液压缸，
机架内还设有用以驱动下夹钳作旋转折弯动作的折弯机构，包括转轴、轴架及旋转驱动液压缸，转轴通过轴架安装在机架内，下夹钳设于转轴上，旋转驱动液压缸通过曲柄机构与转轴相连，用以驱动转轴带动下夹钳作旋转折弯动作，
所述的机架内各设有一对纵向导轨，横梁两侧分设于两机架的纵向导轨内，横梁两端上分别设有一用以驱动横梁沿纵向导轨进行上下位置调节的调节液压缸，
还包括一与旋转驱动液压缸相连的液压缸泵站，该液压缸泵站具有压力控制阀和流量速度调节阀，分别用以控制旋转驱动液压缸的行程及速度，进而控制下夹钳的折弯角度和折弯速率。
2.一种用于如权利要求1所述的全尺寸高效带材焊缝折弯检验装置的折弯检验方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.将焊缝样板设于折弯检验装置的上、下夹钳之间，并通过上夹钳将焊缝样板的上边夹紧固定；
B.根据焊缝样板的宽度，通过调节液压缸带动横梁上下移动使调节焊缝样板调节至相应位置，并通过下夹钳夹紧固定焊缝样板的下边；
C.通过液压缸泵站控制旋转驱动液压缸驱动转轴旋转，以带动下夹钳作旋转折弯动作，以实现折弯检验。
3.如权利要求2所述的折弯检验方法，其特征在于：在步骤C中，通过液压缸泵站的压力控制阀和流量速度调节阀，分别来控制旋转驱动液压缸的行程及速度，进而控制下夹钳的折弯角度和折弯速率，以满足不同材质硬度的焊缝样板的折弯检验需求。
4.如权利要求3所述的折弯检验方法，其特征在于：对于材质硬度为42～70的焊缝样板，弯折角度控制在130～150度，弯折速率控制为2次/秒，弯折次数控制在10～12次；对于材质硬度为71～95的焊缝样板，弯折角度控制在100～120度，弯折速率控制为1次/秒，弯折次数控制在6～8次；对于材质硬度为96～115的焊缝样板，弯折角度控制在80～90度，弯折速率控制为0.5次/秒，弯折次数控制在3～4次。
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