CN110038915B - 对接焊的带钢板型控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种对接焊的带钢板型控制系统，通过其对需焊接带钢板型的检测，确定板型偏差波动情况，然后控制使用多辊板型矫平装置利用多次反复弯曲，进行针对性的纠正矫平，消除板型缺陷影响，同时使用液压驱动的预平整部件对焊前带钢进一步稳定板型，焊接后使用带钢焊缝及热影响区表面打磨部件消除焊缝表面焊渣、鼓包等缺陷，最后使用大压力强化平整部件对焊接后的焊缝区域板型进行强化和优化。通过试运行验证，能够有效解决原激光对接焊机在焊接板型差的带钢即带钢板型出现波浪、翘起、下抠等不理想的情况时，无法有效矫平带钢板型，导致焊缝出现高度差、气孔等质量缺陷问题，克服了现有技术的不足，值得大力推广和应用。

Description

对接焊的带钢板型控制系统
技术领域
本发明涉及对接焊设备，更具体地说，涉及一种对接焊的带钢板型控制系统。
背景技术
冷轧酸连轧机组采用激光对接焊机，激光焊机大量焊接生产高强度和超高强度钢板带材，超高强钢材质硬而韧，当带钢板型出现波浪、翘起、下抠等不理想的情况时，对接焊接时就会有高度差、气孔等焊缝质量缺陷，虽然焊机安装有带碟形弹簧的预平整轮装置，但无法有效矫正板型，为了能焊接生产，只能将板型不良的带钢头部和尾部多切除，导致了大量的浪费，当多切带钢也无法消除板型不良时，只能将存在缺陷的焊缝放行，导致此类焊缝过连轧机时容易发生断带，严重影响酸连轧机组的正常生产。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种对接焊的带钢板型控制系统，来解决原激光对接焊机在焊接板型差的带钢即带钢板型出现波浪、翘起、下抠等不理想的情况时，无法有效矫平带钢板型，导致焊缝出现高度差、气孔等质量缺陷问题。
一种对接焊的带钢板型控制系统，包括：
焊接前的前置带钢板型检测部件，包括用以测量带钢板型的高度偏差的带钢垂直方向板型摄像头、用以测量带钢板型的平面波浪度的带钢水平方向板型摄像头，用以测量数据分析及控制的板型图像分析控制器；
前置带钢板型矫平部件，包括矫平下辊组和下辊组支架、矫平上辊组和上辊组负荷均衡分配支架、上辊组两侧压下驱动缸、用以检测和控制矫平上辊组的压下量的上辊组压力检测器件和上辊组压力控制单元；
预平整部件，包括上预平整轮和下预平整轮、上预平整轮驱动液压缸和压力控制用液压伺服阀、下预平整轮机架；
焊接后的带钢焊缝及热影响区表面打磨部件，包括上、下微凸弧打磨轮单元、打磨轮驱动单元、磨屑清除单元。
还包括焊缝强化平整部件，包括上平整轮和下平整轮、上平整轮驱动液压缸和压力控制用液压伺服阀、下平整轮机架。
所述的矫平下辊组采用三～六辊，所述的矫平上辊组采用四～七辊，且矫平上辊组比矫平下辊组多一辊。
所述的上、下微凸弧打磨轮单元的弧度半径为500～700mm。
所述的上、下平整轮的弧度半径为450～650mm。
采用了本发明的技术方案，该对接焊的带钢板型控制系统其首先通过对需焊接带钢板型的检测，确定板型偏差波动情况，然后控制使用多辊板型矫平装置利用多次反复弯曲，进行针对性的纠正矫平，消除板型缺陷影响，同时使用液压驱动的预平整部件对焊前带钢进一步稳定板型，焊接后使用带钢焊缝及热影响区表面打磨部件消除焊缝表面焊渣、鼓包等缺陷，最后使用大压力强化平整部件对焊接后的焊缝区域板型进行强化和优化，切实消除了板型缺陷影响，保证了焊机对接焊缝质量。解决了原激光对接焊机在焊接板型差的带钢即带钢板型出现波浪、翘起、下抠等不理想的情况时，无法有效矫平带钢板型，导致焊缝出现高度差、气孔等质量缺陷问题，克服了现有技术的不足。
附图说明
在本发明中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：
图1为本发明的对接焊的带钢板型控制系统的结构示意图；
图2为本发明的前置带钢板型检测部件的结构示意图；
图3为本发明的前置带钢板型矫平部的结构示意图；
图4为本发明的带钢焊缝及热影响区表面打磨部件的结构示意图。
上述附图中的具体附图标记如下：
1、焊机小车，2、焊机出口夹钳，3、焊机入口夹钳，4、出口侧需焊接带钢，5、入口侧需焊接带钢，10、前置带钢板型检测部件，11、带钢垂直方向板型摄像头，12、带钢水平方向板型摄像头，13、板型图像分析控制器，14、显示单元，21、上辊组负荷均衡分配支架，22、矫平上辊组，23、下辊组支架，24、矫平下辊组，25、上辊组两侧压下驱动缸，27、上辊组压力检测器件，28、上辊组压力控制单元，29、需矫平的带钢，20、前置带钢板型矫平部件，30、预平整部件，31、上预平整轮，32、下预平整轮32，40、导向轮部件，45、激光焊接头部件，50、带钢焊缝及热影响区表面打磨部件，51、上微凸弧上打磨轮，52、上打磨轮升降机构，53、上打磨轮旋转驱动内置电机机构，55、下微凸弧下打磨轮，56、下打磨轮安装机构，57、下打磨轮旋转驱动内置电机机构，58、上表面磨屑清除喷管，59、下表面磨屑清除喷管，60、焊缝强化平整部件，61、上平整轮，62、下平整轮，71、凸弧打磨面，72、磨削量限制轮头。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
参照图1所示，本发明的对接焊的带钢板型控制系统主要包括焊接前的前置带钢板型检测部件10、前置带钢板型矫平部件20、预平整部件30、焊接后的带钢焊缝及热影响区表面打磨部件50、焊缝强化平整部件60等，其中：
焊接前的前置带钢板型检测部件10如图2所示，其主要包括用以测量带钢板型的高度偏差的带钢垂直方向板型摄像头11、用以测量带钢板型的平面波浪度的带钢水平方向板型摄像头12，用以测量数据分析及控制的板型图像分析控制器13，通过对拍摄图像板型数据的分析以及与数据库对比后，确定是否需要对带钢板型进行前置矫平及前置矫平设定参数值。
前置带钢板型矫平部件20如图3所示，其主要包括矫平下辊组24和下辊组支架23、矫平上辊组22和上辊组负荷均衡分配支架21、上辊组两侧压下驱动缸25、用以检测和控制矫平上辊组22的压下量的上辊组压力检测器件27和上辊组压力控制单元28，其中所述的矫平下辊组24采用三～六辊，优选的采用五辊，所述的矫平上辊组22采用四～七辊，优选的采用六辊，且矫平上辊组22比矫平下辊组24多一辊。
预平整部件30主要包括上预平整轮31和下预平整轮32、上预平整轮驱动液压缸和压力控制用液压伺服阀、下预平整轮机架等。
焊接后的带钢焊缝及热影响区表面打磨部件50如图4所示，其主要包括上、下微凸弧打磨轮单元51、55、打磨轮驱动单元、磨屑清除单元等，所述的上、下微凸弧打磨轮单元51、55的弧度半径为500～700mm，优选设计为600mm。
焊缝强化平整部件60其主要包括上平整轮61和下平整轮62、上平整轮驱动液压缸和压力控制用液压伺服阀、下平整轮机架，所述的上、下平整轮的弧度半径为450～650mm，优选设计为550mm。
本发明的对接焊的带钢板型控制系统的工作原理如下：
焊机开始准备焊接，入口带钢和出口带钢完成对接，前置带钢板型检测部件10对需焊接带钢板型进行检测，确定板型偏差波动情况，核对数据库确定是否需要矫平，确定需要矫平的，根据测出的带钢板型异常程度数据，确定矫平压力和矫平量；然后控制使用前置带钢板型矫平部件20利用多次反复弯曲，对异常板型带钢进行针对性的纠正矫平，消除板型缺陷影响；紧接着使用液压驱动的预平整部件30对焊前带钢进一步稳定板型；焊接后使用带钢焊缝及热影响区表面打磨部件50消除焊缝表面焊渣、鼓包等缺陷，同时利用微凸弧打磨轮在带钢焊缝及热影响区表面打磨出一个微凹的焊缝及热影响区过渡区域；最后使用大压力的强化平整部件对焊接后的焊缝区域板型进行强化，该焊缝强化平整部件60的平整轮也设计为微凸弧，但比打磨轮的弧度略小，可以有效强化，实现各种带钢板型的有效矫平，保证焊缝质量的可靠性。
综上所述，采用本发明的对接焊的带钢板型控制系统可应用于诸如冷轧HSL19型激光焊机等机型上进行对接焊带的钢板型控制，通过其对需焊接带钢板型的检测，确定板型偏差波动情况，然后控制使用多辊板型矫平装置利用多次反复弯曲，进行针对性的纠正矫平，消除板型缺陷影响，同时使用液压驱动的预平整部件30对焊前带钢进一步稳定板型，焊接后使用带钢焊缝及热影响区表面打磨部件50消除焊缝表面焊渣、鼓包等缺陷，最后使用大压力强化平整部件对焊接后的焊缝区域板型进行强化和优化，切实消除了板型缺陷影响，提高了焊机对接焊缝质量的可靠性。通过试运行验证，能够有效解决原激光对接焊机在焊接板型差的带钢即带钢板型出现波浪、翘起、下抠等不理想的情况时，无法有效矫平带钢板型，导致焊缝出现高度差、气孔等质量缺陷问题，克服了现有技术的不足，值得大力推广和应用。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的说明书仅是本发明众多实施例中的一种或几种实施方式，而并非用对本发明的限定。任何对于以上所述实施例的均等变化、变型以及等同替代等技术方案，只要符合本发明的实质精神范围，都将落在本发明的权利要求书所保护的范围内。

Claims (2)

1.一种对接焊的带钢板型控制系统，其特征在于，包括：
焊接前的前置带钢板型检测部件，包括：用以测量带钢板型的高度偏差的带钢垂直方向板型摄像头、用以测量带钢板型的平面波浪度的带钢水平方向板型摄像头，用以测量数据分析及控制的板型图像分析控制器；
前置带钢板型矫平部件，包括：矫平下辊组和下辊组支架、矫平上辊组和上辊组负荷均衡分配支架、上辊组两侧压下驱动缸、用以检测和控制矫平上辊组的压下量的上辊组压力检测器件和上辊组压力控制单元；
预平整部件，包括：上预平整轮和下预平整轮、上预平整轮驱动液压缸和压力控制用液压伺服阀、下预平整轮机架；
焊接后的带钢焊缝及热影响区表面打磨部件，包括：上、下微凸弧打磨轮单元、打磨轮驱动单元、磨屑清除单元；
焊缝强化平整部件，包括：上平整轮和下平整轮、上平整轮驱动液压缸和压力控制用液压伺服阀、下平整轮机架；
焊缝强化平整部件的上平整轮和下平整轮也设计为微凸弧，
焊缝强化平整部件的所述上、下平整轮的弧度半径小于焊接后的带钢焊缝及热影响区表面打磨部件的所述上、下微凸弧打磨轮单元的弧度半径，
所述的上、下微凸弧打磨轮单元的弧度半径为500~700mm；所述的上、下平整轮的弧度半径为450~650mm。
2.如权利要求1所述的对接焊的带钢板型控制系统，其特征在于：所述的矫平下辊组采用三~六辊，所述的矫平上辊组采用四~七辊，且矫平上辊组比矫平下辊组多一辊。
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