CN111112817B - 冷轧钢卷内圈自动点焊机及其使用方法 - Google Patents

冷轧钢卷内圈自动点焊机及其使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111112817B
CN111112817B CN202010077800.9A CN202010077800A CN111112817B CN 111112817 B CN111112817 B CN 111112817B CN 202010077800 A CN202010077800 A CN 202010077800A CN 111112817 B CN111112817 B CN 111112817B
Authority
CN
China
Prior art keywords
inner ring
direction moving
guide wheel
spot welder
expanding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010077800.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111112817A (zh
Inventor
陈远朋
郭守春
汪顺兴
徐静
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baosteel Engineering and Technology Group Co Ltd
Original Assignee
Baosteel Engineering and Technology Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Baosteel Engineering and Technology Group Co Ltd filed Critical Baosteel Engineering and Technology Group Co Ltd
Priority to CN202010077800.9A priority Critical patent/CN111112817B/zh
Publication of CN111112817A publication Critical patent/CN111112817A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111112817B publication Critical patent/CN111112817B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/10—Spot welding; Stitch welding
    • B23K11/11—Spot welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/002—Resistance welding; Severing by resistance heating specially adapted for particular articles or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/30—Features relating to electrodes
    • B23K11/31—Electrode holders and actuating devices therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/36—Auxiliary equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • B23K37/0426—Fixtures for other work
    • B23K37/0435—Clamps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

本发明涉及金属线、金属带或其他柔性金属材料的解绕或开卷领域，具体为一种冷轧钢卷内圈自动点焊机及其使用方法。一种冷轧钢卷内圈自动点焊机，包括点焊机组件(1)，其特征是：还包括X方向移动车组件(2)、Y方向移动车组件(3)和Z方向移动车组件(4)等，点焊机组件(1)包括内圈开路扩孔装置(101)、内圈涨紧装置(102)、点焊机(103)、传动主轴(107)、同步带从动轮(109)、同步带主动轮(110)等。一种冷轧钢卷内圈自动点焊机的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：①识别；②移动；③伸入；④撑起；⑤检测；⑥焊接；⑦重复。本发明自动化程度高，安全可靠。

Description

冷轧钢卷内圈自动点焊机及其使用方法
技术领域
本发明涉及金属线、金属带或其他柔性金属材料的解绕或开卷领域，具体为一种冷轧钢卷内圈自动点焊机及其使用方法。
背景技术
在冶金行业冷轧处理生产线中，半成品冷轧钢卷的内圈经常出现一定程度的耷拉下垂。一旦出现此情况，在钢卷的吊运过程中，或者进入下一道工序时，会出现内圈松动或者无法将钢卷装入开卷机的卷筒上，导致机组的无法自动运行。目前采用的对策是人工整理内圈后在带头附近用夹子夹住，或者采用手持的焊接设备，进行焊接固定。此种方式存在如下问题：
1. 无法实现内圈的自动固定，与目前提倡的“无人化、少人化”的生产要求不符，制约了生产节奏的提升。
2. 采用夹子临时固定不可靠，在吊运过程中或者翻卷过程中会出现新的带头耷拉。
3. 采用人工固定方式，需要离线进行操作，增加了额外的人力成本。机组产量大，每天的钢卷数量多，工人的工作负荷特别大，且操作人员的劳动安全无法保证。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，提供一种自动化程度高、安全可靠的开卷辅助设备，本发明公开了一种冷轧钢卷内圈自动点焊机及其使用方法。
本发明通过如下技术方案达到发明目的：
一种冷轧钢卷内圈自动点焊机，包括点焊机组件，其特征是：还包括X方向移动车组件、Y方向移动车组件、Z方向移动车组件、横梁框架、支撑立柱和视觉识别系统，
点焊机组件包括内圈开路扩孔装置、内圈涨紧装置、点焊机、法兰支架、连接套管、前轴承座、传动主轴、后轴承座、同步带从动轮、同步带主动轮、同步带、齿轮马达和转动角度分度盘，
内圈开路扩孔装置包括内圈扩孔撑开板、撑开片、万向球轴承、撑开片推杆、内圈开路扩孔底板和撑开底板，内圈扩孔撑开板和撑开片这两者的数量相等且为至少三块，各块内圈扩孔撑开板的横截面都为圆弧形，各块内圈扩孔撑开板都以凸弧朝外，各块内圈扩孔撑开板的底边都固定在内圈开路扩孔底板上，相邻的两块各块内圈扩孔撑开板以侧边互相对齐拼合，每块内圈扩孔撑开板的外侧面上依次设有万向球轴承，每块内圈扩孔撑开板的顶边各通过销轴可转动地设有一块撑开片，各块撑开片依次设于撑开底板的外侧，各块撑开片的横截面都为圆弧形且各块撑开片的形状都为梯形，各块撑开片都以凸弧朝外，每块撑开片的内侧面通过一根撑开片推杆连接撑开底板，相邻的两块各块撑开片以侧边互相对齐，当撑开片推杆收缩时各块撑开片拼合成小底面朝外的棱台形或圆台形，每块撑开片的外侧面上依次设有万向球轴承，内圈开路扩孔底板和撑开底板这两者的中部都通过轴承可转动地套设在传动主轴的前部；
内圈涨紧装置包括至少三片内圈涨紧撑板、滚轮轴承、内圈涨紧底板和内圈涨紧推杆，各块内圈涨紧撑板都为圆弧形，各块内圈涨紧撑板都以凸弧朝外，各块内圈涨紧撑板依次设于内圈涨紧底板的外侧，各块内圈涨紧撑板的横截面都为圆弧形，各块内圈涨紧撑板都以凸弧朝外，每块内圈涨紧撑板的内侧面通过一根内圈涨紧推杆连接内圈涨紧底板，相邻的两块各块内圈涨紧撑板以侧边互相对齐，当内圈涨紧推杆收缩时各块内圈涨紧撑板拼合成圆柱体，每块内圈涨紧撑板的侧边上依次设有滚轮轴承，内圈涨紧底板的中部都通过轴承可转动地套设在传动主轴的前部，且内圈涨紧装置设于内圈开路扩孔装置的后部；
点焊机套设在传动主轴上且设内圈开路扩孔装置的后部，点焊机的前端面连接内圈涨紧底板的后端面，点焊机内设有非接触式的激光传感器和气缸，点焊机的焊接头固定在所述气缸活塞杆的移动端，所述气缸的活塞杆伸出时将点焊机的焊接头从点焊机的侧面穿出；
法兰支架、连接套管、前轴承座、后轴承座和同步带从动轮这五者都套设在传动主轴外且依次设于点焊机的后部，法兰支架的前端面连接点焊机的后端面，连接套管的前端面连接法兰支架的后端面，连接套管的后端面连接前轴承座的前端面，前轴承座内设有前轴承，所述前轴承的内圈箍在传动主轴的外侧面上，后轴承座内设有后轴承，所述后轴承的内圈箍在传动主轴的外侧面上，同步带从动轮箍在传动主轴上且设于后轴承座的后部，同步带从动轮通过同步带连接同步带主动轮，同步带主动轮箍在齿轮马达的输出轴上，同步带主动轮的一侧设有转动角度分度盘；
支撑立柱至少有四根，各根支撑立柱垂直地固定在地面上，横梁框架水平地固定在各根立柱的顶端，视觉识别系统固定在支撑立柱的一侧；
X方向移动车组件包括X方向移动车车体、第一导轮甲、第一导轮乙、第二导轮甲、第二导轮乙、第一导轨、第二导轨和X方向移动伺服电机，X方向移动车车体的一侧依次通过传动轴可转动地设有第一导轮甲和第一导轮乙，X方向移动车车体的另一侧依次通过传动轴可转动地设有第二导轮甲和第二导轮乙，X方向移动车车体上设有X方向移动伺服电机，X方向移动伺服电机的转轴通过所述传动轴分别连接第一导轮甲、第一导轮乙、第二导轮甲和第二导轮乙，横梁框架一对相对的横梁上分别固定第一导轨和第二导轨，第一导轮甲和第一导轮乙这两者都可转动地设于第一导轨上，第二导轮甲和第二导轮乙这两者都可转动地设于第二导轨上；X方向移动车车体在X方向移动伺服电机的驱动下沿着第一导轨和第二导轨做相应的直线运动，以适应不同宽度的钢卷的焊接要求；
Y方向移动车组件包括Y方向移动车车体、Y方向线性导轨和Y方向移动伺服电机，两根Y方向线性导轨互相平行且水平地固定在X方向移动车车体上，Y方向移动车车体两侧的下部设有车轮，Y方向移动车车体上设有Y方向移动伺服电机，Y方向移动车车体通过两侧下部的车轮可移动地设于Y方向线性导轨上；Y方向移动车车体在Y方向移动伺服电机的驱动下沿着Y方向线性导轨做相应的直线运动，以适应不同的钢卷来料停位误差；
Z方向移动车组件包括Z方向移动车车体、Z方向线性导轨、Z方向移动伺服电机、齿条和齿轮，Z方向线性导轨和Z方向移动伺服电机这两者都固定在Y方向移动车车体上且Z方向线性导轨位于铅垂面上，齿条固定在Z方向移动车车体上，齿条也位于铅垂面上，Z方向移动伺服电机的转轴连接齿轮，齿轮和齿条互相啮合，Z方向移动车车体通过内侧的车轮可移动地设于Z方向线性导轨上；Z方向移动伺服电机驱动齿轮转动并通过齿轮的啮合带动齿条进而带动Z方向移动车车体沿Z方向线性导轨在铅垂面上移动，以适应不同的钢卷直径内圈中心孔高度；
点焊机组件通过前轴承座和后轴承座这两者的顶端固定在Z方向移动车车体的下部，使点焊机组件和Z方向移动车组件形成一个结合体，在齿轮马达的驱动下，通过同步带带动点焊机组件旋转，点焊机组件在旋转过程中，一方面检测钢卷的带头位置，另一方面内圈涨紧装置将钢卷内圈耷拉的带头紧密贴合在一起。
所述的冷轧钢卷内圈自动点焊机，其特征是：
第一导轮甲和第一导轮乙这两者的外侧面上都设有轮槽，第一导轨的顶部设有突块，所述轮槽和所述突块互相匹配，第一导轮甲和第一导轮乙这两者都通过所述轮槽设于第一导轨的所述突块上并沿第一导轨滚动；
所述传动轴连接第一导轮甲端面的圆心处，所述传动轴和第一导轮乙的连接点距离第一导轮乙端面的圆心的偏心距不大于2mm，所述传动轴连接第二导轮甲端面的圆心处，所述传动轴和第二导轮乙的连接点距离第二导轮乙端面的圆心的偏心距不大于2mm；
点焊机为电阻焊点焊机。
所述的冷轧钢卷内圈自动点焊机的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
① 识别：在钢卷到达指定的鞍座后，固定在鞍座前方的视觉识别系统对钢卷的内圈进行拍照并进行识别计算，视觉识别系统将计算结果反馈给点焊机；
② 移动：处于等待位置的点焊机在收到视觉识别系统给出的计算结果后，移动到计算结果所指向的钢卷目标位置；
③ 伸入：到达目标位置后，X方向移动伺服电机根据钢卷的宽度和直径等参数进行计算，并驱动X方向移动车组件移动到计算的位置，使内圈开路扩孔装置的前端正对并伸入钢卷的内圈；
④ 撑起：在内圈开路扩孔装置伸入钢卷的内圈后，各块撑开片在都向外涨开的同时向钢卷内圈的中心移动，将耷拉的钢卷带头撑起；
⑤ 检测：X方向移动车组件继续向前推进以进入到钢卷宽度的中心处，此时内圈开路扩孔装置的撑开片收缩，同时内圈涨紧装置的内圈涨紧撑板涨开，内圈涨紧撑板压紧钢卷的内圈同时内圈涨紧装置逆向旋转，在逆向旋转的同时点焊机内的非接触式的激光传感器检测钢卷的带头位置，在检测到钢卷的带头后内圈涨紧装置停止旋转；
⑥ 焊接：点焊机的焊接头在气缸的驱动下伸出并压紧在钢卷内圈的表面，然后将耷拉下的钢卷内圈带头焊接在钢卷内圈上；
⑦ 重复：焊接完成后进入下一个焊接点，以此循环，直到全部焊接完成。
本发明能够实现对钢卷内圈的整理、焊接固定，解决了冷轧钢卷内圈自动点焊、提升机组运行节奏的问题，同时消除了作业安全隐患，让操作更加方便、安全。
本发明具有如下有益效果：
(1) 采用电阻焊进行焊接，避免了其他焊接方式产生的火花，减少了安全隐患；
(2) 针对带头耷拉形态，发明了内圈开路机构、内圈涨紧机构，保证焊接设备顺利进入内圈，并进行焊接动作；
(3) 在焊接执行装置上，配备非接触式激光传感器，可以实现带头的自动寻找定位；
(4) 采用伺服驱动系统，实现对焊接执行装置的快速移位、精确定位，保证设备运行的可靠性；
(5) 实现了机电一体化设计，具备运行稳定，维护简便，方便易用的特点。
附图说明
图1是本发明的轴测图，
图2是本发明中X方向移动车组件和Y方向移动车组件的连接示意图，
图3是本发明中Z方向移动车组件的结构示意图，
图4是本发明中同步带从动轮、同步带主动轮、同步带、齿轮马达和转动角度分度盘的连接示意图，
图5是本发明中点焊机组件的轴测图，
图6是本发明中内圈开路扩孔装置的轴测图，
图7是本发明中内圈涨紧装置的轴测图，
图8是本发明中第一导轮甲以轮槽设于第一导轨的突块上的结构示意图，
图9是本发明中第一导轮乙以轮槽设于第一导轨的突块上的结构示意图，
图10是本发明中第一导轮甲的主视图，
图11是本发明中第一导轮乙的主视图，
图12是本发明中第二导轮甲的主视图，
图13是本发明中第二导轮乙的主视图。
附图标记所对应的部件名称如下表所示：
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
实施例1
一种冷轧钢卷内圈自动点焊机，包括点焊机组件1、X方向移动车组件2、Y方向移动车组件3、Z方向移动车组件4、横梁框架5、支撑立柱6和视觉识别系统7，如图1～图7所示，具体结构是：
点焊机组件1如图5所示：点焊机组件1包括内圈开路扩孔装置101、内圈涨紧装置102、点焊机103、法兰支架104、连接套管105、前轴承座106、传动主轴107、后轴承座108、同步带从动轮109、同步带主动轮110、同步带111、齿轮马达112和转动角度分度盘113，
内圈开路扩孔装置101如图6所示：内圈开路扩孔装置101包括内圈扩孔撑开板1011、撑开片1012、万向球轴承1013、撑开片推杆1014、内圈开路扩孔底板1015和撑开底板1016，内圈扩孔撑开板1011和撑开片1012这两者的数量相等且都为四块，各块内圈扩孔撑开板1011的横截面都为圆弧形，各块内圈扩孔撑开板1011都以凸弧朝外，各块内圈扩孔撑开板1011的底边都固定在内圈开路扩孔底板1015上，相邻的两块各块内圈扩孔撑开板1011以侧边互相对齐拼合，每块内圈扩孔撑开板1011的外侧面上依次设有万向球轴承1013，每块内圈扩孔撑开板1011的顶边各通过销轴可转动地设有一块撑开片1012，各块撑开片1012依次设于撑开底板1016的外侧，各块撑开片1012的横截面都为圆弧形且各块撑开片1012的形状都为梯形，各块撑开片1012都以凸弧朝外，每块撑开片1012的内侧面通过一根撑开片推杆1014连接撑开底板1016，相邻的两块各块撑开片1012以侧边互相对齐，当撑开片推杆1014收缩时各块撑开片1012拼合成小底面朝外的棱台形或圆台形，每块撑开片1012的外侧面上依次设有万向球轴承1013，内圈开路扩孔底板1015和撑开底板1016这两者的中部都通过轴承可转动地套设在传动主轴107的前部；
内圈涨紧装置102如图7所示：内圈涨紧装置102包括三片内圈涨紧撑板1021、滚轮轴承1022、内圈涨紧底板1023和内圈涨紧推杆1024，各块内圈涨紧撑板1021都为圆弧形，各块内圈涨紧撑板1021都以凸弧朝外，各块内圈涨紧撑板1021依次设于内圈涨紧底板1023的外侧，各块内圈涨紧撑板1021的横截面都为圆弧形，各块内圈涨紧撑板1021都以凸弧朝外，每块内圈涨紧撑板1021的内侧面通过一根内圈涨紧推杆1024连接内圈涨紧底板1023，相邻的两块各块内圈涨紧撑板1021以侧边互相对齐，当内圈涨紧推杆1024收缩时各块内圈涨紧撑板1021拼合成圆柱体，每块内圈涨紧撑板1021的侧边上依次设有滚轮轴承1022，内圈涨紧底板1023的中部都通过轴承可转动地套设在传动主轴107的前部，且内圈涨紧装置102设于内圈开路扩孔装置101的后部；
点焊机103选用电阻焊点焊机，点焊机103套设在传动主轴107上且设内圈开路扩孔装置101的后部，点焊机103的前端面连接内圈涨紧底板1023的后端面，点焊机103内设有非接触式的激光传感器和气缸，点焊机103的焊接头固定在所述气缸活塞杆的移动端，所述气缸的活塞杆伸出时将点焊机103的焊接头从点焊机103的侧面穿出；
法兰支架104、连接套管105、前轴承座106、后轴承座108和同步带从动轮109这五者都套设在传动主轴107外且依次设于点焊机103的后部，法兰支架104的前端面连接点焊机103的后端面，连接套管105的前端面连接法兰支架104的后端面，连接套管105的后端面连接前轴承座106的前端面，前轴承座106内设有前轴承，所述前轴承的内圈箍在传动主轴107的外侧面上，后轴承座108内设有后轴承，所述后轴承的内圈箍在传动主轴107的外侧面上，如图4所示：同步带从动轮109箍在传动主轴107上且设于后轴承座108的后部，同步带从动轮109通过同步带111连接同步带主动轮110，同步带主动轮110箍在齿轮马达112的输出轴上，同步带主动轮110的一侧设有转动角度分度盘113；
支撑立柱6至少有四根，各根支撑立柱6垂直地固定在地面上，横梁框架5水平地固定在各根立柱6的顶端，视觉识别系统7固定在支撑立柱6的一侧；
X方向移动车组件2如图2所示：X方向移动车组件2包括X方向移动车车体21、第一导轮甲22、第一导轮乙23、第二导轮甲24、第二导轮乙25、第一导轨26、第二导轨27和X方向移动伺服电机28，X方向移动车车体21的一侧通过传动轴可转动地依次设有第一导轮甲22和第一导轮乙23，X方向移动车车体21的另一侧依次通过传动轴可转动地设有第二导轮甲24和第二导轮乙25，X方向移动车车体21上设有X方向移动伺服电机28，X方向移动伺服电机28的转轴通过所述传动轴分别连接第一导轮甲22、第一导轮乙23、第二导轮甲24和第二导轮乙25，横梁框架5一对相对的横梁上分别固定第一导轨26和第二导轨27，第一导轮甲22和第一导轮乙23这两者都可转动地设于第一导轨26上，第二导轮甲24和第二导轮乙25这两者都可转动地设于第二导轨27上；X方向移动车车体21在X方向移动伺服电机28的驱动下沿着第一导轨26和第二导轨27做相应的直线运动，以适应不同宽度的钢卷81的焊接要求；
Y方向移动车组件3如图2所示：Y方向移动车组件3包括Y方向移动车车体31、Y方向线性导轨32和Y方向移动伺服电机33，两根Y方向线性导轨32互相平行且水平地固定在X方向移动车车体21上，Y方向移动车车体31两侧的下部设有车轮，Y方向移动车车体31上设有Y方向移动伺服电机33，Y方向移动车车体31通过两侧下部的车轮可移动地设于Y方向线性导轨32上；Y方向移动车车体31在Y方向移动伺服电机33的驱动下沿着Y方向线性导轨32做相应的直线运动，以适应不同的钢卷81来料停位误差；
Z方向移动车组件4如图3所示：Z方向移动车组件4包括Z方向移动车车体41、Z方向线性导轨42、Z方向移动伺服电机43、齿条44和齿轮45，Z方向线性导轨42和Z方向移动伺服电机43这两者都固定在Y方向移动车车体31上且Z方向线性导轨42位于铅垂面上，齿条44固定在Z方向移动车车体41上，齿条44也位于铅垂面上，Z方向移动伺服电机43的转轴连接齿轮45，齿轮45和齿条44互相啮合，Z方向移动车车体41通过内侧的车轮可移动地设于Z方向线性导轨42上；Z方向移动伺服电机43驱动齿轮45转动并通过齿轮45的啮合带动齿条44进而带动Z方向移动车车体41沿Z方向线性导轨42在铅垂面上移动，以适应不同的钢卷81直径内圈中心孔高度；
点焊机组件1通过前轴承座106和后轴承座108这两者的顶端固定在Z方向移动车车体41的下部，使点焊机组件1和Z方向移动车组件4形成一个结合体，在齿轮马达112的驱动下，通过同步带111带动点焊机组件1旋转，点焊机组件1在旋转过程中，一方面检测钢卷81的带头位置，另一方面内圈涨紧装置102将钢卷81内圈耷拉的带头紧密贴合在一起。
本实施例中：
如图8所示：第一导轮甲22的外侧面上设有轮槽，第一导轨26的顶部设有突块，所述轮槽和所述突块互相匹配，第一导轮甲22通过所述轮槽设于第一导轨26的所述突块上并沿第一导轨26滚动；
如图9所示：第一导轮乙23的外侧面上设有轮槽，第一导轨26的顶部设有突块，所述轮槽和所述突块互相匹配，第一导轮乙23通过所述轮槽设于第一导轨26的所述突块上并沿第一导轨26滚动；
如图8和图10所示：所述传动轴连接第一导轮甲22端面的圆心处，图8中的点划线L为第一导轮甲22端面圆心的连线即第一导轮甲22的中心轴线，图10中的点O1为第一导轮甲22端面的圆心；
如图9和图11所示：所述传动轴和第一导轮乙23的连接点距离第一导轮乙23端面的圆心的偏心距不大于2mm，图9中的点划线M为第一导轮乙23端面圆心的连线即第一导轮乙23的中心轴线，图9中的虚线N为所述传动轴的连接位置，图11中的点P1为第一导轮乙23端面的圆心，图11中的点P2为所述传动轴和第一导轮乙23的连接点；
如图12所示：所述传动轴连接第二导轮甲24端面的圆心处，图12中的点O2为第二导轮甲24端面的圆心；
如图13所示：所述传动轴和第二导轮乙25的连接点距离第二导轮乙25端面的圆心的偏心距不大于2mm，图13中的点P3为第二导轮乙25端面的圆心，图13中的点P4为所述传动轴和第二导轮乙25的连接点。
本实施例使用时，按如下步骤依次实施：
① 识别：在钢卷81到达指定的鞍座82后，固定在鞍座82前方的视觉识别系统7对钢卷81的内圈进行拍照并进行识别计算，视觉识别系统7将计算结果反馈给点焊机103；
识别计算过程如下所述：
I. 对钢卷81内圈照片的图像作相应的过滤处理；
II. 利用HoughCircles即霍夫找圆函数求得以像素点位置表示的钢卷81内圈的圆心坐标和半径；
III. 求钢卷81内圈耷拉处角点坐标：
III.i 耷拉处在钢卷81内圈的圆内：则用梯度法求得耷拉处梯度最大处的像素位置，并将范围限制在钢卷81内圈的半径范围内，
III.ii 耷拉处与钢卷81内圈的圆相交：则求出原来钢卷81内圈的圆的轮廓与耷拉之后的轮廓交点；
IV. 求拟合内圆半径：
耷拉处轮廓与钢卷81内圈的圆轮廓形成新的图形，利用支持向量机的圆形高斯核函数判定在轮廓区域内的最大概率密度，然后确定R的大小得到内圆半径；
② 移动：处于等待位置的点焊机103在收到视觉识别系统7给出的计算结果后，移动到计算结果所指向的钢卷81目标位置；
③ 伸入：到达目标位置后，X方向移动伺服电机28根据钢卷81的宽度和直径等参数进行计算，并驱动X方向移动车组件2移动到计算的位置，使内圈开路扩孔装置101的前端正对并伸入钢卷81的内圈；
④ 撑起：在内圈开路扩孔装置101伸入钢卷81的内圈后，各块撑开片1012在都向外涨开的同时向钢卷81内圈的中心移动，将耷拉的钢卷81带头撑起；
⑤ 检测：X方向移动车组件2继续向前推进以进入到钢卷81宽度的中心处，此时内圈开路扩孔装置101的撑开片1012收缩，同时内圈涨紧装置102的内圈涨紧撑板1021涨开，内圈涨紧撑板1021压紧钢卷81的内圈同时内圈涨紧装置102逆向旋转，在逆向旋转的同时点焊机103内的非接触式的激光传感器检测钢卷81的带头位置，在检测到钢卷81的带头后内圈涨紧装置102停止旋转；
⑥ 焊接：点焊机103的焊接头在气缸的驱动下伸出并压紧在钢卷81内圈的表面，然后将耷拉下的钢卷81内圈带头焊接在钢卷81内圈上；
⑦ 重复：焊接完成后进入下一个焊接点，以此循环，直到全部焊接完成。

Claims (3)

1.一种冷轧钢卷内圈自动点焊机，包括点焊机组件(1)，其特征是：还包括X方向移动车组件(2)、Y方向移动车组件(3)、Z方向移动车组件(4)、横梁框架(5)、支撑立柱(6)和视觉识别系统(7)，
点焊机组件(1)包括内圈开路扩孔装置(101)、内圈涨紧装置(102)、点焊机(103)、法兰支架(104)、连接套管(105)、前轴承座(106)、传动主轴(107)、后轴承座(108)、同步带从动轮(109)、同步带主动轮(110)、同步带(111)、齿轮马达(112)和转动角度分度盘(113)，
内圈开路扩孔装置(101)包括内圈扩孔撑开板(1011)、撑开片(1012)、万向球轴承(1013)、撑开片推杆(1014)、内圈开路扩孔底板(1015)和撑开底板(1016)，内圈扩孔撑开板(1011)和撑开片(1012)这两者的数量相等且为至少三块，各块内圈扩孔撑开板(1011)的横截面都为圆弧形，各块内圈扩孔撑开板(1011)都以凸弧朝外，各块内圈扩孔撑开板(1011)的底边都固定在内圈开路扩孔底板(1015)上，相邻的两块各块内圈扩孔撑开板(1011)以侧边互相对齐拼合，每块内圈扩孔撑开板(1011)的外侧面上依次设有万向球轴承(1013)，每块内圈扩孔撑开板(1011)的顶边各可转动地设有一块撑开片(1012)，各块撑开片(1012)依次设于撑开底板(1016)的外侧，各块撑开片(1012)的横截面都为圆弧形且各块撑开片(1012)的形状都为梯形，各块撑开片(1012)都以凸弧朝外，每块撑开片(1012)的内侧面通过一根撑开片推杆(1014)连接撑开底板(1016)，相邻的两块各块撑开片(1012)以侧边互相对齐，当撑开片推杆(1014)收缩时各块撑开片(1012)拼合成小底面朝外的棱台形或圆台形，每块撑开片(1012)的外侧面上依次设有万向球轴承(1013)，内圈开路扩孔底板(1015)和撑开底板(1016)这两者的中部都可转动地套设在传动主轴(107)的前部；
内圈涨紧装置(102)包括至少三片内圈涨紧撑板(1021)、滚轮轴承(1022)、内圈涨紧底板(1023)和内圈涨紧推杆(1024)，各块内圈涨紧撑板(1021)都为圆弧形，各块内圈涨紧撑板(1021)都以凸弧朝外，各块内圈涨紧撑板(1021)依次设于内圈涨紧底板(1023)的外侧，各块内圈涨紧撑板(1021)的横截面都为圆弧形，各块内圈涨紧撑板(1021)都以凸弧朝外，每块内圈涨紧撑板(1021)的内侧面通过一根内圈涨紧推杆(1024)连接内圈涨紧底板(1023)，相邻的两块各块内圈涨紧撑板(1021)以侧边互相对齐，当内圈涨紧推杆(1024)收缩时各块内圈涨紧撑板(1021)拼合成圆柱体，每块内圈涨紧撑板(1021)的侧边上依次设有滚轮轴承(1022)，内圈涨紧底板(1023)的中部都可转动地套设在传动主轴(107)的前部，且内圈涨紧装置(102)设于内圈开路扩孔装置(101)的后部；
点焊机(103)套设在传动主轴(107)上且设内圈开路扩孔装置(101)的后部，点焊机(103)的前端面连接内圈涨紧底板(1023)的后端面，点焊机(103)内设有非接触式的激光传感器和气缸，点焊机(103)的焊接头固定在所述气缸活塞杆的移动端，所述气缸的活塞杆伸出时将点焊机(103)的焊接头从点焊机(103)的侧面穿出；
法兰支架(104)、连接套管(105)、前轴承座(106)、后轴承座(108)和同步带从动轮(109)这五者都套设在传动主轴(107)外且依次设于点焊机(103)的后部，法兰支架(104)的前端面连接点焊机(103)的后端面，连接套管(105)的前端面连接法兰支架(104)的后端面，连接套管(105)的后端面连接前轴承座(106)的前端面，前轴承座(106)内设有前轴承，所述前轴承的内圈箍在传动主轴(107)的外侧面上，后轴承座(108)内设有后轴承，所述后轴承的内圈箍在传动主轴(107)的外侧面上，同步带从动轮(109)箍在传动主轴(107)上且设于后轴承座(108)的后部，同步带从动轮(109)通过同步带(111)连接同步带主动轮(110)，同步带主动轮(110)箍在齿轮马达(112)的输出轴上，同步带主动轮(110)的一侧设有转动角度分度盘(113)；
支撑立柱(6)至少有四根，各根支撑立柱(6)垂直地固定在地面上，横梁框架(5)水平地固定在各根立柱(6)的顶端，视觉识别系统(7)固定在支撑立柱(6)的一侧；
X方向移动车组件(2)包括X方向移动车车体(21)、第一导轮甲(22)、第一导轮乙(23)、第二导轮甲(24)、第二导轮乙(25)、第一导轨(26)、第二导轨(27)和X方向移动伺服电机(28)，X方向移动车车体(21)的一侧依次通过传动轴可转动地设有第一导轮甲(22)和第一导轮乙(23)，X方向移动车车体(21)的另一侧依次通过传动轴可转动地设有第二导轮甲(24)和第二导轮乙(25)，X方向移动车车体(21)上设有X方向移动伺服电机(28)，X方向移动伺服电机(28)的转轴通过所述传动轴分别连接第一导轮甲(22)、第一导轮乙(23)、第二导轮甲(24)和第二导轮乙(25)，横梁框架(5)一对相对的横梁上分别固定第一导轨(26)和第二导轨(27)，第一导轮甲(22)和第一导轮乙(23)这两者都可转动地设于第一导轨(26)上，第二导轮甲(24)和第二导轮乙(25)这两者都可转动地设于第二导轨(27)上；
Y方向移动车组件(3)包括Y方向移动车车体(31)、Y方向线性导轨(32)和Y方向移动伺服电机(33)，两根Y方向线性导轨(32)互相平行且水平地固定在X方向移动车车体(21)上，Y方向移动车车体(31)两侧的下部设有车轮，Y方向移动车车体(31)上设有Y方向移动伺服电机(33)，Y方向移动车车体(31)通过两侧下部的车轮可移动地设于Y方向线性导轨(32)上；
Z方向移动车组件(4)包括Z方向移动车车体(41)、Z方向线性导轨(42)、Z方向移动伺服电机(43)、齿条(44)和齿轮(45)，Z方向线性导轨(42)和Z方向移动伺服电机(43)这两者都固定在Y方向移动车车体(31)上且Z方向线性导轨(42)位于铅垂面上，齿条(44)固定在Z方向移动车车体(41)上，齿条(44)也位于铅垂面上，Z方向移动伺服电机(43)的转轴连接齿轮(45)，齿轮(45)和齿条(44)互相啮合，Z方向移动车车体(41)通过内侧的车轮可移动地设于Z方向线性导轨(42)上；
点焊机组件(1)通过前轴承座(106)和后轴承座(108)这两者的顶端固定在Z方向移动车车体(41)的下部。
2.如权利要求1所述的冷轧钢卷内圈自动点焊机，其特征是：
第一导轮甲(22)和第一导轮乙(23)这两者的外侧面上都设有轮槽，第一导轨(26)的顶部设有突块，所述轮槽和所述突块互相匹配，第一导轮甲(22)和第一导轮乙(23)这两者都通过所述轮槽设于第一导轨(26)的所述突块上并沿第一导轨(26)滚动；
所述传动轴连接第一导轮甲(22)端面的圆心处，所述传动轴和第一导轮乙(23)的连接点距离第一导轮乙(23)端面的圆心的偏心距不大于2mm，所述传动轴连接第二导轮甲(24)端面的圆心处，所述传动轴和第二导轮乙(25)的连接点距离第二导轮乙(25)端面的圆心的偏心距不大于2mm；
点焊机(103)为电阻焊点焊机。
3.如权利要求1或2所述的冷轧钢卷内圈自动点焊机的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：
① 识别：在钢卷(81)到达指定的鞍座(82)后，固定在鞍座(82)前方的视觉识别系统(7)对钢卷(81)的内圈进行拍照并进行识别计算，视觉识别系统(7)将计算结果反馈给点焊机(103)；
② 移动：处于等待位置的点焊机(103)在收到视觉识别系统(7)给出的计算结果后，移动到计算结果所指向的钢卷(81)目标位置；
③ 伸入：到达目标位置后，X方向移动伺服电机(28)根据钢卷(81)的宽度和直径参数进行计算，并驱动X方向移动车组件(2)移动到计算的位置，使内圈开路扩孔装置(101)的前端正对并伸入钢卷(81)的内圈；
④ 撑起：在内圈开路扩孔装置(101)伸入钢卷(81)的内圈后，各块撑开片(1012)在都向外涨开的同时向钢卷(81)内圈的中心移动，将耷拉的钢卷(81)带头撑起；
⑤ 检测：X方向移动车组件(2)继续向前推进以进入到钢卷(81)宽度的中心处，此时内圈开路扩孔装置(101)的撑开片(1012)收缩，同时内圈涨紧装置(102)的内圈涨紧撑板(1021)涨开，内圈涨紧撑板(1021)压紧钢卷(81)的内圈同时内圈涨紧装置(102)逆向旋转，在逆向旋转的同时点焊机(103)内的非接触式的激光传感器检测钢卷(81)的带头位置，在检测到钢卷(81)的带头后内圈涨紧装置(102)停止旋转；
⑥ 焊接：点焊机(103)的焊接头在气缸的驱动下伸出并压紧在钢卷(81)内圈的表面，然后将耷拉下的钢卷(81)内圈带头焊接在钢卷(81)内圈上；
⑦ 重复：焊接完成后进入下一个焊接点，以此循环，直到全部焊接完成。
CN202010077800.9A 2020-01-31 2020-01-31 冷轧钢卷内圈自动点焊机及其使用方法 Active CN111112817B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010077800.9A CN111112817B (zh) 2020-01-31 2020-01-31 冷轧钢卷内圈自动点焊机及其使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010077800.9A CN111112817B (zh) 2020-01-31 2020-01-31 冷轧钢卷内圈自动点焊机及其使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111112817A CN111112817A (zh) 2020-05-08
CN111112817B true CN111112817B (zh) 2023-09-29

Family

ID=70492486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010077800.9A Active CN111112817B (zh) 2020-01-31 2020-01-31 冷轧钢卷内圈自动点焊机及其使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111112817B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112222190A (zh) * 2020-08-20 2021-01-15 鞍钢集团北京研究院有限公司 钢卷内圈涨紧装置和涨紧钢卷内圈的方法
CN113857726B (zh) * 2021-10-15 2024-06-04 北京首钢自动化信息技术有限公司 一种热轧钢卷内圈自动焊接装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006297451A (ja) * 2005-04-21 2006-11-02 Shinko Electric Ind Co Ltd リード線のスポット溶接装置およびこれを用いた加工装置
CN2834764Y (zh) * 2005-06-30 2006-11-08 鹏煜威科技(深圳)有限公司 全自动铜线焊接专用点焊机
EP1777029A1 (en) * 2005-10-21 2007-04-25 Abb Ab A tool for spot welding with two arms each carrying an electrode and means for moving the arms along a rectilinear path
CN205147818U (zh) * 2015-10-29 2016-04-13 济南欧亚德数控机械有限公司 无水挤压焊接机组及无水高频焊接铝隔条生产线
CN212191683U (zh) * 2020-01-31 2020-12-22 宝钢工程技术集团有限公司 冷轧钢卷内圈自动点焊机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006297451A (ja) * 2005-04-21 2006-11-02 Shinko Electric Ind Co Ltd リード線のスポット溶接装置およびこれを用いた加工装置
CN2834764Y (zh) * 2005-06-30 2006-11-08 鹏煜威科技(深圳)有限公司 全自动铜线焊接专用点焊机
EP1777029A1 (en) * 2005-10-21 2007-04-25 Abb Ab A tool for spot welding with two arms each carrying an electrode and means for moving the arms along a rectilinear path
CN205147818U (zh) * 2015-10-29 2016-04-13 济南欧亚德数控机械有限公司 无水挤压焊接机组及无水高频焊接铝隔条生产线
CN212191683U (zh) * 2020-01-31 2020-12-22 宝钢工程技术集团有限公司 冷轧钢卷内圈自动点焊机

Also Published As

Publication number Publication date
CN111112817A (zh) 2020-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111112817B (zh) 冷轧钢卷内圈自动点焊机及其使用方法
CN110921378B (zh) 卷材用上料装置与卷材的上料方法
CN203765237U (zh) 一种t型梁、h型梁的组对装置
CN110385355B (zh) 热轧带钢取样方法及取样线
CN116921945B (zh) 一种输电线路平台组装焊接装置
WO2018132034A1 (ru) Сборочно-сварочный стан для производства труб
CN116237759A (zh) 卷圆焊接一体装置
CN208895400U (zh) 一种机器人自动气刨焊接钢圈工作站
CN116511835A (zh) 筒体自动加工系统、筒体加工方法以及筒体自动加工工艺
CN212191683U (zh) 冷轧钢卷内圈自动点焊机
CA2351085C (en) Method and device for producing welded blanks
CN111872679B (zh) 螺旋钢管生产线带钢自动对中、切割和焊接的方法
CN114932368B (zh) 箱型柱内隔板自动组焊设备
JPH06234069A (ja) Ｈ型構造物の組立装置
CN218874214U (zh) 一种基于槽钢板的自动焊接机
CN214134403U (zh) 一种圆管纵焊缝焊接辅助系统
CN105522265B (zh) 一种直焊道侧向力跟踪装置及跟踪方法
CN221231855U (zh) 一种钣金件焊接加工机构
JPS59232620A (ja) Ｕｏ成形用ｏプレス装置
CN221474005U (zh) 一种大型钢管焊接设备
CN109079356A (zh) 一种机器人自动气刨焊接钢圈工作站及其使用方法
CN221056398U (zh) 一种金属焊接检测工装
CN110814631B (zh) 一种管道弯头组对固定装置及组焊方法
CN220063930U (zh) 一种焊缝检测装置
CN218134048U (zh) 一种环轧机主辊快速更换装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant