CN116727936B - 耐热式沉没辊加工用焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及辊轴加工技术领域，具体为耐热式沉没辊加工用焊接方法，包括对沉没辊的自动送料、与轴头之间的定位以及对沉没辊端面的清洁，再对轴头进行送料和预热处理，最后利用焊枪对轴头和沉没辊的端面之间进行焊接。本发明通过夹持机构控制沉没辊的中心轴线与两个焊接机构的中心轴线重合，配合焊接架内部两侧的预处理组件对沉没辊的两端进行清洁处理，进而提高沉没辊与轴头之间的焊接稳定性；利用预处理组件对轴头的一端进行预热处理，降低热影响区的淬硬倾向，防止冷裂，改善沉没辊与轴头之间焊接的塑性，减小焊后残余应力，利用焊接机构中的焊枪对沉没辊与轴头之间进行快速焊接，显著提高对沉没辊的焊接加工质量。
Description
技术领域
本发明涉及辊轴加工技术领域，具体为耐热式沉没辊加工用焊接方法。
背景技术
沉没辊是一种常用于钢铁冶炼过程中的设备，主要用于控制钢坯的温度和形状。其工作原理是将钢坯从炉子中取出后，通过一系列的辊道和辊轮，将钢坯送入沉没辊中。沉没辊中注入高压水流，使钢坯表面迅速冷却，从而控制钢坯的温度和形状。沉没辊的应用领域主要是钢铁冶炼和加工领域。在钢铁冶炼过程中，沉没辊可以控制钢坯的温度和形状，从而保证钢坯的质量和性能。在钢铁加工领域，沉没辊可以用于轧制、拉拔、挤压等工艺中，控制金属材料的温度和形状，从而提高产品的质量和性能。
在沉没辊进行加工时，需要在沉没辊的两端进行轴头的焊接，而现有的焊接工艺对轴头的焊接主要依靠人工控制定位及焊接，焊接精度难以保证，焊接后形成的产品结构统一性差，导致后期制造形成沉没辊产品结构统一性差、产品质量差。
为此，我们提出了一种耐热式沉没辊加工用焊接方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了耐热式沉没辊加工用焊接方法，用于提高耐热式沉没辊与轴头之间的焊接精度，保证沉没辊的产品质量。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：耐热式沉没辊加工用焊接方法，具体包括以下步骤：
步骤1：通过输送架将沉没辊送至焊接架的内部，在沉没辊运动至两个夹持机构之间后，利用两个升降架一侧的第一伺服电缸驱动端带动两个夹持架同时向沉没辊的表面靠近，通过两个夹持架一侧的弧形槽对沉没辊的表面进行夹持限位，再利用电动滑台带动升降架在焊接架的内部向上滑动，带动沉没辊整体在焊接架的内部向上抬升，直至沉没辊的中心轴线与两个焊接机构的中心轴线重合；
步骤2：通过第二伺服电缸的驱动端带动安装架向下运动，直至安装架一侧的清洁海绵与沉没辊的端面接触，利用清洁海绵对沉没辊的端面进行清洁处理；
步骤3：预先对轴头进行清洁处理，再将轴头送入进料架内部的进料槽中，接着利用第三伺服电缸的驱动端带动推料板推动轴头从进料架中进入固定架的内部，实现对轴头的自动送料处理，利用推料板将轴头的一端推至安装架的一侧，让安装架一侧的电热片对轴头的端面进行预热处理；
步骤4：通过推料板将轴头送至活动架的内部，接着利用两个第五伺服电缸的驱动端带动夹料板对轴头进行固定夹持，利用第四伺服电缸的驱动端带动活动架向沉没辊的端面靠近，直至轴头的端面与沉没辊的端面接触，通过夹持架内部的驱动辊带动沉没辊在两个夹持架之间进行转动，再利用活动架内部的焊枪对沉没辊与轴头之间进行焊接加工。
优选的，所述输送架的顶部设置有焊接架，且输送架的顶部还设置有若干个放置架，所述焊接架内部的前后侧均设置有夹持机构，且焊接架内部的两侧均设置有焊接机构，所述焊接架内部的两侧还设置有预处理组件；
在对沉没辊与轴头之间进行焊接时，通过将沉没辊在放置架上进行放置后，利用输送架带动沉没辊进入焊接架的内部，在沉没辊运动至两个夹持机构之间后，利用夹持机构对沉没辊表面的两侧进行夹持，再带动沉没辊在焊接架的内部向上抬升，在焊接架的内部对沉没辊的两端同时进行轴头焊接加工，显著提高对沉没辊与轴头之间的焊接效率，并且在对沉没辊与轴头之间进行焊接之前，利用焊接架内部两侧的预处理组件对沉没辊的两端进行清洁处理，进而提高沉没辊与轴头之间的焊接稳定性；将轴头通过焊接机构送入焊接架的内部后，利用预处理组件对轴头的一端进行预热处理，降低热影响区的淬硬倾向，防止冷裂，改善沉没辊与轴头之间焊接的塑性，减小焊后残余应力；通过焊接机构将轴头送至沉没辊的一端，利用焊接机构中的焊枪对沉没辊与轴头之间进行快速焊接，显著提高对沉没辊的焊接加工效率。
优选的，所述夹持机构包括夹持架，所述焊接架内壁的前后侧均设置有电动滑台，且两个电动滑台的一侧均设置有升降架，所述升降架的一侧设置有第一伺服电缸，且第一伺服电缸的驱动端设置有夹持架，所述夹持架的一侧设置有两个弧形槽。
优选的，所述夹持架的内部转动设置有驱动辊，所述夹持架背面的一侧设置有伺服电机，且伺服电机的输出轴与驱动辊的一端连接，在通过输送架将沉没辊送至两个夹持架之间后，利用两个升降架一侧的第一伺服电缸驱动端带动两个夹持架同时向沉没辊的表面靠近，通过两个夹持架一侧的弧形槽对沉没辊的表面进行夹持限位，再利用电动滑台带动升降架在焊接架的内部向上滑动，带动沉没辊整体在焊接架的内部向上抬升，直至沉没辊的中心轴线与两个焊接机构的中心轴线重合，配合预处理组件与焊接机构实现对沉没辊与轴头之间的快速焊接加工，有效提高对沉没辊和轴头之间的焊接精度。
优选的，所述预处理组件包括安装架，所述焊接架顶部的两侧均设置有固定框，且两个固定框的内部均滑动设置有安装架，两个所述安装架的底部均延伸至焊接架的内部，且两个安装架的一侧均设置有清洁海绵，两个所述安装架的另一侧均设置有电热片，其中清洁海绵的一侧通过设置在安装架内部的电机进行转动驱动，在利用夹持架带动沉没辊抬升至焊接架内部的上方后，通过第二伺服电缸的驱动端带动安装架向下运动，直至安装架一侧的清洁海绵与沉没辊的端面接触，利用清洁海绵对沉没辊的端面进行清洁处理，接着通过焊接机构将轴头送入焊接架的内部，让轴头的一端与安装架的一侧接触，利用安装架一侧的电热片对轴头的焊接端面进行预热处理，降低热影响区的淬硬倾向，防止冷裂，改善沉没辊与轴头之间焊接的塑性，减小焊后残余应力。
优选的，所述固定框的一侧设置有第二伺服电缸，且第二伺服电缸的驱动端与安装架一侧的底部连接。
优选的，所述焊接机构包括固定架，所述焊接架的两侧均设置有固定架，且两个固定架的一侧均设置有进料架，所述进料架的内部设置有进料槽，且进料槽内部的一侧设置有推料板。
优选的，所述推料板的底部延伸至进料架的下方，且推料板的底部与进料架的底部滑动连接，所述固定架的一侧设置有第三伺服电缸，且第三伺服电缸的驱动端与推料板底部的一侧连接。
优选的，所述固定架的一侧设置有第四伺服电缸，且第四伺服电缸的驱动端设置有活动架，所述活动架两侧均设置有第五伺服电缸，且两个第五伺服电缸的驱动端均设置有夹料板，所述活动架内部的上方设置有焊枪。
优选的，所述活动架的底部设置有抽料管，所述焊接架的一侧设置有抽料泵，且抽料泵的进气端与抽料管的一端连接，所述焊接架的一侧还设置有集灰箱，且集灰箱的一端与抽料泵的出气端连接。
与现有技术相比具备以下有益效果：
1、通过输送架带动沉没辊进入焊接架的内部，在沉没辊运动至两个夹持机构之间后，利用夹持机构对沉没辊表面的两侧进行夹持，再带动沉没辊在焊接架的内部向上抬升，在焊接架的内部对沉没辊的两端同时进行轴头焊接加工，显著提高对沉没辊与轴头之间的焊接效率，并且在对沉没辊与轴头之间进行焊接之前，利用焊接架内部两侧的预处理组件对沉没辊的两端进行清洁处理，进而提高沉没辊与轴头之间的焊接稳定性；将轴头通过焊接机构送入焊接架的内部后，利用预处理组件对轴头的一端进行预热处理，降低热影响区的淬硬倾向，防止冷裂，改善沉没辊与轴头之间焊接的塑性，减小焊后残余应力；通过焊接机构将轴头送至沉没辊的一端，利用焊接机构中的焊枪对沉没辊与轴头之间进行快速焊接，显著提高对沉没辊的焊接加工效率。
2、通过两个升降架一侧的第一伺服电缸驱动端带动两个夹持架同时向沉没辊的表面靠近，通过两个夹持架一侧的弧形槽对沉没辊的表面进行夹持限位，再利用电动滑台带动升降架在焊接架的内部向上滑动，带动沉没辊整体在焊接架的内部向上抬升，直至沉没辊的中心轴线与两个焊接机构的中心轴线重合，配合预处理组件与焊接机构实现对沉没辊与轴头之间的快速焊接加工。
3、通过第二伺服电缸的驱动端带动安装架向下运动，直至安装架一侧的清洁海绵与沉没辊的端面接触，利用清洁海绵对沉没辊的端面进行清洁处理，接着通过焊接机构将轴头送入焊接架的内部，让轴头的一端与安装架的一侧接触，利用安装架一侧的电热片对轴头的焊接端面进行预热处理，降低热影响区的淬硬倾向，防止冷裂，改善沉没辊与轴头之间焊接的塑性，减小焊后残余应力，利用推料板将轴头的一端推至安装架的一侧，让安装架一侧的电热片对轴头的端面进行预热处理。
附图说明
图1为本发明实施例耐热式沉没辊加工用焊接方法结构的示意图；
图2为本发明实施例焊接架与输送架结构的示意图；
图3为本发明实施例焊接架与抽料泵结构的示意图；
图4为本发明实施例焊接架内部结构的示意图；
图5为本发明实施例升降架与夹持架结构的示意图；
图6为本发明实施例固定框与安装架结构的示意图；
图7为本发明实施例固定架结构的示意图；
图8为本发明实施例进料架与推料板结构的示意图；
图9为本发明实施例固定架与活动架结构的示意图。
图中，10、输送架；20、焊接架；30、放置架；11、夹持架；12、电动滑台；13、升降架；14、第一伺服电缸；15、驱动辊；16、伺服电机；21、安装架；22、固定框；23、清洁海绵；24、第二伺服电缸；31、固定架；32、进料架；33、进料槽；34、推料板；35、第三伺服电缸；36、第四伺服电缸；37、活动架；38、第五伺服电缸；39、夹料板；41、抽料管；42、抽料泵；43、集灰箱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1至图9所示，耐热式沉没辊加工用焊接方法，具体包括以下步骤：
步骤1：通过输送架10将沉没辊送至焊接架20的内部，在沉没辊运动至两个夹持机构之间后，利用两个升降架13一侧的第一伺服电缸14驱动端带动两个夹持架11同时向沉没辊的表面靠近，通过两个夹持架11一侧的弧形槽对沉没辊的表面进行夹持限位，再利用电动滑台12带动升降架13在焊接架20的内部向上滑动，带动沉没辊整体在焊接架20的内部向上抬升，直至沉没辊的中心轴线与两个焊接机构的中心轴线重合；
步骤2：通过第二伺服电缸24的驱动端带动安装架21向下运动，直至安装架21一侧的清洁海绵23与沉没辊的端面接触，利用清洁海绵23对沉没辊的端面进行清洁处理；
步骤3：预先对轴头进行清洁处理，再将轴头送入进料架32内部的进料槽33中，接着利用第三伺服电缸35的驱动端带动推料板34推动轴头从进料架32中进入固定架31的内部，实现对轴头的自动送料处理，利用推料板34将轴头的一端推至安装架21的一侧，让安装架21一侧的电热片对轴头的端面进行预热处理；
步骤4：通过推料板34将轴头送至活动架37的内部，接着利用两个第五伺服电缸38的驱动端带动夹料板39对轴头进行固定夹持，利用第四伺服电缸36的驱动端带动活动架37向沉没辊的端面靠近，直至轴头的端面与沉没辊的端面接触，通过夹持架11内部的驱动辊15带动沉没辊在两个夹持架11之间进行转动，再利用活动架37内部的焊枪对沉没辊与轴头之间进行焊接加工。
实施例2
进一步的，输送架10的顶部设置有焊接架20，且输送架10的顶部还设置有若干个放置架30，焊接架20内部的前后侧均设置有夹持机构，且焊接架20内部的两侧均设置有焊接机构，焊接架20内部的两侧还设置有预处理组件；在对沉没辊与轴头之间进行焊接时，通过将沉没辊在放置架30上进行放置后，利用输送架10带动沉没辊进入焊接架20的内部，在沉没辊运动至两个夹持机构之间后，利用夹持机构对沉没辊表面的两侧进行夹持，再带动沉没辊在焊接架20的内部向上抬升，在焊接架20的内部对沉没辊的两端同时进行轴头焊接加工，显著提高对沉没辊与轴头之间的焊接效率，并且在对沉没辊与轴头之间进行焊接之前，利用焊接架20内部两侧的预处理组件对沉没辊的两端进行清洁处理，进而提高沉没辊与轴头之间的焊接稳定性；将轴头通过焊接机构送入焊接架20的内部后，利用预处理组件对轴头的一端进行预热处理，降低热影响区的淬硬倾向，防止冷裂，改善沉没辊与轴头之间焊接的塑性，减小焊后残余应力；通过焊接机构将轴头送至沉没辊的一端，利用焊接机构中的焊枪对沉没辊与轴头之间进行快速焊接，显著提高对沉没辊的焊接加工效率。
进一步的，夹持机构包括夹持架11，焊接架20内壁的前后侧均设置有电动滑台12，且两个电动滑台12的一侧均设置有升降架13，升降架13的一侧设置有第一伺服电缸14，且第一伺服电缸14的驱动端设置有夹持架11，夹持架11的一侧设置有两个弧形槽，且夹持架11的内部转动设置有驱动辊15，夹持架11背面的一侧设置有伺服电机16，且伺服电机16的输出轴与驱动辊15的一端连接，在通过输送架10将沉没辊送至两个夹持架11之间后，利用两个升降架13一侧的第一伺服电缸14驱动端带动两个夹持架11同时向沉没辊的表面靠近，通过两个夹持架11一侧的弧形槽对沉没辊的表面进行夹持限位，再利用电动滑台12带动升降架13在焊接架20的内部向上滑动，带动沉没辊整体在焊接架20的内部向上抬升，直至沉没辊的中心轴线与两个焊接机构的中心轴线重合，配合预处理组件与焊接机构实现对沉没辊与轴头之间的快速焊接加工，有效提高对沉没辊和轴头之间的焊接精度。
进一步的，预处理组件包括安装架21，焊接架20顶部的两侧均设置有固定框22，且两个固定框22的内部均滑动设置有安装架21，两个安装架21的底部均延伸至焊接架20的内部，且两个安装架21的一侧均设置有清洁海绵23，两个安装架21的另一侧均设置有电热片，固定框22的一侧设置有第二伺服电缸24，且第二伺服电缸24的驱动端与安装架21一侧的底部连接，其中清洁海绵23的一侧通过设置在安装架21内部的电机进行转动驱动，在利用夹持架11带动沉没辊抬升至焊接架20内部的上方后，通过第二伺服电缸24的驱动端带动安装架21向下运动，直至安装架21一侧的清洁海绵23与沉没辊的端面接触，利用清洁海绵23对沉没辊的端面进行清洁处理，接着通过焊接机构将轴头送入焊接架20的内部，让轴头的一端与安装架21的一侧接触，利用安装架21一侧的电热片对轴头的焊接端面进行预热处理，降低热影响区的淬硬倾向，防止冷裂，改善沉没辊与轴头之间焊接的塑性，减小焊后残余应力。
进一步的，焊接机构包括固定架31，焊接架20的两侧均设置有固定架31，且两个固定架31的一侧均设置有进料架32，进料架32的内部设置有进料槽33，且进料槽33内部的一侧设置有推料板34，推料板34的底部延伸至进料架32的下方，且推料板34的底部与进料架32的底部滑动连接，固定架31的一侧设置有第三伺服电缸35，且第三伺服电缸35的驱动端与推料板34底部的一侧连接，在对轴头进行送料时，预先对轴头进行清洁处理，再将轴头送入进料架32内部的进料槽33中，接着利用第三伺服电缸35的驱动端带动推料板34推动轴头从进料架32中进入固定架31的内部，实现对轴头的自动送料处理，利用推料板34将轴头的一端推至安装架21的一侧，让安装架21一侧的电热片对轴头的端面进行预热处理。
进一步的，固定架31的一侧设置有第四伺服电缸36，且第四伺服电缸36的驱动端设置有活动架37，活动架37两侧均设置有第五伺服电缸38，且两个第五伺服电缸38的驱动端均设置有夹料板39，活动架37内部的上方设置有焊枪，通过推料板34将轴头送至活动架37的内部，接着利用两个第五伺服电缸38的驱动端带动夹料板39对轴头进行固定夹持，利用第四伺服电缸36的驱动端带动活动架37向沉没辊的端面靠近，直至轴头的端面与沉没辊的端面接触，通过夹持架11内部的驱动辊15带动沉没辊在两个夹持架11之间进行转动，再利用活动架37内部的焊枪对沉没辊与轴头之间进行焊接加工。
实施例3
进一步的，活动架37的底部设置有抽料管41，焊接架20的一侧设置有抽料泵42，且抽料泵42的进气端与抽料管41的一端连接，焊接架20的一侧还设置有集灰箱43，且集灰箱43的一端与抽料泵42的出气端连接，通过抽料管41对轴头与沉没辊在焊接过程中产生的废气与废渣进行抽取，再利用集灰箱43对废渣进行集中收集处理。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.耐热式沉没辊加工用焊接方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤1：通过输送架(10)将沉没辊送至焊接架(20)的内部，在沉没辊运动至两个夹持机构之间后，利用两个升降架(13)一侧的第一伺服电缸(14)驱动端带动两个夹持架(11)同时向沉没辊的表面靠近，通过两个夹持架(11)一侧的弧形槽对沉没辊的表面进行夹持限位，再利用电动滑台(12)带动升降架(13)在焊接架(20)的内部向上滑动，带动沉没辊整体在焊接架(20)的内部向上抬升，直至沉没辊的中心轴线与两个焊接机构的中心轴线重合；
步骤2：通过第二伺服电缸(24)的驱动端带动安装架(21)向下运动，直至安装架(21)一侧的清洁海绵(23)与沉没辊的端面接触，利用清洁海绵(23)对沉没辊的端面进行清洁处理；
步骤3：预先对轴头进行清洁处理，再将轴头送入进料架(32)内部的进料槽(33)中，接着利用第三伺服电缸(35)的驱动端带动推料板(34)推动轴头从进料架(32)中进入固定架(31)的内部，实现对轴头的自动送料处理，利用推料板(34)将轴头的一端推至安装架(21)的一侧，让安装架(21)一侧的电热片对轴头的端面进行预热处理；
步骤4：通过推料板(34)将轴头送至活动架(37)的内部，接着利用两个第五伺服电缸(38)的驱动端带动夹料板(39)对轴头进行固定夹持，利用第四伺服电缸(36)的驱动端带动活动架(37)向沉没辊的端面靠近，直至轴头的端面与沉没辊的端面接触，通过夹持架(11)内部的驱动辊(15)带动沉没辊在两个夹持架(11)之间进行转动，再利用活动架(37)内部的焊枪对沉没辊与轴头之间进行焊接加工；
所述输送架(10)的顶部设置有焊接架(20)，且输送架(10)的顶部还设置有若干个放置架(30)，所述焊接架(20)内部的前后侧均设置有夹持机构，且焊接架(20)内部的两侧均设置有焊接机构，所述焊接架(20)内部的两侧还设置有预处理组件；
所述夹持机构包括夹持架(11)，所述焊接架(20)内壁的前后侧均设置有电动滑台(12)，且两个电动滑台(12)的一侧均设置有升降架(13)，所述升降架(13)的一侧设置有第一伺服电缸(14)，且第一伺服电缸(14)的驱动端设置有夹持架(11)，所述夹持架(11)的一侧设置有两个弧形槽；所述夹持架(11)的内部转动设置有驱动辊(15)，所述夹持架(11)背面的一侧设置有伺服电机(16)，且伺服电机(16)的输出轴与驱动辊(15)的一端连接；
所述预处理组件包括安装架(21)，所述焊接架(20)顶部的两侧均设置有固定框(22)，且两个固定框(22)的内部均滑动设置有安装架(21)，两个所述安装架(21)的底部均延伸至焊接架(20)的内部，且两个安装架(21)的一侧均设置有清洁海绵(23)，两个所述安装架(21)的另一侧均设置有电热片，所述固定框(22)的一侧设置有第二伺服电缸(24)，且第二伺服电缸(24)的驱动端与安装架(21)一侧的底部连接；
所述焊接机构包括固定架(31)，所述焊接架(20)的两侧均设置有固定架(31)，且两个固定架(31)的一侧均设置有进料架(32)，所述进料架(32)的内部设置有进料槽(33)，且进料槽(33)内部的一侧设置有推料板(34)，所述推料板(34)的底部延伸至进料架(32)的下方，且推料板(34)的底部与进料架(32)的底部滑动连接，所述固定架(31)的一侧设置有第三伺服电缸(35)，且第三伺服电缸(35)的驱动端与推料板(34)底部的一侧连接，所述固定架(31)的一侧设置有第四伺服电缸(36)，且第四伺服电缸(36)的驱动端设置有活动架(37)，所述活动架(37)两侧均设置有第五伺服电缸(38)，且两个第五伺服电缸(38)的驱动端均设置有夹料板(39)，所述活动架(37)内部的上方设置有焊枪，所述活动架(37)的底部设置有抽料管(41)，所述焊接架(20)的一侧设置有抽料泵(42)，且抽料泵(42)的进气端与抽料管(41)的一端连接，所述焊接架(20)的一侧还设置有集灰箱(43)，且集灰箱(43)的一端与抽料泵(42)的出气端连接。
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