米巴赫激光焊機(jī)對(duì)中裝置對(duì)中原理及分析

　　摘要：MIEBACH激光焊機(jī)安裝、使用在冷軋酸洗機(jī)組入口段，用以將前后兩卷帶鋼的尾部及頭部焊接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)無(wú)頭軋制。制造商—米巴赫(MIEBACH)，型式—HSL19。米巴赫激光焊機(jī)的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)輕巧緊湊;采用了穩(wěn)定性很高的激光發(fā)生器;激光發(fā)生器安裝在焊機(jī)本體的“C”架上，激光輸出光路固定且傳輸距離短;激光傳輸至激光聚焦點(diǎn)僅設(shè)有2個(gè)銅質(zhì)鍍膜的反光鏡;焊接過(guò)程中用特殊的導(dǎo)向系統(tǒng)LPS實(shí)現(xiàn)帶鋼精確對(duì)中;設(shè)有焊前預(yù)熱和焊后退火裝置。且其工藝過(guò)程是與焊接同時(shí)進(jìn)行的;設(shè)有自動(dòng)的切頭輸出裝置;與傳統(tǒng)的閃光對(duì)焊機(jī)相比不需要容量較大的變壓器和絕緣;實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)程序控制;采用了先進(jìn)的焊接過(guò)程和焊接質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)。

　　關(guān)鍵詞：米巴赫激光焊機(jī);對(duì)中裝置;對(duì)中原理

　　1引言

　　本文主要對(duì)寶鋼寶日汽車(chē)板廠激光焊機(jī)的對(duì)中裝置及對(duì)中原理、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行較為詳細(xì)的分析，有助于對(duì)焊機(jī)設(shè)備的深入認(rèn)識(shí)和該部分裝置的具體故障分析，減少設(shè)備故障率，提高機(jī)組設(shè)備運(yùn)行效率。

　　2設(shè)備概況

　　米巴赫激光焊機(jī)有4個(gè)中裝置，分別位于激光焊機(jī)入口側(cè)(1#對(duì)中)、入口夾鉗臺(tái)內(nèi)(2#對(duì)中)、出口夾鉗臺(tái)內(nèi)(3#對(duì)中)、激光焊機(jī)出口側(cè)(4#對(duì)中)，對(duì)中裝置通過(guò)一個(gè)液壓缸驅(qū)動(dòng)。帶鋼在對(duì)中裝置的對(duì)中作業(yè)時(shí)，通過(guò)激光焊機(jī)入口、出口交錯(cuò)輥(輔助夾緊裝置)在橫向進(jìn)行固定，其結(jié)構(gòu)只允許帶鋼沿對(duì)中方向運(yùn)動(dòng)。在手動(dòng)模式狀態(tài)下，操作人員通過(guò)操作面板上的對(duì)中按鈕進(jìn)行對(duì)中，按下按鈕后，兩端軌道滑塊同時(shí)穩(wěn)定地按照設(shè)定的速度向帶鋼移動(dòng)。根據(jù)帶鋼的位置，一個(gè)對(duì)中滑塊先碰到帶鋼邊部，并推動(dòng)帶鋼向中心位置運(yùn)動(dòng)直到另一側(cè)的滑塊也碰到帶鋼的另一邊，在液壓系統(tǒng)的回油管路上，安裝有一個(gè)壓力開(kāi)關(guān)，當(dāng)壓力開(kāi)關(guān)檢測(cè)到壓力下降到設(shè)定值時(shí)，對(duì)中完成。對(duì)中裝置只有在夾鉗臺(tái)夾緊后，才可按下返回按鈕，對(duì)中裝置回到原始位置。根據(jù)帶鋼的厚度，對(duì)中的壓力和速度是自動(dòng)設(shè)定的。

　　如果激光焊機(jī)對(duì)中裝置失效或焊縫中心線不齊平，將會(huì)對(duì)軋制線產(chǎn)生重大影響，引發(fā)整條生產(chǎn)線帶鋼跑偏，更有甚者在焊縫通過(guò)軋機(jī)時(shí)極有可能會(huì)引發(fā)軋機(jī)糾偏快停，導(dǎo)致整條產(chǎn)線停止運(yùn)行。

　　2.1機(jī)械結(jié)構(gòu)分析

　　激光焊機(jī)對(duì)中裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)，液壓缸的活塞桿通過(guò)抱箍式接手與上齒條連接，上齒條左側(cè)末端處安裝了接近開(kāi)關(guān),用于確定對(duì)中裝置是否回到原位。上齒條通過(guò)齒輪裝置帶動(dòng)下部的兩個(gè)齒條運(yùn)動(dòng)，下部齒條分別連接著兩端的對(duì)中滑塊。通過(guò)液壓缸拉動(dòng)上部齒條帶動(dòng)下部齒條滑塊進(jìn)行對(duì)中作業(yè)。

　　2.2電氣原理分析

　　1)對(duì)中裝置相關(guān)信號(hào)

　　1壓力開(kāi)關(guān)：判定板帶是否對(duì)中完成

　　2伺服換向閥：設(shè)定液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度

　　3伺服溢流減壓閥：設(shè)定液壓缸的壓力

　　4接近開(kāi)關(guān)：判斷對(duì)中裝置是否回到原位

　　2)工作原理分析

　　自動(dòng)步原理分析，在激光焊機(jī)兩側(cè)的夾送輥提升，活套輥下降，夾鉗臺(tái)短行程完成后，機(jī)組發(fā)信號(hào)帶鋼已停止運(yùn)行，對(duì)中裝置開(kāi)始對(duì)中，同時(shí)系統(tǒng)確認(rèn)焊接小車(chē)是否在操作側(cè)，隨后開(kāi)始中間自動(dòng)步，對(duì)中的速度和壓力根據(jù)帶鋼的寬度自動(dòng)設(shè)定，通過(guò)伺服閥實(shí)現(xiàn)控制要求。對(duì)中裝置開(kāi)始對(duì)中前進(jìn)時(shí)，伺服閥的輸出為正值。通過(guò)溢流減壓閥設(shè)定進(jìn)入油缸的壓力，再通過(guò)伺服換向閥流入液壓缸無(wú)桿腔，液壓缸活塞桿開(kāi)始拉動(dòng)上部齒條，上部齒條帶動(dòng)下部?jī)蓚?cè)齒條及兩側(cè)滑塊向內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)對(duì)中滑塊碰到兩側(cè)帶鋼后，由于帶鋼的作用力使得活塞上液壓油的推力和上部齒條的拉力達(dá)到平衡，液壓缸有桿腔壓力下降為零，此時(shí)位于液壓缸有桿腔的壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作，向系統(tǒng)輸出信號(hào)表示對(duì)中已完成。夾鉗臺(tái)夾緊，確認(rèn)中間步是否正在剪切，隨后松開(kāi)入出口兩側(cè)交錯(cuò)輥，伺服閥的輸出負(fù)值，換向閥換向，對(duì)中裝置快速向后，回到原位接近開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào)后，系統(tǒng)壓力保持30bar左右壓力，對(duì)中結(jié)束。

　　2.3程序簡(jiǎn)單分析

　　根據(jù)程序塊FB910的入口自動(dòng)步可知，S34對(duì)中開(kāi)始M914.1(entrycenteringstart)置位后，F(xiàn)C550功能塊中network3：CD2forward中的M550.4(CD2forward)置位，M570.4(CD1forward)同樣置位(CD1此處不做介紹),對(duì)中裝置開(kāi)始對(duì)中，對(duì)中速度設(shè)定通過(guò)FC1606和FC1602實(shí)現(xiàn)，對(duì)中壓力設(shè)定通過(guò)FC1604和FC1600實(shí)現(xiàn)，T34計(jì)時(shí)，隨后S35中間自動(dòng)步開(kāi)始，M914.2(centresequencestart)置位，當(dāng)對(duì)中完成時(shí)，F(xiàn)C550中的network2：CD2centeringfinished中"I36.1N23-B24"置0，M550.5CD2centeringfinished置位，CD1對(duì)中完成后M570.5也置位，S36對(duì)中完成。

　　隨后S37夾鉗夾緊，S38中間自動(dòng)步剪切是否進(jìn)行，S39松開(kāi)入口交叉輥，此時(shí)對(duì)中裝置開(kāi)始向后回到原位M914.7置位，F(xiàn)C550功能塊中network1：CD2reverse中的M550.1(CD2reverse)置位，對(duì)中裝置回原位。CD2回到原位，"I28.0N23-B21"置位，見(jiàn)network12，M550.7置位，最后確認(rèn)入口活套是否下降，入口夾送是否上升，對(duì)中裝置是否回到原位，對(duì)中結(jié)束。

　　激光論文投稿刊物：《中國(guó)激光》是我國(guó)唯一全面反映激光領(lǐng)域最新成就的專(zhuān)業(yè)學(xué)報(bào)類(lèi)期刊。主要發(fā)表我國(guó)在激光、光學(xué)、材料應(yīng)用及激光醫(yī)學(xué)方面卓有成就的科學(xué)家的研究論文。

　　3結(jié)語(yǔ)

　　以上是對(duì)米巴赫激光焊機(jī)對(duì)中裝置的工作原理，執(zhí)行機(jī)構(gòu)，自動(dòng)步程序控制的分析。在設(shè)備實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)發(fā)生各類(lèi)故障及異�，F(xiàn)象，如激光焊機(jī)對(duì)中裝置發(fā)生卡阻，對(duì)中失效導(dǎo)致焊縫寬度方向錯(cuò)位;在生產(chǎn)高屈服強(qiáng)度等級(jí)鋼種時(shí)發(fā)生對(duì)中裝置對(duì)中能力不足導(dǎo)致焊縫寬度方向錯(cuò)位;更有甚者，由于酸洗入口設(shè)備異常，引起帶鋼在酸洗入口段時(shí)就引發(fā)帶鋼跑偏，在帶鋼通過(guò)激光焊機(jī)時(shí)已嚴(yán)重偏離通道線中心，對(duì)中裝置在進(jìn)行工作時(shí)直接下壓在跑偏的帶鋼表面，造成設(shè)備損壞等情況。因此在平日的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)及生產(chǎn)過(guò)程中需要格外注意設(shè)備運(yùn)行狀況。

　　日常檢查：電氣限位的狀況是否正常，液壓油缸及液壓閥是否有泄漏，對(duì)中裝置兩側(cè)擋塊是否松動(dòng)，對(duì)中裝置動(dòng)作時(shí)是否有卡死現(xiàn)象，換向閥的動(dòng)作是否準(zhǔn)確，電氣信號(hào)是否有丟失等。

　　停機(jī)解體檢查：齒輪齒條及軌道的磨損情況，導(dǎo)向銅套、滑塊內(nèi)銅襯板的磨損狀況，機(jī)械部件潤(rùn)滑狀況等，如發(fā)現(xiàn)零部件磨損嚴(yán)重則需要及時(shí)更換。

　　激光焊機(jī)作為機(jī)組的重要核心設(shè)備，減少故障率是設(shè)備維護(hù)人員的首要任務(wù)，只有掌握和理解了焊機(jī)各部分裝置的工作原理才能減少處理故障的時(shí)間，更好的維護(hù)和保養(yǎng)設(shè)備，達(dá)到杜絕故障的發(fā)生最終目的。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]郭軍.激光深穿透焊的理論模型.2016

　　[2]宋春霞.激光焊機(jī)維護(hù)手冊(cè).2016

　　作者：王超

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