米巴赫激光焊機對中裝置對中原理及分析

　　摘要：MIEBACH激光焊機安裝、使用在冷軋酸洗機組入口段，用以將前后兩卷帶鋼的尾部及頭部焊接起來，實現無頭軋制。制造商—米巴赫(MIEBACH)，型式—HSL19。米巴赫激光焊機的特點：結構輕巧緊湊;采用了穩定性很高的激光發生器;激光發生器安裝在焊機本體的“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僅設有2個銅質鍍膜的反光鏡;焊接過程中用特殊的導向系統LPS實現帶鋼精確對中;設有焊前預熱和焊后退火裝置。且其工藝過程是與焊接同時進行的;設有自動的切頭輸出裝置;與傳統的閃光對焊機相比不需要容量較大的變壓器和絕緣;實現了全自動程序控制;采用了先進的焊接過程和焊接質量監控系統。

　　關鍵詞：米巴赫激光焊機;對中裝置;對中原理

　　1引言

　　本文主要對寶鋼寶日汽車板廠激光焊機的對中裝置及對中原理、控制系統和執行機構進行較為詳細的分析，有助于對焊機設備的深入認識和該部分裝置的具體故障分析，減少設備故障率，提高機組設備運行效率。

　　2設備概況

　　米巴赫激光焊機有4個中裝置，分別位于激光焊機入口側(1#對中)、入口夾鉗臺內(2#對中)、出口夾鉗臺內(3#對中)、激光焊機出口側(4#對中)，對中裝置通過一個液壓缸驅動。帶鋼在對中裝置的對中作業時，通過激光焊機入口、出口交錯輥(輔助夾緊裝置)在橫向進行固定，其結構只允許帶鋼沿對中方向運動。在手動模式狀態下，操作人員通過操作面板上的對中按鈕進行對中，按下按鈕后，兩端軌道滑塊同時穩定地按照設定的速度向帶鋼移動。根據帶鋼的位置，一個對中滑塊先碰到帶鋼邊部，并推動帶鋼向中心位置運動直到另一側的滑塊也碰到帶鋼的另一邊，在液壓系統的回油管路上，安裝有一個壓力開關，當壓力開關檢測到壓力下降到設定值時，對中完成。對中裝置只有在夾鉗臺夾緊后，才可按下返回按鈕，對中裝置回到原始位置。根據帶鋼的厚度，對中的壓力和速度是自動設定的。

　　如果激光焊機對中裝置失效或焊縫中心線不齊平，將會對軋制線產生重大影響，引發整條生產線帶鋼跑偏，更有甚者在焊縫通過軋機時極有可能會引發軋機糾偏快停，導致整條產線停止運行。

　　2.1機械結構分析

　　激光焊機對中裝置機械結構，液壓缸的活塞桿通過抱箍式接手與上齒條連接，上齒條左側末端處安裝了接近開關,用于確定對中裝置是否回到原位。上齒條通過齒輪裝置帶動下部的兩個齒條運動，下部齒條分別連接著兩端的對中滑塊。通過液壓缸拉動上部齒條帶動下部齒條滑塊進行對中作業。

　　2.2電氣原理分析

　　1)對中裝置相關信號

　　1壓力開關：判定板帶是否對中完成

　　2伺服換向閥：設定液壓缸的運動速度

　　3伺服溢流減壓閥：設定液壓缸的壓力

　　4接近開關：判斷對中裝置是否回到原位

　　2)工作原理分析

　　自動步原理分析，在激光焊機兩側的夾送輥提升，活套輥下降，夾鉗臺短行程完成后，機組發信號帶鋼已停止運行，對中裝置開始對中，同時系統確認焊接小車是否在操作側，隨后開始中間自動步，對中的速度和壓力根據帶鋼的寬度自動設定，通過伺服閥實現控制要求。對中裝置開始對中前進時，伺服閥的輸出為正值。通過溢流減壓閥設定進入油缸的壓力，再通過伺服換向閥流入液壓缸無桿腔，液壓缸活塞桿開始拉動上部齒條，上部齒條帶動下部兩側齒條及兩側滑塊向內側運動，當對中滑塊碰到兩側帶鋼后，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到平衡，液壓缸有桿腔壓力下降為零，此時位于液壓缸有桿腔的壓力開關動作，向系統輸出信號表示對中已完成。夾鉗臺夾緊，確認中間步是否正在剪切，隨后松開入出口兩側交錯輥，伺服閥的輸出負值，換向閥換向，對中裝置快速向后，回到原位接近開關發出信號后，系統壓力保持30bar左右壓力，對中結束。

　　2.3程序簡單分析

　　根據程序塊FB910的入口自動步可知，S34對中開始M914.1(entrycenteringstart)置位后，FC550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),對中裝置開始對中，對中速度設定通過FC1606和FC1602實現，對中壓力設定通過FC1604和FC1600實現，T34計時，隨后S35中間自動步開始，M914.2(centresequencestart)置位，當對中完成時，FC550中的network2：CD2centeringfinished中"I36.1N23-B24"置0，M550.5CD2centeringfinished置位，CD1對中完成后M570.5也置位，S36對中完成。

　　隨后S37夾鉗夾緊，S38中間自動步剪切是否進行，S39松開入口交叉輥，此時對中裝置開始向后回到原位M914.7置位，FC550功能塊中network1：CD2reverse中的M550.1(CD2reverse)置位，對中裝置回原位。CD2回到原位，"I28.0N23-B21"置位，見network12，M550.7置位，最后確認入口活套是否下降，入口夾送是否上升，對中裝置是否回到原位，對中結束。

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　　3結語

　　以上是對米巴赫激光焊機對中裝置的工作原理，執行機構，自動步程序控制的分析。在設備實際運行過程中，會發生各類故障及異常現象，如激光焊機對中裝置發生卡阻，對中失效導致焊縫寬度方向錯位;在生產高屈服強度等級鋼種時發生對中裝置對中能力不足導致焊縫寬度方向錯位;更有甚者，由于酸洗入口設備異常，引起帶鋼在酸洗入口段時就引發帶鋼跑偏，在帶鋼通過激光焊機時已嚴重偏離通道線中心，對中裝置在進行工作時直接下壓在跑偏的帶鋼表面，造成設備損壞等情況。因此在平日的設備維護保養及生產過程中需要格外注意設備運行狀況。

　　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，對中裝置兩側擋塊是否松動，對中裝置動作時是否有卡死現象，換向閥的動作是否準確，電氣信號是否有丟失等。

　　停機解體檢查：齒輪齒條及軌道的磨損情況，導向銅套、滑塊內銅襯板的磨損狀況，機械部件潤滑狀況等，如發現零部件磨損嚴重則需要及時更換。

　　激光焊機作為機組的重要核心設備，減少故障率是設備維護人員的首要任務，只有掌握和理解了焊機各部分裝置的工作原理才能減少處理故障的時間，更好的維護和保養設備，達到杜絕故障的發生最終目的。

　　參考文獻：

　　[1]郭軍.激光深穿透焊的理論模型.2016

　　[2]宋春霞.激光焊機維護手冊.2016

　　作者：王超

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