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    熱軋鋼卷自動焊接打捆裝置設(shè)計

    2021-08-23 07:15:20王朝陽王今可李康凱柳科弟解學科
    科學技術(shù)創(chuàng)新 2021年23期
    關(guān)鍵詞:滑桿鋼卷軋鋼

    王朝陽 王今可 李康凱 柳科弟 解學科

    (1、遼寧科技大學 機械工程與自動化學院,遼寧 鞍山 114051 2、鞍山市信息工程學校,遼寧 鞍山 114000)

    1 概述

    熱軋鋼卷在運輸前必須進行打捆,主要目的是為了防止熱軋鋼卷自動松脫,保證運輸?shù)陌踩?/p>

    目前,很多大型企業(yè)采用各種全自動打捆設(shè)備對熱軋鋼卷進行打捆,但是自動打捆設(shè)備的價格昂貴、維護的成本高[1-2]。所以國內(nèi)部分的中小型企業(yè)仍然采用手動焊接的方式對熱軋鋼卷進行打捆,雖然手動焊接打捆方式成本相對較低,但是該方式也有一定的缺點,例如焊接人員的危險性較高、質(zhì)量不穩(wěn)定、鋼卷捆扎帶位置放置不準確等。因此本文研發(fā)了自動焊接打捆裝置,可以避免上述問題。

    2 打捆裝置設(shè)計

    2.1 鋼卷旋轉(zhuǎn)平臺

    熱軋鋼卷旋轉(zhuǎn)平臺俯視圖如圖1 所示,主要由熱軋鋼卷、四個夾緊輥、左驅(qū)動輥組、右驅(qū)動輥組組成。左、右驅(qū)動輥組均由3 根輥組成,左驅(qū)動輥組的旋轉(zhuǎn)方向向下,右驅(qū)動輥組的旋轉(zhuǎn)方向向上,四個夾緊輥能沿輥縫方向移動并能自由轉(zhuǎn)動。

    圖1 鋼卷旋轉(zhuǎn)平臺

    當鋼卷到達此工位時,由夾緊輥夾緊鋼卷,左右驅(qū)動輥組反向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動鋼卷旋轉(zhuǎn),將鋼卷外圈的卷尾調(diào)整到合適的位置,為焊接打捆做準備。

    2.2 捆扎帶輸送機構(gòu)設(shè)計

    捆扎帶輸送機構(gòu)如圖2 所示,主要包括飛剪、氣缸、轉(zhuǎn)動機構(gòu)、兩個摩擦輪。

    圖2 捆扎帶輸送機構(gòu)

    氣缸驅(qū)動轉(zhuǎn)動機構(gòu)轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動機構(gòu)與主動摩擦輪相連,摩擦輪即可隨之轉(zhuǎn)動,進而夾緊捆扎帶。被動摩擦輪外圓周中有一凹槽,凹槽結(jié)構(gòu)如圖3 所示,凹槽的寬度略大于捆扎帶的寬度,這樣,當捆扎帶進入到此機構(gòu)時,捆扎帶會嵌入到凹槽中,使得捆扎帶得到可靠的定位,以便于將其輸送到準確的位置。

    圖3 摩擦輪

    捆扎帶輸送機構(gòu)中還包括飛剪裝置,飛剪在軋鋼車間中起到十分重要的作用,它可以剪切運動中的鋼帶[3-4]。當捆扎帶的長度滿足打捆一整周鋼卷時,飛剪立刻將鋼帶切斷,飛剪的轉(zhuǎn)動方向如圖2 所示。

    2.3 壓帶機構(gòu)設(shè)計

    壓帶機構(gòu)主要由電機、齒輪、齒條、滑桿、壓緊輥這幾部分組成。其中壓緊輥中有一凹槽,凹槽的寬度略大于捆扎帶寬度,當壓緊輥壓緊鋼卷外表面時,使得捆扎帶嵌入到凹槽中,以固定捆扎帶的位置。

    齒輪直接安裝在減速電機上,齒輪帶動齒條運動,當電機驅(qū)動齒輪逆時針轉(zhuǎn)動時,齒條向左運動,滑桿伸出,可實現(xiàn)壓緊捆扎帶;當電機驅(qū)動齒輪順時針轉(zhuǎn)動時,齒條向右運動,即滑桿的收縮方向。

    圖4 壓帶機構(gòu)

    3 焊接打捆工藝流程

    鋼卷自動焊接打捆工藝流程框圖如圖5 所示。

    圖5 工藝流程框圖

    鋼卷自動焊接打捆裝置整體俯視圖如圖6 所示,側(cè)視圖如圖7 所示。主要由輸入輥道、鋼卷、旋轉(zhuǎn)平臺、輸出輥道、捆扎帶、捆扎帶輸送機構(gòu)、焊接機器人、壓帶機構(gòu)這幾部分組成。

    圖6 裝置整體俯視圖

    圖7 裝置整體側(cè)視圖

    鋼卷經(jīng)過輸入輥道進入到旋轉(zhuǎn)平臺,由夾緊輥夾緊,旋轉(zhuǎn)調(diào)整至卷尾方便焊接的位置后,轉(zhuǎn)動停止,然后由摩擦輪機構(gòu)送入捆扎帶到達焊接位置。此時,壓緊機構(gòu)中的電機帶動齒輪逆時針旋轉(zhuǎn),齒輪帶動齒條向左運動,此時滑桿伸出,使得壓緊輥將捆扎帶壓緊在鋼卷上,然后由焊接機器人將捆扎帶頭焊接在鋼卷外表面。焊接完成后,旋轉(zhuǎn)平臺再次使鋼卷捆旋轉(zhuǎn),捆扎帶對鋼卷進行捆扎。當輸送的捆扎帶能夠達到捆一捆鋼卷的長度時,由飛剪將捆扎帶剪斷。捆扎完成后,再由焊接機器人對捆扎帶帶尾進行焊接。焊接完成后,壓緊機構(gòu)中的電機帶動齒輪順時針轉(zhuǎn)動,齒輪帶動齒條向右運動,此時滑桿收回。自動焊接打捆完成后,通過輸出輥道將捆扎好的鋼卷捆輸送出去。

    4 結(jié)論

    為解決立式熱軋鋼卷(帶鋼)手工焊接打捆中存在的問題,設(shè)計了熱軋鋼卷自動焊接打捆裝置及其工作工藝流程,裝置主要由輸入輥道、旋轉(zhuǎn)平臺、捆扎帶輸送機構(gòu)、壓緊機構(gòu)、焊接機器人和輸出輥道等幾部分組成,可以實現(xiàn)自動焊接打捆操作,該裝置的使用可有效提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,提高安全性。

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