[发明专利]螺旋钢管生产线带钢自动对中、切割和焊接的方法

说明书

本发明提供了一种螺旋钢管生产线带钢自动对中、切割和焊接的装置及方法。所述装置中的飞焊小车边缘处装有对称的四组纠偏光栅，飞焊小车的两端部位分别装有引料机和开卷机构，飞焊小车的中间部位装有切割机构，切割机构的两侧分别装有焊接机构和三号辊，三号辊的右侧装有立辊，飞焊小车设置在地坑中，飞焊小车沿小车导轨运动。所述方法按如下步骤进行：1、参数的录入；2、带钢的对中操作；3、带钢对中尺寸计算；4、带钢的切割；5、带钢的焊接。该方法中带钢的板头、板尾分别进行对中，飞焊小车在与带钢同步运动中完成切割和焊接作业，该方法使用的设备自动化程度高，带钢的对中效果好，大大提高了生产效率，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及到石油机械和螺旋钢管生产线对头带钢对中及板头、板尾的切正等技术领域，特别涉及到一种螺旋钢管生产线带钢自动对中、切割和焊接的方法。

背景技术

螺旋焊管生产线在实际生产过程中，需要将钢板开卷后再与前面的钢板进行对中处理，对中处理完成后再进行焊接，最后卷管形成螺旋焊管。目前现有技术中的钢板对中的方法有：1、板材测宽的方法：板材测宽技术采用线性激光器和工业相机相结合进行宽度测量。首先，在板材的上方设置一个线性激光器，激光器发出的激光与板材宽度方向平行，工业相机拍摄到的板材上激光照射部位将会有一条清晰的亮线，以此线作为测量基准线，根据这条亮线所占用的像素数可得到板材的宽度尺寸,加上相机1和相机2的视野间距,可得到板材宽度。2、板带位置检测的方法：在板带的两个边部位置、对头前后安装两套检测装置，包括光电传感器、高频光源发射器、数字电控器等，每套分别连续地测量行进带钢的两个边缘位置，进而可以得到带钢在这四个位置的中心，实现自动对中及超差报警。

板材测宽的方法不适用于飞焊小车钢板对头过程。首先，飞焊小车在对头过程中是移动的，而线性激光器悬在空中，不能随飞焊小车移动。其次，工业相机悬在空中，相机的视野为扇形区域，加上工作现场的光源污染，测量偏差大，精度不高。

板带位置检测的方法在实际应用中，能很好地检测带钢的边缘位置，但带钢的板头、板尾一般形状不规则，这套方法不能准确地对中。且其主要件均需要进口，才能达到精度要求，设备的价格十分昂贵。

实际生产中存在有飞焊小车带钢对中过程中，出现带钢没有切正的现象，以及对中时后带钢没能走正出现脱铣的现象，这些问题严重的影响了钢管成型的质量。上述的两种方法都不能达到螺旋焊管生产时要求板带宽度：800-1600mm、板带材质：≤ X80、机组运行速度：0-5m/min、位置检测精度：±1.5mm的技术参数指标，因此急需设计出一种对头带钢自动对中的方法。

发明内容

本发明目的在于提供一种螺旋钢管生产线带钢自动对中、切割和焊接的方法。本发明所解决的技术问题是：1、在带钢对中过程中，出现带钢没有切割正的现象；2、对中后带钢没能走正，出现脱铣的现象；3、带钢对中超出设定值时，操作台即发出声光报警，提醒现场操作人员。

本发明的设计思想是：依据纠偏光栅可以根据带钢两边遮挡光轴的数量均分量程方式测量出带钢两边的宽度值的总体设想，采用四组纠偏光栅与切割机构、焊接机构和其他相关的设备进行合理的设计或搭配，从而完成螺旋钢管生产线对头带钢自动对中。具体的设计思想是：1、在带钢的对头过程中，通过在飞焊小车上安装纠偏光栅检测机构和切割、焊接设备，带钢在开卷后，检测带钢的板头和板尾四个点的偏移量，使两卷带钢对中，从而保证带钢的板头切正，对带钢的板尾采用同样的方法，保证板尾切正。2、在操作台的显示屏上绘制带钢两边及中线的运行轨迹图，通过对两卷带钢的对中，使带钢两边的铣切量一致，确保带钢不脱铣。3、在操作台的显示屏上显示出带钢两边各自的铣切量，同时对带钢的偏移量设一阈值，超出即报警，提醒现场操作人员。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：