FNY—200C型搭接自动缝焊机在冷轧拉矫机组中的应用

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摘要：莱钢冷轧生产线的拉矫重卷机组中，成功运用fny-200c型搭接自动缝焊机，避免生产过程中的重复穿带，大大提高设备的高效性和稳定性。

关键词：拉矫机组；搭接自动缝焊机；高效稳定

中图分类号：TG43 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2012）0120121—01

FNY-200C型搭接自动缝焊机是为冷轧低碳硬态钢板（带钢）的连续生

产线或涂、镀线（镀锌、镀铝）卷板接头工序设计的专用焊机，它是带钢

卷板表面处理线上的一个重要设备。

1 主要结构

1.1 入出口对中装置（带活套）。入套用于储备进口夹钳搭接钢

板时的用量，也为防止带头偏移时便于带头对中。对中装置是通过气缸带

动钢丝绳上的两对夹头同时移动来实现钢板对中。

1.2 入、出口夹钳。带头、带尾都需要使用夹钳牢固地夹持着，才能

进行剪切和焊接，而且入、出口钳口要等高，还要能均匀地压紧带钢。入

口夹钳安装在十字拖板上，钳口在电机驱动下横向移动可以带头对齐，在

气缸推动下纵向移动可以进行搭接。出口夹钳在气缸驱动下向上扬转以便

使带尾搭在带头。

1.3 剪切机构。采用两刃剪同时剪切带头、带尾以保证两剪边的平行

度。下剪刃可以升降以让开夹钳，上剪刀由液压油缸提供剪切力。剪切方

式为斜剪，剪刃间隙的调整方法为上剪固定，下剪刀片由顶拉螺钉调整与

上刀片之间的间隙。

1.4 焊接轮。上、下焊接轮组件安装在C形型架前部，电极轮由气马

达驱动旋转。旋转的目的：一是焊薄板时无自转可能撕裂钢板；二是焊后

修轮时电极轮要旋转。电极轮安装在悬臂导电轴上以方便拆卸。下焊轮高

度由人工微调，上焊轮由气缸驱动。

1.5 碾压轮。碾压轮用于将焊后搭接头压平，也可用于焊前接头压

平。它安装在焊接轮的后部。上碾压轮驱动气缸提供足够的压力，将接头

压平，其压力大小可调整。

1.6 C形型架传动装置。C形型架的自重大约在10t左右，在焊接与回

程时都要平稳地快速移动。因此，它的支承件采用轮式，在淬硬钢制造的

轨道上移动。采用交流变频电动机调速丝杆传动，变频器有低速提升扭矩

功能，制动功能。

1.7 焊接变压器及次级回路。焊接变压器是焊机的关键部件。本焊机

采用工频单相阻焊变压器，并用环氧树脂封装，以增加其绝缘、耐震性

能。变压器次级出头至电极轮采用紫铜带导电。

1.8 焊机底座。焊机的主要部件都安装在底座上，底座用焊接结构，

经重型机床加工而成，而且加工前还需进行定性处理。它有足够的刚度并

能通过调整垫调整水平。

1.9 液压系统。双刃剪需要液压油作为动力，剪切所需的各种阀、油

缸和管道都采用优质产品，以保证系统的稳定性，减少故障。

1.10 系统。对于暴露的易损件每周两次。传动丝杆每班润

滑。

2 电气工作原理简述

2.1 程序控制器（PLC）。程序控制器是整个电气系统的核心部份，

焊接工作方式和工作流程均由程序控制器进行控制，选用FX2N-128MR（加

2X16点输入扩展模块FX2N-16EX）型控制器，共有96点输入，64点输出。

具有控制精度高、可靠性强、功能强大、性能稳定等优点。

2.2 焊接控制器。焊接电流的控制技术是影响焊接质量的关键。为了

减少电网波动以及焊接回路中铁磁物质所带来的回路阻抗变化，我们采用

了对阻焊变压器原边可控硅调压的方案，焊接控制器选用Medweld

T2200型单相焊接控制器。

2.3 变频调速控制系统。在窄搭接缝焊过程中，焊接速度能否稳定可

靠直接影响焊接质量。为了确保速度的稳定性、提高控制精度并且灵活的

选用多种运行速度、方便的进行前进或后退运行，在变频调速控制系统

中，通过PLC与变频器端口的连接，实现了正反方向对框架运行电机的8段

速控制。

2.4 外部信号检测及按钮操作站。外部信号检测及按钮操作站均为

PLC输入控制端，PLC程序控制器根据输入端口的信号，按照内部预先编制

的程序，按时序发出指令驱动相应电气元件动作，完成整个焊接过程。

2.5 执行驱动系统。执行驱动包括：1）对框架移动、液压泵站、水

泵电机、纵对齐电机的驱动；2）对气路电磁阀的驱动；3）对油路电磁阀

的驱动。

2.6 TD220液晶显示屏。本机操作界面采用国内先进的液晶显示技术

TD220，TD220与PLC采用422接口通讯。操作者使用时能够方便地进行自动

方式、手动方式操作；并设置和储存各种数据参数；显示各种当前故障内

容，具有操作简单，易于维护的优点。

3 焊机电路简述

3.1 焊机工作原理

它的物理过程是：当阻焊变压器的原边通电，副边回路闭合时，I

（电流）流过R（电阻）做功发热。当热量不断积聚致使焊点局部的金属

熔融结合，电阻焊技术正是利用了这一原理来实现异体工件的焊接。

公式Q=0.24I2Rt 式中：Q-热量；I-电流；R-电阻；t-通电时间。

在焊接过程中，I、R、t均为可调参数，I的大小可直接在焊接控制器

中设置（改变可控硅的导通角即可实现），并有电流补偿功能；改变电极

压力即可改变R的阻值（压力加大则R减小；压力减小则R增大）。

3.2 接近开关电路

为了使设备安全可靠的运行，电路中设置多处外部检测信号，本机选

用无触点接近开关作为信号检查元件。铁磁物质距接近开关5mm以内时，

接近开关动作，并点亮其尾部指示灯。

4 结语

本焊机在冷轧拉矫机组中的应用，大大提高了工作效率，降低了劳动

强度，保证了设备运行的稳定性和高效性，使得整个生产过程更加安全可

靠。