TMEIC闪光焊机焊缝刮刀补偿机构的原理及维护

李子武，关东垚

（广州JFE 钢板有限公司，广东广州 510000）

0 引言

连续酸洗-冷轧带钢生产线，简称PL-CM 生产线或酸轧线，近年来在国内得到快速发展。其原材料为热轧带钢卷，产品为冷轧带钢，产品表面质量好，尺寸精度高，用途很广，如汽车制造、电气产品、机车车辆等。很多PL-TCM 产线使用日本TMEIC 闪光焊机作为入口的主要工艺设备，闪光焊机的作用就是将产线前行卷的带尾和后行卷的带头焊接在一起。

为了快速连续生产，与基板一样，产线焊缝需要在轧机处进行轧制，轧制至与产品一样的宽度和厚度。闪光焊机的基本原理是：带头夹具和带尾夹具带头和带尾中心高度固定在同一水平高度平面，通过电弧将带头和带尾对接截面处的基板融化，然后夹具动作，将带头带尾强力挤压在一起，通过融化了的基板将前、后钢板牢固地焊接在一起。在这个挤压过程中，多余的熔融物就会被挤压出对接口截面形成焊渣，需要焊机的焊缝刮刀把焊渣进行光整、刮除。为了避免轧制焊缝时不产生断带或损伤轧辊，刮后的焊缝需要平直、光滑。为了保证刮刀刮后的焊缝品质优良，下面将对TMEIC 闪光焊机的刮刀深度补偿要求原理、机构动作原理、机构维护管理制度和精度检测及异常修复进行说明。

1 刮刀深度补偿要求原理

焊机刮刀有上、下两把，工作时两把刮刀同时对焊缝进行光整，刮刀的刀刃零位高度带尾夹具加紧面处于同一高度，设定带头钢板厚度为T1，带尾钢板厚度为T2，光整刀深度自动补偿值为δ，则：T1＞T2时，δ=0；T1=T2时，δ=0；T1＜T2时，δ=（T2-T1）/2。

2 刮刀补偿机构动作原理

图1 刮刀补偿机构工作原理

刮刀补偿机构通过液压缸①推动滑块②水平移动，行程40 mm，滑块③、⑤、⑥、⑧固定，滑块②中间与导向块④接触的部分为楔形，楔形面长高比为1：20，滑块②推动导向块④进行上下动作，导向块④与刮刀机架⑦固定连接，在竖直导向块⑥和⑦的导向下，刮刀机架带动刮刀上下进行深度方向补偿动作，行程2 mm，水平方向每动作2 mm，深度方向动作0.1 mm，测量动作编码器⑨安装在液压缸尾部，通过测量缸活塞杆水平移动距离来确定刮刀深度（图1）。

导向块③、④、⑤下半部分均是由A、B 两个楔形块组成（图2）：A 为黄铜材料，与滑块②接触；B 为碳钢材料与机架接触，其厚度差有4 mm，通过调整A、B 两个楔形块的相对位置，可以在楔形块A 磨损时进行一定的调整修复，调整修复量为0.4 mm。

3 机构维护制度

闪光焊机对焊接时会产生大量烟尘和和焊渣，容易进行刮刀补偿动作机构内部，滑块②与③、④、⑤导向块之间相对滑动面的润滑维护为刮刀日常保养维护的重点，每月需要对该处进行加润滑脂润滑，并进行记录（图1）。需要注意的是该处的加油方法：从滑块②上的加油点A、B、C 三处加润滑脂，把可能夹带焊渣的旧润滑脂从滑动接触面处挤出，然后清理挤出的旧润滑脂，不可先清理旧脂再加新脂，保证正常的润滑维护，摩擦部件的寿命可以保证在5 年以上。图3 为加润滑脂记录表，为防止维护遗漏，可以整合进焊机加润滑脂记录表总表。

图2 两个楔形块

4 精度检测

刮刀补偿机构深度方向动作行程为2 mm，在使用过程中由于滑块②与③、④、⑤会发生磨损，导致产生通过编码器设定的补偿深度值失真，因此需要定期对刮刀的动作精度进行检测，发现精度失真严重时，就需要对机构进行维修以恢复精度。检测周期1 次/6 个月，对检测值进行记录以便跟踪。

图3 加润滑脂记录表

图4 刮刀深度补偿线性精度测量

检测方法：通过编码器设定动作量，同时使用百分表测量实际动作值，检测机构动作虚位量和调整斜率有无急速变化点，虚位导致补偿失真，调整斜率急速变化点可以用来判断机构磨损严重的位置。图4 为刮刀深度补偿线性精度测量，百分表位于图1 中刮刀机架⑦靠近C 端的外侧。

5 异常修复

由于机构润滑不良导致机构磨损，或者经过周期测量发现机构深度补偿线性精度不够时，需要对机构进行修复。经过检测发现虚位过大，并在图5 中圆圈位置发生斜率急速变化，说明机构磨损需要检修。

修复方法：虚位值为0.72 mm，超出调整导向块③、④、⑤可调整修复的量，采用更换楔形块A 进行修复。修复后检测精度如图6 所示，修复效果良好。

6 结束语

图5 修复前的检测精度

图6 修复后的检测精度

酸轧线使用的TMEIC 闪光焊机刮刀精度要求较高，使用环境较恶劣，在保证良好润滑维护和周期检测维护的情况下，可以保证刮刀高精度的情况下的生产使用。