数控钢筋弯箍机应用探索

刘波

摘 要：传统的钢筋弯箍机工艺落后，已不能满足现代施工生产的需要，且大量浪费钢材、用工多、生产率低，尺寸的准确性差。新型的数控钢筋弯箍机由于其采用微机编程控制，优化了传统的钢筋加工工艺，自动完成钢筋定尺、调直、切断、弯箍，快速、省人、省料、省地。微机编程控制的伺服电机传动，动作准确，噪音小，生产率高。可用计算机输入五百多种不同曲线，自动进行箍筋的成形，简便而快速，无浪费，可在狭窄区域作业。目前市场占有率正在稳步提升。

关键词：数控弯箍机；生产率；自动成形

1 设备简介

钢筋弯箍机的传统加工工艺一般是利用单机将盘圆钢筋经过调制、切断、弯箍等工序而分布实现。而数控弯箍机采用先进计算机数字控制，自动快速完成钢筋调直、定尺、弯箍、切断、效率极高。

数控弯箍机按结构与功能分为： 电气控制系统、弹簧放线架、送进机构、矫直一部分、牵引部分、矫直二部分、剪切机构、弯曲机构、操作台。

现场数控弯箍机施工场地分区为：加工棚、原材料堆场、半成品堆场三大块，需要一处不小于180 m3 的场地进行分区摆放。同时数控弯箍机应放置在现场对箍筋的需求量大的、且垂直起吊质量较大的范围内，以尽量减少原材料、箍筋半成品的周转运输，加快现场施工效率。六公司为谷城桥梁厂购置GGJ12这台数控弯箍机单根钢筋直径?12mm：双根钢筋直径?5-10mm，最大弯曲角度0---180°，最大弯曲速度1200 °/s，长度精度可达到± 1mm，角度精度可达± 1°，在提高精度的同时大大提高了生产效率，节约了人工成本。

2 钢筋加工制作

六公司谷城桥梁厂购置的1台GGJ12数控弯箍机主要负责厂内的轨枕箍筋生产任务。2015年全年生产了各类轨枕398319根，每根IIIA型轨枕不同规格箍筋用13根?6mm，总长9.009m，单根长692mm，每根II型9个。根据现场不完全统计，弯箍机弯双根丝一分钟约90个箍筋。该设备每工作8h大约能加工5t左右的箍筋，完全能满足整个轨枕场的需求量。如按照16—18h运行估算，完全能满足整个现场每天约10t的箍筋加工量，相比较以前的普通钢筋弯箍机，效率大大提高了。数控弯箍机有“单丝”“双丝”加工模式，但通过现场多次调试，更多的是采用“双丝模式”进行箍筋加工，即每次牵引2根钢筋进行箍筋加工。若采用“单丝模式”加工，即同时牵引1根钢筋进行箍筋加工，箍筋产量很难满足进度需求。但在“双丝”生产过程中必须要将顶住弯曲轴的塑料环磨薄之后拉伸中心轴的长度即可生产。因为在实际操作过程中，双排钢筋在自动送进结构时易出现故障，这是由于2根钢筋的进尺速度差异出现长短错位，影响钢筋的矫直效果，同时在最终弯曲成型、剪切过程中，处于外侧的钢筋也因弯曲轴的活动范围限制，得不到有效弯曲，容易加工出不合格的箍筋规格。

由于数控弯箍机弯箍的箍筋单根长约692mm。在加工这种规格尺寸较小的箍筋时，主机的旋转控制在90°即可。而在加工规格尺寸较大的箍筋时，将主机旋转调节到135°较为合适，因为大箍筋的弯曲长度过大，90状态下的主机在弯曲时钢筋容易与地面发生摩擦、箍筋容易晃动，从而导致箍筋变形，浪费材料。箍筋加工的效率取决于操作台上的牵引速度和弯曲速度，设计最大牵引速度为110m/min，最大弯曲速度为1200°/s。实际操作当中，过快的牵引和弯曲速度导致钢筋在矫直和弯曲过程中容易出现较大误差，导致箍筋变形，同时对弯箍机旁的操作人员也造成一定的安全威胁。因此现场小直径小规格箍筋箍筋牵引速度一般设置在80m/min、弯曲速度一般设置在90°/s，大直径大规格箍筋牵引速度一般设置在40m/min，弯曲速度设置在50°/s。计算下来，小直径小规格箍筋产量可到达90个/min。箍筋在机械加工过程中，弯曲角度会产生一定偏差，因此在操作界面中可根据现场实际情况和使用要求，选取合适的正反向补偿角度对半成品箍筋进行相应的调整，数值取1.5°-5°为宜。

3 半成品箍筋堆码和运输

数控弯箍机加工效率高，产量大，在设备安装时需要谨慎选址，充分考虑钢筋原材料堆放场地、半成品箍筋堆放场地、运输距离等因素。制作完成的半成品箍筋应按规格型号和使用区域分开堆放，并在堆放好的箍筋显眼位置贴布条标识清晰箍筋规格、数量、使用部位等信息，以免领用错误。同时与运输机械沟通及时，不耽误现场生产需求，缓解场内材料积压现场。

4 机械故障的应急措施

数控弯箍机属微电脑精密机械，日常的机械保养是提高工作效率、减少机械故障的有效手段。使用过程中一旦出现机械故障，现场的操作人员应及时断电，并通知项目部设备管理员，让设备管理员进行故障排查，必要时通知厂家技术人员进行现场修理。严禁非专业人员私自拆卸设备。

为了不影响现场的生产，现场应备用数台传统调直机和弯箍机，当数控弯箍机因机械故障无法正常运转时，可替代进行加工制作箍筋，直至数控弯箍机修理完毕。

5 社会经济效益

工厂采用数控弯箍机，微电脑控制钢筋集中加工技术，与常规的工地现场分散加工相比，具有节约钢筋加工场地、钢筋损耗、加工人工、生产用水用电、机械损耗，提高加工功效等优点。我桥梁厂2015年共生产398319根轨枕，每根轨枕需弯箍钢筋量约2kg，全年累计加工量约796.64t。与传统加工工艺相比，直接经济效益可节省约15万元。

6 结束语

随着我国基础设施建设的蓬勃发展，“十三五”规划期间以及一带一路的大力推行基础建设，施工单位对钢筋加工机械化。产业化的要求越来越高，对于钢筋专业化集中加工分区配送技术来讲，无疑会带来更大的发展机遇和更广阔的发展空间。

中铁大桥局六公司谷城桥梁厂在数控弯箍机的现场应用过程中，确实感到了机械化、产业化生产带来的便利，顺应了建筑业发展的趋势，但新技术的应用必须结合现场实际，不断总结完善，形成一套更趋成熟的技术理念。