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摘要： LH2000自动化钢筋笼滚焊机是一种非常先进的钢筋笼生产设备，结合广乐高速公路工程，介绍了该设备的实践应用。笔者首先介绍了该设备的结构组成以及先进的电控系统、钢筋传送装置，较为详细的阐述了该设备的工作程序，并与传统手工加工钢筋笼进行了比较。实践证明，该设备能大幅度提升工作效率，有效节约成本，取得了良好的社会经济效益。
关键词：自动钢筋笼滚焊机；集中生产；电控系统、钢筋传送装置、工作程序
中图分类号：TG434.4 文献标识码： A 文章编号：
1 工程概况
乐昌至广州高速公路是广东省内重点工程，其中樟市至花东段及韶赣北连接线T23标（简称广乐T23标）位于英德市连江口镇，起点桩号K185+100，终点桩号K199+830，路线全长14.730km。本项目主线采用双向六车道高速公路标准，设计速度120km/h，其中桥梁共14座，总长8073.2m，桥梁所占比重高达55%，桥梁桩基础和墩柱的钢筋笼不仅数量大、而且规格型号多样，加工质量要求高。本项目采用LH2000型钢筋笼滚焊机在加工场进行钢筋笼集中加工，钢筋笼的质量得到有效地控制和保证，生产率得到极大的提高。
2LH2000自动化钢筋笼滚焊机简介
2.1结构组成
LH2000自动化钢筋笼滚焊机主要由控制台、焊接机械手、主筋料架、固定/移动旋转驱动机构、箍筋放线架、钢筋笼液压支撑装置及拖动系统装置等组成，具体结构详见图1。
2.2 先进性
2.2.1电控系统
与以往的钢筋笼滚焊机相比，LH2000自动化钢筋笼滚焊机电控系统采用ABB变频器、日本松下PLC触摸屏，均为最顶尖品牌，进一步保证了设备性能稳定可靠和持久耐用。另外，调整焊接速度、任意改变绕筋间距和绕筋根数等操作，只需在触摸屏上进行设定，无需停机调整机械，操作易学简单。
图1LH2000型自动化钢筋笼滚焊机结构
ABB变频器通过将380V交流电压整流滤波成为平滑的510V直流电压，再通过逆变器件将510V直流电压变成频率与电压均可调的交流电压，电压调节范围在0V--380之间，频率可调范围在0HZ--600HZ之间。以达到控制电动机无极调速的目的，能够适用多种规格的钢筋笼制作。
PLC触摸屏是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置触摸屏。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
2.2.2钢筋传送装置
LH2000自动化钢筋笼滚焊机采用链条传送装置（见图2）上料，链条传送装置将主筋料均匀分布在分料盘的圆周上。此链条传送机构采用最新设计，尤其适合1.5m以上较大直径钢筋笼制作，减少人工及施工安全隐患。
3 工作程序
3.1设备安装顺序
设备安装顺序: 拖动导轨部分就位, 调整其水平→固定旋转盘就位箭头移动旋转盘就位→主筋料架及主筋承接分隔系統就位→控制台就位→箍筋放线架就位→钢筋笼液压支撑装置就位→油泵箱就位→钢筋传送装置就位→电气部分安装→设备水平调整, 检查设备整体构架是否无误→用膨胀螺钉和基础固定→电缆连接→电源连接→通电调试→设备验收→投入使用。
图2 最新设计的链条传送装置
3.2 上料、穿主筋并夹紧
采用链条传送机构上料，链条传送机构将主筋料均匀分布在分料盘的圆周上。分料系统与固定盘相连，并可跟随同步旋转，将分料盘上的主筋穿入固定盘模板导管并夹紧。
3.3焊接成型
焊接前应启动液压站，确保液压缸有压力油；操作人员在操作的位置拉动焊接头，确保其滑动自如，无卡阻现象，拉伸弹簧返回有力；启动升降电机，调节导向轮的高度使其压在箍筋上；移动调节滑块、调节杆，转动调节手柄，使焊枪的喂丝出口在主筋和箍筋的交点位置处；调节焊接插销的长度，确保其伸出时能挡住主筋，拉回时能与主筋完全脱开。以上准备工作做好后方可使用自动焊接机械手。自动焊接机械手结构见图3。
图3 自动焊接机械手结构
随后，固定盘和移动盘保持同步旋转运动，移动盘同时向前移动，这样盘筋自动缠绕在主筋上，进行焊接，同时液压系统驱动支撑装置自动的上升和小降，保证钢筋笼在焊接过程中以支撑钢筋笼防止其因自重而变形，最后形成钢筋笼成品。
图4 焊接成型
3.4 卸笼
钢筋笼成型后，切断箍筋，分离固定盘，松开主筋并分离移动盘，最后降下液压支撑，通过龙门吊进行卸笼。各部件归位，准备生产下一个钢筋笼。
4 与传统人工作业方式的对比
质量方面：机械自动化制作钢筋笼，主筋、绕筋间距均匀，精度高；机械旋转，盘筋与主筋缠绕紧密；先成型后加内箍筋，确保成品钢筋笼同心度。人工制作钢筋笼，尺寸误差较大；缠绕不紧，整体松散；内箍筋焊接产生热变形，导致钢筋笼变形；特别是10mm以上盘筋和绕筋较密时，人工更难以保证质量。
效率方面：同等条件下，机械制作是人工制作产量的3~4倍。
成本方面：完成同样任务量时，机械制作钢筋笼可节省人工¾。
社会效益方面：在广乐公司组织项目部评比中广乐T23标采用LH2000型自动化钢筋笼滚焊机生产的钢筋笼受到好评，既能保证质量优良，又能确保进度，值得在全线推广，特别是在钢筋间距、顺直度、焊接质量均达到设计规范要求，合格率100%。LH2000型自动化钢筋笼滚焊机在广乐高速建设的应用使广乐T23标取得了良好的信誉评价，也得到了广乐公司的高度认可和肯定，广乐T23标项目部也因此被评为广乐高速所有标段项目部中的标杆项目部。
5 结语
LH2000型自动化钢筋笼滚焊机广州至乐昌高速公路樟市至花东段及韶赣北连接线T23标（简称广乐T23标）应用，极大的缓解了由于工期紧张造成的施工压力。本设备不仅自动化程度高，安全性能高，而且加工生产出来的钢筋笼质量高，生产速度快。能集中进行工厂化生产，能有效地全面组织桥梁桩基础的施工。本设备值得在桥梁所占比重较大的工程上推广应用，相信随之科学技术的发展，自动化钢筋笼滚焊机将有更广阔的应用空间。
参考文献：
[1] 崔振喜，LHL_1500A钻孔桩钢筋笼滚焊机在武广客运专线上的应用.铁道标准设计，2008（4）.
[2] 张东升，钻孔桩钢筋笼滚焊机的应用.建筑机械，2006.
[3] 陈景文，王红艳，ABB变频器在复卷机电控系统中的应用.变频技术应用，2006.
作者简介：高峰（1982-），男，海南东方人，汉族，本科学历，机械工程师职称，主要从事工程机械管理工作。
关键词：自动钢筋笼滚焊机；集中生产；电控系统、钢筋传送装置、工作程序
中图分类号：TG434.4 文献标识码： A 文章编号：
1 工程概况
乐昌至广州高速公路是广东省内重点工程，其中樟市至花东段及韶赣北连接线T23标（简称广乐T23标）位于英德市连江口镇，起点桩号K185+100，终点桩号K199+830，路线全长14.730km。本项目主线采用双向六车道高速公路标准，设计速度120km/h，其中桥梁共14座，总长8073.2m，桥梁所占比重高达55%，桥梁桩基础和墩柱的钢筋笼不仅数量大、而且规格型号多样，加工质量要求高。本项目采用LH2000型钢筋笼滚焊机在加工场进行钢筋笼集中加工，钢筋笼的质量得到有效地控制和保证，生产率得到极大的提高。
2LH2000自动化钢筋笼滚焊机简介
2.1结构组成
LH2000自动化钢筋笼滚焊机主要由控制台、焊接机械手、主筋料架、固定/移动旋转驱动机构、箍筋放线架、钢筋笼液压支撑装置及拖动系统装置等组成，具体结构详见图1。
2.2 先进性
2.2.1电控系统
与以往的钢筋笼滚焊机相比，LH2000自动化钢筋笼滚焊机电控系统采用ABB变频器、日本松下PLC触摸屏，均为最顶尖品牌，进一步保证了设备性能稳定可靠和持久耐用。另外，调整焊接速度、任意改变绕筋间距和绕筋根数等操作，只需在触摸屏上进行设定，无需停机调整机械，操作易学简单。
图1LH2000型自动化钢筋笼滚焊机结构
ABB变频器通过将380V交流电压整流滤波成为平滑的510V直流电压，再通过逆变器件将510V直流电压变成频率与电压均可调的交流电压，电压调节范围在0V--380之间，频率可调范围在0HZ--600HZ之间。以达到控制电动机无极调速的目的，能够适用多种规格的钢筋笼制作。
PLC触摸屏是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置触摸屏。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
2.2.2钢筋传送装置
LH2000自动化钢筋笼滚焊机采用链条传送装置（见图2）上料，链条传送装置将主筋料均匀分布在分料盘的圆周上。此链条传送机构采用最新设计，尤其适合1.5m以上较大直径钢筋笼制作，减少人工及施工安全隐患。
3 工作程序
3.1设备安装顺序
设备安装顺序: 拖动导轨部分就位, 调整其水平→固定旋转盘就位箭头移动旋转盘就位→主筋料架及主筋承接分隔系統就位→控制台就位→箍筋放线架就位→钢筋笼液压支撑装置就位→油泵箱就位→钢筋传送装置就位→电气部分安装→设备水平调整, 检查设备整体构架是否无误→用膨胀螺钉和基础固定→电缆连接→电源连接→通电调试→设备验收→投入使用。
图2 最新设计的链条传送装置
3.2 上料、穿主筋并夹紧
采用链条传送机构上料，链条传送机构将主筋料均匀分布在分料盘的圆周上。分料系统与固定盘相连，并可跟随同步旋转，将分料盘上的主筋穿入固定盘模板导管并夹紧。
3.3焊接成型
焊接前应启动液压站，确保液压缸有压力油；操作人员在操作的位置拉动焊接头，确保其滑动自如，无卡阻现象，拉伸弹簧返回有力；启动升降电机，调节导向轮的高度使其压在箍筋上；移动调节滑块、调节杆，转动调节手柄，使焊枪的喂丝出口在主筋和箍筋的交点位置处；调节焊接插销的长度，确保其伸出时能挡住主筋，拉回时能与主筋完全脱开。以上准备工作做好后方可使用自动焊接机械手。自动焊接机械手结构见图3。
图3 自动焊接机械手结构
随后，固定盘和移动盘保持同步旋转运动，移动盘同时向前移动，这样盘筋自动缠绕在主筋上，进行焊接，同时液压系统驱动支撑装置自动的上升和小降，保证钢筋笼在焊接过程中以支撑钢筋笼防止其因自重而变形，最后形成钢筋笼成品。
图4 焊接成型
3.4 卸笼
钢筋笼成型后，切断箍筋，分离固定盘，松开主筋并分离移动盘，最后降下液压支撑，通过龙门吊进行卸笼。各部件归位，准备生产下一个钢筋笼。
4 与传统人工作业方式的对比
质量方面：机械自动化制作钢筋笼，主筋、绕筋间距均匀，精度高；机械旋转，盘筋与主筋缠绕紧密；先成型后加内箍筋，确保成品钢筋笼同心度。人工制作钢筋笼，尺寸误差较大；缠绕不紧，整体松散；内箍筋焊接产生热变形，导致钢筋笼变形；特别是10mm以上盘筋和绕筋较密时，人工更难以保证质量。
效率方面：同等条件下，机械制作是人工制作产量的3~4倍。
成本方面：完成同样任务量时，机械制作钢筋笼可节省人工¾。
社会效益方面：在广乐公司组织项目部评比中广乐T23标采用LH2000型自动化钢筋笼滚焊机生产的钢筋笼受到好评，既能保证质量优良，又能确保进度，值得在全线推广，特别是在钢筋间距、顺直度、焊接质量均达到设计规范要求，合格率100%。LH2000型自动化钢筋笼滚焊机在广乐高速建设的应用使广乐T23标取得了良好的信誉评价，也得到了广乐公司的高度认可和肯定，广乐T23标项目部也因此被评为广乐高速所有标段项目部中的标杆项目部。
5 结语
LH2000型自动化钢筋笼滚焊机广州至乐昌高速公路樟市至花东段及韶赣北连接线T23标（简称广乐T23标）应用，极大的缓解了由于工期紧张造成的施工压力。本设备不仅自动化程度高，安全性能高，而且加工生产出来的钢筋笼质量高，生产速度快。能集中进行工厂化生产，能有效地全面组织桥梁桩基础的施工。本设备值得在桥梁所占比重较大的工程上推广应用，相信随之科学技术的发展，自动化钢筋笼滚焊机将有更广阔的应用空间。
参考文献：
[1] 崔振喜，LHL_1500A钻孔桩钢筋笼滚焊机在武广客运专线上的应用.铁道标准设计，2008（4）.
[2] 张东升，钻孔桩钢筋笼滚焊机的应用.建筑机械，2006.
[3] 陈景文，王红艳，ABB变频器在复卷机电控系统中的应用.变频技术应用，2006.
作者简介：高峰（1982-），男，海南东方人，汉族，本科学历，机械工程师职称，主要从事工程机械管理工作。