鋼筋調直彎曲設備淺析

侯愛山/HOU Ai-shan

(中國建筑科學研究院 建筑機械化研究分院，河北 廊坊 065000)

1 概 況

隨著我國建筑行業的不斷發展，建筑質量標準和施工進度要求的不斷提高，尤其是在國家為促進產業結構調整和產業升級而大力推廣應用高強鋼筋的環境下，施工單位對鋼筋制品的加工精度、難度和供貨速度等要求越來越高，由此鋼筋制品加工模式顯現了很大的變化，從采用簡易單機設備、通過人工搬運和定位的制作模式，逐步發展成鋼筋的傳輸、定尺、計數等功能均可自動完成的鋼筋成型生產線加工模式，工人的勞動強度大大降低，尺寸精度、加工數量和產量等都明顯提高。近些年來又出現了一些多功能加工設備，將原來需要多種設備才能加工完的鋼筋制品通過一個設備即可完成，沒有半成品的存放、周轉等問題，生產效率得到了進一步提升。

鋼筋制品中加工難度最大的為箍筋和墻、板筋。箍筋和墻、板筋的鋼筋直徑一般不大于12mm，原料基本上是盤條鋼筋，按照目前常用加工模式來說需要先將鋼筋調直切斷成所需的長度，再轉運到彎曲設備進行彎曲成型。箍筋的尺寸范圍大、形狀復雜，故彎曲加工效率低；墻、板筋的長邊尺寸一般在2～12m，因鋼筋太長太細在轉運時易造成調直好的鋼筋變彎而出現廢品，也會出現鋼筋纏繞現象，致使鋼筋定位和彎曲的工作難度增大。

目前國內外鋼筋調直與彎曲設備按功能可分為調直設備、彎曲設備和調直彎曲設備。調直設備按矯直方式主要可分為矯直輥式調直切斷機、壓塊旋轉筒式調直切斷機和壓輪旋轉筒式調直切斷機；彎曲設備按彎曲方式可分為臥式彎曲設備和立式彎曲設備，按彎曲機頭數量又可分為彎曲單機、兩機頭彎曲生產線、四機頭彎曲生產線、五機頭彎曲生產線以及七機頭彎曲生產線等；調直彎曲設備是集成調直和彎曲兩種功能的加工設備，可實現盤條鋼筋直接到成品（即所需鋼筋制品）的一次性加工，主要有彎箍機、盤條鋼筋加工中心和墻、板筋生產線等設備。

2 鋼筋彎曲加工方式

國內鋼筋調直彎曲成型因采用不同形式和不同性能的設備而形成幾種不同的制作方式，下面對3種主要的制作方式進行簡單介紹。

2.1 單機制作

采用簡易調直機和彎曲機是目前國內普遍采用的傳統加工方式，調直機多為壓輪旋轉筒式調直切斷機（圖1），可加工鋼筋直徑為6～10mm，最大生產速度45m/m in。該設備的鋼筋矯直精度較低，長度精度一般在±5mm，由于設備價格低廉，產品的穩定性一般，比較適合于加工量較小的工程。

彎曲機（圖2）可彎曲直徑6～32mm的鋼筋，一般需要在設備旁搭建簡易的上料平臺。加工箍筋時通常需要2～3人協作完成；加工墻、板筋時，多使用2臺彎曲機并在中間搭建一個共用上料平臺，一般需要2人協作完成。這種制作模式整體生產效率低，制品精度較差，尤其是鋼筋的彎曲加工，其每個邊長和角度均通過人工調整和定位，制品的質量穩定性受操作者操作技能的影響較大。

2.2 自動化調直、彎曲設備制作

近幾年來，采用生產效率高、性能穩定的自動化調直和彎曲設備加工箍筋和墻、板筋等鋼筋制品的方法已在國內各大建筑工程和鋼筋加工中心快速推廣。數控調直切斷機（圖3），矯直鋼筋直徑一般為5～12mm，最大速度可達150m/m in，長度精度為±3mm。此類設備通常有批量下單、計數等功能，有些設備還具有二維碼錄入、遠程控制等功能，盡可能地提高了生產效率，減少了人工操作造成的失誤。彎曲生產線中使用最多的是立式兩機彎曲頭生產線（圖4），其次是立式五機頭彎曲生產線和臥式兩機頭生產線。這些生產線與彎曲單機相比最大的優勢是鋼筋一次定位即可完成鋼筋制品的加工，設備可根據制品參數自動移動、定位并彎曲，直至加工完所有彎曲角。因設備的移動和彎曲都為伺服系統控制，加工精度和生產效率明顯高于彎曲單機設備。此外，待加工的鋼筋輸送為設備動力驅動，減輕了工人的勞動強度。

圖3 數控調直切斷機

2.3 調直彎曲生產線制作

調直彎曲設備是指同時具有調直和彎曲兩種功能的加工設備，可實現對盤條鋼筋的矯直、彎曲和切斷功能，即實現了由原材直接到成品（所需鋼筋制品）的一次性加工，省卻了半成品的場地占用和調運協作等工序，大大降低了鋼筋制品的制作成本并簡化了管理程序。調直彎曲設備主要包括彎箍機，墻、板筋生產線和盤筋加工中心等設備。

彎箍機（圖5）是將盤條鋼筋進行矯直、彎曲、再切斷的專業箍筋加工設備，矯直速度一般在80～110m/m in，最大彎曲速度在1 200°/s左右。因矯直和彎曲為依次進行，其加工速度一般在60m/m in。除了墻、板筋和邊長1.5m以上的箍筋外，工程中用到的箍筋均可通過該設備加工，近2年來在國內各大工程中得到了迅速推廣。墻、板筋因其長邊尺寸較大，目前普遍采用先通過調直機將所需鋼筋矯直，再轉運到傳統的彎曲單機上，通過人工上料和定位的方式進行加工。這種制作方式因場地和人員投入大、生產效率低、制品質量難以控制而成為鋼筋加工的一個瓶頸。

由廊坊凱博建設機械科技有限公司開發的墻、板筋生產線（圖6），是可將盤條鋼筋經過調直切斷、定位和彎曲后加工成墻、板筋的自動化生產線，也可作為調直機使用，最大調直速度可達120m/m in。因該生產線的調直和彎曲是協同進行的，所以其加工速度可達到100m/m in，目前在國內一些鋼筋加工中心中得到應用。盤條鋼筋加工中心是在彎箍機的基礎上發展而來的設備（圖7），可實現墻、板筋和邊長1.5m以內箍筋的自動化加工，多為歐洲開發出的生產線，鋼筋的矯直、定位和彎曲等工序為依次進行，加工箍筋最大速度與彎箍機速度相同，一般在60m/m in；加工墻、板筋最大速度為40 m/m in。由于其造價高昂，一般多用于歐洲發達國家的加工中心內。

圖6 墻、板筋生產線

3 結 語

在我國倡導節能降耗和綠色施工的大背景下，鋼筋成型加工行業也得到了快速發展。鋼筋調直切斷和彎曲作為鋼筋成型最基本和主要的加工工序，其加工設備由功能單一、性能普通的單機逐步發展為功能集成、性能穩定、自動化程度較高的生產線。我國鋼筋制品的加工正向制品集中加工和配送的工廠化模式發展，在考慮制品精度、生產成本和加工現場管理等因素下，功能集成、模塊化的自動化鋼筋加工設備成為大型施工現場和鋼筋加工配送中心的首選設備。 O