室內(nèi)墻單層鋼筋網(wǎng)編織綁扎機控制系統(tǒng)設計

王超

摘 要：為提高鋼筋網(wǎng)片的綁扎效率及質量等，本文在手持式自動綁扎機的技術基礎上，結合可編程控制器、觸摸屏、傳感器、電機等構建了一套自動編制綁扎控制系統(tǒng)。經(jīng)試驗表明，本系統(tǒng)控制下的綁扎鋼筋網(wǎng)片效率能提高20%，成本降低10%左右。而且本裝置只需要1-2人就可以完成綁扎工作，操作簡單安全，絕大程度上提高工作效率降低企業(yè)成本。

關鍵詞：鋼筋網(wǎng)成型機；自動控制；PLC；機械手

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.040

1 引言

鋼筋網(wǎng)編制綁扎機是數(shù)控PC生產(chǎn)線的主要組成部分，PC即“預制裝配式混凝土結構”，能大大提高生產(chǎn)效率有效節(jié)約能源，發(fā)展綠色環(huán)保建筑，最重要的是對提高和保證建筑工程質量有很大幫助。而PC與傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工的方式相比，PC結構更有利于綠色施工，更加符合綠色施工的節(jié)地、節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水和環(huán)境保護等要求，能有效降低對環(huán)境負面影響，遵循可持續(xù)發(fā)展的原則。預制的單層鋼筋網(wǎng)片是在工廠生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，它不僅能夠有效提高工程的施工進度，而且可以減少現(xiàn)場作業(yè)量，減少工人勞動量，減少成本。本文所采用的是在PLC控制下的全自動綁扎控制系統(tǒng)，效率高。

2 傳統(tǒng)方式

在我國，大部分鋼筋綁扎工藝還是傳統(tǒng)的人工綁扎。然而人工綁扎方式存在很多不足。

（1）傳統(tǒng)的人工綁扎方式不僅浪費大量時間，而且大大增加工人勞動強度，工人積極性不高，影響工作進度，延誤工期的進度，推費用，推遲工程進度的預期，增加工程之中不必要的高強度的作業(yè)也會對工人身體造成一定損害。

（2）人工在綁扎時，扎絲纏繞的方向、圈數(shù)、松緊度等都不相同，綁扎好的鋼筋網(wǎng)片整體存在不同的程度缺陷，影響鋼筋網(wǎng)的質量。

（3）在鋼筋下料時也有差別，人工做不到根根長度相等，在標注位置時也會出現(xiàn)粗大誤差，同樣影響鋼筋網(wǎng)的質量，從而影響鋼筋混凝土乃至整座建筑的質量。同時鋼筋下料需要專人完成操作，對于此項工作的成本較高，效率并不高。

（4）在鋼筋的放置過程中，從XY筋之間的錯位搭配，以及XY筋之間的排布人工很難做到整齊劃一，并且高效率的將XY筋居中對齊，使得鋼筋之間各個節(jié)點的焊接完全吻合，在鋼筋的剪切和彎曲過程中，在每根鋼筋的需求量上做到統(tǒng)一長度，做到原材料的節(jié)省以及對原有材料的充分利用，在對鋼筋的編制綁扎的質量也不易保證，避免造成一些不必要傷亡事故及工程后期的一些善后工作。

3 自動鋼筋網(wǎng)綁扎機的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展

鋼筋網(wǎng)編制綁扎機已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑領域科技化工業(yè)化社會必備的設備，然而我國目前所能生產(chǎn)制造的鋼筋網(wǎng)編制綁扎機多為應用于大中型建筑工程服務行業(yè)的手動，半自動和全自動打捆包裝設備，且只是一些通用型的捆扎機械，很少涉足建筑專業(yè)領域，然而對于鋼筋網(wǎng)編制綁扎機械的研究開發(fā)和應用依然比較落后，而在國外的建筑行業(yè)中已經(jīng)將鋼筋網(wǎng)編制綁扎機在基于單根鋼筋條件下的自動編制設計進而滿足各大中型建筑施工中對于鋼筋網(wǎng)片的需求，廣泛采用自動編制綁扎方式，采用自動鋼筋網(wǎng)編制綁扎機大大縮短了鋼筋網(wǎng)片編制綁扎的時間，并降低了勞動成本。此論文設計一種機械化的鋼筋自動編制綁扎機控制系統(tǒng)，具有結構簡單、工作可靠、成本低廉。

4 工作流程

將經(jīng)調(diào)驗收過得綁扎機械手、拉網(wǎng)電機、直齒圓柱齒輪組成本PLC自動控制系統(tǒng)的必要器件，安放在固定位置。啟動程序，工人將所需鋼筋放入機器上插孔中，啟動電機開關送筋電機會把放入的10根橫筋自動傳送，傳送到指定位置，位移傳感器檢測橫筋是否到位，若到位則自動下料機將1根縱筋放下到排好的橫筋網(wǎng)上，若傳感器報警，橫筋未到位則調(diào)整后進行縱筋的擺放。橫縱筋都到位后10個綁扎機械手下落進行綁扎，綁扎完成后綁扎機起，綁扎完成后，傳感器檢測綁扎是否合格，扎完成后，機械手將第2根縱筋放到排好的橫筋網(wǎng)上，按照指定網(wǎng)格間距（20×20）cm放置，重復前面敘述的放筋、綁扎過過，直至放到第30根縱筋并綁扎完成。剪切機啟動，將（1.8×5.8）m規(guī)格的鋼筋網(wǎng)片剪斷，鋼筋成品完成。

5 可行性分析

（1）PLC即可編程控制器。PLC是以順序控制為主的，而且可通過不同種類的相關功能模塊組合使用，可以實現(xiàn)對自動化設備的定時、計數(shù)等功能。從安全角度考慮而言，PLC穩(wěn)定極相對更為有效，在某種程度上來說，背看做是最為可靠地器件，在自主生產(chǎn)流程中作為主導地位，被普遍應用。

（2）傳感器檢測技術。傳感器有很多種類，按照其作用分為不同種類：測量溫度的傳感器，測量速度的，速度傳感器，測量位移的位移傳感器。各類傳感器可以完成對機械手的控制，傳感器的靈敏度為自動綁扎機綁扎提供更精確的測量、檢測，比起人工綁扎省時省力，而且質量更高。

（3）直齒圓柱齒輪的使用。運用直齒圓柱齒輪傳動對鋼筋網(wǎng)片進行傳動，這種傳動工作可靠，壽命長，傳動效率高。

（4）必要性。在現(xiàn)代告訴發(fā)展的社會，鋼筋網(wǎng)片全自動化勢在必行，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)已經(jīng)全面機械化，節(jié)省大量人力，在建筑行業(yè)的鋼筋網(wǎng)片的綁扎全自動化是必要的，我們需要培養(yǎng)更多人才，而不是搬運工具，科學技術是第一生產(chǎn)力，只有不斷發(fā)展才能進步，機械與人工相互融合，相互支持是必要的。

6 總結

本課題所探討的問題解決了解決了在鋼筋網(wǎng)片編織綁扎過程中對于原材料的浪費，節(jié)省了人力，縮短了工期，減少了在人工流程中一些不必要的安全事故，在鋼筋網(wǎng)片質量上充分保證了其質量要求，盡最大可縮小了誤差，在鋼筋的排布上做到了間距的相等，尺寸長度的相等。減少了污染，充分體現(xiàn)綠色施工。

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指導老師：劉品瀟endprint