王超

摘 要：為提高鋼筋網(wǎng)片的綁扎效率及質(zhì)量等，本文在手持式自動綁扎機的技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合可編程控制器、觸摸屏、傳感器、電機等構(gòu)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(guān)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(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)”，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(zhì)量有很大幫助。而PC與傳統(tǒng)現(xiàn)澆施工的方式相比，PC結(jié)構(gòu)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(yù)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(yù)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(zhì)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(biāo)注位置時也會出現(xiàn)粗大誤差，同樣影響鋼筋網(wǎng)的質(zhì)量，從而影響鋼筋混凝土乃至整座建筑的質(zhì)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(zhì)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(lǐng)域科技化工業(yè)化社會必備的設(shè)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(yīng)用于大中型建筑工程服務(wù)行業(yè)的手動，半自動和全自動打捆包裝設(shè)備，且只是一些通用型的捆扎機械，很少涉足建筑專業(yè)領(lǐng)域，然而對于鋼筋網(wǎng)編制綁扎機械的研究開發(fā)和應(yīng)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(shè)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(shè)計一種機械化的鋼筋自動編制綁扎機控制系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)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(guān)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(fù)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(guān)功能模塊組合使用，可以實現(xiàn)對自動化設(shè)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(dǎo)地位，被普遍應(yīng)用。

（2）傳感器檢測技術(shù)。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(zhì)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(xué)技術(shù)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(jié)

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(zhì)量上充分保證了其質(zhì)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。

參考文獻：

[1]劉小康等.小型鋼筋捆扎機設(shè)計探討[J].重慶：重慶建筑，2016（03）.

[2]董茂艷.關(guān)于鋼筋工程中鋼筋綁扎的實施方案[J].江蘇：管理創(chuàng)新，2016（02）.

[3]丁彩云.預(yù)制焊接鋼筋網(wǎng)在水利工程中的應(yīng)用[J].新疆：技術(shù)前沿，2013（15）.

[4]張威.基于PLC的汽車轉(zhuǎn)向軸生產(chǎn)線控制系統(tǒng)設(shè)計[D].東華大學(xué)，2014（06）.

指導(dǎo)老師：劉品瀟endprint