Полностью автоматическая станция сварки стальных каркасов представляет собой интегрированное интеллектуальное оборудование, которое объединяет весь процесс «обработка сырья – точная сварка – интеллектуальное обнаружение – выпуск готовой продукции».Он специально разработан для таких инфраструктурных проектов, как фундаменты мостов, скоростные автомагистрали, туннели метро и строительство зданий.Он может осуществлять автоматизированную эксплуатацию стальных клеток диаметром Φ800–2500 мм от предварительной обработки стального прутка до формовки и сварки.По сравнению с традиционным децентрализованным режимом обработки рабочая станция органично объединяет несколько процессов, таких как распиловка, нарезание резьбы, полировка, сварка и передача, за счет модульной интегрированной конструкции и управления и контроля с помощью системы числового программного управления ПЛК.Он полностью решает такие проблемы отрасли, как низкая эффективность, нестабильное качество и большой расход расходных материалов при ручной сварке.Являясь основным оборудованием, отвечающим политике преобразования инфраструктуры в целях индустриализации, он широко применялся в таких ключевых проектах, как 12-е бюро Китайских железных дорог и скоростная автомагистраль Ляньюньган-Сучжоу.
![Рабочая станция по изготовлению клеток]( "Рабочая станция по изготовлению клеток")
Основные модули конфигурации
Рабочая станция построена по принципу «пять основных модулей + интеллектуальная система управления», и каждый модуль работает синергетически, обеспечивая автоматизацию всего процесса. Ключевые преимущества конфигурации:
-
Модуль автоматической подачи и предварительной обработки: оснащен бункером для сырья вибрационного типа и ступенчатым механизмом подачи, может автоматически распределять, сортировать и подавать основную арматуру диаметром Φ18–32 мм; интегрированный с узлом распиловки, нарезки резьбы и полировки, он выполняет распиловку фиксированной длины (погрешность ≤ ±1 мм), зачистку ребер и нарезку резьбы (полнота профиля резьбы ≥ 99,5%), а также полировку торцов за одну подачу, обеспечивая высокоточные исходные материалы для последующей сварки.
-
Интеллектуальный модуль переноса и позиционирования: использует магнитную всасывающую платформу переноса, которая поддерживает одновременный захват и точную подачу 3 основных арматур с точностью позиционирования ±3 мм; оснащен гидравлическим механизмом регулировки опорного кольца, может программно адаптироваться к диапазону внутренних диаметров 1700–2000 мм, а спецификации можно переключать без замены формы.
-
Многорежимный сварочный модуль: основная конфигурация включает 6 шестиосевых сварочных манипуляторов и систему сварки в среде защитного газа CO₂, поддерживающую несколько режимов сварки, таких как полная сварка и сварка встык, со временем сварки одной точки всего 1 секунду; сварка основных арматурных элементов и хомутов выполняется одновременно, а время сварки одной секции 12-метровой стальной клетки составляет всего 40 минут (20 минут для основных арматурных элементов + 20 минут для хомутов).
-
Модуль обнаружения и обратной связи в реальном времени: встроенная система визуального контроля качества сварки и датчик размера стального стержня, которые в реальном времени отслеживают ключевые показатели, такие как заполнение сварной точки и расстояние между основными арматурными элементами, а также автоматически отключаются и подают сигнал тревоги в случае возникновения отклонений; вспомогательная функция отслеживания данных может регистрировать параметры сварки и отчеты о проверке каждой секции стальной клетки.
-
Центральная система управления с числовым программным управлением: 7-дюймовый сенсорный экран высокой четкости оснащен ПЛК промышленного класса со встроенными более чем 20 наборами стандартизированных шаблонов параметров обработки, поддерживающими управляемый ввод параметров (необходимо задать только ключевые значения, такие как диаметр каркаса и количество основных арматурных стержней); иерархическая структура полномочий разделяет полномочия эксплуатации и управления, чтобы избежать неправильного изменения параметров.
Основные преимущества производительности
1. Высокая эффективность и экономия труда, удвоение производственной мощности и снижение затрат
Традиционная ручная сварка 12-метровой стальной клетки требует 6 человек, работающих в течение 2 часов, а недостающая скорость сварки составляет 15%. Для обеспечения непрерывного производства на этой рабочей станции достаточно одного оператора, при этом производительность составляет 10-12 секций в одну смену и максимум 20 секций в день (при двухсменной работе), что означает повышение эффективности более чем на 100%. Данные о применении в проекте скоростной автомагистрали Ляньюньган-Сучжоу показывают, что после ввода в эксплуатацию рабочей станции стоимость рабочей силы снизилась на 60%, а годовая экономия затрат на одну секцию превысила 120 000 юаней; коэффициент использования материала увеличился на 1,5%, а крупномасштабные проекты ежегодно экономят более 10 тонн стальных расходных материалов.
2. Точность и стабильность, гарантированное качество и отсутствие необходимости в доработке
Благодаря двойному контролю системы числового программного управления и механического позиционирования, погрешность шага основной арматуры контролируется в пределах ±2 мм, точность шага хомута составляет ±5 мм, а погрешность диаметра каркаса составляет ≤±3 мм, что намного выше стандарта Кодекса по сварке стальных стержней; сварка шестикоординатным манипулятором обеспечивает равномерные и полные сварные швы, а уровень аттестации сварки увеличивается с 85% ручной сварки до 99,8%, при этом внутренние дефекты не обнаруживаются ультразвуковой дефектоскопией. В проекте 12-го бюро Китайских железных дорог уровень аттестации выборочной проверки со стороны надзорного органа достигает 100%, а эффективность стыковки и подъема на месте увеличивается на 30%.
3. Гибкая адаптация, быстрое переключение между несколькими сценариями
Стандартная модель поддерживает обработку каркасов диаметром 800–2500 мм и длиной ≤13,5 м. Диаметр основной арматуры варьируется от 18 до 40 мм, а диаметр хомутов – от 8 до 16 мм. Система позволяет гибко переключаться между одинарным/двойным основным армированием и конструкциями с одинарным/двойным хомутами. Настройка параметров и адаптация механизма занимает всего 2 часа без замены сердечника, что позволяет адаптировать конструкцию к индивидуальным требованиям различных вариантов, таких как свайные фундаменты мостов и туннели метрополитена.
4. Безопасность и энергосбережение, удобство эксплуатации и обслуживания, длительный срок службы
Полностью закрытая сварочная кабина и конструкция с разделением человек-машина, кнопка аварийной остановки, инфракрасная защита и система очистки масляных паров полностью исключают риск возникновения сварочных искр и вредных газов. Энергосберегающая система мощностью 85 кВт снижает потребление энергии на 28% по сравнению с традиционным децентрализованным оборудованием. Для ежедневного обслуживания требуется только регулярная проверка давления масла (10 МПа) и давления воздушного насоса (0,8–0,9 МПа). Срок службы оборудования составляет 8–10 лет, а коэффициент использования составляет ≥95%.
Анализ рабочего процесса
Подача сырья: основное арматурное и арматурное сырье автоматически сортируется через бункер вибрационного типа, а подающий механизм сортирует их в соответствии с заданными спецификациями и отправляет на блок предварительной обработки;
Прецизионная предварительная обработка: пильный модуль отрезает основную арматуру до фиксированной длины (погрешность ≤ ±1 мм) и одновременно выполняет нарезку резьбы и полировку торцов, чтобы гарантировать чистоту и отсутствие заусенцев на поверхности сварки;
Формование каркаса: магнитная всасывающая транспортная платформа точно отправляет основную арматуру на сварочную станцию, гидравлическое опорное кольцо фиксирует диаметр каркаса, а манипулятор захватывает основную арматуру для завершения позиционирования по окружности;
Синхронная сварка: 6 сварочных манипуляторов равномерно распределены по окружности каркаса для одновременной сварки основных арматур и арматурных колец; механизм скоб синхронно перемещает скобы и завершает сварку спиральной намотки, при этом качество сварной точки контролируется в режиме реального времени;
Вывод готовой продукции: после сварки выполняется автоматическое воздушное охлаждение, модуль обнаружения повторно проверяет размер и качество сварки, годные готовые изделия перемещаются в зону подъема, а негодные изделия активируют сигнализацию и регистрируют место дефекта.
Основные технические параметры
| Параметр Элемент |
Индекс стандартной модели GHZ25-12 |
|---|
| Диапазон диаметров обрабатываемой клетки |
Φ800-2500 мм |
| Диапазон длины технологической клетки |
≤13,5 м |
| Диаметр/количество основной арматуры |
Φ18–32 мм; 8–24 шт. (на заказ) |
| Диаметр/Расстояние между хомутами |
Φ8-14 мм; 70-300 мм (регулируется) |
| Эффективность обработки одной секции |
40 минут/раздел (длина 12 м) |
| Точность позиционирования |
Расстояние между основными арматурными элементами ±2 мм; Расстояние между хомутами ±5 мм |
| Общая мощность |
85 кВт |
| Габаритные размеры (Длина×Ш×Высота) |
18м×6м×3,8м |
Сценарии применения
Мостовая инфраструктура: обработка стальных каркасов свайных фундаментов для скоростных автомагистралей и железнодорожных мостов, адаптация к потребностям каркасов большого диаметра (Φ2000-2500 мм) и бесшовное соединение с оборудованием для строительства свайных фундаментов;
Коммунальное строительство: обработка стальных каркасов для станций метрополитена и туннелей городских коммуникаций, стандартизированный выпуск продукции обеспечивает единообразие конструкции различных секций и позволяет изготавливать каркасы специальной формы по индивидуальному заказу;
Строительство зданий: обработка стальных каркасов фундаментов для коммерческого и компенсационного жилья, массовое производство увеличивает гарантийный срок строительства и снижает потребность в земельных участках для обработки на месте;
Завод сборных компонентов: крупномасштабное производство стальных каркасов для сборных свай, трубчатых свай и других компонентов, сотрудничество с производственными линиями сборных конструкций для повышения стабильности качества компонентов.
