導線之間，元件管腳之間及它們與底板之間的絕緣程

度。尤其要防止水濺到電氣元件或接點處，以免引起短路或元件損壞故障。

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3

、

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經常檢查輸入及輸出端子的牢固程度，如發現松動，及時緊固好。

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4

、

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經常檢查電磁接觸器點的燒損情況，燒損嚴重的要及時更換。

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5

、

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經常檢查光電開關，

因為這種光電開關是帶反射板的當光電開關與反射板之間的位置由

于受到外力作用而變化時，

就會造成設備動

導線之間，元件管腳之間及它們與底板之間的絕緣程

度。尤其要防止水濺到電氣元件或接點處，以免引起短路或元件損壞故障。

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經常檢查輸入及輸出端子的牢固程度，如發現松動，及時緊固好。

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經常檢查電磁接觸器點的燒損情況，燒損嚴重的要及時更換。

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經常檢查光電開關，

因為這種光電開關是帶反射板的當光電開關與反射板之間的位置由

于受到外力作用而變化時，

就會造成設備動

鋼筋作為一種特殊的建筑材料在鋼筋砼結構、預應力鋼筋砼結構中廣泛采用。2010年我國鋼產量超過6億噸，全國每年用于砼結構的鋼筋總量超過9000萬噸，其中高速公路用鋼筋量超過650萬噸，高速公路建設已成為用鋼大戶。

目前國內高速公路建設的鋼筋加工工藝方法還較為落后，設備和手段普遍陳舊，主要以人工手動操作為主，自動化水平不高，生產效率低下，耗時，制件的質量差，且勞動強度大，成本偏高。采用數控彎箍機將大大提高勞動生產率，相應的占地面積、人工費用、能源消耗都將大幅度降低。同時由于采用人機親和度高的數控技術，使得操作者的勞動強度大為減輕。

一、數控鋼筋彎箍機的特點

1、可加工鋼筋的種類多，直徑從6mm到16mm不等，因此應用范圍較廣。

2、具有很高的精度，鋼筋加工長度公差控制在+/一1毫米之內，同時加工角度的誤差也不超過+/一1度。這種加工精度大大超過了手工操作。

3、工作的范圍大。鋼筋進給之前，不論是規則擺放(如圓盤)還是不規則擺放，均能順利進給并校直。

4、能加工熱軋和冷拉鋼筋，不論它是否是圓盤的形式。

5、確保鋼筋的有效利用率。由于它采用計算機控制，進給多少就加工多少，使鋼筋得到了最大限度的利用。

6、進給部分采用伺服電機控制，能在一分鐘之內更換不同直徑的鋼筋，很大程度上減少了更換鋼筋所消耗的時間。

7、利用計算機對鋼筋加工過程進行控制。改變鋼筋加工的形狀，只需在控制屏上選擇所需加工類型。需增加或刪除某種加工形狀，對軟件進行修改即可完成。

8、除了上述的幾個優點之外，它還具有一個顯著的特點，就是成本較低，與國外同類產品比較，價格僅為它們的四分之一，有利于產品的推廣與銷售。

二、數控鋼筋彎箍機的組成部分

傳統的鋼筋加工分為三個部分，首先利用機械對鋼筋進行校直，然后扭成所需的形狀，最后用鋒利的切頭將其切斷。數控鋼筋彎箍機過程與傳統的方法很相似，它是由四個部分組成的:第一是鋼筋的進給部；二是校直部分，前兩部分由一組伺服電機系統驅動，第三是扭頭及切斷部分由另一組伺服電機系統驅動。最后是計算機控制部分，采用工業控制控制。這四個部分組成了一個有機整體，是高度機電一體化的產品。

三、數控鋼筋彎箍機加工原理

1、動力部分

由于鋼筋加工需要很大的作用力，根據數控鋼筋彎箍機的高頻率，作時間長的特點，該機構由1個氣缸、一套伺服電機裝置，2個主動輪和2個被動輪組成，其主要作用是提供鋼筋的送進功能并控制鋼筋的送進量，達到定尺效果。

2、機械部分

數控鋼筋彎箍機的機械部分分為三個部分。首先是鋼筋的水平校直部分，這部分的主要功能是使彎曲的鋼筋在一組主從動輪之間穿過，利用主從動輪之間的相互壓力使鋼筋在水平方向得以校直;其次是鋼筋的垂直校直部分，其方法與水平校直相同；最后進行鋼筋成型及切斷部分的設計，這部分的主要功能是將鋼筋加工成型及切斷。鋼筋由兩組主從動輪引入加工機，經過水平校直、垂直校直后，在扭頭部分加工成型。兩組主動輪之間由鏈輪連接，計量輪與光電編碼器相連將鋼筋進給的位移信息反饋給控制系統，同時扭頭與角度傳感器連接將扭轉角度信息反饋給控制系統。

2.1鋼筋進給部分

鋼筋通常由圓盤的形式存放。在數控鋼筋彎箍機中，鋼筋的進給和校直是同時完成的。兩組動輪將鋼筋由外部帶入并同時進行水平校直。其中第二組動輪由伺服電動機經過中間傳動機構直接帶動，第一組動輪與第二組動輪之間由鏈輪進行連接，第二組動輪轉動時同時用鏈輪帶動第一組輪轉動，這樣就可以實現將鋼筋進給的任務。?

2.2扭頭與切斷部分

扭頭是鋼筋加工的關鍵部分，鋼筋最終加工成型是由扭頭部分完成的。鋼筋彎曲的扭頭是裝在一個可活動盤上的，這個盤由兩部分組成:一部分是處在盤一端的扭爪，鋼筋的加工成型是通過扭爪對鋼筋施加作用力來完成的。另一部分是軸心部分，扭爪在運動時是圍繞軸心進行的。通過圖所示的需加工的鋼筋形狀對扭頭的運動進行說明。

如圖所示， (a)為設計加工鋼筋制品。這種加工形狀在鋼筋加工中屬于比較復雜的，因為它涉及到扭頭的反轉問題。如圖 (b)，通過扭爪與鋼筋的相互作用力將鋼筋扭為圖中的形狀。為了將鋼筋加工為圖(a)的形狀，扭爪必須轉到鋼筋的下方對鋼筋進行彎曲，這個過程是通過可活動盤的運動來實現的。具體的過程是:a、活動盤朝垂直紙面向里移動，這主要是為了防止活動盤作上下運動時與鋼筋發生接觸。b、活動盤向上運動直至整個活動盤處于鋼筋的上方。c、活動盤朝垂直紙面向外移動，這個過程是第1步的逆過程。d、活動盤轉動，此時軸心處于鋼筋的上方，而扭爪在鋼筋的下方。完成上述四個步驟后，就可以進行鋼筋向上彎曲的加工，鋼筋就被彎曲為圖 (c)中的形狀。最后采用同樣的方法將扭爪恢復圖(b)中的位置，再完成一次圖(b)中的加工就可以得到如圖(a)鋼筋制品。在整個加工過程中，扭爪始終圍繞軸心運動。

切斷刀頭位于扭頭部分之前。當一個產品加工結束時，工控機發出信號使電液閥開啟以驅動刀頭運動切斷鋼筋。

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3、控制部分

數控鋼筋彎箍機采用兩組伺服系統，一組用來控制鋼筋的校直和進給，另一組用來控制扭頭的運動。伺服系統中伺服驅動器采用工業控制機對伺服驅動器進行控制。采用C語言及VISUALBASIC進行程序設計，依據伺服驅動器的數模轉化關系進行程序設計，控制部分的重點是如何實現對鋼筋進給位移及鋼筋彎曲角度的控制。控制系統需要完成兩方面的控制，首先控制鋼筋的進給長度使其達到加工要求，這部分通過旋轉編碼器反饋的位移信息由一組閉環控制完成；其次對扭頭的加工角度進行控制，一次扭轉就達到加工設計角度是有困難的，因此由角度傳感器傳送的角度信息利用另一組閉環控制系統完成對角度的控制。

3.1處理器系統介紹

伺服控制器硬件結構將影響智能控制信息處理方案的合理性，在多環路控制結構中，信息處理方案受到各個處理器之間的數據交換，信號采集等硬件條件的限制。對于采用位置，速度和電流多環路形式的位置伺服系統，其位置環一般建立在速度環的基礎上，因此，各種處理器硬件結構的影響主要體現在對速度環和電流環的動態信息采集與處理方面。

數控鋼筋彎箍機的信息處理結構采取多處理器并行信息處理結構。完全并行結構的伺服控制器系統，采用多個CPU完成控制算法，控制指令由各個CPU的共同作用完成。從信息處理的角度，硬件與軟件融為一體。?

3.2伺服控制器軟件設計

數控鋼筋彎箍機系統工作時伺服系統主要有自動和點動(Jog)兩種工作方式。自動工作運行時，數控主機將運動指令不斷發送給伺服控制器。伺服控制器中的單片機則對收到的指令作進一步的運算，生成兩組電機的位置指令周期，然后按此周期向伺服驅動裝置發出指令脈沖。在本項目所設計的系統中，采用了兩組伺服電機，因此系統在實際工作時，數控主機要將不同的運動指令發送給兩個單片機。由于交流伺服系統裝置中含有電子齒輪，以交流伺服系統為對象的系統軟件設計可不考慮機械轉動鏈和數控指令脈沖當量的匹配問題，算法流程如圖：?

3.3鋼筋進給長度的閉環控制

下圖為數控鋼筋彎箍機鋼筋進給部分的簡圖。從圖中可以看出，采用組主從動輪將鋼筋帶入校直部分。其中第二組由三相交流永磁同步電動機直接帶動。第一組主從動輪與第二組主從動輪之間由鏈輪進行連接，第二組的主動輪轉動的同時帶動第一組的主動輪轉動，這樣就可以將鋼筋由外界送入進行校直。第一組輪為計量輪，它的作用是測量鋼筋進給的長度。計量輪測量的結果由光電編碼器處理后形成計算機可處理的脈沖信號，將信息反饋給伺服控制器中的單片機，伺服驅動器帶動電動機運轉，于是電動機使主從動輪再次運轉以使鋼筋進給并最終消除差值。

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3.4鋼筋彎曲角度的閉環控制

鋼筋的彎曲由另一組伺服系統控制，由于鋼筋加工時一往往需要經過多次彎曲才能達到設計角度，因此適時檢測彎曲角度是非常重要的。測量鋼筋的彎曲角度采用的是電位式角度傳感器，這種傳感器輸出的電壓經過處理后形成計算機可處理的信號。鋼筋彎曲角度的閉環控制與進給長度的閉環控制在控制原理和流程上是相似的。鋼筋經過水平和垂直校直后進入鋼筋的扭頭部分，工控機發出信號后鋼筋的彎曲加工過程開始:

a、伺服控制器接到信號后驅動伺服電動機啟動。

b、扭頭圓盤開始轉動并帶動圓盤上的扭爪作圓周運動，扭爪將鋼筋彎曲成一定的角度。

c、角度傳感器測量鋼筋彎曲的角度，并把測量結果送入伺服控制器的單片機內，測量結果與設計加工角度比較后得出差值，根據差值伺服控制器驅動電動機轉動使圓盤再次轉動。鋼筋彎曲加工過程中控制系統不斷進行上述步驟的工作直至加工角度與設計角度在一定的誤差范圍內。

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四、加工成本核算
????工地現場加工鋼筋的成本，最大、也是最清楚的一項，就是付給包工隊的勞務費，根據加工的類型或工程的特點不同，一般每噸從90元到180元不等。鋼筋加工損耗實際比例一般從5%到10%不等，也有極個別更多的或更少的，大部分工地都會超過5%，一般每噸的損耗成本從60元到110元不等。生產和生活用電費和水費，合計每噸從6元到10元不等。另外還有檢測費等。這些直接變動成本加起來，每噸一般約從150元到230元不等。再加上機械租賃費、場地硬化費、加工設施臨建費用、生活設施費用、管理費用和其它各種費用等項間接固定成本，平攤到每噸里的總成本大約從180元到260元不等。鋼筋彎箍機加工與傳統現場加工成本對比如下表：

鋼筋彎箍機加工與傳統現場加工成本對比表

??五、結束語

應用數控鋼筋彎箍機集中加工鋼筋最深刻的體會是：加快施工進度，供貨時間有保證；鋼材損耗明顯降低；大大簡化工地管理；徹底解決了工地現場加工場地緊張、電力供應不足等難題。

????隨著我國高速公路建設的蓬勃發展，人們對鋼筋加工工業化的要求和機械化水平的要求將會越來越高，對于具有降耗增效、綠色環保、節能安全的高速公路鋼筋專業化集中加工技術來講無疑會帶來新的發展機遇和無限廣闊的發展空間。