T梁自动化设备加工钢筋与传统方式的成本对比分析

T梁自动化设备加工钢筋与传统方式的成本对比分析
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T梁自动化设备加工钢筋与传统方式的成本对比分析
阳青龙摘要：本文介绍了铁路建设中，预应力混凝土简支T梁梁体钢筋的调直、下料以及弯制作业，采用数控钢筋弯曲设备.采用该设备施工时，操作方法简单,施工安全性、产品合格率高，同时有助于梁场的文明施工，投入人工少,便于管理，可以推广使用。

关键词:数控钢筋加工设备钢筋定尺、调直、切断、弯箍一、工程概况
中铁一局集团物资工贸有限公司长子制梁场承担山西中南部铁路通道ZNTJ-11标1193孔后张法预应力混凝土简支T梁预制任务，其中32米梁1064孔；24米梁122孔；20米梁5孔；16米梁2孔.长子制梁场生产工期短，任务重,为了提高钢筋的加工效率，节约成本以及提高现场作业的机械化水平,梁场采用了全自动钢筋数控操作系统，进行钢筋的下料、弯制、调直施工。

二、数控钢筋加工技术、设备背景
数控钢筋加工技术是近几年从国外引进的一种先进的钢筋加工工艺，随着社会经济的快速发展,数控钢筋加工技术较传统的钢筋加工技术的优势越来越明显。

数控钢筋加工设备采用智能数控系统,对所需的钢筋按照预先设定好的程序进行加工。

数控钢筋加工工艺精确度高，设备流程布局合理，充分保证了设备自动完成钢筋的定尺、调直、切断、弯箍，真正的实现了快速、省人、省料、省地。

三、数控钢筋加工技术
数控立式钢筋加工中心由数控钢筋切断系统、数控钢筋弯曲系统以及数控钢筋调直系统三部分组成。

1、数控钢筋切断系统
数控钢筋切断系统由数控操作平台和切断机组成。

施工之前可预先在参数界面上设定所需钢筋直径、尺寸、数量。

设定完毕后，先加工少量的钢筋，检查下料钢筋的尺寸,并对其设定进行复核，复核无误后方可批量进行加工，施工时传送带将整根钢筋传递到卡槽里面，利用滚轮往前推进钢筋,自动喂料。

数控钢筋切断机可根据后续的施工进度，对切割好的钢筋进行自动堆码存放.需要立即弯制的钢筋，可通过传送带送至弯曲机材料缓存区等待弯制。

数控钢筋切断机具有以下优点：①多档板设计,定位速度极快,效率高;②斜刀口设计,提高剪切能力；③凹槽式刀片设计，防止钢筋剪切时侧移；④双向出料设计,成品堆放量增加一倍;⑤多达6级喂料站，并设有安全监测通道；⑥原料输送辊道，弯频控制，控制精确；
⑦可以对钢筋进行高质量剪切、输送、存储及加工，并将各加工工序形成电脑控制的自动加工流水线.
数控钢筋切断机操作系统
数控钢筋切断机喂料系统
数控钢筋切断机码料系统
普通的钢筋切断机，只有切割刀片,没有计量功能，下料尺寸需人工在其前方的型钢里面来手工标定、固定挡板。

普通的钢筋切断机施工时,需等到钢筋顶到前边的挡板时才切断
钢筋。

由于撞击会造成挡板的松动,造成后面切割的钢筋尺寸偏大，造成浪费；且每一种规格尺寸的钢筋下料之前,需重新对尺寸界线进行标定，需人工一直喂料、堆码存放，工人劳动量较大。

普通钢筋切断机
钢筋下料尺寸挡板
数控钢筋切断机可精确生产各种所需钢筋的下料任务,避免普通的钢筋切断机下料时造成的尺寸偏大或偏小问题，同时只需1个操作工人在操作平台即可完成施工，不需操作工人在每种规格钢筋下料之前来回标定，同时不用人工在切割机后面喂料、堆码存放.
2、数控钢筋弯曲系统
施工前将所要生产的半成品按照设计图纸要求,在参数界面对其所需钢筋直径、长度、弯制形状、数量进行设定。

施工前需要试弯，首先弯制少量的半成品，检查其各部位尺寸是否合格,如有偏差，需对参数进行修订，保证弯制品的质量,调试合格后批量加工。

可按照设定对所有产品进行一一加工，避免人工加工时产品种类的缺失或缺少的问题。

数控钢筋弯曲设备示意图
数控钢筋弯曲机具有以下优点:①中心柔性钢筋锁紧机构设计,确保弯曲精度；②弯曲面板采用热处理，耐磨,延长使用寿命；③弯曲主轴由伺服控制，弯曲精度极高；④移动式弯曲主机，弯曲长度自由定尺;⑤高强度移动轨道设计，经久耐用；⑥弯曲主机定位夹紧机构设计，提高弯曲精度；⑦伸缩式弯曲轴实现了钢筋的双向弯曲;⑧高强度自动上料架，承载原材料最大；⑨一次性可弯曲多根钢筋，效率高;⑩最大图形数据库可预置数百种图形,一体化设计，一个循环可弯曲多个角度。

操作页面主菜单
操作页面（1）操作页面（2)
操作页面（3）操作页面（4)
操作页面（5）操作页面(6）
数控钢筋弯曲机操作界面
数控钢筋弯曲机自动喂料系统
数控钢筋弯曲机在加工之前,根据所需钢筋形状、尺寸，在工作平台上标定好各部位尺寸。

加工时，同样需对前边加工的钢筋尺寸进行检查、调试,调试合格后再生产。

而且每加工一种钢筋之前，都需要标定尺寸，根据钢筋直径、弯心选定不同的弯曲轴。

普通钢筋弯曲机
普通钢筋弯曲机
数控钢筋弯曲机与普通的钢筋弯曲机都需要在施工前设定与标定,检查调试,数控钢筋弯曲机在调试合格后可批量加工生产;生产下一种规格钢筋时,只需在操作界面完成,不许再操作平台标定，操作灵活,避免标定错误导致生产的不合格产品。

普通的钢筋弯曲机在生产下一种规格时，需要重新对各部位尺寸进行标定，一般情况下一种钢筋弯曲机只对一种规格型号的钢筋进行加工，批量生产时需多台机器同时进行，浪费资源。

3、数控钢筋调直系统
数控钢筋调直系统可自动完成钢筋定尺、调直、切断、弯箍，实现快速、省人、省料、省地.
数控钢筋调直机在施工前，同样需要设定参数。

数控钢筋调直机
在调试合格后，只需1个人即可完成钢筋的调直加工，生产效率高，可同时调直两根钢筋，节约资源。

数控钢筋调直机具有以下优点:①一体化自动送进机构,确保精度高；②具有内存近五百种图形储存能力的强大数据库；③同步带传送方式，高精度，维护成本极低；④自动控制放线架机构，防止乱线；
⑤气源一体化减震设计，工作平稳，运输方便；⑥双线弯箍送入系统，可大大降低劳动强度;⑦带有机械直径记忆功能的快速调整机构；⑧智能化故障识别报警系统，便于维修；⑨自动门设计，内部维修安全方便。

数控钢筋调直设备设定界面
普通的钢筋调直机只能完成钢筋的调直工作,每调直一种钢筋，需按照需求对每一种钢筋的长度进行标定，偏差较大，且一次只能通
过一根钢筋.另外钢筋弯制时还需在钢筋弯制机上标定，需要多投入人工和机械。

四、技术效益
数控立式钢筋加工中心是钢筋加工的重要设备之一,经过长子制梁场实践论证,该设备具有效率高、经济、产品合格率高，可同时加工多种规格尺寸的钢筋、操作简单、人员投入少、节约资源等优点,使用于各种钢筋加工作业.
五、经济效益
（1)、设备投入
数控立式钢筋加工设备投入约45万。

普通钢筋切割机需投入约9700元，钢筋弯曲机每台需投入约7900元，每个梁场一般需10台钢筋弯曲机,约需9万的投入.从设备的投入方面，数控立式钢筋加工设备的投入大。

（2）、原材损耗
数控立式钢筋加工设备由电脑控制，钢筋下料尺寸、弯制形状准确，原材料损耗小。

普通钢筋切割机和弯曲机的下料尺寸、弯制形状偏差大，原材料损耗大。

（3）、人员投入
数控立式钢筋加工设备包括钢筋的下料、弯制和调直，一个作业班组需要5个工人进行操作.工作人员在安全区域的操作控制,操作人员的劳动量最小；同时数控立式钢筋加工设备效率高、产品合格率高。

普通的钢筋下料、弯制和调直，一个作业班组一般至少需要12人工人进行操作。

按每天节约7个劳动力计算，仅人工费一项施工完1993孔梁，15个月时间的工期至少节约人工费100*7*450=31。

5万元。

（4）施工工效
数控立式钢筋加工设备施工时，钢筋的上料和成型钢筋卸料为自动型，大大简化了机器操作人员的工作，将操作人员从各种计算工作中解放出来.数控立式钢筋加工设备加工速度快，可按照预先设定好的参数加工出所需规格型号的半成品，且产品合格率高。

普通钢筋加工设备加工度慢，由于工人的操作习惯和标示的误差，加工出的一种半成品，存在几种偏差,且不品格率大。

（5）操作安全性、转场难易度、维修难易程度
数控立式钢筋加工设备工作时安全性高，设备转场简单。

设备维修简单,维修频率低。

普通钢筋加工设备工作时，安全性低；设备数量多,转场难度大。

设备维修简单，维修频率高。

（6）、文明施工
数控立式钢筋加工设备原材料的存放、加工地方比较集中，占地面积小,施工时环境污染较小，有助于梁场文明施工。

普通钢筋加工设备距离原材料的存放地较远，较分散,占地面积大，施工时环境污染大.普通钢筋加工设备施工时，多台机器同时使用,能源消耗量大，环境污染大,不利于梁场文明工地建设。

六、结束语
长子制梁场采用数控立式钢筋加工设备，操作简便，充分发挥资源的最大经济效益、通过技术推动成本控制，加快了工程施工进度。

避免了以往钢筋加工车间占地面积大、机械设备多、加工车间乱等问题,不但能提高公司在铁路市场的科技实力和综合竞争力,而且可以进一步促进我公司经营开发的发展，带来更好的经济效益和社会效益。

参考文献
⑴ 2011年度优秀论文及成果汇编.中铁一局集团物资工贸有限公司。