数控带肋钢筋矫直切断技术传感系统
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数控带肋钢筋矫直切断技术
数控带肋钢筋矫直切断技术 2011年12月09日 来源： 我国80年代中期引进冷轧带肋钢筋技术并作为国家跨世纪重大技术项目推广。冷轧带肋钢筋一般为成卷供货，需调直切断后才可使用，且要求矫直后钢筋表面无划伤、无扭转、强度不受损失、切断长度准确，因此带肋钢筋调直切断机广泛应用在带肋钢筋轧制厂、预制构件厂和建筑工地。 国外生产的钢筋调直切断机已成系列、规格齐全，可以调直光面、螺纹钢筋及扁钢，调直钢筋直径范围为φ4mm－φ26mm；其传动方式有机械和液压两种；牵引速度可达90-120m/min，采用无级变速、多级变速机构及液力变矩器，调直切断不同规格、强度的钢筋，采用随动切断机构和数控技术。目前国内并没有能满足矫直性能要求的数控冷轧带肋钢筋矫直切断机，多是用调光圆钢筋调直机代替，调直后的钢筋表面有划伤、强度降低、噪声大、生产效率低(30m/min)，而从国外进口一台数控冷轧带肋钢筋矫直切断机需8万美元，一般用户难以承担，因此市场急需一种矫直质量较好、自动化程度及生产效率较高的矫直机。 我厂成功地研制开发出GTK6/12数控冷轧带肋钢筋矫直切断机，填补了国内空白，该项目已列人1999年河北省企业技术开发第二批计划。其主要技术特点是：矫直质量好，矫直后钢筋表面无划伤，强度略有提高，无任何缺陷，直线性好，自动化程度高，生产效率大大提高，噪声低。下面主要介绍我们所做的技术工作及有关今后发展情况。 GTK6/12数控带肋钢筋矫直切断机结构主要分为送料机构、调直机构、牵引机构、随动剪切机构、承料机构、电动系统及数控系统。1 矫直部分 矫直原理主要有反弯矫直、拉伸矫直、拉弯矫直及旋转矫直等。旋转矫直主要用于圆材棒料的矫直，最常见的方法是多斜辊矫直法，其矫直质量取决于辊数和辊子配置。二斜辊矫直的矫直质量取决于辊型，同时这种矫直机的矫直效果是全程性的。 但两者都是采取圆材棒料旋转前进的方式。在转毅矫直中，孔模式转毅矫直是发展最早的一种转毅矫直方法，其特点是用转毅的旋转代替圆材的旋转，达到同样的矫直目的，适合于盘料的矫直。但其本身有许多缺点：①摩擦损失大；②孔模的消耗大；③圆材表面容易损伤；④头部送料困难；⑤转动摩擦力很大，盘料尾部常随转毅转动而得不到矫直，造成损耗大；③送料受阻时，孔模将把条材磨细，甚至磨断。采用斜辊代替孔模，即斜辊式转毅矫直，会显著地克服上述缺点，同时还有送料作用，使牵引辊很少消耗功率，只起导向和夹紧作用。但同时也带来一个缺点，就是转毅直径加大了，随之动载荷增大较多，转速难以提高，矫直速度较低，生产效率不高。 目前我们采用一种更先进的方案，即滚动模式转毅法。这种矫直机的孔模装在滚动体内，并以它与圆材接触点为中心倾斜一个角度之后，则滚动模在滚动同时将沿螺旋线与圆材之间发生相对运动，不仅节约动力，而且不会产生划伤，从而达到设计要求。2 定长剪切 为了用户的使用要求，切断机构必须实现定长剪切。一般有机械式定长，即在承料架槽上放置定尺切断铁块（挡块），切断锤上的锤头随着偏心轴的转动上下往复运动，矫直后的钢筋由压辊送人承料架，当其顶撞切断挡块后传动拉杆使下刀架随之向前运动，当上刀架随下刀架进人锤头的锤击区域则实现对钢筋的定长切断；或加人暂停机构，使得切断钢筋时钢筋暂时停止运动。现在，有的切断装置采用杠杆摇摆式或凸轮飞剪式，由电磁铁、碰接开关和传动杆组成长度控制器，实现定长切断。 GTK6/12数控冷轧带肋钢筋矫直切断机在原有定尺切断方式的基础上作了重大改进，实现了自动、快捷、准确。切断锤上下往复运动，切断刀体由锤砧、锤砧限位板、直线运动滚动体、滑动刀座和气动夹具组成。滑动刀座的一端安有复位弹簧，底部通过直线运动滚动体与导轨接触，并沿矫直机构的旋转轴线方向运动，滑动刀座与气动夹具连为一体。工作时，当切断刀体在复位弹簧作用下处于等候位置时，即锤砧不在锤头的下方时锤头只是空打，不发生剪切。当经矫直的钢筋达到定长时PLC数控系统发出信号，气动夹具带动切断刀体克服复位弹簧的弹力以及刀体的惯性力和刀体与导轨的摩擦力，使得切断刀体和钢筋具有相同速度，至锤砧位于锤头下方时，使切断刀体上的动刀片与静刀片配合将钢筋切断。而后，气动夹具张开，钢筋落人承料架，切断刀体在复位弹簧的作用下滑动回复到等候位置，由此实现自动定长随动剪切。3 承料机构 承料架上一般采用滑动轨道，摩擦力比较大，改用滚动轨道后，使矫直后钢筋在承料架上向前运动时由滑动摩擦变为滚动摩擦，减小了牵引功率。这在矫直直径大、长度大于3m的冷轧带肋钢筋时效果尤为明显。4 数控系统 目前国内冷轧带肋钢筋矫直切断机采用数控技术的还很少，现有的数控技术中钢筋的定尺长度通过测长轮