Einführung in die Stabgitter-Rollenschweißmaschine

I. Geräteübersicht
Die Stahlkäfig-Rollschweißmaschine, auch als Stahlkäfig-Formmaschine oder CNC-Stahlkäfig-Rollschweißmaschine bezeichnet, ist eine zentrale automatisierte Anlage, die im modernen Brücken-, Hochgeschwindigkeitsbahn-, Autobahn-, Wasserbau- und Hochhausbau für die Herstellung zylindrischer Stahlkäfige eingesetzt wird.
Diese Anlage hat die ineffiziente traditionelle manuelle Bindetechnik oder Schweißtechnik zur Herstellung von Stahlkäfigen abgelöst. Mithilfe mechanischer Rotationswickel- und Schweißtechnologie misst sie automatisch die Länge und wickelt sowie verschweißt synchron die Längsstäbe und Bügel des Stahlkäfigs, um diesen zu formen. Sie gehört derzeit zu den technologisch ausgereiftesten und am weitesten verbreiteten Stahlverarbeitungsmaschinen im heimischen Pfahlgründungsbau.
II. Hauptaufbau der Anlage
Eine Standard-Stahlkäfig-Rollschweißmaschine besteht hauptsächlich aus folgenden wesentlichen Systemen:
Hauptantriebssystem (Drehantriebsmechanismus):
Befindet sich an einem Ende der Anlage und dreht die rotierende Formplatte mittels eines Hochdrehmoment-Reduktionsmotors. Die Formplatte ist mit mehreren Befestigungslöchern für die Hauptstäbe ausgestattet, die dafür verantwortlich sind, die Hauptstäbe in eine kreisförmige Bewegung zu versetzen und die Antriebsleistung für das Wickeln der Bügel bereitzustellen.
Mobile Stützvorrichtung (Folgevorrichtung):
Befindet sich am anderen Ende der Anlage (mobile Seite) und arbeitet synchron mit dem Hauptantriebssystem zusammen, um die Hauptbewehrung langsam in axialer Richtung zu stützen und anzutreiben. Ihre Unterseite ist üblicherweise mit linearen Führungsschienen ausgestattet, um eine gleichmäßige Bewegung sicherzustellen.
Bewehrungsstab-Wickelrahmen und Glättmechanismus:
Übernimmt das Einlegen von gewickelten Bewehrungsstäben (Bügeln). Die Anlage glättet die gewickelten Stäbe mittels des Glättgerüsts und wickelt sie automatisch in festem Abstand um die rotierenden Hauptstäbe.
Schweißsystem (automatischer Schweißroboter):
Dies ist der Kern der Anlage. Sie ist üblicherweise mit einer CO2-Gas-Schweißmaschine oder einer elektrischen Schweißmaschine ausgestattet. Die Schweißpistole ist am mechanischen Arm befestigt und führt automatisch Punktschweißungen an den Kreuzungspunkten von Bügeln und Hauptstäben durch. Der Abstand zwischen den Schweißstellen kann automatisch entsprechend dem Bügelabstand eingestellt werden, um eine feste Verbindung zu gewährleisten.
PLC-Steuerungssystem:
Sie verwendet eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) in Kombination mit einer Touchscreen-Mensch-Maschine-Schnittstelle. Der Bediener muss lediglich Parameter wie die Anzahl der Hauptstäbe, den Bügelabstand sowie den Durchmesser und die Länge des Käfigs auf dem Bildschirm eingeben; die Anlage führt dann automatisch die gesamte Verarbeitung durch.
III. Funktionsweise
Der Arbeitsprozess der Stahlkäfig-Rollenschweißmaschine ist eine zusammengesetzte Bewegung aus „Drehung + Translation“:
Füttern: Setzen Sie die vorgeschnittenen Hauptstäbe (Längsstäbe) in die entsprechenden Bohrungen der Hauptantriebsplatte und der beweglichen Platte ein und sichern sowie fixieren Sie sie pneumatisch oder hydraulisch.
Wickeln: Schweißen oder befestigen Sie das Ende der Bügel (spiralförmige Bewehrung) am ersten Hauptstab.
Formen: Starten Sie die Anlage. Die Hauptantriebsscheibe dreht alle Hauptrippen, während das Stützsystem langsam rückwärts bewegt wird.
Die Drehbewegung ermöglicht es, die Bügel gleichmäßig um den Umfang der Hauptstäbe zu wickeln.
Die Bewegung bewirkt, dass die Position der Lötstelle stetig nach vorne wandert.
Schweißen: Bei der Zuführung der Bügel schweißt der automatische Schweißroboter – gesteuert durch die SPS – (oder überspringt die festgelegten Punkte, an denen nicht geschweißt werden soll) die Schnittpunkte der Bügel mit den Hauptstäben in den vorgegebenen Abständen.
Sobald das bewegliche Ende die eingestellte Länge erreicht hat, stoppt die Anlage, die Fixiereinrichtung wird gelöst und der fertige Stahlkäfig wird von der Werkbank gehoben, um sich auf den nächsten Zyklus vorzubereiten.
IV. Kernvorteile
Im Vergleich zur traditionellen manuellen Fertigung bietet die Stahlkäfig-Roll-Schweißmaschine folgende wesentlichen Vorteile:
Die Produktionseffizienz ist äußerst hoch. Dank eines hohen Automatisierungsgrads beträgt die Bearbeitungsgeschwindigkeit das 3- bis 5-Fache der manuellen Arbeit. Die Maschine kann kontinuierlich 24 Stunden lang betrieben werden. Bei großflächigen Pfahlgründungsprojekten mit engen Zeitplänen kann dadurch die Bauzeit erheblich verkürzt werden.
2. Die Stabile Produktqualität
Präziser Abstand: Der Abstand der Bügel ist gleichmäßig, wobei die Toleranz im Millimeterbereich gehalten werden kann und somit vollständig den nationalen Normen entspricht.
Stabile Konstruktion: Die Schweißstellen sind gleichmäßig und fest; Hauptbewehrungsstäbe und Bügel bilden eine stabile Gerüststruktur, die während des Hebens und Senkens kaum Verformungen unterliegt.
Regelmäßiges Erscheinungsbild: Nach der Herstellung des Stahlkäfigs weist dieser eine gute Rundheit und hohe Geradheit auf, was die Projektkqualität verbessert.
3. Materialeinsparung und Arbeitskräftesparen
Einsparungen bei Bügeln: Aufgrund des kontinuierlichen Wickelprozesses entstehen keine Überlappungsstöße. Im Vergleich zu den manuell punktgeschweißten „Bügelringen“ lässt sich der Stahlstabverbrauch um etwa 1 % bis 2 % senken.
Reduzierung des Arbeitsaufwands: Bei der traditionellen manuellen Fertigung sind 7–8 Personen erforderlich (für Transport, Binden und Schweißen), während für die Rollenschweißmaschine lediglich 3–4 Personen benötigt werden (für Bedienung, Materialvorbereitung und unterstützendes Heben), wodurch die Lohnkosten deutlich gesenkt werden.
4. Hohe Sicherheit
Mechanisierte Operationen verringern die Risiken einer Exposition der Beschäftigten gegenüber dem Licht des Lichtbogens, hohen Temperaturen und schwerem Heben in unmittelbarer Nähe und verbessern dadurch die Arbeitsumgebung.
V. Anwendungsbereich und technische Spezifikationen
Schweißmaschinen für Bewehrungskörbe werden hauptsächlich nach Unterschieden im Verarbeitungsdurchmesser und in der Verarbeitungslänge in folgende gängige Modelle eingeteilt:
Verarbeitungsdurchmesser: In der Regel können Stahlkörbe mit Durchmessern von 400 mm bis 3000 mm (oder sogar größer) verarbeitet werden.
Verarbeitungslänge: Je nach Standortbedingungen und Konstruktionsanforderungen kann sie in mehrere Spezifikationen wie 12 m, 15 m, 18 m, 27 m usw. unterteilt werden. Einige hochwertige Modelle ermöglichen durch die Erweiterungsfunktion eine nahezu unbegrenzte Verarbeitungslänge.
Anwendbare Bewehrungsstäbe: Der Durchmesser der Hauptbewehrung beträgt üblicherweise 12 mm bis 40 mm; der Durchmesser der Bügel beträgt üblicherweise 6 mm bis 12 mm.
Hauptanwendungsgebiete:
Brückenbau: Bohrpfähle für Ortbetonpfähle, Säulenpfähle.
Eisenbahnverkehr: U-Bahn-Stützpfähle, Pfeiler für Hochgeschwindigkeits-Eisenbahnbrücken.
Industrie- und Hochbau: Stützpfähle für tiefe Fundamentgruben, Fundamente für Hochtürme.
Wasserbau: Wellenbrecher-Pfahlgründung, Fundamente für Wasserkraftwerke.