Pengenalan kepada Mesin Pengimpal Gulung Sangkar Bar Keluli

I. Gambaran Umum Peralatan
Mesin penggulung dan pengimpal sangkar keluli, juga dikenali sebagai mesin pembentuk sangkar keluli atau mesin penggulung dan pengimpal sangkar keluli CNC, merupakan peralatan automatik utama yang digunakan dalam projek asas tiang moden bagi jambatan, landasan kereta api berkelajuan tinggi, lebuhraya, kemudahan pengurusan air dan bangunan bertingkat tinggi untuk menghasilkan sangkar keluli berbentuk silinder.
Peralatan ini telah menggantikan kaedah pengikatan atau pengimpalan manual tradisional yang tidak cekap dalam pembuatan sangkar keluli. Melalui teknologi penggulungan dan pengimpalan berpusing secara mekanikal, ia secara automatik mengukur panjang, serta serentak menggulung dan mengimpal batang utama dan pengikat sangkar keluli untuk membentuknya. Ia merupakan salah satu peralatan pemprosesan keluli yang paling matang dari segi teknologi dan paling meluas digunakan dalam bidang pembinaan asas tiang tempatan pada masa kini.
II. Struktur Utama Peralatan
Mesin penggulung dan pengimpal sangkar keluli piawai terutamanya terdiri daripada sistem utama berikut:
Sistem pemacu utama (mekanisme pemacu putar):
Terletak di satu hujung peralatan, ia memutarkan plat acuan berputar melalui motor penurunan tork tinggi. Plat acuan dilengkapi dengan beberapa lubang pemasangan batang utama, yang bertanggungjawab memacu batang utama untuk melakukan gerakan bulat serta menyediakan kuasa bagi penggulungan sengkang.
Sistem sokongan mudah alih (mekanisme pengikut):
Terletak di hujung lain peralatan (hujung mudah alih), ia bekerjasama dengan sistem pemacu utama untuk menyokong dan memacu batang tulangan utama secara serentak agar bergerak perlahan dalam arah paksi. Bahagian bawahnya biasanya dilengkapi dengan panduan linear untuk memastikan pergerakan yang lancar.
Rangka penggulungan batang tulangan dan mekanisme pelurus:
Ia bertanggungjawab memuatkan batang tulangan bergulung (sengkang). Peralatan ini meluruskan batang bergulung tersebut melalui rangka pelurus dan secara automatik menggulungkannya pada jarak tetap di sekeliling batang utama yang berputar.
Sistem kimpalan (manipulator kimpalan automatik):
Ini adalah teras peralatan tersebut. Ia biasanya dilengkapi dengan mesin kimpalan berpelindung gas CO₂ atau mesin kimpalan elektrik. Torc kimpalan dipasang secara tetap pada lengan mekanikal dan secara automatik melakukan kimpalan titik di persilangan antara sengkang dan bar utama. Jarak titik kimpalan boleh dilaraskan secara automatik mengikut jarak sengkang untuk memastikan sambungan yang kukuh.
Sistem kawalan plc:
Ia menggunakan pengawal logik boleh atur cara (PLC) bersama antara muka manusia-mesin skrin sentuh. Operator hanya perlu memasukkan parameter seperti bilangan bar utama, jarak sengkang, diameter dan panjang sangkar pada skrin, dan peralatan ini dapat menyelesaikan proses pemprosesan secara automatik.
III. Prinsip Kerja
Proses kerja mesin kimpalan bergulung sangkar keluli merupakan gerakan majmuk "putaran + pergerakan":
Pemberian Makan: Masukkan bar utama yang telah dipotong terlebih dahulu (bar longitudinal) ke dalam lubang yang sepadan pada plat pemacu utama dan plat bergerak, kemudian kuncikan dan tetapkan dengan cara pneumatik atau hidraulik.
Pilinan: Kimpal atau tetapkan hujung pengikat (pengukuhan heliks) pada bar utama pertama.
Pembentukan: Hidupkan peralatan. Cakera pemacu utama memutar semua rusuk utama, manakala sistem sokongan bergerak perlahan ke belakang.
Putaran membolehkan pengikat dililit secara sekata di sekeliling perimeter bar utama.
Pergerakan ini menyebabkan kedudukan sambungan kimpalan terus bergerak ke hadapan.
Pengimpalan: Apabila pengikat diperkenalkan, manipulator pengimpalan automatik, di bawah kawalan PLC, mengimpal (atau melepaskan titik-titik yang ditetapkan untuk tidak dikimpal) pada titik persilangan antara pengikat dan bar utama pada jarak-jarak yang ditetapkan.
Apabila hujung bergerak mencapai panjang yang ditetapkan, peralatan berhenti, peranti pemegang dilepaskan, dan sangkar keluli siap angkat dari meja kerja, bersedia untuk kitaran seterusnya.
IV. Kelebihan Utama
Berbanding dengan pengeluaran manual tradisional, mesin penggulung dan pengimpal sangkar keluli mempunyai kelebihan ketara berikut:
Kecekapan pengeluaran amat tinggi. Dengan tahap automasi yang tinggi, kelajuan pemprosesan adalah 3 hingga 5 kali ganda lebih cepat daripada kerja manual. Ia boleh beroperasi secara berterusan selama 24 jam. Bagi projek asas tiang berskala besar dengan jadual yang ketat, ia dapat memendekkan tempoh pembinaan secara ketara.
2. Perancangan Kualiti produk yang stabil
Jarak yang tepat: Jarak antara sengkang adalah seragam, dengan ralat yang boleh dikawal dalam julat milimeter, sepenuhnya memenuhi piawaian kebangsaan.
Struktur yang kukuh: Titik pengimpalan adalah seragam dan kukuh, manakala bar utama dan sengkang membentuk struktur rangka yang stabil, yang tidak mudah mengalami deformasi semasa pengangkatan dan penurunan.
Rupa luar yang teratur: Selepas sangkar keluli dibentuk, ia mempunyai bulatan yang baik dan kelurusannya tinggi, yang meningkatkan kualiti projek.
3. Penjimatan Bahan dan Buruh
Jimat dalam penggunaan pengikat: Disebabkan proses penggulungan berterusan, tiada sambungan tumpang. Berbanding "bulatan pengikat" yang dibuat melalui pengelasan titik secara manual, penggunaan bar keluli dapat dijimatkan sebanyak kira-kira 1% hingga 2%.
Mengurangkan tenaga buruh: Pengeluaran manual tradisional memerlukan 7–8 orang pekerja untuk bekerja bersama-sama (untuk pengangkutan, pengikatan dan pengelasan), manakala mesin pengelasan gulung hanya memerlukan 3–4 orang pekerja (untuk pengendalian, penyediaan bahan dan pengangkatan bantu), seterusnya mengurangkan kos tenaga buruh secara ketara.
4. Keselamatan Tinggi
Operasi bermekanisme mengurangkan risiko pekerja terdedah kepada cahaya lengkung pengelasan, suhu tinggi dan pengangkatan beban berat pada jarak dekat, dengan itu meningkatkan persekitaran kerja.
V. Julat Aplikasi dan Spesifikasi
Mesin pengelasan gulung sangkar pengukuhan terutamanya diklasifikasikan kepada model-model biasa berikut berdasarkan perbezaan diameter dan panjang pemprosesan:
Diameter pemprosesan: Secara umumnya, mesin ini mampu memproses sangkar keluli dengan diameter antara 400 mm hingga 3000 mm (atau malah lebih besar).
Panjang pemprosesan: Mengikut keadaan tapak dan keperluan rekabentuk, ia boleh dibahagikan kepada pelbagai spesifikasi seperti 12 m, 15 m, 18 m, 27 m, dan sebagainya. Sesetengah model premium boleh mencapai pemprosesan panjang tanpa had melalui fungsi pelanjutan.
Bar paip pengukuhan yang sesuai: Diameter bar utama biasanya 12 mm hingga 40 mm; diameter sengkang biasanya 6 mm hingga 12 mm.
Digunakan terutamanya untuk:
Kejuruteraan jambatan: tiang cor di tempat (bored cast-in-place piles), tiang tiang.
Pengangkutan kereta api: tiang penahan metro, tiang jambatan kereta api berkelajuan tinggi.
Bangunan industri dan awam: tiang sokongan lubang asas dalam, asas menara tinggi.
Kejuruteraan hidraulik: asas tiang penghalang ombak, asas stesen janakuasa hidroelektrik.