Cách sử dụng máy hàn cuộn lồng cốt thép một cách hiệu quả

Máy hàn cuộn lồng thép, là một thiết bị tự động được điều khiển bằng PLC, tích hợp các chức năng làm thẳng, uốn và hàn cuộn thanh thép xây dựng, được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực xây dựng như đường cao tốc và đường sắt cao tốc. So với phương pháp buộc thủ công truyền thống, máy này giúp tiết kiệm đáng kể chi phí nhân công và thời gian, đồng thời chất lượng gia công cũng ổn định hơn. Tuy nhiên, sở hữu một thiết bị tốt chỉ là bước đầu tiên. Để thực sự phát huy tối đa hiệu suất cao của nó, cần nỗ lực trên bốn khía cạnh: chuẩn bị trước khi vận hành, thao tác thực tế trong quá trình vận hành, bảo trì sau sử dụng và làm việc nhóm. Bài viết này sẽ xem xét từ bốn chiều cạnh nêu trên và chia sẻ kinh nghiệm thực tiễn trong việc ứng dụng hiệu quả máy hàn cuộn lồng thép.
I. Chuẩn bị: Điều kiện tiên quyết để thiết bị vận hành với "không chờ đợi" và hiệu suất cao là phải luôn được "chuẩn bị kỹ lưỡng" mỗi khi khởi động. Nhiều công trường không đạt được hiệu suất cao vì nguyên nhân cốt lõi không phải do thiết bị không đủ nhanh, mà là do việc điều chỉnh thiết bị chưa được thực hiện đúng cách, nguyên vật liệu chưa được chuẩn bị đầy đủ và người vận hành chưa thành thạo quy trình thực tế, dẫn đến tình trạng dừng máy thường xuyên, chờ đợi và làm lại.
1. Điều chỉnh chính xác thiết bị và các thông số chính: Trước khi bắt đầu quá trình sản xuất, trước tiên cần điều chỉnh thiết bị theo đường kính lỗ của khung thép, tổng số thanh chủ, khoảng cách giữa các thanh chủ và khoảng cách giữa các đai xoắn như quy định trong bản vẽ thiết kế. Điều chỉnh số lượng và khoảng cách các bu-lông neo trên tấm cố định và tấm di động, đồng thời xác định hợp lý tốc độ vận hành của tấm di động (tốc độ vận hành ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của khoảng cách giữa các đai xoắn). Nhiều thiết bị được trang bị màn hình cảm ứng, cho phép thiết lập linh hoạt các thông số chính như chiều dài phần chôn sẵn, bước ren và số vòng dây quấn. Thao tác đơn giản và thuận tiện. Sau khi hoàn tất việc thiết lập các thông số, nên chạy thử máy không tải nhiều lần nhất có thể để đảm bảo thiết bị vận hành bình thường. Khi đó, máy mới có thể chính thức đưa vào sản xuất và chế tạo.
2. Phân vùng hệ thống nguyên vật liệu và thứ tự ưu tiên trong chuẩn bị vật liệu: Bố trí hợp lý khu vực sản xuất là chìa khóa để nâng cao hiệu quả làm việc. Cần lập kế hoạch tổng thể rõ ràng cho các khu vực: thiết bị, khu vực lưu trữ cốt thép chính, khu vực nguyên vật liệu cốt thép chính và khu vực thành phẩm (lồng cốt thép đã gia công), trên cơ sở xem xét thuận tiện cho việc di chuyển và bảo quản các loại nguyên vật liệu cũng như thành phẩm. Trước khi gia công, cần xác định chiều dài yêu cầu đối với cốt thép chính dựa trên bản vẽ kỹ thuật để cắt, hàn nối hoặc nối bằng ống nối, sau đó treo chúng lên khung phân phối cốt thép chính; đồng thời, treo cuộn cốt thép lên máy xoắn đơn. Nguyên vật liệu ‘chờ’ thiết bị, thay vì thiết bị ‘chờ’ nguyên vật liệu, là nguyên tắc cơ bản nhất đảm bảo hoạt động bình thường.
3. Cải thiện trình độ chuyên môn của nhân viên vận hành thiết bị: Người vận hành cần được các kỹ thuật viên của nhà phân phối thiết bị đào tạo chuyên sâu để nắm vững đặc tính của thiết bị. Chỉ khi làm chủ hoàn toàn hiệu năng và quy trình vận hành thiết bị, người vận hành mới có thể nhanh chóng nhận diện và xử lý mọi bất thường phát sinh, tránh tình trạng ngừng hoạt động kéo dài do xử lý không đúng cách. Nếu điều kiện cho phép, nên ưu tiên nâng cấp lên robot hàn thông minh hoàn toàn tự động hoặc lắp đặt thiết bị hàn tự động. Nhờ sử dụng xi-lanh để kẹp chặt các gân cuộn trong quá trình vận hành, hệ thống có thể thực hiện hàn thông minh, giúp một người vận hành hoàn thành khối lượng công việc trước đây phải do nhiều người đảm nhiệm.
II. Các bước vận hành hiệu suất cao: Bảy quy trình loại bỏ tình trạng kém hiệu quả trong hoạt động bình thường của máy hàn cuộn lồng cốt thép hiệu suất thấp. Hoạt động bình thường của thiết bị này dựa trên quy trình chuẩn hóa. Bảy giai đoạn sau đây có mối liên hệ chặt chẽ với nhau; bất kỳ sự chậm trễ hay sai sót nào ở một giai đoạn nào đó đều sẽ làm giảm hiệu suất tổng thể.
Giao hàng: Sử dụng hệ thống cấp liệu tự động cho các thanh chính để phân bố đều các thanh chính vào các khay cấp liệu. Nên sử dụng thép hình chữ H để hàn và lắp ráp giá đỡ vật liệu thanh chính, đồng thời áp dụng cấu trúc hai đoạn nhằm thuận tiện hơn cho việc tháo rời và vận chuyển. Nếu lồng cốt thép sử dụng phương pháp quấn nhiều thanh, cần bố trí hai máy quấn đơn và một hệ thống làm thẳng hai chiều.
2. Chèn và cố định ren: Đặt các thanh thép chính lên khay cấp liệu sao cho chúng đi qua ống mềm của đĩa cố định, sau đó đưa chúng vào ống mềm của đĩa di động. Siết chặt các đai ốc cố định bằng cờ lê điện. Có một chi tiết nhỏ thường bị bỏ qua: việc hai đầu thanh thép xây dựng có được căn chỉnh chính xác hay không sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng quá trình hàn tiếp theo. Tại một công trường cụ thể, sau khi khảo sát thực tế, người ta phát hiện hai đầu của các thanh thép chính không đều nhau. Để giải quyết vấn đề này, một tấm thép dày đã được hàn cách máy hàn cuộn khoảng một mét về phía trước, đồng thời các đai ốc được cải tiến để thay thế các đai ốc cố định. Giải pháp này là hợp lý và đã xử lý hiệu quả vấn đề nêu trên. Ngoài ra, việc kéo dài hợp lý đường ray di động có thể giảm số lượng đoạn lồng cốt thép ban đầu từ bốn đoạn xuống còn ba đoạn, từ đó giảm đáng kể thời gian nối ghép và nâng cao độ chính xác cũng như hiệu suất làm việc.
3. Bắt đầu hàn: Ở phần trên cùng của khung cốt thép, đĩa cố định và đĩa di động quay đồng thời. Các thanh ngang được quấn liên tục song song nhiều vòng để hàn chắc chắn vào các thanh dọc.
4. Hàn bình thường: Khởi động thiết bị và làm cho tụ điện Murata cùng tấm cố định quay đồng bộ, cho phép dây chính quấn liên tục quanh dây chính rồi tiến hành hàn; đồng thời, tấm di động chuyển động chậm với tốc độ đã được cài đặt trước. Công nhân không được tự ý đi vòng qua thiết bị và phải luôn giám sát chất lượng mối hàn. Khi hàn đạt đến vị trí quy định, cần lắp thêm một vòng gia cường cấu trúc bên trong. Khi khung sắt tiếp tục kéo dài, hệ thống nâng thủy lực cần được nâng lên một cách điều tiết để đỡ khung cốt thép, tránh biến dạng do trọng lượng bản thân, từ đó ảnh hưởng đến chất lượng.
5. Chấm dứt và ngắt kết nối: Khi lồng thép đạt đến chiều dài mong muốn, dừng quá trình hàn. Hàn chắc chắn hai đầu của các thanh thép chính với nhau tại vài vòng, sau đó ngắt kết nối các thanh thép xây dựng.
6. Tách rời và dỡ lồng: Khởi động lại thiết bị để giải phóng đầu cuối phía sau của lồng thép khỏi ống mềm đĩa cố định; nới lỏng đai ốc cố định của đĩa di động để cho phép đĩa di động dịch chuyển trở lại, nhờ đó ống mềm có thể được tháo ra khỏi lồng thép; sau đó sử dụng cần cẩu trên cao để dỡ lồng thép đã hoàn thành.
7. Hiệu chuẩn thiết bị: Hạ giá đỡ cố định về vị trí ban đầu, di chuyển đĩa trở lại điểm xuất phát và chuẩn bị sẵn sàng cho việc sản xuất và chế tạo đoạn lồng bê tông cốt thép tiếp theo.
III. Tăng tốc độ chuyển đổi sản xuất: Một bài kiểm tra quan trọng khác nhằm đạt được hiệu suất cao từ giai đoạn "dừng máy và chờ đợi" sang giai đoạn "kết nối liền mạch" là khả năng chuyển đổi sản xuất — liệu các khuôn và thông số có thể được điều chỉnh một cách hiệu quả khi sản xuất các lồng cốt thép có thông số kỹ thuật khác nhau hay không? Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến tỷ lệ sử dụng thiết bị trong ngày.
1. Phương pháp tự động hóa ép: Bằng cách áp dụng cấu trúc bu-lông thay nhanh và các khuôn mẫu tiêu chuẩn hóa, thời gian chuyển đổi sản xuất trong cùng một tổ có thể được giảm từ 2 giờ xuống còn dưới 30 phút. Sau khi điều chỉnh vị trí con lăn để thay đổi mẫu mã thông số kỹ thuật, cần đảm bảo các bu-lông neo được siết chặt đầy đủ nhằm tránh các sự cố do con lăn bắn ra trong quá trình hàn. Đường kính của trục gá được khuyến nghị nên lớn hơn 2,5 lần đường kính thanh cốt thép đang gia công để đảm bảo quá trình uốn diễn ra trơn tru.
2. Bộ nhớ và tái sử dụng các thông số chính: Máy hàn cuộn lồng thép điều khiển số (CNC) hiện đại có chức năng lưu trữ tập tin, cho phép lưu lại toàn bộ các thông số chính của các loại lồng thép khác nhau (ví dụ: đường kính lỗ, bước ren, tổng số thanh thép dọc, phương pháp hàn, v.v.). Trong quá trình thay đổi sản phẩm, công thức đã thiết lập trước có thể được đọc trực tiếp từ màn hình cảm ứng mà không cần cấu hình lại, thể hiện đầy đủ tính năng "sản xuất một lần nhấn".
IV. Bảo trì và chăm sóc hàng ngày: Đảm bảo hiệu suất cao liên tục
Hiệu suất cao không phải là một đợt tăng đột biến riêng lẻ, mà là đầu ra ổn định và bền vững. Ngay cả thiết bị tốt nhất cũng sẽ dần mắc phải những "lỗi cơ bản" nếu việc bảo trì và chăm sóc bị bỏ bê. Bảo trì và chăm sóc hàng ngày phải được tích hợp chặt chẽ với kiểm tra hàng ngày, kiểm tra hàng tuần và kiểm tra tuần tra định kỳ; đồng thời, cần xây dựng và thực hiện một hệ thống quản lý ở mọi cấp độ.
Các hạng mục kiểm tra hàng ngày cho dự án mới: ① Kiểm tra xem có vấn đề gì với các mối nối mạch điện hay không, và các bu-lông cũng như đai ốc có bị lỏng không; ② Kiểm tra xem hệ thống phanh, lò xo xoắn và đĩa phanh có bất thường nào không; ③ Kiểm tra mức độ mài mòn, ăn mòn và tính dẫn điện của các khối đồng điện cực; ④ Làm sạch các chất bắn tung tóe và bụi bẩn bám trên trục con lăn bánh xe chủ động, thanh gật gù điện cực và các điện cực hàn; ⑤ Kiểm tra tình trạng bôi trơn của các bộ phận chuyển động (ví dụ: khớp nối hai tấm, thanh gật gù điện cực, v.v.); ⑥ Kiểm tra xem hệ thống làm mát bằng kênh dẫn nước có thông suốt không và có rò rỉ nước hay không; ⑦ Xác nhận rằng nền tảng vận hành và máy móc được giữ ở trạng thái cân bằng.
Kiểm tra hàng tuần các dự án mới: ① Bôi mỡ vào tất cả các đầu bơm mỡ của thiết bị bằng bơ không muối. Nếu dầu bị biến chất, cần thay thế định kỳ; ② Dùng bàn chải hoặc máy thổi điện nhẹ để làm sạch bụi bám trong tủ điện nhằm ngăn ngừa hiện tượng đoản mạch và hư hỏng thiết bị.
Kiểm tra định kỳ (1–2 tháng): ① Tắt nguồn điện và siết chặt từng điểm nối trên công tắc cách ly, khối đầu nối động cơ và khối đầu nối dây dẫn bên trong tủ điều khiển điện; ② Kiểm tra lượng dầu còn lại trong bộ giảm tốc và hệ thống thủy lực, đồng thời thay thế nếu lượng dầu không đủ; ③ Kiểm tra độ căng của xích và dây đai tại tất cả các vị trí; ④ Thay dầu bôi trơn trong bộ giảm tốc mỗi 6 tháng một lần.
V. Làm việc nhóm và Hợp tác: Cột mốc cuối cùng cho việc tích hợp người – máy. Ngay cả những thiết bị tiên tiến nhất vẫn cần có người vận hành và quản lý. Để đạt được hiệu suất cao, việc bố trí đội ngũ một cách khoa học và hợp lý, cùng với phân công công việc rõ ràng là điều không thể thiếu. Lấy ví dụ về một bộ máy hàn cuộn lồng cốt thép tiêu chuẩn làm minh họa, cấu hình đề xuất như sau:
Phụ trợ cốt thép (1–2 người): Chịu trách nhiệm cắt vật liệu thô, sản xuất và đặt các vòng gia cường, cũng như nâng hạ và vận chuyển các lồng cốt thép đã hoàn thành.
Vận hành viên (1 người): Chịu trách nhiệm thiết lập các thông số cơ bản và điều khiển qua màn hình cảm ứng, giám sát chất lượng mối hàn, đồng thời dừng máy ngay lập tức để xử lý mọi sự cố bất thường.
Phụ trợ hàn (1 người, tùy chọn): Chịu trách nhiệm hàn tại các nút quan trọng; hoặc có thể lựa chọn lắp đặt robot hàn thông minh tự động để thực hiện toàn bộ quy trình một cách tự động.
Bằng cách áp dụng phương pháp phân công lao động này, với hai ca làm việc, mỗi ca gồm 10 công nhân vận hành một thiết bị mỗi ngày, có thể sản xuất hơn 20 khung bê tông cốt thép hoàn chỉnh dài 12 mét. Nếu nâng cấp lên máy hàn điện trở mới nhất, năng suất sản xuất có thể tăng thêm hơn 50%. Đồng thời, cần đặc biệt lưu ý: nhân viên không trực tiếp sản xuất tuyệt đối không được phép tiến lại gần thiết bị khi thiết bị đang hoạt động. Cần thận trọng trước nguy cơ quần áo, quần và cánh tay bị cuốn vào thiết bị. Khi đưa thanh thép vào, phải đeo găng tay cao su bảo hộ.
VI. Bảng tra cứu nhanh các sự cố thường gặp
Áp dụng linh hoạt các phương pháp sau đây để kiểm tra các sự cố thường gặp. Điều này giúp bạn nhanh chóng xác định và xử lý sự cố khi thiết bị gặp trục trặc, từ đó giảm thiểu tối đa thời gian ngừng hoạt động của thiết bị:
Nguyên nhân gây ra sự cố có khả năng là do bánh xe nắn thanh thép xây dựng được điều chỉnh lỏng lẻo. Bánh xe cần được siết chặt một cách phù hợp để nắn thẳng các thanh thép bị cong. Nếu bánh xe siết quá chặt, cần nới lỏng một cách thích hợp để nắn thẳng các thanh thép bị cong. Nếu bánh xe lỏng quá, cần siết chặt một cách thích hợp để nắn thẳng các thanh thép bị cong. Các thanh thép bị xoắn khi vít/dây cáp được siết chặt. Góc quan sát của bánh xe nắn không đúng hoặc ổ bi lăn bị hỏng. Kiểm tra lại góc quan sát của bánh xe nắn và thay thế ổ bi lăn bị hỏng. Khi lưỡi cắt bị mất, độ nhạy của cảm biến lưỡi cắt không phù hợp hoặc đã mòn dần theo thời gian. Điều chỉnh cảm biến lưỡi cắt về vị trí lưỡi cắt trở về để kiểm tra độ rung động (run-out) của dây cáp. Điều chỉnh áp lực của lò xo lăn và lò xo kéo dãn, đồng thời kiểm tra thanh trượt và thanh kéo dây cáp. Các thanh thép xây dựng nhô ra ở đầu ống sau khi được đưa ra ngoài. Áp lực làm việc bên trái và bên phải không đều nhau. Điều chỉnh mức độ kẹp của bánh xe nắn bên trái và bên phải sao cho các thanh thép xây dựng tạo thành độ cong cân bằng. Nếu góc của khối nắn quá lớn, lưỡi cắt không trở về vị trí ban đầu hoặc lò xo xoắn quá lỏng, hãy kiểm tra lại góc của khối nắn, điều chỉnh lò xo xoắn và khe hở phía trên của lưỡi cắt điều khiển số (CNC). Tổng hợp các phương pháp kiểm tra dựa trên kinh nghiệm xử lý sự cố thường gặp của thiết bị. Đối với các lỗi thường gặp và các vấn đề phức tạp, đề nghị liên hệ kịp thời với kỹ thuật viên chuyên nghiệp của nhà sản xuất thiết bị. Không được tự ý tháo rời thiết bị khi thiết bị vẫn đang được cấp điện.
Kết luận: Việc ứng dụng hiệu quả máy hàn cuộn lồng thép không đạt được chỉ nhờ vào một "kỹ thuật chủ đạo" duy nhất, mà thay vào đó đòi hỏi một cách tiếp cận toàn diện và linh hoạt — điều chỉnh chính xác ngay từ giai đoạn đầu giúp thiết bị lựa chọn đúng các thông số chính, quy trình sản xuất chuẩn hóa làm giảm thời gian sự cố ở từng bước, việc vận dụng linh hoạt năng lực sản xuất của thiết bị nhằm chuyển đổi nhanh chóng giữa các dây chuyền sản xuất, bảo trì hàng ngày kỹ lưỡng đảm bảo năng lực đầu ra ổn định liên tục, kết hợp với việc phân công nhân sự khoa học, hợp lý và kỹ năng chẩn đoán sự cố thành thạo. Khi thực hiện tốt tất cả những yếu tố trên, máy hàn cuộn lồng thép mới thực sự phát huy được giá trị kỳ vọng của nó, đồng thời thúc đẩy nâng cao cả chất lượng và tiến độ thi công công trình.