Khi công trường xây dựng của bạn có trung tâm uốn thép ngang

Trong ngành xây dựng, "gia công cốt thép" từ lâu đã được xem là một quy trình tốn nhiều nhân công. Tuy nhiên, sự xuất hiện của trung tâm uốn cốt thép CNC ngang đang nhanh chóng thay đổi nhận thức này.
Đây không chỉ đơn thuần là một nâng cấp từ máy uốn truyền thống; mà thực chất là một đơn vị gia công công nghiệp tích hợp các chức năng cấp liệu tự động, uốn hai chiều, bù trừ thông minh và kết nối dữ liệu. Đối với các dự án như xây dựng nhà ở, cầu, đường sắt cao tốc và tàu điện ngầm — những công trình yêu cầu lượng lớn đai xoắn, móc neo và các chi tiết đặc chủng — thiết bị này đang dần chuyển mình từ một "cấu hình tùy chọn" thành một "giải pháp tiêu chuẩn".
1. Thiết bị giải quyết những vấn đề cốt lõi nào?
Quy trình truyền thống để gia công thanh thép như sau: nâng vật liệu thủ công → cắt cơ khí → uốn thủ công → xếp chồng thủ công. Chuỗi thao tác này tồn tại bốn nhược điểm không thể tránh khỏi:
Độ chính xác dao động
Uốn thủ công các thanh thép tròn phụ thuộc vào thị lực và xúc giác của công nhân. Các móc chống động đất 135° thường được uốn ở góc 130° hoặc 140°, với sai lệch kích thước thường vượt quá 5 mm. Nếu kiểm tra của giám sát viên không đạt yêu cầu, toàn bộ lô hàng phải được gia công lại.
2. Nút thắt về hiệu suất
Một công nhân lành nghề kết hợp với máy uốn có thể sản xuất khoảng 400 thanh thép gia cường mỗi ngày. Tỷ lệ này nghe có vẻ khá tốt, nhưng đây chỉ là "thời gian gia công thuần túy" — chưa tính thời gian nâng vật liệu, thay khuôn, dọn phế liệu và chờ đợi.
3. Hao hụt vật liệu
Ở đoạn uốn thủ công ban đầu, cần dự trữ một vị trí cầm tay dài 200 mm. Ở cuối thanh, thường còn dư từ 30 đến 50 mm không thể sử dụng được. Trong một dự án nhà ở quy mô lớn, riêng khía cạnh hao hụt vật liệu này có thể lên tới vài chục tấn.
4. Thiếu hụt lao động
Độ tuổi trung bình của công nhân xây dựng trên 45 tuổi, và giới trẻ có mức độ sẵn sàng tham gia ngành này thấp. Việc tuyển dụng công nhân tạm thời trong các giai đoạn cao điểm của dự án rất khó khăn, đồng thời chất lượng công nhân chênh lệch lớn, gây khó khăn cho việc duy trì tính ổn định.
Lý do đưa thiết bị vào hoạt động tại trung tâm uốn ngang là giao phó bốn vấn đề này cho các chuyên gia cơ khí, thủy lực và thuật toán.
II. Thiết bị này hoạt động như thế nào?
Lấy các mẫu trong nước phổ biến làm ví dụ, thành phần cơ bản của trung tâm uốn ngang bao gồm:
Giá đỡ lưu trữ: Có khả năng chịu tải từ 3 đến 8 tấn cuộn thép hoặc thanh thép cốt bê tông thẳng.
Cơ cấu cấp liệu tự động: Được dẫn động bởi động cơ servo, độ chính xác cấp liệu đạt ±1 mm.
Bộ phận chỉnh thẳng: Chỉnh thẳng hai chiều bằng nhiều bánh lăn nhằm loại bỏ ứng suất nội tại trong vật liệu đầu vào.
Cơ cấu uốn: Đầu uốn kép hoặc đơn, điều chỉnh được trong phạm vi từ 0 đến 180 độ trên mặt phẳng ngang
Bộ phận hạ cánh trượt hoàn chỉnh: Tự động xả khi uốn cong, có thể kết nối với băng chuyền hoặc robot.
Quy trình vận hành:
Người vận hành nhập đường kính, chiều dài, góc uốn và số lượng thanh thép gia cường trên màn hình cảm ứng.
Hệ thống tự động tính toán chiều dài cấp liệu, thứ tự uốn và quỹ đạo tránh va chạm.
Chỉ cần nhấn một nút để khởi động, thiết bị tự động hoàn thành các công đoạn cấp liệu, cắt, uốn và xả sản phẩm.
Các sản phẩm hoàn chỉnh được xếp chồng theo số lượng quy định, chỉ cần thao tác thủ công để di chuyển hoặc buộc bó.
Các thông số kỹ thuật chính (lấy các mẫu phổ biến làm ví dụ):
Đường kính gia công: φ6 đến φ32 (thanh hàn / thanh thẳng)
Góc uốn tối đa: ±180°
Tốc độ uốn: 45 – 60° mỗi giây
Chu kỳ xử lý một gốc đơn: 4 đến 8 giây (tùy thuộc vào kích thước)
Số trục điều khiển: Điều khiển servo từ 4 đến 6 trục
Giao diện dữ liệu: Hỗ trợ nhập dữ liệu qua USB, truyền tải qua mạng cục bộ và tích hợp với BIM.
III. Những thay đổi mà nó mang lại không chỉ đơn thuần là "giảm lao động".
1. Độ chính xác: Từ "±5 milimét" lên "±1 milimét"
Thiết bị sử dụng hệ thống điều khiển vòng kín, trong đó các bộ mã hóa cung cấp phản hồi thời gian thực về vị trí cấp liệu và uốn. Hệ số bù đàn hồi cho góc uốn có thể được thiết lập, và sai số góc đo được sau khi tạo móc uốn 135° là ≤ 1°. Đối với các cấu kiện đúc sẵn yêu cầu nghiêm ngặt về độ dày lớp bảo vệ và dầm hộp đường sắt cao tốc, độ ổn định này vượt xa khả năng của thao tác thủ công.
2. Hiệu suất: Năng lực sản xuất hàng ngày đạt 12.000 chi tiết/máy không phải là giới hạn.
Một máy uốn ngang hoạt động liên tục trong 8 giờ có thể gia công từ 8.000 đến 12.000 thanh đai, tương đương năng suất của 8–12 lao động lành nghề. Hơn nữa, thiết bị có thể vận hành 24 giờ mỗi ngày và chỉ cần một người trực ca đêm.
3. Tỷ lệ sử dụng vật liệu: Trên 98%
Hệ thống cấp liệu điều khiển số có khả năng kiểm soát chính xác độ dài phần đầu và phế liệu còn dư. Khi cắt nhiều chủng loại thép khác nhau, hệ thống tự động tối ưu hóa bố trí cắt. Trong một dự án cầu cụ thể, sau khi đưa thiết bị vào sử dụng, tỷ lệ hao hụt thép giảm từ 4,2% xuống còn 1,1%.
4. Thay đổi sản phẩm: Từ "nửa giờ" xuống còn "30 giây"
Máy uốn truyền thống yêu cầu tháo rời và lắp ráp lại khuôn, đồng thời điều chỉnh các vị trí giới hạn, mất từ 15 đến 30 phút. Trung tâm uốn nằm ngang sử dụng hệ thống khuôn thay nhanh; chỉ cần gọi chương trình đã được thiết lập sẵn, người dùng có thể chuyển đổi thông số kỹ thuật trong vòng chưa đầy 30 giây. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các tình huống gia công với số lượng nhỏ và nhiều chủng loại (ví dụ: cột không đều và đai thép không tiêu chuẩn).
IV. Dự án nào là phù hợp nhất để triển khai?
Dựa trên dữ liệu ứng dụng thiết bị trong ba năm qua, ba loại dự án sau đây mang lại lợi ích rõ rệt nhất:
Các tòa nhà chung cư cao tầng / các công trình công cộng quy mô lớn
Các thanh thép gia cường tiêu chuẩn yêu cầu số lượng lớn và có đặc điểm kỹ thuật tương đối tập trung. Một thiết bị đơn lẻ có thể đáp ứng nhu cầu thanh thép gia cường cho khối lượng từ 50.000 đến 100.000 mét vuông, và chi phí thiết bị có thể được thu hồi trong vòng 3–4 tháng.
2. Đường sắt cao tốc / Đường sắt liên thành phố
Đặc điểm kỹ thuật của các thanh thép gia cường dầm hộp đồng nhất, số lượng rất lớn và yêu cầu về sai lệch kích thước cực kỳ khắt khe (thường ≤ 2 mm). Hiện nay, hầu hết các cơ sở sản xuất dầm cầu đường sắt chủ lực đều đã áp dụng trung tâm uốn nằm ngang.
3. Nhà máy sản xuất cấu kiện đúc sẵn
Các cấu kiện bê tông đúc sẵn (PC) có yêu cầu nghiêm ngặt về độ đồng nhất của các thanh đai, do đó cần phải sử dụng dây chuyền lắp ráp tự động. Thiết bị được trang bị các giao diện truyền thông, có thể kết nối với các nền tảng đổ bê tông bản ghép composite và cầu thang để phục vụ sản xuất.
V. Những yếu tố cần cân nhắc khi lựa chọn?
Thị trường hiện tại chủ yếu được chia thành hai nhóm: thiết bị sản xuất trong nước và thiết bị nhập khẩu. Các khuyến nghị lựa chọn như sau:
Phạm vi xử lý
Nếu vật liệu gia công chủ yếu là thanh ren có kích thước nhỏ (đường kính φ12 trở xuống), có thể chọn máy loại nhẹ; nếu yêu cầu gia công thanh thẳng có đường kính φ25 trở lên, cần chú ý đến công suất của bộ phận chính và độ cứng vững của khung máy.
2. Cấu trúc đầu uốn cong
Mô hình hai đầu hiệu quả hơn, nhưng giá thành cao hơn khoảng 30%. Mô hình một đầu chiếm diện tích nhỏ hơn và tỷ lệ hỏng hóc thấp hơn, phù hợp cho các dự án quy mô nhỏ và vừa.
3. Tính dễ sử dụng của phần mềm
Các thiết bị phổ biến hiện nay đều hỗ trợ nhập trực tiếp bản vẽ CAD và tự động nhận dạng kích thước. Một số thương hiệu cung cấp nền tảng điện toán đám mây, cho phép giao nhiệm vụ từ xa và theo dõi kết quả sản xuất ngay từ văn phòng.
4. Dịch vụ sau bán hàng
Thời gian làm việc hàng ngày của thiết bị gia công thép khá dài. Tốc độ phản hồi của dịch vụ hậu mãi trực tiếp ảnh hưởng đến tiến độ thi công. Vì vậy, nên ưu tiên lựa chọn các thương hiệu có điểm phục vụ tại tỉnh nơi dự án được triển khai.
Sáu. Việc thiết bị đến nghĩa là gì?
Giá của một trung tâm uốn ngang dao động từ 400.000 đến 1,2 triệu nhân dân tệ. Đối với nhà thầu tổng, đây không chỉ đơn thuần là việc mua tài sản cố định mà còn là sự thay đổi trong phương thức tổ chức sản xuất.
Theo phương thức gia công truyền thống, khung thép đóng vai trò là "hỗ trợ phía sau". Sau khi thiết bị đến, giai đoạn gia công bắt đầu thể hiện các đặc điểm tiêu chuẩn hóa, số hóa và khả năng sao chép như trong sản xuất công nghiệp. Quản lý dự án có thể quản lý thép thanh thành phẩm giống như quản lý bê tông, và người lập kế hoạch có thể đặt hàng thép đai tương tự như việc lên kế hoạch sản xuất tại nhà máy.
Các công nhân làm việc với thép không còn cần phải cúi người để nâng vật liệu hoặc ước lượng góc dựa trên kinh nghiệm nữa. Thay vào đó, họ bắt đầu học cách vận hành màn hình cảm ứng, điều chỉnh thông số và bảo trì thiết bị.
Đây là sự thay đổi do thiết bị này mang lại, đồng thời cũng là quá trình chuyển đổi đang diễn ra tại hiện trường xây dựng.