呂惠康

（廣西建工智慧制造研究院有限公司，廣西南寧 541004）

0 引言

根據(jù)傳統(tǒng)鋼筋線材放線架的工作情況來看，傳統(tǒng)放線架主要采用固定式，將料架底座與裝線結(jié)構(gòu)相互連接，不具備人工翻轉(zhuǎn)功能。通過吊車裝置將需要自動放線的鋼筋線材人工翻轉(zhuǎn)之后，將其吊運(yùn)到放線架上。這一過程不能進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，增加了工作人員的操作危險(xiǎn)性。傳統(tǒng)鋼筋線材放線架不僅操作難度大、人工參與程度高，還安全系數(shù)低，工作效率難以提高。針對以上問題，將自動化技術(shù)應(yīng)用到鋼筋線材自動放線裝置中勢在必行，提高該裝置的工作效率，解放部分人力資源，促使鋼筋線材自動放線工作能夠自動開展，解決傳統(tǒng)裝置中需要人工翻轉(zhuǎn)的問題，為工業(yè)活動的順利開展奠定基礎(chǔ)。

1 鋼筋線材自動放線裝置

根據(jù)鋼筋線材自動放線裝置的運(yùn)行情況來看，該裝置是一種手動電控一體化設(shè)備，可通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制，配合程控行車，實(shí)現(xiàn)鋼筋線材的自動上料。在該裝置中包含有翻轉(zhuǎn)架、底架、回轉(zhuǎn)軸承、剎車驅(qū)動裝置、導(dǎo)線架以及控制柜等。在自動放線裝置的底架右端設(shè)置有翻轉(zhuǎn)架，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時，可通過液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)裝置翻轉(zhuǎn)動作，進(jìn)而采用程控行車自動上料。上述所有裝置的下部都設(shè)置有剎停料架的剎車驅(qū)動裝置，將該裝置安裝在底座上后，底座的左端會設(shè)置有導(dǎo)線架。裝置中的控制柜通常情況下設(shè)置在底架旁邊，與剎車驅(qū)動裝置以及液壓系統(tǒng)與控制柜之間進(jìn)行電氣控制。該鋼筋線材自動放線裝置與傳統(tǒng)鋼筋放線裝置比較來看，改變了料架裝卸線盤鋼筋中的單一模式，實(shí)現(xiàn)自動上料，提高了鋼筋線材自動放線裝置的運(yùn)行質(zhì)量與運(yùn)行效率[1]。圖1 為鋼筋線材自動放線裝置總裝圖，包括底架、翻轉(zhuǎn)架、料架、回轉(zhuǎn)軸承、液壓系統(tǒng)、剎車驅(qū)動裝置、第一導(dǎo)線架、第二導(dǎo)線架和控制柜，翻轉(zhuǎn)架包括支架、直角架和液壓桿，支架固定在底座上，直角架豎直段端頭鉸鏈連接在支架上，直角架水平段上安裝料架。

圖1 鋼筋線材自動放線裝置總裝

2 鋼筋線材自動放線裝置關(guān)鍵技術(shù)

2.1 鋼筋線材自動放線裝置工作流程

如圖2 所示，該設(shè)備在運(yùn)行過程中主要存在兩種模式，分別為遠(yuǎn)程控制與本地控制兩種。在設(shè)備開始運(yùn)行時，工作人員需要選擇設(shè)備運(yùn)行模式。當(dāng)選擇本地控制的時候，設(shè)備在運(yùn)行過程中，直接通過控制柜控制翻轉(zhuǎn)架，使其能夠按照生產(chǎn)活動的實(shí)際需求進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。當(dāng)選擇遠(yuǎn)程控制模式之后，設(shè)備在運(yùn)行過程中需要通過控制柜接受設(shè)備總控制服務(wù)系統(tǒng)下發(fā)的翻轉(zhuǎn)指令，然后控制翻轉(zhuǎn)架進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。在翻轉(zhuǎn)架工作過程中，設(shè)備中的角度傳感器會實(shí)時采集翻轉(zhuǎn)架的翻轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，之后翻轉(zhuǎn)架工作到位之后，傳感器會將到位信號傳遞給控制柜，最終控制柜會發(fā)出停止翻轉(zhuǎn)指令，直到鋼筋線材自動放線裝置完成相關(guān)操作[2]。在此過程中，工作人員一定要根據(jù)該裝置工作流程嚴(yán)格規(guī)范自身操作行為，實(shí)時監(jiān)測自動放線裝置的運(yùn)行情況，以便該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)自動穩(wěn)定運(yùn)行。

圖2 鋼筋線材自動放線裝置工作流程

2.2 鋼筋線材自動放線裝置遠(yuǎn)程通信技術(shù)

鋼筋線材自動放線裝置在運(yùn)行過程中，相關(guān)框架位置上安裝監(jiān)測桿以及位移傳感器，用于監(jiān)測裝置翻轉(zhuǎn)架的運(yùn)行情況。根據(jù)控制柜的實(shí)際運(yùn)行情況來看，該設(shè)備內(nèi)部包含有PLC 控制板、通信模塊、通信口三大部分[3]。通信模塊在運(yùn)行過程中會以Modbus 網(wǎng)關(guān)的形式，利用以太網(wǎng)與裝置的總控服務(wù)系統(tǒng)通信相連接。而后設(shè)備中的PLC 控制板會采集角度傳感器、位移傳感器中的信號信息，隨后將這些信號信息傳遞給通信模塊。通信模塊在接收到信號后，通過以太網(wǎng)將信息傳遞給設(shè)備總控服務(wù)系統(tǒng)。設(shè)備中的PLC 控制板在運(yùn)行時還要根據(jù)總服務(wù)系統(tǒng)動作制定，控制裝置中的液壓系統(tǒng)以及剎車驅(qū)動裝置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)總控服務(wù)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制功能。設(shè)備中的Modbus 網(wǎng)關(guān)與Modbus RTU/ASCLL 協(xié)議互轉(zhuǎn)，設(shè)備中的通信接口為RS-485 通信接口[4]。鋼筋線材自動放線裝置遠(yuǎn)程通信示意見圖3。

圖3 鋼筋線材自動放線裝置遠(yuǎn)程通信

2.3 翻轉(zhuǎn)與旋轉(zhuǎn)功能一體化設(shè)計(jì)

該設(shè)備采用液壓系統(tǒng)作為翻轉(zhuǎn)的驅(qū)動力，創(chuàng)新性地引入了回轉(zhuǎn)支承，將原有放線架改造為可翻式放線架，使得設(shè)備具有自動翻轉(zhuǎn)以及桁架旋轉(zhuǎn)上料兩種功能。設(shè)備翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)功能滿足了原材料自動上料功能，解決傳統(tǒng)設(shè)備中操作復(fù)雜、工作環(huán)節(jié)多等缺陷。翻轉(zhuǎn)與旋轉(zhuǎn)一體化設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)，使得設(shè)備生產(chǎn)線產(chǎn)量得以提高，并且解放了部分人力資源，降低了工人的勞動強(qiáng)度，使得上料工作更加安全可靠。圖4 為回轉(zhuǎn)支承安裝示意圖[5]。

圖4 回轉(zhuǎn)支承安裝示意

2.4 鋼筋線材自動放線裝置的剎車驅(qū)動技術(shù)

由圖5 可知，剎車驅(qū)動裝置包括橫板、支撐軸、支撐軸承桿、剎車盤、主軸、減速電機(jī)、收縮氣缸和第一壓簧組。在剎車驅(qū)動裝置運(yùn)行過程中，橫板的右端會通過支撐軸水平旋轉(zhuǎn)安裝在設(shè)備的底座部位。左端會利用支撐軸承桿，移動安裝在底座上。此外，支撐軸承桿還需要與設(shè)備中的軸承以及L 形桿相連接。在安裝軸承的過程中，一定要根據(jù)裝置運(yùn)行情況，采取豎直安裝方式，將其安裝在倒L 形桿的水平段。在橫板這一設(shè)備中，中線位置還旋轉(zhuǎn)設(shè)置有主軸，在主軸的上端固定設(shè)置有剎車盤，在下端設(shè)置有剎車及驅(qū)動電機(jī)。第一彈簧的安裝部位為設(shè)備底座，并且彈簧的前端要將橫板頂住。在該裝置中增加第一彈簧的主要目的在于使得剎車裝置與驅(qū)動裝置能夠與料架裝置下的圓盤充分接觸，并且彈簧具有一定彈性作用，能夠在很大程度上減少圓盤磨損現(xiàn)象。此外，裝置中氣缸的作用在于翻轉(zhuǎn)架工作時，氣缸收縮能夠?qū)A盤與剎車驅(qū)動裝置分離，進(jìn)而使得翻轉(zhuǎn)架能夠有效實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)。剎車驅(qū)動裝置的運(yùn)行效果直接關(guān)乎著整個鋼筋線材自動放線裝置的運(yùn)行效果。因此工作人員要對該裝置引起重視，嚴(yán)格按照工作流程開展相關(guān)操作，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在異常情況要及時上報(bào)給相關(guān)單位，以便能夠在短時間內(nèi)采取針對性的措施進(jìn)行解決，確保剎車驅(qū)動裝置一切運(yùn)行正常，促使鋼筋線材自動放線裝置穩(wěn)定運(yùn)行。

圖5 鋼筋線材自動放線剎車驅(qū)動裝置

3 結(jié)語

結(jié)合鋼筋線材自動放線裝置的運(yùn)行情況來看，該裝置改變了傳統(tǒng)裝置中工作效率低、人工投入大等問題，使得鋼筋線材放線工作實(shí)現(xiàn)自動化。并且該裝置還能進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，在很大程度上提高了放線工作的安全性。工作人員在操作過程中一定要嚴(yán)格遵循自動放線裝置的工作流程，對裝置進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，確保自動放線裝置穩(wěn)定運(yùn)行。一旦發(fā)現(xiàn)裝置運(yùn)行時存在異常情況，要及時根據(jù)故障問題確定故障原因，采取針對性的措施解決，確保鋼筋線材放線工作能夠正常運(yùn)行，為工業(yè)生產(chǎn)的順利開展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。