,從而大幅降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。
二 、目前管樁生產(chǎn)設(shè)備的自動化改造措施
那到底如何升級我們的產(chǎn)業(yè)設(shè)備呢?除了引進設(shè)備進行消化吸收外
,管樁設(shè)備企業(yè)和管樁生產(chǎn)企業(yè)還必須共同努力,投入資金
、組織人員進行自主創(chuàng)新,把自動化程度較高的單機設(shè)備整合成自動流水線
、重體力的手工操作改為機械化
、自動化設(shè)備
。下面就目前我國管樁生產(chǎn)中的管樁鋼構(gòu)件(抱箍
、端頭板
、籠筋)及成品管樁的常用生產(chǎn)設(shè)備自動化改造談一下個人的想法
。
2.1 鋼構(gòu)件加工
管樁中的鋼結(jié)構(gòu)件主要由抱箍
、端頭板
、籠筋三部分組成
。目前各部分的加工呈分散的狀態(tài)
,既增加了人員的操作
,半成品又占用場地
。改造時只要把各部分設(shè)備整合在一起
,就可以形成一條自動流水線
。
2.1.1 抱箍加工
目前有自動切斷
、人工卷圓焊接
、自動壓型等工序
。近年來自動壓型機的研制成功使人工卷圓焊接和自動壓型工序連在一起
,由焊工焊好后直接為壓型機 上料
,節(jié)省了壓型機的人工操作
。人工卷圓焊接可改為自動
,只需在切斷機推出切斷的抱箍板時用機械手接住然后卷成圓環(huán)形
,使兩端對齊壓緊
,并采用自動焊接設(shè)備進行焊接
,焊好后再自動推入壓型機的上料架上,這樣從鐵皮下料到壓型結(jié)束即成為自動流水線
。
2.1.2 端頭板加工
目前端頭板毛坯加工由專業(yè)端頭板生產(chǎn)廠家完成
,管樁生產(chǎn)企業(yè)一般完成車外圓
、止口
、凹槽
,加工螺紋孔
、沉頭孔
、連接槽等后道加工
。雖然近期已有專業(yè)的數(shù)控立式車床
、數(shù)控沖孔沖床
、數(shù)控鉆攻機等問世
,生產(chǎn)效率已得到很大提高
。但每臺設(shè)備的上下料仍由工人手工搬運
,工序物料轉(zhuǎn)運仍用吊機吊運
,進一步提高效率很困難。若把單機上下料通過自動控制氣缸驅(qū)動推桿和托盤動作來完成
,上下工序之間設(shè)備采用滾筒輸送線進行連接,加上自動控制系統(tǒng)
,可形成全自動的流水線
。
2.1.3 樁抱箍加工(抱箍
、端頭板裝配)
早期抱箍圈與端頭板的裝配在人工套裝后
,用焊接的方式聯(lián)接
。后來改為把抱箍圈的一邊壓入端頭板凹槽的方式進行聯(lián)接
,并使用專用設(shè)備加工
,但抱箍圈與端頭板的套合還是采用人工操作。自動套合裝置可采用卡盤把抱箍圈撐圓再對中端頭板套入
,安裝在現(xiàn)有的自動壓合機上組成一臺整機,即可實現(xiàn)抱箍端頭板裝配的自動化
。
2.1.4 籠筋加工
籠筋生產(chǎn)設(shè)備包括鋼棒下料切斷機、鐓頭機
、籠筋滾焊機等,目前部分管樁企業(yè)進行了鐓頭機的自動送料改造
,使鋼棒切斷后可自動送入鐓頭機進行鐓頭
,兩頭依次鐓好后
,自動滾入料堆堆放
。鐓頭機廠家若能把設(shè)備改成上面進料
,下面出料的結(jié)構(gòu)
,可大大簡化送料機構(gòu)
。另外
,再設(shè)計制作一臺測長機進行自動檢驗
,篩除不合格的鐓頭鋼棒
,達到籠筋滾焊所需的鋼棒條數(shù)后即用小車自動送到滾焊機前。現(xiàn)有的滾焊機穿筋盤和小車盤改成可自動分度間歇轉(zhuǎn)動
,方便鋼棒的自動依次穿入
。改為一體化后可以減少目前鐓頭機到滾焊機的吊運
、人工比鐵(長度檢驗)和滾焊機上料等人工操作
,從鋼棒盤條吊入下料切斷機放料架到籠筋滾焊結(jié)束可以全部實現(xiàn)自動化
。
2.1.5 樁抱箍
、籠筋裝配
這道工序原來在管樁成品加工的裝模工序由人工操作
,可改為在籠筋車間由自動裝配機完成
,既可提高生產(chǎn)效率
,又減少了裝模工序的工作量
。加工好的籠筋從滾焊機輸送到固定的V形臺上
,樁抱箍則由輸送機分別送到V形臺的兩端
。V形臺的兩端分別有一臺裝配機
,裝配機轉(zhuǎn)軸上裝一個卡盤
,裝配時用卡盤夾住端頭板的內(nèi)孔或外圓
,機體上下升降
,待端頭板與籠筋中心對中(端頭板螺紋孔位與籠筋的鋼筋對中)時
,轉(zhuǎn)軸頭帶著樁抱箍前移以一定的壓力頂住籠筋的鋼筋鐓頭
,然后慢慢順時針旋轉(zhuǎn)
,待端頭板螺紋孔與鋼筋鐓頭對中套入后
,轉(zhuǎn)到沉頭孔位置時再往回退
,把所有鋼筋的鐓頭拉入到相應(yīng)的沉頭孔里
,裝配工作就完成了
。
2.2 管樁成品加工
管樁成品加工即是把裝配好的籠筋樁抱箍放入管模內(nèi)
,加入攪拌好的混凝土
,經(jīng)過張拉后進行離心成型
,再經(jīng)過蒸養(yǎng)、脫模后進行壓蒸養(yǎng)護
。其中吊運
、 布料
、合模螺絲拆裝
、清模
、噴灑脫模劑
、拆裝張拉擋板和頭尾板等工序用工人數(shù)多
、勞動強度大
、工作環(huán)境差
,很有必要改為自動操作
。
2.2.1 吊運
成品加工車間至少使用4臺普通吊機進行工序間管模
、管樁的吊運
,由于管模、管樁長而重的特點
,自動專用吊具的使用不但可以降低工人勞動強度
,而且減少安全隱患。目前
,吊管模跑輪和吊底模的氣動吊具都已開發(fā)出來
,國內(nèi)較先進的回形布局車間已全面采用
。而對于較早前的直線形布局
,由于吊底模吊具操作空間要求較大
,無法適應(yīng)現(xiàn)有工作條件
,使用受到限制。目前普遍采用的自動脫鉤
,管模出蒸養(yǎng)池時還需工人進入蒸養(yǎng)池掛鉤
,勞動強度高且存在安全隱患。必須盡快研制出既能吊跑輪又能吊底模且能在蒸養(yǎng)池使用的吊具
,吊底模夾具必須采用張開不能太大
、收攏時不占用空間的機構(gòu)才適合使用
。吊管樁專用的真空吸盤吊具可以在模蓋移走后將管樁從底模中直接吊出
,國外已成熟使用
;近年來國內(nèi)雖有仿制
,但性能不夠理想
,專業(yè)生產(chǎn)廠家需加大研發(fā)力度
,提升穩(wěn)定性和可靠性,才能得到普及使用
。
2.2.2 布料
國外有一種先進的布料方式,就是在合模后采用混凝土泵把料從尾孔打入管模內(nèi)
,具有自動化程度高,布料時間短
,減少合縫漏漿質(zhì)量缺陷等優(yōu)點
;但混凝土泵的投資較大而且要求混凝土的流動性較高,國內(nèi)還未普及采用
。我國目前普遍采用的是合模前布料,不管是移動的喂料機還是固定的喂料機
,都還沒有一種可以消除砼料散落的擋料裝置。設(shè)計時除了要采用與管模內(nèi)徑吻合的布料模
,保證布出的料形好;還必須有擠壓裝置
,防止布好的料坍落下滑
。布料裝置還必須可以配合喂料車或平車的移動控制喂料的量
,當砼料高于底模時減少喂料速度
。若能研制成功
,也可以減少鏟料
、抹漿和掃平車的操作人員、減少廢料損失
,降低勞動強度
,提高生產(chǎn)效率
,改善工作環(huán)境
。
2.2.3 合模螺絲拆裝
目前采用平衡吊懸掛風(fēng)扳手的方式
,大大減輕了工人拆裝螺絲的勞動強度
,但操作人數(shù)基本不變。自動合模螺絲拆裝機可設(shè)計成門式
,沿管模兩側(cè)旁軸向軌道移動,具備自動探測合模螺絲位置的功能
,兩邊各裝一臺可上下移動的風(fēng)扳手或電動螺絲機,拆裝一條管模時
,可用兩臺設(shè)備
,同時從兩端往中間或從中間往兩端移動
,相當于4個風(fēng)炮手同時操作
,可極大提高工作效率
,操作人員的數(shù)量也可大大減少
。
2.2.4 清模和噴脫模劑
目前模具的清理和往模腔表面噴灑脫模劑均由人工進行
。特別是人工噴灑脫模劑
,環(huán)境較臟
,采用自動設(shè)備有利于減輕工人勞動強度和環(huán)境污染
。設(shè)計時可采用管模軸向移動
,脫模劑噴頭縱向移動定位的方式,噴頭兩側(cè)和底部可安裝海綿隔離
,避免噴霧泄露。清模主要是指模內(nèi)兩端和模邊的水泥塊和密封草繩的清理
,自動清理頭可用刮鏟和轉(zhuǎn)動的鋼絲盤刷
,再裝上海綿刷頭可對清理過的地方自動打油;清理出的廢料采用料斗收集處理
。
2.2.5 拆裝張拉擋板和頭尾板
由于頭尾板和張拉擋板很重(每件至少30千克),拆裝時需工人彎腰拆裝和移動
,是目前管樁生產(chǎn)企業(yè)中最重的體力工作
。首先必須設(shè)計一臺自動旋松 裝置代替目前人工錘擊拆卸張拉螺母
。拆頭尾板螺絲裝置可使用兩個拆卸頭
,具備自動分度機構(gòu)
,針對不同規(guī)格的管樁方便調(diào)整拆卸頭之間的夾角和徑向位置
。為方便拆裝
,可以在張拉擋板上對應(yīng)頭板孔位開兩個圓孔
,在松開張拉螺母后
,可把拆卸頭從孔內(nèi)伸入拆裝頭板螺絲
,轉(zhuǎn)動角度時擋板跟著轉(zhuǎn)動
,不需要把擋板和張拉螺母拆下來再裝上去
,可大大節(jié)省工時
。張拉擋板和頭板拆卸時可以套住張拉螺桿進行固定
;拆尾板螺絲時
,可用卡盤卡住尾板內(nèi)孔進行固定
。頭尾板與端頭板拆開后,只要分別朝后稍移動
,待管樁吊走后
,馬上放入裝配好的籠筋樁抱箍,再把頭尾板分別往回移動
,與端頭板進行裝配。若不馬上裝配
,可把把配板拆下來的張拉擋板
、頭板、尾板帶著螺絲放到專用架上
,待需要時再送到管模兩端與模內(nèi)端頭板裝配
。
除以上所述外
,設(shè)備改造過程中還需注意提高原有設(shè)備的精度
,否則定位不準
,自動化就難以實現(xiàn)
。
三、結(jié)論
本文簡單地列舉了管樁專用生產(chǎn)設(shè)備的一些自動化改造設(shè)想
,權(quán)作拋磚引玉,希望有更多的同行真正重視管樁生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)改造
,加強技術(shù)交流與合 作,不斷進行技術(shù)創(chuàng)新
,使我國的管樁制造技術(shù)達到甚至超過國外的先進水平
。