数控全自动钢筋桁架焊接生产线使用说明书

1.前言关于《数控全自动钢筋桁架焊接生产线使用说明书》的说明：1.1《数控全自动钢筋桁架焊接生产线使用说明书》（以下简称《说明书》）将向用户介绍桁架成型机的基本结构和工作原理，使用户对桁架成型机有一个基本了解。

1.2《说明书》详细讲述了桁架成型机的操作方法，帮助用户尽快掌握操作要领和步骤。

1.3《说明书》介绍了桁架成型机的参数、加工工艺等。

1.4《说明书》中包含了必要的安全要求，应仔细阅读。

1.5操作人员在操作之前，请仔细阅读《说明书》，并注意安全说明和建议。

完全理解《说明书》的内容，以确保安全和充分发挥机器的性能。

1.6不适当的操作可能会导致机器损坏和对操作人员的伤害。

1.7用户必须保证指定的操作人员阅读和完全理解《说明书》的内容，并且按照《说明书》进行定期维护。

1.8供货范围1.8.1放线架一套1.8.2矫直送丝机构一套1.8.3储料架一套1.8.4弯曲成型机构一套1.8.5焊接机构一套1.8.6底脚折弯机构一套1.8.7步进牵引机构一套1.8.8剪切机构一套1.8.9集料架一套1.8.10电控柜一组1.8.11操作台一个1.8.12工具和配件（工具箱一个，工具包括：钳子1把、12＇＇活扳手1把、内六角扳手1套、一字改锥1把、十字改锥1把、黄油枪1把、皮榔头1把等）1.9服务条款1.9.1长期负责桁架成型机的技术服务。

1.9.2负责培训操作、维修人员（理论知识和实践操作）1.9.3提供相关技术改进和指导。

2.概述数控全自动钢筋桁架焊接生产线是天津市建科机械制造有限公司开发的，用于高速铁路轨枕和建筑用桁架的专用成型设备，该机将放线、矫直、弯曲成型、焊接、折弯等一次完成，具有焊接质量好，速度高，工人劳动强度小，生产效率高的特点。

3.技术参数技术参数（续上页）4.结构介绍该机器按结构和功能分为电气控制系统、放线部分、矫直送丝部分、储料部分、侧筋成型部分、焊接部分、底脚折弯部分、步进牵引部分、剪切部分和集料部分等。

如图1所示。

4.1电气控制系统4.1.1数控全自动钢筋桁架焊接生产线电气控制系统本机的电气控制系统是根据桁架自动加工工艺流程的要求而设计的，为了实现设计先进，工艺领先，稳定可靠的目的，本机控制部分主要采用德国西门子(SIEMENS)公司的高性能PLC系统，用户操作界面为新型真彩色10.4寸液晶显示屏，钢筋步进和成品输送传动部分采用德国LUST伺服系统,具有操作简单和功能强大的特点。

本机具有如下功能:✓显示屏与西门子PLC分别完成监控与控制功能，提高了系统可靠性；✓对设备多个位置进行监控，加上完善的故障报警系统，系统可以直观的显示当前故障信息及发生时间，还能查阅以前的故障纪录，并设有诊断信息帮助用户排除故障；✓伺服电机控制桁架的步进间距，步进间距尺寸可无级改变；✓通过显示屏上的虚拟控制面板可以进行选择工作方式等操作；✓显示屏上以图形动画方式显示当前机器的工作状态，大大提高了人机交互能力；✓按桁架标准规格生产，无需调整设备电极位置；✓对于不同的桁架规格可以自动调整焊接参数；✓可以调整单个变压器焊接电流；✓拥有完善的生产管理系统，使设备操作更加方便快捷；✓设有严格的用户管理系统。

4.1.2 电气控制柜控制柜内设有PLC中央控制系统、伺服控制系统、变频控制系统、焊接变压器控制器、焊接变压器电源开关、可控硅开关、各种继电器、接触器电路和延时器等元件。

电控柜右侧面板安装有控制系统电源开关（红色把手）。

图2 控制柜总图图3 电流电压表图4 系统电源开关图5 报警灯图6操作台4.1.3 面板结构控制柜左侧面板从左到右依次设有：电流表：A相、B相、C相电流表，分别显示三相电流。

电源电压表：显示供电电压；系统电源开关：系统电源开关，打开此开关，操作台上“系统电源”指示灯亮。

报警灯：位于控制柜顶部，当设备有故障报警时发光。

操作台：移动式操作台可以满足多方位操作的需要。

4.1.4 内部结构本机电气控制采用模块式结构，各个电气控制单元、控制功能完全独立，相互间的连接及通讯以输入输出方式来完成。

整机安装了4台焊接变压器，焊机总功率高达800KVA。

通过在系统各部位安装传感器，可以将焊机的动作转变为电信号，这些信号送给PLC控制器分析后，再由PLC控制器反向控制电磁阀等器件进行动作，从而使系统按照预定程序工作。

4.1.4.1 中央控制系统中央控制器PLC的输出点为继电器触点输出型，融合了大型计算机的分析运算能力，通讯能力和信息处理能力得到很大的提高，控制方法灵活，PLC对设备的各个位置进行监控，并发出指令控制设备各个部位的动作。

由于硬件和软件的支持，PLC在运动控制精度和提高设备智能化方面都有很好的表现。

显示屏由一根通讯电缆与PLC相连接，通过互相通讯，既可实现显示监控，又可实现参数设置；既省略了许多外接线，又增加了许多人机对话的直观功能，大大提高了系统的可靠性和可操作性。

本设备的焊接电路采用可控硅同步触发控制电路，其核心部分采用了德国西门子公司的“专用移相触发芯片”，触发线性一致性好，焊接参数设置简单明了，可靠性高，并具有很强的自保性能。

下面对焊接开关电路进一步解释。

电气控制柜利用PLC可编程计算机控制器来控制全系统的开机工作和关机停止工作，控制系统通过控制气动电磁阀和电机，对桁架焊接、钢筋步进、焊接规范及各种故障信号进行全面控制。

桁架焊接成型机如果发生了水压低、气压低、冷却水和可控硅过热等故障时就有声、光报警，设备处于停机状态，检查故障发生的原因，排除后可进入正常生产，这样一来既保护了设备又不影响生产。

4.1.4.2 伺服电机控制器控制钢筋步进机构和成品输送伺服电机的步进距离、步进速度等，和PLC控制器之间依靠通讯电缆实现通讯。

步进伺服及成品输送伺服的运行程序保存在各自的控制器，由PLC发出指令给伺服控制器，由其控制伺服运行速度和距离，并采集伺服到位反馈信号回传PLC，显示此动作完成。

4.1.4.3 焊接变压器控制器本机有4组200KVA焊接变压器，每一组焊接变压器都有一个独立的焊接控制器（见下图），用来调节焊接变压器的输出电流和通电时间。

每个控制器上都有一个“试验/工作”转换开关，设备调试时把它扳到“试验”方式，焊接变压器不会通电；正常生产时将需要使用的变压器相对应的此开关扳到“工作”位置。

4.1.4.4 可控硅触发单元每一组焊接变压器都有一套独立的焊接电流触发调整单元。

本机焊接变压器总容量是800KVA，焊机工作时回路电流很高，主动力开关正负极电压可达上千伏，为了保证焊接电源回路准确而又迅速地接通与中断，该机采用大功率可控硅作为主动力开关，它具有功耗小，体积小，保管、运输、安装方便等特点，在实际应用中有很高的可靠性。

焊接变压器的总容量为800KVA，如果直接同车间电网连接将会对电网电压的稳定性带来很大影响，为了使电网负荷均衡，在电网电压波动时能自动补偿，从而使焊接规范参数更准确，焊接质量更稳定，采用了三相可控硅交流开关，将变压器分接到三相电网上。

通过改变可控硅导通角的大小，可以细调焊接变压器的输出功率；改变变压器初级绕组的匝数，可以粗调变压器的功率，从而可以使得焊机的功率在较大范围内调节。

4.1.5 操作控制台控制系统操作台采用移动式的结构，为了便于操作人员操作和观察设备工作情况，操作台的角度和位置可以很方便的调整。

操作面板安装有新型真彩色10.4寸显示屏、电源开关、状态指示灯及各种手动操作按键和急停按钮。

图7 触摸式显示屏4.1.6 电器控制特点4.1.6.1 人性化的控制界面操作台上设有彩色液晶显示屏，不仅可以动态显示设备工作状态，显示设备故障信息和设备各动作部位的运行参数，而且还可以通过按键的方式设置或更改设备的运行参数和焊接参数等，操作方便、直观，大大提高了人机交换的方便程度和设备的智能化水平。

可以在焊接过程中进行参数的设定和修改，可以有效的提高生产效率。

4.1.6.2 报警功能本机在电控上根据整机运行的需要,设置了运行状态监测报警系统，监测气压、水压、硅冷却、水温等。

每一个状态达不到整机运行的要求时，都会发出声、光报警，并且通过信号灯或者显示器上直观显示故障原因并提示帮助信息。

4.1.6.3 模块式结构特点本机的电气控制采用结构化设计，各个控制单元的电气控制功能相互独立，它的优点是排除了各控制单元之间的相互干扰，提高了整机工作的可靠性，并且各电控单元发生故障时便于查找。

各控制单元的调整完全独立，不会因某个控制单元的调整影响其它控制单元。

4.1.7操作台面板按钮（面板结构见附录）功能列表4.2放线部分该放线机构主要由底座、放线架、导辊及制动装置组成，见下图。

特点：容线量大，放线平稳，制动装置能有效控制钢筋的无序旋转造成的钢筋散乱。

4.3矫直送丝部分矫直送丝机构由矫直、牵引两部分组成。

见下图。

矫直面板、滑块定位辊装置矫直支架4.3.1牵引部分：其主要作用是将钢筋从放线架上牵引到储料架上，向矫直机构提供钢筋。

牵引机构主要组成部分：步进架、减速电机、步进主轴、压紧机构、入出导向管等。

设备由步进主轴与减速电机相连，在步进主轴上安装了步进轮，步进轮采用了压合式固定方式，中间牵引轮采用高耐磨材料Cr12MoV，提高了强度及其使用率，步进轮上设有齿牙，步进轮的下端安装了带气缸的压紧机构，该机构的主要组成为过丝支架、增力气缸、上轮和连接架；执行元件气缸的作用，上轮端面与步进轮面紧密的贴合将钢筋牢固的夹住，这样保证钢筋的顺利输送。

见下图。

4.3.2矫直机构：矫直机构可分两套：即预矫直和终端矫直；两套矫直的矫直轴承都采用了耐磨材质保证了它的使用性，而且锁紧方式采用了正、反螺纹方式，通过送丝转动方向自锁，不易产生脱、松现象；预矫直是由定位辊装置、穿丝嘴、矫直支架、矫直面板、滑块、矫直轴承、调节螺丝等部件组装而成，每组矫直有2件矫直面板互成90°，每件矫直面板上有3件矫直滑块，根据纵丝直径的大小，通过调整螺丝来调整滑块在导向槽中上下滑动，从而改变压丝深度，达到钢丝的应力，使其变形，达到矫直效果，见下图。

为了保证桁架的直线度、减少扭曲变形，三根主弦钢筋的预矫直旋转矫直筒，提高了钢筋矫直的效果。

（预矫直）（终端矫直）4.4储料架：作用：减轻步进机构的负荷使桁架成品尺寸更加精确、误差减小。

它是有五套储料仓、接触开关、定位穿丝管、底架等组成；钢筋经过矫直、牵引之后，通过与牵引机构导向管相对的定位穿丝管、限位辊，使纵筋丝成椭圆形存储在储料架内，每根纵筋丝都有独立的控制开关。

当桁架向前步进时，储料架内钢筋形成的椭圆变小，接触到后面的开关后送丝压紧轮抬起，送丝机构及时向前送丝，储料架内钢筋形成的椭圆又增大，当增大到一定程度时又接触到前面的开关，此时送丝压紧轮落下，送丝机构停止送丝。