La estación de trabajo de soldadura de jaulas de acero totalmente automática es un equipo inteligente integrado que integra todo el proceso de "procesamiento de materia prima - soldadura de precisión - detección inteligente - salida del producto terminado".Está especialmente diseñado para escenarios de infraestructura como cimentaciones de pilotes de puentes, autopistas, túneles de metro y construcción de edificios.Puede realizar operaciones no tripuladas para jaulas de acero con un diámetro de Φ800-2500 mm desde el preprocesamiento de la barra de acero hasta el conformado y la soldadura.En comparación con el modo de procesamiento descentralizado tradicional, la estación de trabajo conecta sin problemas múltiples procesos como aserrado, roscado, pulido, soldadura y transferencia a través de un diseño integrado modular y un sistema de control y gestión numérico PLC.Resuelve por completo los problemas de la industria: baja eficiencia, calidad inestable y gran consumo de consumibles en la soldadura manual.Como equipo central que responde a la política de transformación de la industrialización de la infraestructura, se ha aplicado a gran escala en proyectos clave como China Railway 12th Bureau y la autopista Lianyungang-Suzhou.
![Estación de trabajo para la fabricación de jaulas]( "Estación de trabajo para la fabricación de jaulas")
Módulos de configuración principales
La estación de trabajo adopta la estructura de "cinco módulos principales + sistema de control inteligente", y cada unidad funciona en sinergia para automatizar todo el proceso. Las principales ventajas de la configuración son las siguientes:
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Módulo de preprocesamiento y alimentación automática: Equipado con un contenedor de materia prima tipo lecho vibratorio y un mecanismo de alimentación escalonado, puede dispersar, clasificar y alimentar automáticamente los refuerzos principales con un diámetro de Φ18-32 mm; Integrado con una unidad de aserrado, roscado y pulido, completa el aserrado de longitud fija (error ≤ ±1 mm), el pelado y roscado de nervaduras (plenitud del perfil de rosca ≥ 99,5 %) y el pulido de extremos en una sola alimentación, proporcionando materiales base de alta precisión para la soldadura posterior.
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Módulo de transferencia y posicionamiento inteligente: adopta una plataforma de transferencia de succión magnética, que admite el agarre simultáneo y la alimentación precisa de 3 refuerzos principales, con una precisión de posicionamiento de ±3 mm; equipado con un mecanismo de ajuste del anillo de soporte hidráulico, se puede adaptar programáticamente al rango de diámetro interno de 1700-2000 mm, y la especificación se puede cambiar sin reemplazar el molde.
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Módulo de soldadura multimodo: la configuración principal incluye 6 manipuladores de soldadura de seis ejes y un sistema de soldadura con protección de gas CO₂, que admite múltiples modos de soldadura, como soldadura completa y soldadura quincuncial, con un tiempo de soldadura de un solo punto tan bajo como 1 segundo; la soldadura de los refuerzos principales y los estribos se realiza simultáneamente, y el tiempo de soldadura para una sola sección de jaula de acero de 12 metros de largo es de solo 40 minutos (20 minutos para los refuerzos principales + 20 minutos para los estribos).
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Módulo de detección y retroalimentación en tiempo real: sistema de inspección visual de calidad de soldadura incorporado y dispositivo de detección de tamaño de barra de acero, que monitorea en tiempo real indicadores clave como la plenitud del punto de soldadura y el espaciado del refuerzo principal, y se apaga automáticamente y emite alarmas en caso de anomalías; la función de trazabilidad de datos de soporte puede registrar los parámetros de soldadura y los informes de inspección de cada sección de la jaula de acero.
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Sistema de control central de control numérico: una pantalla táctil de alta definición de 7 pulgadas está equipada con un PLC de grado industrial, con más de 20 conjuntos incorporados de plantillas de parámetros de procesamiento estandarizados, que admiten la entrada guiada de parámetros (solo se deben configurar valores clave como el diámetro de la jaula y el número de refuerzos principales); el diseño de autoridad jerárquica distingue las autoridades de operación y gestión para evitar la modificación incorrecta de los parámetros.
Ventajas principales de rendimiento
1. Alta eficiencia y ahorro de mano de obra, duplicación de la capacidad de producción y reducción de costos.
La soldadura manual tradicional de una jaula de acero de 12 metros requiere la colaboración de 6 personas durante 2 horas, con una tasa de soldadura fallida del 15 %. Esta estación de trabajo solo necesita un supervisor para lograr una producción continua, con una producción de 10 a 12 secciones en un solo turno y una producción diaria máxima de 20 secciones (sistema de dos turnos), lo que representa un aumento de eficiencia de más del 100 %. Los datos de aplicación del proyecto de la autopista Lianyungang-Suzhou muestran que, tras la puesta en funcionamiento de la estación de trabajo, el coste de la mano de obra se reduce en un 60 % y el ahorro anual de un solo tramo supera los 120 000 yuanes; la tasa de utilización de materiales aumenta en un 1,5 % y los proyectos a gran escala ahorran más de 10 toneladas de consumibles de acero al año.
2. Precisión y estabilidad, calidad calificada y sin retrabajo.
A través del control dual del sistema de control numérico y posicionamiento mecánico, el error de espaciado del refuerzo principal se controla dentro de ±2 mm, la precisión del espaciado del estribo es de ±5 mm y el error del diámetro de la jaula es ≤±3 mm, que es mucho más alto que el estándar del Código para la soldadura de barras de acero; la soldadura del manipulador de seis ejes garantiza soldaduras uniformes y completas, y la tasa de calificación de la soldadura aumenta del 85% de la soldadura manual al 99,8%, sin defectos internos detectados por la detección de fallas ultrasónicas. En la aplicación del proyecto China Railway 12th Bureau, la tasa de calificación de la verificación puntual por supervisión alcanza el 100% y la eficiencia de atraque y elevación en el sitio aumenta en un 30%.
3. Adaptación flexible, cambio rápido entre múltiples escenarios
El modelo estándar admite el procesamiento de jaulas con un diámetro de Φ800-2500 mm y una longitud de ≤13,5 m. El diámetro del refuerzo principal se adapta a Φ18-40 mm, y el diámetro del estribo abarca Φ8-16 mm. Permite alternar con flexibilidad entre estructuras de refuerzo principal simple o doble y de estribo simple o doble. El ajuste de las especificaciones solo requiere 2 horas para completar la configuración de parámetros y la adaptación del mecanismo sin necesidad de reemplazar el molde de núcleo, adaptándose así a las necesidades específicas de diferentes escenarios, como cimentaciones de pilotes de puentes y túneles de servicios públicos subterráneos.
4. Seguro y ahorrador de energía, operación y mantenimiento convenientes, larga vida útil.
Incorpora una cabina de soldadura completamente cerrada y un diseño de operación con separación hombre-máquina. Está equipada con botón de parada de emergencia, protección infrarroja y sistema de purificación de humos de aceite, lo que elimina por completo el riesgo de chispas de soldadura y gases nocivos. Además, cuenta con un sistema de ahorro de energía de 85 kW, que reduce el consumo energético en un 28 % en comparación con los equipos descentralizados tradicionales. El mantenimiento diario solo requiere la inspección regular de la presión del aceite (10 MPa) y la presión de la bomba de aire (0,8-0,9 MPa). La vida útil del equipo es de 8 a 10 años y su tasa de funcionamiento es ≥95 %.
Análisis de flujo de trabajo
Alimentación de materia prima: Las principales materias primas de refuerzo y estribo se clasifican automáticamente a través del contenedor tipo lecho vibratorio, y el mecanismo de alimentación las clasifica de acuerdo con las especificaciones preestablecidas y las envía a la unidad de preprocesamiento;
Preprocesamiento de precisión: el módulo de corte corta el refuerzo principal a una longitud fija (error ≤ ±1 mm) y completa el roscado y el pulido del extremo simultáneamente para garantizar que la superficie de soldadura esté limpia y sin rebabas;
Formación del marco: La plataforma de transferencia de succión magnética envía con precisión el refuerzo principal a la estación de soldadura, el anillo de soporte hidráulico fija el diámetro de la jaula y el manipulador agarra el refuerzo principal para completar el posicionamiento circunferencial;
Soldadura sincrónica: 6 manipuladores de soldadura se distribuyen uniformemente a lo largo de la circunferencia de la jaula para completar la soldadura de los refuerzos principales y los anillos de refuerzo simultáneamente; el mecanismo de estribo transporta los estribos sincrónicamente y completa la soldadura en espiral, y la calidad del punto de soldadura se monitorea en tiempo real;
Salida del producto terminado: después de soldar, se realiza un enfriamiento de aire automático, el módulo de detección vuelve a verificar el tamaño y la calidad de la soldadura, los productos terminados calificados se empujan al área de elevación y los productos no calificados activan una alarma y registran la ubicación del defecto.
Parámetros técnicos básicos
| Elemento de parámetro |
Índice del modelo estándar GHZ25-12 |
|---|
| Rango de diámetro de la jaula de procesamiento |
Φ800-2500 mm |
| Rango de longitud de la jaula de procesamiento |
≤13,5 m |
| Diámetro/Cantidad del refuerzo principal |
Φ18-32 mm; 8-24 piezas (personalizables) |
| Diámetro/Espaciado de los estribos |
Φ8-14 mm; 70-300 mm (ajustable) |
| Eficiencia de procesamiento de una sola sección |
40 minutos/sección (12 m de duración) |
| Precisión de posicionamiento |
Espaciado del refuerzo principal ±2 mm; Espaciado del estribo ±5 mm |
| potencia total |
85 kW |
| Dimensiones generales (largo × ancho × alto) |
18 m × 6 m × 3,8 m |
Escenarios de aplicación
Infraestructura de puentes: Procesamiento de jaulas de acero para cimentaciones de pilotes para autopistas y puentes ferroviarios, adaptándose a las necesidades de jaulas de gran diámetro (Φ2000-2500mm), y conectándose sin problemas con el equipo de construcción de cimentaciones de pilotes;
Ingeniería municipal: Procesamiento de jaulas de acero para estaciones de metro y túneles de servicios públicos urbanos, la salida estandarizada garantiza la consistencia de la construcción de múltiples secciones y admite la personalización de jaulas con formas especiales;
Construcción de edificios: Procesamiento de jaulas de acero de cimentación para viviendas comerciales y viviendas de indemnización, la producción en masa mejora la capacidad de garantía del período de construcción y reduce la demanda de tierra para procesamiento en el sitio;
Fábrica de componentes prefabricados: Producción a gran escala de jaulas de acero para pilotes prefabricados, pilotes tubulares y otros componentes, en cooperación con líneas de producción de prefabricación para mejorar la consistencia de la calidad de los componentes.
