墙柱钢筋编织绑扎控制方案设计

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摘要：为了能够实现对公寓承重墙钢筋编织绑扎的自动化控制，提高钢筋绑扎的速度与质量。结合墙体内部边缘构件特点，应用SolidWorks三维优化设计软件，对墙柱边缘构造钢筋进行绑扎，并制定了一套钢筋编织绑扎自动化控制的设计方案。

关键词：钢筋构造；绑扎控制；方案设计

1绪论

随着当今社会高新科技的突飞猛进，影响生产制造的各类问题日益凸显，为了能够更好的解放发展生产力、提高生产效率、切实解决“用工荒”的难题，各大生产制造企业为了更好地谋求各方面的发展而绞尽脑汁。机械手在汽车制造行业最早得到了使用。在工业革命的推动下，工业机械手的研制也开始迎来了春天。人们通过不断地学习与反复地实践，使机械手的功能不仅仅只是焊接、喷漆、上下料和搬运这些简单的操作，它的发展开始延伸，逐步产生了就像人的大脑和手脚一样的、能够自动支配动作的功能。它除了能够代替人类去完成许多危险的、有毒有害的、低温和高热等环境特别恶劣的高难度工作之外，还可以代替人类完成各种各样的比较繁重的、单调且重复性的乏味的工作,解放了人力，提高劳动生产率的同时也保证了产品的品质。钢筋编织绑扎机的出现与应用，在很大的程度里提高了钢筋绑扎的编织速度与质量，同时又保证了绑扎的精准度，并减轻了劳作者的生产强度，更为企业节约了一大部分的生产成本。尽管钢筋双层网编织扎技术在一定程度上仍存在一些局限性，但是它的出现对钢筋行业所具有的重要意义不可磨灭。钢筋双层及多层网的编织绑扎是实现起来比较困难的环节，同时也是未来钢筋技术发展的一大突破口。

1.1墙柱钢筋编织绑扎的意义

用机械编织绑扎代替原来的人工劳作，大幅度的减轻了工作强度，减小了工人操作失误，提高绑扎效率的同时也为企业节约了成本。通过毕业课题的设计让我更直接更深刻更广泛的学习了专业知识，对本专业之外的建筑方面的知识也有一定的了解；在做设计的过程中，培养了自己的实践能力，让我对毕业后对于从一名学生到一名工作人员的转变有了心理上的准备，让自己的理论知识更加丰富。本次设计任务使我能够对一些软件有了新的认识，操作方面也熟练极了（如绘声绘影、XMind、SolidWorks），对本专业以外的建筑方面的知识从完全不懂到能够独立的去读懂资料，看懂图纸，并对课题进行研究。设计过程中通过运用所学的专业知识进行推敲，打磨，也锻炼了提出、分析、解决问题的能力。

2墙柱编号及分类

墙柱作为剪力墙构件的一部分，不能单独存在。剪力墙中的暗柱为边缘构件的一种形式，主要作用是在墙平面内弯矩作用时，承担弯矩引起的拉和压应力。暗柱一般位于墙肢的端部，它的宽度和墙身的宽度是一样的。剪力墙暗柱内有纵筋，拉筋及箍筋，在抗震结构中，柱的纵筋与箍筋共同形成一个钢筋笼，对柱身混凝土加以约束。

3墙柱内部钢筋编织绑扎控制方案设计

3.1钢筋绑扎的动作流程

对于墙柱的绑扎编织，需要用到纵筋，箍筋，拉筋。纵筋是一根根的，我们不能按照人工的绑扎步骤进行。由于墙柱是立体的，首先我们需要设置一个固定装置，这个固定装置的目的是为了控制纵筋在水平面上的空间位置。固定装置就相当于是一个定位支座，支座上面应该有孔，孔与孔之间的间距需要按照构造边缘暗柱的内部钢筋排布构造去设计，由前边的设计知道，纵筋之间的间距要求为500mm，孔的大小就是纵筋的直径的大小，即孔径为14mm。这个支座的作用有两个：其一，纵筋从孔进入支座，完成对纵筋的空间固定；其二，支座的另一端放上绑扎需要的箍筋。对箍筋的设计：箍筋的作用就是实现对钢筋的绑扎。我们可以用市场上的编织好的成品箍筋。支座放好之后，我们开始摆放箍筋，箍筋位于支座之上。箍筋放好以后，下一步就是纵筋通过支座孔进入，完成纵筋的空间排布。暗柱内部底层的纵筋数目为6根，长度为1000mm。纵筋在空间上的位置被固定好，下一步就是开始对墙柱的绑扎。作为底部加强区，绑扎箍筋由支座另一端开始，在钢筋顶部五厘米的地方绑扎第一根箍筋，然后在距离第一根箍筋100mm的地方绑扎第二根箍筋，在距离第二根箍筋100mm的地方绑扎第三根箍筋，依次绑扎直到绑扎完墙柱所需用的箍筋。最后为绑扎编织结束后的墙柱钢筋构造，也是整个动作流程的最后一步。

3.2钢筋绑扎控制方案

首先需要电机带动机械手将定位支座固定到指定的位置，然后机械手放箍筋在支座内，人工将纵筋从一端插入支座孔内，完成纵筋的空间定位。机械手推动支座及箍筋到钢筋的另一端，位移传感器捕获位置信号，当箍筋到达纵筋端部5cm的地方，机械手完成对第一根箍筋的绑扎，紧接着位移传感器检测距离绑扎第一根箍筋100mm的地方，固定并绑扎第二根箍筋，依次距离第二根100mm的地方绑扎第三跟箍筋，直至绑扎完所需的箍筋数量。绑扎箍筋完成后，纵筋从支座孔内取出，继续完成新的钢筋编织绑扎。

4总结

传统的人工绑扎钢筋需要反复操作，才能完成摆放工作，绑扎起来相当慢。相比之下 ，自动化绑扎工作效率在一定程度上有所提高，生产质量也得到了保障。该设计为钢筋自动化编织绑扎提供了可性行方案。

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作者:姚双瑞 单位:南阳理工学院