전자동 강철 케이지 용접 워크스테이션은 "원자재 가공 - 정밀 용접 - 지능형 감지 - 완제품 출력"의 전체 프로세스를 통합한 통합형 지능형 장비입니다.이 제품은 교량 말뚝 기초, 고속도로, 지하철 터널, 건물 건설 등의 인프라 시나리오에 맞게 특별히 설계되었습니다.직경 Φ800~2500mm의 강철 케이지에 대해 강철 막대 전처리부터 성형 및 용접까지 무인 작업을 실현할 수 있습니다.기존의 분산형 처리 모드와 비교했을 때, 이 워크스테이션은 모듈식 통합 설계와 PLC 수치 제어 시스템 관리 및 제어를 통해 톱질, 나사산 가공, 연마, 용접 및 이송과 같은 여러 프로세스를 원활하게 연결합니다.이 제품은 수동 용접의 낮은 효율성, 불안정한 품질, 많은 소모품 소모와 같은 업계의 문제점을 완벽하게 해결합니다.인프라 산업화 전환 정책에 대응하는 핵심 장비로서, 중국 철도 12국, 롄윈강-쑤저우 고속도로 등 주요 프로젝트에 대규모로 적용되었습니다.
![케이지 제작 작업대 케이지 제작 작업대]()
핵심 구성 모듈
워크스테이션은 "5개 핵심 모듈 + 지능형 제어 시스템" 구조를 채택했으며, 각 유닛은 시너지 효과를 발휘하여 전체 프로세스 자동화를 실현합니다. 주요 구성의 장점은 다음과 같습니다.
-
자동 공급 및 전처리 모듈: 진동 베드형 원료 저장고와 계단형 공급 메커니즘을 갖추고 있어 직경 Φ18-32mm의 주요 보강재를 자동으로 분산, 분류 및 공급할 수 있습니다. 톱질, 나사산 절단 및 연마 장치와 통합되어 고정 길이 톱질(오차 ≤ ±1mm), 리브 필링 및 나사산 절단(나사산 프로파일 충만도 ≥ 99.5%), 끝단 연마를 한 번의 공급으로 완료하여 후속 용접을 위한 고정밀 기본 소재를 제공합니다.
-
지능형 이송 및 위치 결정 모듈: 자기 흡입 이송 플랫폼을 채택하여 3개의 주요 보강재를 동시에 잡고 정밀하게 공급할 수 있으며, 위치 결정 정확도는 ±3mm입니다. 유압식 지지 링 조정 메커니즘을 갖추고 있어 내경 범위 1700~2000mm에 맞게 프로그래밍 방식으로 조정할 수 있으며, 금형을 교체하지 않고도 사양을 전환할 수 있습니다.
-
다중 모드 용접 모듈: 핵심 구성에는 6개의 6축 용접 조작기와 CO₂ 가스 차폐 용접 시스템이 포함되어 있으며, 전체 용접 및 퀸컨스 용접과 같은 다중 용접 모드를 지원하고 단일 지점 용접 시간은 최소 1초입니다. 주요 보강재와 스터럽의 용접이 동시에 수행되며 12m 길이의 강철 케이지의 단일 섹션에 대한 용접 시간은 단 40분(주 보강재 20분 + 스터럽 20분)입니다.
-
실시간 감지 및 피드백 모듈: 용접 품질 시각 검사 시스템과 철근 크기 감지 장치가 내장되어 있어 용접 부위 충만도와 주철근 간격 등 주요 지표를 실시간으로 모니터링하고, 이상 발생 시 자동으로 전원을 끄고 경보를 울립니다. 지원 데이터 추적 기능을 통해 철골 케이지 각 구역의 용접 매개변수와 검사 보고서를 기록할 수 있습니다.
-
수치 제어 중앙 제어 시스템: 7인치 고화질 터치스크린에 산업용 PLC가 장착되어 있으며, 20개 이상의 표준화된 처리 매개변수 템플릿이 내장되어 있어 안내 매개변수 입력을 지원합니다(케이지 직경 및 주요 보강재 수와 같은 주요 값만 설정하면 됨). 계층적 권한 설계로 운영 및 관리 권한을 구분하여 잘못된 매개변수 수정을 방지합니다.
핵심 성능 이점
1. 고효율 및 노동력 절감, 생산능력 2배 증가 및 비용 절감
12m 철골 케이지의 기존 수동 용접은 6명이 2시간 동안 협력해야 하며, 용접 불량률은 15%에 불과합니다. 하지만 이 작업대는 단 1명의 감독자만으로 연속 생산을 실현할 수 있으며, 1교대 생산량은 10~12개 섹션, 일일 최대 생산량은 2교대 시스템으로 100% 이상 향상되었습니다. 롄윈강-쑤저우 고속도로 프로젝트의 적용 데이터에 따르면, 작업대 가동 후 인건비가 60% 감소하고, 단일 섹션의 연간 비용 절감액은 12만 위안을 초과합니다. 자재 활용률은 1.5% 증가했으며, 대규모 프로젝트에서는 연간 10톤 이상의 철강 소모품을 절감할 수 있습니다.
2. 정밀하고 안정적이며, 품질이 우수하고 재작업이 필요 없음
수치 제어 시스템과 기계적 위치 지정의 이중 제어를 통해 주요 철근 간격 오차는 ±2mm 이내로 제어되고, 스터럽 간격 정확도는 ±5mm이며, 케이지 직경 오차는 ≤±3mm로, 이는 강봉 용접 규정의 표준보다 훨씬 높습니다.6축 매니퓰레이터 용접은 균일하고 완전한 용접을 보장하고, 용접 적격률은 수동 용접의 85%에서 99.8%로 증가하며, 초음파 탐상 검사에서 내부 결함이 감지되지 않습니다.중국 철도 12국 프로젝트에 적용하면 감독에 의한 현장 검사 적격률이 100%에 도달하고 현장 도킹 및 호이스트 효율이 30% 증가합니다.
3. 유연한 적응, 다양한 시나리오 간 빠른 전환
표준 모델은 케이지 직경 Φ800~2500mm, 케이지 길이 ≤13.5m의 가공을 지원합니다. 주철근 직경은 Φ18~40mm, 스터럽 직경은 Φ8~16mm에 적합합니다. 단일/이중 주철근과 단일/이중 스터럽 구조로 유연하게 전환할 수 있으며, 코어 몰드를 교체하지 않고도 2시간 만에 매개변수 설정 및 메커니즘 조정을 완료할 수 있어 교량 말뚝 기초, 지하철 터널 등 다양한 현장의 맞춤형 요구에 대응할 수 있습니다.
4. 안전하고 에너지 절약, 편리한 작동 및 유지 보수, 긴 서비스 수명
완전 밀폐형 용접실과 인간-기계 분리형 작업 설계를 채택하고, 비상 정지 버튼, 적외선 보호 기능, 오일 흄 정화 시스템을 갖추어 용접 스파크 및 유해 가스 발생 위험을 완벽하게 차단합니다. 또한, 85kW 에너지 절약형 전력 시스템을 탑재하여 기존 분산형 장비 대비 에너지 소비량을 28% 절감합니다. 일상적인 유지 보수는 오일 압력(10MPa)과 공기 펌프 압력(0.8~0.9MPa)만 정기적으로 점검하면 됩니다. 장비의 설계 수명은 8~10년이며, 가동률은 95% 이상입니다.
작업 흐름 분석
원자재 공급: 주 보강재와 등자 원자재는 진동베드형 빈을 통해 자동으로 분류되고, 공급 메커니즘은 이를 사전 설정된 사양에 따라 분류하여 전처리 장치로 보냅니다.
정밀 전처리: 톱질 모듈은 주요 보강재를 고정된 길이(오차 ≤ ±1mm)로 절단하고 나사산 가공과 끝단 연마를 동시에 완료하여 용접 표면이 깨끗하고 버가 없는지 확인합니다.
프레임워크 형성: 자기흡입 전달 플랫폼은 주요 철근을 용접 스테이션으로 정확하게 보내고, 유압 지지 링은 케이지 직경을 고정하며, 조작기는 주요 철근을 잡아 원주 방향의 위치 조정을 완료합니다.
동기용접: 6개의 용접 조작기가 케이지의 원주를 따라 고르게 분포되어 주철근과 철근 링의 용접을 동시에 완료합니다. 스터럽 메커니즘은 스터럽을 동기적으로 운반하여 나선형 와인딩 용접을 완료하고 용접점 품질을 실시간으로 모니터링합니다.
완제품 출력: 용접 후 자동 공기 냉각이 수행되고 감지 모듈이 크기와 용접 품질을 다시 확인하고 자격을 갖춘 완제품을 호이스팅 영역으로 밀고 자격을 갖추지 못한 제품은 경보를 울리고 결함 위치를 기록합니다.
핵심 기술 매개변수
| 매개변수 항목 |
GHZ25-12 표준모형 색인 |
|---|
| 처리 케이지 직경 범위 |
Φ800-2500mm |
| 처리 케이지 길이 범위 |
≤13.5m |
| 주철근 직경/수량 |
Φ18-32mm; 8-24개(맞춤형) |
| 등자 직경/간격 |
Φ8-14mm; 70-300mm(조정 가능) |
| 단일 섹션 처리 효율성 |
40분/구간(길이 12m) |
| 위치 정확도 |
주철근 간격 ±2mm, 등자 간격 ±5mm |
| 총 전력 |
85kW |
| 전체 치수(길이×너비×높이) |
18m×6m×3.8m |
응용 프로그램 시나리오
교량 인프라: 고속도로 및 철도교량용 파일 기초 철골 케이지 가공, 대구경(Φ2000-2500mm) 케이지 수요에 맞춰 조정, 파일 기초 시공 장비와 원활하게 연결;
도시공학: 지하철역 및 도시공동터널용 강철 케이지 가공, 표준화된 생산으로 다양한 구간의 시공 일관성을 보장하고, 특수형 케이지의 맞춤형 제작을 지원합니다.
건축시공 : 상업용 주택 및 보상주택용 기초강철 케이지 가공, 대량생산으로 공사기간 보증능력을 향상시키고 현장가공용지 수요를 감소시킨다.
조립식 부품 공장: 조립식 말뚝, 파이프 말뚝 및 기타 구성품용 강철 케이지를 대량 생산하며, 조립식 생산 라인과 협력하여 구성품 품질의 일관성을 개선합니다.