為了實(shí)現(xiàn)鋼筋調(diào)直機(jī)及螺紋鋼筋調(diào)直機(jī)的數(shù)控化、自動(dòng)化，必須進(jìn)行鋼筋長(zhǎng)度的精確測(cè)量并按所需長(zhǎng)度自動(dòng)切斷鋼筋。本文對(duì)這兩個(gè)問題進(jìn)行了研究，并在我校機(jī)械廠生產(chǎn)的鋼筋調(diào)直切斷機(jī)上取得了滿意的效果，切斷鋼筋的相對(duì)誤差小于0.5%，克服了原有設(shè)備不能用于小直徑鋼筋調(diào)直及切斷的問題。該裝置具有自動(dòng)長(zhǎng)度檢測(cè)、自動(dòng)同步移動(dòng)下刀臺(tái)、切斷鋼筋根數(shù)自動(dòng)記數(shù)等功能。
1 鋼筋調(diào)直和剪切的工作原理
被調(diào)直的鋼筋1在送料輥2和牽引輥4的帶動(dòng)下在旋轉(zhuǎn)的調(diào)直筒3中調(diào)直。調(diào)直后的鋼筋經(jīng)由上、下刀臺(tái)的端口向前移動(dòng)。當(dāng)調(diào)直后的鋼筋前端未移到擋鐵7位置時(shí)，錘頭8雖然在慣性輪9的帶動(dòng)下作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，但由于未接觸到上刀臺(tái)10，所以鋼筋未受到剪切。當(dāng)調(diào)直后的鋼筋前端頂?shù)綋蹊F7時(shí)，通過拉桿6使上刀臺(tái)10、下刀臺(tái)5向前移動(dòng)。此時(shí)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的錘頭8將通過上下刀臺(tái)對(duì)鋼筋剪切（剪切的鋼筋長(zhǎng)度為L(zhǎng)），完成一根鋼筋的調(diào)直和剪切。連續(xù)運(yùn)動(dòng)，即可完成連續(xù)的鋼筋調(diào)直和剪切。
2 鋼筋長(zhǎng)度的檢測(cè)
鋼筋調(diào)直切斷機(jī)工作環(huán)境惡劣，機(jī)器工作時(shí)振動(dòng)較大。在檢測(cè)鋼筋尺寸時(shí)，除了保證精度要求外，還必須滿足抗干擾能力強(qiáng)、工作可靠、使用壽命長(zhǎng)等要求。現(xiàn)有的鋼筋調(diào)直切斷機(jī)的尺寸檢測(cè)采用接觸式測(cè)量，即在鋼筋移動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)彈性摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)。摩擦輪再與脈沖發(fā)生器相連接，由脈沖發(fā)生器的記數(shù)值計(jì)算鋼筋長(zhǎng)度。由于在調(diào)直切斷機(jī)工作時(shí)機(jī)器本身及鋼筋振動(dòng)十分強(qiáng)烈，摩擦輪的磨損極其嚴(yán)重，如果不定期更換檢測(cè)摩擦輪，將影響檢測(cè)精度，造成切斷誤差�；谝陨显�，鋼筋長(zhǎng)度檢測(cè)必須采用非接觸檢測(cè)的方法。通過試驗(yàn)比較，采用在鋼筋上交替地施加磁信號(hào)的方案比較可行，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
控制參數(shù)由鍵盤輸入到單片機(jī)，數(shù)碼管顯示設(shè)置參數(shù)及機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)（含剪切鋼筋數(shù)）。
為了實(shí)現(xiàn)非接觸鋼筋長(zhǎng)度檢測(cè)，在刀臺(tái)的出口處安置了勵(lì)磁磁頭和讀取磁信號(hào)實(shí)現(xiàn)非接觸檢測(cè)。工作開始時(shí)，單片機(jī)在P1.0端口輸出高電平，驅(qū)動(dòng)勵(lì)磁放大器，勵(lì)磁放大器輸出的電流在勵(lì)磁磁頭上產(chǎn)生磁場(chǎng)。這個(gè)磁場(chǎng)使調(diào)直后的鋼筋被磁化為帶有S極性的磁信號(hào)，當(dāng)帶有磁標(biāo)記的鋼筋運(yùn)動(dòng)到讀磁磁頭位置時(shí)，在讀磁磁頭上產(chǎn)生感應(yīng)脈沖電壓，脈沖電壓信號(hào)經(jīng)放大器放大后輸入到單片機(jī)的P3.0端口。當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到P3.0 端口為高電平后，P1.0端口輸出低電平。即勵(lì)磁放大器改變磁頭的電流方向，使鋼筋被磁化為帶有極性為N極磁信號(hào)。這樣，讀磁磁頭檢測(cè)到的鋼筋磁化方向變化一次，勵(lì)磁磁頭的極性也相應(yīng)改變一次，并且計(jì)數(shù)器自動(dòng)加一，隨著鋼筋向前運(yùn)動(dòng)，在鋼筋上帶有磁極性交替改變的連續(xù)不斷的磁化信號(hào)，一種極性磁化區(qū)域的長(zhǎng)度為勵(lì)磁磁頭與讀磁磁頭之間的距離。由圖可以計(jì)算出切斷的鋼筋長(zhǎng)度為： L=（N+1）B-A （1）
式中 N——計(jì)數(shù)器數(shù)值 B——?jiǎng)?lì)磁磁頭與讀磁磁頭的距離 A——刀頭與勵(lì)磁磁頭的距離
刀頭與勵(lì)磁磁頭的距離A是固定的，讀磁磁頭與勵(lì)磁磁頭的距離B根據(jù)鋼筋的剪切長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。
3 刀臺(tái)速度跟蹤及鋼筋剪切控制原理
當(dāng)單片機(jī)通過式（1）計(jì)算調(diào)直后的鋼筋到達(dá)規(guī)定長(zhǎng)度時(shí)，需使拉桿拉動(dòng)上、下刀臺(tái)運(yùn)動(dòng)�，F(xiàn)有的數(shù)控鋼筋調(diào)直機(jī)采用電磁鐵的吸合動(dòng)作使拉桿運(yùn)動(dòng)。采用這種方法存在兩個(gè)特點(diǎn)：（1）當(dāng)鋼筋移動(dòng)速度較高，而需要剪切的鋼筋較短時(shí)，電磁鐵需頻繁地吸合，線圈極易發(fā)熱并燒毀電磁鐵。（2）錘頭位置不確定，致使切斷鋼筋長(zhǎng)度超差。因此，不能采用電磁鐵的動(dòng)作控制刀臺(tái)移動(dòng)。
步進(jìn)電機(jī)具有定位精度高、轉(zhuǎn)速易于控制等優(yōu)點(diǎn)。如采用連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)輸出軸上的彈性拔桿推動(dòng)速度保持相同，就可以保證精確地按所需的長(zhǎng)度剪切鋼筋。圖3為傳動(dòng)原理圖。錘頭由慣性輪帶動(dòng)作上下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)鋼筋移動(dòng)距離達(dá)到剪切尺寸時(shí)，錘頭不一定在下極限位置；如果使刀臺(tái)移動(dòng)速度與鋼筋移動(dòng)速度相同（相當(dāng)于刀臺(tái)抱住鋼筋移動(dòng)），當(dāng)錘頭處于下極限位置時(shí)再剪切鋼筋，就可以保證精確剪切鋼筋。
