鋼鐵行業各種打捆機淺析

梁　泉

（馬鞍山市雙益機械制造有限公司，安徽 馬鞍山243000）

1　鋼鐵行業打捆機分類

鋼鐵行業有很多產成品，如型材、棒材、線材、熱軋板卷、冷軋板卷等，幾乎所有的產品最后都需要打捆，目前已有各種型式的打捆機服務于不同的產品，各種打捆機一般均由機架、打捆頭、導帶軌道和各種輔助元件構成，不同型式的打捆機的基本工作原理都類似，主要通過打捆頭驅動捆扎材料沿著導帶槽纏繞在待打捆產品的外周后拉緊并將捆扎材料頭部固定連接，從而完成打捆工序。這些打捆機從不同的角度可以分為以下型式。

1.1　以打捆的對象劃分

可以分為型材打捆機、棒材打捆機、線材打捆機、卷材打捆機。

1.2　以捆扎材料劃分

可以分為鋼絲打捆機、塑鋼捆帶打捆機（簡稱PET捆帶打捆機）和鋼帶打捆機（捆扎材料為鋼帶）。鋼絲打捆機所使用的捆扎材料主要包括鋼絲、盤條等，捆扎材料的接頭部位一般采用扭結的型式；PET捆帶打捆機所使用的捆扎材料就是PET捆帶，PET捆帶的接頭一般采用高溫熔焊；而鋼帶打捆機所使用的捆扎材料就是鋼制捆帶，鋼制捆帶根據《GB/T 25820-2010包裝用鋼帶》生產，厚度為0.4~1 mm.其中鋼帶打捆機根據鋼帶的接頭型式又可以分為焊接式打捆機、免扣式打捆機和咬扣式打捆機。

1.3　以打捆頭的動力型式劃分

可以分為液壓打捆機、氣動打捆機。

2　各種打捆機簡介

下面通過對不同的打捆對象來簡單分析各種打捆機。

2.1　型材打捆機

型材打捆前一般會碼成方垛的型式，且型材都比較長，需要沿長度方向打2～5道捆，為了提高效率，通常會沿長度方向布置多臺打捆機，同時完成多道打捆工序。

目前常見的型材打捆機主要有鋼絲打捆機和鋼帶打捆機兩種。其中鋼帶打捆更美觀占地相對也較小，所以目前較大的鋼鐵企業選擇鋼帶打捆機比較多，而小型鋼鐵企業則選擇人工鐵絲打捆或鋼絲打捆機，用于型材的鋼帶打捆機結構示意圖見圖1，主要包括機架、導帶框、打捆頭等部件及儲帶部。

圖1　用于型材的鋼帶打捆機

2.2　棒材打捆機

棒材打捆前一般會碼成圓垛或六角垛的型式，棒材也比較長，打捆設備布局與型材打捆機相同。由于棒材的垛型和重量等原因限制，一般采用鋼絲打捆機較多，其結構示意圖見圖2.該類型打捆機主要由導線系統、打捆頭、喂線系統等構成。

圖2　用于棒材的鋼絲打捆機

2.3　線材打捆機[1]

線材打捆前一般會卷成盤卷，盤卷的直徑和寬度均不一定，且盤卷是松垮的不宜轉動，所以一般線材打捆機會有很多輔助機構，如夾緊裝置用于將盤卷夾緊，同時會在一臺設備上設計多臺打捆頭，一次完成多道打捆工序[2]。線材打捆機整體結構見圖3，該類型打捆機主要包括送線裝置、打捆頭、升降臺、壓緊系統以及底座等部件。線材打捆機目前比較多的采用扭結式接頭，即將兩股鋼絲扭結在一起，接頭非常牢固。

圖3　線材打捆機

2.4　卷材打捆機

卷材打捆機的種類比較多，首先就產品的不同可以分為熱軋卷打捆機和冷軋卷打捆機。

熱軋卷打捆機由于在高溫環境下使用，為了確保安全，通常采用氣動鋼帶打捆機而不采用液壓的型式[1]，以防止液壓管路受熱損壞釀成大事故，熱軋卷作為原料卷，通常只在其外周打一至兩道周向捆帶防止散卷即可，熱軋卷氣動打捆機示意圖見圖4[3-5]。該類打捆機主要由打捆頭、儲帶機構、導帶軌道和機架等構成。

圖4　熱軋卷氣動打捆機

冷軋卷打捆機又可細分為包裝前打捆機和包裝后打捆機，包裝前打捆機用于冷軋卷剛下線時打捆用，通常只需要打1～2道周向捆帶，根據板厚的不同可以選擇鋼帶打捆機或PET捆帶打捆機，現在已有很多設備上同時設計有兩種打捆頭，能夠同時滿足鋼帶和PET捆帶的使用要求。

冷軋鋼卷作為產成品交付用戶前需要包裝，在包裝完成后也需要打捆，且需要打多道捆帶，捆帶都采用鋼帶。該打捆機可以分為徑向打捆機和周向打捆機，分別用于打徑向捆帶和周向捆帶，由于冷軋鋼卷表面質量較高，用于冷軋鋼卷的打捆機鋼帶的接頭均采用焊接，以防止免扣擠壓出的鋼帶錯口或咬合的鋼扣壓傷其表面且易于實現自動化，冷軋鋼卷打捆機示意圖見圖5和圖6，結構構成與熱軋卷氣動打捆機基本相似。

圖5　冷軋卷周向打捆機

圖6　冷軋卷徑向打捆機

3　各種打捆機比較分析

不同打捆機之間工作原理基本相同，主體結構基本一樣，但區別也比較大，詳見表1不同打捆機對照表。

表1　不同打捆機對照表

PET捆帶比較柔軟，只能用于很薄的冷軋鋼卷包裝前的捆扎，這類產品不需要太大的捆扎力，可以替代鋼制捆帶，既節約了成本，又能保護薄鋼卷免受鋼制捆帶的擠壓造成損壞，所以該類打捆機在冷軋卷行業推廣比較快，但受限于捆扎力過小，無法大面積推廣。

4　打捆機未來發展方向

4.1　智能化

未來常規打捆機的發展方向之一是智能化，與上下道工序的銜接更柔性，多種產品共用一臺打捆機，打捆機根據上級指令自動選擇不同材質的捆帶完成打捆工序。

4.2　通用化

打捆機的另一個發展方向是通用化，目前打捆機種類繁多，未來可以利用機器人模擬人工的動作完成打捆工序，這樣就可以實現常規打捆機的通用化，智能化也同步得到提升。目前像寶鋼等國內知名單位已經在嘗試使用機器人進行打捆，但造價、后期維護都比較昂貴，導致無法推廣，后期在產業化上加以研究，可以大面積投入工業化應用。

4.3　特殊工況專機化

還有一些特殊工況的打捆機會朝著專機化方向發展。例如用于型材的鋼帶打捆機，目前為免扣式居多，但這種打捆機并不適用于大規格的型材，尤其是大H型鋼、大工字鋼等，這些產品的重量較重，產品完成打捆后，每次的吊運擺放、裝車工序等都會將0.4~1 mm厚的鋼制捆帶折斷導致散捆，近幾年鋼鐵企業生產的型材越來越大，重量也越來越重，這個現象尤為顯著。這已經不是目前的打捆機的適應性問題，而是捆扎材料無法滿足工況。針對該現象，已經有企業在研究利用3~4 mm扁鋼帶作為捆扎材料來對型材進行打捆，需要重新設計專機完成扁鋼的折彎、就位、焊接固定等工序，從而實現該工況的全自動[6]。

5　結束語

本文對目前國內外各種打捆機進行了簡要分析，包括打捆機的適應性和優劣性，為鋼鐵企業工程技術人員的設備選型以及相關設備設計生產人員提供參考意見。由于幅面的限制，本文未對各種打捆機的細節技術進行詳細分析。