Az automatikus huzaltekercselő gép feltekercseli, méri és konzisztens tekercsekké köti a vezetéket vagy a kábelt anélkül, hogy a ciklusok között a kezelő beavatkozása lenne. A gép kihúzza a drótot az adagolótekercsről, megszámolja a hosszt vagy a súlyt egy előre beállított értékre, szabályozott feszültséggel feltekercseli a tekercset, megköti vagy ragasztószalaggal rögzíti a köteget, majd kilöki és elindítja a következő ciklust – mindezt folyamatos hurokban. A modelltől függően a tekercsenkénti ciklusidő tól 8-45 másodperc , ami azt jelenti, hogy egyetlen gép óránként 80-450 kész tekercset tud előállítani. Ez a kimeneti szint kézzel fizikailag lehetetlen, és ez a központi oka annak, hogy a gyártók az automatizálásba fektetnek be.
A kategória egy sor altípust ölel fel. Az alaptekercselő egység rögzített átmérőjű lágy huzalt kezel. A nagy sebességű változatok szervohajtású tolókarokkal egészülnek ki a rétegelt tekercselés érdekében. A kombinált vonalak közé tartozik a soros vágás, csupaszítás vagy címkézés. A rugós tekercselő gépnek van némi mechanikai DNS-e – a huzalt ismétlődő spirális alakra is hajlítja –, de sokkal szűkebb mérettűrésre és nagyobb visszarugózási erőkre tervezték, általában 0,1–20 mm átmérőjű keményebb ötvözethuzalokon működik. Ezeknek a különbségeknek a megértése segít a vásárlóknak a megfelelő gépet a tényleges termelési igényükhöz igazítani.
Minden automatikus huzaltekercselő gép egy kis alrendszer köré épül fel. Az, hogy az egyes alrendszerek milyen jól vannak megtervezve, meghatározza a teljesítményt, a tekercs minőségét és a hosszú távú megbízhatóságot.
A huzal egy egyengető egységen és egy hajtógörgőn keresztül jut be a gépbe. A feszültségszabályozó rendszer – jellemzően egy szervo- vagy pneumatikus hengerhez kapcsolt táncolókar – állandóan tartja a huzalelőtolási sebességet és az ellenfeszültséget, függetlenül attól, hogy milyen sebességgel tekerődik le az adagolótekercs. Az inkonzisztens feszültség a tekercs átmérőjének változását, laza tekercselést vagy meghajlást okoz. A prémium gépek fenntartják belül a feszültséget ±2% a teljes tekercsen az első tekercstől az utolsóig. A pénztárcabarát modellek gyakran kihagyják a zárt hurkú feszültség-visszacsatolást, ami átmérő-eltolódásként válik láthatóvá, amikor az ellátó orsó kapacitása 20% alá esik.
A tekercskar egy rögzített vagy állítható átmérőjű tüske körül forog. Egykarú gépen az egyik kar egyetlen menetben fekteti le a vezetéket; kétkarú vagy forgókarú egységen két egymással szemben lévő kar váltakozik a ciklusidő felére. A tüske átmérője beállítja a kész tekercs belső átmérőjét (ID). Az állítható tüskék – általában pneumatikusan működtetve – gyors váltást tesznek lehetővé a tekercsméretek között, szerszámcsere nélkül, ami kritikus fontosságú a műszakonként több SKU-t használó szerződéses gyártók számára. A középkategóriás automatikus huzaltekercselő gépek tipikus azonosító tartománya 80 mm és 500 mm között , bár a speciális gépek akár 30 mm-esek is a műszerkábelhez.
A tekercs hosszát a hajtógörgőn lévő forgó jeladóval vagy a huzalelmozdulást számláló lézerérzékelővel mérik. A tömegalapú mérés – beépített mérőcella használatával – előnyös olyan alkalmazásoknál, ahol a tekercs súlya, nem pedig a hossza határozza meg az eladási árat (gyakran a kiskereskedelmi csomagolt huzaloknál). A kódoló alapú hosszmérés pontosságát éri el ±0,1% és ±0,5% között a jeladó felbontásától és a hajtógörgő csúszásától függően. Nagy értékű kábelek, például optikai vagy koaxiális kábelek esetében ±0,1% vagy jobb az elfogadható küszöb.
A tekercselés befejezése után a tekercset rögzíteni kell. A három elterjedt kötési mód a következő: hőragasztó szalagos tekercselés, csavart kötözés, valamint tépőzáras vagy műanyag hevederkötés. A hőszigetelő rendszerek gyorsak (tekercsenként 2 másodperc alatt), és tiszta kiskereskedelmi megjelenést biztosítanak. A csavart kötésű egységek lassabbak, de nem igényelnek fogyószalagot. A hevederszalagok szabványosak az 5 kg feletti nehézipari tekercsekhez. A kötőegység a leggyakrabban elvégzett karbantartási pont a nagy teljesítményű gépsorokon – a szalagos egységek kötözőfejei jellemzően megelőző karbantartást igényelnek 500 000-800 000 ciklus .
A két géptípust gyakran összekeverik, mert mindkét huzalt csavarja spirális alakra. A gyakorlatban a tervezési szándékuk, a vezetékek specifikációi és a kimeneti tűrések jelentősen eltérnek egymástól.
| Paraméter | Automata huzaltekercselő gép | Rugós tekercselő gép |
|---|---|---|
| Elsődleges kimenet | Csomagolt vezeték / kábeltekercs | Nyomó-, hosszabbító- vagy torziós rugó |
| Huzal átmérő tartomány | 0,5 mm – 50 mm | 0,1 mm – 20 mm |
| Huzal anyaga | Réz, alumínium, bevonatos kábel | Rugóacél, rozsdamentes, titán ötvözet |
| Mérettűrés | ±2 – 5 mm a tekercs külső átmérőjén | ±0,05 – 0,1 mm a tekercs külső átmérőjén |
| Tipikus kimeneti sebesség | 80-450 tekercs/óra | 20-200 rugó/perc |
| Kulcsvezérlő tengelyek | Hosszúság/súly, tekercselési sebesség, feszültség | Pitch, OD, szabad hossz, végtípusú alakítás |
| Utókezelés | Kötés / címkézés | Hőkezelés / szemcseszedés |
A rugós tekercselő gépek egy sor alakítószerszámot – egy tekercselési pontot, egy dőlésszögű szerszámot és végformázó marókat – használnak a pontos mechanikai rugójellemzőkkel rendelkező alkatrészek előállításához. A gépnek kompenzálnia kell a visszarugózást, amely a huzal keménységétől és átmérőjétől függ. A CNC rugós tekercselő gépek ezt automatikusan, zárt hurkú visszacsatoláson keresztül teszik meg. Az automata huzaltekercselő gépnek nincs ezzel egyenértékű kihívása: puha, gömbgrafitos huzalt tekercsel, amely megtartja formáját visszarugózási kompenzáció nélkül. A rugós tekercselő gép szerszámozási bonyolultsága és egységköltsége ezért lényegesen magasabb – a finomhuzalokhoz való CNC rugós tekercselés nagyjából 40 000 USD , míg egy belépő szintű automatikus huzaltekercselő gép elektromos kábelhez indul kb 8000 USD és 15 000 USD között .
A gépkatalógusokban szereplő sebesség-előírások kontextus nélkül félrevezetőek lehetnek. A gyártók a maximális tekercselési sebességet méter/percben (m/perc) adják meg – de az óránkénti kész tekercsteljesítmény nagymértékben függ a tekercs méretétől, a kötési módtól és attól, hogy a vágás inline vagy offline.
Tekintsünk egy tipikus forgatókönyvet: a gyártónak 50 méteres, 2,5 mm²-es elektromos vezetékből álló tekercsre van szüksége, szalaggal átkötve, beépített automatikus címkézővel. 80 m/perc tekercselési sebességnél minden 50 méteres tekercs körülbelül 37,5 másodpercet vesz igénybe. Adjon hozzá 2 másodpercet a szalagkötéshez és 1,5 másodpercet a címke felhordásához, és a teljes ciklusidő nagyjából 41 másodperc lesz – így körülbelül 88 tekercs óránként . Váltsa át 100 méteres tekercsekre: a tekercselés 75 másodpercig tart, a kötés és a címkézés 3,5 másodperc marad, a teljes ciklus 78,5 másodperc – most a kimenet 46 tekercs óránként .
Ez azt szemlélteti, hogy a ROI kiszámításakor miért számít a tekercs mérete legalább annyira, mint a gép sebessége. Egy másik gép ugyanazon a gyártósoron megduplázza a teljesítményt az első gép költségének nagyjából 60–70%-ával (nincs szükség az egyengető, az ellátó orsóállvány vagy a kapcsolószekrény-infrastruktúra megkettőzésére).
A tapasztalt munkás által végzett kézi huzaltekercselés nagyjából 40-60 tekercset készít óránként kis tekercseknél (25 m alatt), és 20-35 tekercset óránként nagyobb tekercseknél (50-100 m), a fáradtság pedig 15-25%-kal csökkenti a teljesítményt egy 8 órás műszak alatt. Az automatikus huzaltekercselő gép a teljes műszakban fenntartja névleges sebességét a fáradtság okozta eltérések nélkül. 18 USD/óra munkabér mellett és gépenként 1,5 FTE pozíciót helyettesítő automatizálási ciklus mellett egy 25 000 dollárba kerülő középkategóriás gép megtérül 14 hónap alatt kétműszakos üzemben – ez az adat összhangban van a több vezeték- és kábelipari szövetség által közzétett ROI-tanulmányokkal.
A gép meglepően sokféle iparágban jelenik meg, amelyek mindegyike sajátos teljesítménykövetelményekkel rendelkezik.
A vásárlók gyakran túl vagy alul specifikálják a gépeket, egyetlen paraméterre – általában a tekercselési sebességre – összpontosítva, miközben figyelmen kívül hagyják azokat a kompatibilitási problémákat, amelyek a telepítés után valós problémákat okoznak. A következő kritériumok alapján végzett strukturált értékelés elkerüli a leggyakoribb beszerzési hibákat.
Határozza meg a huzalátmérők és anyagok teljes skáláját, amelyeket a gépnek kezelnie kell – nem csak a jelenlegi elsődleges termékét. Egy 1,5-6 mm²-es rézvezetékre méretezett gép ma is megoldja a munkát, de ha a termékösszetétel 10 mm²-re vagy 16 mm²-re bővül, előfordulhat, hogy a meglévő gépből hiányzik a szükséges nyomaték vagy tüskehézag. Győződjön meg arról, hogy a gép feszítőrendszere újrakonfigurálás nélkül képes kezelni a tervezett tartomány legmerevebb és legrugalmasabb huzalját is.
A belső átmérőnek, a külső átmérőnek és a tekercsszélességnek a gép mechanikai burkolatán belül kell lennie. Nehéz tekercsek esetén – 8 kg felett – ellenőrizze, hogy a gép kilökőrendszere és a szállítószalag (ha van) erre a terhelésre méretezett-e. Az alulértékelt kilökőről leejtett tekercsek ütés hatására laza tekercseket alakítanak ki, ami egy gyakori minőségi kifogás, amely mechanikai alulspecifikációra, nem pedig a kezelő hibájára vezethető vissza.
Válasszon a hosszúság alapú (kódoló) és a tömeg alapú (terhelésmérő cella) mérések közül az alapján, hogy az ügyfelek hogyan határozzák meg a terméket. Mérős eladás: használjon kódolót. Kilogrammonként vagy fontonkénti értékesítés: használjon mérőcellát. Egyes gépek hibrid konfigurációt is kínálnak – hasznos lehet olyan létesítményeknél, amelyek egyazon vonalon szolgálják ki a kiskereskedelmi (súly) és kereskedelmi (hosszúságú) ügyfeleket.
Illessze a kötési rendszert a csomagolási szabványhoz és a fogyóeszközök ellátási láncához. A hőlezáró szalagegységek szabadalmaztatott szalagtekercseket használnak – ellenőrizze, hogy a gép elfogadja-e a kereskedelemben kapható szabványos szalagszélességeket (általában 12 mm vagy 19 mm), vagy hogy a szállítója versenyképes áron rendelkezik-e a szabadalmaztatott mérettel. A csavart kötésű egységek nem igényelnek különleges fogyóeszközöket, de ciklusonként 1-3 másodpercet tesznek meg a szalagkötéshez képest.
A modern, automata huzaltekercselő gépek PLC-alapú vezérlést használnak (a kínai gyártású berendezésekben a Siemens S7 és Mitsubishi FX sorozat, az észak-amerikai összeszerelésű gépeknél az Allen-Bradley a legelterjedtebb). Győződjön meg arról, hogy a HMI nyelv megegyezik a kezelői nyelvvel – meglepően sok gép érkezik csak kínai interfészekkel, amelyek költséges újraprogramozást igényelnek. Ipari 4.0 integráció esetén ellenőrizze, hogy a gép támogatja-e az OPC-UA vagy Modbus TCP protokollt a termelési adatok MES-rendszerekbe történő exportálásához.
A két műszakban futó huzaltekercselő gép áttermel 300.000 tekercs évente . A kötőfej kopása, a jeladó kalibrálása és a hajtószíjcsere rutinszerű – nem kivételes – karbantartási események. Vásárlás előtt ellenőrizze az alkatrészek rendelkezésre állásának átfutási idejét, a szállító távoli diagnosztikai képességét, valamint azt, hogy a helyi szerviztechnikusok elérhetők-e az Ön régiójában. A regionális támogatással nem rendelkező beszállítók gépei 2-6 hétig tétlenül várják az alkatrészeket, ami eltünteti a több hónapos munkamegtakarítást.
Az automatikus huzaltekercselő gépek meghibásodási módjainak megértése segít a vásárlóknak a berendezések értékelésében és a termelési vezetők számára is a problémák felismerésében, szükségtelen állásidő nélkül.
Az automatikus huzaltekercselő gép árai széles skálát ölelnek fel. A következő szintek a 2024-es piaci árat tükrözik a közepes volumenű elektromos vezetékek csomagolására szánt gépek esetében.
| Ártartomány (USD) | Gép típusa | Tipikus maximális sebesség | Vezérlőrendszer | Tipikus vezetéktartomány |
|---|---|---|---|---|
| 8000-15000 dollár | Belépő szintű félautomata | 40 – 60 m/perc | Alap PLC, érintőképernyő | 0,5-6 mm² |
| 18 000 - 35 000 dollár | Teljesen automata, egykarú | 80 – 120 m/perc | Szervo hajtások, Siemens PLC | 0,5-16 mm² |
| 40 000 - 80 000 dollár | Nagy sebességű kétkarú vagy kétorsós | 150 – 250 m/perc | Teljes szervó, MES-kész | 0,5 – 35 mm² |
| 90 000 dollár | Komplett inline rendszer címkézéssel | 200 m/perc | Ipar 4.0 integráció | Egyedi specifikációra |
A kínai gyártású gépek uralják a 8 000 és 35 000 dollár közötti szegmenst, és versenyképes specifikációkat kínálnak. Az európai és japán gépek – különösen a németországi, olaszországi és japán gyártóktól – a 40 000 dolláros szintre koncentrálódnak, és jellemzően szigorúbb tűréshatárokat, jobb dokumentációt és erősebb regionális szervizhálózatot kínálnak. Az észak-amerikai vagy európai vásárlók számára, akik kínai beszállítóktól vásárolnak, fuvarozást, behozatali vámokat (jelenleg 7,5–25% a HS kódtól és a kereskedelmi szerződés állapotától függően), a telepítési költségek pedig elengedhetetlenek a teljes költség pontos összehasonlításához.
Ha az Ön alkalmazása inkább rugók – nyomó-, meghosszabbítási, torziós vagy lapos – előállítását foglalja magában, nem pedig az elektromos vezeték csomagolását, a rugós tekercselő gép a megfelelő berendezéskategória. A kiválasztási kritériumok és teljesítmény-referenciaértékek teljesen eltérnek az automatikus huzaltekercselő gépekéitől.
A CNC rugós tekercselő gép rugókat állít elő úgy, hogy keményen húzott vagy előedzett huzalt formázószerszámokon keresztül, számítógépes vezérlés mellett vezet át. A gép valós időben állítja be a menetemelkedést, a külső átmérőt és a végkonfigurációt az alkatrészprogram alapján. A csúcskategóriás CNC rugós tekercselőgépek – például a Wafios (Németország), Itaya (Japán) vagy Simco (Tajvan) gépei – a méretek ismételhetőségét biztosítják. ±0,02 mm külső átmérőn és ±0,1 mm szabad hosszon, így alkalmasak autóipari szeleprugókhoz, orvosi eszközök alkatrészeihez és repülőgép-működtető rugókhoz.
Az automatikus huzaltekercselő gépek és a rugós tekercselő gépek számára egyaránt kulcsfontosságú közös kihívás a huzalelőtolás konzisztenciája. Mindkettő a precíz huzalelőtolásra támaszkodik az egyenletes teljesítmény érdekében. A rugós tekercselő gépben az előtolás inkonzisztenciája olyan hossz- vagy emelkedési eltéréseket okoz, amelyek nem teszik lehetővé a méretellenőrzést. A huzaltekercselő gépben tekercsenkénti hosszváltozást produkál, ami a vásárlói panaszokat váltja ki. A mérnöki megoldás ugyanaz – zárt hurkú szervo-vezérelt adagolóhengerek –, ami megmagyarázza, miért gyorsult fel a technológiatranszfer a két gépkategória között az elmúlt évtizedben.
Azoknak a létesítményeknek, amelyek rugókat és tekercses huzaltermékeket is gyártanak (mint például az OEM autóipari alkatrész-beszállítók, akik saját huzal-alkatrészellátásukat is kezelik), két különálló gépsorra kell költségvetést készíteniük. Ha rugós tekercselő gépet próbálnak használni puha huzalcsomagoláshoz, vagy automatikus huzaltekercselő gépet rugógyártáshoz, az rossz minőséget, túlzott szerszámkopást és a kezelő frusztrációját eredményezi.
Az automatikus huzaltekercselő gép tervezett karbantartása egyszerű. A következő ütemterv a gyártó ajánlásait és a nagy termelésű elektromos vezetékgyárak gyakorlati tapasztalatait tükrözi.
Egy két műszakban üzemelő gép éves fogyóköltsége kb 1200–2500 USD kötőszalagban (18 mm-es szalagot feltételezve 180 000–200 000 tekercsnél évente), 300–600 USD hajtógörgő cserében és 150–400 USD pneumatikus tömítésekben és szerelvényekben. Egy megfelelően karbantartott gép teljes éves karbantartási költsége ebben a működési profilban 2000–4000 USD , vagyis az eredeti gép beszerzési árának nagyjából 8-16%-a évente – ez a megtermelt munkaerő-megtakarításhoz képest kezelhető költség.
Igen, feltéve, hogy a gép feszítőrendszere és tüskéje a merevebb kábelhez van méretezve. A páncélozott kábelnek lényegesen nagyobb a minimális hajlítási sugara, mint a szabványos vezetékhuzalnak – mindig ellenőrizze a gép meghatározott minimális vezetékmerevségét, ne csak az átmérőjét. Egyes flexibilis kábelekhez tervezett gépek nem tudnak elegendő tekercselési nyomatékot generálni a páncélozott kábel tekercseléséhez a motor túlterhelése nélkül. Erősítse meg a motor névleges teljesítményét (általában 2,2–7,5 kW középkategóriás gépeknél) a kábel szükséges tekercselési erejével szemben.
A tekercselőgépek kész kiskereskedelmi vagy elosztó tekercseket állítanak elő nagy mennyiségben. Az újratekercselő gép áthelyezi a huzalt az egyik nagy dobról vagy tekercsről a másikra, általában az orsóformátum megváltoztatásához, illetve a kötegméretek kombinálásához vagy felosztásához. Egyes gépek mindkét funkciót a PLC-beállítások módváltásával hajtják végre. A legtöbb csomagolási alkalmazáshoz egy erre a célra szolgáló automatikus huzaltekercselő gép megfelelőbb, mivel annak kötő- és kilökőrendszerét a kész tekercs kimenetére optimalizálták.
A PLC-ben recepttárolóval rendelkező gépeken a tekercsméretek közötti váltás a megfelelő receptúra kiválasztásával és a tüske átmérőjének szükség esetén történő beállításával történik. A recept előhívása kevesebb mint 60 másodpercet vesz igénybe; A pneumatikus rendszerek tüskéjének beállítása 2–5 percet vesz igénybe. A recepttárolás nélküli gépeknél minden paraméter manuális újrabevitelét igényli, ami 10–20 percet vesz igénybe, és a kezelői beviteli hiba kockázatával jár. Műszakonként kettőnél vagy háromnál több tekercsmérettel üzemelő létesítményeknél a recepttárolás nem alku tárgya.
A CE-jelölés kötelező az Európai Gazdasági Térségben értékesített gépeken, és igazolja a gépekről szóló 2006/42/EK irányelvnek való megfelelést. Az észak-amerikai vásárlók számára keresse az UL vagy CSA tanúsítványt az elektromos panelen. A kínai gyártók egyre gyakrabban szállítanak CE-jelöléssel ellátott gépeket exportra – ellenőrizze, hogy a tanúsítványt egy akkreditált bejelentett szervezet adta-e ki, nem pedig önbevallott. Az adásvételi szerződés részeként kérje be a megfelelőségi nyilatkozatot és a műszaki konstrukciós dokumentációt. A speciális biztonsági követelményeket támasztó iparágakban (élelmiszerrel szomszédos huzal, orvostechnikai eszköz összeszerelő huzal) további tanúsítványok is érvényesek lehetnek.
Azokban az üzemekben, amelyek rugókat és csomagolt huzaltermékeket is gyártanak, a rugós tekercselő gép és az automatikus huzaltekercselő gép teljesen különálló vonalként működik együtt. Megosztják a közös bemeneti anyagot – a huzalt –, de teljesen más folyamatokat szolgálnak ki. A rugós tekercselő gép táplálja a rugószerelvényt vagy a hőkezelő vonalat; az automatikus huzaltekercselő gép táplálja a készáru raktárt vagy a feladó területet. A kezelők keresztképzése mindkét géptípuson lehetséges, de külön képzési időt igényel, mivel a beállítási logika, a minőségellenőrzési pontok és a karbantartási prioritások jelentősen eltérnek a kettő között.
TK-13200, TK-7230 TK-13200、 TK-7230 12 TENGELYES CNC RUGÓS TEGERŐGÉP ...
Részletek megtekintése
TK-13200, TK-7230 TK-13200、 TK-7230 12 TENGELYES CNC RUGÓS TEGERŐGÉP ...
Részletek megtekintése
TK12120 TK-12120 12 TENGELYES CNC RUGÓS TEKERCSŐGÉP ...
Részletek megtekintése
TK-6160 TK-6160 CNC RUGÓS GÖRDÜLŐGÉP ...
Részletek megtekintése
TK-6120 TK-6120 CNC RUGÓS GÖRDÜLŐGÉP ...
Részletek megtekintése
TK-5200 TK-5200 5 TENGELYES CNC RUGÓS TEKERCSŐGÉP ...
Részletek megtekintése
TK-5160 TK-5160 5 TENGELYES CNC RUGÓS TEKERCSŐGÉP ...
Részletek megtekintése
TK-5120 TK-5120 5 TENGELYES CNC RUGÓS TEKERCSŐGÉP ...
Részletek megtekintése