Automaattinen langankelauskone kelaa, mittaa ja sitoo johdon tai kaapelin yhtenäisiksi keloiksi ilman käyttäjän väliintuloa jaksojen välillä. Kone vetää langan syöttökelalta, laskee pituuden tai painon esiasetettuun arvoon, kelaa kelan hallitulla kireydellä, sitoo tai teipaa nipun, sitten työntää sen ulos ja aloittaa seuraavan syklin – kaikki jatkuvassa silmukassa. Mallista riippuen kiertoaika kelaa kohti vaihtelee 8-45 sekuntia , mikä tarkoittaa, että yksi kone voi tuottaa 80-450 valmiita keloja tunnissa. Tuo tuotantotaso on fyysisesti mahdoton käsin, ja se on keskeinen syy, miksi valmistajat investoivat automaatioon.
Luokka kattaa useita alatyyppejä. Peruskäämitysyksikkö käsittelee pehmeää lankaa kiinteällä halkaisijalla. Nopeat versiot lisäävät servokäyttöiset poikittaisvarret kerroksittain käämitystä varten. Yhdistelmälinjoja ovat upotettu leikkaus, kuorinta tai etiketöinti. Jousikelauskoneessa on jonkin verran mekaanista DNA:ta – se myös taivuttaa lankaa toistuvaan kierteiseen muotoon – mutta se on suunniteltu paljon tiukempia mittatoleransseja ja suurempia takaisinjousivoimia varten. Se toimii yleensä kovemmalla metalliseoksella, jonka halkaisija on 0,1–20 mm. Näiden erojen ymmärtäminen auttaa ostajia yhdistämään oikean koneen todelliseen tuotantotarpeeseensa.
Jokainen automaattinen langankelauskone on rakennettu pienen alajärjestelmän ympärille. Se, kuinka hyvin kukin osajärjestelmä on suunniteltu, määrittää suorituskyvyn, kelan laadun ja pitkän aikavälin luotettavuuden.
Lanka tulee koneeseen oikaisuyksikön ja käyttötelojen kautta. Jännitteenhallintajärjestelmä – tyypillisesti servo- tai pneumaattiseen sylinteriin yhdistetty tanssijavarsi – pitää langan syöttönopeuden ja vastajännityksen vakiona riippumatta syöttökelan kelautumisnopeudesta. Epäjohdonmukainen jännitys aiheuttaa kelan halkaisijan vaihtelua, löysää käärettä tai taipumista. Premium-koneet ylläpitävät jännitystä sisällä ±2 % koko kelan poikki ensimmäisestä kääreestä viimeiseen. Budjettimalleissa ohitetaan usein suljetun kierron jännityspalaute, joka näkyy halkaisijan poikkeamana, kun syöttökelan kapasiteetti putoaa alle 20 %.
Kelausvarsi pyörii halkaisijaltaan kiinteän tai säädettävän tuurnan ympäri. Yksivartisessa koneessa yksi varsi asettaa langan yhdellä kertaa; kaksivarsisessa tai pyörivässä varsiyksikössä kaksi vastakkaista vartta vuorottelevat puolittamaan syklin ajan. Karan halkaisija määrittää valmiin kelan sisähalkaisijan (ID). Säädettävät karat – joita käytetään yleensä pneumaattisesti – mahdollistavat nopean vaihdon kelakokojen välillä ilman työkaluja, mikä on kriittistä sopimusvalmistajille, jotka käyttävät useita SKU:ita vuorossa. Tyypillinen ID-alue keskitason automaattisessa langankelauskoneessa on 80 mm - 500 mm , vaikka erikoiskoneet käyvät niinkin pieneksi kuin 30 mm instrumenttikaapeliksi.
Kelan pituus mitataan käyttötelan pyörivällä kooderilla tai laseranturin avulla, joka laskee langan siirtymän. Painoon perustuva mittaus – käyttämällä inline-kuormituskennoa – on suositeltava sovelluksissa, joissa kelan paino, ei pituus, määrää myyntihinnan (yleistä vähittäismyyntipakkauksissa). Enkooderiin perustuva pituusmittaus saavuttaa tarkkuuden ±0,1 % - ±0,5 % riippuen kooderin resoluutiosta ja käyttörullan luistosta. Arvokkaille kaapeleille, kuten valokuitu- tai koaksiaalikaapelille, ±0,1 % tai parempi on hyväksyttävä kynnysarvo.
Kun käämitys on valmis, kela on kiinnitettävä. Kolme yleistä sidontamenetelmää ovat: kuumasaumausteippikääre, kiertosidonta ja tarranauha- tai muovinauhanauha. Kuumasaumausjärjestelmät ovat nopeita (alle 2 sekuntia kierukkaa kohti) ja tuottavat puhtaan vähittäiskaupan ulkonäön. Kierrettävät yksiköt ovat hitaampia, mutta ne eivät vaadi kulutusteippiä. Hihnanauhat ovat vakiona yli 5 kg painaville raskaalle teollisuuskeloille. Sidontayksikkö on yleisin huoltopiste korkean tuotannon linjoilla – nauhayksiköiden sidontapäät tarvitsevat yleensä ennaltaehkäisevää huoltoa joka 500 000 - 800 000 sykliä .
Nämä kaksi konetyyppiä sekoitetaan usein, koska molemmat kelaavat langan kierteisiksi muotoiksi. Käytännössä niiden suunnittelutarkoitus, johtomääritykset ja lähtötoleranssit vaihtelevat huomattavasti.
| Parametri | Automaattinen langan kelauskone | Kevään kelauskone |
|---|---|---|
| Ensisijainen lähtö | Pakattu lanka/kaapelikela | Puristus-, jatko- tai vääntöjousi |
| Langan halkaisijaalue | 0,5 mm - 50 mm | 0,1 mm - 20 mm |
| Lanka materiaali | Kupari, alumiini, päällystetty kaapeli | Jousiteräs, ruostumaton, titaaniseos |
| Mitattoleranssi | ±2 – 5 mm kelan ulkohalkaisijalla | ±0,05 – 0,1 mm kelan ulkohalkaisijalla |
| Tyypillinen lähtönopeus | 80-450 kelaa/tunti | 20-200 jousta/minuutti |
| Avainohjausakselit | Pituus/paino, kelausnopeus, kireys | Pitch, OD, vapaa pituus, päätymuotoilu |
| Jälkikäsittely | Sidonta / etiketöinti | Lämpökäsittely / ruiskutus |
Jousikelauskone käyttää sarjaa muotoilutyökaluja - kelauskohtaa, nousutyökalua ja päätyleikkureita - tuottaakseen osia, joilla on tarkat mekaaniset jousiominaisuudet. Koneen on kompensoitava takaisinjousi, joka vaihtelee langan kovuuden ja halkaisijan mukaan. CNC-jousikelauskoneet tekevät tämän automaattisesti suljetun silmukan palautteen kautta. Automaattisella langankelauskoneella ei ole vastaavaa haastetta: se kelaa pehmeää, sitkeää lankaa, joka säilyttää muotonsa ilman takaisinjousikompensaatiota. Jousikelauskoneen työkalujen monimutkaisuus ja yksikkökustannukset ovat siksi huomattavasti korkeammat – CNC-jousikela hienolle langalle alkaa suunnilleen 40 000 USD , kun taas lähtötason automaattinen langankelauskone sähkökaapeleille alkaa noin 8 000–15 000 USD .
Koneiden luetteloissa olevat nopeustiedot voivat olla harhaanjohtavia ilman kontekstia. Valmistajat ilmoittavat käämityksen enimmäisnopeuden metreinä minuutissa (m/min) – mutta valmiin kelan tuotto tunnissa riippuu suuresti kelan koosta, sidontamenetelmästä ja siitä, onko leikkaus linjassa vai offline-tilassa.
Harkitse tyypillistä skenaariota: valmistaja tarvitsee 50 metrin kelat 2,5 mm²:n sähköjohtoa, joka on sidottu teipillä ja jossa on automaattinen etiketöintilaite. Käämitysnopeudella 80 m/min jokainen 50 metrin kela vie noin 37,5 sekuntia kelausaikaa. Lisää 2 sekuntia teipin sitomiseen ja 1,5 sekuntia etiketin kiinnittämiseen, jolloin kokonaissyklin kesto on noin 41 sekuntia. noin 88 kelaa tunnissa . Vaihda se 100 metrin keloihin: käämitys kestää 75 sekuntia, sidonta ja etiketöinti pysyvät 3,5 sekuntia, kokonaisjakso on 78,5 sekuntia – nyt lähtö on 46 kelaa tunnissa .
Tämä osoittaa, miksi kelan koolla on yhtä suuri merkitys kuin koneen nopeudella ROI:ta laskettaessa. Toinen kone samalla tuotantolinjalla kaksinkertaistaa tuotannon noin 60–70 % ensimmäisen koneen kustannuksista (ei tarvitse monistaa suoristuslaitetta, kelatelineen tai ohjauskaappiinfrastruktuuria).
Kokeneen työntekijän manuaalinen lankakelaus tuottaa noin 40-60 kelaa tunnissa pienille keloille (alle 25 m) ja 20-35 kelaa tunnissa suuremmille keloille (50-100 m), ja väsyminen vähentää tehoa 15-25 % 8 tunnin työvuorossa. Automaattinen langankelauskone ylläpitää nimellisnopeutta koko työvuoron ajan ilman väsymiseen liittyvää vaihtelua. Työvoiman ollessa 18 dollaria/tunti ja automaatiosyklillä, joka korvaa 1,5 FTE-paikkaa konetta kohti, 25 000 dollaria maksava keskitason kone saavuttaa takaisinmaksun vuonna alle 14 kuukautta kaksivuorotyössä – luku on yhdenmukainen useiden lanka- ja kaapelialan järjestöjen julkaisemien ROI-tutkimusten kanssa.
Konetta esiintyy yllättävän monilla eri toimialoilla, joilla jokaisella on erityiset suorituskykyvaatimukset.
Ostajat usein yli- tai alimäärittelevät koneita keskittymällä yhteen parametriin – yleensä käämitysnopeuteen – jättäen huomiotta yhteensopivuusongelmat, jotka aiheuttavat todellisia ongelmia asennuksen jälkeen. Jäsennellyllä arvioinnilla seuraavilla kriteereillä vältetään yleisimmät hankintavirheet.
Määrittele kaikki lankahalkaisijat ja materiaalit, joita koneen on käsiteltävä – ei vain nykyistä päätuotteesi. Nykyään 1,5–6 mm² kuparijohtimelle mitoitettu kone hoitaa työn, mutta jos tuotevalikoima laajenee 10 mm² tai 16 mm²:iin, olemassa olevasta koneesta saattaa puuttua vaadittu vääntömomentti tai karan välys. Varmista, että koneen kiristysjärjestelmä pystyy käsittelemään suunnitellun alueen jäykimmän ja joustavimman langan ilman uudelleenkonfigurointia.
Sisähalkaisijan, ulkohalkaisijan ja kelan leveyden on oltava koneen mekaanisen kuoren sisällä. Raskaille keloille – yli 8 kg – varmista, että koneen poistojärjestelmä ja kuljetin (jos mukana) on mitoitettu tälle kuormalle. Aliarvostetusta ejektorista pudonneet kelat muodostavat löysät kääreet törmäyksessä, mikä on yleinen laatuvalitus, joka juontaa juurensa mekaaniseen alimäärittelyyn, ei käyttäjän virheeseen.
Valitse pituuteen (enkooderi) tai painoon perustuva (kuormituskenno) mittaus sen mukaan, miten asiakkaasi määrittävät tuotteen. Myynti mittarilla: käytä enkooderia. Myynti kilogrammalla tai punnalla: käytä punnituskennoa. Jotkut koneet tarjoavat sekä hybridikokoonpanon - hyödyllisiä laitoksissa, jotka palvelevat vähittäiskaupan (paino) ja kaupan (pituus) asiakkaita samasta linjasta.
Yhdistä sidontajärjestelmä pakkausstandardisi ja kulutustarvikkeiden toimitusketjuun. Kuumasaumausteippiyksiköt käyttävät patentoituja teippirullia – varmista, että kone hyväksyy kaupallisesti saatavilla olevat vakioleveydet (yleensä 12 mm tai 19 mm) tai että toimittajallasi on valmistajan omaa kokoa kilpailukykyiseen hintaan. Kierrettävät yksiköt eivät vaadi erikoistarvikkeita, mutta lisäävät 1–3 sekuntia jaksoa kohden teipin sitomiseen verrattuna.
Nykyaikaisissa automaattisissa langankelauskoneissa käytetään PLC-pohjaisia ohjauksia (Siemens S7- ja Mitsubishi FX -sarjat ovat yleisimpiä kiinalaisvalmisteisissa laitteissa; Allen-Bradley Pohjois-Amerikassa kootuissa koneissa). Varmista, että käyttöliittymän kieli vastaa operaattorisi kieltä – yllättävän monta konetta saapuu vain kiinankielisillä liitännöillä, jotka vaativat kallista uudelleenohjelmointia. Varmista Industry 4.0 -integraatiota varten, tukeeko kone OPC-UA:ta tai Modbus TCP:tä tuotantotietojen viennissä MES-järjestelmiin.
Kahdessa vuorossa käyvä lankakelauskone tuottaa yli 300 000 kelaa vuodessa . Sidontapään kuluminen, anturin kalibrointi ja käyttöhihnan vaihto ovat rutiini - ei poikkeuksellisia - huoltotapahtumia. Varmista ennen ostamista, että osien saatavuuden läpimenoaika, toimittajan etädiagnostiikkakyky ja onko paikallisia huoltoteknikoita saatavilla alueellasi. Toimittajien koneet, joilla ei ole aluetukea, voivat olla käyttämättömänä 2–6 viikkoa odottamassa osia, mikä poistaa kuukausien työvoimasäästöt.
Automaattisten lankakelauskoneiden vikatilojen ymmärtäminen auttaa sekä ostajia arvioimaan laitteita että tuotantojohtajia diagnosoimaan ongelmia ilman tarpeettomia seisokkeja.
Automaattisen lankakelauskoneen hinnoittelu kattaa laajan valikoiman. Seuraavat tasot kuvaavat vuoden 2024 markkinahinnoittelua koneita varten, jotka on tarkoitettu keskimääräisiin sähköjohtopakkauksiin.
| Hintaluokka (USD) | Koneen tyyppi | Tyypillinen maksiminopeus | Ohjausjärjestelmä | Tyypillinen lankasarja |
|---|---|---|---|---|
| 8 000 - 15 000 dollaria | Aloitustason puoliautomaattinen | 40 – 60 m/min | Perus PLC, kosketusnäyttö | 0,5-6 mm² |
| 18 000 - 35 000 dollaria | Täysautomaattinen, yksivartinen | 80 – 120 m/min | Servokäytöt, Siemens PLC | 0,5 - 16 mm² |
| 40 000 - 80 000 dollaria | Nopea kaksoisvarsi tai kaksoiskara | 150 - 250 m/min | Täysi servo, MES-valmius | 0,5 – 35 mm² |
| 90 000 dollaria | Täydellinen inline-järjestelmä merkinnöillä | 200 m/min | Toimiala 4.0 -integraatio | Mukautettu speksiin |
Kiinassa valmistetut koneet hallitsevat 8 000–35 000 dollarin segmenttiä ja tarjoavat kilpailukykyiset tekniset tiedot. Eurooppalaiset ja japanilaiset koneet – erityisesti Saksan, Italian ja Japanin valmistajilta – keskittyvät 40 000 dollarin tasolle ja tarjoavat tyypillisesti tiukemmat toleranssit, paremman dokumentaation ja vahvemmat alueelliset huoltoverkostot. Pohjois-Amerikassa tai Euroopassa oleville ostajille, jotka ostavat kiinalaisilta tavarantoimittajilta, huomioivat rahdin, tuontitullit (tällä hetkellä 7,5–25 % riippuen HS-koodista ja kauppasopimuksen tilasta), ja asennuskustannukset ovat välttämättömiä tarkan kokonaiskustannusten vertailun kannalta.
Jos sovelluksesi koskee jousien valmistamista – puristus-, pidennys-, vääntö- tai litteät – sähköjohdon pakkaamisen sijaan, jousikelauskone on oikea laiteluokka. Valintakriteerit ja suoritusarvot poikkeavat täysin automaattisen langankelauskoneen kriteereistä.
CNC-jousikelauskone tuottaa jousia syöttämällä kovavedettyä tai esikarkaistua lankaa muovaustyökalusarjan läpi tietokoneen ohjauksessa. Kone säätää nousua, ulkohalkaisijaa ja päätykonfiguraatiota reaaliajassa osaohjelman perusteella. Huippuluokan CNC-jousikelauskoneet - kuten Wafiosin (Saksa), Itaya (Japani) tai Simco (Taiwan) -koneet saavuttavat mittojen toistettavuuden ±0,02 mm ulkohalkaisijalla ja ±0,1 mm vapaalla pituudella, joten ne sopivat autojen venttiilijousiin, lääketieteellisten laitteiden komponentteihin ja ilmailutoimilaitteiden jousiin.
Keskeinen yhteinen haaste sekä automaattisille langankelauskoneille että jousikelauskoneille on langansyöttöjen tasaisuus. Molemmat luottavat tarkaan langansyöttöön tuottaakseen tasaisen tuloksen. Jousikelauskoneessa syöttöepäjohdonmukaisuus aiheuttaa pituus- tai nousuvaihteluita, jotka epäonnistuvat mittatarkastuksessa. Lankakelauskoneessa se tuottaa kelojen välisen pituuden vaihtelua, joka aiheuttaa asiakkaiden valituksia. Tekninen ratkaisu on sama – suljetun kierron servo-ohjatut syöttörullat – mikä selittää, miksi teknologian siirto näiden kahden koneluokan välillä on kiihtynyt viimeisen vuosikymmenen aikana.
Laitosten, jotka valmistavat sekä jousia että lankakelatuotteita (kuten OEM-autokomponenttien toimittajat, jotka myös vastaavat omasta lankakomponenttitoimituksestaan), tulisi varata kaksi erillistä konelinjaa. Jos yritetään käyttää jousikelauskonetta pehmeän langan pakkaamiseen tai automaattista lankakelauskonetta jousituotantoon, seurauksena on huono laatu, liiallinen työkalujen kuluminen ja käyttäjän turhautuminen.
Automaattisen lankakelauskoneen suunniteltu huolto on yksinkertaista. Seuraava aikataulu kuvastaa valmistajan suosituksia ja kenttäkokemusta korkean tuotannon sähköjohtotehtaista.
Kaksivuoroisen koneen vuosikulut sisältävät n 1200–2500 dollaria sidenauhassa (olettaen 18 mm nauhalla 180 000–200 000 kelalla vuodessa), 300–600 dollaria käyttörullien vaihdoissa ja 150–400 dollaria pneumaattisissa tiivisteissä ja liittimissä. Oikein huolletun koneen vuosittaiset ylläpitokustannukset tässä toimintaprofiilissa 2 000–4 000 USD , eli noin 8–16 % alkuperäisestä koneen hankintahinnasta vuodessa – hallittavissa oleva kustannus suhteessa työvoiman säästöihin.
Kyllä, jos koneen kiristysjärjestelmä ja kara on mitoitettu jäykemmälle kaapelille. Panssaroidulla kaapelilla on huomattavasti suurempi pienin taivutussäde kuin tavallisella johdinlangalla – tarkista aina koneen määrittämä vähimmäisjohtimen jäykkyys, ei vain halkaisija. Jotkut joustaville kaapeleille suunnitellut koneet eivät pysty tuottamaan tarpeeksi käämitysmomenttia panssaroidun kaapelin kelaamiseksi ilman moottorin ylikuormitusta. Vahvista moottorin tehot (yleensä 2,2–7,5 kW keskitason koneille) kaapelin vaadittua käämitysvoimaa vasten.
Kelauskone valmistaa valmiita vähittäismyynti- tai jakelukeloja irtotavaratoimituksista. Uudelleenkelauskone siirtää lankaa yhdeltä suurelta rummulta tai kelalta toiselle, yleensä vaihtaakseen kelamuotoa tai yhdistääkseen tai jakaakseen eräkokoja. Jotkut koneet suorittavat molemmat toiminnot PLC-asetusten tilan vaihdolla. Useimpiin pakkaussovelluksiin oma automaattinen langankelauskone on tarkoituksenmukaisempi, koska sen sidonta- ja irrotusjärjestelmät on optimoitu valmiita kelaa varten.
Koneissa, joissa on reseptivarasto PLC:ssä, kelojen koon vaihtaminen edellyttää oikean reseptin valitsemista ja karan halkaisijan säätämistä tarvittaessa. Reseptin palautus kestää alle 60 sekuntia; tuurnan säätö pneumaattisissa järjestelmissä kestää 2–5 minuuttia. Koneet, joissa ei ole reseptivarastoa, edellyttävät kaikkien parametrien manuaalista syöttämistä uudelleen, mikä kestää 10–20 minuuttia ja aiheuttaa käyttäjän syöttämisvirheriskin. Tiloissa, joissa on enemmän kuin kaksi tai kolme kelakokoa vuorossa, reseptien varastointi on ominaisuus, josta ei voi neuvotella.
CE-merkintä vaaditaan Euroopan talousalueelle myytäville koneille, ja se varmistaa konedirektiivin (2006/42/EY) vaatimustenmukaisuuden. Pohjois-Amerikan ostajat etsivät UL- tai CSA-sertifiointia sähköpaneelista. Kiinalaiset valmistajat toimittavat yhä enemmän CE-merkittyjä koneita vientiin – varmista, että sertifioinnin on myöntänyt akkreditoitu ilmoitettu laitos, ei itse ilmoittanut. Pyydä vaatimustenmukaisuusvakuutus ja tekninen rakennetiedosto osana ostosopimusta. Toimialoilla, joilla on erityisiä turvallisuusvaatimuksia (elintarvikkeiden viereinen lanka, lääkinnällisten laitteiden kokoonpanojohto), saatetaan soveltaa lisäsertifikaatteja.
Tehtaissa, jotka valmistavat sekä jousia että pakattuja lankatuotteita, jousikelauskone ja automaattinen langankelauskone toimivat rinnakkain täysin erillisinä linjoina. Niillä on yhteinen syöttömateriaali – lanka – mutta ne palvelevat täysin erilaisia jatkoprosesseja. Jousikelauskone syöttää jousikokoonpanoa tai lämpökäsittelylinjaa; automaattinen langankelauskone syöttää valmiiden tuotteiden varastoa tai lähetysaluetta. Molempien konetyyppien kuljettajien ristiinkoulutus on mahdollista, mutta vaatii erityistä koulutusaikaa, koska säätölogiikka, laadun tarkistuspisteet ja huoltoprioriteetit eroavat huomattavasti näiden kahden välillä.
TK-13200, TK-7230 TK-13200、 TK-7230 12-akselinen CNC-JOUSIKELAUSKONEET ...
Katso lisätietoja
TK-13200, TK-7230 TK-13200、 TK-7230 12-akselinen CNC-JOUSIKELAUSKONEET ...
Katso lisätietoja
TK12120 TK-12120 12-AKSEINEN CNC-JOUSIKELAUSKONEET ...
Katso lisätietoja
TK-6160 TK-6160 CNC JOUSIVULSAUSKONEET ...
Katso lisätietoja
TK-6120 TK-6120 CNC JOUSIVULSAUSKONEET ...
Katso lisätietoja
TK-5200 TK-5200 5-AXES CNC-JOUSIKELAUSKONEET ...
Katso lisätietoja
TK-5120 TK-5120 5-AXES CNC-JOUSIKELAUSKONEET ...
Katso lisätietoja
TK TK 10 AXES CNC JOUSIKULLIKONEET ...
Katso lisätietoja