EN
Може ли автоматичната машина за огъване на жици да се комбинира с автоматично оборудване за подаване?
Завод за производство на хардуерни компоненти в Дунгуан, който произвежда 60 000 куки за рафтове от жица месечно, експлоатираше три автоматична машина за изкачване на жици единици, всяка от които се зареждаше ръчно от оператор, който вдигаше бобини с жица с тегло 40 kg от палети върху пасивен държач за бобини на всеки 25–35 минути, докато се изразходваха. Заводът имаше трима оператора на машини за огъване и двама работници за обработка на материали. Когато завода интегрира моторизирани размотавачи с натрупващи буфери и конвейерна система за разтоварване към всяка автоматична машина за изкачване на жици , персоналът за обработка на материали беше намален от двама души до нула, а един оператор на гънкаща машина можеше да наблюдава три машини вместо по една машина на оператор. Комбинираната линия — размотавач, подаващ изправена жица към гънкащата машина, която извежда готовите скоби по конвейер към събирачна кошница — обработваше 90 скоби в минута с три машини и един оператор. Месечното производство се увеличи от 60 000 на 94 000 скоби при същата тримашинна конфигурация и една трета от предишния брой работници.
Един автоматична машина за изкачване на жици може да се комбинира с автоматично подаващо оборудване, а пълната интеграция — размотавач, изправител, гънкаща машина и конвейер за разтоварване, функциониращи като координирана система — е стандартната конфигурация за производствени обеми над приблизително 15 000 бройки на месец на машина.
Компонентите на интегрирана подаваща система
Първият компонент е моторизираният размотач. Пасивният държател на бобината позволява бобината с проводник да се върти свободно, докато машината за огъване издърпва проводника през подаващите ролки. Проблемът с пасивното размотаване е непостоянното напрежение: когато диаметърът на бобината намалее, се променя инерцията на въртене и проводникът може да се излишно размотава (да се отмотава излишен проводник, който се заплитат), когато машината за огъване спре, или да се противопоставя на подаването, когато слоевете проводник са се улегнали. Моторизираният размотач — обикновено 0,75–2,2 kW променлив ток с честотен преобразувател (VFD) — прилага програмирано обратно въртящо момента, което осигурява постоянно напрежение на проводника независимо от диаметъра на бобината. Размотачът включва рамка с танцьор — пружинно задвижвана водеща ролка — чийто сензор за положение сигнализира на VFD да увеличи или намали скоростта на въртене на бобината, като по този начин се поддържа постоянна буферна петля от проводник.
Вторият компонент е уредът за изправяне на жицата. Жицата, изтеглена от бобина, запазва паметта си за кривина (настройка на бобината), която трябва да бъде премахната преди влизане в огъващата глава. Изправителят се състои от два реда разместени ролки (5–7 ролки на ред), между които жицата минава по змиеобразна траектория. Ролките прилагат променлива огъваща сила, постепенно намаляваща кривината, докато жицата излезе практически права — остатъчна кривина под 0,5 мм на метър. Ролките са закалени до HRC 58–62, за да издържат износването. Разстоянието между ролките е регулируемо за различни диаметри на жицата.
Третият компонент е сигнален интерфейс между оборудването за подаване и автоматична машина за изкачване на жици най-простата интеграция използва твърдо свързани входно/изходни сигнали (24 V DC) — гънката изпраща сигнал „заявка за подаване“, когато е готова да приеме жица, а сензор „наличие на жица“ в подаващия вход на гънката потвърждава пристигането ѝ. По-съвършеният метод използва промишлени комуникационни протоколи — Modbus RTU по RS-485 или Profinet по Ethernet — при които ПЛК-то на гънката и ЧЗП-то на размотача обменят пакети данни, което позволява реалновременно наблюдение на скоростта на консумация на жица, остатъка от бобината и броя на циклите на гънката. Контролерът може да изпрати сигнал до склада за замяна на бобината и да регистрира производствените данни в ERP системи чрез OPC-UA или MQTT.
Четвъртият компонент — автоматично изтоварване — използва конвейер или пневматична ежекционна система. За малки детайли с тегло под 100 g синхронизиран с цикъла на рязане импулс от въздух изхвърля детайла в сборен канал. За по-тежки детайли конвейерна лента пренася детайлите до сборен контейнер, като оптичен сензор брои детайлите и активира завъртане на контейнера при предварително зададени количества.
Планиране на производството за автоматизирани линии
Точката на безубитност за интегриране на автоматично хранително оборудване с автоматична машина за изкачване на жици зависи от разходите за труд и обема на производството. При пълно натоварени разходи за труд от 6–8 на час, които са типични за производството в южна Китай, един оператор може да управлява три до четири интегрирани машини срещу една самостоятелна машина, като това намалява ефективните разходи за труд на машина с 67–75%. Моторизирана размотавачка с изправител и конвейер за изтоварване струва приблизително 3000–6000 инсталирани, като се възстановява стойността ѝ в рамките на 6–12 месеца при обеми над 15 000 бройки на месец.
Промяната между диаметри на жица изисква зареждане на нова бобина (5 минути), настройка на зазора на ролките на изправителя (2 минути), смяна на фидърните ролки и огъващия инструмент (10–15 минути) и зареждане на новата програма за PLC (30 секунди) – общо 20–25 минути. Групирането на поръчките по диаметър на жицата минимизира честотата на промяната.
Често задавани въпроси
Какво представлява моторизираната размотавачка и защо е необходима за автоматичното хранене?
Моторизираната размоточна машина използва променливотоков двигател с мощност 0,75–2,2 kW и честотен инвертор (VFD), за да прилага контролирана обратна въртяща сила към намотката с проводник, като поддържа постоянна проводникова опън независимо от диаметъра на намотката. Тя предотвратява прекомерно размотаване на проводника (заплитане), когато гънката спре, и подава проводник с необходимата скорост по време на подаване. Датчикът за позицията на танцувания лост осигурява реалновременна обратна връзка към VFD за регулиране на скоростта.
Как работи правачът за проводник в автоматична система за подаване?
Правачът за проводник се състои от два реда по 5–7 стъпени твърди ролки (HRC 58–62), през които проводникът минава по змиеобразна траектория. Ролките прилагат огъващи сили в алтернативни посоки, за да премахват постепенно кривината от намотката, като намаляват остатъчната кривина до по-малко от 0,5 mm на метър — нещо съществено за точността на дължината на подаването в гънката.
Може ли един оператор да управлява няколко автоматични машини за гънене на проводник с системи за подаване?
Да, един оператор обикновено може да контролира три до четири интегрирани гънки машини, тъй като автоматизираното подаване и изваждане елиминират ръчното зареждане на бобини, ръчното вкарване на жица и събирането на детайли. Операторът следи статусните дисплеи на HMI за аларми и извършва периодични проверки на качеството, а не непрекъснато ръчно управление.
Какви комуникационни протоколи се използват за интегриране на оборудването за подаване с гънката машина?
Твърдосвързаните входове/изходи (сигнали 24 V DC) са най-простият метод за интегриране на една машина. За линии с множество машини Modbus RTU (RS-485), Profinet и EtherNet/IP осигуряват размяна на данни между PLC на гънката машина и VFD на размотача, поддържайки реалновременен мониторинг, автоматично сигнализиране за замяна на бобина и интеграция с ERP чрез OPC-UA или MQTT.
Колко време отнема смяната на материала или диаметъра на жицата в автоматизирана линия?
Пълната подмяна, включваща зареждане на нова намотка (5 минути), настройка на разстоянието между ролите на изправителя (2 минути), смяна на подаващите ролки и инструментите за огъване (10–15 минути) и зареждане на новата PLC програма (30 секунди), обикновено отнема 20–25 минути. Групирането на производството според диаметъра на жицата минимизира честотата на подмяната.
Какъв е минималният обем на производството, който оправдава използването на автоматично подаващи устройства?
Обемите на производството над приблизително 15 000 броя на месец на всяка машина за огъване оправдават интегрирането на автоматично подаващи системи при типични разходи за труд от 6–8 на час. Моторизираната система за размотаване (3 000–6 000) осигурява възвръщаемост в рамките на 6–12 месеца чрез спестявания от труда, като един оператор управлява три машини вместо една.