یک دستگاه سیم پیچ اتوماتیک سیم، کابل، طناب یا مواد درازی مشابه را بدون نیاز به ورودی دستی مداوم به سیم پیچ های یکنواخت می پیچد. این دستگاه قطر سیم پیچ، تعداد لایه ها، گام و کشش سیم پیچ را از طریق تنظیمات قابل برنامه ریزی کنترل می کند و سیم پیچ های نهایی را تولید می کند که از نظر شکل، وزن و توزیع تنش داخلی سازگار هستند. این به طور مستقیم به رد شدن کمتر، توان عملیاتی سریعتر و هزینه نیروی کار کمتر در هر واحد ترجمه میشود - به همین دلیل است که تولیدکنندگان در بخشهای برق، خودرو، فنر و بستهبندی این ماشینها را بهعنوان سرمایهگذاری پایه به جای ارتقای لوکس تلقی میکنند.
تفاوت بین کویلینگ دستی و کویلینگ خودکار فقط سرعت نیست. یک اپراتور ماهر سیم مسی را با دست میپیچد که بسته به گیج سیم و وزن سیمپیچ هدف، ممکن است به 200 تا 400 سیم پیچ در هر شیفت دست یابد. یک دستگاه سیم پیچ اتوماتیک میان رده با سیم مسی 24 گیج می تواند کامل شود 1200 تا 3000 کویل در هر شیفت ، با تغییر وزن سیم پیچ به سیم پیچ در داخل ± 1٪ نگه داشته شده است. حفظ این سطح از سازگاری به صورت دستی در یک دوره 8 ساعته تقریباً غیرممکن است.
فراتر از سرعت خام، ماشین خستگی کارگران را به عنوان یک متغیر از بین می برد. صدمات مکرر مارپیچ - به ویژه فشار مچ دست و شانه - در تجهیزاتی که به روشهای دستی متکی هستند به خوبی مستند شده است. اتوماسیون این خطر را به طور کامل حذف می کند در حالی که به طور همزمان پرسنل را برای کارهایی که واقعاً نیاز به قضاوت دارند آزاد می کند.
دسته "ماشین سیم پیچ اتوماتیک" چندین معماری متفاوت ماشین را پوشش می دهد. درک این تفاوت ها از عدم تطابق پرهزینه بین قابلیت ماشین و نیاز تولید جلوگیری می کند.
کویل دوار از یک بازو یا فلایر چرخان استفاده می کند که سیم را به دور یک سنبه ثابت یا به آرامی می چرخد. این طرح پروفیل های سیم گرد، مسطح و مستطیلی را با قابلیت اطمینان برابر مدیریت می کند. کویل های دوار در سیم پیچی ترانسفورماتور، تولید سیم پیچ موتور و ساخت برقی رایج هستند. سرعت سیم پیچ معمولاً بین 200 تا 2500 RPM بسته به قطر سیم و هندسه سیم پیچ متغیر است. طراحی چرخشی مخصوصاً برای سیم پیچ های محکم و نزدیک که در آن جداسازی لایه و دقت متقاطع بسیار مهم است، مؤثر است.
کویل تراورس نقطه تغذیه سیم را ثابت نگه می دارد در حالی که سنبه می چرخد و به صورت محوری حرکت می کند. مکانیزم تراورس کنترل شده با CNC سیم را در الگوهای مارپیچ دقیق قرار می دهد، که برای سیم پیچ های چند لایه که در آن توزیع کشش داخلی بر عملکرد سیم پیچ نهایی تأثیر می گذارد، ضروری است. این نوع اغلب در خطوط ماشینهای فنری که در آن قرقرههای سیم پیشپیچ شده در ایستگاههای شکلدهی پاییندست تغذیه میشوند، و در سیمپیچ حلقه کابل برای اتصالات صنعتی یافت میشود.
کویل های حلقوی به جای یک سنبه استوانه ای به دور یک هسته دونات شکل می پیچند. این ماشین ها برای ترانسفورماتورهای حلقوی و سلف های مورد استفاده در الکترونیک قدرت تخصصی هستند. کیفیت سیم پیچ در ماشین های حلقوی به طور مستقیم بر یکنواختی اندوکتانس و عملکرد محافظ الکترومغناطیسی تأثیر می گذارد. یک دستگاه سیم پیچ حلقوی سطح بالا به زوایای سیم پیچی در 0.5± درجه در سراسر هر لایه دست می یابد - تحملی که سیم پیچ دستی نمی تواند به آن نزدیک شود.
دستگاههای کویلینگ CNC مبتنی بر سروو، بازخورد بلادرنگ از سیستمهای رمزگذار را برای تنظیم سرعت سیمپیچ، تنش و گام در پرواز یکپارچه میکنند. این ماشین ها می توانند صدها برنامه سیم پیچ را ذخیره کرده و با کمترین زمان خرابی بین آنها سوئیچ کنند. برای محیطهای تولیدی که دارای گیجهای سیم مختلط یا مشخصات سیمپیچهای مختلف در یک شیفت واحد هستند، کویل CNC زمان توقف تعویض را که در غیر این صورت به چندین ساعت در هفته انباشته میشود، حذف میکند. فراخوانی برنامه و جبران تنش خودکار از مزایای عملیاتی مشخص این کلاس است.
خرید یا تعیین دستگاه سیم پیچ اتوماتیک نیازمند ارزیابی مجموعه ای از پارامترهای وابسته به یکدیگر است. بهینهسازی برای یکی اغلب دیگری را محدود میکند، بنابراین درک روابط از تعیین بیش از حد در برخی زمینهها در حالی که در برخی دیگر از کمتر مشخصسازی میشود جلوگیری میکند.
| پارامتر | محدوده معمولی | تاثیر بر تولید |
|---|---|---|
| قطر سیم (ظرفیت سیم پیچ) | 0.05 میلی متر - 8 میلی متر | نیاز گشتاور موتور را تعیین می کند و انتخاب ابزار را راهنمایی می کند |
| سرعت سیم پیچ | 100 - 3000 دور در دقیقه | سرعت بیشتر باعث افزایش توان می شود اما ممکن است شکستگی سیم را در گیج های خوب افزایش دهد |
| قطر داخلی کویل | 10 میلی متر - 500 میلی متر | ثابت شده توسط اندازه سنبه. مجموعه های سنبه با تغییر سریع زمان تعویض را کاهش می دهند |
| کنترل وزن / طول سیم پیچ | ± 0.5٪ تا 2±٪ | تحمل شدیدتر ردهای پایین دستی را کاهش می دهد. به حلقه بازخورد تنشی نیاز دارد |
| محدوده کنترل کشش | 0.05 نیوتن - 50 نیوتن | برای رفتار برگشت فنری سیم پیچ حیاتی است. بر کیفیت تغذیه دستگاه کویل فنری تأثیر می گذارد |
| تعداد برنامه های ذخیره شده | 10 - 999 | تعداد بالاتر از تسهیلات تولید مختلط با تغییرات مکرر سود می برد |
| سازگاری با مواد سیم | مس، آلومینیوم، فولاد، ضد زنگ، نیکروم | مواد راهنما و مکانیسم کشش باید با سختی سطح سیم مطابقت داشته باشد |
کنترل تنش سزاوار توجه ویژه است. سیمی که با کشش داخلی ناسازگار به دستگاه فنری می رسد، فنرهایی با طول آزاد متغیر و ویژگی های انحراف بار تولید می کند. یک دستگاه کلاف خودکار مشخص که خط تولید فنر را تغذیه می کند باید تغییرات کشش سیم را در زیر نگه دارد ± 3٪ در کل سیم پیچ از لایه اول تا آخرین . دستیابی به این امر به یک رقصنده تنش کنترل شده توسط سروو نیاز دارد تا یک رقصنده با فنر غیرفعال.
سیم پیچی و سیم پیچی فنری فرآیندهای مرتبط اما متمایز هستند. درک محل همپوشانی آنها و محل واگرایی آنها از اشتباهات نادرست انتخاب ماشین و طراحی خط تولید جلوگیری می کند.
یک دستگاه سیم پیچ اتوماتیک یک سیم پیچ تمام شده را به عنوان محصول نهایی تولید می کند - کویل خود به مشتری ارسال می شود یا به عنوان موجودی ذخیره می شود. در مقابل، یک دستگاه سیم پیچ فنری از سیم به عنوان ورودی استفاده می کند و آن را تحت نیروی کنترل شده تغییر شکل می دهد تا یک فنر مارپیچ با گام، قطر و طول آزاد مشخص تولید کند. دستگاه کویل فنری دستگاه شکل دهی است. دستگاه سیم پیچی ممکن است تامین کننده بالادست قرقره های سیم پیش سیم پیچی آن باشد.
با این حال، برخی از طراحی های ماشین به عمد این تمایز را محو می کنند. دستگاه های فنری کویل CNC با سیستم های یکپارچه صاف کردن و کنترل کشش سیم، بسیاری از زیرسیستم های مشابه یک دستگاه سیم پیچ خودکار اختصاصی را در خود جای داده است. در تأسیساتی که فنرهای با قطر کوچک از سیم ریز (0.1 میلی متر تا 0.8 میلی متر) تولید می کنند، عملکرد سیم پیچ اغلب مستقیماً در خط دستگاه سیم پیچ فنری ادغام می شود تا از مرحله جابجایی جداگانه جلوگیری شود. این یکپارچه سازی آسیب سیم ناشی از چرخش مجدد را کاهش می دهد و تاریخچه کشش را از مرحله کشش سیم تا مرحله شکل دهی فنر ثابت نگه می دارد.
در تولید فنرهای خودرویی با حجم بالا - جایی که یک خط ممکن است 80000 تا 150000 فنر سوپاپ در هر شیفت تولید کند - تمایز دوباره اهمیت می یابد. در آن مجلدات، ماشین های سیم پیچ اختصاصی 24 ساعت جلوتر از خط فنری کار می کنند استوک بافری ایجاد کنید که به ماشینهای کویل فنری اجازه میدهد بدون توقف برای تغییرات قرقره سیم کار کنند. ماشین های کویلینگ به عنصر سرعت بخشی کل سیستم تولید تبدیل می شوند.
ماشینهای سیم پیچ اتوماتیک در طیف گستردهای از صنایع ظاهر میشوند، که هر کدام خواستههای متفاوتی را در مورد هندسه سیمپیچ، مواد سیمها و نرخ توان ایجاد میکنند.
سازندگان موتور برای آرمیچرها، استاتورها و سیمپیچهای میدان به سیمپیچهای مسی با تعداد چرخش و کشش لایه ثابت نیاز دارند. انحراف حتی 2٪ در مقاومت سیم پیچ - ناشی از کشش ناهماهنگ سیم در طول سیم پیچی - منجر به کاهش بازده قابل تشخیص در موتورهای تمام شده می شود. سازندگان ترانسفورماتور به سیم پیچ هایی با مقادیر اندوکتانس تعریف شده نیاز دارند که مستقیماً به دقت شمارش چرخش و ثبات عایق بین لایه ها بستگی دارد. ماشینهای کویلینگ خودکار در این بخش معمولاً با رمزگذارهای دقیقی کار میکنند که دورها را تا 0.01 دور محاسبه میکنند.
سازندگان فنر از دستگاه های سیم پیچ اتوماتیک برای تهیه قرقره سیم برای خطوط دستگاه های فنری استفاده می کنند. دستگاه کویلینگ باید سیمی را با یک مجموعه ثابت (درجه تغییر شکل دائمی از فرآیند سیم پیچ قبلی) تحویل دهد تا دستگاه فنری فنر بتواند فنرهایی با برگشت فنری قابل پیش بینی تولید کند. فولاد ضد زنگ، سیم موزیکال و آلیاژهای کروم وانادیوم، هر کدام به پروفیل های کشش سیم پیچ متفاوتی برای دستیابی به سطوح تنظیم قابل قبول نیاز دارند. یک دستگاه سیم پیچ فنری که با سیم پیچ ضعیف تغذیه می شود، فنرهایی با تنوع طول آزاد تولید می کند که نیاز به بازرسی 100٪ دارد - هزینه کیفیت گرانی که مستقیماً به کیفیت سیم پیچی بالادست بازمی گردد.
تولیدکنندگان دسته سیم خودرو، مجموعه های کابل تمام شده را به قرقره های فشرده می پیچند تا به موقع به کارخانه های مونتاژ خودرو تحویل دهند. در این کاربرد، دستگاه سیم پیچ اتوماتیک باید کابل های چند هادی با قطر بیرونی تا 20 میلی متر، اعمال کشش سیم پیچ ثابت بدون تغییر شکل هندسه کابل یا آسیب رساندن به پین های رابط از پیش نصب شده بر روی انتهای کابل، کار کند. برخی از ماشینهای سیم پیچ مهاری شامل سیستمهای بینایی هستند که موقعیت کانکتور را قبل از شروع سیم پیچی تشخیص میدهند و در صورت خارج شدن کانکتور، چرخه را متوقف میکنند.
سیمهای راهنمای پزشکی، سیمپیچهای تقویتکننده کاتتر و سیمپیچ بخیههای جراحی به دستگاههای کویلینگ خودکار نیاز دارند که قادر به کار با سیمهای بسیار ظریف - اغلب با قطر 0.05 میلیمتر تا 0.3 میلیمتر - با روکشهای سطحی هستند که نمیتوانند خراشهای ناشی از راهنما را تحمل کنند. دستگاه های کویلینگ سازگار با اتاق تمیز با محفظه های فیلتر شده با HEPA و راهنماهای سیمی با پوشش سرامیکی یا PTFE الزامات استاندارد در این بخش هستند. الزامات قابلیت ردیابی به این معنی است که هر سیم پیچ باید دارای رکوردی از سرعت سیم پیچ، کشش و شناسه اپراتور باشد، که منجر به پذیرش ماشین های کویلینگ متصل به صنعت 4.0 با ثبت اطلاعات خودکار می شود.
کارخانه های سیم فولادی و تولید کنندگان کابل محصول نهایی را برای حمل و نقل در وزن های کلاف از 5 کیلوگرم خرده فروشی تا قرقره های صنعتی 2000 کیلوگرمی می فرستند. در انتهای سنگین، دستگاه سیم پیچ اتوماتیک باید کشش پشت کنترل شده را اعمال کند تا از فروپاشی سیم پیچ تحت وزن خود جلوگیری کند. سرهای سیم پیچ مداری که سیم را در یک الگوی شکل هشت توزیع می کنند در این بخش رایج هستند زیرا الگوی همپوشانی سیم پیچ های پایداری تولید می کند که می توانند بدون هسته های محافظ حمل و نقل شوند.
دستگاه های سیم پیچ اتوماتیک در طیف وسیعی از سطوح اتوماسیون در دسترس هستند. سطح مناسب به حجم تولید، پیچیدگی ترکیب محصول و بودجه سرمایه موجود بستگی دارد.
محاسبه ROI برای ارتقاء سطح اتوماسیون معمولاً بر کاهش هزینه نیروی کار و بهبود نرخ ضایعات متمرکز است. یک دستگاه کویلینگ تمام اتوماتیک که جایگزین دو ایستگاه نیمه اتوماتیک می شود ممکن است 40 تا 60 درصد بیشتر هزینه داشته باشد، اما زمانی که صرفه جویی در نیروی کار و کاهش هزینه های بازرسی در کنار هم قرار می گیرند، تفاوت را ظرف 18 ماه جبران می کند.
خریداران گاهی اوقات این دو نوع ماشین را اشتباه می گیرند، به ویژه هنگامی که برای اولین بار تجهیزات را تامین می کنند. مقایسه زیر نقش آنها را روشن می کند.
| صفت | دستگاه سیم پیچ اتوماتیک | دستگاه کلاف فنری |
|---|---|---|
| عملکرد اولیه | سیم باد را به کویل های ذخیره سازی یا تحویل | سیم را به فنرهای مارپیچ تبدیل کنید |
| خروجی | سیم پیچ (حلقه یا قرقره شکل) | فنر تمام شده (فشرده، گسترش، پیچش) |
| تغییر شکل سیم | حداقل؛ سیم خواص اصلی خود را حفظ می کند | تغییر شکل دائمی عمدی برای دستیابی به هندسه فنر |
| معیار کیفیت کلیدی | قوام وزن / طول سیم پیچ، یکنواختی لایه | طول آزاد، نرخ بار، قطر سیم پیچ، گام |
| محدوده سیم معمولی | 0.05 میلی متر - 30 میلی متر (عرض) | 0.1 میلی متر - 20 میلی متر (باریک تر در هر مدل ماشین) |
| استفاده پایین دستی از خروجی | حمل و نقل، ذخیره سازی، یا تغذیه در دستگاه فنر کویلینگ | مونتاژ در محصولات (خودرو، صنعتی، مصرفی) |
| زمان تنظیم برای هر تغییر محصول | 5-30 دقیقه (ماندرل، راهنما، برنامه) | 30 تا 120 دقیقه (ابزار، بادامک، قطع) |
قبل از نزدیک شدن به یک تامین کننده، تکمیل چک لیست مشخصات زیر خطر خرید دستگاهی را کاهش می دهد که برای نیازهای تولید شما یا دارای مشخصات بیش از حد با ویژگی هایی است که هرگز استفاده نمی کنید.
حتی ماشینهای سیم پیچ خودکار مشخص زمانی که پارامترهای فرآیند از بین میروند یا اجزای مصرفی فرسوده میشوند، نقص ایجاد میکنند. تشخیص رابطه عیب به علت زمان تشخیص را کاهش می دهد.
قفس پرنده زمانی اتفاق می افتد که کشش سیم پیچ برای فشار دادن هر پیچ به پیچ قبلی کافی نباشد. علل اولیه عبارتند از: نقطه تنظیم تنش رقصنده بسیار پایین، لنت های ترمز کششی فرسوده، یا قطر سیم در انتهای پایینی تحمل سوراخ راهنما. افزایش کشش 10 تا 15 درصد و جایگزینی اجزای راهنمای فرسوده معمولاً این نقص را در یک چرخه سیم پیچ برطرف می کند.
عبور لایه زمانی اتفاق می افتد که زمان بندی معکوس تراورس کمی خاموش باشد و به سیم اجازه می دهد از نقطه مرزی مورد نظر عبور کند. دستگاه های CNC این مشکل را از طریق تنظیم پارامترهای نرم افزاری حل می کنند. در ماشینهای با زمان مکانیکی قدیمیتر، زمانبندی بادامک باید از نظر فیزیکی تنظیم شود - فرآیندی که 30 تا 90 دقیقه طول میکشد و به یک تکنسین مجرب نیاز دارد.
هنگامی که وزن سیم پیچ بیش از تحمل قابل قبول بین سیم پیچ های متوالی یک برنامه تغییر می کند، شایع ترین علت جدا شدن سیم ناهماهنگ از قرقره منبع تغذیه است - به ویژه زمانی که قرقره تغذیه تقریباً خالی است و فشار برگشتی تغییر می کند. نصب یک قرقره پرداخت فعال که بدون توجه به قطر قرقره کشش ثابت را حفظ می کند، این منبع تغییر را از بین می برد. تغییرات وزن کویل بالای 2% معمولاً باعث رد شدن توسط مشتریانی می شود که از سیم سیم پیچی به عنوان ماده اولیه دستگاه سیم پیچ فنری استفاده می کنند. ، از آنجایی که مجموعه سیم متغیر مستقیماً بر طول بدون فنر تأثیر می گذارد.
خراش های سطح سیم قابل مشاهده با چشم نشان دهنده سایش سوراخ راهنما است. راهنماهای سرامیکی که با سیم فولادی استفاده میشوند معمولاً 800 تا 1200 ساعت قبل از سایش خراش دوام میآورند. راهنماهای کاربید تنگستن 3000 تا 5000 ساعت در شرایط یکسان دوام می آورند اما هزینه هر واحد 4 تا 6 برابر بیشتر است. برای سیم های مسی و آلومینیومی - که نرم هستند و به راحتی خراشیده می شوند - بازرسی سوراخ های راهنما باید بخشی از چک لیست روزانه قبل از شیفت کاری باشد.
ماشین های سیم پیچ اتوماتیک در محیط های تولید پیوسته 6000 تا 8000 ساعت کار در سال جمع آوری می کنند. بدون تعمیر و نگهداری سیستماتیک، سایش یاتاقان، فرسایش راهنما، و تخریب سیستم درایو این را به 3000 تا 4000 ساعت قبل از اولین خرابی بزرگ کاهش می دهد. هزینه خرابی برنامهریزی نشده در ماشینهای سیم پیچی با سرعت بالا معمولاً 500 تا 2000 دلار در ساعت است که تولید از دست رفته را نیز شامل میشود.
تعمیر و نگهداری پیشبینیکننده با استفاده از حسگرهای ارتعاش در یاتاقانهای دوک و نظارت دما در درایوهای سروو، خرابیها را ۲ تا ۴ هفته قبل از اینکه باعث توقفهای برنامهریزی نشده شوند، شناسایی میکند. برای ماشینهایی که تولید حیاتی را اجرا میکنند، این سرمایهگذاری در نظارت بر شرایط در اولین رویداد خرابی اجتنابشده بهخود پرداخت میشود.
بله، اما تغییرات ابزار مورد نیاز است. سیم فولادی به مواد راهنمای سخت تری (کاربید تنگستن به جای سرامیک) و ظرفیت نیروی کششی بالاتر نیاز دارد. اگر هر دو ماده در حال تولید معمولی هستند، ماشینی با محدوده کشش و سیستم راهنما که هر دو را پوشش میدهد، مشخص کنید و تغییر راهنما را به روش استاندارد تغییر محصول بسازید.
در تاسیساتی که بیش از 500 کویل در هر شیفت تولید می کنند، دوره های بازپرداخت 12 تا 24 ماهه زمانی که هزینه ماشین، نصب و آموزش در مقابل صرفه جویی در هزینه نیروی کار و کاهش ضایعات تنظیم می شود، معمول است. تسهیلات با هزینه های نیروی کار بالاتر یا سربار بازرسی قابل توجه، بازپرداخت را در انتهای کوتاه تر آن محدوده مشاهده می کنند.
در مدل های تمام اتوماتیک، یک اپراتور می تواند دو تا چهار ماشین را به طور همزمان نظارت کند. نقش اپراتور از سیم پیچ فعال به بارگذاری قرقره، نمونه برداری با کیفیت و مدیریت استثنا تغییر می کند. ماشین های نیمه اتوماتیک به توجه اپراتور بیشتری نیاز دارند - معمولاً یک اپراتور در هر ماشین - اما هنوز هم سخت ترین جنبه های فیزیکی سیم پیچ دستی را حذف می کنند.
این اصطلاحات اغلب به جای هم در صنعت استفاده می شوند. از نظر فنی، "کلاف" به تشکیل یک حلقه شل یا دسته سیم اشاره دارد، در حالی که "سیم پیچ" به پیچیدن سیم بر روی یک قرقره، بوبین یا هسته اشاره دارد. در عمل، هر دو عبارت در کاتالوگ تامین کنندگان برای یک دسته از تجهیزات ظاهر می شوند. هنگام ارزیابی تامین کنندگان، به جای اصطلاحات استفاده شده در نام محصول، بر مشخصات فنی دستگاه تمرکز کنید.
بله، به شرط اینکه دستگاه به درستی پیکربندی شده باشد. سیم لعابی به سوراخهای راهنمای صیقلی و تنظیمات کششی در انتهای پایین محدوده قابل قبول برای جلوگیری از ساییدگی نیاز دارد. سیم از پیش قلع بخشنده تر است، اما باید با راهنماهای تمیز و عاری از آلودگی آهن استفاده شود تا از واکنش های سطحی گالوانیکی در طول ذخیره سازی جلوگیری شود. بسیاری از عملیات سیم پیچی ترانسفورماتور سیم میناکاری شده را روی ماشین های کویلینگ اتوماتیک با سرعت 800 تا 1500 RPM بدون آسیب دیدگی پوشش قابل تشخیص اجرا می کنند.
TK-13200، TK-7230 TK-13200, TK-7230 12AXES CNC فنری کویلینگ ...
See Details
TK-13200، TK-7230 TK-13200, TK-7230 12AXES CNC فنری کویلینگ ...
See Details
TK12120 دستگاه سیم پیچ فنری CNC TK-12120 12AXES ...
See Details
TK-6160 دستگاه نورد فنری CNC TK-6160 ...
See Details
TK-6120 دستگاه نورد فنری CNC TK-6120 ...
See Details
TK-5200 دستگاه سیم پیچ فنری CNC TK-5200 5AXES ...
See Details
TK-5160 دستگاه سیم پیچ فنری CNC TK-5160 5AXES ...
See Details
TK-5120 دستگاه سیم پیچ فنری CNC TK-5120 5AXES ...
See Details