自動ケーブルコイリングおよびラッピングマシン | PPテープ、サーボモーターガイド

自動ケーブルコイリングおよびラッピングマシンとは何ですか?

アン 自動ケーブルコイリングおよびラッピングマシン これは、ワイヤまたはケーブルを円形の束にコイル状に巻き、その束を包装または結束材で固定するという 2 つの従来別々の製造ステップを、単一の連続自動プロセスに統合します。機械があらかじめ設定された長さのコイルを完成させると、そのコイルはすぐに統合されたバインディングまたはラッピングステーションに転送され、そこで PP テープ、紙テープ、織布テープ、ストレッチフィルム、または熱収縮スリーブが適用されます。2 つの作業の間に手動介入はありません。

この統合により、コイリングおよびラッピング機械がスタンドアロンコイラーと区別されます。完成したコイルをピックアップし、別の結束ベンチに運び、手動でテープを貼り付けるオペレーターは必要ありません。供給、測定、巻き取り、切断、移送、包装といったシーケンス全体が PLC 制御下で自動的に実行されるため、1 人のオペレーターが複数の機械ラインを同時に監視できます。

包装材：PPテープ、紙テープ、織テープの比較

ラッピング材料の選択は、完成したコイルの外観、保護性能、コストに大きく影響します。自動コイリングおよびラッピング機械は、簡単な材料切り替えで複数のタイプのテープを処理できるように設計されていますが、各材料には特定の用途に適した特性があります。

ケーブルコイル包装の包装材比較
材質	主要なプロパティ	代表的な用途	外観
PPテープ	高い引張強度、耐湿性、経済的、幅広い色範囲	汎用建築用電線、電源コード、PVCケーブルコイル	清潔でプロフェッショナル。製品の差別化のために色分けが可能
紙テープ	通気性、印刷可能、リサイクル可能、生分解性	エコラベル付き製品、EU市場向けケーブルコイル、ブランド小売パッケージ	自然な外観。カスタム印刷されたブランドをテープに直接サポートします
織テープ	引張抵抗が高く、引き裂きに強く、重いコイルに適しています。	乱暴に扱われる重量電力ケーブル、産業用ケーブル、輸出用コイル	丈夫で工業的な仕上がり。輸送中のエッジの損傷に対して強化されています
ストレッチフィルム(PE/PVC)	完全なコイルカプセル化、防塵および湿気からの保護、高い透明度	小売用ディスプレイコイル、プレミアム製品ライン、屋外保管用途	透明または色付き。コイルは汚染から完全に密閉されています

新しい機械の設置用の包装材を選択するときは、主要な製品だけでなく、将来その機械で稼働する可能性のある二次的な製品も考慮してください。共通のラッピングヘッドを介して PP テープ、紙テープ、織テープを処理できる機械は、完全な機械的切り替えを必要とせずに、長期にわたる最大の柔軟性を提供します。私たちの全自動コイリング＆ラッピングマシン最小限の切り替え時間で複数の種類の包装材に対応できるように設計されています。

サーボモータケーブル配線システムの役割

完成したケーブルコイルの視覚的な品質は、巻き取り中に何が起こるかによってほぼ完全に決まります。つまり、ケーブルの各巻きが前の巻きと並べてどのくらい正確に配置されるか、トラバースシステムがコイルの端で方向を変えるのがどのくらい正確か、生産実行中にこれらのパラメータが数千のコイルにわたってどのように一貫して維持されるかなどです。ここは、 サーボモータケーブル配線システム サーボトラバースシステムとも呼ばれるこのシステムは、機械式カムドライブやステッピングモーターを使用する機械に比べて、目に見える品質上の利点をもたらします。

サーボ駆動のトラバースシステムでは、独立したサーボモーターが、コイリングスピンドルの位置からリアルタイムで計算された速度とピッチで、コイリングヘッドの軸に沿ってケーブルガイドを移動します。サーボコントローラーはスピンドルエンコーダーとトラバース軸エンコーダーの両方から連続的な位置フィードバックを受信するため、ケーブルガイドの動きを瞬時に調整して、速度変動、ケーブル直径の公差、コイルエッジでの方向の反転を補正できます。その結果、機械的に横切る機械の特徴である隙間、重なり、エッジの重なりがなく、各層が平らで平行なコイル表面が得られます。

実用的なメリットは見た目の美しさだけではありません。きれいにしっかりと巻かれたコイル:

結束および包装中に円形の形状を維持し、パレット上に効率的に積み重ねられる均一な完成パッケージを生成します。
コイルが緩んでいたり、巻き方が不十分であると、機械のコンポーネントに引っかかる可能性が高くなるため、コイルの取り出しや移送中にケーブルが損傷するリスクが軽減されます。
最終顧客に対してより高品質な外観を提供します。これは、小売向け製品やブランドのケーブル回線にとって特に重要です。
PLC に保存されているレシピパラメータと一致する予測可能なコイル寸法 (内径、外径、高さ) を確保し、下流のパレタイジングロボットとコンベアが各コイルを確実に処理できるようにします。

サーボトラバースパラメータ (ピッチ、反転ポイント、層遷移速度) は、マシンの HMI 内の各ケーブルレシピの一部として保存されます。ケーブルサイズを切り替える場合、オペレーターが新しいレシピを選択すると、サーボシステムが自動的に再構成され、カム駆動の機械で必要な手動調整が不要になります。

自動エラー検出および警報システム

オペレーターが常に注意を払うことなく 2 つまたは 3 つのシフトにわたって稼働する完全自動のコイリングおよびラッピング機械は、人間の観察なしにそれ自体の障害状態を検出し、応答できなければなりません。 自動エラー検出 したがって、これはオプションのアドオンではなく、本格的なコイリングラインの基本的な安全性と生産性の機能です。

最新の自動コイリング機械には、並行して動作する複数のセンサーベースの故障検出システムが組み込まれています。

ケーブル断線検出: 張力センサーまたはダンサーローラーは、入力ケーブルが断線または切れたときに発生する送り張力の損失を検出します。機械はコイリングスピンドルを直ちに停止し、不合格長製品として機械を通過する部分長コイルの形成を防ぎます。
長さエラーアラーム: 測定されたケーブル長が設定可能な許容値を超えて事前設定値から逸脱した場合（通常は計測ホイールの滑りやセンサーの故障が原因）、機械は影響を受けたコイルにフラグを立て、コイルを結束ステーションに解放する前にオペレーターによる検査のために停止します。
カッター故障検出: 切断機構がプログラムされたサイクル時間内にきれいな切断を完了できない場合、機械はケーブルを機械的に引き裂こうとするのではなく、機械を停止して警告を発します。これにより、絶縁体が損傷し、切断ヘッドが詰まる可能性があります。
結束/包装材の振れ: PP テープ、紙テープ、または織りテープのロールが消耗に近づくと、センサーが材料不足警告アラームをトリガーするため、オペレーターは機械の自然停止中に新しいロールをロードして、次のコイルサイクルでの結束不良を防ぐことができます。
サーボドライブの故障: PLC は、スピンドルと移動軸を制御するサーボドライブのステータス出力を監視します。過熱、過電流、またはエンコーダの損失によって引き起こされるドライブの障害は、即座に制御された停止とアラームをトリガーし、ドライブのハードウェアと巻き取られているケーブルの両方を保護します。

すべての障害イベントはタイムスタンプと障害コードとともに HMI に記録され、メンテナンス担当者に診断記録を提供して、定期的に発生する問題を特定し、計画外のダウンタイムが発生する前に修正メンテナンスを計画します。

全自動コイリング、バインド、ラッピング: 3 段階のプロセスを理解する

現在市場で最も高性能な機械は、コイル巻き、結束、ラッピングという 3 つの異なる包装ステップを 1 つの連続ラインに統合しています。各段階が最終製品にどのような影響を与えるかを理解することは、生産要件に適したマシン構成を指定するのに役立ちます。

コイリング: ワイヤまたはケーブルはマンドレルに巻き付けられ、あらかじめ設定された内径、外径、長さで円形の束を形成します。サーボトラバースシステムにより、整然とした巻き取りが保証されます。この段階では、コイルの寸法精度と構造の完全性が決定されます。
バインディング: マンドレルからコイルを取り出した後、取り扱いや輸送中に解けるのを防ぐために、1 つまたは複数の結束ストラップ (通常は PP テープまたは織布テープ) がコイルの周囲の所定の位置に取り付けられます。結束機は、コイルプロファイルの変形を避けるためにストラップの張力を制御しながら、1 回の自動サイクルでコイルあたり 2 ～ 4 個のストラップを適用できます。
ラッピング： 別のラッピングヘッドは、外側の保護層 (ストレッチフィルム、らせん状に巻かれた PP テープ、または熱収縮チューブのスリーブ) を貼り付け、コイル表面を埃、湿気、機械的に保護します。ラッピングステーションは、機械の設計に応じて、コイルの周囲を周回するか、コイルを回転させて固定テープディスペンサーを通過します。

3 段階の統合ラインでは、コイリング、バインディング、ラッピングステーションがコンベアでリンクされ、マスター PLC によって同期されるため、各ステーションは常に異なるコイルを同時に処理します。このパイプライン手法では、ステージ間のバッファストレージを必要とせずに、ライン内の最も遅いステーションと同等のスループット (通常はバインディング) を維持します。私たちの全自動コイリング結束包装機完全なライン仕様については。

多品種設備向けのPLC制御とレシピ管理

単一のコイリングおよびラッピングラインで複数の製品タイプを運用しているケーブルメーカーは、根本的な課題に直面しています。各ケーブルサイズ、コイル仕様、ラッピング要件には、マンドレル速度、トラバースピッチ、カット長さ、結束ストラップの位置、ラッピングの重なりなど、異なる機械パラメータが必要です。切り替えのたびに手動でパラメータを入力すると、時間がかかり、エラーが発生しやすくなります。

最新の自動コイリングおよびラッピング機械は、次の方法でこの問題に対処します。 PLCベースのレシピ管理 。ケーブルタイプとコイル仕様の一意の組み合わせはそれぞれ、番号付きレシピとして HMI に保存されます。一般的なマシンには 50 ～ 100 以上のレシピを保存できます。別の製品の生産開始時に、オペレーターがタッチスクリーンで適切なレシピを選択すると、機械は、それ以上手動で調整することなく、保存されているすべてのパラメータ (コイル寸法、ケーブル長、トラバースピッチ、結束位置、ラッピングの重なり) を自動的に適用します。

レシピ管理は、切り替え効率に測定可能な影響を与えます。古いマシンでは 15 ～ 20 分かかっていた手動パラメータ入力の切り替えが、レシピ制御システムでは 2 分未満に短縮され、ケーブルメーカーは過度の切り替えダウンタイムコストを吸収することなく、少量の生産注文や頻繁な製品構成の変更により柔軟に対応できるようになります。

適切な自動コイリングおよびラッピング機械の選択: 主要仕様チェックリスト

見積もりを依頼したり、機械の購入を約束したりする前に、次の仕様チェックリストに目を通し、選択した装置が現在および予想される生産要件に対応できることを確認してください。

ケーブル外径範囲 — 機械向けのすべてのケーブルタイプにわたる最小および最大外径
コイル内径 — 必要な内径;複数のマンドレルサイズが必要かどうかとマンドレルの切り替えに必要な時間を確認
コイル外径と高さ — 機械が収容し、きれいに取り出すことができる完成コイルの最大寸法
ケーブル長範囲 — プリセットコイルの長さの最小および最大。長さの精度仕様を確認する
生産速度 — 1 時間あたりに必要なコイル数。上流機器とのオンライン同期が必要かどうかを確認する
包装材の種類 — PPテープ、紙テープ、織テープ、ストレッチフィルム、または熱収縮テープのどれを機械で処理する必要があるかを確認します
サーボトラバース — カムやステッピングドライブではなく、サーボモーターケーブル配置システムが含まれていることを確認します。
自動障害検出 — ケーブルの断線、長さのエラー、カッターの障害、材料の振れ、およびドライブの障害に対するアラーム範囲を確認します。
下流の統合 — 必要に応じて、ラベル貼り付け、パレタイジング、またはコンベアシステムとのインターフェースの互換性を確認します。
電源と設置面積 — 必要な電源が利用可能であること、およびメンテナンスアクセスクリアランスを含め、機械が割り当てられた床面積に適合していることを確認します。