伸線装置
高速伸線機の利点: 生産量、コスト、ワイヤ品質
より高速なラインは、それに見合った利益、ダイ、冷却、および巻き取りが構築された場合にのみ利益をもたらします。ここで実際に利益が現れ、静かに消えていきます。
釘製造用に同じ 2.2 mm 低炭素ワイヤーを引き抜いた 2 つの工場を例に挙げます。 1 つ目は、従来のプーリー マシンを約 8 m/s で実行します。 2 つ目は、閉ループ張力制御を使用して直線マシンを 15 m/s で実行します。 2 番目の工場では単に生産量が 2 倍になるだけではなく、同じ従業員数でシフトあたりの生産トン数が 40 ～ 60% 増加し、1 トンあたりの電力消費量が減り、オペレーターが立っていなくてもネイル プレスに電力を供給するスプールを出荷できるようになります。
それが正直な答えです。高速伸線機の利点は、キャプスタンがより速く回転することからではなく、ライン全体が連携して動作することからもたらされます。ブロックの形状、ダイシーケンス、冷却、潤滑、ペイオフ張力、および巻き取りの同期はすべて、新しい速度に合わせてサイズ設定する必要があります。それらのいずれかが満たされていない場合、完成したワイヤではなく、ダイの破損、スリップ マーク、および計画外の停止として、約束された容量が戻ります。
高速化により製造現場で実際に何が変わるのか
回線速度が上がると 5 つのものが同時に動きますが、通常、見積書では最初の 1 つだけが説明されます。
- シフトごとの出力。 機械の制約がなくなるため、同じ乗組員がより多くの完成トン数を生産します。
- トン当たりのエネルギー。 サーボダイレクトドライブはベルトとギアボックスの損失を排除し、モーターはその効率帯域に近づきます。
- トンあたりの人件費。 1 人のオペレーターが 8 m/s で走るか 16 m/s で走るかに関係なく 1 つの回線を監視するため、賃金請求はさらに多くのキログラムに広がります。
- トン当たりの床面積。 同じ年間生産量に対してスピンドルの数が減り、通路が短くなります。これは、建物がすでに満室の場合に重要です。
- パッケージの品質。 安定した巻き取り張力によりより堅いスプールが構築され、より堅いスプールは下流での切り替えを短縮します。
最後の 2 つのポイントが投資回収計算に現れることはほとんどありませんが、多くの場合、これらの点が工場に 2 台の古い機械を廃止して 1 台に置き換えるよう説得することになります。
スピードはどこから来るのか
回線速度はシステムのプロパティです。 4 つのサブシステムは、銘板上の図が実稼働環境で使用できるかどうかを決定します。
駆動とトランスミッション
サーボ ダイレクト ドライブにより、モーターとキャプスタンの間のベルトとギアボックスが不要になります。摩耗部品が少ないということは、振動が少なく、設定速度までの加速が速く、シフトによって金型の負荷が変化しても速度が安定していることを意味します。ギアボックスの損失も電気代から消えますが、これは年間 6,000 時間稼働するマシンにとっては小さな問題ではありません。
冷却と潤滑
発熱は速度よりも早く上昇します。 8 m/s で冷却されたダイ スケジュールでは、15 m/s でワイヤが許容範囲外に押し出される可能性があります。水タンクルートは浸水ダイと大容量濾過で負荷を処理しますが、乾式ルートは水冷ダイホルダーと潤滑パウダーの安定した膜に依存します。
ダイシーケンスとリダクション
パスごとの削減は速度の静かな制限です。古いダイのスケジュールを維持して速度を上げると、ワイヤは最後のキャプスタンを熱くしてわずかに楕円形にし、次のプロセスに耐えられない伸びを残します。
ペイオフとテイクアップ
高速回線が低速回線のように動作する最も一般的な理由は、ペイオフ時の緊張のスパイクです。弱い張力制御を備えたペイオフスタンドにより、ワイヤーが緩んでからしっかりと締め付けられます。ブロックが反応して径がふらつきます。もう一方の端では、巻き取りはライン速度に正確に一致する必要があり、そうでないとスプールが柔らかくなり、もつれが発生します。
コスト、ルート、回収計算
高速機械は低速機械よりもコストがかかるため、重要な数値は請求価格ではなく完成トンあたりのコストです。エネルギー、労働力、金型の消費、ダウンタイム、スクラップはすべてその中にあり、描画ルートに応じてさまざまな方向に移動します。
| ルートの描画 | 一般的な回線速度 | ベストフィットワイヤー | 最初に現れるメリット | 何を見るべきか |
|---|---|---|---|---|
| 低速プーリー | 3～6m/秒 | 軽い再描画、小さなバッチ | 資本コストが低く、セットアップが容易 | 生産上限、トンあたりの労働力 |
| 従来のプーリー | 6～10m/秒 | 一般低炭素鋼 | コストと生産量のバランス | スリップ制御、金型摩耗 |
| 直線、マルチパス | 10～20m/秒 | ネイルワイヤー、メッシュワイヤー | オペレーターあたりの最高出力 | 冷却負荷、始動時の張力 |
| 水タンク、濡れています | 最大12m/秒 | ステンレスと細線 | 表面品質と熱除去 | 液体管理、濾過 |
| 反転した | 8～15m/秒 | ロッドから中線まで | コンパクトな設置面積、簡単なコイル取り扱い | 床の状態、コイルの物流 |
2つの数字が返済を決定します。損失が低くなり、モーターが効率帯域近くで動作すると、1 トンあたりのエネルギーが低下します。トン当たりの金型と消耗品のコストは異なる動作をします。高速ラインでは絶対的により速く金型を使用する可能性がありますが、金型交換間の生産量が高くなるため、トン当たりのコストは低下することがよくあります。
ワイヤの品質と下流の歩留まり
スピードによる品質の向上は現実的ですが条件付きです。適切な冷却による安定した高速ラインにより、一定の直径ときれいな表面のワイヤが生成されます。不安定な高速ラインはテカリ、傷、楕円形のワイヤーを生成し、そのワイヤーは製品ではなく次の機械で詰まります。
この効果は、描画が同じ建物内の別のプロセスに供給される場合に最も強くなります。ネイルマシン、メッシュ織機、溶接ラインは 1 つのワイヤ サイズに合わせて設定されており、ばらつきはほとんど許容されません。直径バンドが 100 分の 1 ミリメートル変動すると、描画ラインが速度を節約するよりも、停止時のコストが高くなります。
次の機械が拒否するワイヤを生産する描画ラインは、まったく何も生産していません。
ここではダイスが最も安価なレバーです。適切なアプローチ角度を備えた研磨された超硬ダイは、対応する水冷ホルダーに取り付けられ、ワイヤーを丸く保ち、表面をきれいに保ちます。磨耗したダイは逆の現象を起こし、どんなに駆動力を取り付けてもそれを補うことはできません。
高速回線の調達チェックリスト
残念なアップグレードのほとんどは、試運転のずっと前の見積もり段階で決定されます。以下のことを書面で求めてください。
- 速度だけではなく、見積もられた速度での金型のスケジュール: 縮小順序、金型の角度、トン単位での金型の予想寿命。
- ランプの動作。設定速度に達するまでに何秒かかりますか?その速度上昇中の張力はどうなりますか?
- 実際のスプールに対する巻き取り能力: パッケージの重量、製造品質、そしてそれが下流でどのように利益をもたらすか。
- プレート上のモーター定格ではなく、作業点でのエネルギー データ (キロワット/トン)。
- 冷却と濾過の詳細: ダイボックスごとの水流、タンク容量、濾過レベル、夏季のパフォーマンス。
- 消耗品とスペア: 金型の供給、粉末グレード、摩耗部品キットとリードタイム。
- コイルの取り扱いとメンテナンスのためのスペースを含む、床と照らし合わせてチェックされたレイアウト図面。
7 つすべてにためらうことなく答えることができるサプライヤーは、通常、宣伝している速度に合わせて設計されたマシンを販売しています。
修正できない速度
冷却、潤滑、および巻き取りがサポートできる速度よりも速く動作しても、容量は生成されません。電気を熱、金型の摩耗、スクラップに変換します。
3 つの症状は、ラインが一致する速度を超えて押し出されていることを示しています。1 トンあたりのダイの消費量が徐々に増加していること、最速のパスでのみ現れる直径の変化、およびスプールの外側が硬くて下が柔らかいと感じられることです。いずれもドライブを調整しても解決できません。ほとんどの場合、原因は張力制御、冷却または金型の状態にあり、同じです。 伸線ラインの動作トラブル 異なるマシン間で何度も何度も現れます。
高速伸線機の利点は、マーケティング上の主張ではなく、技術的な結果です。同じ作業員によるシフトあたりのトン数が増加し、トンあたりのエネルギーが低くなり、同じ生産量での床面積が少なくなり、次の機械でパッケージが動作します。これらの利点はすべて、パーツのリストではなく単一のシステムとして指定されるラインに依存します。
アップグレードが検討されている場合は、実際に描画するワイヤとそれが供給するプロセスから始めて、金型のスケジュール、冷却、張力の制御まで逆算して作業します。この注文により、6 か月の調整後ではなく、初日に見積もられた速度に達するラインが生成されます。などのメーカー 金鼎テクノロジー 同じカタログから描画機、ペイオフおよびテークアップユニット、金型、消耗品を構築できるため、システムレベルの会話が容易になります。
