Kleine automatische Stahlspulenwickelmaschine
Zweiband-Stahlcoil-Wickelmaschine für effizientes Verpacken von Spaltcoils. Sie verbessert die Produktivität und den Schutz bei der Spaltcoil-Herstellung und senkt so die Arbeitskosten.
Zwei Typen von Stahlspulenverpackungsmaschinen zum Verpacken von Spaltspulen in Brasilien
Fallstudie: Automatisierung Schlitzspulenverpackung
Executive Summary
Effiziente Logistik und sichere Verpackung sind entscheidende Leistungsindikatoren (KPIs) in der Stahlverarbeitungsindustrie. Für einen führenden Hersteller von Spaltband und ein Servicezentrum in São Paulo, Brasilien, war die Umstellung von manueller auf automatisierte Verpackung aufgrund erheblicher Engpässe notwendig. Dieses Dokument beschreibt die betrieblichen Herausforderungen, die implementierte technische Lösung und die technischen Spezifikationen der eingesetzten Stahlband-Wickelmaschine zur Optimierung des nachgelagerten Prozesses.
Einrichtungs-Upgrade
Servicezentrum São Paulo
Betriebsanalyse: Der Engpass
Vor der Automatisierung basierte das Werk auf einem manuellen Verpackungsprotokoll, das stark von Krananlagen abhängig war. Dieser Arbeitsablauf barg deutliche betriebliche Nachteile, die Wachstum und Effizienz hemmten.
Kranabhängigkeit & Ausfallzeiten
Die Brückenkräne waren während 40–60 % der Schicht ausschließlich zum Halten der Spulen beim manuellen Verpacken belegt. Dies führte zu Engpässen bei den vorgelagerten Schneidelinien, verhinderte das Entladen und verursachte Produktionsstillstände.
Arbeitsineffizienz
Der manuelle Verpackungsprozess war körperlich anstrengend und langsam, konnte nicht mit der Leistung der Schneidemaschine mithalten und erforderte mehrere Bediener pro Schicht für eine nicht wertschöpfende Tätigkeit.
Sicherheit und Ergonomie
Das manuelle Hantieren mit schweren Stahlcoils, die oft aufgehängt oder auf provisorischen Gestellen befestigt waren, setzte die Bediener Quetschgefahren und Verletzungen durch repetitive Belastung aus.
Uneinheitliche Ladungssicherung
Die manuelle Anwendung führte zu ungleichmäßiger Spannung. Die lose Verpackung verursachte ein „Teleskopieren“ (inneres Verrutschen der Spule) während des LKW-Transports auf Brasiliens unwegsamer Straßeninfrastruktur.
Systemkonfiguration
- 1 Station A (Schmale Spulenlinie): Optimiert für das Hochgeschwindigkeitswickeln von leichten, schmalen Streifen.
- 2 Station B (Breitspulenlinie): Hochleistungsfähige Orbitalwicklung für größere Master-Coils.
- 3 Integrierter Umwerfer: Ein automatisierter hydraulischer Wendemechanismus ermöglicht Lageänderungen um 90 Grad und macht so die Kranbedienung überflüssig.
Automatisches Doppelstations-Verpackungssystem
Um den spezifischen Durchsatzanforderungen und der Spulenvielfalt des Kunden gerecht zu werden, wurde eine kundenspezifische Engineering-Lösung implementiert. Das System unterteilt den Arbeitsablauf in zwei dedizierte Linien, um die Effizienz zu maximieren.
Automatisierung & Steuerung
Logiksteuerung: Eine zentrale SPS mit HMI-Touchpanel ermöglicht die Speicherung individueller Verpackungs-"Rezepte" (Wickellagen, Spannung, Geschwindigkeit) für verschiedene Abmessungen.
Sensoren: Fotoelektrische Sensoren erkennen automatisch den Spulendurchmesser und die Spulenbreite und passen die Positionierung des Orbitalrings ohne Eingriff des Bedieners an.
Verpackungsstationen
- Hochgeschwindigkeitsbetrieb: Zykluszeit von 20 Spulen pro Stunde pro Maschine.
- Materialvielfalt: Verarbeitet Krepppapier und LLDPE-Stretchfolie.
- Spannungsregelung: Elektronische Spannvorrichtungen verhindern das Teleskopieren.
- Automatisches Schneiden und Klemmen: Pneumatische Schneidvorrichtungen durchtrennen die Folie; ein Wischerarm sichert das Folienende.
Sicherheitsprotokolle
Umzäuntes Gelände mit Sicherheitslichtvorhängen, die bei Durchbruch einen sofortigen Not-Aus auslösen. Mechanische Verriegelungen verhindern den Betrieb bei falscher Positionierung.
Technische Spezifikationen
| Funktion | Normen |
|---|---|
| Spulengewichtskapazität | Bis zu 2,000 kg (anpassbar bis 5 t) |
| Spulenbreitenbereich | 30 mm – 500 mm (Station A) / 500 mm – 1500 mm (Station B) |
| Verpackungsgeschwindigkeit | Einstellbar, ca. 15–30 Sekunden pro Spule |
| Labor-Stromversorgungen | 380 V / 60 Hz / 3-phasig (Brasiliens Standard-Industriespannung) |
| Luftdruck | 6 – 8 bar (für Schneid- und Spannmechanismen) |
| Maschinenabmessungen | Ca. 2000 mm (L) x 1800 mm (B) x 1800 mm (H) |
| Verpackungsmaterial | Stretchfolie (Außendurchmesser: 100–250 mm), Gewebeband, Krepppapier |
| Drive System | Frequenzumrichter für sanftes Anfahren/Anhalten |
Ergebnisse und Vorteile der Umsetzung
Die nach der Installation erhobenen Daten aus der Anlage in São Paulo deuten auf sofortige Verbesserungen bei allen wichtigen Betriebskennzahlen hin.
Reduzierung der Krannutzung
Bereitstellung von Ausrüstung für kritische Be- und Entladevorgänge.
Gemeldete Verletzungen
Seit der Implementierung aufgrund des automatisierten "Hands-Off"-Prozesses.
Durchsatz
Die Verpackungslinie stellt keinen Engpass mehr für den Ausstoß der Schneidemaschine dar.
Schadensfälle reduziert
Durch die Standardisierung der Spannung wurden Kundenreklamationen bezüglich Transportschäden reduziert.
Technische FAQ
Frage 1: Integration mit bestehenden Förderanlagen
A: Das System ist modular aufgebaut. Die Betthöhe und die Förderbandgeschwindigkeit lassen sich über Frequenzumrichter so einstellen, dass sie perfekt mit den Auslaufförderbändern der bestehenden Schneidanlage synchronisiert werden können, ohne dass größere bauliche Veränderungen erforderlich sind.
Frage 2: Wartungsplan
A: Die Konstruktion ist auf geringen Wartungsaufwand ausgelegt. Zu den routinemäßigen Wartungsarbeiten gehören die Überprüfung der Reibräder auf Verschleiß und das Schmieren der Führungsschienen des Zahnkranzes. Eine vollständige Wartungscheckliste und ein Ersatzteilset (Sensoren, Sicherungen, Klingen) sind im Lieferumfang enthalten.
Q3: Materialwechsel
A: Der Wechsel von Stretchfolie zu Papier dauert weniger als 2 Minuten. Der Materialrollenhalter verfügt über ein Schnellwechselsystem, das für schnelle Umrüstungen ausgelegt ist.
Visuelle Details
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Sehen Sie, wie es funktioniert
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