Piccola avvolgitrice automatica per bobine in acciaio
Macchina avvolgitrice a due bobine di acciaio progettata per un imballaggio efficiente delle bobine tagliate, migliorando la produttività e la protezione nella produzione di bobine tagliate per ridurre i costi di manodopera.
Due tipi di macchine avvolgitrici per bobine di acciaio per l'imballaggio di bobine tagliate in Brasile
Caso di studio: automazione Imballaggio a bobina tagliata
Sintesi
Una logistica efficiente e un imballaggio sicuro sono indicatori chiave di prestazione (KPI) fondamentali nell'industria della lavorazione dell'acciaio. Per un importante produttore di bobine tagliate e centro di assistenza con sede a San Paolo, in Brasile, il passaggio dall'imballaggio manuale a una linea automatizzata si è reso necessario a causa di gravi colli di bottiglia. Questo documento descrive le sfide operative affrontate, la soluzione ingegneristica implementata e le specifiche tecniche della macchina avvolgitrice per bobine d'acciaio utilizzata per ottimizzare il processo a valle.
Aggiornamento della struttura
Centro di assistenza di San Paolo
Analisi operativa: il collo di bottiglia
Prima dell'automazione, l'impianto si basava su un protocollo di confezionamento manuale, fortemente dipendente dall'uso di gru a ponte. Questo flusso di lavoro presentava notevoli difficoltà operative, che ne ostacolavano la crescita e l'efficienza.
Dipendenza e tempi di inattività della gru
Le gru a ponte venivano utilizzate per il 40-60% del turno esclusivamente per tenere ferme le bobine durante l'avvolgimento manuale. Ciò privava di materiale le linee di taglio a monte, impedendo lo scarico e causando arresti della produzione.
Inefficienza del lavoro
Il processo di avvolgimento manuale era fisicamente impegnativo e lento, non era in grado di eguagliare la produttività della taglierina e richiedeva più operatori per turno per un'attività senza valore aggiunto.
Sicurezza ed ergonomia
La manipolazione manuale di pesanti bobine di acciaio, spesso sospese o su supporti improvvisati, esponeva gli operatori a rischi di schiacciamento e lesioni da sforzo ripetuto.
Contenimento del carico incoerente
L'applicazione manuale determinava una tensione variabile. L'imballaggio non sigillato causava il "telescoping" (slittamento interno della bobina) durante il trasporto su camion sulle difficili infrastrutture stradali brasiliane.
Configurazione del sistema
- 1 Stazione A (linea a spirale stretta): Ottimizzato per l'avvolgimento ad alta velocità di strisce leggere e strette.
- 2 Stazione B (linea a bobina larga): Avvolgitore orbitale per impieghi gravosi per bobine principali di grandi dimensioni.
- 3 Ribaltatore integrato: Il ribaltatore idraulico automatizzato facilita i cambi di orientamento di 90 gradi, eliminando la manipolazione della gru.
Sistema di imballaggio automatico a doppia stazione
Per soddisfare le specifiche esigenze di produttività e la varietà di bobine del cliente, è stata implementata una soluzione ingegneristica personalizzata. Il sistema suddivide il flusso di lavoro in due linee dedicate per massimizzare l'efficienza.
Automazione e controllo
Controllo logico: PLC centralizzato con pannello touch HMI che consente di memorizzare "ricette" di imballaggio univoche (strati di avvolgimento, tensione, velocità) per diverse dimensioni.
Sensori: I sensori fotoelettrici rilevano automaticamente il diametro e la larghezza della bobina, regolando il posizionamento dell'anello orbitale senza l'intervento dell'operatore.
Stazioni di confezionamento
- Funzionamento ad alta velocità: Tempo di ciclo di 20 bobine all'ora per macchina.
- Versatilità dei materiali: Gestisce carta crespa e film estensibile LLDPE.
- Controllo della tensione: I tenditori elettronici impediscono l'allungamento.
- Taglio e serraggio automatici: Le taglierine pneumatiche tagliano la pellicola; il braccio del tergicristallo fissa la coda.
Protocolli di sicurezza
Recinzione perimetrale chiusa con barriere fotoelettriche di sicurezza che attivano immediatamente l'arresto di emergenza in caso di violazione. Interblocchi meccanici impediscono il funzionamento in caso di posizionamento errato.
Specifiche tecniche
| Caratteristica | Specificazione |
|---|---|
| Capacità di peso della bobina | Fino a 2,000 kg (personalizzabile fino a 5T) |
| Gamma di larghezza della bobina | 30 mm – 500 mm (stazione A) / 500 mm – 1500 mm (stazione B) |
| Velocità di avvolgimento | Regolabile, circa 15-30 secondi per bobina |
| Alimentazione di laboratorio | 380 V / 60 Hz / Trifase (Tensione industriale standard brasiliana) |
| Pressione dell'aria | 6 – 8 bar (per meccanismi di taglio e serraggio) |
| Dimensioni macchina | Circa 2000 mm (L) x 1800 mm (L) x 1800 mm (A) |
| Materiale da imballaggio | Pellicola estensibile (diametro esterno: 100-250 mm), cintura intrecciata, carta crespa |
| Sistema di azionamento | VFD (azionamento a frequenza variabile) per avvio/arresto graduale |
Risultati e vantaggi dell'implementazione
I dati post-installazione dello stabilimento di San Paolo indicano miglioramenti immediati nei principali parametri operativi.
Utilizzo della gru a caduta
Liberare le attrezzature per le attività critiche di carico/scarico.
Lesioni segnalate
Dall'implementazione grazie al processo automatizzato "Hands-Off".
Throughput
La linea di confezionamento non rappresenta più un collo di bottiglia per la produzione della taglierina.
Risarcimenti ridotti
La tensione standardizzata ha ridotto i reclami dei clienti in merito ai danni causati dal trasporto.
FAQ tecnico
D1: Integrazione con i trasportatori esistenti
A: Il sistema è modulare. L'altezza del piano di lavoro e la velocità del nastro trasportatore sono regolabili tramite inverter per sincronizzarsi perfettamente con i nastri trasportatori di uscita della linea di taglio esistente, senza richiedere modifiche strutturali significative.
Q2: Programma di manutenzione
A: Il progetto è incentrato sulla riduzione della manutenzione. Le operazioni di routine includono il controllo dell'usura delle ruote di attrito e la lubrificazione delle guide della corona dentata. Sono inclusi una checklist completa per la manutenzione e un kit di ricambi (sensori, fusibili, pale).
Q3: Cambio materiale
A: Il passaggio dalla pellicola estensibile alla carta richiede meno di 2 minuti. Il portarotolo utilizza un sistema di sgancio rapido progettato per cambi veloci.
Dettagli visivi
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Guarda come funziona
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