包装機付きホース・パイプ用自動コイラー

概要

ホースやパイプ用の自動巻き取り機と包装機は連結されたセルです。一方の機械がホースやパイプを所定の長さに巻き取り、切断します。搬送ユニットが完成したコイルをリング包装機に渡し、包装機がコイルをフィルムで包みます。これらすべてが、押出機の出力に合わせて、フェンスで囲まれた安全柵で保護された単一の設置面積内に収まります。2台の機械を連結する目的は、巻き取り機と包装機を別々に購入した場合に生じるギャップ、つまりコイルを一方の機械からもう一方の機械へ運ぶ人の作業をなくすことです。この作業のギャップが、押出機ではなく、ラインの実際の速度を決定づけるのです。

この記事は、このようなセルを選定する工場・生産エンジニアおよび購買担当者を対象としています。重要な決定条件はシンプルです。ラップタイムとトランスファータイムの合計が、最高ライン速度でのコイル巻き取り時間よりも短く、かつ巻き取るコイルのサイズが両方の機械のサイズ範囲内に収まることです。セルシーケンス、機械データ、タクトタイム計算、フィルム消費量予測、受入検査など、以下のすべての情報は、導入を決定する前に、自社製品についてこれらの2つの条件を確認できるようにするために用意されています。

リンクされたセルがどのように機能するかを、ステップごとに解説します。

細胞は、以下の6つのステップを繰り返すシーケンスで動作する。

1. ホース巻き取り機は、ホースを所定の長さに巻き取り、切断します。
2. コイルは保持され、包装材へと移動される。
3. ラッパーリングは、フィルムをコイルの穴に通し、その周囲に巻き付ける。
4. フィルムがカットされ、尾部が押し下げられる。
5. 巻かれたコイルはセルから排出トレイへと傾き出る。
6. ラッパーが稼働している間に、次のコイルはすでに第2の巻き取りステーションで巻き取られている。

2ステーション式コイル巻き取り装置により、連続運転が可能になります。ステーション1で搬送と包装が行われている間に、ステーション2ではすでに次のコイルが製造されているため、押出機は包装のために停止する必要がありません。排出トレイのおかげで、作業員はフェンス内に入る必要がなく、フィルムで包装された完成品のコイルは自動的にセルから排出され、下流のトレイ、コンベア、またはパレタイザーに送られます。

機械データの交差

コイルは一方の機械で巻かれ、もう一方の機械で包装されるため、その寸法は両方の機械の測定範囲内に同時に収まる必要があります。これは最もよくある選択ミスであり、2つのデータセットを並べて読み取るのが最も良い理由です。

表は、2 つの独立した限界ではなく、交点として読み取ってください。ID 350 mm、OD 500～650 mm のコイルは両方の列に収まり、以下の計算例の基礎となります。コイル ID 350 mm は、この標準的なコイラー/ラッパーの組み合わせの単一点交点であることに注意してください。コイラーの ID 範囲は、ラッパーの ID 範囲が 350 mm で終わるのとまったく同じ位置で 350 mm から始まるため、350 mm は両方の機械が共有する ID です。この標準境界を超える非標準のチューブ コイルの場合は、ラッピング リング サイズの拡大またはより大きなラッパー モデルをプロジェクトごとに確認する必要があります。ID 550 mm のコイルはコイラーでは問題なく巻けますが、FPCA-200H ラッパーの 200～350 mm ID 範囲には適合しません。この組み合わせには、見積もり時に確認されるより大きなラッパーが必要です。OD 範囲の上限でも同様です。OD が 650 mm を超えると、ラッパーをコイルに合わせてサイズ変更する必要があります。

タクトマッチング：セルのタイミングエンジニアリング

セルは押出機によって制御されるため、重要なのは包装機がそれに追いつけるかどうかである。その答えは次の2つの式で得られる。

• コイル時間 ＝コイルの長さ ÷ 線路速度
• ラップ時間 + トランスファー時間 ≤ コイル時間

最高ライン速度でこの不等式が成り立つ場合、包装機がボトルネックになることはなく、巻き取り機が待機することもありません。

計算例（図解）： 50mのコイルを30m/分で巻くと、巻線に100秒かかります。ラッパーの巻き取りに約25秒、トランスファーに約15秒かかるとすると、セルは1コイルあたり40秒かかります。つまり、余裕のある60秒のマージンがあります。しかし、同じ50mのコイルを60m/分で巻くと、コイルの巻き取り時間は50秒に短縮されます。同じ40秒の巻き取りとトランスファーでは、マージンが10秒しか残りません。そのため、トランスファー速度、フィルムの重なり、リング速度の設定は、平均速度ではなく、最高ライン速度で確認する必要があります。半分の速度では問題なく見えるセルでも、最高速度では余裕がない場合があります。

ダンサーアームまたはバッファー。コイラーが切断とステーション変更を行っている間、押出機は停止しません。ダンサーアームまたはバッファーは、切断とステーション変更中に次々と到着するホースを受け止めます。必要な容量はライン速度に直接関係します。ライン速度が速いほど、切り替え時間中に到着するホースの量が多くなるため、バッファーのサイズはライン速度に合わせて設定され、見積もり時に確認されます。バッファーのサイズが小さすぎると、セルが連結して押出機の速度が低下する典型的な原因となります。

コイルあたりのフィルム：消費量の推定

フィルムの消費量はランニングコストに直結するため、購入前に見積もっておく価値があります。オーバーラップのあるリング包装の場合：

コイルあたりのフィルム量 ≈ (π × OD ÷ 送り量) × 2 × (コイル幅 + (OD − ID) ÷ 2)

ここで、送り速度とは、リングがコイルに沿って1回転あたりに移動する距離のことです。90mmフィルムの50%が重なる場合、送り速度は45mmになります。

計算例（図解）：外径600mm、内径350mm、コイル幅200mm、90mmフィルム、50%オーバーラップ（送り量45mm）：

• コイル外周：π × 600 ≈ 1,885 mm
• ラップ数：1,885 ÷ 45 ≈ 42 ラップ
• 1包装あたりのフィルム枚数：2 × (200 + 125) = 650 mm
• 合計: ≈ 42 × 0.65 = 1巻あたり27.3mのフィルム

これを使ってフィルムの見積もりを比較し、オーバーラップ設定の投資回収率を検証してください。オーバーラップを狭くすると、フィルムの使用量は巻き数にほぼ比例して増加します。コイル形状における実際の消費量は、見積もり時に確認され、試運転時に測定されます。

選択チェックリスト

レイアウトを描画する前に、以下のパラメータを確認してください。

1. ホースまたはパイプの外径と材質。
2. コイルの長さ、内径、外径、幅。
3. 最高速度。
4. フィルムまたは紙で包装する。
5. 排出方法：トレイ、コンベア、またはパレタイザー。
6. ラベル表示と計量。

項目1～3はタクトタイムの計算とバッファサイズを決定します。項目2は上記の機械データとの交差部分と照合されます。項目4～6は包装機の仕様と排出トレイ後の処理を決定します。

安全と基準への取り組み

セルはメッシュガードとインターロック式のドアで囲まれており、ドアはフェンスの外側にあるパネルから操作します。本プロジェクトの設計基準は、EN ISO 12100:2010（リスクアセスメント）、EN 415-10（包装機械の安全性）、およびEN 60204-1（電気機器）です。これらは、個々の機械の認証ではなく、プロジェクトの設計基準およびリスクアセスメント方法として使用されます。適合性はプロジェクト購入契約書で確認されており、そこに受入基準も記載する必要があります。

エンジニアリングに関するよくある質問

ラッパーはコイル巻き取り機の速度を低下させますか？いいえ、ラップ時間と搬送時間の合計が、最高ライン速度でのコイル巻き取り時間よりも短い限り、速度は低下しません。この条件は、上記のタクトタイムのセクションで確認されています。

このセルはパイプとホースの両方に対応できますか？はい、比較表に記載されているコイルサイズの範囲内であれば対応可能です。処理予定の製品ごとに、巻き取り機と包装機の両方の列を確認してください。

フェンスの内側に作業員は必要ですか？いいえ。コイルは排出トレイに乗ってセルから排出され、インターロック式のドアは製造中は閉じたままです。

フィルムの代わりに紙を使うことはできますか？はい、包装材のオプションとして紙包装もご利用いただけます。

次のステップ

1. ホースの外径、コイルの長さ、コイルのサイズ、およびライン速度をinfo@fhopepack.comまでお送りください。
2. コイル巻き取り機、搬送装置、包装機のセルを配置します。
3. 提案書と見積書をお送りします。

関連する読書

• ホースコイリングおよびストラッピングマシン
• コイルラッパー FPCA-200H
• 自動ホースコイル製造機
• Embaladora de tubo コルガド ホース コイル包装機

ソース

• FHOPE製品ページ：ホース巻き取り・結束機、FPCA-200Hコイルラッパー
• EN ISO 12100:2010; EN 415-10; EN 60204-1