Máquina automática de compactação e cintagem de vergalhões

Resumo executivo: Fabricamos linhas automatizadas de compactação e cintagem de bobinas de fio-máquina, projetadas para comprimir axialmente bobinas soltas de fio laminado a quente ou trefilado em pacotes rígidos de alta densidade. Com uma prensa hidráulica ajustável de 60 a 400 kN e quatro cabeçotes de cintagem automatizados integrados, o sistema executa compressão axial, cintagem radial em quatro pontos e descarga horizontal a 90° em um ciclo de 30 a 40 segundos. Envie o desenho do layout do seu galpão e as especificações da bobina para receber uma proposta totalmente dimensionada em até 48 horas.

Conteúdo

O que faz a linha de compactação e cintagem

Um compactador de fio-máquina de alta resistência aplica força hidráulica axial controlada para comprimir bobinas de fio-máquina soltas, ainda em forma de rolo, ao longo de seu eixo central. Bobinas de fio-máquina soltas, provenientes do leito de resfriamento ou do bloco de trefilação, contêm até 40-50% de ar ambiente entre enrolamentos consecutivos. A compressão da bobina antes da cintagem elimina vazios internos, aumenta a densidade de transporte a granel e evita o alongamento excessivo da bobina durante o manuseio por guindaste e o transporte marítimo.

[ Loose Coil: High Air Volume ] ──► [ Axial Press: 60-400 kN ] ──► [ 4-Point Radial Strapping ] ──► [ 90° Downended Rigid Pack ]

Assim que o pistão hidráulico atinge a força de compactação programada, a estação de cintagem integrada aplica quatro laços radiais de arame de amarração através do olhal da bobina e sobre a circunferência externa. As cintas fixam o pacote no ponto máximo de compressão, evitando o retorno elástico e resultando em um pacote de arame uniforme e interligado que permanece estável durante o empilhamento em vários níveis no armazém.

Dentro do Ciclo de Compactação

A sequência de embalagem totalmente automática opera em quatro fases cinemáticas sincronizadas:

  1. Alimentação e centralização da bobinaUma ponte rolante equipada com um gancho em C com contrapeso ou uma viga móvel automatizada coloca a bobina de arame solta na base do compactador em uma orientação vertical (olho para cima). A bobina se acomoda ao redor do mandril guia interno ranhurado, que alinha o diâmetro interno com os trilhos de cintagem.
  2. Compressão axial hidráulicaA travessa hidráulica superior desce ao longo de colunas-guia rígidas. Placas de compressão opostas exercem entre 60 kN e 400 kN de força axial contra as extremidades da bobina, comprimindo os enrolamentos de arame até a altura desejada, enquanto válvulas hidráulicas proporcionais mantêm a pressão constante.
  3. Cintas radiais de quatro pontosCom a prensa travada na compressão desejada, quatro unidades de cintagem automatizadas avançam simultaneamente um fio de amarração de 6.3 a 8.0 mm através das ranhuras do mandril, ao redor da circunferência externa, até as cabeças de amarração de alto torque. O fio é tensionado, torcido para formar uma junta segura e cortado rente.
  4. Inclinação de 90° e descarga do mandrilA placa de compressão se abre. Um mecanismo hidráulico integrado inclina a bobina compactada e amarrada em 90°, da posição vertical para a horizontal (olho horizontal). Um braço de descarga em balanço ou uma viga móvel avança, engata no núcleo e transfere a bobina acabada para as estruturas de inspeção ou expedição subsequentes.

Carregamento de bobinas e layout da linha

Nosso layout de linha desacopla o ciclo de transporte do guindaste do ciclo interno da máquina. As bobinas ficam armazenadas em uma área de espera adjacente à prensa, permitindo que o guindaste carregue a próxima bobina enquanto a máquina termina de cintar e inclinar a anterior:

[ Crane Staging Bay ] ──► [ Vertical Compactor ] ──► [ 90° Tilter / Upender ] ──► [ Horizontal Discharge Mandrel ]
                               ▲                                                          │
                               └──────── Parallel Crane Cycle (Buffered) ─────────────────┘

Como o guindaste de pórtico carrega o compactador diretamente por meio de uma zona de queda designada para o gancho em C, sua fábrica evita o custo e a área ocupada por longas mesas de rolos de alimentação. Projetamos a área ocupada pela máquina para corresponder à cobertura do gancho do guindaste existente, aos limites de aproximação do gancho e aos centros das colunas da baia.

Tecnologia de cintagem e amarração

A linha utiliza quatro cabeçotes de cintagem independentes, dispostos a 90° de distância um do outro ao redor da circunferência da máquina, aplicando todos os quatro fios de amarração em um único movimento sincronizado:

  • Material de ligaçãoFio-máquina de aço recozido de baixo carbono com diâmetro de 6.3 mm a 8.0 mm, garantindo alongamento ideal e ductilidade na junta.
  • Tipo de juntaNó de torção multivolta reforçado (3.0 a 3.5 voltas), proporcionando uma eficiência de retenção da junta superior a 85% da resistência ao escoamento do fio original.
  • Sistema de trilhaTrilhos-guia circulares segmentados com insertos de desgaste endurecidos e comportas hidráulicas que fazem a ponte sobre o olhal da bobina durante a alimentação e se retraem durante a compressão.
  • Unidade de Energia Hidráulica (HPU)Operando a uma pressão nominal do sistema de 210 bar, configurado com controle de pressão proporcional para evitar a indentação da superfície do fio em hastes de bitola fina.

Tamanhos e especificações

Parâmetro técnico Faixa de especificações de engenharia Notas de projeto
Correias aplicadas por ciclo 4 tiras radiais Aplicados simultaneamente em intervalos de 90°
Diâmetro externo da bobina (OD) 1000 mm - 1800 mm Compatível com gamas padrão de barras laminadas a quente.
Diâmetro interno da bobina (ID) 700 mm - 950 mm Compatível com o perfil do mandril guia interno
Altura da bobina solta Até 2200 mm Máxima luz diurna aberta entre placas
Peso máximo da carga útil 500 kg - 2500 kg Classificação de coluna estrutural para serviço pesado
Força de compactação 60kN – 400kN Ajuste proporcional via IHM (Interface Homem-Máquina)
Pressão do sistema hidráulico 210 bar (21 MPa) Circuitos independentes para prensa e inversão
Diâmetro do fio de encadernação 6.3 mm - 8.0 mm Arame recozido de alta qualidade para cintagem
Tempo de ciclo completo 30 - 40 segundos Depende do diâmetro da haste e da taxa de compactação.

Cálculos de dimensionamento ilustrativos

1. Geometria do comprimento da alça radial

Para uma bobina com diâmetro externo (DE) de 1200 mm, diâmetro interno (DI) de 700 mm e compactada a uma altura de 800 mm (L):

  • Espessura radial da parede: T = (OD - ID) / 2 = (1200 - 700) / 2 = 250 mm
  • Perímetro teórico da alça: P = 2 × (W + T) = 2 × (800 + 250) = 2100 mm
  • Considerando uma folga de 150 mm para a cabeça do nó de torção, o comprimento de alimentação de arame necessário por tira é igual a 2250 mmO consumo total de arame de amarração por pacote de 4 tiras é igual a 9.0 m.

2. Taxa de compactação e redução de volume

Uma bobina de entrada solta, com altura não comprimida de 1200 mm, comprimida até uma altura final fixada de 800 mm, resulta em:

  • Compaction Ratio = Initial Height / Compacted Height = 1200 mm / 800 mm = 1.50 : 1
  • A redução da altura axial é igual a 33.3%O que se traduz diretamente numa redução de 33% no volume de transporte marítimo de contentores e ferroviário.

3. Força gravitacional da carga estática

Uma bobina de projeto máxima com peso de 2500 kg exerce uma força gravitacional vertical:

  • F_gravity = m × g = 2500 kg × 9.81 m/s² = 24525 N (24.5 kN)
  • Essa carga morta estática é totalmente absorvida pela estrutura fixa inferior da mesa durante a alimentação, antes da aplicação da carga axial hidráulica descendente de 400 kN.

Lista de verificação de engenharia para solicitação de cotação

Ao solicitar um orçamento personalizado, forneça os seguintes parâmetros de integração de linha:

  • Faixa dimensional da bobina: Diâmetro externo (DE), diâmetro interno (DI) e altura sem compressão mínimos e máximos.
  • Grau e diâmetro do fio-máquina (ex.: vergalhão, arame para conformação a frio, corda de pneu de alto carbono).
  • Peso mínimo e máximo da bobina solta (kg).
  • Capacidade de produção exigida (número de bobinas por hora / turnos por dia).
  • Logística de guindastes: capacidade do gancho, dimensões do perfil do gancho em C e limites de aproximação do guindaste.
  • Disponibilidade de energia elétrica (tensão, frequência, fase) e temperaturas ambientes extremas.

Controles e Conformidade de Segurança

Todas as linhas estão em conformidade com as diretrizes globais de segurança de máquinas para linhas de embalagem industrial pesada:

  • Avaliação de riscos e normas harmonizadasProjetado em conformidade com ISO 12100 (Conceitos básicos e princípios gerais para design) e EN-415 10 (Segurança de máquinas de embalagem – Requisitos gerais).
  • Vigilância física e cortinas de luzCercas perimetrais de malha de aço interligadas por meio de interruptores de segurança de Categoria 4; cortinas de luz de segurança óptica Tipo 4 na zona de entrada interrompem o movimento da prensa caso sejam violadas.
  • Bloqueio/Etiquetagem (LOTO)Válvulas de alívio de pressão residual hidráulicas centralizadas e com trava, juntamente com isoladores elétricos principais, garantem acesso seguro para manutenção dentro da estrutura de compressão.
  • Arquitetura de ControleControlador lógico programável (CLP) Siemens S7-1500 ou Allen-Bradley GuardLogix, combinado com uma interface homem-máquina (IHM) com tela sensível ao toque de alta resolução, oferece diagnóstico completo e seleção de pressão baseada em receitas.

Perguntas frequentes sobre engenharia

P: Quantos fios de amarração são aplicados em cada bobina? R: A estação de compactação padrão integra quatro cabeçotes de cintagem reforçados posicionados em intervalos de 90°, aplicando quatro cintas radiais simultaneamente através do furo da bobina.

P: A força de compactação pode ser ajustada para superfícies de hastes sensíveis? R: Sim. A força de compactação é infinitamente ajustável entre 60 kN e 400 kN através da tela de receitas da IHM (Interface Homem-Máquina). Válvulas hidráulicas proporcionais regulam a força de fixação para evitar marcas na superfície de arames para conformação a frio ou ligas especiais.

P: Como o sistema lida com a transição da bobina da posição vertical para a horizontal? R: O descarregador hidráulico basculante integrado de 90° agarra a bobina verticalmente fixada, gira-a suavemente para o lado e alinha o furo com os mandris de descarga a jusante ou vigas móveis.

P: Qual a qualidade recomendada para o arame de amarração? R: Especificamos arame recozido de baixo carbono com diâmetro de 6.3 mm a 8.0 mm e resistência à tração entre 350 e 450 N/mm² para garantir a formação consistente de nós e resistência ao retorno elástico.

P: Qual é o tempo total do ciclo operacional? R: O tempo de ciclo padrão é de 30 a 40 segundos por bobina, abrangendo prensagem axial, alimentação de arame em quatro pontos, torção, corte, retorno da placa e transferência com inclinação de 90°.

Fontes

Última revisão técnica: 06/10/2026 pela Equipe Principal de Engenharia de Embalagens.

Próximo Passo

  1. Enviar layout e especificaçõesEnvie por e-mail o desenho do layout da planta, os limites do gancho do guindaste e a matriz de dimensionamento das bobinas para info@fhopepack.com.
  2. Receba uma proposta técnica em 48 horas.Nossa equipe de engenharia fornecerá um desenho personalizado do equipamento, uma análise do tempo de ciclo e um orçamento.
  3. Agende uma consulta de engenharia.Coordenar com nossos engenheiros de projeto uma revisão da integração da linha ou uma auditoria das instalações no local.

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