Профилегибочная машина для производства вертикальных стоек: как она работает и руководство по покупке

Что за Профилегибочная машина для производства вертикальных стоек Производит

Профилегибочная машина для производства вертикальных стеллажей — это специально построенная производственная линия, которая преобразует рулонную стальную полосу в перфорированные вертикальные колонны холодной штамповки, используемые в паллетных стеллажах, стеллажах и системах хранения. Вертикальная колонна, также называемая вертикальной стойкой или вертикальной рамной колонной, является структурной основой любой стеллажной системы, а ее геометрия, рисунок перфорации и постоянство размеров определяют несущую способность и совместимость готовой стойки.

В отличие от обычных линий профилирования, машина с вертикальными стеллажами разработана специально для этого семейства профилей. Поперечное сечение вертикальной стойки обычно представляет собой С-образный профиль, коробчатое сечение или колонну с открытой спиной с рядом каплевидных, квадратных или круглых перфораций, пробитых с одинаковым шагом (обычно 50 мм или 75 мм) вдоль стенки и фланцы. Эти перфорации служат точками соединения соединителей балок, позволяя регулировать высоту балок без инструментов. Для производства такого сочетания точной геометрии холодной штамповки и точно расположенных перфораций со скоростью производства 15–25 метров в минуту требуется машина, объединяющая функции разматывания, правки, предварительной перфорации, профилирования и резки по длине на одной непрерывной линии.

Точность размеров готовой стойки, особенно постоянство шага отверстий и прямоугольность поперечного сечения, напрямую определяет, соответствует ли собранная стойка стандартам нагрузочных испытаний. например EN 15512 в Европе, RMI в Северной Америке или AS 4084 в Австралии. Соблюдение допусков на несколько стоек становится критически важным при установке с несколькими пролетами; машина, производящая стойки с нижним пределом допуска на размер, приводит к тому, что соединители балок заедают или неплотно прилегают, создавая как проблемы при сборке, так и структурный риск.

Ключевые компоненты линии профилирования вертикальных стеллажей

Полная линия профилирования рулонов вертикальных стеллажей состоит из нескольких последовательных станций, каждая из которых выполняет определенную функцию. Понимание того, что делает каждая станция и какие показатели качества применяются, помогает покупателям осмысленно оценить технические характеристики машины.

Разматыватель и выпрямитель

Размотчик удерживает рулон стали — обычно оцинкованную или предварительно окрашенную стальную полосу толщиной 1,5–3,0 мм и шириной 80–200 мм в зависимости от размера профиля — и подает ее с контролируемым натяжением на линию. Разматыватели с гидравлическим расширением подходят для рулонов разного внутреннего диаметра (обычно 508 мм или 610 мм) и веса рулонов до 5–10 тонн. Сразу за ним следует правильная машина, использующая серию смещенных валков для удаления набора витков (естественной кривизны, придаваемой намоткой) с полосы перед тем, как она попадет на станцию ​​штамповки. Недостаточное выпрямление приводит к изгибу готовой стойки по ее длине — дефект, который вызывает проблемы с посадкой при установке и может лишить изделие возможности участвовать в нагрузочных испытаниях.

Предварительно штамповочный пресс

Пресс для предварительной штамповки является наиболее механически требовательной станцией на линии с вертикальными стеллажами. Он использует набор штампов с сервоприводом или гидравлическим приводом для пробивки каплевидного рисунка или другого рисунка соединительных отверстий в плоскую полосу перед началом формовки рулона. Перфорация на плоскости — до того, как профиль сформирован — гораздо проще, чем штамповка после формовки, и устраняет искажения вокруг отверстий, которые возникают при перфорации после формования. Точность шага отверстий здесь является критически важной характеристикой: лучшие станки имеют допуск на шаг ±0,1 мм. , в то время как бюджетные машины могут допускать ±0,3–0,5 мм, что вызывает заметные различия в ячейке стеллажа для поддонов. Системы подачи с сервоприводом обеспечивают более высокую точность шага, чем механические системы подачи с кривошипным приводом, и являются стандартными для качественных производственных машин.

Материал штампа и доступ для обслуживания существенно влияют на эксплуатационные расходы. Пуансоны и матрицы для каплевидной перфорации в оцинкованной стали толщиной 2,0–2,5 мм обычно требуют заточки каждые 500 000–1 000 000 ходов в зависимости от твердости стали и типа покрытия. Станки с пуансонами из инструментальной стали (D2 или эквивалентной) и доступными системами смены штампов сокращают время простоя во время циклов технического обслуживания инструмента.

Профилегибочный стан

Профилегибочный стан является ядром машины — серией парных роликовых станций, каждая из которых постепенно сгибает стальную полосу ближе к готовому поперечному сечению. Для вертикальных стоечных профилей обычно требуется 14–24 роликовых станции в зависимости от сложности профиля и толщины материала. Каждая станция приводится в движение общим валом или отдельными серводвигателями и содержит верхние и нижние валки, изготовленные с высокой точностью из закаленной инструментальной стали. Количество станций формовки имеет значение, поскольку недостаточное количество станций приводит к чрезмерному изгибу за проход, что приводит к пружинению, растрескиванию кромок и нестабильности размеров. Авторитетные производители машин рассчитывают необходимое количество станций на основе предела текучести стали и геометрии профиля — при оценке машин покупатели должны запросить моделирование последовательности формования или готовые отчеты о проверке профиля.

Система обрезки по длине

Стойки для стеллажей производятся определенной длины (обычно от 1800 мм до 6000 мм для стандартных стеллажей для поддонов) и должны быть обрезаны точно, не деформируя сформированный профиль. Двумя основными подходами являются системы летучей резки и системы остановки и резки (после резки). Летающие ножницы режут на ходу, в то время как профиль продолжает двигаться, поддерживая более высокую скорость производства, но усложняя механическую работу. Системы последующей резки на мгновение останавливают материал для резки, упрощая механизм, но незначительно снижая скорость. Для производства в вертикальном положении на станках промышленного класса стандартно используются летучие ножницы с гидравлическим или сервоприводом с допуском по длине ±1 мм. Отрезные устройства для циркулярной пилы иногда используются для более толстых материалов, где резка оставляет деформированный конечный профиль.

Система управления ПЛК

Современные линии профилирования рулонов с вертикальными стойками управляются программируемым логическим контроллером (ПЛК) с сенсорным экраном человеко-машинного интерфейса (ЧМИ). Система управления управляет скоростью производства, синхронизацией шага отверстий с помощью сервопривода, подсчетом обрезки по длине и записью производственных партий. Качество системы управления оказывает огромное влияние на повседневную эффективность производства. — интуитивные интерфейсы сокращают время настройки при переключении между вертикальными профилями или длинами, а комплексная диагностика неисправностей сокращает время устранения неполадок во время незапланированных остановок. ПЛК Siemens, Mitsubishi и Allen-Bradley являются наиболее распространенными платформами для качественных машин известных производителей; проприетарные контроллеры на бюджетных машинах могут быть затруднены в обслуживании, если поставщик машины обеспечивает ограниченную послепродажную поддержку.

Варианты профиля и характеристики материалов

Профилегибочные машины с вертикальными стойками обычно строятся на основе определенного семейства профилей, хотя многие производители предлагают возможность смены оснастки для производства профилей разных размеров на одной линии.

Распространенные типы вертикальных профилей

С-образное сечение с открытой задней частью и загнутыми внутрь кромками является наиболее широко производимым стоечным вертикальным профилем в мире: оно обеспечивает высокое соотношение прочности и материала, совместимость со стандартными соединителями балок и простоту профилирования. Стойки коробчатого сечения (закрытые) обеспечивают лучшую жесткость на кручение и предназначены для тяжелых въездных стеллажей и автоматизированных систем хранения с высокими стеллажами. Профили несущих колонн со сложным поперечным сечением, состоящим из нескольких изгибов, часто встречающиеся в сквозных и толкающих стеллажах, требуют большего количества формовочных станций и более сложной оснастки, чем стандартные профили С-образного сечения. Машинную линию, предназначенную для одного типа профиля, не всегда можно легко адаптировать к другому без значительных инвестиций в оснастку.

Толщина и марка материала

Толщина материала стандартных стоек составляет от 1,5 до 3,0 мм, при этом толщина 1,8–2,5 мм охватывает большую часть объема производства. Марки стали более высокой прочности — S350GD, S450GD или эквивалентные — позволяют более тонким материалам достигать той же несущей способности, что и более толстые альтернативы с меньшей прочностью, что снижает затраты на материал на метр произведенной стойки. Профилегибочная машина должна быть рассчитана на самую твердую и толстую комбинацию материалов в производственном ассортименте; формовочные валки, рассчитанные на мягкую сталь толщиной 1,5 мм, будут преждевременно изнашиваться и терять точность размеров при непрерывной обработке высокопрочного материала толщиной 2,5 мм. Производители оборудования должны предоставить данные о твердости материала рулонов (обычно HRC 58–62 для формовочных валков при производстве стеллажей) и расчетные показатели срока службы рулонов для целевой спецификации материала.

Скорость производства, планирование мощностей и конфигурация линии

Линии профилирования вертикальных стоек обычно производят со скоростью 15–25 метров в минуту для стандартных профилей C-образного сечения из материала толщиной 1,8–2,5 мм. При скорости 20 м/мин и средней длине стоек 3000 мм односменная линия производит около 400 стоек в час или около 3000–3200 стоек за 8-часовую смену, что позволяет производить замену рулонов, проверку оснастки и небольшие остановки. Годовая производительность при односменной пятидневной работе приближается к 750 000 стоек, что примерно соответствует потребности в стойках для 65 000–80 000 секций стеллажей для поддонов в зависимости от высоты секции и конфигурации.

Покупатели должны рассчитать требуемую производительность на основе текущего и прогнозируемого объема заказа, прежде чем указывать скорость машины. — машина, работающая на 60–70 % от номинальной мощности, имеет больший срок службы инструмента, меньший процент брака и больше места для технического обслуживания, чем машина, постоянно работающая на максимальной скорости. Определение машины с избыточной мощностью на 30–40 % относительно текущего спроса является стандартной практикой среди опытных производителей стоек.

Конфигурация линии также влияет на требования к планировке завода. Полная линия вертикальных стеллажей, включающая разматыватель, правильное устройство, штамповочный пресс, профилегибочный стан и систему резки по длине, обычно занимает 20–35 метров длины пола, при этом 4–6 метров ширины требуется для площади линии плюс пространство для перемещения рулонов и укладки готовых деталей. Линии с автоматизированными системами штабелирования и связывания увеличивают занимаемую площадь, но исключают ручной труд на выходе, что является существенным фактором эксплуатационных затрат при крупносерийном производстве.

На что следует обратить внимание при выборе профилегибочной машины для производства вертикальных стоек?

Решения о закупке оборудования при профилировании имеют серьезные последствия: производственная линия требует многолетних капитальных вложений, а разница между хорошо заданной и плохо заданной машиной составляет тысячи часов работы. Следующие критерии оценки являются наиболее важными.

• Проверка образца профиля перед размещением заказа: Запросите производственные образцы, запущенные на машине (или на идентичной машине, введенной в эксплуатацию у эталонного клиента), и сравните их с целевым чертежом. Проверьте шаг отверстий как минимум в 10 последовательных отверстиях, размеры поперечного сечения в нескольких точках по длине и общую прямолинейность. Заявления в паспорте о допусках не заменяют измеренных образцов.
• Материал формовочного рулона и сертификация твердости: Запросите марку стали и характеристики твердости формовочных валков, а также сертификаты термообработки. Валки, изготовленные из инструментальной стали более низкого качества или недостаточно закаленные, изнашиваются быстрее и требуют более частой замены, что увеличивает как время простоя, так и затраты на расходные материалы в течение срока службы машины.
• Время замены штампа и стоимость оснастки: Для производителей, производящих изделия с несколькими отверстиями или вертикальными размерами, время смены штампа напрямую влияет на гибкость производства. Запросите демонстрацию процедуры замены штампа и уточните наличие и стоимость сменных пуансонов и комплектов штампов у производителя. Запатентованное оборудование от одного поставщика приводит к долгосрочным затратам.
• Поиск ПЛК и электрических компонентов: Убедитесь, что основные электрические компоненты — ПЛК, сервоприводы, HMI — принадлежат всемирно признанным брендам с местными сервисными сетями. Машина с качественной механической конструкцией, но с запатентованными или малоизвестными электрическими компонентами приводит к зависимости от производителя машины в обслуживании, которое может оказаться дорогостоящим и медленным, если проблемы возникают удаленно.
• Структура послепродажной поддержки: Перед покупкой четко определите, что включает в себя послепродажная поддержка: шеф-монтаж и пуско-наладочные работы, продолжительность обучения операторов, гарантийный срок и объем покрытия, наличие запасных частей и возможность удаленной диагностики. Для покупателей на рынках, удаленных от базы производителя оборудования, адекватность удаленной поддержки — видеодиагностика, удаленный доступ к ПЛК — особенно важна для минимизации простоев в течение срока службы машины.
• Справочные визиты к клиентам: Запросите контактные данные как минимум двух действующих клиентов, использующих одинаковую или эквивалентную конфигурацию машины. Производитель машин, не желающий предоставлять рекомендации, заслуживает осторожности; тот, кто организует посещение рабочих линий, демонстрирует уверенность в эффективности своего продукта на местах.