Wszystko o wiązarkach automatycznych

Informacje teoretyczne

Budowa wiązarki:

Rama główna: konstrukcja służąca mocowaniu układu prowadnic i klapek, które prowadzą taśmę naokoło ładunku. Konstrukcja ta może być stacjonarna lub przejezdna, ze stałą głowicą bądź z głowicą dojeżdżającą do ładunku, z lancą (wiązanie przez oczko np. palet) lub bez lancy. Prowadnice to elementy stalowe lub aluminiowe, klapki to najczęściej wygięte elementy ze stali nierdzewnej. Klapki trzymają się prowadnic dzięki sprężynkom. Rama główna raczej nie ma elementów eksploatacyjnych, który mogłyby generować koszty w krótkim okresie.

Głowica wiążąca: samodzielne urządzenie które wprowadza taśmę (wpycha) do prowadnic, następnie ją napina i łączy poprzez zgrzew. Głowica jest elementem eksploatacyjnym podlegającym stałej opiece serwisowej. Jej waga to 60-80kg. Orientacyjne koszty eksploatacyjne głowicy to pomiędzy 1000 a 4000 PLN na 100.000 wiązań. Koszty rosną w miarę wzrostu siły napinania oraz w miarę pogarszania się warunków zewnętrznych lub braku np. czyszczenia przez obsługę. W ekstremalnych przypadkach koszty mogą wynieść nawet do 10.000 PLN / 100.000 wiązań (b. wysoki poziom zapylania, rodzaj zapylenia – np. ceramika, wysoka wilgotność)

Wyróżniamy 2 rodzaje zgrzewu:

• tarciowy (uzyskiwany mechanicznie poprzez wibrujące elementy dociskające taśmę w trakcie zgrzewania)
• temperaturowy (poprzez styk zgrzewanych taśm z grzałką – roztopione taśmy są ściskane w celu spojenia)

Głowice mają różne zakresy pracy pod kątem zakresu naciągu i taśm. TEZAURUS dostarcza następujące głowice (najpopularniejsze podkreślono). Koszt samej głowicy to 9.000-12000 EUR:

Odwijak: mocowanie rolki taśmy z buforem, z którego pobierana jest taśma przez głowicę. Wszystkie odwijaki mają identyczną zasadę działania, różnią się tylko tym, że niektóre mają hamulec mechaniczny a inne elektromagnetyczny

Sterowanie: układ sterownik + panel operatorski (bądź przyciski) + elementy wykonawcze które pozwalają na obsługiwanie maszyny. Są 2 rodzaje szaf sterujących:

• szafa przymocowana do maszyny
• szafa wolnostojąca (w standardzie 5m od nogi urządzenia)

Wymiana sygnałów i bezpieczeństwo:

Wiązarka jest urządzenie samodzielnym z autonomicznym sterowaniem i służy do wiązania ładunków – a nie do ich transportowania. Oznacza to, że wiązany ładunek musi być dostarczony przez urządzenia zewnętrzne (przenośniki) w strefę działania wiązarki i po wiązaniu odtransportowany. Rozróżniamy tu 2 przypadki ze względu na sterowanie:

• sterowanie wiązarki ma wbudowane sterowanie przenośnikami (bardzo rzadko)
• sterowanie wiązarki odpowiedzialne jest wyłącznie za wiązarkę (najczęściej występująca sytuacja)

Oznacza to, że ładunek do wiązania pozycjonowany jest przez Klienta. Od tej reguły rozróżniamy 2 przypadki:

• TEZAURUS dostarcza układ przenośników – wtedy jest odpowiedzialny za całe „gniazdo” pakowania
• TEZAURUS dostarcza wiązarkę pionową przejezdną – wtedy Klient pozycjonuje pakiet raz, następnie wiązarka dokonuje wiązań pionowych w zaprogramowanych miejscach; po zakończeniu wiązań Klient odtransportowuje związany wielokrotnie pakiet

Każda maszyna automatyczna stwarzająca określone ryzyko ma określoną kategorię bezpieczeństwa i wymagane jest zabezpieczenie tej maszyny określonymi urządzeniami zabezpieczającymi ograniczającymi dostęp operatora w strefę działania maszyny. Są nimi najczęściej wygrodzenia bezpieczeństwa optyczne bądź mechaniczne (czyli kurtyny świetlne lub płoty). Dostarczana maszyna standardowo jest oferowana bez zewnętrznych urządzeń bezpieczeństwa – mogą one stanowić osobny element oferty. W przypadku jeżeli Klient decyduje się na samodzielne zabezpieczenie maszyny, z naszej strony dostaje wyłącznie informację odnośnie kategorii bezpieczeństwa jaką mają spełnić zewnętrzne urządzenia zabezpieczające oraz wzór podłączeń elektrycznych. TEZAURUS może wycenić wygrodzenia bezpieczeństwa do danego urządzenia oraz układ przenośników.

Jeżeli sterowanie wiązarki obejmuje wyłącznie urządzenie wiążące to posiada ono interfejs pozwalający na komunikowanie się ze sterowaniem przenośników. Każda sterowanie wiązarki posiada również moduł, w który wpinamy zewnętrzne urządzenia zabezpieczające takie jak bariery świetlne czy wygrodzenia bezpieczeństwa – będące zawsze osobnym przedmiotem w ofercie.

Jakie dane potrzebujemy, aby dobrać wiązarkę:

1. Wszystkie wymiary wszystkich ładunków, które Klient chce wiązać
2. Wszystkie wymiary jednostki ładunkowej (palety) na której będzie wiązany ładunek. Tutaj ważna jest budowa szczegółowa, ponieważ przy wiązaniu przez paletę istotne są ograniczenia dotyczące odległości desek konstrukcyjnych. Przejście dla lancy to minimum 75 cm. Wymiar ten zmniejsza się wraz ze wzrostem szerokości ładunku
3. Informacje które ładunki będą leżały na których paletach (pokrycie obrysów)
4. Wszystkie wymiary przekroju przenośnika w miejscu montażu wiązarki.
5. Jak ładunek ma być wiązany – szkic poglądowy.
6. Docelowa wydajność linii – ilość spakowanych ładunków na godzinę / zmianę.
7. Struktura i poglądowe ułożenie ładunku.
8. Waga minimalna i maksymalna ładunku.
9. Tryb pracy linii pakującej (ile godzin tygodniowo)
10. Informacje o dostępności sprężonego powietrza i zasilania 400V w miejscu montaży
11. Czy Klient posiada przenośniki, jeżeli tak to czy jest przygotowany do wymiany sygnałów ruchowych z wiązarką (ZGODA NA PRACĘ, START, WIĄZANIE ZAKOŃCZONE)
12. Czy Klient posiada wygrodzenia bezpieczeństwa, czy chce żebyśmy my je zamontowali.
13. Czy Klient jest gotowy na wymianę sygnałów bezpieczeństwa (Wyłączniki Bezpieczeństwa)

UWAGA! Wiązarki to urządzenia projektowane pod Klienta – nie ma tu standardowych rozwiązań. Jeżeli nie zbierzemy od razu wszystkich danych – biuro konstrukcyjne za każdym razem będzie korygowało kosztorys co wydłuży czas złożenia właściwej oferty, poza tym przysporzy mnóstwo niepotrzebnej pracy kosztorysantowi. Dlatego bez podania kluczowych punków 1-5 odmawiamy złożenia oferty.

Wiązarki poziome

Wiązarki poziome mają zawsze głowicą umieszczoną z boku; proces wiązania polega na tym, że rama zjeżdża na odpowiednią wysokość, głowica podaje taśmę do prowadnicy, dojeżdża do ładunku i wiąże go z odpowiednią siłą. UWAGA! Wiązarka pozioma nie ściśnie luźno ułożonych ładunków (przy odpowiednich parametrach ściśnie je ale nieznacznie) a jedynie zwiąże – do ładunków wymagających ściśnięcia (jak np. ceramika w kartonach czy pustaki) można zabudować układ ściskaczy pneumatycznych

Na co zwrócić uwagę:

• obrys ładunku – od tego zależeć będzie wymiar ramy
• pozycjonowanie taśmy – istnieje opcja dołożenia belki pozycjonującej taśmę dojeżdżającej do ładunku od przeciwnej strony niż głowica
• jak wysoko będziemy wiązać ponad przenośnikiem – np. w kostce brukowej przy wiązaniu pierwszej warstwy głowica musi wiązać kilka cm od przenośnika – tylko głowica CYKLOP może taką pracę wykonać
• jak dokładnie mamy pozycjonować nakładanie pasków – standardowa maszyna nie ma enkodera, zastosowanie enkodera umożliwia pozycjonowanie +- 5mm
• czy potrzebny jest ścisk boczny (dla luźno ułożonych ładunków)

Opcje dodatkowe:

• ścisk boczny
• enkoder
• tylna belka pozycjonująca

Wiązarki pionowe

Podział wiązarek pionowych ze względu na umiejscowienie głowicy

Głowica z góry – maszyny droższe od urządzeń z głowicą z boku, ale bardziej wydajne i dokładniejsze pod względem pozycjonowania taśmy. Główne cechy:

• dokładniejsze pozycjonowanie taśmy niż w przypadku głowicy z boku
• znacznie większa wydajność
• zgrzew taśmy znajduje się na górze ładunku – lepiej rozkłada się naciąg taśmy
• możemy wiązać bardzo niskie paczki od 30 cm
• możemy zastosować moduł podający narożniki ochronne lub deski ochronne

Głowica z boku – są to maszyny tańsze od urządzeń z głowicą z góry, dobre dla określonych zastosowań. Główne cechy:

• minimalna wysokości wiązania 40cm dla CYKLOP i 50 cm dla MESSERSI
• pozycjonowanie taśmy na ładunku mniej dokładne
• brak możliwości rozbudowy układu o system narożników czy desek ochronnych

Podział wiązarek pionowych ze względu na budowę ramy

Z zamkniętą ramą (bez lancy) stosujemy gdy:

• wiązany ładunek nie ma palety bądź paleta ułożona jest w taki sposób, że nie trzeba wiązać „przez oczko”
• istnieje możliwość technologiczna żeby zastosować stałą ramę (wymagana przerwa pomiędzy przenośnikami około 5-10cm)

Z otwartą ramą (z lancą) stosujemy gdy:

• jeżeli musimy taśmę przewiązać przez paletę (przez oczko)
• jeżeli maszyna pracuje nad obrotnicą
• jeżeli nie mamy możliwości zrobienia przerwy w przenośniku na stałą ramę

Rama zwykła (głowica zawsze wraca na to samo miejsce)

• podająca taśmę zawsze na tej samej wysokości – prowadnice zwykłe (dla układu gdzie ładunki mają wysokość zmienną w małym zakresie; po związaniu ładunku głowica zawsze wraca do tego samego punktu – dlatego przy niższych ładunkach czas dojazdu do ładunku i powrotu będzie długi 🡪 jeżeli wysokość ładunków jest zmienna w znacznym zakresie to spowalni a to cały proces wiązania)

Rama grzebieniowa (platforma z głowicą wyjeżdża zawsze tylko 20 cm ponad ładunek)

• podająca taśmę na dowolnej wysokości, oznacza to, że niezależnie od wysokości ładunku głowica podnosi się 20cm i wysyła sygnał o zakończeniu cyklu – zaoszczędzamy wiele sekund, szczególnie w przypadku gdy istnieje duża różnica pomiędzy maksymalną a minimalną wysokością ładunku na danej linii

Wiązarki pionowe – kombinacje maszyn z głowicą z góry

OGRANICZENIA WYMIARÓW: brak
WYDAJNOŚĆ: od 5s do 30

OGRANICZENIA WYMIARÓW: szerokość do 2,8 m
WYDAJNOŚĆ: od 10s do 35

OGRANICZENIA WYMIARÓW: szerokość do 2,8 m
WYDAJNOŚĆ: od 10s do 35

Wiązarki pionowe – kombinacje maszyn z głowicą z boku

OGRANICZENIA WYMIARÓW: szerokość ładunku do 2,8 m
WYDAJNOŚĆ: zależna od wymiarów ramy od 10s do 35s
NA CO ZWRÓCIĆ UWAGE: jeżeli są różne wymiary ładunków to w przypadku ładunków znacznie większych niż rama – taśma może być źle pozycjonowana

OGRANICZENIA WYMIARÓW: szerokość ładunku do 2,8 m
WYDAJNOŚĆ: zależna od wymiarów ramy od 5s do 30s
NA CO ZWRÓCIĆ UWAGE: jeżeli są różne wymiary ładunków to w przypadku ładunków znacznie większych niż rama – taśma może być źle pozycjonowana

OGRANICZENIA WYMIARÓW: szerokość ładunku do 2,8 m
WYDAJNOŚĆ: zależna od wymiarów ramy od 10s do 40s
NA CO ZWRÓCIĆ UWAGE: docisk stabilizujący ładunek a nie ściskający

Typologia podstawowych maszyn Cyklop

• X = PET Taśma (PP)
• P / F = Otwarta rama – z lancą / Zamknięta rama – bez lancy
• .. / V = Maszyna stacjonarna / Maszyna przejezdna
• 1/ 2 = Ilość ram (ilość wiązań w jednym cyklu)
• 1/ 7 = Pionowe wiązanie / Poziome wiązanie
• 1/ 2 = Głowica od góry / Głowica z boku
• M = Maszyna modułowa – standardowa
• V/K = Podawanie taśmy w 1 miejscu / Podawanie taśmy w dowolny miejscu
• B = Głowica pływająca (przy napinaniu)

Typologia podstawowych maszyn Messersi

• OR60 = Wiązarka pozioma
• TL4 = Wiązarka pionowa z głowicą z boku stałą
• TL5 = Wiązarka pionowa z głowicą z boku dojeżdżającą
• VR80 = Wiązarka pionowa z głowicą z góry – ramka zjeżdża razem z głowica
• VR88 = Wiązarka pionowa z głowicą z góry