دستگاه رول شکل دهی قفسه ای قائم یک خط تولید هدفمند است که نوار فولادی سیم پیچ شده را به ستون های عمودی سوراخ دار و سرد که در قفسه بندی پالت، قفسه بندی و سیستم های ذخیره سازی استفاده می شود، تبدیل می کند. ستون عمودی - که ستون قائم یا ستون قاب عمودی نیز نامیده می شود - ستون فقرات ساختاری هر سیستم قفسه بندی است و هندسه، الگوی سوراخ و سازگاری ابعادی آن، ظرفیت تحمل بار و سازگاری مجموعه قفسه تمام شده را تعیین می کند.
بر خلاف خطوط رول فرمینگ عمومی، یک دستگاه قفسه ایستاده به طور خاص برای این خانواده پروفیل مهندسی شده است. سطح مقطع قفسه قائم معمولاً یک کانال C، بخش جعبه، یا ستون پشت باز با یک سری سوراخ های قطره ای، مربعی یا گرد است که در فواصل زمانی منظم (معمولاً 50 میلی متر یا 75 میلی متر) در امتداد تار و فلنج ها سوراخ می شود. این سوراخها بهعنوان نقاط اتصال اتصال دهندههای تیر عمل میکنند و اجازه میدهند ارتفاع تیرها بدون ابزار تنظیم شوند. برای تولید این ترکیب از هندسه شکلدهی سرد و سوراخهای دقیق در سرعتهای تولید 15 تا 25 متر در دقیقه، نیاز به دستگاهی است که عملکردهای کویلکردن، صاف کردن، پیش پانچ، شکلدهی رول و برش به طول را در یک خط پیوسته ادغام کند.
دقت ابعادی قائم نهایی - به ویژه قوام گام سوراخ و مربع سطح مقطع - به طور مستقیم تعیین می کند که آیا قفسه مونتاژ شده استانداردهای آزمایش بار را پاس می کند یا خیر. مانند EN 15512 در اروپا، RMI در آمریکای شمالی یا AS 4084 در استرالیا. انباشت تلورانس در میان پایه های چندگانه در تاسیسات چند طرفه حیاتی می شود. ماشینی که پایههای قائم را در حد پایین تحمل ابعادی تولید میکند، باعث میشود اتصالات پرتو بهطور شل وصل یا شل شوند که هم مشکلات مونتاژ و هم خطر ساختاری را ایجاد میکند.
یک خط تشکیل رول قفسه ای کامل از چندین ایستگاه متوالی تشکیل شده است که هر کدام عملکرد خاصی را انجام می دهند. درک اینکه هر ایستگاه چه کاری انجام می دهد و چه شاخص های کیفیتی اعمال می شود به خریداران کمک می کند تا مشخصات ماشین را به طور معناداری ارزیابی کنند.
دیکویلر سیم پیچ فولادی را نگه می دارد - معمولاً نوار فولادی گالوانیزه یا از پیش رنگ شده با ضخامت 1.5 تا 3.0 میلی متر، عرض 80 تا 200 میلی متر بسته به اندازه پروفیل - و آن را با کشش کنترل شده به داخل خط تغذیه می کند. دیکویل های انبساط هیدرولیک طیفی از قطرهای داخلی سیم پیچ (معمولاً 508 میلی متر یا 610 میلی متر) و وزن سیم پیچ تا 5 تا 10 تن را در خود جای می دهند. صاف کننده بلافاصله با استفاده از یک سری رول افست برای حذف مجموعه سیم پیچ (انحنای طبیعی ایجاد شده توسط سیم پیچ) از نوار قبل از ورود به ایستگاه پانچ استفاده می کند. صاف کردن ناکافی باعث ایجاد خم شدن در قائم تمام شده در طول آن می شود - نقصی که باعث ایجاد مشکل در نصب در هنگام نصب می شود و ممکن است محصول را از آزمایش بار محروم کند.
پرس پیش پانچ مکانیکی ترین ایستگاه در یک خط قفسه ایستاده است. این دستگاه از یک مجموعه قالب تحت هدایت یا هیدرولیک استفاده می کند تا قطره اشک یا دیگر الگوی سوراخ رابط را قبل از شروع شکل دهی رول به نوار مسطح وارد کند. پانچ کردن در سطح صاف - قبل از تشکیل پروفیل - بسیار سادهتر از پانچ کردن پس از شکلگیری است و اعوجاج اطراف سوراخهایی را که پانچ پس از شکل ایجاد میکند، از بین میبرد. دقت گام حفره در اینجا مشخصه حیاتی است: بهترین ماشین ها تحمل گام ± 0.1 میلی متر را دارند. ، در حالی که ماشینهای ارزان قیمت ممکن است 0.3-0.5 ± میلیمتر را مجاز کنند، که باعث ایجاد تغییرات محسوس در یک قفسه پالت میشود. سیستمهای تغذیه با کنترل سروو نسبت به تغذیه مکانیکی با میل لنگ دقت گام کمتری دارند و در ماشینهای تولید با کیفیت استاندارد هستند.
دسترسی مواد قالب و نگهداری به طور قابل توجهی بر هزینه عملیاتی تأثیر می گذارد. پانچ ها و قالب ها برای سوراخ های قطره اشک در فولاد گالوانیزه 2.0 تا 2.5 میلی متر معمولاً بسته به سختی فولاد و نوع پوشش هر 500000 تا 1000000 ضربه مجدد نیاز دارند. ماشینهایی با پانچهای فولادی ابزار (D2 یا معادل آن) و سیستمهای تعویض قالب در دسترس، زمان خرابی را در طول چرخههای تعمیر و نگهداری ابزار کاهش میدهند.
آسیاب غلتکی هسته اصلی دستگاه است - مجموعه ای از ایستگاه های غلتکی جفتی که هر کدام به صورت تدریجی نوار فولادی را به سطح مقطع نهایی خم می کنند. پروفیل های قفسه ای قائم معمولاً بسته به پیچیدگی پروفیل و ضخامت مواد به 14 تا 24 ایستگاه رول نیاز دارند. هر ایستگاه توسط یک شفت مشترک یا موتورهای سروو منفرد هدایت می شود و شامل رول های بالایی و پایینی است که با ماشینکاری دقیق از فولاد ابزار سخت شده ساخته شده اند. تعداد ایستگاههای شکلدهی مهم است زیرا ایستگاههای ناکافی باعث خمش بیش از حد در هر گذر میشوند، که باعث برگشت فنر، ترک لبه و ناپایداری ابعادی میشود. ماشینسازان معتبر تعداد ایستگاههای مورد نیاز را بر اساس قدرت تسلیم فولاد و هندسه پروفیل محاسبه میکنند—خریداران باید هنگام ارزیابی ماشینآلات، شبیهسازیهای توالی شکلگیری یا گزارشهای بازرسی پروفیل نهایی را درخواست کنند.
قفسههای قفسهای در طولهای خاصی تولید میشوند - معمولاً 1800 میلیمتر تا 6000 میلیمتر برای قفسهبندی استاندارد پالتها - و باید بهدقت بدون ایجاد اعوجاج برش داده شوند. سیستم های برش پرنده و توقف و برش (پس از برش) دو رویکرد اصلی هستند. قیچی پرنده در حالی که پروفیل به حرکت خود ادامه می دهد، سرعت تولید بالاتر را حفظ می کند اما پیچیدگی مکانیکی را اضافه می کند. سیستم های پس از برش، مواد را به صورت لحظه ای برای برش متوقف می کنند، مکانیزم را ساده می کنند اما کاهش سرعت جزئی ایجاد می کنند. برای تولید قائم قفسه ای، قیچی پرنده هیدرولیک یا سروو با تحمل طول ± 1 میلی متر در ماشین های درجه تولید استاندارد است. واحدهای برش اره دایره ای گاهی اوقات برای مواد ضخیم تر استفاده می شود که در آن برش برشی پروفیل انتهایی تغییر شکل می دهد.
خطوط رول شکل گیری قفسه ایستاده مدرن توسط یک کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) با صفحه لمسی رابط انسان و ماشین (HMI) کنترل می شوند. سیستم کنترل سرعت تولید، زمان بندی سروو پیچ حفره، شمارش برش به طول و سوابق دسته تولید را مدیریت می کند. کیفیت سیستم کنترل تأثیر بزرگی بر راندمان تولید روزانه دارد -رابطهای بصری زمان راهاندازی را هنگام جابهجایی بین نمایهها یا طولهای عمودی کاهش میدهند و عیبیابی جامع زمان عیبیابی را در توقفهای برنامهریزی نشده کاهش میدهد. PLC های زیمنس، میتسوبیشی و آلن بردلی رایج ترین پلتفرم ها در ماشین آلات با کیفیت از تولید کنندگان معتبر هستند. اگر تأمینکننده دستگاه پشتیبانی پس از فروش محدودی را ارائه دهد، ممکن است سرویسدهی کنترلکنندههای اختصاصی در ماشینهای ارزان قیمت دشوار باشد.
ماشینهای رولساز قفسهای عمودی معمولاً حول یک خانواده پروفیل خاص ساخته میشوند، اگرچه بسیاری از تولیدکنندگان قابلیت تغییر ابزار را برای تولید اندازههای پروفایل متعدد در یک خط ارائه میدهند.
بخش سزارین پشت باز با لبهای تا شده به داخل، پرکاربردترین پروفیل قائم قفسهای است که در سطح جهان تولید میشود - نسبت استحکام به ماده بالا، سازگاری با اتصال دهندههای پرتو استاندارد و شکلدهی رول مستقیم را فراهم میکند. قائمهای با بخش جعبه (بسته) سفتی پیچشی بهتری ارائه می دهند و برای قفسه بندی درایوهای سنگین و سیستم های ذخیره سازی خودکار با ارتفاع بالا مشخص شده اند. پروفیل های ستون سازه ای با مقطع پیچیده چند خم - که در قفسه بندی درایو و پس زدن متداول است - به ایستگاه های شکل دهی بیشتر و ابزار پیچیده تری نسبت به پروفیل های مقطع C استاندارد نیاز دارند. خط ماشینی که برای یک نوع پروفیل مشخص شده است، همیشه به آسانی با دیگری بدون سرمایه گذاری ابزاری قابل توجه سازگار نیست.
ضخامت مواد قفسه استاندارد از 1.5 میلی متر تا 3.0 میلی متر است که 1.8 تا 2.5 میلی متر بیشتر حجم تولید را پوشش می دهد. گریدهای فولادی با استحکام بالاتر - S350GD، S450GD یا معادل آن - به گیجهای مواد نازکتر اجازه میدهند تا به ظرفیت باربری مشابه با جایگزینهای ضخیمتر با مقاومت پایینتر دست پیدا کنند و هزینه مواد به ازای هر متر عمود تولید شده را کاهش دهند. دستگاه رول فرمینگ باید برای سخت ترین و ضخیم ترین ترکیب مواد در محدوده تولید مشخص شود. رولهای شکلدهی به اندازه فولاد ملایم 1.5 میلیمتری، هنگام اجرای مداوم مواد با مقاومت بالا 2.5 میلیمتر، زود ساییده میشوند و دقت ابعادی خود را از دست میدهند. ماشینسازان باید دادههای سختی مواد رول (معمولا HRC 58-62 برای شکلدهی رولها در تولید قفسه) و ارقام تخمینی عمر رول را برای مشخصات مواد هدف ارائه کنند.
| نوع پروفایل | ضخامت معمولی | ایستگاه های شکل دهی | الگوی سوراخ | کاربرد اولیه |
|---|---|---|---|---|
| سزارین پشت باز | 1.5-2.5 میلی متر | 14-18 | قطره اشک / مربع | قفسه بندی پالت انتخابی |
| بخش جعبه (بسته) | 2.0-3.0 میلی متر | 18-24 | گرد / مستطیلی | AS/RS درایو، در ارتفاع بالا |
| ستون سازه | 2.0-3.5 میلی متر | 20-28 | زمین سفارشی | فشار به عقب، درایو از طریق |
خطوط شکلدهی رول قفسهای عمودی معمولاً با سرعت ۱۵ تا ۲۵ متر در دقیقه برای پروفیلهای استاندارد C-section در مواد ۱.۸ تا ۲.۵ میلیمتری تولید میکنند. با سرعت 20 متر در دقیقه با میانگین طول عمودی 3000 میلی متر، یک خط تک شیفت تقریباً 400 قائم در ساعت یا حدود 3000 تا 3200 عمودی در یک شیفت 8 ساعته تولید می کند که امکان تعویض سیم پیچ، بازرسی ابزار و توقف های جزئی را فراهم می کند. خروجی سالانه برای یک عملیات پنج روزه تک شیفتی به 750000 قائم نزدیک می شود که تقریباً با نیاز قائم برای 65000 تا 80000 قفسه پالت بسته به ارتفاع و پیکربندی محفظه مطابقت دارد.
خریداران باید خروجی مورد نیاز را بر اساس حجم سفارش فعلی و پیش بینی شده قبل از تعیین سرعت ماشین محاسبه کنند - ماشینی که با 60 تا 70 درصد ظرفیت نامی خود کار می کند، عمر ابزار بهتری دارد، نرخ رد کمتر و فضای نگهداری بیشتری نسبت به ماشینی که به طور مداوم با حداکثر سرعت کار می کند، دارد. مشخص کردن ماشینی با ظرفیت مازاد 30 تا 40 درصد نسبت به تقاضای فعلی یک روش استاندارد در میان سازندگان رک با تجربه است.
پیکربندی خط همچنین بر الزامات طرح کارخانه تأثیر می گذارد. یک خط قفسه کامل عمودی شامل دیکلر، صاف کننده، پرس پانچ، آسیاب رول شکل دهی، و سیستم برش به طول معمولاً 20 تا 35 متر طول کف را اشغال می کند، با عرض 4 تا 6 متر برای ردپای خط به اضافه فاصله برای جابجایی سیم پیچ و انباشتن قطعات نهایی لازم است. خطوط با سیستمهای انباشته و بستهبندی خودکار، ردپایی را افزایش میدهند، اما کار دستی را در انتهای خروجی حذف میکنند - یک در نظر گرفتن هزینه عملیاتی معنیدار برای تولید با حجم بالا.
تصمیمات خرید ماشین در شکل دهی رول پیامدهای قابل توجهی به همراه دارد - یک خط تولید نشان دهنده تعهد سرمایه چند ساله است و تفاوت بین ماشین مشخص و ضعیف در طول هزاران ساعت کار ترکیب می شود. معیارهای ارزیابی زیر مهم ترین هستند.