Обработка провода и кабеля – это технологическая операция, которая встречается практически на любом предприятии, занимающимся изготовлением оборудования. У разных производителей объемы выпускаемой кабельной продукции существенно отличаются друг от друга. Одной из самых распространенных схем работы кабельного участка является единичное и мелкосерийное производство с использованием большой номенклатуры различных типов кабеля и провода. О том, как улучшить качество обработки проводов, повысить производительность труда и при этом сохранить или расширить возможность обработки всех необходимых для производства проводов и кабелей пойдет речь в данной статье.
Участки обработки провода, производящие небольшие партии проводов и кабелей разных типов и сечений, часто встречаются на предприятиях, занятых производством сложного электронного оборудования, специальной техники. Они могут выполнять одновременно несколько функций. Это изготовление комплектов жгутов для сборочного производства, производство ремонтных комплектов проводов и, при необходимости, изготовление опытных образцов. До сих пор на многих таких участках небольшие партии жгутов проводов изготавливаются вручную. Регулярно обсуждая со специалистами таких предприятий возможность автоматизации рабочих процессов, нам приводятся почти одни и те же аргументы против: дорогостоящее оборудование по большей части будет простаивать; оно не сможет охватить всю номенклатуру обрабатываемых материалов; переналадка оборудования займет слишком много времени по отношению к производству готовых изделий.
Аргументы, приведенные выше, по большей степени справедливы для оборудования, которое в автоматическом режиме производит несколько операций по обработке провода. Предположим, это объединение таких операции, как резка и зачистка, или резка, зачистка и маркировка провода. Действительно, для таких задач необходимо достаточно дорогое высокопроизводительное оборудование, которое при большой номенклатуре изделий может требовать большое количество специальной оснастки. Наладка и настройка таких машин под каждый тип провода или кабеля требует определенного времени, часто превышающее последующее время выпуска партии проводов, предположим, из 20 шт. Поэтому основной областью применения таких машин является крупносерийное и массовое производство.
Принципиальным отличием изготовления большого количества небольших партий кабельных изделий является разделение всех этапов изготовления заготовки провода (резка, зачистка концов провода, маркировка и пр.) на отдельные технологические операции. И именно автоматизация отдельных этапов обработки с использованием универсального оборудования с минимальными настройками может положительно сказаться на всех аспектах работы участка обработки провода и при этом сохранить или даже увеличить обрабатываемую номенклатуру изделий.
Рассмотрим отдельные этапы изготовления кабельного жгута и возможные решения по использованию на них специализированного оборудования.
Резка провода/кабеля на заготовки заданной длины. Это первый этап, без которого невозможно начать производство жгута проводов. Часто бывает так, что на одном участке обработки кабеля необходима резка следующих материалов:
• Провода сечением от 0,12 мм² до 50 мм²;
• Кабели в оболочке с различным количеством изолированных внутренних жил (например 32х0,25мм²) или с наличием нескольких витых пар, возможно с экраном;
• Плоский кабель (шлейф) различной ширины;
• ПВХ и термоусаживаемая трубка различного диаметра;
• Плетенка ПМЛ для различных диапазонов сечений проводов.
Согласитесь, здесь перечислены достаточно популярные материалы, которые в различных комбинациях используются на очень многих предприятиях. Не исключено, что многие специалисты предприятий смогут еще дополнить этот перечень в зависимости от специфики выпускаемой продукции.
Какие инструменты и приспособления достаточно часто используются сейчас для резки небольших партий указанных материалов на многих участках? Зачастую это столы с установленными на них шаблонами для определения длины заготовки или мерительным инструментом (измерительная линейка, рулетка). Затем ножницы и/или специальные клещи для резки проводов небольших сечений и трубки различных видов. И наконец, какие-либо приспособления, иногда самодельные, для резки кабеля и провода больших сечений, например большие ручные гильотинные ножницы.
Если сравнить достоинства и недостатки ручной резки заготовок, можно назвать только одно, возможно основное достоинство – это ценовая доступность используемых инструментов.
При этом можно сразу говорить как минимум о нескольких недостатках:
• Использование группы работников предприятия на низкоквалифицированной работе, периодически требующей больших физических усилий при размотке и резке кабелей больших сечений или сложной конструкции;
• Низкая производительность труда;
• Невысокая точность резки длин заготовок, которая приводит к увеличению допусков на резку и как следствие к повышенному расходу материалов;
• Возможность повреждения конструктивных элементов провода/кабеля, которые могут отрицательно повлиять на дальнейшую обработку или качество конечного продукта.
Перечисленные недостатки способны перечеркнуть всю экономическую выгоду ручной резки.
Рассмотрим возможность использования автомата резки провода и кабеля. Такая машина полностью решает недостатки, возникающие при ручной резке. На современном автомате резки работает один человек в смену. Автомат резки обеспечивает высокую скорость и стабильность резки. Длина нарезаемых заготовок стабильно одинакова, точность резки до 0,1 мм. Абсолютное большинство материалов режется одним комплектом ножей, поэтому время на перенастройку минимально: достаточно заправить конец провода в автомат, на панели управления изменить несколько параметров в зависимости от конструкции нарезаемого материала, указать длину заготовки и их количество. Единственные вопросы, которые вызывают сомнение это возможность резки большего количества материалов на одной машине и стоимость такого оборудования.
Но и здесь есть решения. Стоимость оборудования один из важнейших факторов при его выборе. Поэтому в зависимости от задач наших Заказчиков мы предлагаем различные модели автоматов резки которые отличаются друг от друга, как по своим характеристикам, так и по цене.
Рис.1
Для резки кабельных изделий небольших размеров (провода сечением до 10 мм², плоские материалы шириной до 100 мм) подходит автомат резки EcoCut3300 (см. Рис.1) производства компании Schleuniger (Швейцария). При резке более сложных и габаритных материалов (провода сечением до 70 мм², плоские материалы шириной до 82 мм) возможно использование автомата PowerCut3700 той же компании (см. Рис.2).
Рис.2
Если необходим максимально универсальный автомат резки, способный решать самые широкие задачи, стоит обратить внимание на оборудование компании Ulmer (Германия). Компания производит линейку автоматов резки серии SM. Автоматы серии SM15 способны резать плоские материалы шириной до 150 мм, а автоматы серии SM30 материалы шириной до 300 мм. Внутри серии автоматы различаются по максимальному усилию резки. В зависимости от усилия определяется максимальное сечение проводов, которое может обрабатываться на каждой конкретной модели. Например, модель SM15 2PLC (см. Рис.3) режет провода сечением до 50 мм2 а самая мощная модель - автомат резки SM15 2 PLCV способна резать провода и кабели сечением до 120 мм2.
Рис.3
Отличительной особенностью всех автоматов резки компании Ulmer является то, что благодаря простоте конструкции стоимость даже самых мощных моделей относительно невысока.
Зачистка концов заготовки провода. Еще одна операция, которая в той или иной форме производится практически всегда. Если собрать воедино результаты наших тестов по зачистке образцов кабелей, присланных нам Заказчиками, можно вывести следующие факторы, которые могут повлиять на решение об автоматизации операции зачистки:
• Сечения провода/кабеля и его конструктивные особенности.
• Длина зачистки элементов провода.
• Качество используемого провода и кабеля.
Рассмотрим подробнее каждый из факторов.
Понятно, что зачистка одного провода с ПВХ изоляцией сечением 0,5мм? на длину 15 мм с использованием ручного инструмента или приспособлений не составит большого труда для работника. Зачистка будет выполнена буквально за одну секунду, однако если стоит задача зачистить на такую же длину провод сечением 35 или 50 мм2, то здесь потребуется гораздо больше времени и усилий. В случае увеличения длины зачистки, предположим до 150 мм, ручная зачистка и в первом и во втором случае будет еще более затруднена.
Необходимо чистить кабель сложной конструкции, с оболочкой и изолированными внутренними жилами. Ручная зачистка концов внутренних жил на 5 мм под последующую пайку не вызывает проблем, но предварительно необходимо снять внешнюю оболочку на длину 120 мм, которая достаточно плотно облегает внутренние жилы. В этом случае помимо временных затрат на удаление внешней оболочки вручную увеличивается риск повреждения изоляции внутренних жил.
И еще один фактор, на котором хотелось бы остановиться – это качество обрабатываемых проводов. Очень часто на предприятиях возникают ситуации, когда необходимо обрабатывать провод и кабель невысокого качества. Вследствие чего очень большие затруднения вызывает удаление изоляции пролитой и застывшей внутри токоведущей жилы или оболочки приваренной к внутренней изоляции проводников. В такой ситуации возможности полуавтоматов для зачистки провода, благодаря более точному прорезанию изоляции и применению большого усилия стягивания, существенно превышают возможности монтажника, оснащенного ручным инструментом. Однако стоит отметить, что нам встречались образцы кабеля, с которыми не справлялись достаточно мощные машины для зачистки.
Рис.4
Если перейти к конкретным моделям полуавтоматов для зачистки провода, то здесь достаточно большой выбор моделей под самые разные задачи и разной стоимости.
Рис.5
Для зачистки проводов сечение до 6 мм2 возможно использование моделей серии UniStrip производитель Schleuniger, Швейцария (см. Рис.4), полуавтомат СS60 GLW, Германия (см. Рис.5) или зачистные полуавтоматы компании Zoller+Frohlich, Германия (см. Рис.6).
Рис.6
Отдельно стоит выделить полуавтоматы для зачистки провода с последующей подкруткой жилы: RоtaryStrip2400 Schleuniger (см. Рис.7) и AW.Twist.015 Rittmeyer-Beri, Германия (см. Рис.8).
Рис.7
Для зачистки проводов больших сечений и внешней оболочки кабелей различной конструкции мы рекомендуем полуавтоматы JacketStrip8310 и 8400 Schleuniger и AM.ALL.ROUND Rittmeyer-Beri.
Рис.8
Особое внимание стоит уделить полуавтоматам серии AM.Strip немецкой компании Rittmeyer-Beri. Эти полностью пневматические полуавтоматы благодаря возможности развивать большое усилие стягивания способны зачищать провода и кабели больших размеров с не очень качественной изоляцией. В зависимости от модели зачистка кабелей и проводов производится на длину до 1000 мм. Максимальный внешний диаметр провода 30 мм. Полуавтоматы оснащены современными системами безопасности. Несмотря на широкие возможности, отсутствие сложных конструктивных элементов делает эти полуавтоматы одним из самых бюджетных решений по зачистке (см. Рис.9 и Рис.10).
Рис.9
Маркировка жгутовых изделий. И наконец, поговорим о маркировке проводов для их последующего монтажа. В первую очередь стоит рассмотреть маркировку ПВХ и термоусаживаемой трубки.
Рис.10
Наверное, самым распространенным материалом для маркировки является отечественная трубка из поливинилхлоридного пластиката ТВ-40/50 ГОСТ 19034-82. На очень многих предприятиях изготавливаются достаточно большие объемы маркировочных кембриков из трубки ТВ, при этом вся маркировка на них наносится вручную. В данном случае можно снова говорить о недостатках ручной маркировки: низкая производительность процесса, не очень хорошая читаемость, отрицательное влияние на здоровье работников, производящих маркировку.
Рис.11
В 2010 году компания «Совтест АТЕ» вывела на рынок автомат для маркировки и резки ПВХ и термоусаживаемой трубки SP2000 от СТК Со, Япония (см. Рис.11). Основной характеристикой данной машины является возможность автоматической маркировки ПВХ трубки диаметром от 1,5 до 30 мм или шириной до 45 мм, если трубка плоская. Машинка получила широкое распространение и признание потребителей. В настоящий момент несколько десятков автоматов SP2000 успешно работают на территории от Владивостока до Санкт-Петербурга. Главным достоинством автомата SP2000 является возможность нанесения маркировки на трубку отечественного производства ТВ40/50 ГОСТ 19034-82, а также возможность маркировки символами кириллицы при подключении к ПК. Полученная на SP2000 маркировка отлично читается, соответствует всем требованиям на стираемость.
Рис.12
В этом году мы расширяем линейку автоматов маркировки и предлагаем новую разработку фирмы СТК СО – автомат для маркировки и резки SP2300 (см. Рис.12). Он обладает всеми достоинствами предыдущей модели, однако в отличие от SP2000 маркирует трубки меньшего размера: круглые трубки диаметром от 1,5 мм до 19 мм, плоские трубки шириной до 30 мм. Новая модель является более бюджетным вариантом.
Обе модели также подходят для маркировки различной термоусаживаемой трубки в соответствии со своими рабочими характеристиками.
Есть еще один немаловажный аргумент в пользу использования оборудования для обработки провода на кабельном участке – это возможность, при необходимости, безболезненного увеличения объемов производства. На предприятиях бывают ситуации, когда необходимо резко увеличить количество выпускаемой продукции. Если необходимо увеличить объемы на участке, где провода и кабели обрабатываются вручную, первое решение - нанимать новых людей и параллельно быстро купить подходящее оборудование. К сожалению, неподготовленный персонал не сильно помогает росту готовой продукции, а плохо подготовленные покупки не всегда приводят к положительному результату.
При наличии на участке оборудования для обработки провода, можно увеличить его производительность, организовать работу машин в несколько смен. Таким образом, появляется время для спокойного анализа сложившейся ситуации, и принятия мер по выходу из критической ситуации.
В этой статье рассмотрены отдельные технологические операции обработки провода, но есть еще ряд процессов, таких как опрессовка наконечников на провод, сборка жгутов, бандажирование и пр., которые сюда не попали, но также достойны внимания. Если Вас заинтересовала эта статья, возникли вопросы, желание получить более подробную информацию, мы всегда готовы общаться с Вами.
Заключение
Все ситуации, рассмотренные в статье, в той или иной степени встречались при общении с нашими Заказчиками на протяжении многих лет. Работники компании «Совтест АТЕ» находятся в постоянном контакте с покупателями оборудования на протяжении практически всего срока эксплуатации поставленных машин. Почти все представленное оборудование успешно эксплуатируется на различных предприятиях или прошло тестирование в нашей компании.
Сейчас, благодаря нашему опыту и знаниям мы не просто предлагаем варианты оборудования, а комплексно решаем задачи, возникающие на предприятиях Заказчиков, таким образом, чтобы они больше никогда не возникали. Большое количество положительных отзывов, получаемых нами, подтверждает наш профессионализм и ориентированность на каждого клиента.