Skręcarka działa poprzez obracanie szpul zwijających wokół osi kabla, podczas gdy kabel jest ciągnięty do przodu z kontrolowaną prędkością. Każdy obrót owija przychodzące przewody spiralnie wokół wiązki już zebranej na płycie układającej, a zależność między prędkością ciągnięcia a prędkością obrotową ustala długość skrętu – jedyną wartość, która decyduje o tym, czy gotowy przewodnik jest elastyczny, okrągły i powtarzalny elektrycznie.
Wszystko inne w maszynie ma chronić tę relację: nawet napięcie splatające, sztywny wirnik lub klatka, matryca zamykająca określająca punkt skrętu oraz nawijak, który nawija gotowy przewodnik bez jego rozciągania. Poznaj te cztery zadania, a będziesz mógł ocenić, czy jakakolwiek maszyna do skręcania pasuje do Twojego kabla.
Co robi maszyna skręcająca: definicja robocza
Skręcarka to urządzenie do produkcji kabli, które pobiera dwa lub więcej drutów lub izolowanych rdzeni z obracających się szpul zasilających i układa je w spiralny zespół o określonej długości zwoju i określonym kierunku zwinięcia.
To nie to samo, co zbieracz. Zbieracz ściąga przewody razem bez skręcania i pozwala im znaleźć własne ułożenie. Jest to szybkie i niedrogie rozwiązanie, które doskonale sprawdza się w przypadku krótkich, elastycznych przewodów. Splotka celowo kontroluje spiralę: każdy drut ma znane położenie, znaną prędkość skrętu i znany kierunek. Dzięki tej kontroli skręcone przewodniki zachowują swoją okrągłość, pary danych zachowują symetrię elektryczną i dlatego dziesiąty kilometr przewodnika zachowuje się tak samo jak pierwszy.
Niezależnie od wielkości maszyny zadania mechaniczne nigdy się nie zmieniają: obracaj zasilanie, równomierne napięcie, zamknij przewody w ustalonym punkcie i nawiń wynik bez jego deformacji. Różnice pomiędzy typami maszyn to po prostu różne odpowiedzi na pytanie, jak obrócić zasilanie bez naprężania drutu.
Cykl pracy, krok po kroku
Cykl przebiega w ustalonej kolejności, a każdy etap ogranicza następny. Jeśli którykolwiek etap jest niestabilny, długość skrętu będzie się wahać, nawet jeśli prędkość silnika się nie zmieniła.
- Wypłata i napięcie. Druty opuszczają szpule zamontowane wewnątrz wirnika, łuku lub klatki. Naprężenie utrzymywane jest za pomocą tarcia mechanicznego, hamulców pneumatycznych lub rolek tancerskich i w dobrej praktyce utrzymuje się w granicach kilku procent ustawionej wartości od pełnej szpulki do pustej.
- Obrót. Wirnik obraca się z ustaloną prędkością obrotową. Maszyna z pojedynczym łukiem dodaje jeden skręt na obrót. Maszyna z podwójnym łukiem ma dwie szpule po przeciwnych stronach wirnika, więc jeden obrót dodaje dwa skręty, a moc wyjściowa jest mniej więcej dwukrotnie większa przy tej samej prędkości.
- Zamknięcie. Wszystkie przewody zbiegają się na płycie układającej lub matrycy zamykającej za wirnikiem. Odległość między ostatnią prowadnicą a tym punktem zamknięcia decyduje o tym, jak stopniowo druty są zaginane w spiralę, a tym samym o tym, jak bardzo przewód jest obrabiany.
- Obejmować. Kabestan ciągnie żyłkę z prędkością linii, a szpula nawija ją pod kontrolowanym napięciem. Trakcję zapewnia zwykle odciąg, a nie sama szpula, więc średnica szpuli nie zmienia nałożenia.
- Skręt w tył. W maszynach ze skrętem wstecznym każda szpulka obraca się również wokół własnej osi w przeciwnym kierunku. Eliminuje to większość skręcania, jakie działanie splotu powoduje w każdym pojedynczym drucie, co powstrzymuje izolowane pary i cienkie, elastyczne przewodniki przed walką po opuszczeniu matrycy.
Arytmetyka, która je łączy, jest krótka. Długość skrętu w milimetrach równa się prędkości linii w mm na minutę podzielonej przez skręty na minutę, a skręty na minutę równają się prędkości obrotowej wirnika pomnożonej przez liczbę łuków. Maszyna z podwójnym łukiem 1250 przy 600 obr./min wytwarza 1200 skrętów na minutę; przy 60 m/min lub 60 000 mm/min, co daje długość zwinięcia wynoszącą 50 mm. Zmień dowolną liczbę, a wraz z nią zmieni się ułożenie — dlatego rampy prędkości podczas rozruchu są częstym źródłem miękkich lub nierównych odcinków.
Długość układania, kierunek układania i skręt pleców: parametry, które mają znaczenie
Tylko kilka ustawień faktycznie zmienia przewodnika i wchodzą one w interakcję. Dostosowanie jednego bez oglądania innych to początek większości problemów z linkami.
| Parametr | Co kontroluje | Praktyczna uwaga |
|---|---|---|
| Długość układania | Odległość, jaką lina pokonuje podczas jednego pełnego skrętu | Krótkie ułożenie zwiększa elastyczność i trwałość zmęczeniową; Długie układanie zmniejsza straty i przesłuchy w kablach do transmisji danych |
| Kierunek układania | Czy helisa biegnie w lewo (S), czy w prawo (Z) | Przeciwne kierunki układania na kolejnych warstwach zapobiegają skręcaniu się przewodu i ułatwiają zakończenie |
| Współczynnik skrętu tyłu | Ile przeciwnego obrotu otrzymuje każda szpulka | Za mało pozostawia resztkowe skręcanie; za dużo może poluzować nić wewnątrz matrycy |
| Prędkość wirnika | Skrętów na minutę, stąd moc wyjściowa przy danej prędkości linii | Ograniczone raczej przez masę szpulki, nawiew i jakość łożysk niż przez napęd |
| Prędkość linii | Szybkość przeciągania przez maszynę | W połączeniu z obrotami definiuje to położenie; rampy muszą być skoordynowane z rotorem |
| Napięcie wypłaty | Pozycja drutu wewnątrz żyły | Nierówne napięcie powoduje tworzenie się klatek dla ptaków, zmianę średnicy i występ rdzenia |
| Współczynnik wypełnienia i rozmiar matrycy | Jak mocno druty są upakowane w przekroju | Zagęszczone przewodniki zwykle mają wartość około 0,9; zbyt duża matryca pozostawia pasmo luźne |
Jak działają główne typy maszyn splatających
Typ maszyny wynika z trzech pytań: jak duży jest przewodnik, jak elastyczny musi być i jakiej mocy wyjściowej potrzebujesz. Zasada działania jest we wszystkich identyczna; zmienia się jedynie sposób noszenia szpul.
Nici z podwójnym łukiem: dwa skręty na obrót
W maszynie z podwójnym łukiem szpulki znajdują się wewnątrz wirnika w kształcie łuku. Każde półobrót kabłąka utrzymuje jedną szpulkę wokół osi linki, więc pełny obrót zapewnia dwa skręty. Dlatego te maszyny dominują w przypadku średnich i cienkich przewodników, gdzie liczy się moc wyjściowa: skrętka z podwójnym łukiem 1250 może osiągnąć bardzo wysokie współczynniki skrętu, zachowując jednocześnie delikatność ścieżki drutu. Kompromis polega na tym, że łuk musi być precyzyjnie wyważony, ponieważ przy dużej prędkości wszelkie braki równowagi są natychmiast widoczne w postaci zmian w długości naciągu i falowania napięcia.
Maszyna do skręcania podwójnych łuków 1250 do produkcji rdzeni kablowych Linka z podwójnym pałąkiem 1250 skręca przewodniki i włókna w rdzenie kablowe, zapewniając dwa skręty na obrót przy zrównoważonym napięciu dla średnich i cienkich drutów. Zobacz produkt → Linki ze skrętką wsteczną: zbudowane z myślą o danych i elastycznych rdzeniach
Niciarka z parą skrętu wstecznego obraca każdą szpulkę w kierunku przeciwnym do kierunku głównego wirnika. Dlatego poszczególne izolowane żyły docierają do punktu zamknięcia prawie bez nagromadzonego skrętu, co ma największe znaczenie w przypadku kabli LAN i kabli do transmisji danych, kabli ramienia robota i kabli prowadników kablowych. Istnieją wersje poziome i pionowe, ponieważ układ warsztatu i ścieżka kablowa decydują, który z nich pasuje: pozioma maszyna pasuje do długich, prostych przebiegów startowych, podczas gdy pionowa rama oszczędza miejsce na podłodze i obsługuje lekkie, drobne rdzenie. Ustaw błędnie współczynnik skrętu wstecznego, a para albo otworzy się po matrycy, albo skręci z powrotem w następnym procesie.
Pozioma/pionowa maszyna do skręcania skrętką wsteczną do kabli do transmisji danych Maszyna do skręcania zwrotnego i skręcania par izolowanych rdzeni kabli do transmisji danych; przeciwny obrót zmniejsza nagromadzone skręcanie przed zamknięciem, obsługując pracę Cat-5/6 i HDMI 2.1. Zobacz produkt → Nici planetarne: wiele szpul, minimalne naprężenia
Linka planetarna przenosi szpule w dużej klatce, która obraca się jako całość, dzięki czemu każda szpulka utrzymuje stałą orientację względem kabla. Ścieżka drutu jest długa i delikatna, czyli dokładnie to, czego potrzebują duże przewodniki elektroenergetyczne, przewodniki sektorowe oraz zespoły drutów stalowych lub aluminiowych. Maszyna jest wolniejsza od żyłki, ale radzi sobie z ciężkimi szpulami, dużymi przekrojami i materiałami, które nie tolerują ostrego zginania. Jest to również typowy wybór, gdy pasmo musi pozostać nienaruszone metalurgicznie.
Maszyna do skręcania planetarnego do złożonych kabli precyzyjnych Linka planetarna ze szpulami zamontowanymi w klatce, zapewniająca delikatne ścieżki drutu, odpowiednia do dużych przewodów zasilających i złożonych precyzyjnych kabli wymagających symetrii geometrycznej i niskiego momentu resztkowego. Zobacz produkt → Pojedyncze i potrójne splotki wspornikowe wypełniają luki na obu końcach zakresu. Pojedyncza linka wspornikowa jest zwarta i łatwa do gwintowania, co sprawdza się przy krótkich seriach i częstych zmianach. Potrójna żyłka wykonuje trzy operacje skręcania podczas jednego przejścia przez maszynę, co jest praktycznym sposobem na zbudowanie ciasnego, zwartego przewodnika bez prowadzenia kabla przez trzy oddzielne linie.
Zasada działania, która kryje się za tym wszystkim, została szczegółowo opisana w tym artykule obszerny przewodnik po maszynach do skręcania kabli , w tym wpływ długości skrętu na każdą rodzinę maszyn.
Gdy parametry robocze są nieprawidłowe
Większość uszkodzeń skrętki można przypisać jednej z pięciu przyczyn, a objaw zwykle wskazuje bezpośrednio na przyczynę.
- Klatki dla ptaków, tam, gdzie druty otwierają się między matrycą a naciągiem, prawie zawsze oznacza to, że naprężenie jest nierówne lub jedna szpulka ciągnie.
- Luźne lub miękkie sekcje w innym dobrym przewodniku zwykle pochodzą z rampy prędkości podczas rozruchu lub ze szpulki, która dobiegła końca i straciła napięcie.
- Nierówna długość nawinięcia wzdłuż szpuli wskazuje na poślizg kabestanu, zużyty pas odciągowy lub napięcie naciągu rosnące w miarę napełniania szpuli.
- Odkręcenie przewodu po matrycy wskazuje na zbyt mały skręt w tył lub kierunek układania, który działa przeciwko następnej warstwie.
- Spłaszczone lub oznaczone przewody są problemy z matrycą: zbyt ciasna matryca zamykająca, wyszczerbiona prowadnica lub ścieżka drutu, która wygina się zbyt mocno w pobliżu wirnika.
Dopasowanie maszyny do budowanego kabla
Na tej samej zasadzie powstają bardzo różne maszyny w zależności od kabla. Jest to część, którą warto sprawdzić na własnej liście produktów, zanim cokolwiek określisz.
| Kabel lub przewodnik | Typowa konfiguracja | Dlaczego to pasuje |
|---|---|---|
| Ramię robota i kabel łańcucha przeciągającego | Linka skrętna do tyłu, krótki układ, wysoki współczynnik skrętu pleców | Elastyczne rdzenie wymagają niskiego skrętu szczątkowego, aby przetrwać miliony cykli zginania |
| Kabel LAN i kabel do transmisji danych | Linka skrętna do tyłu z wąską tolerancją układania | Geometria pary musi pozostać stabilna, w przeciwnym razie mogą występować przesłuchy i dryfty impedancji |
| Kabel samochodowy i elektryczny | Niciarka dwułukowa z matrycą zagęszczającą | Wysoka wydajność przy średnich przekrojach, stała średnica izolacji |
| Przewodnik sektora kabla zasilającego | Planetarny kosmita z dużą klatką | Ciężkie szpule i duże przekroje wymagają długiej i delikatnej ścieżki drutu |
Często zadawane pytania
Jaka jest różnica między skręcaniem a wiązaniem?
Skręcenie celowo kontroluje zarówno długość skrętu, jak i kierunek skrętu, dzięki czemu geometria przewodu jest zdefiniowana i powtarzalna. Łączenie w wiązki pozwala drutom ułożyć się losowo, bez skręcania się w tył, co jest szybsze i tańsze, ale daje mniej okrągły i mniej przewidywalny przewodnik.
Jak obliczyć długość skrętu?
Podziel prędkość linii przez skręty na minutę. Ponieważ maszyna z podwójnym łukiem dodaje dwa skręty na obrót, jej efektywne obroty na minutę są dwukrotnie większe od obrotów wirnika — pamiętaj o tym współczynniku, zanim porównasz dwie maszyny na papierze.
Dlaczego skręcony przewód rozkręca się po opuszczeniu matrycy?
Druty nadal przenoszą zmagazynowane skręcanie spowodowane skręcaniem. Skręt w tył usuwa większość z nich. Jeśli pasmo otwiera się lub odskakuje, stopniowo zwiększaj skręt skrętu i sprawdzaj kierunek układania kolejnej warstwy.
Czy jedna skrętka może obsłużyć zarówno sztywne, jak i elastyczne przewody?
Tylko w granicach. Maszyna do skręcania wstecznego może działać w obu przypadkach, ale długość skrętu i współczynnik skrętu potrzebne dla giętkiego kabla znacznie różnią się od tych dla kompaktowego przewodu zasilającego. W praktyce większość zakładów dzieli pracę pomiędzy skrętkę wsteczną a maszynę łukową lub planetarną, zamiast iść na kompromis w jednym.
Zasada działania maszyny skręcającej nigdy się nie zmienia: obracaj zasilanie, trzymaj równomierne napięcie, zamknij druty w znanym miejscu i przeciągnij wynik z prędkością, która ustala skręt. Zmienia się sposób przenoszenia szpul, a ta pojedyncza decyzja projektowa określa rozmiary przewodów, materiały i poziomy elastyczności, jakie może obsłużyć maszyna. Najpierw dopasuj tę decyzję do listy kabli, a ustawienia parametrów staną się kwestią rutynowego strojenia, a nie domysłów.
Newtopp produkuje sprzęt do okablowania od 2004 roku, obejmując linie do wytłaczania, skręcania i oklejania taśm z jednej bazy produkcyjnej, co pomaga, gdy przewodnik musi przebiegać od skrętki do następnego procesu bez różnic w zakresie tolerancji pomiędzy dostawcami.
