Chiedi a qualsiasi responsabile di produzione che gestisce un macchina per la produzione di piatti di carta tutto-in-uno ciò che li tiene svegli la notte, e la risposta di solito non sono i grandi guasti catastrofici - ma il costante accumulo di piccoli problemi di manutenzione che minano silenziosamente la qualità dell'output e il tempo di attività. Lunedì mattina le presse idrauliche funzionano bene, ma giovedì pomeriggio le lastre escono in modo irregolare. Il contatore registra 10.000 lastre ma la pila nel vassoio di uscita ne contiene chiaramente di meno. La macchina funziona, ma non del tutto bene.
Comprendere i problemi di manutenzione comuni di queste macchine - cosa li causa, come si manifestano e cosa fare al riguardo - è uno degli investimenti più pratici che qualsiasi operatore o gestore di struttura possa fare.
Cosa significa "Tutto-in-One" per la manutenzione
Prima di entrare in questioni specifiche, è utile capire cosa rendemacchine per la produzione di piatti di carta tutto-in-unodiversi dai modelli semi-automatici di base dal punto di vista della manutenzione.
Una macchina tutto-in-one integra più funzioni in un'unica sequenza meccanica: alimentazione del rotolo di carta, tensionamento del nastro, fustellatura o pre-taglio, formatura (pressatura), rifilatura dei bordi, conteggio e impilamento. Ogni funzione dipende da quelle precedenti e successive. Quando un sottosistema sviluppa un problema, raramente fallisce in isolamento - crea effetti a valle che possono sembrare problemi in una parte completamente diversa della macchina.
Questa interdipendenza è la caratteristica distintiva della manutenzione tutto-in-one. Diagnosticare la vera causa principale, piuttosto che trattare il sintomo più visibile, è ciò che distingue una manutenzione efficace da una lotta antincendio reattiva.
1. Usura di matrici e stampi
Lo stampo di formatura - il set di stampi maschio e femmina che pressa la carta a forma di piastra - è il componente della macchina più sollecitato meccanicamente. Ogni ciclo di formatura sottopone la faccia dello stampo al calore, alla pressione e all'effetto abrasivo delle fibre della carta. Nel tempo, questa usura si accumula.
Sintomi di usura dello stampo:
Sintomi: le placche escono con bordi irregolari. Alcuni bordi sono affilati e chiari, ma altri sono morbidi o rotondi.
I motivi in rilievo sulla superficie della piastra diventano sempre meno chiari con il passare del tempo.
Le dimensioni della piastra si allontanano dalla giusta dimensione. I diametri potrebbero essere leggermente più piccoli o più grandi del previsto perché la cavità dello stampo si usura.
La finitura superficiale della piastra cambia da uniforme a irregolare o irregolare nella struttura.
Fattori che contribuiscono:L'utilizzo di carta al di fuori della portata GSM della macchina accelera l'usura dello stampo. La carta più pesante esercita una forza maggiore sulla faccia della fustella ad ogni ciclo. Il funzionamento della macchina a una temperatura superiore al limite superiore consigliato provoca affaticamento termico nel materiale dello stampo. La carta contaminata - contenente sabbia, punti metallici o particelle estranee - provoca rigature localizzate sulla superficie dello stampo.
Approccio alla manutenzione:Le superfici degli stampi devono essere ispezionate visivamente in condizioni di buona illuminazione ogni pochi giorni durante la produzione di volumi elevati-. La lucidatura periodica della faccia dello stampo (utilizzando composti lucidanti appropriati per il materiale dello stampo) ripristina la finitura superficiale e prolunga la durata dello stampo. Quando la profondità dell'usura diventa sufficiente a influenzare le specifiche della piastra, la matrice deve essere ri-lavorata o sostituita. Tenere un set di stampi di riserva a portata di mano è una precauzione ragionevole per qualsiasi struttura ad alta-produzione.
2. Guasti all'elemento riscaldante e al controllo della temperatura
Il processo di formatura in una macchina per lastre di carta utilizza il calore preciso per ammorbidire le fibre di carta abbastanza da consentire allo stampo di modellare la lastra senza rompersi. Gli elementi riscaldanti all'interno o attorno allo stampo mantengono questa temperatura durante l'intero ciclo di produzione.
Problemi comuni di riscaldamento:
Riscaldamento non uniforme sulla superficie dello stampo. Un elemento riscaldante parzialmente guasto - o uno che ha sviluppato una sezione ad alta-resistenza - crea punti caldi e punti freddi. Le piastre formate nelle zone più calde mostrano caratteristiche superficiali diverse (a volte lieve scolorimento o sovra-compressione) rispetto alle piastre formate nelle zone più fredde.
Guasto del sensore di temperatura. Le termocoppie o i sensori RTD che forniscono i dati di temperatura al controller si spostano nel tempo o si guastano improvvisamente. Quando la lettura della temperatura è errata, il controller prende decisioni sbagliate - surriscaldando o sottoriscaldando la matrice - e l'operatore potrebbe non accorgersene finché la qualità della lastra non sarà già peggiorata in modo significativo.
Bruciatura della fascia riscaldante. I riscaldatori a striscia o i riscaldatori a fascia che avvolgono il gruppo dello stampo si guastano a causa della fatica del ciclo termico. La combustione parziale riduce la capacità di riscaldamento effettiva, richiedendo agli elementi rimanenti di lavorare di più e accelerando la propria usura.
Problemi del controller PID. Il controller che regola la temperatura può presentare una deriva della calibrazione, contatti relè di uscita difettosi o software danneggiato (nei controller digitali). La temperatura può salire e scendere invece di rimanere stabile. Ciò fa sì che la qualità della lastra cambi in un ciclo durante la produzione.
Approccio alla manutenzione:Controllare i sensori di temperatura rispetto a un riferimento noto almeno ogni tre mesi. Sostituisci gli elementi riscaldanti prima che si rompano, in base a quante ore di funzionamento. Non aspettare che falliscano. Un riscaldatore che si brucia improvvisamente durante un ciclo di produzione costa molto di più di una sostituzione pianificata durante un periodo di inattività programmato. Annota sempre le letture della temperatura e controlla eventuali letture che escono dall'intervallo normale prima che la qualità venga compromessa.
3. Problemi di alimentazione carta e tensione del nastro
Il sistema di alimentazione della carta - i meccanismi che svolgono il rotolo, tensionano il nastro e alimentano la carta nella stazione di formatura alla velocità e all'allineamento corretti - sono la fonte di una quota sproporzionata di problemi di produzione inmacchine per la produzione di piatti di carta tutto-in-uno.
I problemi relativi al feed-includono:
Eccentricità del rotolo di carta. I rulli che non sono perfettamente rotondi o che hanno un nucleo non centrato creano variazioni periodiche di tensione durante la rotazione del rullo. Ciò fa sì che il nastro di carta diventi alternativamente allentato e teso, interrompendo la velocità di alimentazione e facendo sì che la stazione di formazione riceva la carta a profondità variabili. Le placche formate durante i periodi di rallentamento possono essere formate in modo incompleto; le piastre durante i periodi stretti potrebbero essere eccessivamente-allungate.
Usura dell'attrito del freno sul sistema di svolgimento. Il freno di svolgimento fornisce la-tensione per mantenere il nastro teso. Man mano che il materiale di attrito si consuma, la forza frenante diminuisce e il nastro perde tensione. Il sintomo è un progressivo peggioramento del posizionamento delle piastre - le piastre iniziano ad apparire spostate verso un lato dello stampo, quindi iniziano a formarsi completamente fuori centro.
Deriva del sistema guidanastro. Le guide web automatiche (sensori dei bordi e rulli guida laterali) che mantengono la posizione laterale della carta possono sviluppare deviazione del sensore, allentamento meccanico nel telaio della guida o usura dell'attuatore. Quando la guida del nastro non segue correttamente il percorso, la carta vaga attraverso la matrice di formatura, producendo piastre con bordi asimmetrici.
Usura della superficie del rullo di alimentazione. Il rivestimento in gomma o morbido sui rulli di alimentazione trattiene la carta e la sposta attraverso la macchina. Quando questo rivestimento si consuma o diventa liscio, la presa peggiora. I rotoli scivolano sulla carta e la velocità di alimentazione effettiva diminuisce, ma la macchina non presenta problemi.
Approccio alla manutenzione:Controlla le superfici dei rulli di alimentazione ogni settimana durante la produzione-di volumi elevati. Cambia il rivestimento morbido quando vedi scivolare. Non aspettare che la presa fallisca completamente. Controllare e impostare regolarmente la tensione dei freni. Pulisci regolarmente i sensori della guida web. - La polvere di carta è il contaminante principale.
4. Usura e opacità della lama di taglio
Le macchine all--one che incorporano il taglio o il rifilo in linea - per fustellare-il taglio della carta grezza dal nastro o per il ritaglio dei bordi delle piastre dopo la formatura - dipendono da lame di taglio che mantengono il filo dopo milioni di cicli.
Sintomi di usura della lama:
I bordi della placca sono frastagliati, fibrosi o sporchi anziché lisci e affilati
Il taglio richiede una forza visibilmente maggiore - la macchina sembra diversa, il tempo di ciclo aumenta leggermente o la lettura del tonnellaggio (se monitorata) aumenta
La carta si strappa anziché tagliare in modo netto lungo la linea di taglio
Polvere e detriti di fibre aumentano attorno alla stazione di taglio
Fattori che contribuiscono:L'usura della lama accelera con una maggiore quantità di carta GSM, supporti di carta riciclata abrasiva contenente grana residua e con il funzionamento della macchina al di sopra della velocità nominale. Il disallineamento tra le matrici di taglio maschio e femmina aggiunge una forza di taglio laterale che accelera l'usura del tagliente e può scheggiare la lama.
Approccio alla manutenzione:La maggior parte delle macchine all-in-one sono progettate per la rimozione accessibile della lama. Impostare un programma di sostituzione in base al numero di cicli (utilizzare le raccomandazioni del produttore). Non fare affidamento solo sull'ispezione visiva. Le lame spesso sembrano in buone condizioni finché non sono molto usurate. Conserva le lame di ricambio nel modo giusto. Tenerli lontani da altre superfici metalliche, poiché il contatto può scheggiare i taglienti. Quando rimetti le lame, controlla l'allineamento prima di riavviare la produzione.
5. Guasti del sistema di lubrificazione
Macchine tutto in uno per la produzione di piatti di carta--hanno numerose parti mobili - che formano pistoni della pressa, azionamenti eccentrici, colonne di guida, rulli di alimentazione, seguicamma - che richiedono una corretta lubrificazione per funzionare senza usura e senza eccessiva generazione di calore.
I problemi di lubrificazione si manifestano come:
Aumento del rumore (stridore, stridore o clic ritmico) proveniente dai componenti di azionamento o guida
Calore elevato in corrispondenza di giunti meccanici specifici
Aumento del consumo energetico senza corrispondente aumento della potenza
Usura accelerata delle colonne guida, delle boccole e delle superfici dei cuscinetti
Nei casi più gravi, il grippaggio dei componenti della trasmissione provoca tempi di fermo macchina non pianificati
Cause comuni:
Blocchi del sistema di lubrificazione automatizzato - Sulle macchine con lubrificatori automatici centralizzati, i blocchi nelle linee di distribuzione impediscono al grasso di raggiungere alcuni punti, quindi quei punti non ricevono olio mentre altri punti ne ottengono troppo.
Tipo di lubrificante errato - L'utilizzo di un lubrificante con spessore o composizione errati per le condizioni di temperatura provoca la rottura del film d'olio nei punti di carico elevato.
Lubrificazione eccessiva - Si accumula troppo grasso che si mescola con la polvere di carta formando una pasta. Questa pasta blocca gli stessi canali attraverso i quali avrebbe dovuto fluire il grasso.
Punti di lubrificazione manuale mancanti - Sulle macchine dotate di ingrassatori manuali, la mancanza di un ingrassatore durante la manutenzione comporta nel tempo un'usura a secco lenta.
Approccio alla manutenzione:Seguire esattamente il programma di lubrificazione della macchina. Utilizzare solo i gradi di lubrificante specificati dal produttore. Per i sistemi automatici centralizzati, ispezionare mensilmente le linee di distribuzione per individuare eventuali ostruzioni e verificare che la lubrificazione raggiunga effettivamente ogni punto servito (non solo che la pompa sia in funzione). Pulisci il grasso-la pasta di polvere accumulata dalle superfici visibili durante ogni intervento di manutenzione programmata.
6. Problemi del sistema elettrico e di controllo
Le moderne macchine per piatti di carta all--one utilizzano controller logici programmabili (PLC), servoazionamenti e reti di sensori. Queste parti lavorano insieme per eseguire il ciclo di produzione in più-fasi. Questi sistemi sono affidabili, ma possono comunque avere problemi.
Problemi elettrici e di controllo comuni:
Deriva o guasto del sensore di prossimità. I sensori di posizione controllano la posizione della fustella, l'avanzamento della carta e l'altezza della risma. Questi sensori possono deviare dalla calibrazione o rompersi completamente. La macchina potrebbe continuare a funzionare ma con tempi di ciclo errati. Ciò causa la doppia-formatura (la matrice si chiude due volte sullo stesso piatto grezzo) o i cicli mancati (un pezzo grezzo passa senza essere formato).
Deriva dei parametri del servoazionamento. I servoazionamenti che controllano la velocità e la posizione della pressa di formatura possono sviluppare una deriva dei parametri dopo fluttuazioni di potenza o a causa della graduale usura dell'encoder. La pressa potrebbe oltrepassare la posizione target, esercitando una forza eccessiva sullo stampo.
Usura del contattore e del relè. I contattori di commutazione ad alta-frequenza che controllano gli elementi riscaldanti e gli avviamenti del motore si usurano nel tempo. Il rimbalzo e la vaiolatura dei contatti aumentano con l'invecchiamento dei contattori, causando comportamenti irregolari nei circuiti che controllano.
Guasto della batteria del PLC. La maggior parte dei PLC memorizza il programma e la configurazione nella RAM-tamponata con batteria. Quando la batteria di backup si scarica, qualsiasi interruzione di corrente causa la perdita del programma. Si tratta di un problema a basso-costo e facile-da-prevenire che provoca tempi di inattività significativi quando si verifica in modo imprevisto.
Approccio alla manutenzione:Sostituire le batterie di riserva del PLC secondo un programma fisso - ogni 2-3 anni, indipendentemente dalle condizioni apparenti. Registra tutti i valori di calibrazione del sensore per iscritto in modo che possano essere ripristinati rapidamente dopo la manutenzione. Tenere in magazzino un set di riserva dei sensori sostituiti più frequentemente.
7. Imprecisioni del contatore e del sistema di impilamento
I sistemi di conteggio e impilamento all'estremità di uscita della macchina determinano il modo in cui le lastre finite vengono organizzate e confezionate. Le imprecisioni in questo caso influiscono direttamente sull'accuratezza dell'imballaggio - gli stack sottocontati significano clienti con spedizioni- brevi; il numero eccessivo di pile influisce sull'imballaggio e sulla pallettizzazione.
Problemi comuni del contatore e dell'impilatore:
Contaminazione del sensore del contatore ottico dovuta a polvere di carta - la causa più comune di errori di conteggio
Deriva della temporizzazione delle pale dell'impilatore meccanico - le pale leggermente sfasate rispetto al ciclo di formatura iniziano a mancare le piastre o a contare due volte
Usura della guida di altezza della pila - poiché le superfici della guida si usurano, le pile si inclinano o si ribaltano durante la formazione, causando inceppamenti
Accumulo di carica statica sulle piastre finite - le piastre in alcuni materiali si attaccano tra loro o alle guide dell'impilatore, causando inceppamenti e conteggi errati
Approccio alla manutenzione:Pulisci i sensori ottici con aria compressa e un panno-privo di lanugine almeno una volta al giorno durante la produzione continua. Controllare la tempistica dell'impilatore come parte di ogni arresto di manutenzione programmata. Risolvere l'accumulo di elettricità statica installando una barra ionizzante se si tratta di un problema ricorrente.
8. Contaminazione generale e pulizia
La produzione della carta produce continuamente polveri sottili. Questa polvere è nemica di ogni sensore, cuscinetto, superficie di guida e contatto elettrico della macchina. Le strutture che considerano la pulizia come un ripensamento sperimentano costantemente costi di manutenzione più elevati e una durata dei componenti più breve rispetto alle strutture che la considerano come parte della produzione.
Effetti della contaminazione:
La polvere di carta nei cuscinetti agisce come un abrasivo e accelera l'usura
Il rivestimento di polvere sui sensori provoca false letture e rilevamenti errati
La polvere accumulata sulle superfici riscaldanti riduce l'efficienza termica
La polvere negli involucri elettrici provoca il tracciamento tra i conduttori e la rottura dell'isolamento
Approccio alla manutenzione:Lo spurgo con aria compressa dell'esterno della macchina (con adeguata protezione respiratoria per il personale) dovrebbe essere una pratica quotidiana. Gli involucri elettrici devono essere puliti con aria compressa secca su base settimanale o mensile a seconda dell'ambiente polveroso. I filtri nei pannelli di controllo-raffreddati ad aria devono essere puliti o sostituiti mensilmente.
Creazione di un programma di manutenzione preventiva
La manutenzione reattiva - aggiustare le cose quando si rompono - è l'approccio più costoso. Un programma strutturato di manutenzione preventiva riduce drasticamente i tempi di fermo macchina non pianificati e prolunga la vita della macchina.
Un pratico programma PM per unmacchina per la produzione di piatti di carta tutto-in-unotipicamente include:
Quotidiano:Pulire i sensori e le parti ottiche. Controllare la tensione di alimentazione della carta. Osserva la superficie dello stampo per verificare la presenza di sporco o graffi visibili. Controllare i livelli di lubrificante nei punti manuali. Rimuovere la polvere dall'esterno della macchina.
Settimanale:Controllare le condizioni della lama e la qualità del bordo. Controllare le letture del sensore di temperatura rispetto al target di calibrazione. Controlla il tracciamento della guida web. Pulire i filtri dell'armadio elettrico. Controllare lo stato e la tensione della cinghia di trasmissione.
Mensile:Esegui un controllo completo della lubrificazione - assicurati che tutti i punti del sistema automatico siano ingrassati. Calibrare i sensori di posizione. Controllare i cavi e i collegamenti dell'elemento riscaldante. Controllare e serrare tutti i collegamenti dei terminali nel quadro elettrico. Testare la funzione di arresto di emergenza.
Trimestrale:Controllare la calibrazione del sensore di temperatura rispetto a uno standard di riferimento. Osserva la superficie dello stampo e, se necessario, lucidala. Verificare i parametri del servoazionamento. Controllare la tensione della batteria di backup del PLC. Controllare l'allineamento delle colonne della matrice e delle aste guida.
Annualmente:Esegui un'ispezione completa dello stampo e verifica se necessita di ri-lavorazione o sostituzione. Sostituisci i cuscinetti in posizioni di ciclo elevato-(formando colonne della pressa, eccentrici della trasmissione principale). Chiedere a un tecnico qualificato di eseguire un controllo elettrico completo.
Domande frequenti
D: Con quale frequenza è necessario sostituire lo stampo di formatura su una macchina per lastre di carta all--one?
R: La durata della matrice dipende dal tipo di carta, dalla velocità della macchina e dalla qualità della manutenzione. In condizioni normali, con cartone pulito al giusto GSM, le fustelle ben-conservate possono durare 2-5 milioni di cicli prima di dover essere ri-lavorate. Carta riciclata o condizioni operative errate riducono notevolmente questo tempo.
D: Che cosa fa sì che le piastre escano deformate o a coppa anziché piatte?
R: La causa più comune è la temperatura irregolare dello stampo. Un lato della matrice è più caldo dell'altro, quindi la fibra si rilassa in modo diverso. Altre cause includono colonne dello stampo disallineate (che consentono alla stampante di chiudersi in modo non uniforme), umidità della carta errata o disallineamento dell'alimentazione della carta che sposta il pezzo grezzo fuori centro nello stampo.
D: Perché il conteggio dei cicli della mia macchina non corrisponde al numero effettivo di lastre nella pila di uscita?
R: Si tratta quasi sempre di un problema del sensore ottico. La polvere di carta sulla lente del sensore causa rilevamenti mancati. Pulire bene il sensore del contatore e ripetere il test. Se il problema persiste, controllare l'allineamento del sensore e l'impostazione della sensibilità sull'amplificatore del sensore.
D: Come posso evitare che la polvere di carta causi guasti al sensore?
R: Se possibile, utilizzare custodie sigillate per sensori realizzate per luoghi polverosi (IP54 o superiore). Effettuare un getto d'aria quotidiano per tutti i sensori esposti. In luoghi molto polverosi, inserisci un piccolo spurgo d'aria a pressione positiva-sugli involucri dei sensori più importanti per impedire l'ingresso di polvere.
D: Cosa devo fare quando la macchina produce alcune lastre buone e poi alcune scadenti in un ciclo regolare?
R: Il cambiamento ciclico della qualità di solito significa un rotolo di carta avvolto fuori centro (che provoca un cambiamento periodico della tensione), un elemento riscaldante parzialmente guasto che si accende e si spegne o un problema di trasmissione meccanica che crea un cambiamento periodico della velocità. Osserva quale parte della rotazione del rullo corrisponde alle piastre difettose e inizia a controllare da lì.
D: Vale la pena tenere a portata di mano i pezzi di ricambio per una macchina per piatti di carta tutto-in-uno?
R: Sì. I migliori pezzi di ricambio da conservare sono gli elementi riscaldanti (abbinati alle specifiche della tua macchina), lame da taglio, coperture dei rulli di alimentazione o rulli sostitutivi, sensori di prossimità abbinati al cablaggio della tua macchina, batterie di backup del PLC e almeno un set completo di stampi. Il costo di conservazione di queste parti viene solitamente recuperato molte volte evitando l'attesa per ordini di emergenza quando la produzione è interrotta.