Manuale completo per la risoluzione dei problemi del sistema di controllo della tensione della macchina per il taglio del nastro

Nella produzione di nastri (nastri per trasferimento termico), il taglio è una fase cruciale per la qualità del prodotto finito. Il nastro è solitamente costituito da una pellicola di base in PET estremamente sottile, rivestita di inchiostro, e il suo materiale tende ad allungarsi e a sgualcirsi facilmente, rendendo il controllo della tensione l'elemento centrale del processo di taglio.

Quando il sistema di controllo della tensione si guasta, si verificano allungamenti longitudinali, piegature laterali, riavvolgimento e persino rotture del nastro tagliato. Questo manuale si propone di analizzare sistematicamente i guasti più comuni, le procedure di risoluzione dei problemi e le relative soluzioni per il sistema di controllo della tensione delle macchine per il taglio del nastro.

Capitolo 1 Panoramica del sistema di controllo della tensione

Il percorso tipico di controllo della tensione di una macchina per il taglio del nastro è il seguente:

Unità di svolgimento -> Trazione anteriore -> Lama di taglio -> Trazione posteriore -> Unità di riavvolgimento

Componenti di controllo principali:

1. ControlloreRegolatore di tensione PID o modulo analogico PLC.

2. Attuatore: freno a polvere magnetica (svolgimento), frizione a polvere magnetica (avvolgimento), servomotore/motore a conversione di frequenza (trazione).

3. Elemento di feedback: rullo oscillante flottante (incluso sensore di angolo) o rilevatore di tensione (cella di carico).

Capitolo 2 Modulo di diagnosi rapida dei guasti

In caso di problemi di qualità, consultare innanzitutto la seguente tabella per individuarli rapidamente:

Capitolo 3 Fasi dettagliate dell'indagine

3.1 Risoluzione dei problemi relativi ai guasti di tensione di svolgimento

In sostanza, il controllo della tensione di svolgimento fornisce una "resistenza inversa" per impedire l'allentamento del materiale.

• Fenomeni di faglia: vibrazioni dell'albero di svolgimento, deviazione del materiale, superficie terminale di svolgimento irregolare.

• Lista di controllo:

1. Stato del freno a polvere magnetica:

▪ Verificare se la temperatura superficiale del freno a polvere magnetica è troppo elevata (mani calde). Il surriscaldamento può causare la sinterizzazione o la smagnetizzazione della polvere magnetica e rendere instabile la coppia frenante.

▪ Ascolta il suonoSi avverte un rumore anomalo durante il funzionamento? Se si sente un fruscio, la polvere magnetica interna potrebbe essersi seccata o fuoriuscita.

▪ Verificare il metodo di raffreddamentoIl sistema di raffreddamento ad acqua è inefficiente o il condotto dell'aria è ostruito?

2. Segnali elettrici:

▪ Verificare se la corrente di ingresso è stabile (utilizzare un multimetro impostato su mA CC). Se la corrente è instabile, controllare l'uscita del controller o il contatto di linea.

▪ Controllare l'anello collettore e le spazzole di carbone:Il cavo di alimentazione è collegato tramite l'anello collettore quando la bobina di svolgimento ruota? Le spazzole di carbone usurate possono causare un'alimentazione elettrica intermittente.

3.2 Risoluzione dei problemi di sincronizzazione della trazione e della velocità

Il rullo di trazione è responsabile della definizione della velocità di base e, se le velocità anteriore e posteriore non corrispondono, la tensione andrà inevitabilmente fuori controllo.

• Fenomeni di guasto: il materiale scivola, si accumula o si rompe sui rulli di trazione.

• Lista di controllo:

1. Pressione del rulloVerificare se il rullo di trazione è abbassato. La pressione dell'aria è sufficiente. Il rullo di pressione in gomma si è indurito con il tempo?

2. Rapporto di velocitàVerificare il "tasso di allungamento" impostato nel programma PLC (di solito la trazione di svolgimento è inferiore dello 0,1%-0,5% rispetto alla trazione principale). Se il valore è impostato in modo errato, la tensione diventerà incontrollabile.

3. Codificatore:Verificare che la linea di feedback dell'encoder del motore sia ben schermata. Un encoder allentato può causare distorsioni nel segnale di velocità.

3.3 Risoluzione dei problemi relativi alla tensione dell'avvolgimento

L'avvolgimento è la fase più complessa, non solo per garantire la tensione, ma anche per assicurare che la superficie terminale sia precisa.

• Fenomeno di guasto: la faccia terminale dell'avvolgimento è sfalsata, stretta all'interno e allentata all'esterno oppure allentata all'interno e stretta all'esterno.

• Lista di controllo:

1. Impostazione della tensione conica: Verifica che la curva di tensione abbia la funzione "Taper" attivata. All'aumentare del diametro della bobina, la tensione dovrebbe diminuire gradualmente (di solito la funzione "taper" è impostata tra il 20% e il 40%). Se non è presente la funzione "taper", lo strato interno si sgualcirà durante l'avvolgimento di bobine di grandi dimensioni.

2. Rullo di contatto (rullo di pressione):Per il modello con avvolgimento centrale e rullo di contatto, verificare se la pressione del rullo di contatto diminuisce all'aumentare del diametro del rullo. Una pressione eccessiva può causare il trattenimento della superficie terminale.

3. Frizione a polvere magneticaAnalogamente al freno, verificare se la frizione a polvere magnetica perde liquido o è bloccata.

3.4 Risoluzione dei problemi relativi ai componenti di feedback

• A. Guasto del rullo oscillante flottante

◦ Principio:La posizione del rullo oscillante determina la direzione di regolazione del PID.

◦ Risoluzione dei problemi:Osservare se il rullo del pendolo "oscilla" attorno alla posizione impostata durante il funzionamento. Se il rullo del pendolo rimane a lungo nella posizione più alta (allentato), significa che l'avvolgimento è troppo lento o troppo veloce; se rimane nella posizione più bassa (teso), significa che l'avvolgimento è troppo veloce o troppo lento. Se il rullo del pendolo vibra ad alta frequenza, potrebbe essere dovuto a un guadagno PID troppo elevato o a fluttuazioni della pressione del cilindro.

• B. Guasto del sensore di tensione

◦ PrincipioRilevamento diretto della pressione sulla superficie della pellicola.

◦ Risoluzione dei problemi:In condizioni statiche, verificare se il valore di tensione sul display si azzera. Se non torna a zero, è necessario eseguire la "calibrazione del punto zero". Durante l'installazione, sul sensore agisce una forza laterale? Ciò può causare errori di misurazione.

Capitolo 4 Problemi di tensione causati dai dettagli dell'installazione meccanica

Spesso la tensione è instabile e la causa principale è di natura "meccanica".

1. Parallelismo dei rulli:Tutti i rulli di guida devono essere paralleli. Verificare con una livella o tendendo un filo. Se non sono paralleli, il materiale tenderà a deviare verso il bordo più stretto, causando un'eccessiva tensione del bordo e un allentamento al centro, con conseguente formazione di un "bordo ondulato" dopo il taglio.

2. Flessibilità di rotazione del rullo:Controllare i cuscinetti dei rulli di guida. Muovere manualmente il rullo per verificare se ruota in modo fluido e se presenta punti morti. Un cuscinetto bloccato può causare lo slittamento e l'attrito del materiale in quel punto, danneggiando il rivestimento e generando elettricità statica.

3. Rullo di livellamento (rullo curvo/rullo a banana)Verificare se la curvatura del rullo di appiattimento è adeguata. L'angolo è regolabile? Se l'angolo è troppo ampio, il nastro si allungherà oltre la piega; se l'angolo è troppo piccolo, l'effetto di appiattimento sarà scarso.

Capitolo 5 Regolazione dei parametri del sistema di controllo elettrico

Se non si riscontrano anomalie nella parte meccanica, è necessario regolare i parametri del controller.

• Regolazione dei parametri PID:

◦ FenomenoLa tensione fluttua notevolmente ed è difficile da stabilizzare.

◦ Regolazione:Innanzitutto, aumentare il rapporto (P) per rendere la risposta più rapida; se si verificano oscillazioni, aumentare l'integrale (I) per eliminare la differenza statica; se l'overshoot è eccessivo, aumentare opportunamente il differenziale (D) per sopprimerlo. Nota: nel sistema di frizione a polvere magnetica, la velocità di risposta è molto più lenta rispetto a quella del sistema servoassistito e il valore di P non dovrebbe essere troppo elevato.

• Calcolo del diametro del rullo:

Verificate l'accuratezza del calcolo del diametro della bobina. La tensione di avvolgimento è direttamente proporzionale al diametro della bobina. Se il diametro della bobina viene calcolato in modo errato, solitamente tramite un sensore a ultrasuoni o un encoder, la tensione potrebbe diventare incontrollabile in funzione del diametro della bobina.

Capitolo 6 Procedure standard per la gestione dei guasti

Quando una macchina da taglio presenta un problema di tensione, si consiglia di seguire la seguente procedura:

1. Interrompere l'osservazione:Innanzitutto, arrestare la macchina e verificare se le parti della trasmissione meccanica sono bloccate o allentate.

2. Test di funzionamento a vuoto:Non installare la pellicola, avviare la macchina a vuoto, osservare se i rulli ruotano senza intoppi e ascoltare se si avvertono anomalie nel suono.

3. Test di penetrazione della pellicola:Penetra nella pellicola di scarto, procedi a bassa velocità e osserva se il movimento del rullo oscillante o il valore visualizzato della tensione sono stabili.

4. Risoluzione dei problemi segmentata:Scollegare il collegamento tra avvolgimento e svolgimento, testare rispettivamente le prestazioni di frenatura dello svolgimento e le prestazioni di trazione dell'avvolgimento e bloccare la sezione guasta.

5. Ripristino dei parametriSe non si è certi di quali parametri siano stati modificati, è possibile ripristinare i parametri di controllo della tensione alle impostazioni di fabbrica o alle impostazioni di backup ed eseguire nuovamente il debug.

Epilogo

Il controllo della tensione della macchina per il taglio del nastro è un sistema complesso che combina ingegneria meccanica ed elettrica. Il personale addetto alla manutenzione non deve solo comprendere i parametri elettrici, ma anche le caratteristiche dell'impianto meccanico e dei materiali del nastro. Stabilire un programma di manutenzione regolare delle apparecchiature (ad esempio, controlli mensili del gioco della frizione a polvere, calibrazione trimestrale dei sensori di tensione) è il modo migliore per ridurre i guasti improvvisi e garantire la qualità del taglio.