Pemecahan Masalah Kesalahan Hasil Kontrol Ketegangan Pengumpan Pelurus Pembuka Gulungan 3-in-1 di Luar Kendali

Pemecahan Masalah Kegagalan Kontrol Ketegangan Uncoiler Straightener Feeder 3-in-1 yang Menyebabkan Lekukan Strip, Gelombang Tepi, dan Putusnya Material pada Lini Stamping Punch Press Berkecepatan Tinggi

1.1 Berita Utama

Dalam produksi stamping otomatis, uncoiler-straightener-feeder 3-in-1 adalah peralatan inti ujung depan dari seluruh sel stamping. Peralatan ini mengintegrasikan fungsi pemuatan koil, perataan, dan pengumpanan, dan kontrol ketegangan materialnya yang stabil secara langsung menentukan kualitas permukaan material strip mentah dan kelangsungan produksi stamping. Material koil dilepaskan dari gulungan material, melewati beberapa rol perata untuk diratakan, dan dikirim ke cetakan stamping di bawah kontrol ketegangan yang terkoordinasi. Begitu ketegangan kehilangan keseimbangan, bahkan fluktuasi sekecil apa pun akan menimbulkan serangkaian fenomena buruk: gelombang tepi strip, lengkungan tengah, lekukan lokal, goresan pada permukaan material, dan bahkan putusnya material mendadak. Putusnya material akan menghentikan seluruh lini produksi secara langsung; selain membuang bahan mentah, operator juga perlu menghabiskan banyak waktu untuk memasukkan kembali material, yang sangat mengurangi efisiensi produksi. Dalam kasus yang parah, material yang longgar akan menumpuk ke dalam rongga cetakan, menyebabkan kerusakan cetakan dan kerugian ekonomi yang besar bagi pelanggan.

Departemen teknik purna jual kami menerima tiket layanan darurat dari produsen suku cadang logam presisi di Tiongkok Timur. Lini produksi pelanggan mengadopsi punch press servo 200T yang dipasangkan dengan uncoiler straightener feeder tiga-in-satu seri HCK, yang digunakan untuk mencetak suku cadang sel baterai energi baru secara terus menerus. Peralatan telah beroperasi selama sekitar 18 bulan dalam mode kerja dua shift. Pada tahap awal kerusakan, operator sesekali menemukan gelombang tepi yang ringan pada strip baja tahan karat. Awalnya, pelanggan menganggapnya sebagai masalah bahan mentah dan melanjutkan produksi. Dalam waktu tiga hari kerja, kerusakan berangsur-angsur memburuk: strip muncul lengkungan dan lekukan intermiten, bekas goresan yang jelas pada permukaan material, dan dua kecelakaan putusnya strip terjadi berturut-turut. Setiap putus memaksa lini berhenti selama lebih dari 40 menit untuk memasukkan kembali. Sementara itu, pengiriman material yang tidak stabil menyebabkan ukuran pembentukan benda kerja yang dicetak tidak konsisten, tingkat penolakan meningkat pesat, dan pelanggan terpaksa mengurangi kecepatan produksi dari peringkat 80 pukulan per menit menjadi 45 pukulan per menit untuk sementara mengurangi risiko putusnya material, yang mengakibatkan penurunan kapasitas produksi hampir 44%.

1.2 Diagnosis di Lokasi

Setelah tiba di bengkel pelanggan, insinyur layanan kami melakukan inspeksi berlapis mulai dari struktur mekanis, kontrol pneumatik, sensor deteksi ketegangan, dan pengaturan parameter HMI, serta mengadopsi metode isolasi langkah demi langkah untuk menghilangkan faktor-faktor yang memengaruhi yang tidak relevan.

Pertama, kami memeriksa bahan koil mentah untuk menyingkirkan cacat material. Beberapa bagian koil diambil sampelnya untuk inspeksi kerataan, dan tidak ditemukan gelombang tepi bawaan atau kelainan tegangan internal pada bahan mentah, yang membuktikan bahwa bentuk strip yang buruk dihasilkan dalam proses pengangkutan feeder tiga-in-satu daripada berasal dari koil asli.

Langkah kedua adalah memeriksa bagian mekanis gulungan uncoiler. Kami menemukan bahwa bantalan rem gesekan gulungan material sudah aus dan menipis. Ketika gulungan berputar dan melepaskan material, torsi pengereman tidak dapat dipertahankan secara stabil. Ketika feeder menarik strip ke depan, gulungan terkadang melepaskan material terlalu cepat, menyebabkan penumpukan material dan ketegangan yang longgar; ketika rem tiba-tiba mengunci, ketegangan meningkat seketika, menarik strip dengan kencang dan mudah menyebabkan deformasi peregangan dan putus. Pada saat yang sama, bantalan rol pendukung gulungan uncoiler mengalami sedikit macet, dan resistensi putaran berfluktuasi secara acak saat beroperasi, yang semakin memperburuk ketidakstabilan gaya tarik material.

Langkah ketiga adalah memeriksa bagian perataan dan mekanisme deteksi ketegangan. Sensor ketegangan yang terpasang di outlet straightener telah menumpuk debu minyak tebal untuk waktu yang lama, permukaan sensor terkontaminasi, dan sinyal umpan balik tertunda dan terdistorsi. Nilai ketegangan aktual strip tidak dapat ditransmisikan secara akurat ke sistem kontrol PLC. Sistem kontrol tidak dapat melakukan penyesuaian torsi rem secara real-time sesuai dengan ketegangan material yang sebenarnya, membentuk kegagalan kontrol loop tertutup. Selain itu, celah antara rol perata atas dan bawah tidak rata di sisi kiri dan kanan, yang membuat strip mengalami gaya ekstrusi asimetris dalam proses perataan, dan akhirnya menghasilkan cacat gelombang tepi.

Langkah keempat adalah memverifikasi parameter kontrol pada HMI. Parameter ambang batas ketegangan asli yang ditetapkan oleh pelanggan tidak disesuaikan dengan pelemahan kinerja bantalan rem. Nilai batas atas dan bawah ketegangan terlalu dekat, dan gain respons penyesuaian rem tidak masuk akal. Ketika ketegangan berfluktuasi, sistem tidak dapat merespons cukup cepat, yang memperkuat getaran ketegangan material dalam operasi berkecepatan tinggi.

Pengujian statis dilakukan setelah penentuan posisi kesalahan awal. Dalam keadaan tanpa beban, sistem diperintahkan untuk menjalankan pengangkutan material dengan kecepatan tetap, dan data ketegangan yang dikumpulkan oleh sensor terus melompat naik turun, dengan rentang fluktuasi dari 8 N hingga 42 N, sementara fluktuasi ketegangan stabil standar seharusnya dikontrol dalam 12 N ~ 20 N untuk spesifikasi strip baja tahan karat ini. Hasil pengujian ini mengkonfirmasi bahwa kesalahan tersebut adalah kegagalan gabungan termasuk keausan mekanis, polusi sensor, dan parameter kontrol yang tidak masuk akal, bukan kerusakan komponen tunggal.

1.3 Perbaikan dan Verifikasi

Pekerjaan perbaikan dibagi menjadi empat tautan inti untuk menyelesaikan masalah satu per satu, dan kemudian melakukan komisioning gabungan.

Pertama, bongkar rakitan rem gulungan uncoiler, ganti bantalan rem gesekan yang aus, bersihkan cakram gesekan rem, periksa dan ganti bantalan penopang gulungan yang macet, sesuaikan celah rakitan rem, sehingga output torsi pengereman gulungan halus dan berkelanjutan tanpa fenomena penjepitan atau selip mendadak.

Kedua, bongkar dan bersihkan sensor deteksi ketegangan, hilangkan lumpur minyak dan bubuk logam pada permukaan sensor, kalibrasi titik nol sensor, uji linearitas output sinyal, pastikan sinyal umpan balik ketegangan dapat ditransmisikan ke PLC secara akurat dan real-time. Kemudian sesuaikan kembali paralelisme rol perata atas dan bawah, sesuaikan celah rol kiri dan kanan sesuai dengan ketebalan dan karakteristik material strip baja tahan karat, hilangkan gaya ekstrusi asimetris di bagian perataan.

Ketiga, optimalkan kembali parameter kontrol loop tertutup ketegangan pada HMI. Atur ulang ambang batas atas dan bawah ketegangan material, sesuaikan gain proporsional-integral respons torsi rem, optimalkan kecepatan respons dinamis sistem, hindari gaya pengereman yang berlebihan atau tidak mencukupi selama pengumpanan berkecepatan tinggi, sehingga ketegangan dapat distabilkan secara otomatis dalam interval target selama operasi. Sementara itu, siapkan fungsi alarm abnormal ketegangan, begitu ketegangan melebihi rentang aman yang telah ditentukan, HMI akan menampilkan prompt alarm terlebih dahulu, dan memperlambat kecepatan pengumpanan secara otomatis untuk mencegah putusnya material.

Keempat, bersihkan rol pemandu material dan selongsong karet anti-gores di sepanjang jalur material, hilangkan serpihan logam yang menempel pada permukaan rol, untuk menghindari goresan sekunder pada permukaan strip selama pengangkutan.

Setelah pekerjaan perbaikan selesai, verifikasi berjalan terus menerus dilakukan. Peralatan berjalan pada kecepatan penuh 80 pukulan per menit selama 150 menit terus menerus, menyelesaikan 12.000 pukulan secara stabil. Fluktuasi ketegangan strip dikontrol secara stabil dalam rentang standar. Tidak ada gelombang tepi, lekukan, atau goresan pada permukaan strip, dan tidak ada putusnya material yang terjadi selama seluruh periode pengujian. Deteksi dimensi benda kerja sel baterai yang dicetak menunjukkan bahwa semua bagian memenuhi persyaratan gambar, dan tingkat penolakan kembali ke tingkat produksi normal. Lini produksi stamping pelanggan berhasil memulihkan kapasitas penuh pada hari yang sama setelah layanan. Kasus pemeliharaan ini menunjukkan bahwa kegagalan kontrol ketegangan feeder tiga-in-satu melibatkan koordinasi mesin, deteksi sensor, dan sistem kontrol PLC. Hanya dengan inspeksi komprehensif dan perbaikan gabungan kita dapat sepenuhnya menghilangkan bahaya tersembunyi alih-alih hanya menyesuaikan satu parameter.

1.4 Tabel Data Siaran Pers

1.5 Tanya Jawab Eksklusif Siaran Pers