?

عیب‌یابی خطای خارج از کنترل کشش در دستگاه‌های سه کاره بازکننده، صاف‌کننده و تغذیه‌کننده که منجر به موج‌دار شدن ورق، موج لبه و شکستگی مواد در خط پرس ضربه‌ای با سرعت بالا می‌شود

1.1 مقدمه خبر

در تولید پرس ضربه‌ای اتوماتیک، دستگاه سه کاره بازکننده-صاف‌کننده-تغذیه‌کننده تجهیزات اصلی جلویی کل سلول پرس ضربه‌ای است. این دستگاه عملکردهای بارگیری کویل، صاف کردن و تغذیه را ادغام می‌کند و کنترل کشش پایدار مواد آن مستقیماً کیفیت سطح مواد خام ورق و تداوم تولید پرس ضربه‌ای را تعیین می‌کند. مواد کویل از قرقره مواد آزاد شده، از غلتک‌های صاف‌کننده متعدد برای صاف شدن عبور کرده و تحت کنترل کشش هماهنگ به قالب پرس ضربه‌ای ارسال می‌شود. هنگامی که کشش از تعادل خارج شود، حتی یک نوسان کوچک نیز منجر به مجموعه‌ای از پدیده‌های نامطلوب می‌شود: موج لبه ورق، قوس میانی، موج‌دار شدن موضعی، خراش روی سطح مواد و حتی شکستگی ناگهانی مواد. شکستگی مواد مستقیماً کل خط تولید را متوقف می‌کند؛ علاوه بر اتلاف مواد خام، اپراتورها نیز باید زمان زیادی را صرف دوباره نخ کردن مواد کنند که باعث کاهش شدید بهره‌وری تولید می‌شود. در موارد شدید، مواد شل شده در حفره قالب انباشته شده و باعث آسیب به قالب و ضرر اقتصادی هنگفتی برای مشتریان می‌شود.

بخش مهندسی خدمات پس از فروش ما یک تیکت خدمات اضطراری از یک تولیدکننده قطعات فلزی دقیق در شرق چین دریافت کرد. خط تولید مشتری از یک پرس ضربه‌ای سروو 200T استفاده می‌کند که با دستگاه سه کاره بازکننده-صاف‌کننده-تغذیه‌کننده سری HCK مطابقت دارد و برای پرس ضربه‌ای مداوم قطعات پوسته فولاد ضد زنگ برای اجزای باتری انرژی جدید استفاده می‌شود. این تجهیزات حدود 18 ماه در حالت کاری دو شیفت در حال کار بوده است. در مراحل اولیه نقص، اپراتورها به طور اتفاقی موج‌های لبه خفیفی را در ورق فولاد ضد زنگ مشاهده کردند. در ابتدا، مشتری آن را به مشکل مواد خام نسبت داد و تولید را ادامه داد. ظرف سه روز کاری، نقص به تدریج بدتر شد: ورق دچار قوس و موج‌دار شدن متناوب، علائم خراش آشکار روی سطح مواد شد و دو حادثه شکستگی ورق به طور متوالی رخ داد. هر شکستگی خط را مجبور به توقف بیش از 40 دقیقه برای دوباره نخ کردن می‌کرد. در همین حال، تغذیه ناپایدار مواد باعث عدم ثبات اندازه شکل‌دهی قطعات پرس ضربه‌ای شد، نرخ رد شدن به سرعت افزایش یافت و مشتری مجبور شد سرعت تولید را از 80 ضربه در دقیقه به 45 ضربه در دقیقه کاهش دهد تا به طور موقت خطر شکستگی مواد را کاهش دهد، که منجر به کاهش تقریباً 44 درصدی ظرفیت تولید شد.

1.2 تشخیص در محل

پس از ورود به کارگاه مشتری، مهندسان خدمات ما بازرسی لایه‌ای از ساختار مکانیکی، کنترل پنوماتیک، سنسور تشخیص کشش و تنظیم پارامتر HMI را انجام دادند و از روش جداسازی گام به گام برای حذف عوامل تأثیرگذار نامربوط استفاده کردند.

اول از همه، مواد کویل خام را برای حذف نقص مواد بررسی کردیم. چندین بخش از کویل برای بازرسی صافی نمونه‌برداری شد و هیچ موج لبه ذاتی یا ناهنجاری تنش داخلی مواد خام یافت نشد، که اثبات کرد شکل نامطلوب ورق در فرآیند انتقال تغذیه‌کننده سه کاره ایجاد شده است و نه از کویل اصلی.

مرحله دوم بررسی قطعات مکانیکی قرقره بازکننده بود. متوجه شدیم که لنت ترمز اصطکاکی قرقره مواد دارای سایش و نازک شدن آشکار است. هنگامی که قرقره می‌چرخد و مواد را آزاد می‌کند، گشتاور ترمز نمی‌تواند به طور پایدار حفظ شود. هنگامی که تغذیه‌کننده ورق را به جلو می‌کشد، قرقره گاهی اوقات مواد را خیلی سریع آزاد می‌کند و باعث انباشت مواد و شل شدن کشش می‌شود؛ هنگامی که ترمز ناگهان درگیر می‌شود، کشش فوراً افزایش می‌یابد و ورق را محکم می‌کشد و به راحتی باعث تغییر شکل کششی و شکستگی می‌شود. در عین حال، بلبرینگ غلتک پشتیبان قرقره بازکننده دچار گیر جزئی است و مقاومت چرخش در حین کار به طور تصادفی نوسان می‌کند و بی‌ثباتی نیروی کشش ورق را بیشتر تشدید می‌کند.

مرحله سوم بازرسی بخش صاف‌کننده و مکانیزم تشخیص کشش بود. سنسور کشش نصب شده در خروجی صاف‌کننده به دلیل تجمع طولانی مدت گرد و غبار روغن غلیظ، سطح حسگر آلوده شده بود و سیگنال بازخوردی تأخیر داشت و تحریف شده بود. مقدار کشش واقعی ورق نمی‌توانست به طور دقیق به سیستم کنترل PLC منتقل شود. سیستم کنترل نمی‌توانست تنظیم واقعی گشتاور ترمز را بر اساس کشش واقعی مواد انجام دهد و یک شکست حلقه بسته کنترلی ایجاد می‌کرد. علاوه بر این، شکاف بین غلتک‌های صاف‌کننده بالا و پایین در سمت چپ و راست ناهموار بود، که باعث می‌شد ورق در فرآیند صاف‌کننده نیروی فشاری نامتقارن را تحمل کند و در نهایت باعث نقص موج لبه می‌شد.

مرحله چهارم تأیید پارامترهای کنترل در HMI بود. پارامترهای آستانه کشش اصلی که توسط مشتری تنظیم شده بود، با توجه به تضعیف عملکرد لنت ترمز تنظیم نشده بود. مقادیر حد بالا و پایین کشش خیلی نزدیک بودند و بهره پاسخ تنظیم ترمز غیرمنطقی بود. هنگامی که کشش نوسان می‌کرد، سیستم نمی‌توانست به اندازه کافی سریع پاسخ دهد، که ارتعاش کشش مواد را در عملیات با سرعت بالا تقویت می‌کرد.

پس از موقعیت‌یابی اولیه نقص، تست استاتیک انجام شد. در حالت بدون بار، به سیستم دستور داده شد تا انتقال مواد را با سرعت ثابت اجرا کند و داده‌های کشش جمع‌آوری شده توسط سنسور به طور مداوم بالا و پایین می‌پرید، با دامنه نوسان از 8 نیوتن تا 42 نیوتن، در حالی که نوسان کشش پایدار استاندارد باید در محدوده 12 نیوتن تا 20 نیوتن برای این مشخصات ورق فولاد ضد زنگ کنترل شود. این نتیجه تست تأیید کرد که نقص یک نقص ترکیبی شامل سایش مکانیکی، آلودگی سنسور و پارامترهای کنترل غیرمنطقی بود، نه آسیب یک جزء واحد.

1.3 تعمیر و تأیید

کار تعمیر به چهار مرحله اصلی تقسیم شد تا مشکلات را یکی یکی حل کرده و سپس کمیسیونینگ ترکیبی انجام شود.

اول، مجموعه ترمز قرقره بازکننده را جدا کرده، لنت‌های ترمز اصطکاکی فرسوده را تعویض کرده، دیسک اصطکاک ترمز را تمیز کرده، بلبرینگ پشتیبان قرقره گیر کرده را بررسی و تعویض کرده، و شکاف مجموعه ترمز را تنظیم کرده، به طوری که خروجی گشتاور ترمز قرقره بدون گیر ناگهانی یا لغزش، صاف و پیوسته باشد.

دوم، سنسور تشخیص کشش را جدا کرده و تمیز کرده، لجن روغن و پودر فلز را از سطح حسگر پاک کرده، نقطه صفر سنسور را کالیبره کرده، خطی بودن خروجی سیگنال را تست کرده، اطمینان حاصل کرده که سیگنال بازخورد کشش می‌تواند به طور دقیق و در زمان واقعی به PLC منتقل شود. سپس موازی بودن غلتک‌های صاف‌کننده بالا و پایین را مجدداً تنظیم کرده، شکاف غلتک‌های چپ و راست را بر اساس ضخامت و ویژگی‌های مواد ورق فولاد ضد زنگ به دقت تنظیم کرده، نیروی فشاری نامتقارن در بخش صاف‌کننده را حذف کرده.

سوم، پارامترهای کنترل حلقه بسته کشش را در HMI دوباره بهینه کرده. آستانه حد بالا و پایین کشش مواد را مجدداً تنظیم کرده، بهره تناسبی-انتگرالی پاسخ گشتاور ترمز را تنظیم کرده، سرعت پاسخ دینامیکی سیستم را بهینه کرده، از نیروی ترمز بیش از حد یا ناکافی در حین تغذیه با سرعت بالا جلوگیری کرده، به طوری که کشش در حین کار به طور خودکار در محدوده هدف تثبیت شود. در عین حال، عملکرد هشدار غیرعادی کشش را راه‌اندازی کرده، به محض اینکه کشش از محدوده ایمن از پیش تعیین شده فراتر رفت، HMI یک اعلان هشدار را از قبل نمایش داده و سرعت تغذیه را به طور خودکار کاهش می‌دهد تا از شکستگی مواد جلوگیری شود.

چهارم، غلتک‌های هدایت مواد و آستین‌های لاستیکی ضد خراش را در طول مسیر مواد تمیز کرده، خرده‌های فلزی چسبیده به سطح غلتک را پاک کرده، تا از خراش ثانویه روی سطح ورق در حین انتقال جلوگیری شود.

پس از اتمام کار تعمیر، تأیید اجرای مداوم انجام شد. تجهیزات با حداکثر سرعت نامی 80 ضربه در دقیقه به مدت 150 دقیقه به طور مداوم کار کرد و 12000 ضربه را به طور پایدار تکمیل کرد. نوسان کشش ورق به طور پایدار در محدوده استاندارد کنترل شد. هیچ موج لبه، موج‌دار شدن یا خراش روی سطح ورق وجود نداشت و در طول کل دوره آزمایش هیچ شکستی رخ نداد. تشخیص ابعادی قطعات پوسته باتری پرس ضربه‌ای نشان داد که تمام قطعات الزامات نقشه را برآورده می‌کنند و نرخ رد شدن به سطح تولید عادی بازگشت. خط تولید پرس ضربه‌ای مشتری در همان روز پس از سرویس، ظرفیت کامل خود را با موفقیت بازیابی کرد. این مورد تعمیر نشان می‌دهد که نقص خارج از کنترل کشش تغذیه‌کننده سه کاره شامل هماهنگی ماشین‌آلات، تشخیص سنسور و سیستم کنترل PLC است. تنها با بازرسی جامع و تعمیر ترکیبی می‌توان خطرات پنهان را به طور کامل از بین برد و نه صرفاً با تنظیم یک پارامتر واحد.

1.4 جدول داده‌های مطبوعاتی

1.5 پرسش و پاسخ اختصاصی مطبوعاتی