Karbivormimismasinad on pakenditööstuse võtmeseadmed, nende töö stabiilsus mõjutab otseselt tootmise efektiivsust ja toote kvaliteeti. Kuid tegelikus tootmisprotsessis esineb sageli paberiummistusi, mille tagajärjeks on seadmete seisakud, tooraine raiskamine, tellimuste hilinemine jne. Selles artiklis analüüsitakse kartongivormimismasinas paberi kinnikiilumise põhjuseid ja pakutakse välja sihipäraseid lahendusi, et pakkuda tööstuse praktikutele viiteid.
I. Paberi ummistumise põhjused
1. Materjaliga seotud tegurid
(1) Ebaühtlane niiskusesisaldus on ebaühtlane.
Paberi niiskusesisaldus on vormimise kvaliteeti mõjutav võtmetegur. Kui paberit hoitakse väga niiskes keskkonnas, imavad selle kiud niiskust ja paisuvad, mis viib "kõverdumiseni" või "tiheda servani". Kuivad tingimused võivad vastupidi põhjustada paberi kokkutõmbumist ja hapraks muutumist. Selline ebaühtlane niiskusesisaldus võib põhjustada paberi kõverdumist või deformeerumist transportimise ajal, mis põhjustab paberi kinnijäämist vormidesse või konveieriradadesse. Näiteks üks pakendifirma kasutas kolm päeva järjest niisket lainepappi. Probleem lahendati märja paberi väljavahetamisega ja niiskuse eemaldamise seadmete lisamisega lattu.
(2) Paberikiu suund ja vormimise suund.
Paberikiud on suunatud. Kui karbi avanemissuund on paralleelne kiudude suunaga, kipub moodustunud ava kumeruma. Selle põhjuseks on asjaolu, et kiud deformeeruvad, kui nad imavad printimise ajal niiskust ja surevad -lõikamisel, mistõttu karp paisub kinnitamisel väljapoole. Trükifirmal tekkis veinikarpide tootmisel see probleem. Paigutuse suuna reguleerimisega ulatub kiu suuna ja vormimissuuna vaheline nurk 45 kraadini ning perforatsiooni mõhna probleem on lahendatud.
(3) Paberi paksuse ja varustuse ebapiisav sobivus.
Erinevatel seadmetel ja paberi paksusel on erinevad erinõuded. Liiga õhukese paberi kasutamine (näiteks papp kaaluga alla 200 g/m2) ei ole jäikus ja võib transpordi ajal muljuda või kõverduda. Seevastu liiga paks paber (näiteks hallid paneelid kaaluga üle 400 g/m2) võib liigse hõõrdumise tõttu põhjustada transpordiprobleeme. Üks ettevõte tootis kunagi kinkekarpe g/m2 kinkekarpidest eripaberist. Paberi hõõrdeteguri koefitsient ja seadmed ei ühti, sageli paberi kinnikiilumise nähtus. Probleem lahendati 300 g/m2 paberile üleminekuga ja konveieritrumli surve reguleerimisega.
2. Seadmega seotud tegurid
(1) Konveierisüsteemi rikked
konveierisüsteem on tavaline koht, kus paber on blokeeritud. Probleemide hulka kuuluvad:
- Kulunud etteanderullid: etteanderullide kummipind kulub aja jooksul, vähendades seega hõõrdumist ja takistades üksiku lehe tõhusat eraldumist. Üks ettevõte on vähendanud paberi ummistumist 15 protsendilt 3 protsendile, vahetades regulaarselt iga kuue kuu tagant etteanderulle.
- Lahtised või valesti joondatud rihmad: lahtised konveierilindid võivad põhjustada paberi libisemist või paigast nihkumist ning nihkunud paber võib kergesti vormi serva külge kinni jääda. Ühte seadet täiendati rihma pingutusseadme ja fotoelektriliste anduritega, et jälgida rihma asendit reaalajas, vähendades tõhusalt selliseid rikkeid.
- Vale juhtsiinide vahe: Liiga kitsas juhtsiinide vahe võib paberit kokku suruda ja liiga suur vahe võib põhjustada nihkumist. Üks ettevõte kohandas juhtsiinide vahekauguse paberi laiuseks + 2mm, lisades reguleeritavad juhtsiinid ja vähendades paberiummistuse määra 40%.
(2) Vormivormi konstruktsiooni vead.
Halb vormikujundus on paberi kinnikiilumise sügav põhjus, näiteks:
- Madalad kortsujooned: mitte piisavalt sügavad voltimisjooned takistavad kiudude täielikku eraldumist, põhjustades vormimise ajal rebendeid või ummistusi. Üks ettevõte suurendas voltimisjoone sügavust 0,3 mm-lt 0,5 mm-le ja kasutas laserstantsi-lõikamist, et parandada täpsust ja kõrvaldada kinkekarpide küljel esinev ummistus.
- Vale painutusnurk: liiga väikese paindenurga korral tekib paberi painderaadius, mille tulemuseks on paber kleepunud vormi nurkadesse. Uuendus ühele seadmele tõstis paindenurka 60 kraadilt 90 kraadini ja lisas ringikujulise ülemineku, mis vähendas paberi kinnikiilumise määra 60%.
- Vormi pind kare: vormi pinnal olevad kriimustused või purud võivad paberit kriimustada, põhjustades kiudude purunemise või kinnijäämise. Üks ettevõte on vähendanud paberi ummistumist ja raiskamist, poleerides korrapäraselt vormide pinda ja katnud need liimiga.
(3) Anduri ja juhtimissüsteemi rikked
Andurid on "silmad", milles seadmed töötavad, ja anduri tõrked võivad põhjustada halba otsustusvõimet või kontrolli kaotamist:
- Saastunud fotoandurid: anduri pinda kattev tolm või tindipulber võib põhjustada paberi asukoha valesti lugemist. Üks ettevõte on vähendanud andurite tõrgete arvu kolmelt ühele kuus, lisanud andurite puhastusseadmed, nagu suruõhuf{1}}kuivatid, ja rakendanud regulaarseid käsitsi pühkimisprotseduure.
- Valed juhtimissüsteemi parameetrid: valed seadistusparameetrid, nagu konveieri kiirus ja rõhk, võivad põhjustada paberi ja seadmete vahelise asünkroonse liikumise. Ettevõte on loonud parameetrite andmebaasi, mis kutsub automaatselt esile optimaalsed parameetrid vastavalt paberi tüübile, vähendades paberi kinnijäämise määra 50%.
3. Kasutus- ja hooldustegurid
(1) Ebaõige kasutamine
Ebapiisavad operaatorioskused on tavalised paberiummistuse põhjused:
- Valesti paigutatud paber: näiteks valesti joondatud, liigne virnastamine või erinevas suuruses juhtsiinidega paber. Üks ettevõte vähendas paberi segamist 30%, õpetades operaatoreid kasutama "kolme-astmelist joondamist" – sihtides esmalt sabale, seejärel küljele ja seejärel vajutades paberit alla.
- Jäätmete õigeaegne eemaldamine: paberivirnad ja kleeplindi praht võivad konveieriliinid blokeerida. Üks ettevõte on vähendanud paberi ummistumist ja seadmete talitlushäireid, rakendades süsteemi "5S Management" (sorteerimine, korrastamine, poleerimine, standardimine, hooldus), mis nõuab operaatoritelt jäätmete eemaldamist pärast iga vahetust.
(2) Ebapiisav hooldus
Pikaajaline{0}}kasutamine võib põhjustada seadme komponentide kulumist või tolmu kogunemist, mille tulemuseks on jõudluse halvenemine.
- Ebapiisav määrimine: Konveierirullide, kettide ja muude komponentide määrimise puudumine võib suurendada hõõrdumist, põhjustades paberi libisemist või ummistumist. Üks ettevõte pikendas seadmete eluiga ja vähendas paberiummistumist, töötades välja määrimisgraafiku (nt iga kahe nädala tagant määrides) ja kasutades automaatset määrimissüsteemi.
- Vananevad elektrikomponendid: releede ja kontaktorite oksüdeerunud kontaktid katkestavad juhtsignaalid. Üks ettevõte on vähendanud elektriliste rikete määra viielt korralt kuus ühele korrale, kontrollides regulaarselt elektrikomponentide takistust ja vahetades välja vananevaid osi.
Paberi ummistuse lahendused
1. Optimeerige materjali valikut ja ladustamist
- Paberi niiskusesisalduse kontroll: jälgige niiskusmõõturi abil lao niiskust ja hoidke seda vahemikus 45–65%. Vajadusel kasutage märja paberi kuivatamiseks infrapunakuivatit.
- Reguleerige kiudude suunda: joondage paberikiu suund karbi avanemissuunaga, et vähendada punnitust.
- Match Paper Thickness: Paber on valitud vastavalt seadme spetsifikatsioonidele, pehme paber (200–250 g/m2) ja paks paber raskete pakendite jaoks (300–400 g/m2).
2. Täiustatud seadmete projekteerimine ja hooldus
konveieri süsteem:
- Asendage söötmisrullikud suure hõõrdumisega silikoonkummist rulliga ja lisage paberi haarduvuse parandamiseks pinnatekstuure.
- Paigaldage reguleeritav rihmapingutusseade ja fotoelektrilised andurid, et jälgida rihma asendit reaalajas.
- Juhtrööpad vahekaugusega ± 0,1 mm valmistati laserstantsimise{1}}meetodil.
Vormi disaini optimeerimine:
- Süvendage voltimisjooni 0,5–0,8 mm-ni ja lisage pingekontsentratsiooni vähendamiseks ringikujuline üleminek.
- Suurendage vormi pinna kõvadust (nt kroomimine) ja kandke peale liimkate (nt teflon).
- Kujundage vormi kiire vahetamise struktuur, vähendage vormi vahetamise aega vähem kui 10 minutini.
Anduri- ja juhtimissüsteemide tugevdamine:
- Kasutage isepuhastumiseks IP67-vee- ja tolmukindlaid andureid.
- Selles artiklis tutvustatakse PLC-juhtimissüsteemi parameetrite automaatseks reguleerimiseks ja tõrkehäireks.
- Luua prognoosi- ja tervisehalduse (PHM) süsteem, et ennustada andmete analüüsi abil paberiummistuse riske.
3. Standardiseerige toimingud ja koolitus
Standardiseeritud tööprotseduuride väljatöötamine:
- Paberi paigutamise, parameetrite seadistamise ja seadme käivitamise etapid on selgelt määratletud ja illustreeritud.
- Operaatorid peavad iga vahetuse lõpus täitma seadmete käitamise registreerimisvormi, et fikseerida ummistuste asukoht ja sagedus.
Oskuste koolitus:
- Korraldage perioodiliselt simuleeritud paberiummistusõppusi, et parandada operaatorite hädaolukordade haldamise võimet.
- Kutsuge seadmete tootjaid pakkuma tehnilist koolitust vormi reguleerimise ja andurite kalibreerimise alal.
Rakendage toimivuse hindamist:
- paberiummistuse määra operaatorite KPI-desse ja siduda need boonustega, et ergutada ennetavat rikete ennetamist.
- Looge väljapaistvate tiimide tunnustamiseks auhind "Paberi ummistumise{0}}vaba meeskond".
4. Tutvustage nutikaid seiretehnoloogiaid
Installige nägemise kontrollisüsteemid:
- Kiiruskaamerad on paigaldatud konveierilindi kanalite kohale, et jälgida reaalajas paberi asendit ja kuju.
- Pilditöötlusalgoritmi kasutatakse ebanormaalsete tingimuste, nagu paberi kõverdumine või nihkumine, tuvastamiseks ja seadme parameetrite automaatseks reguleerimiseks.
IoT moodulite juurutamine:
- Seadme põhikomponentidele on paigaldatud andurid, mis koguvad andmeid vibratsiooni, temperatuuri ja voolu kohta.
- Andmeid analüüsitakse pilveplatvormi kaudu, et ennustada paberiummistumise riske ja teha hooldussoovitusi.
Rakendage digitaalset kaksiktehnoloogiat:
- Looge seadmest virtuaalne mudel, et simuleerida toiminguid erinevate paberitüüpide ja parameetritega.
- Protsessi parameetrite simuleerimise ja optimeerimisega vähendatakse tegelikus tootmises tehtavate paberiummistustestide arvu.
III. Juhtumiuuring: praktilised lahendused paberiummistuse lahendamiseks teatud ettevõttes
Suur pakendiettevõte on tingitud kartongi moodustava paberi kinnikiilumisest, üle 2 miljoni jüaani suurusest aastakahjust ja 8%. Süstemaatilise analüüsi abil on peamised põhjused järgmised:
- Materjaliprobleemid: kasutatakse niisket taaskasutatud pappi, mille niiskusesisaldus on 18% (standardne 12% või vähem).
- Seadmete vananemine: tugevalt kulunud etteanderullid vähendavad hõõrdumist 40% võrra; madalad voltimisjooned matriitsis (0,2 mm).
- Vale käsitsemine: operaator ei joondanud juhtsiini ega koristanud paberijääke õigel ajal.
Nende probleemide lahendamiseks on ettevõte võtnud järgmised meetmed:
- Materjali täiustamine: üleminek kuivale originaalpapile, mille niiskussisaldus on 10% – 12%; ladudele lisatud niiskuse eemaldamise seadmed.
- Varustuse uuendamine: vahetatud silikoonist etteanderullid, mille hõõrdumine on 60% suurem; süvendada voltimisjooni 0,6 mm-ni ja lisada ringikujuline üleminek.
- Käitamise standardimine: välja töötatud standardsed protseduurid, mis nõuavad, et operaatorid koristaksid pärast iga vahetust jäätmed ja paigaldaksid juhtrööpa joondamise abivahendid.
Arukas jälgimine: visuaalse tuvastussüsteemi juurutamine paberi asukoha jälgimiseks reaalajas, paberi ummistumise riski prognoosimine 95%.
Pärast kolmekuulist rakendamist on paberi ummistuse määr vähenenud 1,5% -ni, säästes aastas rohkem kui 1,5 miljonit dollarit ja suurendades seadmete üldist tõhusust 25%.
IV. SISSEJUHATUS Järeldused ja väljavaated
Kastimasina paberi kinnikiilumise põhjused on keerulisemad, hõlmates materjale, seadmeid, toimimist ja muid tegureid. Materjalivaliku optimeerimise, seadmete disaini parandamise, töö standardimise ja intelligentse tehnoloogia kasutuselevõtuga saab paberi ummistuse määra oluliselt vähendada ning tootmise efektiivsust ja toote kvaliteeti parandada. Tulevikus arenevad tööstuse 4.0 ja intelligentse tootmise arenedes kartongivormimismasinad suure täpsuse, automatiseerimise ja intelligentsuse suunas, lahendades tõhusalt paberi kinnikiilumise probleeme. Tööstusettevõtted peaksid aktiivselt omaks võtma uusi tehnoloogiaid, et parandada konkurentsivõimet ja saavutada jätkusuutlik areng digitaalse ümberkujundamise kaudu.