浅谈分切机的自动化升级改造

分切机改造
如果您的分切机已经使用很多年了,机械性能和控制系统逐渐难以满足软包装行业材料多样化高标准的分切工艺需求,需要考虑是花费巨资购买新型分切设备,还是付出很小的投资对现有设备进行全面的自动化升级改造,使其可以重新适应生产要求。这就需要对分切设备老化程度,过往的运行状态缺陷,升级改造后的预期效果以及项目预算等因素进行综合评估再作出决策。

分切机自动化改造的优势

1)提高分切效率,保证分切品质和稳定性。尤其分切一些大批量,规格单一的材料,智能化自动化越高的分切机可以大幅提高生产效率以及更好的产品一致性,避免因为工人素质参差不齐带来导致成品材料的次品率高低不一。自动化分切机则依靠设定的参数精准控制放卷,牵引,分切,收卷各个工艺流程,保障分切品质。

2)降低工人劳动强度,节约人工成本。随着我国人口红利的消失,越来越多的年轻人不愿意进工厂,分切机制造商普遍面临劳动力成本上升的困境,通过分切设备的自动化升级降低对人工的依赖已经成为大势所趋。减少影响生产进度的因素如工人请假、旷工等,同时降低工伤事故的风险和人员管理的成本。

3)用最短的时间,最少的投资取得最快的效果。一台高性能的智能分切机需要斥资几十万甚至上百万,而电气升级改造的费用一般不到一半甚至更低,可以灵活的对于新分切机的一些不需要的功能直接舍弃并降低成本,同时缩短改造周期,快速高效的完成分切设备的自动化升级。

4)针对性和适应性更强。由于旧分切机对材料的分切和磨合上已经建立起稳定可靠的工艺流程,改造只是对实际生产中极待改进的问题进行针对性的改良,并利用新的技术成果提升设备的整体智能化水平。从这一点上来说,可能比购置新设备更快的适应并达到预期性能,为厂家带来更大的经济效益。由于对材料特性的理解不够,在某些情况下新购买的分切设备可能会存在设计缺陷,后续仍然需要进一步改造和调整。

分切机升级改造的具体步骤

1) 首先对改造项目进行可行性分析并确定方案。根据分切设备的实际使用状况,综合判断机械磨损,电气元件老化情况来决定是对现有系统进行升级还是更换全新的电气系统和机械部件,改造方案必须考虑满足未来很长一段时间的使用需求,软件设计上预留尽量多的参数选项,让操作人员可以通过灵活调整参数来适应不同材料的分切需求。对于元器件品牌、精度等选择,需要在性能、实用性、可靠性和经济性等各方面寻求平衡。方案尽量摒弃华而不实的功能,适应分切机使用厂商的发展状态,基于分切材料的多样性将分切机改造成定制化的专用设备。

2)分切机改造前的准备工作。完成机械零部件的测绘、设计、加工制作。新电气系统以及新旧转换接口的设计工作,包括操作面板,人机交互触摸屏的界面设计,需要综合考量参数测量,数模转换,性能匹配和维修便利。合理安排元部件的采购工作,落实到责任人,避免供应商因延期交货而耽误改造周期。外协加工的工件应当遵循图纸的公差逐件验收,杜绝安装过程中发生返工或报废,费时费力。装配前应制定电气系统的调试规范和检验标准,作为电气系统调试和验收的依据。

3) 对旧分切设备进行升级改造。首先要对客户现场保留的电气部分进行调试,确保其处于最佳的工作状态。然后按照图纸拆除需要更换的系统,注意新旧转换的接口和连接点出做好标记,不要有漏拆或者过拆的现象。严格按照线路原理图合理安排新操作系统的布线和安装,线径的粗细和规格符合工艺要求,箱体的固定位置应考虑线路的走向,并适当放宽余量。分切机调试前可以对电机,接近开关等部件预先进行空载实验,待动作达到要求再进行加载调试。调试人员应做好工艺记录,对出现的问题及时作出修正,直到分切设备正常运转并且控制功能和精度达到预期改造目标,并将改造效果通过量化的数据留存下来,为今后进一步的升级提供参考依据。

分切机电控系统升级案例

1)自动张力控制系统升级改造

早期的分切机结构简单,工艺和控制方式落后。卷绕控制中的张力依靠人工调节弹簧离合器或者电位器来控制执行单元,受到力矩线性变化以及机械误差的影响,精度很差。这种开环的张力控制使得分切设备各个工序张力波动很大,无法保证收放卷过程中的恒定张力,最终导致成品卷材的幅宽以及收卷直径参差不齐,规格难以达标。对于一些易拉伸的材料甚至会造成撕裂损坏,大大降低良品率和升高废品率。

解决方案是在原设备基础上增加张力控制器,张力传感器,以及磁粉离合器,组成一个闭环控制系统,实现高精度分切机张力控制。改造项目预估成本大约几万元,比起新购纵切机几十万元的高昂代价,即节约了资金投入又能满足生产需求。一般将一对张力传感器分别安装在检测辊两端,薄膜材料经过时通过检测辊传递压力到压敏传感器,通过变形量的大小测出实际张力值,再经过张力放大器转换为标准信号输出到PLC,由PLC将接收到的信号和设定值进行比对运算,生成控制信号给磁粉制动器执行张力的调节,使得系统张力始终等于预设值而达到恒定的状态。此方式不需要考虑相关补偿或者机械误差,控制精度非常高。

2)自动纠偏控制系统升级改造

分切机纠偏系统可以针对由于卷材不齐整导致在轮转过程中横向蛇形跑偏的现象进行及时修正,速度越快跑偏就越严重。早期的分切设备采用人工手动方式横向微调导辊来进行纠正,由于辊轴精度误差,机械震动或张力变化等不可控因素,费时费力且误差很大。尤其在一些薄膜高速分切场合,操作人员根本无暇反应,造成薄膜卷材收卷不齐甚至损坏,形成大量废品,无法满足自动化生产线的需求。

解决方案是原设备基础上增加自动纠偏控制系统,一般包括纠偏传感器,控制器和执行机构。通过传感器监测材料在分切机的侧向位置,当位置发生偏移时控制器通过分析运算将指令发送给驱动机构,从而调整纠偏框架横向移动到基准位置,形成自动闭环控制。检测手段包括红外线,超声波,激光,电感或CCD等装置,纠偏对象有对边,对标志线以及中间位置纠偏等,纠偏位置包括放卷纠偏,中间纠偏以及收卷纠偏。具体采用哪种方案需要结合跑偏原因以及材料特性来确定。

随着分切机智能化水平越来越高,自动化升级改造不仅可以降低材料浪费以及人工成本,减轻工人的操作负担,最重要的是给企业创造显著的经济效益。尽管如此,分切机自动化改造也存在一定的风险,改造失败不但会损失投入费用还会造成停工停产,力普机械在分条机升级改造领域拥有大量的操作案例,多年来积累了丰富的改造经验,助力分切机使用厂家实现自动化智能化的转型。

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