Efikasnost povećana za 129,67%! Brzo riješite probleme održavanja duboke prese

Kompanija u kojoj radim ima dvije mašine za gravuru od 10-boja: jedna je italijanska Cerutti R960-3 10-presa za duboku štampu u boji, a druga je Zhongshan Songde SAY10820 10-presa za duboku štampu u boji (kao što je prikazano na slici 1). Uglavnom se koriste za proizvodnju paklica cigareta Seven Wolves. Obe mašine imaju visoku efektivnu brzinu rada, ali kada trake za ekspanziju vazduha u osovini za odmotavanje počnu da cure, papir će se pomerati sa jedne na drugu stranu, uzrokujući neusklađenost tokom štampanja i rezultirajući velikom količinom otpada. Štaviše, održavanje ekspanzione osovine za vazduh je dugotrajno-i radno intenzivno.

Slika 1: Mehanizam za odmotavanje Zhongshan Songde SAY10820 prese za gravure (lijevo) i mehanizam za odmotavanje Italy Cerutti R960-3 (desno).

Autor je proveo-dubinsku studiju o problemima održavanja zračne{1}}ekspanzije. Rezultati su pokazali da je prilikom ugradnje i uklanjanja zračne ekspanzione osovine-u mehanizmu za odmotavanje gravurske prese, zbog nedostatka specijalizovanih alata i velike težine osovine, potrebno više osoblja za održavanje za koordinaciju korištenjem osnovne ploče i hidrauličnog viljuškara za podupiranje i izvlačenje osovine. Štaviše, tokom ugradnje, budući da je prirubnici potrebno precizno poravnanje prije nego što se može umetnuti, osoblje za održavanje često provodi dosta vremena kontrolirajući položaj osovine, trošeći ogromnu količinu radne snage i resursa, što je u suprotnosti s ciljem kompanije da poboljša efektivnu brzinu rada opreme. Kako bi riješili ovaj problem, naša kompanija je odlučila razviti uređaj koji može brzo instalirati i ukloniti zračnu{6}}ekspanzionu osovinu.

Trenutni status održavanja

Kako bi bolje razumjeli trenutnu situaciju održavanja zračne{0}}ekspanzije, tehničari su ispitali prosječno vrijeme održavanja od oktobra do decembra 2020. i otkrili da je prosječno vrijeme održavanja čak 95,14 minuta. Kako bi izbjegli utjecaj na proizvodnju, operateri strojeva moraju usporiti stroj kako bi osoblju za održavanje dali više vremena, a ponekad čak i nakon što je cijela rolna odštampana, osovina još uvijek nije popravljena, što prisiljava prešu za duboku gravuru da se zaustavi. Ovo ne samo da utiče na efikasnost proizvodnje već i stvara mnogo otpada (pod pretpostavkom da je vrijeme održavanja ekspanzione osovine za zrak-T1, vrijeme za osoblje za odmotavanje da završi pripremu spajanja A i B osovine je T2, a minimalno vrijeme za mašinu da odštampa rolnu pri najnižoj brzini je T3: ako T{9}} T2 treba da mašina T2 < T'} T2 > T3, mašina se mora zaustaviti).

Izazovi u održavanju zračnog{0}}ekspanzionog vratila

Vazdušna{0}}ekspanziona osovina je dio mehanizma za odmotavanje koji drži fiksne rolne papira. Ubrizgavanjem komprimiranog zraka, proširive gumene trake na osovini se naduvaju, gurajući prema gore čelične ekspanzione trake kako bi osigurale rolnu papira. Ovo omogućava da se rolna rotira sinhrono sa osovinom, omogućavajući mehanizmu za odmotavanje da aktivno hrani rolnu. Tehničari su izvršili istraživanje i analizu održavanja{4}}održavanja ekspanzijskog okna i zacrtali proces u dijagramu toka (Slika 2). Kroz-dubinsku istragu i analizu procesa održavanja, identifikovana su dva glavna izazova.

Slika 2 Dijagram toka održavanja pneumatskog vratila

01/ Poteškoće pri instaliranju prirubnice pneumatske osovine

Prilikom ugradnje prirubnice pneumatske osovine (slika 3), prirubnica se može precizno montirati na osovinu samo ako su klinovi za pozicioniranje poravnati s otvorima za klinove na osovini. Budući da je prirubnica teška 25 kg, potrebna su dva instalatera koji rade zajedno kako bi čvrsto držali prirubnicu dok poravnavaju igle sa rupama. Budući da se obje ruke instalatera uglavnom koriste za podupiranje prirubnice, ne mogu brzo i precizno postaviti klinove. Kako se vrijeme držanja prirubnice povećava, instalateri se umaraju, što otežava poravnavanje pozicionih klinova sa rupama.

Slika 3 Dijagram strukture prirubnice

02 / Poteškoće pri ugradnji ekspanzione osovine

Instalacija ekspanzione osovine (slika 4) zahtijeva da se osiguraju dvije stvari u isto vrijeme: prvo, kružna izbočina na osnovnoj prirubnici precizno se uklapa u kružno udubljenje na prirubnici ekspanzione osovine radi pravilnog pozicioniranja; drugo, navojne rupe na osnovnoj prirubnici su precizno poravnate sa rupama s navojem na prirubnici ekspanzione osovine. Tek kada su ispunjena oba uslova, može se završiti ugradnja ekspanzione osovine. Međutim, ranije se kompanija oslanjala na hidraulički automobil i funkciju podizanja mehanizma za odmotavanje kako bi se postiglo poravnanje prirubnice i udubljenja za ekspanzionu osovinu, dok je precizno poravnanje navojnih rupa u potpunosti rađeno ručno rotacijom ekspanzione osovine. Ova metoda ima nisku tačnost pozicioniranja i često zahtijeva višestruke pokušaje da se postigne precizno poravnanje ekspanzione osovine.

Slika 4 Ugradnja ekspanzione osovine

Zahtjevi i ideje za dizajn instalacije

01/ Projektni zahtjevi

Kako bi se poboljšala efikasnost održavanja ekspanzione osovine i smanjio opterećenje i poteškoće osoblja za održavanje, predlažu se sljedeći zahtjevi:

(1) Može efikasno smanjiti vrijeme održavanja osovine za ekspanziju zraka mehanizma za odmotavanje.

(2) Uređaj je mobilan, sposoban za precizno podizanje i spuštanje i može fleksibilno rotirati osovinu za ekspanziju zraka.

(3) Opremljen namenskom stezaljkom za prirubnice, koja može da primi različite veličine prirubnica.

(4) Bez ometanja opreme i negativnog uticaja na opremu.

02 / Koncept dizajna

Dizajnirajte i izradite odvojivi uređaj za ugradnju i demontažu ekspanzione osovine za plin, koji se sastoji od tri glavne komponente: mobilne platforme za održavanje, kolica za ugradnju i uklanjanje prirubničke stege i uređaja za brzo pozicioniranje.

Pozicioniranje i podupiranje se izvode preko potpornih kotača, a osovina za ekspanziju zraka može se rotirati na potpornom točku, što olakšava zamjenu ekspanzionih traka pod različitim uglovima. Prilikom ugradnje osovine za ekspanziju zraka, rupe s navojem mogu se brzo pozicionirati rotacijom osovine na fiksnim mjestima, a precizno podizanje se može postići promjenom razmaka četiri potporna točka. Konkretna implementacija je sljedeća:

a. Dizajnirana su ukupno 4 potporna kotača, podijeljena u 2 grupe, koji se koriste za podupiranje plinske ekspanzijske osovine, omogućavajući joj da se rotira duž osne linije, što ga čini pogodnim za uklanjanje bilo koje trake za ekspanziju plina i brzo pozicioniranje rupa s navojem rotiranjem osovine u fiksnim točkama prilikom ugradnje osovine za ekspanziju zraka;

b. Korištenjem trapeznih vodećih vijaka, konusnih zupčanika i parova linearnih vodilica, dva seta potpornih kotača mogu se kretati simetrično duž Y- ose, omogućavajući fino podešavanje osovine za ekspanziju zraka gore i dolje (iako mehanizam za odmotavanje ne može samostalno podesiti ekspanziju zraka, a osovina je teško kontrolisati gore i dolje fino-podešen);

c. Koristeći zupčanike i parove linearnih vodilica da bi se postiglo kretanje po X- osi skupa potpornih kotača, ova funkcija uglavnom izbjegava izbočenu strukturu na osovini za ekspanziju plina;

d. Instalirajte dva usmjerena kotača i dva univerzalna kotača na dnu platforme za održavanje i koristite softver Solidworks da nacrtate dijagrame montaže mobilne platforme za održavanje na osnovu gore navedenih specifičnih ideja.

(2) Prirubnička obujmica za ugradnju i demontažu kolica

Upotreba steznog uređaja za stezanje prirubnice osigurava da njena visina ostaje nepromijenjena. Prilikom instaliranja prirubnice, uređaj za brzo-pozicioniranje osigurava da se položaj prirubnice poklapa sa onim tokom rastavljanja, što instalaciju čini vrlo praktičnom. Konkretna implementacija je sljedeća:

a. Modeliranjem stezne strukture steznih stega, te primjenom principa određivanja kružnice u tri tačke, izrađena su tri stezna mehanizma za postizanje funkcije stezanja prirubnice;

b. Korištenje mehanizma za pričvršćivanje s navojem i klizača za pomicanje stege prirubničke ploče u smjeru ose Y-, podešavanjem udaljenosti duž ose Y- kako bi se prilagodile prirubničke ploče različitih promjera;

c. Korištenjem trapeznih vodećih vijaka, konusnih zupčanika i parova linearnih vodilica kako bi se omogućilo kretanje po Z- osi učvršćenja prirubničke ploče, može smjestiti prirubničke ploče različitih promjera i podesiti vertikalnu visinu ploče prirubnice;

d. Korištenje trapeznog zavrtnja i para linearnih vodilica kako bi se omogućilo kretanje po X- osi učvršćenja prirubničke ploče, čime se postiglo razdvajanje između ploče prirubnice i osovine za ekspanziju plina;

e. Dva usmjerena točka i dva univerzalna kotača su instalirani na dnu učvršćenja prirubničke stege, a na osnovu gore navedenih specifičnih ideja, koristite softver SolidWorks da nacrtate dijagram montaže kolica za montažu prirubničke stege za montažu.

(3) Uređaj za brzo pozicioniranje

Koristeći par konusnih cilindričnih glava i kružnih žljebova, postiže se brzo pozicioniranje mobilne platforme za održavanje i ugradnju prirubničkih stezaljki i kolica za demontažu. Prednji kraj osovine ovog uređaja je dizajniran kao konus koji služi kao mehanizam za vođenje. Korišćenje gravitacionih blokova za istovremeno pozicioniranje oba vozila dovršava gravitaciono samo-zaključavanje, sprečavajući demontažu platforme za održavanje i prirubnicu i demontažu kolica tokom ugradnje i uklanjanja prirubničke ploče. Na osnovu gore navedenih specifičnih ideja, softver SolidWorks je korišten za crtanje dijagrama sklopa uređaja za brzo pozicioniranje (kao što je prikazano na slici 5).

Slika 5: SolidWorks sklop uređaja za brzo pozicioniranje

Provjera učinka održavanja

Kako bi provjerili učinak održavanja uređaja za ugradnju i uklanjanje ekspanzionog vratila za duboku presu (slika 6), tehničari su anketirali i prikupili podatke o prosječnom vremenu popravke ekspanzijskih vratila pomoću uređaja. Otkrili su da je prosječno vrijeme za popravku ekspanzione osovine mehanizma za odmotavanje smanjeno sa 91,66 minuta na 39,91 minut. Proračuni pokazuju da je korištenje uređaja za popravku ekspanzione osovine poboljšalo efikasnost za 129,67%.

Slika 6 Simulacijski dijagram uređaja za instalaciju i demontažu zračne-ekspandirajuće osovine

Razvoj uređaja za instalaciju i uklanjanje osovine za ekspanziju zraka{0}}dubine prese smanjuje vrijeme zastoja uzrokovano održavanjem, smanjuje radni intenzitet operatera, eliminiše potrebu za opsežnim pripremama za ponovno pokretanje mašine i značajno poboljšava efektivnu brzinu rada prese i kvalitet izlaza. Također smanjuje opterećenje osoblja za održavanje i povećava efikasnost popravki okna koji širi zrak. Osim toga, osoblje za održavanje može koristiti ovaj uređaj za rukovanje i popravku drugih komponenti za gravur presu kao što su valjci za štampanje, rashladni valjci i vučni valjci, čineći mašinu svestranijom.