Účinnost zvýšena o 129,67 %! Rychle vyřešte problémy s údržbou hlubotiskového lisu

Společnost, pro kterou pracuji, má dva 10-barevné hlubotiskové stroje: jeden je italský Cerutti R960-3 10-barevný hlubotisk a druhý je barevný hlubotisk Zhongshan Songde SAY10820 10- (jak je znázorněno na obrázku 1). Používají se především k výrobě krabiček cigaret Seven Wolves. Oba stroje mají vysokou efektivní provozní rychlost, ale když začnou prosakovat vzduchové expanzní pásy v odvíjecí hřídeli, papír se bude posouvat ze strany na stranu, což způsobí nesouosost během tisku a má za následek velké množství odpadu. Údržba vzduchové expanzní šachty je navíc časově-náročná a pracná.

Obrázek 1: Odvíjecí mechanismus hlubotiskového lisu Zhongshan Songde SAY10820 (vlevo) a odvíjecího mechanismu Italy Cerutti R960-3 (vpravo).

Autor provedl-hloubkovou studii o problémech údržby vzduchové-expanzní šachty. Výsledky ukázaly, že během instalace a demontáže vzduchové-expanzní hřídele v odvíjecím mechanismu hlubotiskového lisu je kvůli nedostatku specializovaných nástrojů a vysoké hmotnosti hřídele zapotřebí více pracovníků údržby, aby koordinovali používání základní desky a hydraulického vysokozdvižného vozíku k podepření a vytažení hřídele. Navíc během instalace, protože příruba potřebuje přesné vyrovnání, než ji lze zasunout, pracovníci údržby často tráví spoustu času kontrolou polohy hřídele, což spotřebovává obrovské množství lidské síly a zdrojů, což je v rozporu s cílem společnosti zlepšit efektivní provozní rychlost zařízení. K vyřešení tohoto problému se naše společnost rozhodla vyvinout zařízení, které dokáže rychle nainstalovat a odstranit vzduchový-expanzní hřídel.

Aktuální stav údržby

Aby technici lépe porozuměli aktuální situaci údržby vzduchové-výměnné šachty, zjišťovali průměrnou dobu údržby od října do prosince 2020 a zjistili, že průměrná doba údržby byla až 95,14 minut. Aby nedošlo k ovlivnění výroby, musí obsluha stroje zpomalit stroj, aby poskytla personálu údržby více času, a někdy dokonce i po vytištění celé role není hřídel stále opravena, což nutí hlubotisk zastavit. To nejen ovlivňuje efektivitu výroby, ale také vytváří velké množství odpadu (za předpokladu, že doba údržby vzduchového-expanzního hřídele je T1, doba, kterou odvíjecí personál dokončí přípravu spoje hřídele A a B, je T2 a minimální doba, za kterou stroj vytiskne roli nejnižší rychlostí, je T3: pokud T1 + T2 < T3 není třeba T2 >1}, stroj se nezastaví, pokud se nezastaví; stroj se musí zastavit).

Výzvy v údržbě vzduchové{0}}hřídele

Vzduchový-expanzní hřídel je součástí odvíjecího mechanismu, který drží pevné role papíru. Vstřikováním stlačeného vzduchu se roztažitelné pryžové pásy na hřídeli nafouknou a vytlačí pásy expanzní oceli nahoru, aby zajistily roli papíru. To umožňuje, aby se role otáčela synchronně s hřídelí, což umožňuje odvíjecímu mechanismu aktivně podávat roli. Technici provedli průzkum a analýzu údržby vzduchové-expanzní šachty a zmapovali proces ve vývojovém diagramu (obrázek 2). Prostřednictvím-hloubkového zkoumání a analýzy procesu údržby byly identifikovány dva hlavní problémy.

Obrázek 2 Vývojový diagram údržby pneumatického hřídele

01/ Obtížnost instalace příruby pneumatického hřídele

Při instalaci pneumatické příruby hřídele (obrázek 3) lze přírubu přesně namontovat na hřídel pouze v případě, že jsou polohovací kolíky zarovnány s otvory pro kolíky na hřídeli. Vzhledem k tomu, že příruba váží 25 kg, vyžaduje, aby dva montéři spolupracovali, aby přírubu drželi stabilně a přitom vyrovnali kolíky s otvory. Protože obě ruce instalačních techniků se většinou používají k podpoře příruby, nemohou rychle a přesně umístit kolíky. Jak se čas strávený držením příruby prodlužuje, montéři se unaví, což ztěžuje vyrovnání polohovacích kolíků s otvory.

Obrázek 3 Schéma struktury příruby

02 / Obtížnost instalace expanzní hřídele

Instalace expanzní hřídele (obrázek 4) vyžaduje zajištění dvou věcí současně: za prvé, kruhový výstupek na základní přírubě přesně zapadá do kruhového vybrání na přírubě expanzní hřídele pro správné umístění; za druhé, závitové otvory na základní přírubě přesně lícují se závitovými otvory na přírubě expanzní hřídele. Teprve při splnění obou podmínek může být montáž expanzní šachty dokončena. Dříve se však společnost spoléhala na hydraulický vůz a zvedací funkci mechanismu odvíječe, aby dosáhla vyrovnání nálitku příruby a vybrání pro expanzní hřídel, zatímco přesné vyrovnání závitových otvorů bylo zcela provedeno ručně otáčením expanzní hřídele. Tato metoda má nízkou přesnost polohování a často vyžaduje více pokusů k dosažení přesného vyrovnání expanzního hřídele.

Obrázek 4 Montáž expanzní hřídele

Požadavky a nápady na návrh instalace

01/ Požadavky na design

Aby se zlepšila účinnost údržby expanzní hřídele a snížila se pracovní zátěž a potíže personálu údržby, jsou navrženy následující požadavky:

(1) Může účinně zkrátit dobu údržby vzduchového expanzního hřídele odvíjecího mechanismu.

(2) Zařízení je mobilní, schopné přesného zvedání a spouštění a může flexibilně otáčet vzduchovou expanzní hřídelí.

(3) Vybaveno speciální svorkou pro příruby, které lze použít pro různé velikosti přírub.

(4) Žádné rušení se zařízením a žádný negativní dopad na zařízení.

02 / Koncepce designu

Navrhněte a vyrobte odnímatelné zařízení pro instalaci a demontáž plynového expanzního hřídele, které se skládá ze tří hlavních součástí: mobilní plošiny pro údržbu, vozíku pro instalaci a demontáž přírubové svorky a zařízení pro rychlé polohování.

Polohování a podepření se provádí pomocí opěrných koleček a vzduchový expanzní hřídel lze otáčet na opěrném kole, což usnadňuje výměnu expanzních lišt v různých úhlech. Při instalaci vzduchové expanzní hřídele lze závitové otvory rychle umístit otáčením hřídele v pevných bodech a přesného zdvihu lze dosáhnout změnou rozteče čtyř opěrných kol. Konkrétní implementace je následující:

A. Jsou navržena celkem 4 nosná kolečka, rozdělená do 2 skupin, sloužící k podepření plynového expanzního hřídele, což umožňuje jeho otáčení podél osové linie, takže je při instalaci vzduchového expanzního hřídele vhodné odstranit jakýkoli expanzní pás plynu a rychle umístit závitové otvory otáčením hřídele v pevných bodech;

b. Pomocí lichoběžníkových vodicích šroubů, kuželových ozubených kol a párů lineárních vodicích kolejnic se mohou dvě sady podpěrných kol pohybovat symetricky podél osy Y-, což umožňuje jemné nastavení vzduchového expanzního hřídele nahoru a dolů (ačkoli odvíjecí mechanismus může nezávisle nastavovat vzduchový expanzní hřídel nahoru a dolů, je obtížné ovládat amplitudu nastavení a nelze ji přesně doladit-);

C. Pomocí ozubených hřebenů a párů lineárních vodicích kolejnic k dosažení pohybu v ose X- sady podpěrných kol se tato funkce především vyhýbá vyčnívající struktuře na expanzní hřídeli plynu;

d. Nainstalujte dvě směrová kola a dvě univerzální kola na spodní část plošiny pro údržbu a pomocí softwaru Solidworks nakreslete montážní schémata mobilní plošiny údržby na základě výše uvedených konkrétních nápadů.

(2) Přírubová svorka pro instalaci a demontáž vozíku

Použití upínacího zařízení k upnutí příruby zajistí, že její výška zůstane nezměněna. Při instalaci příruby zajišťuje rychlé-polohovací zařízení, aby poloha příruby odpovídala poloze při demontáži, takže instalace je velmi pohodlná. Konkrétní implementace je následující:

A. Modelováním upínací struktury stolních svěráků a využitím principu určování kružnice ve třech bodech jsou vyrobeny tři upínací mechanismy pro dosažení upínací funkce příruby;

b. Pomocí závitového upevňovacího mechanismu a jezdce posuňte svorku přírubové desky ve směru osy Y- a upravte vzdálenost podél osy Y- tak, aby se přizpůsobila přírubovým deskám různých průměrů;

C. Pomocí lichoběžníkových vodících šroubů, kuželových ozubených kol a párů lineárních vodicích kolejnic umožňujících pohyb v ose Z- uchycení přírubové desky lze umístit přírubové desky různých průměrů a nastavit svislou výšku přírubové desky;

d. Použití páru lichoběžníkového vodícího šroubu a lineární vodicí kolejnice k umožnění pohybu v ose X- přípravku přírubové desky, čímž se dosáhne oddělení přírubové desky a plynové expanzní hřídele;

E. Dvě směrová kolečka a dvě univerzální kolečka jsou nainstalována ve spodní části upínacího přípravku příruby a na základě výše uvedených konkrétních nápadů nakreslete pomocí softwaru SolidWorks montážní schéma montážního vozíku přírubové svorky pro instalaci.

(3) Zařízení pro rychlé polohování

Pomocí dvojice zkosených válcových hlav a kruhových drážek je dosaženo rychlého umístění mobilní plošiny pro údržbu a montážního a demontážního vozíku přírubové svorky. Přední konec hřídele tohoto zařízení je navržen jako kužel, který slouží jako vodicí mechanismus. Použití gravitačních bloků k umístění obou vozidel současně dokončí gravitační samo-uzamykání, což zabraňuje demontáži plošiny údržby a přírubového přípravku a demontáži vozíku během instalace a demontáže přírubové desky. Na základě výše uvedených konkrétních myšlenek byl použit software SolidWorks k nakreslení montážního diagramu zařízení pro rychlé polohování (jak je znázorněno na obrázku 5).

Obrázek 5: Sestava zařízení pro rychlé polohování SolidWorks

Ověření účinku údržby

Aby se ověřil účinek údržby zařízení pro instalaci a demontáž expanzního hřídele hlubotiskového lisu (obrázek 6), technici provedli průzkum a shromáždili údaje o průměrné době opravy expanzních hřídelů pomocí zařízení. Zjistili, že průměrná doba opravy expanzní hřídele odvíjecího mechanismu se snížila z 91,66 minuty na 39,91 minuty. Výpočty ukazují, že použití zařízení k opravě expanzní hřídele zlepšilo účinnost o 129,67 %.

Obrázek 6 Simulační schéma zařízení pro instalaci a demontáž vzduchové-expandy

Vývoj montážního a vyjímacího zařízení vzduchového -expanzního hřídele hlubotiskového lisu zkracuje prostoje způsobené údržbou, snižuje pracnost obsluhy, eliminuje potřebu rozsáhlých příprav pro restart stroje a výrazně zlepšuje efektivní provozní rychlost a kvalitu výstupu lisu. Snižuje také pracovní zátěž personálu údržby a zvyšuje efektivitu oprav vzduchové-šířky. Kromě toho mohou pracovníci údržby toto zařízení používat k manipulaci a opravám dalších součástí hlubotiskového lisu, jako jsou tiskové válce, chladicí válce a trakční válce, díky čemuž je stroj všestrannější.