Giải pháp có hệ thống cho các vấn đề sai lệch và kẹt cưa trong quá trình rạch cuộn giấy

Trong sản xuất giấy, đóng gói, in ấn…, hoạt động ổn định của máy rạch cuộn giấy ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sản xuất và chất lượng thành phẩm. Tuy nhiên, hiện tượng răng lệch, răng cưa trong quá trình vận hành thiết bị thường gây lãng phí nguyên vật liệu, khiến thiết bị ngừng hoạt động và thậm chí gây tai nạn về an toàn. Dựa trên các trường hợp thực tiễn trong ngành và các nguyên tắc kỹ thuật, bài viết này phân tích một cách có hệ thống nguyên nhân cốt lõi của những vấn đề này từ bốn khía cạnh: cấu trúc cơ khí, tính chất vật liệu, logic điều khiển và thông số kỹ thuật vận hành, đồng thời đưa ra các giải pháp tương ứng.

1. Hiệu chỉnh động của hệ thống con lăn
Con lăn là bộ phận cốt lõi của việc vận chuyển giấy, độ chính xác lắp đặt của nó ảnh hưởng trực tiếp đến độ thẳng của mặt cắt. Trường hợp của một nhà sản xuất màng pin năng lượng mới cho thấy rằng khi sai số cân bằng của con lăn rạch vượt quá 0,05 mm/m thì xác suất sai lệch vật liệu khi xẻ rãnh tốc độ cao-tăng gấp ba lần. Các giải pháp bao gồm:

• Kiểm tra mức độ thường xuyên: Kiểm tra cân bằng động của cuộn dẫn hướng và cuộn cắt được tiến hành hàng tháng bằng giao thoa kế laser hoặc máy cân bằng điện tử để đảm bảo sai số không vượt quá 0,02 mm/m.
• Bảo trì vòng bi: Kiểm tra khe hở vòng bi sau mỗi 500 giờ làm việc, thay thế vòng bi bị mòn và bôi mỡ bôi trơn ở nhiệt độ-cao (ví dụ: Molykote X-5-1) để giảm ma sát.
• Làm sạch bề mặt xi lanh: sử dụng vải không dệt-ngâm-cồn isopropyl hàng tuần để làm sạch bề mặt dầu trống và mảnh vụn giấy, nhằm tránh bám dính do lệch.

2.Điều chỉnh chính xác hệ thống dụng cụ cắt
Tình trạng của dụng cụ ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất cắt và sự phân bố ứng suất của giấy. Trong một trường hợp liên quan đến một doanh nghiệp đóng gói, độ lệch 2 độ trong góc của lưỡi dao đã làm tăng ứng suất ngang trên giấy lên 40%. Các biện pháp cụ thể bao gồm:

• Hiệu chỉnh lắp lưỡi: sử dụng thước đo góc để đảm bảo biên độ lỗi song song của lưỡi nhỏ hơn hoặc bằng 0,1 độ và sai số độ sâu răng của lưỡi nhỏ hơn 0,05 mm.
• Bù lực căng động: Lắp thanh áp suất phía sau lưỡi dao và điều chỉnh áp suất theo thời gian thực bằng cảm biến áp suất xi lanh khí nén (phạm vi: 0-10 bar) để đảm bảo kẹp giấy đồng đều.
• Tối ưu hóa độ căng lưỡi cưa: máy cưa đai nên điều chỉnh dần dần núm điều chỉnh độ căng cho đến khi lưỡi dao rung tự do mà không bị trượt, tần số rung là 50 – 80 Hz.

1.Kiểm soát chất lượng giấy
Khiếm khuyết về nguyên liệu thô có thể là nguyên nhân gây ra sai lệch. Trong một trường hợp ở nhà in, tỷ lệ lỗi tăng lên 65% khi độ lệch chiều rộng cuộn vượt quá ± 2 mm. Các giải pháp bao gồm:

• Sàng lọc nhà cung cấp: Yêu cầu nhà cung cấp cung cấp báo cáo kiểm tra cân bằng chuyển động cuộn giấy để đảm bảo độ lệch xung cuối nhỏ hơn hoặc bằng 1 mm.
• Preprocessing Techniques: Topical paper rolls with excess moisture content (>12%) đến 48 giờ nhiệt độ và độ ẩm không đổi đã được xử lý và lắp đặt các thanh khí ion hóa (điện áp đầu ra ±7 kV) để loại bỏ điện tích trên các cuộn giấy đã tích điện.
• Khớp các thông số rạch: Điều chỉnh tốc độ tiếp tuyến theo trọng lượng của giấy (g/m2), ví dụ:
• Dưới 60 g/m2: tốc độ cắt Nhỏ hơn hoặc bằng 150 m/phút
• 60–120 g/m2: tốc độ cắt 80–120 m/phút;
• 120 g/m2 +: tốc độ cắt Nhỏ hơn hoặc bằng 60 m/phút

2. Hệ thống sửa lỗi nâng cấp
Đối với các vật liệu siêu mỏng (ví dụ: màng PET 0,01 mm), cần có các thiết bị điều chỉnh độ lệch nhiều giai đoạn:

• Unwinding End: PID Thuật toán điều khiển PID để cài đặt Cài đặt bộ hiệu chỉnh độ lệch siêu âm (độ chính xác phát hiện ± 0,05 mm) để điều chỉnh vị trí cuộn giấy theo thời gian thực.
• Phần Rạch: Sử dụng hệ thống định vị bằng laze (độ phân giải 0,01 mm) và điều khiển phản hồi vòng{1}}đóng, đường tiếp tuyến được giữ song song với các mép giấy.
• Cuộn lại mỗi đầu (lõi) được điều khiển bằng hệ thống điều khiển độ căng trục vi sai với điều khiển mô-men xoắn độc lập cho mỗi đầu (lõi) để ngăn đầu cuối bị trật khớp. Ứng dụng thực tế cho thấy hệ thống có thể giảm tỷ lệ sai lệch từ 3,2% xuống 0,05%.

1. Kiểm soát độ căng vòng kín

Biến động căng thẳng là nguyên nhân chính gây ra sai lệch. Trong một trường hợp, xác suất sai lệch tăng 70% khi độ căng dao động hơn 15% phạm vi đã đặt. Các giải pháp bao gồm:

• Hiệu chỉnh cảm biến: Độ nhạy của cảm biến lực căng được kiểm tra hàng tháng bằng cách sử dụng trọng lượng tiêu chuẩn (ví dụ: 5 kg 10 kg) để đảm bảo tỷ lệ sai số Nhỏ hơn hoặc bằng ± 0,5%.
• Tối ưu hóa thông số PLC: Điều chỉnh thông số PID mô đun đàn hồi vật liệu (E), ví dụ:

Chất liệu đàn hồi thấp (E < 1 GPa): P=0.8, I=0.2, D=0.1
(E Lớn hơn hoặc bằng 1 GPa): P=0.5, I=0.3, D=0.2

• Kiểm soát dải tốc độ: Tăng tốc / giảm tốc bằng cách sử dụng đường cong S- (gia tốc nhỏ hơn hoặc bằng 2 m/s2) trong giai đoạn tăng tốc để tránh sai lệch quán tính.

1. Hệ thống kiểm tra thiết bị
Thiết lập hệ thống kiểm tra ba{0}}bậc:

• Kiểm tra hàng ngày: Xác thực các giá trị áp suất thành phần khí nén (0,4–0,6 MPa), độ sạch của cảm biến quang điện và thời gian phản hồi của công tắc tắt khẩn cấp ( Nhỏ hơn hoặc bằng 0,2 giây).
• Bảo trì hàng tuần: làm sạch các mảnh vụn của dụng cụ, kiểm tra độ căng của xích (hành động: 2–3 mm), bôi trơn ray dẫn hướng (sử dụng mỡ gốc lithium).
• Bảo trì hàng tháng: thay bộ lọc không khí, hiệu chỉnh độ phân giải của bộ mã hóa (Lớn hơn hoặc bằng 1000 xung/vòng) và kiểm tra chức năng màn chắn sáng an toàn.

2.Đào tạo vận hành tiêu chuẩn
Xây dựng các quy trình vận hành tiêu chuẩn, bao gồm:

• Nạp giấy: sử dụng thiết bị định vị phụ trợ xe nâng để đảm bảo tính đồng nhất giữa tâm cuộn giấy và thiết bị Nhỏ hơn hoặc bằng 1 mm.
• Cài đặt tham số: Truy xuất các tham số đặt trước từ thư viện vật liệu và cấm sửa đổi thủ công các tham số chính, chẳng hạn như điểm cài đặt độ căng.
• Ứng phó khẩn cấp: Xây dựng kế hoạch dự phòng-chặn cưa, bao gồm quy trình cắt điện, danh sách tháo dụng cụ và thiết bị an toàn (ví dụ: găng tay chống-cắt, kính bảo hộ).

Phần kết luận:
Việc giải quyết độ lệch, răng cưa của máy rạch giấy cuộn đòi hỏi phải có giải pháp phối hợp ở cấp độ cơ khí, vật liệu, điều khiển và vận hành. Bằng cách thực hiện hiệu chuẩn động, điều chỉnh thông số, điều khiển thông minh và quản lý tiêu chuẩn hóa, độ ổn định và hiệu quả sản xuất của thiết bị có thể được cải thiện đáng kể. Các doanh nghiệp nên thiết lập hệ thống bảo trì phòng ngừa và sử dụng các công cụ kỹ thuật số để tối ưu hóa việc ra quyết định dựa trên dữ liệu-và cuối cùng đạt được sự cải thiện cả về chất lượng lẫn lợi nhuận.