Efficacité boostée de 129,67% ! Résolvez rapidement les problèmes de maintenance des presses hélio

L'entreprise pour laquelle je travaille dispose de deux machines d'impression hélio couleur 10- : l'une est une presse hélio couleur italienne Cerutti R960-3 10-et l'autre est une presse hélio couleur Zhongshan Songde SAY10820 10- (comme le montre la figure 1). Ils sont principalement utilisés pour produire des paquets de cigarettes Seven Wolves. Les deux machines ont un taux de fonctionnement efficace élevé, mais lorsque les bandes d'expansion d'air dans l'arbre de déroulement commencent à fuir, le papier se déplace d'un côté à l'autre, provoquant un désalignement pendant l'impression et entraînant une grande quantité de déchets. De plus, l'entretien du puits d'expansion d'air prend du temps-et demande beaucoup de main d'œuvre.

Figure 1 : Mécanisme de déroulement de la presse hélio Zhongshan Songde SAY10820 (à gauche) et du mécanisme de déroulement Italy Cerutti R960-3 (à droite).

L'auteur a mené une étude approfondie-sur les problèmes de maintenance du puits de dilatation d'air-. Les résultats ont montré que lors de l'installation et du retrait de l'arbre d'expansion d'air-dans le mécanisme de déroulement de la presse hélio, en raison du manque d'outils spécialisés et du poids élevé de l'arbre, plusieurs membres du personnel de maintenance sont nécessaires pour coordonner l'utilisation de la plaque de base et d'un chariot élévateur hydraulique pour soutenir et retirer l'arbre. De plus, lors de l'installation, étant donné que la bride nécessite un alignement précis avant de pouvoir être insérée, le personnel de maintenance passe souvent beaucoup de temps à contrôler la position de l'arbre, consommant une énorme quantité de main d'œuvre et de ressources, ce qui va à l'encontre de l'objectif de l'entreprise d'améliorer le taux de fonctionnement effectif des équipements. Pour résoudre ce problème, notre société a décidé de développer un dispositif capable d'installer et de retirer rapidement l'arbre d'expansion d'air-.

État de maintenance actuel

Pour mieux comprendre la situation actuelle de maintenance du puits d'expansion d'air-, les techniciens ont étudié la durée moyenne de maintenance d'octobre à décembre 2020 et ont constaté que la durée moyenne de maintenance atteignait 95,14 minutes. Pour éviter d'affecter la production, les opérateurs de la machine doivent ralentir la machine pour donner plus de temps au personnel de maintenance, et parfois même après l'impression d'un rouleau complet, l'arbre n'est toujours pas réparé, obligeant la presse hélio à s'arrêter. Cela affecte non seulement l'efficacité de la production, mais génère également beaucoup de déchets (en supposant que le temps de maintenance de l'arbre d'expansion d'air-est T1, le temps nécessaire au personnel de déroulement pour terminer la préparation de l'épissage des arbres A et B est T2, et le temps minimum pour que la machine imprime un rouleau à la vitesse la plus basse est T3 : si T1 + T2 < T3, la machine n'a pas besoin de s'arrêter ; si T1 + T2 > T3, la machine doit arrêter).

Les défis liés à l'entretien des arbres de dilatation-aériens

L'arbre d'expansion d'air-est la partie du mécanisme de déroulement qui maintient les rouleaux de papier fixes. En injectant de l'air comprimé, les bandes de caoutchouc extensibles sur l'arbre se gonflent, poussant vers le haut les bandes d'acier d'expansion pour fixer le rouleau de papier. Cela permet au rouleau de tourner de manière synchrone avec l'arbre, permettant au mécanisme de déroulement d'alimenter activement le rouleau. Les techniciens ont mené une enquête et une analyse de la maintenance des arbres de dilatation d'air-et ont cartographié le processus dans un organigramme (Figure 2). Grâce à une enquête et une analyse approfondies-du processus de maintenance, deux défis principaux ont été identifiés.

Figure 2 Organigramme de maintenance de l’arbre pneumatique

01/ Difficulté à installer la bride de l'arbre pneumatique

Lors de l'installation de la bride de l'arbre pneumatique (Figure 3), la bride ne peut être montée avec précision sur l'arbre que si les broches de positionnement sont alignées avec les trous de broche sur l'arbre. Étant donné que la bride pèse 25 kg, deux installateurs doivent travailler ensemble pour maintenir la bride de manière stable tout en alignant les broches avec les trous. Étant donné que les deux mains des installateurs sont principalement utilisées pour soutenir la bride, ils ne peuvent pas positionner les broches rapidement et précisément. À mesure que le temps passé à maintenir la bride augmente, les installateurs se fatiguent, ce qui rend plus difficile l'alignement des broches de positionnement avec les trous.

Figure 3 Diagramme de structure de bride

02 / Difficulté d'installation du puits d'expansion

L'installation de l'arbre d'expansion (Figure 4) nécessite de s'assurer de deux choses en même temps : premièrement, le bossage circulaire sur la bride de base s'insère avec précision dans l'évidement circulaire de la bride de l'arbre d'expansion pour un positionnement correct ; Deuxièmement, les trous filetés sur la bride de base s'alignent précisément avec les trous filetés sur la bride de l'arbre d'expansion. Ce n’est que lorsque les deux conditions sont remplies que l’installation du puits d’expansion peut être terminée. Cependant, auparavant, l'entreprise s'appuyait sur le chariot hydraulique et la fonction de levage du mécanisme de déroulement pour réaliser l'alignement du bossage de la bride et de l'évidement pour l'arbre d'expansion, tandis que l'alignement précis des trous filetés était entièrement effectué manuellement en faisant tourner l'arbre d'expansion. Cette méthode a une faible précision de positionnement et nécessite souvent plusieurs tentatives pour obtenir un alignement précis de l'arbre d'expansion.

Figure 4 Installation de l'arbre d'expansion

Exigences et idées de conception d’installation

01/ Exigences de conception

Pour améliorer l'efficacité de la maintenance du puits d'expansion et réduire la charge de travail et les difficultés du personnel de maintenance, les exigences suivantes sont proposées :

(1) Il peut réduire efficacement le temps de maintenance de l’arbre d’expansion d’air du mécanisme de déroulement.

(2) L'appareil est mobile, capable de soulever et d'abaisser avec précision et peut faire tourner de manière flexible l'arbre d'expansion d'air.

(3) Équipé d'une pince dédiée pour les brides, qui peut s'adapter à différentes tailles de brides.

(4) Aucune interférence avec l'équipement et aucun impact négatif sur l'équipement.

02 / Concept de conception

Concevoir et fabriquer un dispositif d'installation et de démontage de puits d'expansion de gaz amovible, composé de trois composants principaux : la plate-forme de maintenance mobile, le chariot d'installation et de retrait de bride de serrage et le dispositif de positionnement rapide.

Le positionnement et le support sont effectués via les roues de support, et l'arbre d'expansion d'air peut tourner sur la roue de support, ce qui facilite le remplacement des bandes d'expansion sous différents angles. Lors de l'installation de l'arbre d'expansion d'air, les trous filetés peuvent être rapidement positionnés en faisant tourner l'arbre à des points fixes, et un levage précis peut être obtenu en modifiant l'espacement des quatre roues de support. La mise en œuvre spécifique est la suivante :

un. Un total de 4 roues de support sont conçues, divisées en 2 groupes, utilisées pour soutenir l'arbre d'expansion de gaz, lui permettant de tourner le long de la ligne d'axe, ce qui permet de retirer facilement toute bande d'expansion de gaz et de positionner rapidement les trous filetés en faisant tourner l'arbre à des points fixes lors de l'installation de l'arbre d'expansion d'air ;

b. À l'aide de vis trapézoïdales, d'engrenages coniques et de paires de rails de guidage linéaires, les deux ensembles de roues de support peuvent se déplacer symétriquement le long de l'axe Y-, permettant un réglage précis de l'arbre d'expansion d'air de haut en bas (bien que le mécanisme de déroulement puisse ajuster indépendamment l'arbre d'expansion d'air de haut en bas, il est difficile de contrôler l'amplitude de réglage et ne peut pas être réglé avec précision- );

c. En utilisant des crémaillères et des paires de rails de guidage linéaire pour obtenir le mouvement sur l'axe X- d'un ensemble de roues de support, cette fonction évite principalement la structure saillante sur l'arbre d'expansion du gaz ;

d. Installez deux roues directionnelles et deux roues universelles au bas de la plate-forme de maintenance et utilisez le logiciel Solidworks pour dessiner des schémas d'assemblage de la plate-forme de maintenance mobile en fonction des idées spécifiques ci-dessus.

(2) Bride de serrage pour l'installation et le démontage du chariot

L'utilisation d'un dispositif de serrage pour serrer la bride garantit que sa hauteur reste inchangée. Lors de l'installation de la bride, un dispositif de positionnement rapide-garantit que la position de la bride correspond à celle lors du démontage, ce qui rend l'installation très pratique. La mise en œuvre spécifique est la suivante :

un. En modélisant la structure de serrage des étaux d'établi et en utilisant le principe de détermination d'un cercle en trois points, trois mécanismes de serrage sont réalisés pour réaliser la fonction de serrage de la bride ;

b. Utiliser un mécanisme de fixation fileté et un curseur pour déplacer la pince de plaque à bride dans la direction de l'axe Y-, en ajustant la distance le long de l'axe Y- pour s'adapter aux plaques à bride de différents diamètres ;

c. À l'aide de vis trapézoïdales, d'engrenages coniques et de paires de rails de guidage linéaires pour permettre le mouvement sur l'axe Z- du support de plaque à bride, il peut accueillir des plaques à bride de différents diamètres et ajuster la hauteur verticale de la plaque à bride ;

d. Utiliser une vis mère trapézoïdale et une paire de rails de guidage linéaire pour permettre le mouvement sur l'axe X- de la fixation de la plaque à bride, réalisant ainsi la séparation entre la plaque à bride et l'arbre d'expansion du gaz ;

e. Deux roues directionnelles et deux roues universelles sont installées au bas du dispositif de serrage à bride et, sur la base des idées spécifiques ci-dessus, utilisez le logiciel SolidWorks pour dessiner le schéma d'assemblage du chariot d'assemblage de serrage à bride pour l'installation.

(3) Dispositif de positionnement rapide

L'utilisation d'une paire de têtes cylindriques coniques et de rainures circulaires permet d'obtenir un positionnement rapide de la plate-forme de maintenance mobile et du chariot d'installation et de démontage des pinces à bride. L'extrémité avant de l'arbre de cet appareil est conçue comme un cône pour servir de mécanisme de guidage. L'utilisation de blocs de gravité pour positionner les deux véhicules simultanément complète le verrouillage automatique par gravité, empêchant ainsi le démontage de la plate-forme de maintenance et du dispositif de bride et le démontage du chariot pendant l'installation et le retrait de la plaque de bride. Sur la base des idées spécifiques ci-dessus, le logiciel SolidWorks a été utilisé pour dessiner le schéma d'assemblage du dispositif de positionnement rapide (comme le montre la figure 5).

Figure 5 : Assemblage SolidWorks du dispositif de positionnement rapide

Vérification de l'effet de maintenance

Pour vérifier l'effet de maintenance du dispositif d'installation et de retrait de l'arbre d'expansion de la presse hélio (Figure 6), les techniciens ont étudié et collecté des données sur le temps moyen de réparation des arbres d'expansion à l'aide du dispositif. Ils ont constaté que le temps moyen de réparation de l'arbre d'expansion du mécanisme de déroulement avait diminué de 91,66 minutes à 39,91 minutes. Les calculs montrent que l'utilisation du dispositif pour réparer le puits d'expansion a amélioré l'efficacité de 129,67 %.

Figure 6 Schéma de simulation du dispositif d'installation et de retrait de l'arbre d'expansion d'air-

Le développement du dispositif d'installation et de retrait de l'arbre d'expansion d'air de la presse hélio- réduit les temps d'arrêt causés par la maintenance, réduit l'intensité du travail des opérateurs, élimine le besoin de préparations approfondies pour redémarrer la machine et améliore considérablement le taux de fonctionnement effectif et la qualité de sortie de la presse. Cela réduit également la charge de travail du personnel de maintenance et augmente l'efficacité des réparations des arbres à expansion d'air. De plus, le personnel de maintenance peut utiliser cet appareil pour manipuler et réparer d'autres composants de la presse hélio, tels que les rouleaux d'impression, les rouleaux de refroidissement et les rouleaux de traction, ce qui rend la machine plus polyvalente.