BGSMB型全自動磨膠輥機故障分析和排除方法

侯長勇

(山東聊城華潤紡織有限公司,山東 聊城 252000)

由于全自動磨膠輥機效率高,且省工、省時,已經被越來越多的紡紗企業使用。1臺全自動磨膠輥機可以滿足10萬紗錠所用膠輥的磨礪需求,與普通磨膠輥機相比,大幅提高了回磨效率,回磨質量也有所提升,減輕了工人的勞動強度,穩定了紡紗質量。全自動磨膠輥機自動化程度高,應嚴格按照說明書上的程序要求進行設置,切忌亂改程序;平時應加強維護和保養,減少故障發生。

1 磨膠輥機發生故障的范圍和影響因素

1.1 電磁閥

電磁閥是一種執行元件,受控于可編程邏輯控制器(PLC)。其自動化動作的實現是通過PLC控制電磁閥和氣缸等執行部件實現的,通過控制執行器的運動過程實現閥門的開啟與閉合,電磁閥的作用主要是以換向或通斷控制氣缸的往復運動,也可以控制氣路的通斷,將電氣信號轉換為機械動作[1]。全自動磨膠輥機每回磨1套膠輥,電磁閥就要完成1次循環動作,周而復始的頻繁動作容易造成電磁閥吸合不到位,出現間歇性動作故障,導致回磨膠輥動作無法完成,難以執行下一個工作動作。

全自動磨膠輥機由5個單電磁閥組成一個電磁閥體,每個電磁閥控制1個動作單元,每個動作單元通過壓縮空氣驅動氣缸實現,而壓縮空氣的通斷由PLC控制電磁閥控制。發現問題時,首先應檢測相應的電磁閥,確定是哪個動作出現問題,進行拆卸修復或更換,具體情況具體分析、綜合判斷。另外,壓縮空氣干凈與否,對電磁閥的使用壽命和故障率也影響較大;保持壓力穩定,干凈、不含雜質的壓縮空氣進入閥體,可延長其使用壽命,降低故障。

1.2 氣缸

氣缸是傳動過程中非常重要的執行部件,它將壓縮空氣的壓力勢能轉化為機械能,驅動機構作直線往復運動、擺動或旋轉運動。氣缸由缸體、活塞、密封圈和環組成,壓縮空氣使活塞運動并通過改變進氣方向來改變活塞桿的運動方向。缸筒的內徑大小代表了氣缸輸出力的大小,活塞要在氣缸筒內做平穩的往復運動,缸筒內表面粗糙度Ra值應不大于0.08μm,端蓋設有進氣口和排氣口,根據所需力的大小確定活塞桿上的推力和拉力,全自動磨膠輥機共有7個氣缸,由不同的電磁閥進行控制,各氣缸分別擔負著不同的功能,調節相應的節流閥可控制氣缸運行速度。氣缸出現故障通常是因為長時間運行而導致活塞漏氣,表現在壓縮空氣送入氣缸后,氣缸不動作或者動作力度不夠,達不到相應的動程要求,無法正常工作[2]。

其主要是因為密封圈磨損、潤滑不良、供氣量不足、內壁拉傷、活塞桿彎曲、壓縮空氣含有水分、雜質等問題,使氣缸的運行動作達不到正常要求,執行動作不到位,從而停留在某個位置,應及時維修或更換故障氣缸,然后重新調整氣缸位置。

1.3 傳感器

全自動磨膠輥機在動作執行的過程中需要用傳感器對氣缸動作進行限位檢測,使PLC對設備的運行動作進行邏輯協調與控制。一般采用感應傳感器和接近開關2種類型進行限位,感應傳感器安裝在氣缸兩端的某一位置,氣缸活塞環上裝有磁環用來傳遞檢測信號,不同規格的傳感器測量距離不同,應對感應距離進行調整和檢測;在PLC中有相應的傳遞信號指示,傳感器一旦損壞或者安裝位置不符合要求,自動運行動作停留在某個位置而不繼續執行下一個動作,導致磨膠輥機停機。

1.4 設備維修技能人員

全自動磨膠輥機自動化程度較高,具有電氣控制、氣動控制、機械傳動和顯示屏等操作系統,一定要嚴格按照使用說明書的要求操作,要求維修人員掌握其基本運行原理和機電氣一體化的基礎知識,通過維修實踐,熟悉各傳感器、電磁閥和氣缸等元件的控制原理和作用,熟悉基本故障排除方法,提高分析解決問題的能力,從故障代碼說明中,認真分析查找產生故障的原因和解決問題的方法,特別是機、電、氣相結合的一些故障,要逐步查找原因并分析,必要時請相關的技術人員一起參加討論解決。

2 常見故障和排除方法

2.1 顯示Time loading up/down(裝載箱上/下)和Time loading right/left(裝載箱右/左)

2.1.1 原因分析

出現這2個信息后,裝載箱抓起膠輥后停止,導致下一個動作無法運行;或裝載箱抓起膠輥,放在機械抓手后,不動作(停止不動),出現這2個故障后,均不執行下一個動作,導致膠輥回磨無法完成。

2.1.2 排除方法

首先,檢查整個氣動裝置和電磁閥體,包括壓縮空氣的壓力是否達到設定要求,氣動裝置和氣管等是否漏氣或損壞;其次,檢查控制這2個氣缸的電磁閥通電后是否動作,是否執行到位,如果不執行,很有可能是這2個電磁閥出現了故障;最后,檢查傳感器是否靈敏,氣缸運行是否順暢,運行動程是否控制到位,檢查安裝傳感器的螺絲是否松動,在PLC中要找到相應的指示信號,調節控制氣缸的節流閥,確保氣缸運行平穩到位。

此外,要經常檢查電磁閥和氣管是否漏氣,氣缸上的傳感器、電磁閥運行是否正常,以保證電磁閥、氣缸、傳感器配合到位。

2.2 顯示E3.3.4 Meas Switch from(前/測量開關)和E3.3.4 Meas Switch rear(后/測量開關)

2.2.1 原因分析

1套膠輥正?；啬ネ瓿珊?顯示屏出現該信息,會導致下一個膠輥不能回磨,自動磨膠輥機自動停車,無法按照設定的循環回磨膠輥。

2.2.2 排除方法

出現此故障后,應檢查自動磨膠輥機前后的測量開關、限位開關和測量點。測量開關要運行順暢,不能出現機械卡死;否則應將其拆下后用清潔劑清洗灰塵,觀察測量點內探桿彈簧的彈性是否有效,限位開關連接的傳感器接頭在有外力作用時,PLC控制器上是否有動作指示(動作到位后控制指示燈要有相應的動作),必要時把接線頭拔下后再重新插入,防止接線頭松動或有粉塵,導致接觸點虛接,無相應的指示信號,需要逐項進行檢查判斷,直至找出故障原因。

2.3 顯示Dressing wheel not ok(修磨砂輪)

2.3.1 原因分析

出現這個故障代碼后,一般情況要求重新修磨砂輪;也有可能是因回磨膠輥的數量達到設定數量值后,運行中的膠輥在等待重新修磨砂輪,2 min～3 min后機器停止,或者回磨膠輥達到一定數量后也可能出現此信息,這幾種情況都要求重新修磨砂輪。修磨砂輪程序結束后,按新的程序重新設定,繼續回磨膠輥。

2.3.2 排除方法

達到設定回磨膠輥數量后,不再回磨膠輥,機器停止,要求修磨砂輪;在菜單中找到修磨砂輪程序,進行操作,按控制鍵進刀,金剛刀緩慢移動,每按一次移動0.02 mm,若按住控制鍵超過5 s,移動速度加快,松開則停止移動,重新按此鍵可繼續移動。當金剛刀接觸到砂輪時,按F2鍵,修磨砂輪程序開始,金剛刀按設定速度移至砂輪末端并返回(F2從顯示屏上消失);按F3鍵進刀,金剛刀返回并消失;如果砂輪在第1次修磨后仍未達到要求,等金剛刀回到起始位置后,按開始按鈕,可重新修磨;如果砂輪修磨結束,按F4鍵,金剛刀移至磨削位置,驅動軸轉動,F4消失;按控制鍵喂入膠輥直至與砂輪接觸,按下此按鍵,膠輥向砂輪緩慢移動,每按1次移動0.02 mm,按住超過5 s,移動速度加快,松開則停止移動,重新按此鍵繼續移動,直到膠輥接觸到砂輪為止,接觸后按F5鍵,磨削程序開始;自動清潔砂輪,停止后砂輪旋上,冷卻1 min,膠輥再次旋下,重新運行測量程序,新的砂輪位置被保存下來,在磨削菜單中按照修磨砂輪的位置要求重新設計磨削值。使用過程中,要經常修磨砂輪,保持砂輪鋒利,以保持回磨膠輥的質量。

2.4 顯示Measure point not ok(測量點問題)

2.4.1 原因分析

測量開關、限位開關、傳感器等方面出現故障,或者機械方面出現卡死問題,導致測量點測量數據不準確。

2.4.2 排除方法

出現故障后,測量點測量的膠輥直徑和實際值有差異,回磨后的膠輥直徑大小不一,影響紡紗條干和CVb值;檢查測量開關是否出現機械卡死問題,傳感器是否有信號傳遞,如果這些方面都未出現問題,最后需要重新校正測量點。

找到校正測量點程序的菜單,將光標移至所需位置,輸入①,按F2,F5鍵確認,再按F1鍵,顯示屏顯示110,找到Programs(程序),按F5鍵,校正測量點并按啟動按鈕,機器移動到x+y軸向起始位置(啟動按鈕閃爍,定位結束),按啟動按鈕,開始校準測量點,標準軸夾入V型機械手,測量程序自動進行,并顯示測量值,顯示數據必須都為0.00 mm;如果顯示其它數據,必須重新調整測量開關和限位開關。限位點表示在測量過程中膠輥慢慢移向測量開關的位置,該限位點用于確保精確測量,同時避免與測量開關碰撞,直至顯示數據全部為0.00 mm后,返回到原來的磨削菜單中,直到測量結果顯示正確為止,再設置原來磨削菜單。要經常測量標準軸的尺寸,如果標準軸的測量數值不準確,就要重新校正測量點,直到與實際數值相符為準。

2.5 顯示LB E4.4.1 not reached(未到達),LB E2.3.7 not reached和LB E4.5.8 not reached

2.5.1 原因分析

這3個故障都是膠輥未到達相應的位置,導致停機。有可能是光柵位置和相對應傳感器接受不到信號,無法執行下一個動作;也有可能是光柵表面有灰塵、出口處導軌有灰塵,擋住了信號的傳遞;也有可能是導軌中運行的膠輥正好停在光柵位置,使PLC中接收不到相應的信號。

2.5.2 排除方法

目前，南海航海保障中心正在開展廣州海岸電臺整體改造工程，已基本完成新海岸電臺中控系統的研發工作，計劃于近期進入系統測試階段，整體改造工程將于2020年竣工，屆時廣州海岸電臺將具備接入多個收發信臺的能力。此外，南海航海保障中心已啟動三亞海岸電臺更新改造工程，新的中控臺將設置在?？冢⒅苯右眯麻_發的中控系統，另外新增鶯歌海和木欄頭收信臺，整體提升三亞臺中高頻信號接收性能，該工程已完成初步設計工作，計劃于2020年竣工。

故障發生后,主機停機,不再執行下一個回磨動作,首先檢查光柵和相對應的傳感器是否接收到了信號,傳感器的位置是否發生了微小的改變,要在PLC中找到相應的信號指示;要經常清潔光柵和導軌表面,保持表面清潔,防止灰塵覆蓋,使傳感器接收不到信號[3];要檢查膠輥運行的導軌,使膠輥運行順暢,防止導軌卡住膠輥,擋住信號。

2.6 顯示Commplressed air not ok(壓縮空氣壓力不對)

2.6.1 原因分析

出現此信息,要觀察氣壓表的壓力指示,確認壓力是否達到標準設定值,壓力表中的壓力指示燈指示什么顏色,以及壓力表中是否有水或雜質,這些都會影響壓力表的壓力指示。

2.6.2 排除方法

右旋壓力表指針,使其不低于0.6 MPa,壓力表中的指示燈要變成紅色,及時清除壓力表中的水或雜質,只有壓力達到0.6 MPa以上,才能按程序進行操作,回磨膠輥。

2.7 顯示Vee-way guide empty(機械夾手空)

2.7.1 原因分析

出現此信息后,磨膠輥機空轉2 min后停止。首先檢查導軌內是否有被卡住的膠輥,導致膠輥未運行到指定位置,還要檢查導軌處的傳感器在PLC中是否有信號傳遞,如果無信號也會出現此信息。

2.7.2 排除方法

檢查入口導軌,要保證膠輥在導軌中運行順暢,必要時進行調節并清除導軌中的灰塵,膠輥在導軌中左右間隙為1 mm～2 mm,膠輥鐵芯距入口處傳感器的距離為1 mm～2 mm,且在PLC中有相對應的信號指示;必要時關閉電源后重新啟動。

2.8 顯示E.2.3.1/E2.3.2.Loader(裝載箱)

2.8.1 原因分析

這種情況主要是裝載箱的運行位置不正確或裝載箱運行不到位導致。

2.8.2 排除方法

主要檢查裝載箱水平移動位置和豎直運動氣缸運行是否平穩順暢,必要時調整節流閥控制氣缸運行速度;限位開關是否到位,在PLC中檢查相應的信號指示等。

2.9 膠輥回磨過程中出現打砂輪問題

2.9.1 原因分析

可能是裝載小車抓手抓取膠輥,左右位置不一致,使夾偏的膠輥繼續回磨,膠輥鐵芯碰到砂輪,導致砂輪損壞;也有可能是裝載小車抓取膠輥時,發生傾斜導致膠輥掉進運行的砂輪中,造成砂輪損壞。

2.9.2 排除方法

a) 檢查抓手氣缸左右2個傳感器的位置,右邊傳感器要保證放入機械抓手中的膠輥被夾緊時,傳感器的信號指示燈正常熄滅;左邊的傳感器在空抓膠輥時,信號指示燈要保證正常亮。

b) 檢查入口導軌的位置、裝載小車的位置和放入夾手中膠輥的位置,三者保持在同一直線上,不能出現偏差,以保證導軌中的膠輥被裝載小車抓取時,正好能放入到夾具的中間,如果出現不同軸,就容易損傷砂輪。

c) 要保證裝載小車的4個球形頭在同一位置,不能出現偏差。

d) 隨著砂輪直徑的減小,必要時應調節砂輪與砂輪罩之間的距離,可用直徑約為8 mm的鐵棍兩頭用螺絲固定,進一步防止落下的膠輥進入砂輪內。隨著砂輪直徑的減小,可以調整防護罩,使砂輪與防護罩間隙約為2 mm,用螺絲固定。

3 結語

3.1 全自動磨膠輥機自動化程度高,維修工需要掌握機電氣一體化的基本知識,操作工要嚴格按照設備使用說明書的要求去操作[4]。

3.2 在平時保養中,操作工每天用抹布擦拭V型機械手和出入口處導軌上的粉塵,消除機器內的磨削灰塵,用軟布擦干凈反射板,擦凈調整部位調節螺紋,并涂抹少量油,維修工要經常觀察氣缸的運行狀態,氣缸兩側傳感器的信號指示,電磁閥的信號指示及在PLC中的信號指示是否正常。

3.3 了解并掌握電磁閥、氣缸和檢測傳感器三者之間的相互關系,以更好發揮自動磨膠輥機效用;一旦其中某個出現故障,就會導致磨膠輥機停留在某一位置,不能執行下一步動作。出現故障信息提示時,要逐項進行分析檢查,如果出現異響、振動等問題,要及時停車進行檢修,排除故障,使全自動磨膠輥機正常運行,提高效率。