Langfristig stabiler Betrieb der Schneidemaschine: regelmäßige Kalibrierungsmethode für Schlüsselparameter

Der langfristig stabile Betrieb der Schneidemaschine ist entscheidend für Produktionseffizienz, Produktqualität und Kostensenkung. Regelmäßige, wissenschaftliche Kalibrierung ist der Grundstein für den optimalen Zustand. Nachfolgend finden Sie detaillierte Kalibrierungsmethoden, -zyklen und Empfehlungen für die wichtigsten Parameter von Schneidemaschinen.

Einleitung: Warum ist eine regelmäßige Kalibrierung notwendig?

Im Langzeitbetrieb der Schneidemaschine kommt es aufgrund von Faktoren wie Vibrationen, Verschleiß, Materialspannungsänderungen sowie Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit zu einer allmählichen Abweichung der Genauigkeit der Hauptkomponenten. Diese kleinen Abweichungen summieren sich und können zu Folgendem führen:

• Reduzierte Schnittgenauigkeit: Es treten Probleme wie Serpentinen, Grate, ständiges Schneiden oder Überschneiden auf.

• Schlechte Wickelqualität: ungleichmäßige Wicklung, kollabierte Rollen, freiliegende Sehnen, Kratzer auf der Oberfläche usw.

• Reduzierte Effizienz: Häufige Ausfallzeitenanpassungen erhöhen die Ausschussrate.

• Erhöhter Geräteverlust: Falsche Parameter können den Verschleiß von Komponenten wie Blättern und Lagern beschleunigen.

Regelmäßige Kalibrierungsmethoden für Schlüsselparameter

Im Folgenden werden die wichtigsten Systeme der Schneidemaschine aufgeschlüsselt und die Kalibrierungsmethode detailliert beschrieben.

1. Kalibrierung des Spannungsregelsystems

Die Spannung ist die „Seele“ der Schneidemaschine und wirkt sich direkt auf die Wickelqualität und die Stabilität des Schneideprozesses aus.

• Schlüsselkomponenten: Spannungssensor, Magnetpulverkupplung/-bremse, Servomotor, Spannungsregler.

• Kalibrierungsmethode:

1. Sensorkalibrierung (Nullpunkt und Bereich):

▪ Vorbereitung: Stellen Sie sicher, dass sich die Abwurf- und Annahmeschächte in einem freien Zustand ohne Material befinden.

▪ Nullpunktkalibrierung: Führen Sie den Befehl „Nullpunktkalibrierung“ auf der Benutzeroberfläche oder dem Controller aus. Zu diesem Zeitpunkt sollte der Controller den aktuellen Signalwert lesen und aufzeichnen, der als 0 Spannung definiert ist.

▪ Bereichskalibrierung: Verwenden Sie abgemessene Standardgewichte (z. B. 1 kg, 5 kg, 10 kg). Das Gewicht wird vertikal aufgehängt und wirkt über eine Flaschenzugvorrichtung auf den Spannungserfassungsarm, sodass der Sensor einer präzisen Kraft standhalten kann.

▪ Standardwert eingeben: Geben Sie den Spannungswert entsprechend dem aktuellen Behanggewicht (zB 10kg) in die Steuerung ein.

▪ Überprüfung: Nehmen Sie Gewichte mit unterschiedlichem Gewicht zur Mehrpunktüberprüfung, um eine gute Linearität sicherzustellen.

2. Aktuatorkalibrierung (Magnetpulverkupplung/-bremse):

▪ Auf Alterung oder Austreten von Magnetpulver prüfen und ggf. ersetzen.

▪ Stellen Sie am Controller einen festen Stromwert (z. B. 1 A) ein, um zu messen, ob das Ausgangsdrehmoment der Spezifikation entspricht. Dieser Vorgang erfordert normalerweise professionelle Ausrüstung und sollte von einem Ausrüstungslieferanten oder professionellen Techniker durchgeführt werden.

3. Debuggen der Systemantwort:

▪ Falls das Material abgenutzt, aber nicht geschnitten wird, ändert der manuelle Schritt den Spannungssollwert und beobachtet die Reaktionskurve des tatsächlichen Spannungswerts. Durch Anpassen der PID-Parameter des Reglers (Skala, Integral, Differenzierung) ist die Reaktion schnell und gleichmäßig, ohne Überschwingen oder Schwingungen.

• Empfohlenes Kalibrierintervall:

◦ Täglich/Schicht: Nullpunktprüfungen durchführen.

◦ Monatlich: Führen Sie eine einfache Gewichtsüberprüfung durch.

◦ Halbjährlich bis jährlich: Führen Sie eine umfassende Kalibrierung und PID-Parameteroptimierung durch.

2. Werkzeugsystemkalibrierung

Die Präzision des Werkzeugs bestimmt direkt die Schnittbreite und die Schnittqualität.

• Wichtige Komponenten: runder Einsatz, Basisfräserwelle (oder Nutrolle), Hülse der Werkzeugladewelle, Gleitsitz.

• Kalibrierungsmethode:

1. Kalibrierung von Parallelität und Rechtwinkligkeit:

▪ Parallelität des Rundmessers: Messen Sie mit einer hochpräzisen Fühlerlehre den Abstand zwischen Kreismesser und Untermesser (oder Schlitzrolle) über die gesamte Kontaktfläche. Drehen Sie die Messerwelle langsam, um an jeder Stelle einen gleichmäßigen Abstand zu gewährleisten. Korrigieren Sie dies durch Verstellen der Untermesserwelle oder des Exzentrizitätsmechanismus des Rundmesserhalters.

▪ Rundmesser - Untermesser-Schnittmenge: Stellen Sie die entsprechende Schnittmenge (normalerweise 0,5–1,5 mm) entsprechend den Materialeigenschaften ein. Ein zu großes Schnittvolumen beschleunigt den Verschleiß, ein zu kleines führt zum Weiterschneiden.

▪ Parallelität zwischen der Messerwelle und der Führungsrolle: Verwenden Sie eine Messuhr. Befestigen Sie die Tischbasis am Rahmen, berühren Sie die Oberfläche der Messerwelle und jeder Führungsrolle einzeln, drehen Sie die Rolle manuell und beobachten Sie die Änderung der Messuhranzeige. Stellen Sie sicher, dass alle Rollen parallel zueinander und senkrecht zur Maschinenbasis stehen.

2. Kalibrierung der Breitenpositionierung:

▪ Nullstellen des Lineals: Fahren Sie alle Werkzeughalter zum mechanischen Nullpunkt und prüfen Sie, ob die Zahl eine Nullstellung anzeigt.

▪ Überprüfung der tatsächlichen Messung: Mit einem Endmaß oder einem hochpräzisen Messschieber wird der tatsächliche Abstand zwischen den beiden Blättern gemessen und mit dem vom Controller angezeigten Breitenwert verglichen. Während des gesamten Hubs werden mehrere Punkte (z. B. minimale Breite, mittlere Breite, maximale Breite) zur Überprüfung ausgewählt, um ihre linearen Fehler zu korrigieren.

▪ Wiederholgenauigkeit der Positionierung: Bewegen Sie den Werkzeughalter mehrmals an die gleiche Position, messen Sie die tatsächliche Breite und sehen Sie sich deren Schwankungsbreite an.

• Empfohlenes Kalibrierintervall:

◦ Nach jedem Werkzeugwechsel oder jeder Breiteneinstellung: Schnittmenge und Parallelität müssen überprüft werden.

◦ Wöchentlich: Überprüfen Sie die Parallelität der Werkzeugwelle und der Führungsrolle.

◦ Vierteljährlich oder halbjährlich: Führen Sie eine Kalibrierung der Positionierungsgenauigkeit über die gesamte Breite durch.

3. Kalibrierung des Übertragungs- und Korrektursystems

Stellen Sie sicher, dass sich das Material während des Betriebs immer in der richtigen Position befindet.

• Schlüsselkomponenten: Führungssensoren (Ultraschall, optoelektronisch, CCD), Führungsaktuatoren (pneumatisch/hydraulisch/elektrisch) und jede Übertragungsrolle.

• Kalibrierungsmethode:

1. Kalibrierung der Leitsensoren:

▪ Kalibrierung der Mittelposition: Passen Sie die Kante des Materials manuell an die ideale Bezugsposition an, indem Sie den Befehl „Learn“ oder „Set“ auf dem Korrektur-Controller ausführen, um diese Position als Bezugspunkt zu definieren.

▪ Empfindlichkeitseinstellungen: Passen Sie die Erkennungsempfindlichkeit und Reaktionsgeschwindigkeit basierend auf der Ebenheit der Materialkanten und der Betriebsgeschwindigkeit an, um eine Überreaktion oder Verlangsamung des Systems zu vermeiden.

2. Kalibrierung des Korrekturaktuators:

▪ Prüfen Sie, ob der Zylinder/Hydraulikzylinder undicht ist/Öl verliert und ob die Leitspindel/Führungsschiene gut geschmiert ist.

▪ Kalibrieren Sie die „mittleren“ und maximalen Hubgrenzen des Antriebs.

3. Parallelität und Ebenheit der Übertragungsrollen:

▪ Prüfen Sie mit einer Präzisionswaage und Messuhr die Ebenheit aller Führungsrollen und ihre Parallelität zueinander. Eine Nichtparallelität führt zu Faltenbildung und Abweichungen im Material.

• Empfohlenes Kalibrierintervall:

◦ Für jeden Spulen- oder Materialtyp: Kalibrieren Sie den Bezugswert des Guise-Korrektursensors neu.

◦ Monatlich: Überprüfen Sie den Status des Stellantriebs und die Parallelität der Antriebsrollen.

◦ Halbjährlich: Führen Sie eine umfassende Inspektion und Kalibrierung durch.

4. Druck- und pneumatische Systemkalibrierung

Die Aktionen vieler Schneidemaschinen, wie z. B. das Andrücken der Walzen und das Entladen, werden durch pneumatische Systeme gesteuert, und die Druckstabilität ist entscheidend.

• Wichtige Komponenten: Luftdruckregelventil, Drucksensor, Zylinder.

• Kalibrierungsmethode:

◦ Verwenden Sie ein kalibriertes digitales Druckmessgerät, das an einen pneumatischen Kreislauf angeschlossen ist.

◦ Vergleichen Sie die vom Regler angezeigten Druckwerte mit den tatsächlichen Messwerten des digitalen Druckmessers und korrigieren Sie diese bei Abweichungen mit dem Regelventil oder den Parametern im Regler.

◦ Prüfen Sie, ob der Zylinder reibungslos läuft, ob ein Kriechen auftritt und ob die Verbindung undicht ist.

• Empfohlenes Kalibrierintervall:

◦ Wöchentlich: Führen Sie eine Sichtprüfung der Druckmesserwerte durch.

◦ Vierteljährlich: Vergleichen Sie die Kalibrierung mit Standarddruckmessgeräten.

Richten Sie ein vollständiges Kalibrierungs- und Wartungssystem ein

1. Erstellen Sie einen Kalibrierungsplan: Erstellen Sie eine Tabelle mit allen oben genannten Kalibrierungselementen, -methoden, -standards und -zeiträumen, hängen Sie sie in der Nähe des Geräts auf und setzen Sie sie strikt um.

2. Checkliste erstellen: Vor dem täglichen Starten der Maschine prüft und dokumentiert der Bediener kurz die wichtigsten Parameter (wie Spannungsanzeige, Luftdruck, Werkzeuggeräusche etc.).

3. Dokumentation und Rückverfolgbarkeit: Detaillierte Aufzeichnungen der für jede Kalibrierung angepassten Zeit, des Personals, der Ergebnisse und der Parameter. Diese historischen Daten sind wertvoll für die Fehlerbehebung und die vorausschauende Wartung.

4. Zugführer: Die erste Verteidigungslinie gegen Anomalien besteht darin, den Zugführern die Bedeutung jedes Parameters und die Folgen von Abweichungen verständlich zu machen.

5. Ersatzteilmanagement: Stellen Sie sicher, dass kritische Verschleißteile (wie Klingen, Lager, Magnetpulver) auf Lager sind und umgehend ersetzt werden, wenn sie das Ende ihrer Nutzungsdauer erreichen.

Zusammenfassung

Der langfristig stabile Betrieb der Schneidemaschine ist ein systematisches Projekt und darf nicht „stark beansprucht und nur leicht gewartet“ werden. Durch die Einrichtung eines regelmäßigen und wissenschaftlichen Kalibrierungssystems mit den vier Hauptsystemen Spannung, Werkzeug, Korrektur und Druck als Kern, ergänzt durch perfektes Dokumentenmanagement und Personalschulung, kann die Genauigkeit der Geräte weitestgehend aufrechterhalten, die Lebensdauer der Geräte verlängert und die Produktionseffizienz und Produktqualität stets auf hohem Niveau gehalten werden. Für die Kalibrierung komplexer elektrischer und Servosysteme wird empfohlen, regelmäßig Originalingenieure für eine gründliche Wartung und Kalibrierung zu beauftragen.