Máy cuộn sợi là một thiết bị được sử dụng để cuộn dây có trật tự các vật liệu sợi được sản xuất liên tục (như sợi hóa học, sợi thủy tinh, sợi carbon, sợi tự nhiên, v.v.) thông qua hệ thống truyền động cơ học. Chức năng cốt lõi của nó là chuyển đổi các bó sợi lỏng lẻo thành cơ thể cuộn thường xuyên, tạo điều kiện cho quá trình xử lý, vận chuyển và lưu trữ tiếp theo. Theo nhu cầu công nghệ khác nhau, máy cuộn sợi có thể được chia thành các loại sau:

- Theo chế độ lái xe: loại cơ khí (bánh răng/ổ đĩa vành đai), loại động cơ servo;

- Theo hình thức cuộn dây: máy cuộn dây song song, máy cuộn dây chéo;

- Theo mức độ tự động hóa: loại hoạt động thủ công, loại bán tự động, loại thông minh hoàn toàn tự động;

- Theo vật liệu áp dụng: loại phổ quát (phù hợp với nhiều loại sợi), loại đặc biệt (ví dụ: máy cuộn sợi carbon đặc biệt).

Lĩnh vực ứng dụng Fiber Winder

Máy cuộn sợi được sử dụng rộng rãi trong các tình huống sau:

- Ngành công nghiệp dệt may: cuộn dây hoàn chỉnh bằng sợi tổng hợp như polyester, spandex, acrylic;

- Sản xuất vật liệu composite: thu hồi sợi carbon, sợi thủy tinh pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-pre-preg;

- Sản xuất vải không dệt: cuộn lấy vải không dệt Meltblown, spunlace;

- Gia công vật liệu đặc biệt: thu hồi chính xác sợi aramid, sợi polyethylene trọng lượng phân tử cực cao.

Giá trị cốt lõi của máy cuộn sợi

- Nâng cao hiệu quả sản xuất: đạt được sản xuất liên tục và giảm sự can thiệp của con người;

- Đảm bảo chất lượng sản phẩm: tránh tổn thương sợi bằng cách kiểm soát chính xác độ căng và góc cuộn;

- Giảm cường độ lao động: thay thế cuộn dây thủ công truyền thống, giảm chi phí lao động;

- Tối ưu hóa hậu cần kho bãi: tiêu chuẩn hóa dạng cuộn để dễ dàng xếp chồng lên nhau và vận chuyển.

Thành phần cấu trúc và nguyên tắc làm việc của máy cuộn sợi

Phân tích cấu trúc cơ khí chính

Đơn vị Unwinding

- Chức năng: mang cuộn nguyên liệu và giải phóng sợi;

- Các thành phần chính: trục căng khí, phanh bột từ, thiết bị chỉnh sửa;

- Thông số kỹ thuật: chịu tải tối đa 500kg, phạm vi tốc độ xả 0-500m/phút.

Hệ thống kiểm soát lực kéo và căng thẳng

- Nhóm con lăn kéo: bao gồm con lăn cao su với con lăn thép, độ nhám bề mặt Ra≤0,8μm, đảm bảo truyền sợi trơn tru;

- Cảm biến căng thẳng: áp dụng cảm biến chip căng thẳng, độ chính xác ± 1%;

- Logic điều khiển vòng kín: Điều chỉnh mô-men xoắn đầu ra ly hợp bột từ trong thời gian thực thông qua thuật toán PID, duy trì giá trị căng thẳng đã đặt.

Thiết bị truyền động quanh co

- Thiết bị kẹp lõi: đầu mở rộng khí nén, phù hợp với ống giấy hoặc ống nhựa có đường kính trong Φ76-152mm;

- Cơ chế hướng dẫn dây qua lại: tốc độ thùng rãnh lên tới 3000rpm, lỗi đột quỵ ≤ ± 0,1mm;

- Thước đo lưới: độ phân giải 0,01mm, phối hợp với động cơ servo để đạt được điều khiển dịch chuyển chính xác.

Giao diện tương tác người-máy

- Thông số kỹ thuật màn hình cảm ứng: Màn hình cảm ứng màu 10 inch, hỗ trợ chuyển đổi đa ngôn ngữ;

- Mô-đun cài đặt tham số: có thể lưu trữ 20 nhóm công thức quy trình, chứa dữ liệu như đường cong căng thẳng, gradient tốc độ cuộn dây;

- Hệ thống chẩn đoán báo động: Hiển thị mã lỗi thời gian thực (E-01 đến E-20), hướng dẫn kiểm tra nhanh.

Kiến trúc hệ thống điều khiển điện

- PLC điều khiển chính: Sê-ri Siemens S7-1200, giao thức truyền thông PROFINET tích hợp;

- Bộ điều khiển: Trình điều khiển servo Yaskawa ∑-7, tần số đáp ứng 2kHz;

- Bảo vệ an toàn: nút dừng khẩn cấp được nối tiếp với vòng điều khiển, phù hợp với tiêu chuẩn IEC 60204-1;

- Cổng thu thập dữ liệu: Được trang bị giao diện RS485/Modbus, hỗ trợ kết nối hệ thống MES.

Đặc điểm kỹ thuật vận hành và gỡ lỗi các điểm chính của sợi cuộn

Chuẩn bị trước khi khởi động

Yêu cầu môi trường

- Điều kiện nhiệt độ và độ ẩm: nhiệt độ 18-28 ℃, độ ẩm tương đối ≤65% RH;

- Mức độ sạch: nồng độ hạt lơ lửng trong xưởng ≤352000pcs/m³ (tiêu chuẩn ISO Class 8);

- Trọng tải mặt đất: độ dày nền bê tông ≥15cm, khả năng chịu tải ≥800kg/m².

Chuẩn bị nguyên liệu thô

- Tiền xử lý lõi: chọn ống giấy khô và gọn gàng, độ lệch đường kính ngoài ≤ ± 0,2mm;

- Đặc điểm kỹ thuật dán băng: quấn keo hai mặt đồng đều dọc theo mặt cuối của ống giấy, chiều rộng 15mm, không để lại khoảng trống ở khớp nối;

- Phương pháp kết nối dây đai thả: sử dụng keo nóng chảy, độ bền lột ≥8N/cm.

Nguyên tắc thiết lập tham số chính

Thiết kế gradient tốc độ cuộn

- Tốc độ thấp (0-30%): Tốc độ bắt đầu được đặt ở mức 30% giá trị định mức, ngăn chặn trượt lớp ban đầu;

- Giai đoạn tăng tốc (30-70%): tăng tốc độ làm việc theo quy luật tuyến tính;

- Phần tốc độ không đổi (70-90%): giữ ổn định cho đến gần cuộn đầy;

- Phần giảm tốc (90-100%): Giảm tốc độ trước để giảm rung động.

Điều chỉnh độ nhạy đảo chiều

- Khoảng cách chuyển đổi quang điện: khoảng cách giữa hai cặp thiết bị phát hiện là 5 mm để đảm bảo kích hoạt lệnh lái kịp thời;

- Thời gian trễ đảo chiều: đặt thành 0,1-0,3 giây, tránh hiện tượng sụp đổ do quán tính;

- Gia tốc đảo ngược: được kiểm soát trong vòng ± 0,5g, giảm tác động cơ học.

Trọng tâm giám sát giai đoạn chạy thử

- Hệ thống kiểm tra: 5 cuộn dây trước khi sản xuất liên tục cần kiểm tra đầy đủ, ghi lại các chỉ số sau:

- Độ cứng cuộn (Shore loại A): 65 ± 3 độ;

- Độ phẳng của mặt cuối: khối lượng đập ≤0,5mm;

- Tính nhất quán về trọng lượng: chênh lệch cuộn đơn ≤ ± 0,3%.

- Nhận dạng âm thanh bất thường: sử dụng ống nghe để xác định tiếng ồn bất thường của ổ trục (tiếng hú tần số cao), chia lưới bánh răng kém (tiếng nhấp định kỳ);

- Tuyến kiểm tra nhiệt độ: đo vỏ động cơ, hộp giảm tốc, nhiệt độ tản nhiệt của bộ biến tần mỗi nửa giờ, không vượt quá nhiệt độ môi trường xung quanh+40 ℃.

Hệ thống bảo trì và chăm sóc sợi Winder

Bảo trì đặc biệt theo mùa

biện pháp bảo vệ nhiệt độ cao mùa hè

- Nâng cấp hệ thống làm mát: lắp đặt thiết bị tuần hoàn làm mát bằng nước trên cơ sở làm mát không khí ban đầu, chênh lệch nhiệt độ nước ra vào được kiểm soát trong vòng 5 ℃;

- Cải tạo chống bụi tủ điện: thêm màng chống thấm nước và thoáng khí nano, nâng cấp bảo vệ lên IP54;

- Điều chỉnh độ nhớt của dầu bôi trơn: Thay vào đó, sử dụng dầu chuỗi nhiệt độ cao ISO VG46, điểm chớp cháy không dưới 200 ℃.

Chương trình khởi động nhiệt độ thấp mùa đông

- Kích hoạt chương trình làm nóng trước: khởi động trước khi khởi động với bề mặt trống sưởi ấm nhiệt đới đến trên 15 ℃;

- Quản lý bôi trơn nhiệt độ thấp: thêm một lượng vừa phải chất bôi trơn rắn MoS₂, cải thiện điều kiện bôi trơn ranh giới;

- Phòng chống giòn nguyên liệu: Ngừng sử dụng nguyên liệu sợi cũ được lưu trữ hơn một năm.

Bảo vệ trong thời gian dài nhàn rỗi

- Chống gỉ điều trị: phun WD-40 chống gỉ phun, tập trung vào bảo vệ bề mặt trần kim loại;

- Bảo dưỡng chống ẩm điện: bật nguồn mỗi tháng một lần, hoạt động liên tục trong 2 giờ để loại bỏ hơi ẩm;

- Thiết bị khóa cơ khí: cố định các bộ phận chuyển động bằng nêm để ngăn chặn thiệt hại do trượt ngẫu nhiên;

- Quản lý hồ sơ hồ sơ: Thiết lập "Sổ để bàn trống thiết bị", ghi rõ ngày niêm phong, người chịu trách nhiệm và lưu ý khởi động lại.