Doen wat nodig is om op maat gemaakte textielapparatuur te onderhouden

In 1838 begon de familie Martin met het verven en afwerken van canvas voor toepassingen zoals bagage, luifels, boksringhoezen, theatergordijnen, jachtkleding en medisch verband. Om zoveel verschillende klanten tevreden te stellen, heeft het familiebedrijf een breed scala aan aangepaste machines ontworpen en gebouwd. Maar als een machine uitvalt, kunnen de technici en technici van Martin Corporation niet zomaar een servicemonteur van de fabrikant inschakelen. Ze moeten het zo snel mogelijk zelf oplossen.

De Martin Corporation wordt al bijna twee eeuwen van vader op zoon overgedragen. Het werd opgericht in Philadelphia en verhuisde in 1949 naar de huidige locatie in Bridgeton, N.J.. Plantingenieur Thomas Martin, de zoon van de huidige eigenaar, stelt dat het bedrijf al lang zijn eigen productieapparatuur heeft ontwikkeld. Dat komt deels omdat de machines kunnen worden aangepast aan de productiebehoeften, en ook omdat het bedrijf canvas verft en afwerkt voor een breed scala aan toepassingen, veel in nichemarkten. De apparatuur vereist dus een mate van flexibiliteit die de meeste leveranciers van apparatuur over het hoofd zien ten gunste van het ontwerpen van meer gespecialiseerde machines.

"Het feit dat de meeste van onze productieapparatuur in-house is ontworpen en vervaardigd, heeft ons in staat gesteld flexibel te blijven voor de behoeften van onze klanten en concurrerend te blijven in de zeer uitdagende wereldwijde textielmarkt", zei Martin.

De verfmachines of mallen van het bedrijf hebben twee rollen die de stof heen en weer bewegen terwijl deze door een bad met verfvloeistof of wasoplossing gaat met een snelheid van 150 tot 250 meter per minuut. "Sommige van onze machines dateren uit de jaren vijftig, maar we zijn voortdurend bezig met het upgraden van ... hun bedienings- en bedieningssystemen", zei Martin. Elke wals wordt aangedreven door een hydraulische motor met elektrohydraulische bediening. Elektromotoren worden gebruikt om de pompen aan te drijven die het hydraulische systeem aandrijven. De elektromotoren worden aangestuurd door aandrijvingen met variabele frequentieomvormer en de hydraulische pompen worden aangestuurd door elektronische verplaatsingsregelaars (EDC's) met hellingfuncties die voorkomen dat de rollen te snel worden gestart of gestopt. Encoders zijn geïntegreerd in de rollen om feedback te geven aan de EDC's.

Figuur 1. De textielfabriek heeft veel motoren en ze krijgen allemaal een onderhoudsbeurt en herbouw in de eigen winkel. Tom Martin gebruikt de Fluke 1587 digitale isolatiemultimeter om de interne wikkelingen van de motor te testen en hun toestand te controleren.

Je breekt het, je bezit het
Het feit dat het bedrijf zijn eigen apparatuur bouwt, betekent natuurlijk dat het de volledige verantwoordelijkheid draagt ​​voor onderhoud en reparaties.

“We hebben altijd een uitzonderlijk grote onderhoudsafdeling gehad”, zegt Martin. “Onze apparatuur werkt continu onder zeer veeleisende omstandigheden – inclusief bijtende vloeistoffen, hoge temperaturen en hoge luchtvochtigheid – dus storingen komen regelmatig voor. En ook als er iets niet kapot is, is onze onderhoudsafdeling druk bezig om het te verbeteren.”

Volgens Martin mislukten de vroege pogingen van het bedrijf om zijn apparatuur te automatiseren, omdat het bedrijf niet over de expertise beschikte om problemen met apparatuur tijdig op te lossen.

"Het repareren van kapotte productieapparatuur voldoet niet aan de klantorders, dus lange tijd werden automatisering en elektrische verbeteringen op een laag pitje gezet om de algehele mechanische betrouwbaarheid te verbeteren", zei Martin.

Om de productie op gang te houden, zou het onderhoudspersoneel de automatiseringssystemen overschrijven, zodat de productie kon doorgaan. Toen, ongeveer vijf jaar geleden, nam Martin de verantwoordelijkheid voor het onderhoud van het elektrische systeem over en introduceerde hij nieuwe methoden voor het oplossen van elektrische problemen die de elektrische betrouwbaarheid van de fabrieksmachines aanzienlijk hebben verbeterd - en het vermogen van het bedrijf om snel en effectief problemen op te lossen en op te lossen wanneer ze zich voordoen.

Afbeelding 2. Martin gebruikt het externe display van de nieuwe Fluke 233 om de voedingsspanning van een van de aandrijfmotoren op de textielspoelmachine te bekijken. Dankzij het afstandsdisplay kan hij op veilige afstand van de bewegende machineonderdelen en onder spanning werken. Om deze machine te bedienen en de spanning onder spanning te bewaken, zou in het verleden een taak voor twee personen zijn geweest.

'Elektriciteit zien'
"Ik beschouw mezelf geenszins als een professioneel ervaren gebruiker van testtools, maar eerder als een werktuigbouwkundig ingenieur die op mijn testtools vertrouwt om elektriciteit te 'zien'", zei Martin. “Ik gebruik instrumenten van Fluke omdat ze zo goed werken. De meeste metingen die we doen ontstaan ​​tijdens het oplossen van problemen of het maken van een verbetering. Wanneer een machine nu stopt met werken vanwege een probleem met het besturingssysteem, begin ik in plaats van het systeem alleen te negeren en de machine handmatig te bedienen, een proces voor probleemoplossing met het vertrouwen dat we de machine snel genoeg weer volledig geautomatiseerd kunnen laten werken om te voorkomen dat onze productiedoelstellingen. Het is veel productiever om een ​​probleem op te lossen en op te lossen dan om de automatisering op te heffen - wijzigingen aanbrengen die moeten worden teruggedraaid wanneer het werkelijke probleem wordt aangepakt."

Martin begint meestal door te kijken naar het minus-200- tot plus-200 milliamp-signaal dat de servo op de hydraulische pomp bestuurt.

"De Fluke 337-stroomtang is het eerste instrument dat ik gebruik wanneer bijvoorbeeld een machinist me vertelt dat een machine langzamer lijkt te gaan werken, ook al heeft hij de bedieningselementen niet aangeraakt", zei Martin. “Ik gooi het om de draad op de servo. Als de servo stroom ontvangt, geeft dit aan dat het probleem in de servo of de pomp zit. Als de servo geen stroom ontvangt, is het probleem stroomopwaarts, in het besturingssysteem of de bedrading. Binnen enkele seconden kan ik het algemene gebied van het probleem identificeren. Ik kan de meter verplaatsen naar de elektromotor die de hydraulische pompen aandrijft, en de ampèrewaarde geeft me een algemene schaal van onder hoeveel spanning de stof staat. Als de stroomsterkte hoog is, zou ik op zoek gaan naar een mechanisch probleem, zoals een slecht lager. Als die laag is, zou ik meteen een probleem in het besturingssysteem vermoeden.”

Als de servo en pomp zijn uitgesloten, gebruikt Martin een Fluke 189 digitale multimeter (DMM) om de EDC te controleren. "Ik wacht om de 189 te vervangen door een 289, maar hij gaat gewoon niet dood", lachte Martin. Hij controleert de uitgang van de EDC om te zien of deze een run-signaal afgeeft. Zo ja, dan ligt het probleem hoogstwaarschijnlijk in de bedrading tussen de EDC en de servo. De volgende stap is meestal het controleren van het weerstand-condensatorcircuit dat het EDC-signaal verhoogt. Met de 189 meet hij ook de condensator en weerstand.

Afbeelding 3. Martin gebruikt de Fluke 568 om de temperatuur van de droogtrommels tussen stofruns te bekijken. De operator kan de temperatuur op de blikken intoetsen door de stoomdruk in te stellen. Het typische temperatuurbereik is 215 tot 275 graden Fahrenheit.

Het bedieningspaneel van de mal-operator regelt ook een aantal elektronische solenoïde-bediende waterkleppen op elke machine die warm en koud water leveren aan de baden en koelwater leveren aan het hydraulische systeem. De kleppen hebben een interne stuurklep die een kleine opening opent en sluit die op zijn beurt de hoofdklep opent en sluit.

"In het verleden hadden we geen manier om problemen in de kleppen te diagnosticeren, dus we zouden meestal de hele klep vervangen en terugbrengen naar de winkel voor uitgebreidere tests", herinnert Martin zich. “Dit ging gepaard met een aanzienlijke hoeveelheid downtime. Nu kunnen we een diagnose stellen van de aanwezige kleppen en ze in de meeste gevallen repareren met veel minder uitvaltijd, omdat de min/max-modus van de 189 snel genoeg is om een ​​zinvolle meting van de spanningsovergang van de kleppen te geven."

Zo komen de ventielen soms vast te zitten in de aan- of uit-stand. Martin lost dat probleem op door de klep die hij wil openen of sluiten te bekrachtigen en gebruikt vervolgens een 189 DMM om de piek van de spanningspiek te meten wanneer de klep spanningsloos is. "Dit zijn wisselstroomspoelen van 24 volt, en wanneer een klep goed werkt, is er meestal slechts een meetbare tijdelijke piek van 80 volt wisselstroom," zei hij.

De mechanische beweging van de piloot in de klep verlengt de tijdelijke piek maar vermindert de gemeten piekspanning. Als de 189 bijvoorbeeld aangeeft dat de maximale spanning 170 volt AC is, is dat een duidelijke indicatie van een mechanisch probleem aan de stuurzijde van de klep.

"Hoewel ik aanvankelijk dacht dat het meten van de tijdelijke piek een nutteloze meting was, behalve voor het ontwerpen van onderdrukkingscircuits, heeft mijn 189 me bewezen dat het de prestaties en herhaalbaarheid heeft om zinvolle informatie te leveren die kan worden gebruikt om mechanische prestaties in een magneetventiel,” zei Martin. "Die ene vreemde meting heeft ons vermogen om problemen met geïnstalleerde magneetventielen in de hele fabriek op te sporen, te diagnosticeren en te repareren volledig veranderd."

Onlangs zijn twee temperatuurregelaars uitgevallen. Operators lossen dit type storing normaal gesproken op door de controller uit te schakelen en handmatig een aan/uit-signaal naar de operators van de stoomklep te sturen. In plaats daarvan gebruikte Martin een Fluke 1587 digitale isolatiemultimeter om laagspanningsisolatietests uit te voeren. Hieruit bleek dat de eenheden niet waren kortgesloten; in plaats daarvan was het probleem beperkt tot een enkele kaart die gemakkelijk kon worden uitgewisseld.

Martin gebruikt een Fluke VoltAlert om te controleren of draden onder spanning staan ​​of niet, voor persoonlijke bescherming, voordat hij met veel probleemoplossingstaken begint. Hij gebruikt de 189 meter ook voor het oplossen van problemen met de frequentieregelaars op pompen, elektrische magneetventielen en niveausensoren in het systeem dat wordt gebruikt voor het terugwinnen van warmte uit het afvalwater van de fabriek.

Figuur 4. Martin gebruikt de 773 milliampère processtroomtang om het signaal van 4 mA tot 20 mA te controleren tussen een elektronische temperatuurregelaar en een elektrisch-pneumatische druktransducer die werkt een stoomventiel. Hij vergelijkt het uitgangspercentage op de 773 met het uitgangsvermogen dat de elektronische controller in een diagnosemodus weergeeft.

Automatisering sluit de cirkel
Martin wil meer automatisering in de productieapparatuur inbouwen. Hij ontwikkelt een pc-gebaseerd besturingssysteem voor de hele fabriek en alle productieapparatuur. Het bedrijf heeft al vochtigheidssensoren geïnstalleerd om gegevens voor het nieuwe systeem te leveren. Om de sensoren te kalibreren en problemen op te lossen, kocht Martin een Fluke 971 temperatuur-vochtigheidsmeter. "De 971 is snel een waardevol hulpmiddel geworden voor het bewaken van de temperatuur van elektrische behuizingen", zei hij.

Martin ziet een pc-gebaseerd systeem als de manier om de cirkel te sluiten tussen de productieapparatuur van het bedrijf en de warmteterugwinningssystemen voor afvalwater.

"Ik ontwerp het systeem zo dat het gemakkelijk kan worden overschreven op een niet-permanente manier, zodat productieapparatuur betrouwbaar kan werken in een staat met automatiseringsbypasses", zei hij. "Ik besloot dat een pc-gebaseerde besturingsoplossing de beste manier was om meerdere systemen te integreren met snelle en gemakkelijke logische aanpassingen of overrides, zonder dat er fysieke bedradingswijzigingen nodig waren."

Martin zei dat hij zo'n systeem niet had kunnen implementeren zonder de mogelijkheid om elektrische problemen nauwkeurig en efficiënt te diagnosticeren. “Fluke-meters voorzien in die behoefte en geven inzicht in wat er in de fabriek gebeurt. Ze bieden een zichtbaarheid waardoor ik snel problemen kan diagnosticeren en vervolgens anderen kan instrueren om ze op te lossen. Dit bespaart het onderhoudsteam tijd en, belangrijker nog, stelt ons in staat om de productiemachines te laten werken met minimale onderbrekingen om een ​​hogere doorvoer en kwaliteit te bereiken.”

Zijn meest recente controle-investering? De nieuwe Fluke 773 milliampère-processtroomtang, voor het oplossen van problemen met signalen van 4 mA tot 20 mA. "Terwijl ik voorheen het circuit moest verbreken en mijn DMM moest gebruiken voor inline stroommeting, is de stroomtang een heel handig klein hulpmiddel dat de klus zeker klaart."

Bezoek voor meer informatie de website van Fluke Corporation op www.fluke.com.