Alinhamento de máquina onduladeira usando ParAlign e um rastreador a laser Faro

By Chelsea Fiegel

A equipe de alinhamento da Fluke Reliability viajou até a fábrica de produção de papelão ondulado de um cliente para executar um serviço de alinhamento em uma máquina corrugadora. Implementando uma nova metodologia que exigia o uso do sistema Pruftechnik ParAlign Roll Align em combinação com um Faro Laser Tracker, a equipe mediu toda a extremidade úmida, abrangendo 126 rolos e todas as 15 placas quentes em um único final de semana. Adicionar os aplicativos Faro Tracker ao procedimento ParAlign deu à equipe de serviço de confiabilidade da Fluke os recursos para fornecer um alinhamento abrangente, em oposição aos métodos de alinhamento convencionais mais limitados.

Figura 1. Produção de papelão ondulado. Ilustração por Fefco.org

Sobre a técnica ParAlign

O dispositivo ParAlign abrange três giroscópios de laser de anel posicionados nas direções x, y e z, respectivamente. Os giroscópios, um produto da Honeywell, são frequentemente usados ​​em aplicações aeroespaciais/aeronaves militares. Os giroscópios medem o rolamento, a inclinação e a guinada do dispositivo ParAlign conforme ele é varrido pela circunferência do rolamento. Um mínimo de 20 graus de varredura é necessário para medir o eixo central do rolamento.

À medida que os pontos são coletados ao longo do arco, o software correspondente igualará um ângulo por meio de equações geométricas e utilizará o comprimento de rolamento a rolamento de cada rolo para determinar os deslocamentos horizontais e verticais. O formato de relatório gráfico e fácil de interpretar permite que os mecânicos entendam facilmente quais ajustes precisam ser feitos e, então, façam as correções corretamente com calços de precisão e indicadores de discagem. Cada medição de rolo leva aproximadamente 30 segundos, o que permite que máquinas inteiras sejam medidas em menos de seis horas.

Figura 2. O sistema de alinhamento de rolos Pruftechnik ParAlign

O relatório é uma representação bidimensional do paralelismo dos rolos em relação aos rolos de referência. Para a indústria de corrugadores, a referência é normalmente referida como o pré-aquecimento inferior da pilha tripla. Como exemplo, a Figura 3 exibe três rolos medidos com seus respectivos deslocamentos verticais e horizontais. O rolo azul indica o rolo de referência. O círculo verde representa o lado do operador da máquina e o círculo vermelho representa o lado de acionamento. Interpretando os resultados, o rolo à direita é posicionado 0.069″ de altura e 0.001″ à esquerda do rolo de referência no lado do operador. Para ajustar este rolo, deve-se ajustar o lado do operador do rolo para baixo 0.069″. Além disso, se um ajuste estiver disponível apenas no lado de acionamento, um calço de 0.069″ pode ser colocado sob o rolamento do lado de acionamento do rolo para corrigir o desalinhamento.

Figura 3. Exemplo de relatório do ParAlign de três rolos com deslocamentos verticais e horizontais.

O software pode alterar o rolo de referência a qualquer momento para mostrar todos os deslocamentos relativos ao rolo recém-selecionado. Em particular, isso é útil ao observar o desalinhamento em certas seções, como facers de módulo com unidades de emenda correspondentes. 

Descrição detalhada do serviço de alinhamento de onduladores

A extremidade úmida do corrugador abrigava um total de 126 rolos, todos medidos nas primeiras cinco horas do Dia 1. A equipe passou o resto do primeiro dia fazendo ajustes em 37 dos rolos que estavam inicialmente desalinhados.

• Os rolos foram ajustados pela equipe de manutenção interna com tolerância de +/- 0.030″ nas direções vertical e horizontal.
• O segmento ParAlign do serviço envolveu a medição de todos os rolos localizados dentro dos componentes, do suporte duplo até a primeira unidade de emenda.
• Dos 89 rolos medidos, 45 foram ajustados e medidos novamente para determinar a posição final.
• Os rolos foram ajustados para atingir uma tolerância de +/- 0.030″.
• Os rolos que não conseguiram atender à tolerância foram restringidos devido a um layout de estrutura preexistente ou a condições de fixação dos parafusos.

Os principais ajustes incluíram levantar o lado do operador da estrutura da polia traseira em aproximadamente 0.150″ para alinhar o início do suporte duplo ao pré-aquecedor inferior da pilha tripla. Uma vez que esse ajuste foi concluído, a equipe usou o Faro Laser Tracker para medir a borda de ataque da primeira placa quente e a borda de fuga da última placa quente para cultivar um plano ideal para usar como referência para o alinhamento da placa quente.

Figura 4. O rastreador a laser Faro.

O objetivo era alinhar a borda dianteira de cada placa quente de modo que ela não ficasse mais do que 0.010″ abaixo da placa anterior. As medições iniciais das placas indicaram que elas não se inclinavam gradualmente como deveriam, mas, em vez disso, elas caíam no meio para formar um arco. Esses dados foram coletados medindo cada canto de cada placa quente e relacionando sua posição ao plano ideal gerado. A correção do desalinhamento exigiu que alguns cantos da placa fossem ajustados em mais de 0.100″. O alinhamento das placas pode ser visualizado nas imagens correspondentes abaixo.

Figura 5. Medidas iniciais da placa quente feitas com o Faro Laser Tracker

Figura 6. Medidas finais da placa de aquecimento (após ajustes)

Figura 7: Captura de tela dos resultados iniciais do ParAlign. O círculo verde representa o lado do operador da máquina e o vermelho representa o acionamento. Todos os deslocamentos são relativos ao rolo de referência (rotulado em azul). Em tal imagem, pode-se entender facilmente a quantidade de desalinhamento presente, pois quanto mais vermelho é visto, mais desalinhamento há.

Figura 8. Captura de tela dos resultados finais do ParAlign (após ajustes). Após os ajustes serem feitos, cada rolo 'movido' foi medido novamente para mostrar o novo posicionamento. Observar a quantidade de vermelho que foi removida da imagem torna possível determinar quanto desalinhamento foi corrigido.

Conclusão

A execução desse alinhamento no ondulador produziu melhorias, incluindo a eliminação de problemas de vincos, empenamento por torção e problemas de delaminação ou colagem. O cliente viu uma diferença notável no desempenho da máquina e na qualidade do produto. Além disso, a placa agora ficava plana na máquina, usando menos amido com ajustes mínimos necessários.

Chelsea Fiegel é uma Tecnologia de teste Engenheiro de vendas e aplicação da Fluke Reliability.