Comment diagnostiquer et résoudre les problèmes de tension instable dans les machines à refendre les rubans ?

Une tension instable est l'une des pannes les plus fréquentes lors du refendage de rubans. Le ruban est fabriqué en enduisant d'encre un film de base PET ultra-mince, ce qui le rend extrêmement sensible aux variations de tension : une tension trop élevée entraîne un étirement, voire une rupture ; une tension trop faible provoque un enroulement lâche et une irrégularité de la face d'extrémité. Heureusement, la plupart des problèmes d'instabilité de tension suivent la logique de diagnostic « problèmes mécaniques avant problèmes électriques, à vide avant en charge », ce qui permet de les localiser et de les résoudre en moins de 30 minutes.

1. Évaluer d'abord les symptômes et restreindre le champ du dépistage

Même en matière de « tension instable », différentes manifestations peuvent révéler des points de rupture totalement différents. Observez le phénomène avant d'agir afin d'éviter les écueils.

MnémoniquePremièrement, vérifiez si le rouleau de guidage tourne ; deuxièmement, vérifiez si les disques de friction sont usés ; troisièmement, vérifiez si la pression d'air est stable ; quatrièmement, vérifiez si le PID est souple ; cinquièmement, vérifiez si les lignes d'inspection sont ouvertes ; et sixièmement, vérifiez si les matériaux ont changé.

2. Inspection mécanique : La plus facile à négliger et la plus courante

Plus de 60 % des fluctuations de tension proviennent de composants mécaniques ; le dépannage doit commencer par le matériel plutôt que de se précipiter pour ajuster les paramètres.

1. Flexibilité et parallélisme du rouleau de guidage

Faites tourner manuellement tous les galets de guidage pour assurer une rotation fluide et l'absence de bruits anormaux. Un grippage des roulements peut entraîner un glissement et un frottement du matériau à cet endroit, provoquant des variations brusques de tension. Vérifiez également le parallélisme entre les galets de guidage : un défaut de parallélisme peut engendrer des forces latérales sur le ruban, induisant une tension inégale de part et d'autre. L'erreur doit être inférieure à 0,05 mm/m.

2. Pression et étanchéité de l'arbre de détente du gaz

Une fuite d'air dans l'arbre de détente ou l'usure du bloc de détente peut entraîner le glissement du noyau et une tension incontrôlée. Vérifiez la stabilité de la pression d'air entre 0,5 et 0,6 MPa ; remplacez la bague d'étanchéité ou le renflement au niveau de toute fuite. Il est recommandé d'installer un détendeur sur la conduite de gaz afin de garantir une alimentation en air stable.

3. Composants de transmission et disques de friction

Vérifiez le serrage des vis d'accouplement et l'état de la courroie (usure, détente, etc.). Sur les modèles plus anciens équipés d'embrayages/freins à poudre magnétique, démontez les plaquettes de friction et inspectez leur état : une usure importante ou un agglomérat de poudre magnétique peuvent entraîner des fluctuations de couple.

4. Uniformité de la pression des rouleaux

Si la pression exercée par le cylindre de part et d'autre des rouleaux de pression (rouleaux de laminage, rouleaux d'enroulement) de la machine à refendre est inégale, cela engendrera une tension irrégulière. Mesurez la pression de chaque côté à l'aide d'un manomètre, puis ajustez le régulateur de pression pour obtenir des mesures cohérentes. Si le rouleau de pression et l'arbre d'enroulement ne sont pas parallèles, chaque rotation génère une poussée axiale, provoquant un déport de l'extrémité du rouleau ; le jeu entre les deux extrémités doit être inférieur ou égal à 0,05 mm/m.

3. Inspection des circuits d'air et des systèmes de rétroaction

1. Stabilité de la source de gaz

Vérifiez le circuit d'alimentation en air (régulateur de pression, injecteur d'huile, filtre) et observez si l'aiguille du manomètre vibre. Il est recommandé de maintenir la pression d'air entre 0,4 et 0,6 MPa ; l'aiguille ne doit pas osciller. Nettoyez les joints et les tiges de piston avec de l'eau savonneuse pour détecter d'éventuelles fuites d'air ; si des bulles sont présentes, remplacez les joints.

2. Rouleaux flottants (rouleaux dansants)

Le galet oscillant doit pouvoir monter et descendre librement sans se bloquer. Si, pendant le fonctionnement, il oscille fréquemment (vibrations à haute fréquence), cela peut être dû à un gain PID excessif ou à des fluctuations de pression du vérin. Si le galet reste longtemps en position haute (lâche), cela indique un enroulement trop lent ou un déroulement trop rapide.

3. Étalonnage du capteur de tension

Si du toner s'accumule sur la surface du capteur, cela peut entraîner une distorsion du signal. La méthode d'étalonnage est la suivante : suspendre la broche (sans la faire passer à travers la bande) et effectuer un « étalonnage du point zéro » sur le contrôleur ; appliquer ensuite une force de traction connue (par exemple, 10 N) sur le dynamomètre, effectuer un « étalonnage du remplissage », répéter l'opération 2 à 3 fois et vérifier que l'erreur de lecture est inférieure à 0,5 N.

4. Optimisation des paramètres électriques et de contrôle

Une fois que les inspections des circuits mécaniques et pneumatiques ne révèlent aucune anomalie, la phase de réglage des paramètres électriques commence.

1. Activation et remplacement des embrayages/freins à poudre magnétique

Après plus d'un an d'utilisation, les embrayages à poudre magnétique peuvent se tasser ou s'agglomérer, entraînant une mauvaise linéarité. Vous pouvez tenter une « activation par particules magnétiques » : sans pénétrer le film, faites tourner le moteur au ralenti, appliquez environ 50 % du courant nominal et laissez-le tourner pendant 10 à 15 minutes. Si le problème persiste, remplacez la poudre magnétique ou l'ensemble d'embrayage.

2. Paramétrage des paramètres PID

Dans les systèmes de régulation de tension en boucle fermée, un mauvais paramétrage du PID est une cause fréquente de fluctuations de tension. Étapes de dépannage recommandées :

• Commencez par fixer le ratio (P) à 10-20 %, puis fixez l'intégrale (I) et la dérivée (D) à 0.

• Augmenter progressivement P jusqu'à l'apparition d'une faible amplitude d'oscillation, puis la diminuer jusqu'à la valeur critique où l'oscillation disparaît.

• Ajouter I, commencer le réglage à la baisse à partir de 5 secondes et continuer jusqu'à ce que l'erreur statique soit éliminée sans dépassement.

• La valeur de D est généralement fixée à 1/8~1/4 de la valeur de I, utilisée pour supprimer les perturbations rapides.

Remarque : La vitesse de réponse des systèmes d'embrayage à poudre magnétique est beaucoup plus lente que celle des systèmes servo ; la valeur P ne doit donc pas être trop élevée.

3. Temps de montée et de descente en accélération et en décélération

Une augmentation soudaine de la tension au démarrage et une diminution brutale à l'arrêt entraînent souvent des décalages entre les temps d'accélération et de décélération, ainsi qu'une instabilité du système de commande. Il est recommandé de régler le temps d'accélération entre 3 et 5 secondes, le temps de décélération entre 4 et 6 secondes, et, pour les modèles à grande vitesse, il peut être porté à 15-30 secondes.

4. Réglage de la tension conique

À mesure que le diamètre de l'enroulement augmente, la tension doit diminuer progressivement (coefficient de conicité généralement de 20 à 40 %) ; sinon, la couche extérieure écrasera la couche intérieure, provoquant des rides en forme de « cœur de chrysanthème ».

5. Processus de débogage pratique en quatre étapes

Étape 1 : Tests à vide

Ne pas enfiler le ruban ; laisser la bobine du rétracteur tourner au ralenti et observer si la tension est stable ; si elle fluctue encore, le problème provient du capteur ou des composants de la poudre magnétique.

Étape 2 : Test de pénétration du film à basse vitesse

Chargez le tapis roulant à déchets et faites-le tourner à une faible vitesse de 20 à 30 m/min, en réglant la tension à 60 % de la tension normale comme valeur de départ.

Étape 3 : Procéder à un réglage fin élément par élément

Ne modifiez qu'une seule variable à la fois, observez l'effet, puis passez à l'étape suivante :

Étape 4 : Isoler en segments

Si la source du problème ne peut toujours pas être identifiée, isolez successivement la commande de déclenchement ou de rembobinage pour déterminer l'origine des fluctuations ; ou bien, remplacez les embrayages à poudre magnétique suspectés d'être défectueux par des pièces de rechange normales pour localiser rapidement les défauts matériels.

6. Les « facteurs immatériels » facilement négligés

• Mauvaise qualité du rubanSi le rouleau d'origine est enroulé en « rouleau banane » (une extrémité serrée et l'autre lâche), aucune machine ne pourra le régler correctement. Il est recommandé de remplacer le rouleau entier pour effectuer un test et résoudre le problème.

• Interférences statiquesLors du séchage hivernal, les rubans de carbone sont sensibles à l'électricité statique, ce qui entraîne une répulsion intercouche et un décollement des extrémités. L'utilisation de ventilateurs ioniques ou d'une humidification (taux d'humidité de 40 à 60 %) permet de remédier à ce problème.

• Changements soudains dans les spécifications des matériauxLorsque la largeur du ruban est réduite de moitié, la valeur de la tension doit également être réduite de moitié ; les paramètres précédents ne peuvent pas être utilisés sans discernement.

• Déformation du noyauLa déformation des tubes en papier ou des mandrins en plastique peut provoquer des rebonds périodiques lors de l'enroulement. Avant de monter sur le véhicule, vérifiez les diamètres intérieur et extérieur du mandrin ; les parties fortement déformées doivent être mises au rebut.

7. Recommandations en matière de maintenance préventive

Plutôt que d'attendre que les problèmes soient réparés, il est préférable de mettre en place un mécanisme d'entretien régulier :

• Chaque quart de travail :Nettoyez la poudre de toner sur la surface du rouleau de guidage et du rouleau flottant, et vérifiez l'état de la lame.

• Hebdomadaire:Vérifiez l'usure des plaquettes de friction, les fuites du circuit d'air et le jeu des roulements.

• Trimestriel :Calibrer le point zéro du capteur de tension, vérifier l'étanchéité du joint torique de l'arbre d'expansion et calibrer le parallélisme du galet de guidage

• Tous les six mois: remplacer la poudre magnétique dans l'embrayage (en fonction de la durée d'utilisation)

Une tension instable est rarement due à une seule cause ; elle résulte souvent de l’usure mécanique, du vieillissement électrique et d’une combinaison de paramètres de processus. En procédant par étapes, du plus dur au plus souple, les paramètres après chaque réglage sont consignés dans l’archive de maintenance de la machine. Une fois cette habitude prise, la plupart des problèmes de tension peuvent être résolus en moins de 30 minutes. Si toutes les méthodes conventionnelles échouent et que l’équipement a été utilisé pendant plus de 8 ans ou a subi un accident grave, il n’est pas trop tard pour contacter le fabricant.