カスタムテキスタイル機器を維持するために必要なことを行う

1838年、マーティン家は荷物、日よけ、ボクシングリングのカバー、劇場のカーテン、狩猟用アパレル、医療用包帯などの用途向けにキャンバスの染色と仕上げを開始しました。非常に多くの異なる顧客を満足させるために、家族の会社はさまざまなカスタム機械を設計および製造してきました。しかし、機械が故障した場合、マーティンコーポレーションのエンジニアや技術者は単にメーカーからサービスエンジニアを呼ぶことはできません。できるだけ早く自分で修正する必要があります。

マーティンコーポレーションは、ほぼ2世紀の間、父から息子へと受け継がれてきました。フィラデルフィアで設立され、1949年にニュージャージー州ブリッジトンの現在の場所に移転しました。現在の所有者の息子であるプラントエンジニアのトーマスマーティンは、同社が長い間独自の生産設備を開発してきたと述べています。これは、機械をその生産ニーズに正確に合うようにカスタマイズできることと、同社がニッチ市場の多くのさまざまな用途向けにキャンバスを染色して仕上げることができるためです。したがって、その機器には、ほとんどの機器サプライヤがより専門的な機械の設計を支持して見落としているレベルの柔軟性が必要です。

「当社の生産設備のほとんどが社内で設計および製造されているという事実により、お客様のニーズに柔軟に対応し、非常に困難な世界の繊維市場で競争力を維持することができました」とマーティン氏は述べています。

同社の染色機、つまりジグには2つのローラーがあり、生地が染料液または洗浄液のバスを毎分150〜250ヤードの速度で通過するときに生地を前後に動かします。 「私たちの機械のいくつかは1950年代にさかのぼりますが、私たちは継続的にアップグレードしています...それらの制御および作動システム」とマーティンは言いました。各ローラーは、電気油圧制御を備えた油圧モーターによって駆動されます。電気モーターは、油圧システムに動力を供給するポンプを駆動するために使用されます。電気モーターは可変周波数インバータードライブによって制御され、油圧ポンプはローラーの始動または停止が速すぎるのを防ぐランプ機能を備えた電子変位コントローラー（EDC）によって制御されます。エンコーダーはローラーに統合されており、EDCにフィードバックを提供します。

図1.繊維工場には多くのモーターがあり、それらはすべて社内ショップで修理および再構築されています。 Tom Martinは、Fluke 1587デジタル絶縁マルチメーターを使用してモーターの内部巻線をテストし、その状態を確認します。

あなたはそれを壊し、あなたはそれを所有します
もちろん、会社が独自の機器を製造しているという事実は、メンテナンスと修理の完全な責任を負うことを意味します。

「私たちは常に非常に大きな保守部門を持っていました」とマーティンは言いました。 「当社の機器は、腐食性の液体、高温、高湿度など、非常に厳しい条件下で継続的に動作するため、故障が定期的に発生します。そして、何かが壊れていなくても、私たちのメンテナンス部門はそれを改善しようと忙しくしています。」

マーティンの意見では、機器をタイムリーにトラブルシューティングする専門知識がなかったため、機器を自動化するための同社の初期の取り組みは失敗しました。

「壊れた生産設備の修理は顧客の注文を満たさないため、長い間、自動化と電気的改善がバックバーナーに加えられ、全体的な機械的信頼性が向上しました」とマーティン氏は述べています。

生産を継続するために、保守スタッフは自動化システムをオーバーライドして、生産を継続できるようにします。その後、約5年前、マーティンは電気システムのメンテナンスの責任を引き継ぎ、プラント機械の電気的信頼性を大幅に向上させる新しい電気的トラブルシューティング方法を開始しました。また、問題が発生したときに迅速かつ効果的にトラブルシューティングして解決する会社の能力も向上しました。

図2.Martinは、新しいFluke 233のリモートディスプレイを使用して、繊維スプーリングマシンの駆動モーターの1つの供給電圧を調べます。リモートディスプレイにより、彼は可動機械部品および活電圧から安全な距離で作業することができます。このマシンを操作してライブ電圧を監視することは、以前は2人の作業でした。

電気を「見る」
「私は自分自身をプロの熟練したテストツールのユーザーとは決して考えていませんが、電気を「見る」ために私のテストツールに依存している機械エンジニアです」とマーティンは言いました。 「Flukeツールは非常にうまく機能するため、使用しています。私たちが行う測定のほとんどは、問題を解決したり、改善したりする過程で発生します。これで、制御システムの問題が原因でマシンが動作を停止した場合、システムをオーバーライドして手動でマシンを操作するのではなく、影響を回避するのに十分な速さでマシンを完全自動操作に戻すことができるという自信を持ってトラブルシューティングプロセスを開始します私たちの生産目標。自動化を無効にするよりも、問題のトラブルシューティングと解決の方がはるかに生産的です。実際の問題に対処するときに元に戻す必要のある変更を加えます。」

マーティンは通常、油圧ポンプのサーボを制御するマイナス200ミリアンペアからプラス200ミリアンペアの信号を調べることから始めます。

「Fluke337クランプメーターは、たとえば、オペレーターがコントロールに触れていなくても、マシンの速度が低下しているようだと言ったときに使用する最初のツールです」とMartin氏は述べています。 「私はそれをサーボのワイヤーの周りに投げます。サーボに電流が流れている場合は、サーボまたはポンプに問題があることを示しています。サーボに電流が流れていない場合、問題は上流、制御システム、または配線にあります。ほんの数秒で、問題の一般的な領域を特定できます。メーターを油圧ポンプを駆動する電気モーターに移動できます。アンプの読み取り値から、生地にかかる張力の一般的な尺度がわかります。アンペア数が高い場合は、ベアリングの不良などの機械的な問題を探し始めます。低い場合は、すぐに制御システムの問題が疑われます。」

サーボとポンプが除外されている場合、MartinはFluke 189デジタルマルチメーター（DMM）を使用してEDCをチェックします。 「189を289に交換するのを待っていますが、死ぬことはありません」とマーティンは笑いました。彼はEDCの出力をチェックして、実行信号を配信しているかどうかを確認します。もしそうなら、問題はおそらくEDCとサーボの間の配線にあります。次のステップは通常、EDC信号をランプする抵抗-コンデンサ回路をチェックすることです。彼も189でコンデンサと抵抗器を測定します。

図3.Martinは、Fluke 568を使用して、布地の実行間の乾燥ドラムの温度を調べます。オペレーターは、蒸気圧力を設定することにより、缶の温度をダイヤルインできます。一般的な温度範囲は華氏215度から275度です。

ジグオペレータコントロールパネルは、各マシンの多数の電子ソレノイド作動水バルブも制御します。これらのバルブは、温水と冷水をバスに供給し、冷却水を油圧システムに供給します。バルブには、メインバルブを開閉する小さなオリフィスを開閉する内部パイロットバルブがあります。

「以前は、バルブの問題を診断する方法がなかったので、通常はバルブ全体を交換して、より広範なテストのために店に持ち帰りました」とマーティンは回想しました。 「これにはかなりのダウンタイムが伴いました。これで、バルブを所定の位置で診断でき、ほとんどの場合、189の最小/最大モードがバルブの過渡電圧の有意義な測定を提供するのに十分高速であるため、ダウンタイムを大幅に短縮してバルブを修正できます。」

たとえば、バルブがオンまたはオフの位置で動かなくなることがあります。マーティンは、開閉したいバルブに通電することでこの問題のトラブルシューティングを行い、次に189 DMMを使用して、バルブの非通電時の過渡電圧のピークを測定します。 「これらは24ボルトのACコイルであり、バルブが適切に機能している場合、通常は80ボルトのACの測定可能な過渡ピークしかありません」と彼は言いました。

バルブ内のパイロットの機械的な動きは、過渡スパイクを延長しますが、測定されるピーク電圧を低下させます。たとえば、189が最大電圧が170ボルトACであることを示している場合、それはバルブのパイロット側の機械的な問題を明確に示しています。

「最初は、過渡スパイクの測定は抑制回路の設計を除いて役に立たない測定だと思っていましたが、私の189は、内部の機械的性能のトラブルシューティングに使用できる意味のある情報を提供する性能と再現性を備えていることを証明しました。電磁弁」とマーティンは言った。 「その1つの奇妙な測定により、プラント全体に設置されたソレノイドバルブのトラブルシューティング、診断、修理の能力が完全に変わりました。」

最近、2つの温度コントローラーが故障しました。オペレーターは通常、コントローラーの電源を切り、蒸気バルブのオペレーターに手動でオン/オフ信号を送信することにより、このタイプの障害に対処します。代わりに、MartinはFluke1587デジタル絶縁マルチメータを使用して低電圧絶縁テストを実行しました。これらは、ユニットが短絡していないことを示しています。むしろ、問題は簡単に交換できる単一のカードに限定されていました。

Martinは、Fluke VoltAlertを使用して、多くのトラブルシューティングタスクを開始する前に、個人的な保護のためにワイヤが生きているか死んでいるかを確認します。彼はまた、プラントの廃水から熱を回収するために使用されるシステムのポンプ、電気ソレノイドバルブ、およびレベルセンサーの可変周波数ドライブのトラブルシューティングに189メートルを使用しています。

図4.773 Milliampプロセスクランプメーターを使用して、電子温度コントローラーと動作する電気-空気圧トランスデューサー間の4 mA〜20mA信号をチェックします。蒸気弁。彼は、773の出力パーセンテージの読み取り値を、電子コントローラーが診断モードで表示する出力と比較します。

自動化によりループが閉じられます
マーティンは、生産設備により多くの自動化を取り入れたいと考えています。彼は、プラント全体とすべての生産設備用のPCベースの制御システムを開発しています。同社は、新しいシステムのデータを提供するために、湿度センサーをすでに設置しています。センサーの校正とトラブルシューティングを行うために、MartinはFluke971温度湿度計を購入しました。 「971はすぐに電気エンクロージャの温度を監視するための貴重なツールになりました」と彼は言いました。

Martinは、PCベースのシステムを、会社の生産設備と廃水熱回収システムの間のループを閉じる方法と見なしています。

「私は、自動化バイパスのある状態で生産設備が確実に動作できるように、非永続的な方法で簡単にオーバーライドできるようにシステムを設計しています」と彼は言いました。 「私は、PCベースの制御ソリューションが、物理的な配線の変更を必要とせずに、複数のシステムを迅速かつ簡単なロジック調整またはオーバーライドで統合するための最良の方法であると判断しました。」

マーティン氏は、電気的な問題を正確かつ効率的に診断する能力がなければ、このようなシステムを実装することはできなかったと述べました。 「フルークメーターはそのニーズを満たし、プラントで何が起こっているかを知るための窓を提供します。それらは、私が問題を迅速に診断し、他の人にそれらを解決するように指示することを可能にする可視性を提供します。これにより、メンテナンスチームの時間が節約され、さらに重要なことに、生産機械を最小限の中断で稼働させ続け、より高いレベルのスループットと品質を実現できます。」

彼の最近のコントロール投資？ 4 mA〜20mAの信号のトラブルシューティング用の新しいFluke773 Milliamp Process ClampMeter。 「以前は回路を遮断してDMMを使用してインライン電流測定を行う必要がありましたが、クランプメーターは非常に洗練された小さなツールであり、確実に作業を完了します。」

詳細については、フルーク・コーポレーションのWebサイト（www.fluke.com）にアクセスしてください。