Haciendo lo necesario para mantener el equipo textil personalizado

En 1838, la familia Martin comenzó a teñir y terminar lonas para aplicaciones tales como maletas, toldos, cubiertas de ring de boxeo, cortinas de teatro, ropa de caza y vendajes médicos. Para satisfacer a tantos clientes diferentes, la empresa familiar ha diseñado y construido una amplia gama de maquinaria personalizada. Pero cuando una máquina se avería, los ingenieros y técnicos de Martin Corporation no pueden simplemente llamar a un ingeniero de servicio del fabricante. Deben arreglarlo ellos mismos, lo antes posible.

La Martin Corporation se ha transmitido de padres a hijos durante casi dos siglos. Fue fundada en Filadelfia y se trasladó a su ubicación actual en Bridgeton, Nueva Jersey, en 1949. El ingeniero de planta Thomas Martin, hijo del propietario actual, afirma que la empresa ha desarrollado durante mucho tiempo su propio equipo de producción. Esto se debe en parte a que la maquinaria se puede personalizar para que se adapte exactamente a sus necesidades de producción, y también a que la empresa tiñe y acaba los lienzos para una amplia variedad de aplicaciones, muchas en nichos de mercado. Por lo tanto, su equipo requiere un nivel de flexibilidad que la mayoría de los proveedores de equipos pasan por alto a favor de diseñar máquinas más especializadas.

“El hecho de que la mayoría de nuestros equipos de producción hayan sido diseñados y fabricados internamente nos ha permitido seguir siendo flexibles a las necesidades de nuestros clientes y competitivos en el desafiante mercado textil global”, dijo Martin.

Las máquinas de teñir de la compañía, o plantillas, tienen dos rodillos que mueven la tela hacia adelante y hacia atrás a medida que pasa por un baño de licor de tinte o solución de lavado a una velocidad de 150 a 250 yardas por minuto. “Algunas de nuestras máquinas datan de la década de 1950, pero estamos actualizando continuamente ... sus sistemas de control y actuación”, dijo Martin. Cada rodillo está accionado por un motor hidráulico con controles electrohidráulicos. Los motores eléctricos se utilizan para impulsar las bombas que alimentan el sistema hidráulico. Los motores eléctricos están controlados por variadores de frecuencia y las bombas hidráulicas están controladas por controladores electrónicos de desplazamiento (EDC) con funciones de rampa que evitan que los rodillos se pongan en marcha o se detengan demasiado rápido. Los codificadores están integrados en los rodillos para proporcionar información a los EDC.

Figura 1. La planta textil tiene muchos motores, y todos se reparan y reconstruyen en el taller interno. Tom Martin utiliza el multímetro digital de aislamiento Fluke 1587 para probar los devanados internos del motor y comprobar su estado.

Lo rompes, es tuyo
Por supuesto, el hecho de que la empresa construya su propio equipo significa que asume la responsabilidad total del mantenimiento y las reparaciones.

“Siempre hemos tenido un departamento de mantenimiento excepcionalmente grande”, dijo Martin. “Nuestro equipo funciona continuamente en condiciones muy exigentes, incluidos líquidos corrosivos, altas temperaturas y altos niveles de humedad, por lo que las averías son algo habitual. E incluso cuando algo no está roto, nuestro departamento de mantenimiento está ocupado tratando de mejorarlo ".

Los primeros esfuerzos de la empresa para automatizar sus equipos fracasaron, en opinión de Martin, porque la empresa no tenía la experiencia para solucionar problemas de equipos de manera oportuna.

“La reparación de equipos de producción dañados no satisface los pedidos de los clientes, por lo que durante mucho tiempo, las mejoras eléctricas y de automatización se dejaron en segundo plano para mejorar la confiabilidad mecánica general”, dijo Martin.

Para mantener la producción en marcha, el personal de mantenimiento anularía los sistemas de automatización para que la producción pudiera continuar. Luego, hace aproximadamente cinco años, Martin asumió la responsabilidad del mantenimiento del sistema eléctrico e inició nuevos métodos de solución de problemas eléctricos que han mejorado enormemente la confiabilidad eléctrica de la maquinaria de la planta y la capacidad de la empresa para solucionar y resolver problemas de manera rápida y efectiva a medida que surgen.

Figura 2. Martin usa la pantalla remota del nuevo Fluke 233 para observar el voltaje de suministro de uno de los motores de accionamiento en la máquina bobinadora textil. La pantalla remota le permite trabajar a una distancia segura de las partes móviles de la máquina y del voltaje activo. Operar esta máquina y monitorear el voltaje vivo habría sido un trabajo de dos personas en el pasado.

"Ver" electricidad
"De ninguna manera me considero un usuario profesional de herramientas de prueba capacitado, sino más bien un ingeniero mecánico que confía en mis herramientas de prueba para 'ver' la electricidad", dijo Martin. “Utilizo herramientas de Fluke porque funcionan muy bien. La mayoría de las medidas que tomamos surgen en el proceso de resolver problemas o realizar una mejora. Ahora, cuando una máquina deja de funcionar debido a un problema del sistema de control, en lugar de simplemente anular el sistema y operar la máquina manualmente, comienzo un proceso de resolución de problemas con la confianza de que podemos hacer que la máquina vuelva a funcionar completamente automatizada lo suficientemente rápido para evitar afectar nuestros objetivos de producción. Es mucho más productivo solucionar y resolver un problema que anular la automatización, haciendo cambios que deberán revertirse cuando se aborde el problema real ”.

Por lo general, Martin comienza mirando la señal de menos 200 a más 200 miliamperios que controla el servo de la bomba hidráulica.

“La pinza amperimétrica Fluke 337 es la primera herramienta que utilizo cuando, por ejemplo, un operador me dice que una máquina parece estar desacelerándose, aunque no ha tocado los controles”, dijo Martin. “Lo lanzo alrededor del cable del servo. Si el servo está recibiendo corriente, esto indica que el problema está en el servo o en la bomba. Si el servo no recibe corriente, entonces el problema está aguas arriba, en el sistema de control o cableado. En cuestión de segundos, puedo identificar el área general del problema. Puedo mover el medidor al motor eléctrico que impulsa las bombas hidráulicas, y la lectura del amperaje me da una escala general de cuánta tensión está bajo la tela. Si el amperaje es alto, comenzaría a buscar un problema mecánico, como un cojinete defectuoso. Si es bajo, sospecharé inmediatamente que hay un problema en el sistema de control ".

Si se descartan el servo y la bomba, Martin usa un multímetro digital (DMM) Fluke 189 para verificar el EDC. "Estoy esperando reemplazar el 189 con un 289, pero simplemente no morirá", se rió Martin. Comprueba la salida del EDC para ver si está emitiendo una señal de ejecución. Si es así, lo más probable es que el problema esté en el cableado entre el EDC y el servo. El siguiente paso generalmente es verificar el circuito resistor-capacitor que aumenta la señal EDC. También mide el condensador y la resistencia con el 189.

Figura 3. Martin usa el Fluke 568 para observar la temperatura de los tambores de secado entre pasadas de tela. El operador puede marcar la temperatura de las latas ajustando la presión del vapor. El rango de temperatura típico es de 215 a 275 grados Fahrenheit.

El panel de control del operador de la plantilla también controla una serie de válvulas de agua electrónicas operadas por solenoide en cada máquina que suministran agua fría y caliente a los baños y suministran agua de refrigeración al sistema hidráulico. Las válvulas tienen una válvula piloto interna que abre y cierra un pequeño orificio que a su vez abre y cierra la válvula principal.

“En el pasado, no teníamos forma de diagnosticar problemas en las válvulas, por lo que normalmente reemplazábamos toda la válvula y la llevábamos al taller para realizar pruebas más exhaustivas”, recuerda Martin. “Esto implicó una cantidad considerable de tiempo de inactividad. Ahora podemos diagnosticar las válvulas en su lugar y, en la mayoría de los casos, repararlas con mucho menos tiempo de inactividad porque el modo mínimo / máximo del 189 es lo suficientemente rápido como para proporcionar una medición significativa del voltaje transitorio de las válvulas ".

Por ejemplo, las válvulas a veces se atascan en la posición de encendido o apagado. Martin resuelve ese problema energizando la válvula que quiere abrir o cerrar y luego usa un DMM 189 para medir el pico del voltaje transitorio cuando la válvula está desenergizada. “Estas son bobinas de CA de 24 voltios, y cuando una válvula funciona correctamente, normalmente solo hay un pico transitorio medible de 80 voltios de CA”, dijo.

El movimiento mecánico del piloto dentro de la válvula prolonga el pico transitorio pero reduce el voltaje pico medido. Cuando el 189 indica, por ejemplo, que el voltaje máximo es de 170 voltios CA, es una clara indicación de un problema mecánico en el lado del piloto de la válvula.

“Si bien, al principio, incluso pensé que medir el pico transitorio era una medida inútil excepto para diseñar circuitos de supresión, mi 189 me ha demostrado que tiene el rendimiento y la repetibilidad para proporcionar información significativa que se puede utilizar para solucionar problemas de rendimiento mecánico dentro de un válvula solenoide ”, dijo Martin. “Esa medición extraña ha cambiado por completo nuestra capacidad para solucionar problemas, diagnosticar y reparar válvulas solenoides instaladas en toda la planta”.

Recientemente, fallaron dos controladores de temperatura. Los operadores normalmente abordan este tipo de falla apagando el controlador y enviando una señal de encendido / apagado a los operadores de la válvula de vapor manualmente. En cambio, Martin utilizó un multímetro de aislamiento digital Fluke 1587 para realizar pruebas de aislamiento de bajo voltaje. Estos mostraron que las unidades no estaban en corto; más bien, el problema se aisló en una sola tarjeta que podría intercambiarse fácilmente.

Martin usa un Fluke VoltAlert para verificar si los cables están activos o muertos para protección personal antes de comenzar muchas tareas de solución de problemas. También usa el medidor 189 para solucionar problemas de los variadores de frecuencia en bombas, válvulas solenoides eléctricas y sensores de nivel en el sistema utilizado para recuperar calor de las aguas residuales de la planta.

Figura 4. Martin usa la pinza amperimétrica de proceso de miliamperios 773 para verificar la señal de 4 mA a 20 mA entre un controlador de temperatura electrónico y un transductor de presión eléctrico a neumático que funciona una válvula de vapor. Compara la lectura del porcentaje de salida en el 773 con la salida que muestra el controlador electrónico en un modo de diagnóstico.

La automatización cierra el ciclo
Martin quiere incorporar más automatización en el equipo de producción. Está desarrollando un sistema de control basado en PC para toda la planta y todos los equipos de producción. La empresa ya instaló sensores de humedad para proporcionar datos para el nuevo sistema. Para calibrar y solucionar problemas de los sensores, Martin compró un medidor de temperatura y humedad Fluke 971. “El 971 se ha convertido rápidamente en una herramienta valiosa para monitorear las temperaturas de los gabinetes eléctricos”, dijo.

Martin ve un sistema basado en PC como la forma de cerrar el circuito entre los equipos de producción de la empresa y los sistemas de recuperación de calor de aguas residuales.

“Estoy diseñando el sistema para que sea fácil de anular de manera no permanente para permitir que los equipos de producción operen de manera confiable en un estado con derivaciones de automatización”, dijo. "Decidí que una solución de control basada en PC era la mejor manera de integrar varios sistemas con ajustes o anulaciones lógicas rápidos y sencillos, sin la necesidad de realizar cambios físicos en el cableado".

Martin dijo que no habría podido implementar un sistema de este tipo sin la capacidad de diagnosticar problemas eléctricos de manera precisa y eficiente. “Los medidores de Fluke satisfacen esa necesidad y brindan una ventana a lo que está sucediendo en la planta. Proporcionan una visibilidad que me permite diagnosticar problemas rápidamente y luego orientar a otros para que los resuelvan. Esto ahorra tiempo al equipo de mantenimiento y, lo que es más importante, nos permite mantener la maquinaria de producción en funcionamiento con interrupciones mínimas para lograr niveles más altos de rendimiento y calidad ”.

¿Su inversión en controles más reciente? La nueva pinza amperimétrica de proceso de miliamperios Fluke 773, para la resolución de problemas de señales de 4 mA a 20 mA. "Si bien anteriormente tenía que romper el circuito y usar mi multímetro digital para medir la corriente en línea, la pinza amperimétrica es una pequeña herramienta realmente hábil que definitivamente hace el trabajo".

Para obtener más información, visite el sitio web de Fluke Corporation en www.fluke.com.