Máy xả cuộn tôn tự động: cấu tạo, motor giảm tốc, biến tần và cách chọn

Máy xả cuộn tôn (decoiler, uncoiler) là thiết bị đầu dây chuyền cán tôn, cắt tôn: nó giữ cuộn tôn nặng 3–30 tấn trên trục bung, rồi quay nhả tôn ra đều tay để máy cán sóng, máy cắt hoặc máy là phẳng phía sau kéo vào. Máy xả tôn tự động dùng motor giảm tốc điều tốc bằng biến tần để quay trục và xi lanh thủy lực để bung, hạ cánh giữ lõi cuộn. Chọn máy xả cuộn tôn theo trọng lượng cuộn lớn nhất, khổ tôn, đường kính lõi cuộn và tốc độ của dây chuyền phía sau.

1) Máy xả cuộn tôn là gì

Máy xả cuộn tôn là một loại máy công nghiệp được sử dụng để có thể xả các cuộn tôn thành tấm phẳng, có kích thước đều nhau. Một số loại cải tiến còn tích hợp tính năng cắt, là phẳng theo kích thước và chế độ cài đặt sẵn.

Để thuận tiện cho di chuyển và sản xuất, tôn được đóng thành các cuộn lớn trọng tải từ vài tấn đến hàng chục tấn. Nhưng khi sử dụng thì tôn cần dùng là các tấm phẳng, cắt ra từ cuộn lớn. Nếu dùng sức người thì tốn nhiều thời gian và chi phí. Thay vào đó máy xả tôn tự động sẽ làm công việc này nhanh chóng, năng suất và hiệu quả. 

2) Cấu tạo máy xả cuộn tôn

Cấu tạo của máy xả cuộn tôn gồm những phần chính như sau:

• Khung máy: Có tác dụng chịu lực và làm điểm tựa cho các bộ phận khác hoạt động. Khung máy thường cứng cáp và chịu được công suất lớn.
• Các cụm trục: Bao gồm trục xả và trục cuốn. Nó có tác dụng xả và cuốn tạo thành các tấm tôn. Các trục thường được làm từ thép và có thể điều chỉnh để tạo ra các hình dạng cuốn khác nhau
• Bảng điều khiển: Tùy vào loại máy sẽ có bảng điều khiển tự động từ xa hoặc bảng điều khiển trên khung máy. Bạn có thể điều chỉnh tốc độ xả phù hợp.
• Trục nhận máy cuộn tôn: Nó là một thanh trục có chất liệu từ thép. Có khả năng chịu được các cuộn tôn lên đến vài chục tấn.
• Motor giảm tốc gắn với trục quay chính: cung cấp năng lượng để quay trục với tốc độ chậm, khả năng tải lớn.

Chi tiết cấu tạo máy xả tôn cuộn mời khách hàng tham khảo hình vẽ dưới đây:

a) Nguyên lý hoạt động

• Cuộn tôn được cẩu hoặc xe nâng đưa vào trục bung khi các cánh đang thu nhỏ.
• Xi lanh thủy lực đẩy các cánh bung ra, ép chặt vào lòng lõi cuộn (thường Ø450–520mm).
• Motor giảm tốc quay trục, nhả tôn ra theo tốc độ cài trên biến tần; nhiều máy có cảm biến vòng chùng (loop) để tự chạy – dừng theo máy phía sau.
• Cánh tay ép cuộn giữ lớp tôn ngoài không bị bung tung khi cắt dây đai.
• Phần nắn phẳng, cắt tấm là việc của máy là phẳng và máy cắt phía sau, không phải của máy xả.

3) Phân loại máy xả cuộn tôn

a) Theo tải trọng cuộn

• Máy xả cuộn tôn 3–5 tấn: xưởng cán tôn nhỏ, tôn lạnh, tôn mạ màu khổ 1.000–1.250mm.
• Máy xả cuộn tôn 6–10 tấn: xưởng cán sóng, cán xà gồ, cắt tấm quy mô vừa.
• Máy xả cuộn tôn 15–30 tấn: nhà máy cắt xả băng, cán tôn công suất lớn, thép cuộn dày.

b) Theo cách dẫn động

• Máy xả tôn bằng tay (manual decoiler): trục quay tự do, tôn được kéo bởi máy phía sau, có phanh hãm tang; giá rẻ, hợp cuộn nhẹ 1–5 tấn, tôn mỏng.
• Máy xả tôn có motor: motor giảm tốc quay trục, bung cánh bằng vít tay hoặc thủy lực.
• Máy xả tôn tự động: motor giảm tốc + biến tần, bung thủy lực, cảm biến vòng chùng, có thể kèm xe đẩy nạp cuộn.

c) Theo số đầu trục

• Một đầu trục: phổ biến nhất ở xưởng cán tôn.
• Hai đầu trục (xoay 180°): chuẩn bị sẵn cuộn mới ở đầu bên kia, đổi cuộn nhanh, dùng cho dây chuyền chạy liên tục.

4) Top các máy xả cuộn tôn phổ biến nhất Việt Nam

a) Máy xả cuộn tôn tự động Cunmac

Thông số kỹ thuật:

• Công suất motor quay trục chính: 3.7kw - 5.5kw
• Công suất motor bung/hạ cánh: 1.5 - 3.7kw
• Kích thước máy: dài 2.2m x rộng 1.2m x cao 1.6m
• Trọng lượng máy: 1.8 - 3.5 tấn
• Tốc độ quay trục chính: 0 - 30 mét/phút
• Bộ điều khiển quay trục chính: bằng biến tần
• Bộ điều khiển bung/hạ cánh: thủy lực
• Tải trọng: từ 0 - 30 tấn

Đặc điểm:

• Thiết kế đẹp mắt, nhỏ gọn, tính thẩm mỹ cao, phù hợp với các quy trình sản xuất hiện đại
• Bộ điều khiển tích hợp ngay trên thân máy, phím bấm cơ tiện lợi dễ dùng
• Khung máy chắc chắn, vận hành êm ái không rung lắc
• Khả năng làm việc liên tục 24/7 ổn định, ít hỏng hóc
• Đa dạng kích thước và tải trọng để lựa chọn

b) Máy xả tôn tự động SGM 6 tấn

Thông số kỹ thuật:

• Model: MS.0075
• Tải trọng: 6 tấn
• Hãng sản xuất: SGM - Saigon Machine
• Kích thước máy: dài 2.6m x rộng 1.05m x cao 1.4m
• Trọng lượng: từ 1.5 - 1.8 tấn
• Khung: H194
• Tốc độ xả: từ 0 - 35 mét/phút
• Công suất máy: từ 3HP - 5HP/3.7kw
• Chiều rộng khổ tôn: tối đa 1250mm

Các dòng máy cung cấp:

• Máy xả tôn tự động SGM loại trục quay, van thường
• Máy xả tôn tự động SGM loại rãnh trượt, van thường
• Máy xả tôn tự động SGM loại rãnh trượt, van tỷ lệ

c) Máy xả cuộn tôn SUMAC 5 tấn

Thông số kỹ thuật:

• Tải trọng nâng: 5 tấn
• Lỗi bung: Ø450mm - Ø520mm
• Khổ tôn: 1300mm
• Tốc độ ra tôn: điều chỉnh biến tần
• Động cơ chuyền tải: động cơ giảm tốc biến tần
• Cơ cấu bung tôn: thủy lực
• Công suất máy: 5.5kw
• Kích thước máy: 3m * 1m * 1.2m
• Trọng lượng máy: +- 2 tấn

d) Máy xả cuộn tôn tự động Hiệp Thành

Thông số kỹ thuật:

• Trọng lượng máy: 2 - 3 tấn
• Công suất: 5 - 15 kw
• Điện áp: 3 pha 380v
• Tần số dòng điện: 50Hz
• Kích thước: dài 1.5m x rộng 1.5m x cao 1.5m
• Hệ thống truyền động: thủy lực
• Tải trọng: 5 tấn

5) Motor, dòng điện và biến tần cho máy xả cuộn tôn

• Motor trục chính thường là motor giảm tốc 4 cực ghép hộp số trục song song hoặc hộp giảm tốc bánh răng – trục vít, có phanh để giữ cuộn khi dừng.
• Biến tần chọn loại tải nặng, cùng hoặc lớn hơn motor một cấp, cài thời gian tăng tốc 3–8 giây để cuộn nặng không giật.
• Cuộn đầy quán tính lớn: khi dừng nhanh cần điện trở xả hoặc phanh cơ hỗ trợ.

6) Bảng giá máy xả cuộn tôn – giá trung bình thị trường Việt Nam

Giá trung bình thị trường Việt Nam, chênh lệch theo tải trọng, khổ tôn, kiểu bung (tay hay thủy lực) và có kèm xe nạp cuộn hay không:

• Giá máy xả cuộn tôn bằng tay Manual Decoiler: từ 10.000.000 VNĐ - 55.000.000 VNĐ
• Giá máy xả cuộn tôn Decoiler/Uncoiler: từ 80.000.000 VNĐ - 100.000.000 VNĐ
• Giá máy xả cuộn tôn tự động kết hợp xe nâng: từ 120.000.000 VNĐ - 500.000.000 VNĐ
• Giá máy xả cuộn tôn MW5AEG: từ 75.000.000 - 150.000.000 VNĐ 
• Giá máy xả cuộn tôn HCP ~1300 J: từ 220.000.000 - 450.000.000 VNĐ
• Giá máy xả tôn tự động SUMAC: từ 23.500.000 - 150.000.000 VND
• Giá máy xả tôn tự động Cunmac 1 - 8 tấn: từ 35.600.000 - 95.000.000 VND
• Giá máy xả tôn tự động SGM 6 tấn: từ 55.400.000 - 105.000.000 VND
• Giá máy xả cuộn tôn cũ: từ 5.000.000 - 35.000.000 VND

7) Cách chọn máy xả cuộn tôn

a) Theo trọng lượng và kích thước cuộn

Lấy cuộn nặng nhất xưởng sẽ nhập, cộng dư khoảng 20%. Đo đường kính lõi (ID) và đường kính ngoài (OD) cuộn, khổ tôn lớn nhất; trục bung phải ôm được dải ID của cuộn, ví dụ Ø450–520mm.

b) Theo tốc độ dây chuyền

Tốc độ xả lớn nhất phải cao hơn tốc độ máy cán, máy cắt phía sau khoảng 10–20% để luôn giữ được vòng chùng. Máy cán sóng thường chạy 10–25m/phút, máy cắt xả băng có thể 40–80m/phút.

c) Theo phần truyền động

Kiểm tra công suất motor giảm tốc, có phanh không, biến tần hãng nào, bơm thủy lực và xi lanh có dư lực không. Cuộn nặng, khởi động có tải thì dùng thêm motor giảm tốc tải nặng hoặc hộp số trục song song có hệ số an toàn cao.

8) Ứng dụng của máy xả cuộn tôn

• Máy xả tôn tự động đầu dây chuyền cán tôn sóng vuông, sóng ngói, tôn cliplock lợp mái nhà xưởng, nhà dân.
• Máy xả cuộn thép cho dây chuyền cán xà gồ C, Z, cán máng xối, cán sàn deck.
• Máy xả cuộn cho dây chuyền cắt tấm, cắt xả băng, là phẳng tôn.
• Máy xả tôn cho dây chuyền cán cửa cuốn, cán nan cửa, cán panel cách nhiệt.
• Máy xả cuộn inox, nhôm cuộn cho xưởng gia công tủ điện, vỏ máy, ống gió.

9) Ưu điểm và hạn chế của máy xả cuộn tôn tự động

a) Ưu điểm

• Nhả tôn đều theo tốc độ dây chuyền, giảm trầy xước, cong vênh so với kéo tay.
• Bung, hạ cánh bằng thủy lực, thay cuộn nhanh và an toàn hơn.
• Điều tốc bằng biến tần, khởi động êm với cuộn nặng.
• Một người đứng máy được cả dây chuyền.

b) Hạn chế

• Giá cao hơn máy xả tay nhiều lần.
• Có thêm hệ thủy lực, cảm biến cần kiểm tra, bảo dưỡng.
• Cuộn nặng nếu bung cánh không đủ lực dễ trượt lõi, quay lệch.

10) Câu hỏi thường gặp về máy xả cuộn tôn

a) Người sắp mua máy xả cuộn tôn cần hỏi gì, xác minh gì

• Cần cung cấp cho người bán những thông số nào? Trọng lượng cuộn lớn nhất, khổ tôn lớn nhất, độ dày tôn, đường kính lõi trong (ID) và đường kính ngoài (OD) cuộn, tốc độ dây chuyền phía sau, chiều xả tôn (xả trên hay xả dưới), nguồn điện 3 pha 380V. Thiếu một thông số là máy dễ không khớp dây chuyền.
• Làm sao kiểm tra máy có đủ tải như quảng cáo? Xem khung máy (thép hình cỡ nào, ví dụ H194), đường kính trục chính, cỡ bạc đạn gối trục, công suất motor giảm tốc và xi lanh bung. Máy ghi 10 tấn mà trục chính nhỏ, motor dưới khoảng 3.7kW thì cần hỏi lại. Tốt nhất thử với cuộn thật gần tải định mức.
• Nên hỏi gì về phần điện và thủy lực? Hãng motor giảm tốc, có phanh không, hãng biến tần, công suất bơm thủy lực, áp suất làm việc, có van tỉ lệ hay van thường, có cảm biến vòng chùng và nút dừng khẩn cấp không. Hỏi luôn sơ đồ điện để thợ bảo trì dễ sửa sau này.
• Máy xả tay hay máy xả tự động? Cuộn dưới khoảng 5 tấn, tôn mỏng, dây chuyền chạy chậm: máy xả tay có phanh là đủ, rẻ. Cuộn nặng, tôn dày hoặc dây chuyền nhanh: máy xả tự động có motor, biến tần và bung thủy lực để không làm máy cán phía sau phải kéo quá nặng.
• Giá máy xả cuộn tôn khoảng bao nhiêu? Theo giá trung bình thị trường Việt Nam, máy xả tay khoảng 10–55 triệu đồng, máy xả tự động 5–8 tấn khoảng 35–105 triệu, máy xả tự động kèm xe nạp cuộn khoảng 120–500 triệu tùy tải và khổ.

b) Người đã mua máy xả cuộn tôn: lắp cho đúng, dùng cho tối ưu

• Lắp đặt máy xả cần chú ý gì? Đặt máy trên nền bê tông phẳng, bắt bulông neo; tâm trục xả thẳng hàng với tâm dây chuyền phía sau, khoảng cách đủ cho vòng chùng tôn (thường 2–4m). Dùng thước dây, dây dọi để kiểm tra độ thẳng hàng trước khi siết neo.
• Đấu điện motor giảm tốc và biến tần thế nào? Nguồn 3 pha vào biến tần, ngõ ra biến tần nối thẳng motor (không qua contactor đóng cắt khi đang chạy). Phanh motor cấp điện qua relay điều khiển từ biến tần. Bơm thủy lực đi khởi động từ riêng, có rơ le nhiệt chỉnh theo dòng tem.
• Cài biến tần cho máy xả thế nào? Nhập thông số motor, tăng tốc 3–8 giây, giảm tốc 3–8 giây, đặt tần số tối đa theo tốc độ dây chuyền. Nếu có cảm biến vòng chùng, cài chế độ chạy theo tín hiệu cảm biến để máy tự bù tốc.
• Nạp cuộn tôn thế nào cho an toàn? Thu cánh bung, đưa cuộn vào đúng tâm, bung cánh cho chặt rồi mới cắt dây đai, hạ cánh tay ép giữ lớp ngoài. Không đứng trước mặt cuộn khi cắt dây đai vì đầu tôn có thể bật ra mạnh.
• Làm sao để máy xả chạy bền? Kiểm tra dầu thủy lực, lọc dầu, rò rỉ xi lanh hàng tuần; tra mỡ gối trục, bạc đạn trục chính; kiểm tra dầu hộp giảm tốc theo giờ chạy. Không để cuộn nặng nằm trên trục qua đêm khi không chạy.

c) Các lỗi người dùng thường mắc với máy xả cuộn tôn và cách chỉnh sửa

• Cuộn bị trượt trên trục, tôn ra không đều là do đâu? Cánh bung chưa đủ lực: áp suất thủy lực thấp, xi lanh rò, hoặc ID cuộn lớn hơn dải bung. Kiểm tra áp suất, thay phớt xi lanh, dùng thêm tấm đệm cánh cho cuộn có lõi lớn.
• Tôn bung tung khi cắt dây đai là lỗi thao tác gì? Chưa hạ cánh tay ép trước khi cắt đai. Luôn hạ tay ép giữ lớp ngoài, cắt đai, rồi nhả tay ép từ từ khi bắt đầu xả.
• Máy xả chạy giật cục, lúc nhanh lúc dừng thì chỉnh sao? Cảm biến vòng chùng đặt sai vị trí hoặc bẩn, hoặc thời gian tăng giảm tốc cài quá ngắn. Vệ sinh và chỉnh lại cảm biến, tăng thời gian tăng tốc, giảm tốc trên biến tần.
• Motor giảm tốc nóng, biến tần báo quá tải là lỗi gì? Phanh không nhả hết, cuộn quá nặng so với motor, hoặc gối trục thiếu mỡ. Kiểm tra điện áp cuộn phanh khi chạy, đo dòng motor, tra mỡ gối trục. Tải thường xuyên sát giới hạn thì tăng công suất motor hoặc tỉ số giảm tốc.
• Dừng máy mà cuộn vẫn trôi, nhả tôn chùng nhiều là do đâu? Quán tính cuộn lớn, phanh motor yếu hoặc chưa cài phanh trên biến tần. Chỉnh khe phanh, thay má phanh mòn, thêm điện trở xả và tăng nhẹ thời gian giảm tốc để dừng êm mà không trôi.

d) Dành cho sinh viên cơ điện mới vào ngành: nên tìm hiểu gì trước về máy xả cuộn tôn

• Cần nắm những khái niệm nào? Momen quán tính của cuộn (khối trụ rỗng), momen cần để tăng tốc, tỉ số truyền hộp giảm tốc, tốc độ dài v = π × D × n, áp suất – lực xi lanh F = p × A. Phần điện: motor 3 pha, biến tần, phanh điện từ, cảm biến tiệm cận, quang.
• Nên tìm hiểu thiết bị nào trước? Học motor 3 pha và biến tần trước, sau đó tới motor giảm tốc có phanh, hệ thủy lực cơ bản (bơm, van, xi lanh), rồi mới tới cả dây chuyền xả – cán – cắt.
• Vì sao tốc độ trục xả phải thay đổi khi cuộn nhỏ dần? Cùng tốc độ dài của tôn, đường kính cuộn giảm thì trục phải quay nhanh hơn: n = v / (π × D). Cuộn 1.2m xả 20m/phút trục quay khoảng 5.3 vòng/phút; khi còn 0.6m phải quay khoảng 10.6 vòng/phút. Cảm biến vòng chùng giúp biến tần tự bù điều này.
• Tự kiểm tra máy bằng dụng cụ nào? Ampe kìm đo dòng motor khi cuộn đầy và cuộn gần hết, đồng hồ áp suất đo hệ thủy lực, đồng hồ vạn năng kiểm tra cảm biến và cuộn phanh. Ghi lại để so sánh khi máy có dấu hiệu yếu.
• Thứ tự học hợp lý là gì? An toàn khi làm việc với cuộn thép nặng, motor và biến tần, phanh điện từ, thủy lực cơ bản, cảm biến và PLC đơn giản, rồi tới đồng bộ tốc độ trong dây chuyền cán tôn.