Diagnostica i codici di errore su un servoazionamento digitale per la piegatura di tubi CNC

Il software BendPro offre agli utenti di servoazionamenti digitali una visione in tempo reale di ciò che accade nella macchina, anche da remoto.

Recentemente, abbiamo ricevuto una chiamata da un produttore di parti idrauliche che perdeva un paio d'ore di produzione in ogni turno su una delle sue piegatubi CNC: "Possiamo lavorare alcune parti, poi si verifica un guasto al carrello!"

La piegatrice in questione è una macchina più vecchia che è stata aggiornata con un nuovo sistema di controllo BendPro G2 circa sei mesi prima. L'azienda ha sostituito i vecchi servoazionamenti e motori analogici dell'unità con nuovi azionamenti e servomotori digitali di Bosch Rexroth.

Su una curvatubi CNC, il movimento (asse) di praticamente ogni dispositivo può essere posizionato con precisione tramite servomotori, controllati da un servoazionamento. Un servoazionamento è un amplificatore che converte la tensione elettrica della macchina in una tensione controllata per muovere con precisione un servomotore.

Un servomotore fornisce un segnale all'azionamento, che ne monitora la velocità e la direzione. Per sapere in quale direzione e quanto velocemente muoversi, il sistema di controllo deve fornire informazioni all'azionamento. La maggior parte delle piegatrici CNC hanno almeno due servomotori e una macchina completamente elettrica può averne 12 o più.

Analogico. In un servosistema analogico, il sistema di controllo principale invia un segnale analogico che determina la velocità e la direzione dell'azionamento. Il segnale può essere analogico a basso amperaggio, ma i sistemi più comunemente utilizzati forniscono una tensione di comando, fino a 10 volt CC positivi o fino a 10 volt CC negativi (+/- 10 V CC). In teoria, se all'azionamento viene applicato un segnale di comando a zero volt, l'asse dovrebbe essere fermo. Se il sistema fornisce +10 volt, l'azionamento dovrebbe muoversi a piena velocità in una direzione; se -10 volt, dovrebbe muoversi a tutta velocità nella direzione opposta; se 5 volt, dovrebbe muoversi a metà velocità; e così via.

L'azionamento traduce qualsiasi tensione di comando fornita in una velocità e direzione relativa dell'asse. L'azionamento monitora quindi tale tensione per assicurarsi che il servomotore stia eseguendo la velocità e la direzione corrette.

Al sistema di controllo viene fornito anche il feedback di posizione e velocità; l'azionamento può inviare un segnale che emula il segnale di feedback del motore oppure potrebbe esserci un secondo encoder che monitora i dati di posizione dell'asse. Il sistema di controllo utilizza questo feedback per regolare il segnale di tensione analogico per controllare con precisione l'asse.

I sistemi di azionamento e controllo devono inoltre disporre di ingressi e uscite aggiuntivi per comunicare lo stato tra loro. Il controllo invierà un segnale di abilitazione, indicando che è OK per l'azionamento spostare l'asse, e l'azionamento fornirà un segnale OK che indica all'unità di controllo che non ha riscontrato alcun problema con i suoi sistemi interni o con il motore.

Inoltre, come misura di sicurezza, quando il sistema di controllo non è pronto per il movimento, solitamente impedisce all'azionamento di spostare un asse utilizzando un contattore per scollegare la fonte di alimentazione principale dall'azionamento o fornendo un'interruzione tra l'azionamento e il motore.

È inoltre possibile collegare un segnale analogico aggiuntivo all'azionamento per comunicare quanta potenza disponibile del motore deve essere utilizzata per eseguire un movimento.

In caso di guasto dell'azionamento durante il normale funzionamento, la macchina si fermerà e verrà visualizzato un messaggio che informa che uno degli assi (in questo caso, l'asse Y) è guasto.

Poiché tutto ciò avviene tramite una serie di fili e cavi nella macchina e nel quadro elettrico, i sistemi analogici sono sensibili ai disturbi elettrici, che possono causare movimenti involontari nell'asse. Un cavo tagliato o in cortocircuito può inoltre trasmettere tensione involontaria ai segnali analogici o impedire il feedback della posizione. In casi estremi, l'asse può scappare in modo incontrollabile.

Durante la risoluzione dei problemi di un sistema analogico, un tecnico dovrebbe controllare ingressi, uscite e segnali di comando con un comune voltmetro. La maggior parte delle unità analogiche moderne dispone di un piccolo schermo che visualizza un messaggio di stato che mostra le condizioni dell'unità. Potrebbe trattarsi di un semplice codice di due lettere o di una serie di simboli e spie. La maggior parte dei sistemi conserva anche un registro degli errori recenti.