Risoluzione dei problemi di homing su una curvatubi CNC

Oct 29, 2023

Un interruttore di riferimento fornisce informazioni a un sistema di controllo per posizionare un asse nella posizione desiderata. Questo tipo di interruttore può essere molto preciso, ma subisce anche un degrado delle prestazioni se esposto a temperature o umidità estreme o a usura eccessiva, se utilizzato in un'applicazione meccanica. RbSA Industriale

Nota dell'editore: questo è il primo di una serie di articoli sulla risoluzione dei problemi delle macchine piegatubi scritti da Jay Robinson di Robinson Bender Services and Automation Inc.

"Non possiamo correre in macchina!"

Questa è stata la telefonata un po' disperata che ho ricevuto da un produttore di scarichi. Uno dei servoassi elettrici della sua curvatubi CNC andava in guasto durante la corsa di riferimento. Senza completare il processo di homing, il sistema di controllo non consentirebbe all'operatore di selezionare il funzionamento automatico. La produzione di piegatura tubi è stata di fatto interrotta.

La risoluzione di questo tipo di problema richiede la comprensione di come viene eseguito il punto di riferimento di ciascun asse sulla macchina.

Per un funzionamento sicuro di una curvatubi CNC, il sistema di controllo deve conoscere la posizione di tutto ciò che si muove sulla macchina: matrice di serraggio, matrice di pressione, braccio di piegatura, carrello, pinza. Il suo processo per determinare la posizione corretta di ciascun dispositivo in movimento è chiamato homing.

Durante l'homing, i dispositivi direzionali (noti anche come Bang-Bang) vengono spostati in una posizione in cui è più probabile che siano lontani da tutti gli altri dispositivi. Ad esempio, la pinza, la matrice di serraggio e la matrice di pressione verranno spostate nelle posizioni completamente aperte.

Il controllo può utilizzare molti metodi diversi per determinare la posizione di un dispositivo. Nella sua forma più semplice, il sistema di controllo muove un dispositivo direzionale per un certo periodo di tempo, presupponendo che una volta trascorso tale tempo, il dispositivo si sia spostato completamente nella posizione desiderata (solitamente per l'intera lunghezza del suo movimento).

Il sistema di controllo potrebbe anche utilizzare una serie di interruttori per determinare la posizione di un dispositivo direzionale, ma ciò può essere impreciso. Ad esempio, uno stampo a pressione potrebbe avere un interruttore aperto e un interruttore chiuso ma una corsa totale di diversi pollici. Se è a metà di quella corsa, né l'interruttore aperto né quello chiuso saranno accesi e il controllo non saprà più dove si trova lo stampo. Il controllo dovrà spostare il dado in una posizione o nell'altra per determinare correttamente la sua posizione.

Su un servoasse, il sistema di controllo utilizza un feedback di posizione preciso per determinare la posizione, la direzione del movimento e la velocità. Tali informazioni vengono quindi utilizzate per controllare l'asse. Sebbene quasi tutto ciò che si muove su una curvatubi CNC può essere progettato per essere servocomandato, i più tipici sono il braccio di piegatura, il carrello per l'alimentazione del tubo e la rotazione del tubo.

Il feedback per un servoasse è fornito da un encoder, che trasmette le informazioni sul movimento al sistema di controllo sotto forma di conteggi. Quando la macchina viene impostata per la prima volta, il tecnico determina il numero di conteggi per unità di movimento. Su un asse lineare, potrebbero essere conteggi per pollice o conteggi per millimetro; su un asse rotante, conta per grado di rotazione.

Gli encoder possono essere assoluti o incrementali. Un encoder assoluto memorizza i dati di conteggio indipendentemente dal fatto che la macchina sia accesa o spenta o anche se l'asse viene spostato mentre l'alimentazione è spenta. Quando la macchina è accesa, il sistema di controllo utilizza questi dati memorizzati per determinare la posizione effettiva dell'asse, senza dover necessariamente eseguire un nuovo processo di homing. Un encoder incrementale fornisce conteggi durante il movimento e non ha memorizzazione dei dati. Il sistema di controllo deve determinare la posizione effettiva e quindi mantenere i dati di posizione tenendosi costantemente al passo con la variazione dei conteggi in entrambe le direzioni di marcia. Durante l'homing, l'asse viene spostato lentamente verso una posizione nota, quindi il controllo mantiene tutti i dati di posizione in base alla modifica dei conteggi.

Con un encoder incrementale, la posizione nota di un servoasse può essere determinata in diversi modi:

Una curvatubi CNC può avere un mix di servoassi dotati di encoder incrementali o assoluti e ciascun servoasse può utilizzare un metodo diverso per determinare la posizione. Ad esempio, il braccio di piegatura può tornare alla posizione iniziale tramite uno stallo verificato da un interruttore e il carrello può utilizzare un impulso di riferimento dopo essersi spostato verso un interruttore vicino alla fine della sua corsa totale. Durante il processo di homing, ciascun asse viene spostato in una sequenza specifica per garantire che il movimento di un asse non danneggi un altro. La struttura fisica della macchina determina la sequenza più sicura e la direzione del movimento. I dispositivi direzionali solitamente si spostano nelle posizioni completamente aperte, gli assi assoluti possono spostarsi in una posizione sicura e gli assi incrementali si muovono attraverso il rispettivo processo di homing utilizzando l'interruttore, lo stallo o l'impulso marker. Una volta completata l'intera sequenza, la macchina viene portata in home.