Diagnostique códigos de falha em um servo drive digital para dobra de tubos CNC

Nov 01, 2023

O software BendPro oferece aos usuários de servo drives digitais uma visão em tempo real do que está acontecendo na máquina, mesmo remotamente.

Recentemente, recebemos um telefonema de um fabricante de peças hidráulicas que estava perdendo algumas horas de produção a cada turno em uma de suas dobradeiras CNC: "Podemos executar algumas peças, então teremos uma falha no carro!"

O dobrador em questão é uma máquina mais antiga que foi atualizada com um novo sistema de controle BendPro G2 cerca de seis meses antes disso. A empresa substituiu os antigos servoacionamentos e motores analógicos da unidade por novos acionamentos e servomotores digitais da Bosch Rexroth.

Em um dobrador de tubos CNC, o movimento (eixo) de praticamente todos os dispositivos pode ser posicionado com precisão por servomotores, que são controlados por um servo drive. Um servo drive é um amplificador que converte a tensão elétrica da máquina em uma tensão controlada para mover com precisão um servomotor.

Um servomotor fornece um sinal de volta ao drive, que monitora sua velocidade e direção. Para saber em qual direção e com que velocidade se mover, o sistema de controle deve fornecer informações ao drive. A maioria das dobradeiras CNC tem pelo menos dois servomotores e uma máquina totalmente elétrica pode ter 12 ou mais.

Analógico. Em um sistema servo analógico, o sistema de controle principal envia um sinal analógico que determina a velocidade e a direção do inversor. O sinal pode ser analógico de baixa amperagem, mas os sistemas mais comumente usados ​​fornecem uma tensão de comando de até 10 volts CC positivos ou até 10 volts CC negativos (+/- 10 VCC). Em teoria, se um sinal de comando de zero volt for aplicado ao inversor, o eixo deve estar estacionário. Se o sistema fornecer +10 volts, o drive deve se mover em velocidade máxima em uma direção; se -10 volts, deve se mover a toda velocidade na direção oposta; se 5 volts, deve mover-se a meia velocidade; e assim por diante.

O drive converte qualquer tensão de comando fornecida em uma velocidade relativa e direção do eixo. O inversor então monitora essa tensão para garantir que o servomotor esteja executando a velocidade e direção corretas.

O feedback de posição e velocidade também é fornecido ao sistema de controle; o inversor pode enviar um sinal que emula o sinal de feedback do motor ou pode haver um segundo codificador que esteja monitorando os dados de posição do eixo. O sistema de controle usa esse feedback para ajustar o sinal de tensão analógico para controlar com precisão o eixo.

Os sistemas de acionamento e controle também devem ter algumas entradas e saídas adicionais para comunicar o status entre si. O controle enviará um sinal de habilitação, indicando que está OK para o inversor mover o eixo, e o inversor fornecerá um sinal OK que informa à unidade de controle que não encontrou nenhum problema com seus sistemas internos ou com o motor.

Além disso, como medida de segurança, quando o sistema de controle não está pronto para movimento, ele geralmente evita que o inversor mova um eixo usando um contator para desconectar a fonte de alimentação principal do inversor ou fornecer uma interrupção entre o inversor e o motor.

Um sinal analógico adicional também pode ser vinculado ao inversor para comunicar quanto da potência disponível do motor deve ser usado para fazer um movimento.

Com uma falha do inversor durante a operação normal, a máquina irá parar e aparecerá uma mensagem informando que um dos eixos (neste caso, o eixo Y) está com falha.

Como tudo isso ocorre em uma série de fios e cabos na máquina e no gabinete de controle, os sistemas analógicos são suscetíveis a ruídos elétricos, que podem causar movimentos não intencionais no eixo. Um cabo cortado ou em curto também pode transmitir tensão não intencional aos sinais analógicos ou impedir o feedback de posição. Em casos extremos, o eixo pode fugir de forma incontrolável.

Ao solucionar problemas de um sistema analógico, um técnico deve verificar entradas, saídas e sinais de comando com um voltímetro comum. A maioria das unidades analógicas modernas possui uma tela pequena que exibe uma mensagem de status mostrando a condição da unidade. Pode ser um código simples de duas letras ou uma série de símbolos e luzes. A maioria dos sistemas também mantém um registro de falhas recentes.