Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Maszyna do automatycznego cięcia

leech1985 26 Dec 2010 13:06 5701 13
SterControl
  • #1
    leech1985
    Level 9  
    Witam!

    Mam pewien problem w firmie, mianowicie produkujemy tam promienniki ciepła które to posiadają obudowę aluminiową w której to trzeba robić nacięcia chłodzące. Obudowa jest kształtu pół okręgu. Obecnie wykonywane jest to ręcznie a więc posiadamy oprzyrządowanie (piła tarczowa fi320, na prowadnicach, stół jest blokowany pneumatycznie), chodzi o to aby ten proces zautomatyzować. Maszyna ma robić kilka do kilkunastu nacięć o różnym rozstawie tz. rozstaw jest stały dla danego modelu lampy. Przesuw piły jest bardzo szybki, wysuw i powrót to ok. 1s (tak na oko) na długości ok. 350mm. Piła wystarczy jak będzie chodziła od punktu A do B a więc tu wystarczą jakieś krańcówki. zostaje jeszcze prezesów stołu czyli, kiedy piła wykona przecięcie przesuń stół o 6 do 12mm (ta wartość powinna być zadawana przez operatora zależy od modelu lampy) i powtórz ta operacje x razy (kolejna wartość zadawana przez operatora) jeszcze dochodzi bazowanie ponieważ początek nacięć jest w różnych odległościach od brzegu obudowy. Dokładność wymagana to ok ±0.3mm.

    Mój pomysł.

    Wszystko sterowane będzie ze sterownika PLC z panelem operatorskim.
    Schemat działania.

    1. Wprowadzenie wartości przez operatora rozstaw, ilość kanałów oraz odległość od brzegu (morze też to być np. na zasadzie wybierania typu a odpowiednie nastawy są już w pamięci programu),
    2. Ustawienie stołu do pozycji zero czyli do pozycji 1-go nacięcja,
    3. Inicjacja cięcia, przez operatora (przycisk)
    4. Po cięciu przejazd do nacięcia nr.2 itd. az do cięcia końcowego.
    5. Powrót do położenia zero.

    Napęd piły śruba trapezowa (nie wiem jak się sprawuje przy szybkich posuwach), napędzana silnikiem asynchronicznym. Dwie krańcówki do ustalania położenia początkowego i końcowego. Posuw jest stały dla każdego modelu lampy.

    Napęd stołu silnik krokowy (nie ma tu problemu z gubieniem kroków tak mi się wydaje tolerancja duża) i tu też śruba trapezowa. Stół jest już blokowany pneumatycznie przy cięciu.

    1.Co myślicie o takim rozwiązaniu?
    2.Jakiego sterownika użyć?
    3.Czy sterownik PLC może w pamięci posiadać już nastawy dla poszczególnych lamp?
    4. Jak sprawuje się śruba trapezowa przy szybkich posuwach (dziennie kilka tysięcy nacięć)?
    5. Czy do sterowania silnikiem krokowym wystarczy PLC z szybkim wyjściem np. 40kHz?

    Wszelkie uwagi i inne pomysły mile widziane.

    Pozdrawiam.
  • SterControl
  • SterControl
  • #3
    Mupet1
    Level 16  
    Witam. Jest to dosyć prosta konstrukcja którą można zrealizować na tanim sterowniku FATEK i panelu HMI Waintek. Sterownik ma szybkie wyjścia i wejścia do obsługi silników krokowych. Kolega który napisał wyżej post ma rację ale inwestycja w oprogramowanie Mach2 lub Mach3 tylko komplikuje aplikację. Można to zrealizować samym sterownikiem i panelem.

    Dodano po 6 [minuty]:

    Sterownik proponuję serie MC która obsługuje pozycjonowanie. Panel może zapamiętać bardzo dużą ilość danych tzw. receptur np Panel MT506TV bardzo fajny i prosto konfigurowalny. Darmowy soft do programowania i duże możliwości.

    Dodano po 7 [minuty]:

    Panel http://www.multiprojekt.pl/artykul.php/artykul.178

    Sterownik http://www.multiprojekt.pl/kategoria.php/kategoria.12
  • #4
    leech1985
    Level 9  
    Na wstępie wielkie dzięki za wszystkie odpowiedzi.

    Rozumiem właśnie takie rozwiązanie mnie najbardziej interesuje (PLC+HMI), ponieważ nie chce stawiać tam komputera, poza tym to zbyt banalne urządzenie.

    Aktualny pomysł jest taki:

    Posuw piły na siłowniku pneumatycznym (firmy FESTO) skok 300[mm],
    Posuw stołu standardowo śruba trapezowa i nakrętka, całość na prowadnicach liniowych rzecz jasna i tu mogę zastosować 2 rozwiązania:

    1. Silnik krokowy ale co z hamowaniem, czy samo sprzęgło (np. mieszkowe) wyeliminuje efekt drgań, czy może po powrocie stołu zerować licznik krokowca wtedy potrzebne dodatkowe elementy pozycjonujące (np. krańcówka)

    2. Motoreduktor z przekładnią ślimakową (sprawność mało istotna) oraz enkoder. Ten sposób eliminuje potrzebę szybkich liczników na wyjściach sterownika (chociaż potrzebne na wejściu).

    Co uważacie za lepsze rozwiązanie a może znacie lepsze.

    A i mam jeszcze trochę pytań do szanownych forowiczów:

    3. Wybrałem taki sterownik http://www.multiprojekt.pl/artykul.php/artykul.37
    czy można do niego podłączyć panel operatorski HMI o ten http://www.multiprojekt.pl/artykul.php/artykul.178

    4. Czy na takim zestawie (FBs-40MC + MT506TV, mniejsza o ilość we/wy cena ok.2500zł.) będę miał już możliwość pełnego sterowania, wprowadzania zmiennych z panelu (jak rozstaw, ilość kanałów, wyboru z listy odpowiedniej obudowy do której będa juz przypisane odpowiednie parametry)

    5. O co chodzi z wyrównywaniem potencjałów na zaciskach sterownika (chodzi o takie we. com0, com1... oraz wy. vac dc0... sterownik to AB MicroLogix1200)

    OK na razie chyba starczy.
    Dzięki za uwagę.
    Pozdrawiam.
  • #5
    fantasta
    Level 29  
    Oczywiście że panel można podłączyć z tym sterownikiem. Po co tylko taki duży? Wykorzystasz wszystkie 24we?? Czy i jakie możliwości będziesz miał na panelu to tylko zależy od ciebie. Jak napiszesz program tak będzie on działał.

    Jeżeli chodzi o te zaciski. To te sterowniki wejscia i wyjścia maja podzielone na grupy. chodzi o to że cześć wejść może pracować jako NPN a część jako PNP. Czyli na wejście COM0 podajesz plus i wszystkie wejscia z tej grupy sterujesz minusem, a na COM1 jak chcesz możesz podać minus i wszystkie wejscia z tej grupy sterujesz plusem
  • #6
    Mupet1
    Level 16  
    Te panele maja fajną funkcje "receptur" programowanie jest dosyć proste wystarczy poczytać mauala. Sterownik + panel to już pełne sterowanie ale nie należy zapominać o silniku krokowym który jeśli jest dosyć duży potrzebuje tzw. wzmacniacza. Jeśli jest mały a sterownik ma wyjścia tranzystorowe i Kolegi zdolności programowania są nie początkujące to można pokusić się o napisanie programu bezpośrednio sterującego taki silnik należy jednak wyjścia sterownika wyposażyć w tranzystory kluczujące oraz dodatkowy zasilacz. Kolega fantasta opisał sterowanie typu SINK SOURCE czyli tak jak napisał plusem lub minusem, a wyrównanie potencjałów to nic innego jak spięcie masy do "kupy" chodzi o to żeby wszędzie było np 24V i o to żeby czujnik zasilany z jednego źródła dawał sygnał na sterownik zasilany z drugiego źródła. W automatyce często tak ludzie robią i przepięcia z jednych sterowników niszczą te drugie. Izoluje się galwanicznie sterowniki od siebie żeby tego uniknąć, natomiast jeśli jest to mała aplikacja nic nie powinno się stać.

    Dodano po 5 [minuty]:

    Silnik krokowy będzie łatwiejszy w sterowaniu i tańszy rzeczywiście przyda się krańcówka tzw "0" jeśli masz silnik krokowy bez enkodera. Silnik krokowy możesz ustawić tak że będzie zwalniał przed uzyskaniem zadanej ilości kroków, ustalasz krzywą drogi i prędkości sam silnik będzie hamulcem. Np zadajesz 1000kroków i ustalasz prędkość 2 po uzyskaniu 900 kroków z zakrzywieniem prędkości trapezowo

    Maszyna do automatycznego cięcia

    Dodano po 17 [minuty]:

    po przeliczeniu śruby i dodaniu silnika krokowego bezpośrednio na śrubę (sprzęgło jest zalecane zwykłe przegubowe) masz prostą i precyzyjną możliwość sterowania. Silnik z przekładnią hmm... miała by być to przekładnia bardzo wolna i nie wiem jakiś falownik z wektorem czy stycznik? precyzja zależna od konfiguracji ale dochodzi falownik i enkoder a z silnikiem krokowym jest prościej
  • #7
    fantasta
    Level 29  
    Sądząc po pytaniach autora nie ma on pojęcia o programowaniu. Także napisanie receptur na panelu a tym bardziej sterowanie silnikiem bipolarnym bezpośrednio ze sterownika będzie problemem.
    Do silnika trzeba zakupić jeszcze sterownik np. MD560 lub podobny (znajdziesz na allegro lub innych serwisach CNC) oraz zasilacz
  • #8
    Mupet1
    Level 16  
    Wydaje mi się Kolego że trochę nie doceniasz rozmówcy, ogólne pojęcie kolega posiada a i programowaniem pewnie też mógłby się zająć wystarczy pozytywne podejście i zacięcie w zdobywaniu wiedzy ;)
  • #9
    leech1985
    Level 9  
    Witam wszystkich ponownie!

    Na początek garść informacji, które udało mi się zdobyć na temat samego urządzenia.

    Podstawowym warunki jakie powinno spełniać to urządzenie to:
    1. Cicha praca (obecnie jest tak hałaśliwe że nie mieści się w normach),
    2. Wydajność (obecnie ręczne cięcie i przesuw),
    3. Spełniać wszelkie standardy bezpieczeństwa.

    Poniżej przedstawiam zdjęcie profilu który jest tam nacinany:
    Maszyna do automatycznego cięcia[/quote]
    jest to aluminiowy profil (wymiary 96x67)jak podobne BOSCHa czy ITEMa, wymiary ścianek: od 2 do 4[mm]. Obecnie profil jest nacinany (średnio 8 nacięć) piłą tarczową fi.350[mm] o szerokości 4[mm] na głębokość 45[mm] co stanowi 7/10 wysokości profilu.

    Po rozmowach z różnymi mądrymi głowami doszedłem do następujących wniosków:
    4. Nacinanie będzie odbywało się za pomocą pił (nawet do 16) fi.200[mm] o szerokości 2-2,5[mm] o ilości zębów ok. z=80. To powinno zmniejszyć opory skrawania.
    5. Nie będzie stosowany posuw stołu, zamiast tego nacinanie będzie odbywało się za pomocą kilku lub kilkunastu pił jednocześnie ustawionych w rzędzie!!! W ten sposób zostaje tylko posuw piły i tyle tylko 1oś. (ponieważ szerokość piły jest mniejsza będzie więcej nacięć o mniejszym odstępie co dodatkowo powinno poprawić wymianę ciepła, będzie więcej żeberek).
    6. Cała maszyna zostanie obudowana osłonami dzwiękochłonnymi to pozwoli wyciszyć sam proces i zwiększy bezpieczeństwo ponieważ nacinanie będzie odbywać się dopiero po zamknięciu obudowy.
    7. Chłodzenie mgła olejową (pojedynczy wtrysk mgły oleju przed samym cięciem).

    Jak zwykle czekam na opinie szanownych forowiczów.
    Pozdrawiam.
  • #10
    joz777
    Level 12  
    powtórze to co ktos wcześniej zaproponował (pare latek temu w sumie...) ale skoro temat nadal aktualny to kolejny raz polecam odwiedzenie stron :
    http://www.akcesoria.cnc.info.pl
    http://www.cnc.info.pl
    obecnie jest tam to w miare profesjonalnie wszystko wyłumaczone oraz masz pokazane wszystkie niezbedne elementy do budowy maszyny CNC a samo forum równiez pręznie działa w tym temacie!!!!
  • #11
    kaltron
    Level 17  
    Witam,
    ja bym tam obstawał jednak przy jednej tarczy i posuwie na silniku krokowym. Wyobraź sobie przezbrojenie maszyny z produktu co ma 16 nacięć co 6mm na 10 nacięć co 10mm. W przypadku posuwu sterowanego przez PLC to tylko wprowadzenie dwóch danych.
    Do posuwu tarczy polecam siłownik pneumatyczny z hamulcem hydraulicznym np. taki: http://www.metalwork.pl/img/hamulec_hydrauliczny.pdf
    A do przesuwu dobrze się sprawdzi napęd liniowy: http://www.arapneumatik.pl/170-Seria-OSP-E-SB-Naped-liniowy-ze-sruba-toczna-
    Pamiętaj, że tniesz aluminium i wióry będą fruwać zwłaszcza tam, gdzie ich nie trzeba - nieosłonięta śruba napędowa to na bank problemy.
    I jeszcze smarowanie - powinieneś zapewnić dozowanie przez cały czas cięcia. Olej natryśnięty na piłę przed cięciem odparuje z zębów przed kontaktem z materiałem.
  • #12
    leech1985
    Level 9  
    Po wszystkich uwagach i rozmowach jakie zasłyszałem i odbyłem zapadła decyzja.

    Najbardziej optymalną technologia będzie pojedyncza piła taka jak ta:

    http://www.narzedzia.pl/Tarcza-do-ci%C4%99cia-aluminium,2931.html

    Duża ilość zębów (z=100) oraz duże obroty (ok. 800-1000) zmniejszą opory skrawania, co powinno poprawić jakość powierzchnie po skrawaniu, mniejsza średnica (250mm) zniweluje hałas (choć pewnie niewiele).

    Posuw zostanie oparty o dwa silniki krokowe, zrezygnowałem z siłownika pneumatycznego ze względu na gabaryty i to wygląda całkiem nieźle:
    http://www.arapneumatik.pl/170-Seria-OSP-E-SB-Naped-liniowy-ze-sruba-toczna-
    dzięki kaltron

    Chłodzenie pozostanę przy pojedynczym wtrysku mgły olejowej przed każdym nacięciem (detal po tej obróbce powinien być możliwie czysty)

    Sterowanie zostanie oparte o sterownik PLC i panel HMI (FBs-40MC + MT506TV, mniejsza o ilość we/wy cena ok.2500zł.) mniej więcej coś takiego.
    Panel: http://www.multiprojekt.pl/artykul.php/artykul.178
    Sterownik: http://www.multiprojekt.pl/kategoria.php/kategoria.12
    dzięki dla Mupet1

    Docisk detalu pneumatyczny, np. http://www.festo.com/pnf/pl_pl/products/catalog

    Całość zabudowana obudową wypełniona matami dźwiękochłonnymi np.
    http://www.paneleakustyczne.pl/panele/index.p...&sName=Izolacje-akustyczne-dla-przemys%C5%82u

    Nadal czekam na uwagi szczególnie na temat wygłuszania.
    Dzięki za uwagę.
  • #13
    *paweł*

    Automation specialist
    Jeśli jesteś zainteresowany tematem zaglądnij na www.automatyka-sklep.eu . Oprócz części pomożemy wdrożyć Ci taki układ lub go możemy wykonać.

    Pozdrawiam
  • #14
    leech1985
    Level 9  
    Witam wszystkich!

    Trochę czasu minęło i już jest się czym pochwalić.

    Ostateczny kształt maszyny która jest już w wykonaniu, spawanie ramy, wykonanie obsad, wałków i innych podzespołów wygląda następująco:
    Maszyna do automatycznego cięcia

    Napęd stołu: silnik krokowy 6Nm śruba kulowa 16x10 szacowana prędkość max to 250mm/s. przy 25obr./s.

    Napęd piły: Silnik krokowy 8,5Nm, pasek zębaty i dwa koła zębate (Dp=30,25), siła pociągowa ok 600N prędkości pasa dla 1 obr./s. to 95mm/s a dla 6 to już 570mm/s!!!!

    Sterowanie zostanie wykonane na płytce LPT, wygląda na razie tak:
    Maszyna do automatycznego cięcia
    Oprogramowanie darmowe o takie:
    http://www.linuxcnc.org/

    I kolejne pytania:
    Czy przypadkiem nie ma jakieś skrzynki elektrycznej tak żeby wpakować tam komputer i cała ta elektrykę, tak żeby nie było to na wierzchu, ma być widać tylko monitor, myszkę i klawiaturę?

    Czekam na uwagi i opinie.
    Pozdrawiam.