В течение последних 20 лет в российском станкостроении идет активная работа над обновлением и модернизацией станочного парка, который был получен в наследство от Советского Союза. Большинство механических и электрических узлов уже давно морально и физически устарели, чем и обуславливается необходимость обновле ния станков.
Спектр задач, которые могут быть поставлены перед одним и тем же станком, крайне широк, начиная от простейшего движения из точки A в точку B, заканчивая многоосевой обработкой. Именно поэтому подход к выбору системы управления станком должен быть ответственным, потому что верное решение позволит сэкономить значительные средства как на самой системе, так и на стоимости работы с ней и ее обслуживании.
СИПУ предназначена для станочных применений, где важна точность перемещения, но сами движения отличаются простотой. Существует множество разновидностей подобного рода станков, ниже будет рассмотрены лишь некоторая часть из них:
- Металлообрабатывающие станки: токарные и токарно-карусельные станки, где необходима обработка в основном цилиндров и конусов. Фрезерные и координатно-расточные станки, где требуется преднабор координат осей для последовательного движения и индикации текущего положения. Также данная система подходит для кругло-шлифовальных, плоскошлифовальных, хонинговальных станков и прочих.
- Станки для заготовительного производства: мерный рез, раскрой металла.
- Гибочное оборудование: трубогибочные и листогибочные станки.
- Деревообрабатывающие станки: все примеры использования аналогичны металлообрабатывающей группе.
- Оборудование для перемещения изделий и их установки/укладки.
Что входит в состав СИПУ «АЛЬФА+3ЕК»
Основой данной системы является промышленная панель оператора итальянской компании ESA с встроенным контроллером, который программируется с помощью бесплатного ПО CoDeSyS. Именно эта часть системы отвечает за управление движением (сервоприводы подачи и частотные преобразователи), также в ней выполняется программа электроавтоматики. За счет объединения визуализации и контроллера данное решение значительно экономит денежные средства.
Обмен данными между контроллером и всеми ведомыми устройствами осуществляется по современной цифровой шине, использующей протокол EtherCAT. Данный протокол отлично зарекомендовал себя в мире и сейчас активно развивается в России. Преимуществом данной шины является огромная скорость обмена данными, высокая помехозащищенность, простота подключения устройств (осуществляется через стандартный кабель Ethernet с разъемом RJ-45). Благодаря использованию данной цифровой шины нет нужды тянуть множество кабелей для управления устройствами, что значительно упрощает монтаж системы. Последовательно к панели подключаются комплектные сервоприводы подач и привод главного движения YASKAWA с цифровым управлением по протоколу EtherCAT. В зависимости от станка количество осей может меняться как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения.
Все устройства электроавтоматики (реле, контакторы, датчики и т.д.) заводятся на систему VIPA SLIO, которая также управляется по шине EtherCAT. VIPA SLIO – модульная система, что позволяет гибко конфигурировать количество входов/выходов под конкретное решение.
Еще одним преимуществом использования цифровой шины EtherCAT является широкий выбор дополнительных периферийных устройств. Благодаря этому, в зависимости от технических требований к установке –в систему можно добавлять дополнительное оборудование (к примеру, внешний энкодер) не используя дополнительные модули входов.
Основные функции СИПУ «АЛЬФА+3ЕК»
Индикация состояния осей
На главном рабочем экране панели оператора выводится текущая координата оси, текущее задание на движение, загруженность привода и прочее. При необходимости на рабочий экран можно вывести любые другие данные (к примеру, переключатель диапазонов работы коробки скоростей главного привода).
Работа в режиме мерных перемещений
Этот режим позволяет обеспечить высокую точность обработки заготовки. Движение по осям можно осуществлять как в абсолютных координатах, так и в относительных (соответствующие иконки отображены в нижнем ряду). Скорость подачи может задаваться как минутная, так и оборотная.
Функция линейной интерполяции
В настоящее время в СИПУ реализована работа в режиме линейной интерполяции по 2м осям. Для начала интерполяции достаточно в рабочем экране перейти в этот режим, задать координаты осей, скорость движения и нажать кнопку пуск.
Задание координаты смещения (функция коррекции инструмента)
При необходимости оператор может завести в систему до 9 инструментов револьверной головки. В рабочем экране оператор выбирает номер инструмента, и дальнейшая работа проводится уже с учетом коррекции координаты смещения относительно «0» станка. Это значительно упрощает и ускоряет работу оператора.
Ручной режим работы
В СИПУ реализовано два стандартных варианта ручных режимов работ.
Первым является возможность работать от крестовика с заданной скоростью. Важно заметить, что крестовик может быть исполнен как физически, так и реализован в виде элементов панели оператора. Скорость подачи может быть, как минутной, так и оборотной.
Вторым режимом является работа от внешнего штурвала. В этом режиме есть возможность вручную устанавливать дискретность подачи с помощью множителей (×1, ×10, ×100).
Выбор оси также может быть реализован как физически, так и на рабочем экране.
Режим покадровой обработки
На рисунке 3 показано окно задания программы. Последовательность обработки может содержать до 30 шагов (при необходимости, максимальное количество кадров может быть увеличено). В каждом отдельном кадре есть возможность задавать ось, тип движения, тип подачи, скорость подачи, скорость шпинделя.
Внутренняя память контроллера позволяет хранить свыше 10000 программ по 30 кадров каждая, что является огромным преимуществом при наличии множества типовых деталей. Помимо этого, есть возможность переноса программы на/с флеш накопителя.
Журнал событий и аварий
Благодаря наличию журнала событий и аварий, можно постоянно отслеживать состояние станка, существующие аварии, время включения и выключения станка, состояние устройств электроавтоматики и пр.Э
Наличие столь широкого функционала позволяет удовлетворить все потребности машин, где не требуется обработка деталей со сложной геометрией.