制御システムの故障を待ってチューブ曲げ機をアップグレードする必要はありません

May 05, 2023

イゴール・ネルソン / iStock / Getty Images Plus

チューブ ベンダーの制御システムは、一連のリレーとスイッチがいつ何を動かすかを決定するリレー ロジック システムから、チューブ曲げアプリケーションに特化した非常に特殊なソフトウェアに含まれるマシン ロジックに基づく PC ベースのシステムに進化しました。

1990 年代の最も初期の PC ベース システムの中には、使用開始から 30 年が経過しようとしているものもあります。 メーカーによるソフトウェアのサポートとアップデートはとうの昔に終了しており、システムを実行しているハードウェアは廃止されてから 10 年以上経過している可能性があります。 これらの古い制御システムのいずれかがまだ実稼働環境にある場合、借りた時間を使って生活していることになります。 これらのシステムは最終的には故障し、修復する価値がなくなります。

アップグレードする時期が来ました。

チューブ ベンダーの制御システムをアップグレードする場合は、考慮すべきことがたくさんありますが、事前に必要な情報を収集しておくと、プロセスをスムーズに進めることができます。

既存の機械の回路図 (電気および油圧の両方) は、OEM が設計した機械の機能を定義し、アップグレード プロセス中にどのような改善が必要かを判断するのに役立ちます。 さまざまな角度からの機械の写真は、機械の状態、曲がりの方向、およびオプションとして回路図にリストされているデバイスや機能が実際に存在し使用されているかどうかを判断するのにも役立ちます。 モーターや油圧バルブのデータ プレートの写真 (またはメーカー名とモデル番号のリスト) は、それらが再利用できるかどうか、または再利用すべきかどうかを判断するのに役立ちます。

アップグレードされたコントロールをインストールする会社がどこであっても、マシンから可能な限り継続的なサービスを提供できるようにすることを目的とした一連の質問や提案が行われる可能性があります。 前述の情報があれば、サービス プロバイダーはより適切にサポートできるようになります。

CNC ベンダーには通常、少なくとも 3 つのサーボ軸 (送り、回転、曲げ) があります。 これらはすべて、動作中に軸を正確に位置決めするために制御システムが使用する、何らかの形式の位置、速度、および方向のフィードバックを備えています。 アップグレード プロセスの一環として、既存のサーボ システムを再利用するか、アップグレードするか、交換するかを決定する必要があります。

古い電気サーボのほとんどは、アナログ電圧またはアンペア信号を使用して軸の速度と方向を制御するため、これらのシステムを再利用することで初期コストを抑えることができる場合があります。 ただし、アナログ制御システムは電気ノイズによる意図しない動作の影響を受けやすく、避けられない故障を先延ばしにする可能性もあります。

設置者と緊密に連携して、次のことを決定する必要があります。

一部の古い電気サーボ システムでは、既存のサーボモーターを維持しながら、古いドライブを交換してシステムを部分的にアップグレードすることが可能です。 このオプションには、多数の電気サーボ軸または非常に大型のサーボモーターを備えた機械のアップグレードのコストが大幅に削減される可能性があります。 この場合、制御とドライブ間のデジタル通信にアップグレードすることで、アナログ システムを排除できるという利点が得られる可能性があります。

チューブベンダーの制御装置のアップグレードに関しては多くのオプションがありますが、金属製造工場は、フェアリングを理由に時代遅れのシステムを置き換えるという運命に任せるべきではありません。

ここでの欠点は、古いサーボモーターやサポートされていないサーボモーターがまだマシンに残っている可能性があることです。 ただし、多くの信頼できるショップはサーボモーターの再構築と修理を専門としています。 インストーラーと協力すると、許容可能な相互参照であり、新しいドライブで動作する新しいモーターが見つかる可能性があります。 リードタイムは長くなる可能性がありますが、これはそれほど難しいことではありません。

古い油圧サーボ システムのほとんどには、アナログ信号を使用して速度と方向を制御するアナログ サーボ バルブが搭載されています。 これらのシステムには、インクリメンタル信号を使用して制御システムにフィードバックを提供する外部エンコーダが含まれています。

インクリメンタル エンコーダは、軸がパルスごとに特定の距離だけ移動したことを制御装置に伝える一連の信号 (またはパルス) を提供します。 次に、制御装置はパルスをカウントして移動距離を決定します。

ただし、これはコントロールに軸の実際の位置を伝えるものではありません。 それを決定するには、ある種のホーミング シーケンスを実行して軸を特定の位置に配置し、制御システムがどこからカウントを開始するかを認識する必要があります。 アナログ電圧と同様に、インクリメンタル エンコーダからの信号は電気ノイズによる変動の影響を受けやすくなります。

アップグレードの一環として、エンコーダ タイプをインクリメンタルからアブソリュートに変更することを検討する場合があります。 アブソリュートエンコーダにより、機械の電源を切っても位置を保持し続けます。 その位置はデジタル的に制御装置に送信されるため、通常はホーミングプロセスの必要性がなくなり、システムに対する電気ノイズの影響が大幅に軽減されます。

サーボ バルブ自体が古い可能性があるため、新しいサーボ バルブまたはより堅牢な比例位置決めバルブと交換することを検討する必要があります。

アップグレード プロセス中に、マシンにいくつかのオプションを追加することを検討する場合があります。

安全装置。 制御システムをアップグレードしているときは、機械の安全性を検討するのに最適な時期です。 安全マットをレーザー スキャナーに置き換えることを検討してください。レーザー スキャナーを使用すると、回避したり無効にしたりするのがはるかに困難になります。 また、機械が動いた場合にオペレーターが負傷する可能性のあるエリアにオペレーターが立ち入った場合に、機械の動作を防止するインターロックフェンスを検討することもできます。

プログラム可能な圧力。 理想的には、油圧装置に特定の油圧を設定できる機能が必要です。 これにより、さまざまな状況でチューブに加えられる力の量が制御されます。 たとえば、アルミニウム部品を曲げる場合、同じサイズの鋼部品よりも加圧ダイから必要な圧力がはるかに少なくなります。

プログラム可能な圧力を使用すると、制御システムは、オペレーターが手動でバルブを調整するのではなく、機械のプログラム方法に基づいてこれらの圧力を正確かつ一貫して設定できます。

制御キャビネットには 1,000 を超える配線ポイントが含まれる場合があります。 綿密な文書化を強くお勧めします。

追加のサーボデバイス。 特定のコンポーネントをサーボデバイスに置き換えることで、これまで手動で設定する必要があった位置を正確に制御できるようになります。 考えられる用途としては、マシンヘッドを水平に動かして正しい曲げ半径を設定したり、加圧ダイの閉じ位置を正確に制御したり、加圧ダイのアシスト (フォロワー) 速度を精密に制御して PDA を速度に合わせて設定できるようにしたりすることが考えられます。ベンドアームの。

アップグレードされた方向弁。 古いシステムの多くは、方向弁のソレノイドを作動させるために 120 V AC 信号 (家庭用電気システムにあるのと同じ電圧) を使用していました。 DC24Vバルブを使用したバルブへの置き換えをご検討ください。 こうすることで、熱とノイズを発生させる変圧器を電気キャビネットから取り外せる場合があります。 これにより、機械の安全性も高まります。

CMM へのインターフェース。 チューブ測定システムをお持ちの場合は、新しいコントロールを使用して、それに直接接続できる場合があります。 部品データの修正を自動で行うことができます。

CADデータをインポートしました。 新しい制御システムには、一般的な CAD ソフトウェアで作成された部品を開いて分析し、モデルから公称部品データを作成する機能が備わっている場合があります。

新しいシステムを制御盤に組み込む計画と、予想されるタイミングを設置業者に尋ねてください。 以前のアップグレードの前後の写真も求めてください。

キャビネット内のすべてのコンポーネントを交換する必要はありませんが、何が交換されるのか、また何かが故障した場合に何がカバーされるのかを理解することは非常に重要です。 すべてが完了するまでに、配線ポイントは 1,000 を超える可能性があることに留意してください。 これがよく整理され、文書化されていることを確認してください。

既存のシステムが停止する前に制御のアップグレードを計画することが、絶対に最善のシナリオです。

今日の世界では、モーターやドライブなどの一部のコンポーネントのリードタイムは 1 年に近づいています。 マシンがダウンするまで待って制御システムのアップグレードを決定すると、マシンをより早く生産に戻すために、耐用年数を超えた既存のシステムを使用せざるを得なくなる可能性があります。

また、新しい制御システムには、オペレーターが新しいシステムを使用するためのトレーニングを開始するまで明らかではないオプションが付属していることがよくあります。 これにより、無駄にしたくない起動時間が追加されます。

マシンおよびどのシステムがアップグレードまたは交換されるかによって異なりますが、新しい制御のためにマシンの電源がオフになると、サービス プロバイダーは通常 3 ～ 4 日以内に電源をオンに戻すことができます。 マシンのセットアップとトラブルシューティングを 1 日で完了すると、通常は 1 週間ほどでマシンが稼働状態に戻ります。

ただし、どれほど綿密に計画を立てていたとしても、インストールを開始した後に、マシンまたはその動作に対する文書化されていない変更が見つかったり、再利用する予定だったコンポーネントが動作していないことが判明したりすることは珍しいことではありません。 このため、アップグレードには 2 ～ 3 週間のダウンタイムを計画してください。

古いチューブ ベンダー制御システム (上記) から新しいものに積極的に切り替えることは、単に数週間の計画的なダウンタイムに耐えるだけで済むか、それともはるかに長く続く可能性がある衝撃的な予期せぬ操作停止に見舞われるかの違いを意味します。