N'attendez pas la défaillance du système de contrôle pour mettre à niveau une machine à cintrer les tubes

May 05, 2023

Igor Nelson / iStock / Getty Images Plus

Les systèmes de contrôle des cintreuses de tubes sont passés de systèmes logiques à relais, dans lesquels une série de relais et de commutateurs déterminaient ce qui se déplaçait et quand, à des systèmes basés sur PC basés sur une logique machine contenue dans un logiciel très spécialisé spécifique aux applications de cintrage de tubes.

Certains des premiers systèmes basés sur PC des années 1990 approchent les 30 ans de service. Le support logiciel et les mises à jour des fabricants ont pris fin il y a longtemps, et le matériel exécutant les systèmes peut être obsolète depuis plus d'une décennie. Si vous avez encore l'un de ces anciens systèmes de contrôle en production, vous vivez en sursis. Ces systèmes finiront par échouer et ne vaudront pas la peine d'être réparés.

Il est temps de mettre à niveau.

Lorsque vous décidez de mettre à niveau le système de contrôle de votre cintreuse de tubes, de nombreux éléments doivent être pris en compte et vous pouvez faciliter le processus en rassemblant les informations nécessaires à l'avance.

Les schémas de machine existants (à la fois électriques et hydrauliques) aideront à définir les capacités de la machine conçues par l'OEM et à déterminer quelles améliorations, le cas échéant, peuvent être apportées au cours du processus de mise à niveau. Des photos de la machine sous de nombreux angles peuvent également vous aider à déterminer l'état de la machine, la direction de la courbure et si les dispositifs et fonctions répertoriés dans les schémas comme facultatifs sont réellement présents et utilisés. Des images de plaques signalétiques sur les moteurs et les vannes hydrauliques (ou une liste des noms des fabricants et des numéros de modèle) vous aideront à déterminer si ceux-ci peuvent ou doivent être réutilisés.

Quelle que soit la société qui installe vos commandes mises à niveau, vous aurez probablement une série de questions et de suggestions visant à vous aider à tirer le meilleur service possible de votre machine. Armés des informations susmentionnées, vos fournisseurs de services seront mieux en mesure de vous aider.

Les cintreuses CNC ont généralement un minimum de trois axes servo (alimentation, rotation et pliage). Ils ont tous une certaine forme de rétroaction de position, de vitesse et de direction que le système de commande utilise pour positionner précisément l'axe pendant le fonctionnement. Dans le cadre du processus de mise à niveau, vous devez déterminer si les systèmes d'asservissement existants seront réutilisés, mis à niveau ou remplacés.

La plupart des servomoteurs électriques plus anciens utilisent un signal analogique de tension ou d'ampérage pour contrôler la vitesse et la direction des axes, et vous pourrez peut-être réduire vos coûts initiaux en réutilisant ces systèmes. Cependant, les systèmes de contrôle analogiques sont plus sensibles aux mouvements involontaires dus au bruit électrique, et vous pouvez également retarder l'inévitable panne.

En étroite collaboration avec votre installateur, vous devez déterminer :

Il est possible sur certains systèmes d'asservissement électriques plus anciens de mettre partiellement à niveau le système, en remplaçant les variateurs obsolètes mais en conservant les servomoteurs existants. Cette option a le potentiel de réduire considérablement le coût de mise à niveau d'une machine avec un grand nombre d'axes servo électriques ou avec de très gros servomoteurs. Dans ce cas, vous bénéficiez potentiellement de l'élimination du système analogique en passant à la communication numérique entre la commande et le variateur.

Il existe de nombreuses options pour mettre à niveau les commandes de la cintreuse de tubes, mais les ateliers de fabrication de métaux ne devraient pas laisser le destin leur forcer la main à cause du carénage pour remplacer un système obsolète.

L'inconvénient ici est que vous pouvez toujours avoir des servomoteurs obsolètes et non pris en charge sur votre machine. Cependant, de nombreux ateliers réputés se spécialisent dans la reconstruction et la réparation de servomoteurs. En travaillant avec votre installateur, vous pouvez trouver un tout nouveau moteur qui est une référence croisée acceptable et qui fonctionne avec le nouveau variateur. Cela ne devrait pas être très difficile, même si les délais peuvent être longs.

La plupart des servosystèmes hydrauliques plus anciens ont une servovalve analogique qui utilise un signal analogique pour contrôler la vitesse et la direction. Ces systèmes comprennent un codeur externe qui utilise des signaux incrémentiels pour fournir une rétroaction au système de contrôle.

Un codeur incrémental fournit une série de signaux (ou d'impulsions) qui indiquent à la commande que l'axe s'est déplacé d'une distance spécifique par impulsion. La commande compte ensuite les impulsions pour déterminer la distance parcourue.

Cependant, cela n'indique pas à la commande la position réelle de l'axe. Pour déterminer cela, une sorte de séquence de prise d'origine doit être effectuée pour placer l'axe à une position spécifique afin que le système de contrôle sache où commencer le comptage. Semblable à une tension analogique, les signaux d'un codeur incrémental sont susceptibles de varier du bruit électrique.

Dans le cadre de la mise à niveau, vous pouvez envisager de modifier le type d'encodeur d'incrémental à absolu. Avec un codeur absolu, la position peut être maintenue en continu même lorsque l'alimentation de la machine est coupée. Cette position est ensuite transmise numériquement à la commande, éliminant généralement le besoin d'un processus de prise d'origine et réduisant considérablement l'effet du bruit électrique sur le système.

La servovalve elle-même peut être obsolète, vous devriez donc envisager de la remplacer par une nouvelle servovalve ou une valve de positionnement proportionnelle plus robuste.

Au cours du processus de mise à niveau, vous pouvez envisager d'ajouter plusieurs options à votre machine.

Dispositifs de sécurité. Pendant que vous mettez à niveau le système de commande, c'est le moment idéal pour examiner la sécurité de la machine. Envisagez de remplacer les tapis de sécurité par des scanners laser, qui sont beaucoup plus difficiles à contourner ou à vaincre. Vous pouvez également envisager des clôtures verrouillées qui empêchent le fonctionnement de la machine si les opérateurs s'aventurent dans des zones où ils pourraient être blessés si la machine devait se déplacer.

Pressions programmables. Idéalement, vous souhaitez pouvoir définir une pression hydraulique spécifique pour un appareil hydraulique. Cela contrôlera la quantité de force appliquée aux tubes dans diverses situations. Par exemple, plier une pièce en aluminium nécessitera beaucoup moins de pression de la part d'une matrice de pression qu'une pièce en acier de même taille.

Avec des pressions programmables, le système de contrôle peut régler ces pressions de manière précise et cohérente en fonction de la programmation de la machine plutôt que par un opérateur ajustant manuellement une vanne.

Les armoires de commande peuvent comprendre plus de 1 000 points de câblage. Une documentation étroite est fortement recommandée.

Dispositifs servo supplémentaires. Le remplacement de certains composants par des servomoteurs peut vous permettre de contrôler avec précision des positions qui devaient auparavant être réglées manuellement. Certaines applications possibles déplacent la tête de la machine horizontalement pour régler le rayon de courbure correct, contrôlent avec précision la position fermée d'une matrice de pression ou permettent un contrôle précis de la vitesse de votre matrice de pression (suiveur) afin que le PDA puisse être réglé pour correspondre à la vitesse. du bras de courbure.

Valves directionnelles améliorées. De nombreux systèmes plus anciens utilisaient des signaux de 120 V CA (la même tension que celle trouvée dans les systèmes électriques domestiques) pour déclencher le solénoïde des vannes directionnelles. Envisagez de les remplacer par des vannes utilisant des vannes 24 V CC. En procédant ainsi, vous pourrez peut-être retirer un transformateur générant de la chaleur et du bruit de l'armoire électrique. Cela rend également une machine plus sûre.

Interface avec une CMM. Si vous avez un système de mesure à tube, de nouvelles commandes peuvent vous permettre de vous y connecter directement. Les corrections des données de pièce peuvent être effectuées automatiquement.

Données CAO importées. Votre nouveau système de contrôle peut avoir la capacité d'ouvrir et d'analyser des pièces créées dans un logiciel de CAO courant, en créant des données de pièces nominales à partir du modèle.

Demandez à votre installateur quel est le plan pour lier le nouveau système à l'armoire de commande et quel est le délai prévu. Demandez également des photos avant et après les mises à jour précédentes.

Bien qu'il ne soit pas nécessaire de remplacer chaque composant d'une armoire, il est très important de comprendre ce qui est remplacé et ce qui est couvert en cas de défaillance. Gardez à l'esprit qu'au moment où tout sera dit et fait, il y aura probablement plus de 1 000 points de câblage. Assurez-vous que cela est bien organisé et documenté.

Planifier une mise à niveau des contrôles avant que le système existant ne meure est le meilleur scénario absolu.

Dans le monde d'aujourd'hui, le délai de livraison de certains composants, tels que les moteurs et les variateurs, approche un an. Attendre qu'une machine soit arrêtée pour prendre la décision de mettre à niveau le système de contrôle peut vous obliger à utiliser des systèmes existants qui ont dépassé leur durée de vie utile pour remettre votre machine en production plus rapidement.

De plus, les nouveaux systèmes de contrôle sont souvent accompagnés d'options qui peuvent ne pas être apparentes tant que les opérateurs ne commencent pas à se former à l'utilisation du nouveau système. Cela ajoute du temps de démarrage que vous ne voudrez peut-être pas donner.

Bien que cela dépende de la machine et des systèmes mis à niveau ou remplacés, une fois que l'alimentation est coupée d'une machine pour de nouvelles commandes, un fournisseur de services peut généralement remettre l'alimentation sous trois ou quatre jours. Avec une journée de configuration et de dépannage de la machine, il est courant que les machines soient remises en production au bout d'une semaine environ.

Cependant, quelle que soit la qualité de votre planification, il n'est pas rare après le début de l'installation de trouver des modifications non documentées de la machine ou de son fonctionnement, ou de constater que des composants que vous aviez prévu de réutiliser ne sont pas opérationnels. Pour cette raison, prévoyez deux à trois semaines d'arrêt pour toute mise à niveau.

Passer de manière proactive d'un ancien système de contrôle de cintreuse de tubes (ci-dessus) à un nouveau peut faire la différence entre simplement supporter quelques semaines d'arrêt planifié et subir un arrêt brusque et inattendu de votre opération qui peut durer beaucoup plus longtemps.