CNC 튜브 벤더의 원점 복귀 문제 해결

Oct 29, 2023

홈 스위치는 제어 시스템에 정보를 제공하여 축을 원하는 위치에 배치합니다. 이러한 유형의 스위치는 매우 정확할 수 있지만 기계적 응용 분야에 사용되는 경우 극한의 온도나 습도에 노출되거나 너무 많이 마모되면 성능이 저하됩니다. RbSA 산업

편집자 주: 이것은 Robinson Bender Services and Automation Inc.의 Jay Robinson이 작성한 튜브 벤딩 머신 문제 해결 기사 시리즈 중 첫 번째입니다.

"우리는 자동으로 달릴 수 없습니다!"

배기가스 제조사로부터 받은 다소 절실한 전화였습니다. CNC 튜브 벤더의 전기 서보 축 중 하나가 원점 복귀 중에 오류가 발생했습니다. 원점 복귀 프로세스를 완료하지 않으면 제어 시스템에서 운전자가 자동 ​​작동을 선택할 수 없습니다. 튜브 벤딩 생산이 사실상 중단되었습니다.

이러한 유형의 문제를 해결하려면 기계의 각 축이 어떻게 원점으로 돌아가는지 이해해야 합니다.

CNC 튜브 벤더의 안전한 작동을 위해 제어 시스템은 클램프 다이, 압력 다이, 벤드 암, 캐리지, 콜릿 등 기계에서 움직이는 모든 것의 위치를 ​​알아야 합니다. 각 이동 장치의 정확한 위치를 결정하는 과정을 원점 복귀라고 합니다.

원점 복귀 중에 방향성(뱅뱅이라고도 함) 장치는 다른 모든 장치에서 가장 쉽게 제거될 수 있는 위치로 이동됩니다. 예를 들어 콜릿, 클램프 다이 및 압력 다이는 완전히 열린 위치로 이동됩니다.

컨트롤은 다양한 방법을 사용하여 장치의 위치를 ​​결정할 수 있습니다. 가장 간단한 형태로, 제어 시스템은 특정 시간 동안 방향 장치를 이동하며, 해당 시간이 지나면 장치가 원하는 위치(일반적으로 전체 이동 길이)로 완전히 이동했다고 가정합니다.

제어 시스템은 방향 장치의 위치를 ​​결정하기 위해 일련의 스위치를 사용할 수도 있지만 이는 부정확할 수 있습니다. 예를 들어, 압력 다이에는 열린 스위치와 닫힌 스위치가 있을 수 있지만 총 이동 거리는 수 인치입니다. 해당 이동의 중간에 있으면 열림 스위치나 닫힘 스위치가 모두 켜지지 않으며 제어 장치는 더 이상 다이가 어디에 있는지 알 수 없습니다. 컨트롤은 위치를 올바르게 결정하기 위해 다이를 한 위치 또는 다른 위치로 이동해야 합니다.

서보 축에서 제어 시스템은 정확한 위치 피드백을 사용하여 위치, 이동 방향 및 속도를 결정합니다. 그런 다음 해당 정보는 축을 제어하는 ​​데 사용됩니다. CNC 튜브 벤더에서 움직이는 거의 모든 것이 서보 제어식으로 설계될 수 있지만 가장 일반적인 것은 벤드 암, 튜브 공급용 캐리지 및 튜브 회전입니다.

서보 축에 대한 피드백은 엔코더에 의해 제공되며, 엔코더는 이동 정보를 카운트 형태로 제어 시스템에 전달합니다. 기계를 처음 설정할 때 기술자는 이동 단위당 카운트 수를 결정합니다. 선형 축에서 이는 인치당 개수 또는 밀리미터당 개수일 수 있습니다. 회전축에서는 회전 각도당 개수입니다.

인코더는 절대형이거나 증분형일 수 있습니다. 절대치 엔코더는 기계의 ON/OFF, 전원이 꺼진 상태에서 축이 이동하더라도 카운트 데이터를 저장합니다. 기계가 켜져 있으면 제어 시스템은 새로운 원점 복귀 프로세스를 거치지 않고도 이 저장된 데이터를 사용하여 축의 실제 위치를 결정합니다. 증분 인코더는 이동 중 카운트를 제공하며 데이터 저장 공간이 없습니다. 제어 시스템은 실제 위치를 결정한 다음 각 이동 방향의 카운트 변화를 지속적으로 따라잡아 위치 데이터를 유지해야 합니다. 원점 복귀 중에 축은 알려진 위치로 천천히 이동한 다음 제어 장치는 카운트 변경을 기반으로 모든 위치 데이터를 유지합니다.

증분 인코더를 사용하면 서보 축의 알려진 위치를 몇 가지 다른 방법으로 결정할 수 있습니다.

CNC 튜브 벤더에는 증분형 또는 절대형 인코더가 있는 서보 축이 혼합되어 있을 수 있으며, 각 서보 축은 위치를 결정하기 위해 서로 다른 방법을 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 벤드 암은 스위치에 의해 확인된 정지에 의해 홈으로 돌아갈 수 있으며, 캐리지는 전체 이동이 끝날 때쯤 스위치로 이동한 후 마커 펄스를 사용할 수 있습니다. 원점 복귀 과정에서 각 축은 특정 순서로 이동되어 한 축의 이동으로 인해 다른 축이 손상되지 않도록 합니다. 기계의 물리적 설계에 따라 가장 안전한 순서와 이동 방향이 결정됩니다. 방향 장치는 일반적으로 완전히 열린 위치로 이동하고, 절대 축은 안전한 위치로 이동할 수 있으며, 증분 축은 스위치, 정지 또는 마커 펄스를 사용하여 해당 원점 복귀 프로세스를 통해 이동합니다. 전체 시퀀스가 ​​완료되면 기계가 원점 복귀됩니다.