No espere a que falle el sistema de control para actualizar una máquina dobladora de tubos

May 05, 2023

Igor Nelson / iStock / Getty Images Plus

Los sistemas de control de las dobladoras de tubos han evolucionado desde sistemas lógicos de relés, en los que una serie de relés e interruptores determinaban qué se movía y cuándo, hasta sistemas basados ​​en PC basados ​​en lógica de máquina contenida en un software muy especializado específico para aplicaciones de doblado de tubos.

Algunos de los primeros sistemas basados ​​en PC de la década de 1990 se acercan a los 30 años de servicio. El soporte de software y las actualizaciones de los fabricantes finalizaron hace mucho tiempo, y el hardware que ejecuta los sistemas puede estar obsoleto por más de una década. Si todavía tiene uno de estos sistemas de control más antiguos en producción, está viviendo en tiempo prestado. Estos sistemas eventualmente fallarán y no valdrá la pena repararlos.

Es hora de actualizar.

Cuando decide actualizar el sistema de control en su dobladora de tubos, hay muchas cosas a considerar, y puede ayudar en el proceso recopilando la información necesaria con anticipación.

Los esquemas de máquinas existentes (tanto eléctricos como hidráulicos) ayudarán a definir las capacidades de la máquina diseñadas por el OEM y determinarán qué mejoras, si las hay, se pueden realizar durante el proceso de actualización. Las fotografías de la máquina desde muchos ángulos también pueden ayudarlo a determinar la condición de la máquina, la dirección de la curvatura y si los dispositivos y funciones enumerados en los esquemas como opcionales están realmente presentes y en uso. Las imágenes de las placas de datos de los motores y las válvulas hidráulicas (o una lista de los nombres y números de modelo de los fabricantes) le ayudarán a determinar si pueden o deben reutilizarse.

Cualquiera que sea la compañía que instale sus controles actualizados, probablemente tendrá una serie de preguntas y sugerencias destinadas a ayudarlo a obtener el mayor servicio continuo posible de su máquina. Con la información antes mencionada, sus proveedores de servicios podrán ayudarlo mejor.

Las dobladoras CNC suelen tener un mínimo de tres servoejes (alimentar, rotar y doblar). Todos tienen algún tipo de retroalimentación de posición, velocidad y dirección que el sistema de control usa para posicionar con precisión el eje durante la operación. Como parte del proceso de actualización, debe determinar si los servosistemas existentes se reutilizarán, actualizarán o reemplazarán.

La mayoría de los servos eléctricos más antiguos usan una señal analógica de voltaje o amperaje para controlar la velocidad y la dirección de los ejes, y es posible que pueda mantener bajos sus costos iniciales reutilizando estos sistemas. Sin embargo, los sistemas de control analógicos son más susceptibles a movimientos involuntarios debido al ruido eléctrico, y es posible que también esté postergando la inevitable falla.

Trabajando en estrecha colaboración con su instalador, debe determinar:

En algunos servosistemas eléctricos más antiguos, es posible actualizar parcialmente el sistema, reemplazando las unidades obsoletas pero manteniendo los servomotores existentes. Esta opción tiene el potencial de reducir significativamente el costo de actualizar una máquina con una gran cantidad de servoejes eléctricos o con servomotores muy grandes. En este caso, puede obtener el beneficio potencial de eliminar el sistema analógico al actualizar a la comunicación digital entre el control y el variador.

Hay muchas opciones cuando se trata de actualizar los controles de la dobladora de tubos, pero los talleres de fabricación de metal no deben dejar que el destino los obligue a reemplazar un sistema obsoleto.

La desventaja aquí es que aún puede tener servomotores obsoletos y no compatibles en su máquina. Sin embargo, muchos talleres de renombre se especializan en la reconstrucción y reparación de servomotores. Trabajando con su instalador, puede encontrar un motor nuevo que sea una referencia cruzada aceptable y que funcione con el nuevo variador. Esto no debería ser muy difícil, aunque los plazos de entrega pueden ser largos.

La mayoría de los servosistemas hidráulicos más antiguos tienen una servoválvula analógica que utiliza una señal analógica para controlar la velocidad y la dirección. Estos sistemas incluyen un codificador externo que usa señales incrementales para proporcionar retroalimentación al sistema de control.

Un codificador incremental proporciona una serie de señales (o pulsos) que le indican al control que el eje se ha movido una distancia específica por pulso. Luego, el control cuenta los pulsos para determinar la distancia recorrida.

Sin embargo, esto no le dice al control la posición real del eje. Para determinar eso, se debe realizar algún tipo de secuencia de inicio para colocar el eje en una posición específica para que el sistema de control sepa dónde comenzar a contar. De manera similar a un voltaje analógico, las señales de un codificador incremental son susceptibles de variación debido al ruido eléctrico.

Como parte de la actualización, puede considerar cambiar el tipo de codificador de incremental a absoluto. Con un codificador absoluto, la posición se puede mantener de forma continua incluso cuando se desconecta la alimentación de la máquina. Luego, esa posición se transmite digitalmente al control, lo que generalmente elimina la necesidad de un proceso de referencia y reduce en gran medida el efecto del ruido eléctrico en el sistema.

La servoválvula en sí puede estar obsoleta, por lo que debe considerar reemplazarla con una servoválvula nueva o una válvula de posicionamiento proporcional más robusta.

Durante el proceso de actualización, puede considerar agregar varias opciones a su máquina.

Dispositivos de seguridad. Mientras actualiza el sistema de control, es el momento perfecto para observar la seguridad de la máquina. Considere reemplazar las alfombras de seguridad con escáneres láser, que son mucho más difíciles de eludir o vencer. También puede considerar cercas interconectadas que impidan el funcionamiento de la máquina si los operadores se aventuran en áreas donde podrían lesionarse si la máquina se moviera.

Presiones programables. Idealmente, desea tener la capacidad de establecer una presión hidráulica específica para un dispositivo hidráulico. Esto controlará la cantidad de fuerza aplicada a los tubos en varias situaciones. Por ejemplo, doblar una pieza de aluminio requerirá mucha menos presión de un troquel de presión que una pieza de acero del mismo tamaño.

Con presiones programables, el sistema de control puede establecer estas presiones de manera precisa y consistente en función de cómo se programa la máquina en lugar de que un operador ajuste manualmente una válvula.

Los armarios de control pueden incluir más de 1000 puntos de cableado. Se recomienda encarecidamente cerrar la documentación.

Servodispositivos adicionales. Reemplazar ciertos componentes con servodispositivos puede permitirle controlar con precisión posiciones que antes tenían que configurarse manualmente. Algunas aplicaciones posibles son mover el cabezal de la máquina horizontalmente para establecer el radio de curvatura correcto, controlar con precisión la posición cerrada de una matriz de presión o permitir un control preciso de la velocidad de asistencia de la matriz de presión (seguidor) para que la PDA se pueda configurar para que coincida con la velocidad. del brazo doblado.

Válvulas direccionales mejoradas. Muchos sistemas más antiguos usaban señales de CA de 120 V (el mismo voltaje que se encuentra en los sistemas eléctricos domésticos) para disparar el solenoide en las válvulas direccionales. Considere reemplazarlos con válvulas que usen válvulas de CC de 24 V. Al hacer esto, es posible que pueda quitar un transformador que genera calor y ruido del gabinete eléctrico. Esto también hace que una máquina sea más segura.

Interfaz a una CMM. Si tiene un sistema de medición de tubos, los nuevos controles pueden permitirle interactuar directamente con él. Las correcciones a los datos de la pieza se pueden hacer automáticamente.

Datos CAD importados. Su nuevo sistema de control puede tener la capacidad de abrir y analizar partes creadas en software CAD común, creando datos de partes nominales a partir del modelo.

Pregúntele a su instalador cuál es el plan para conectar el nuevo sistema al gabinete de control y cuál es el tiempo esperado. Solicite también fotos de antes y después de actualizaciones anteriores.

Si bien no es necesario reemplazar todos los componentes de un gabinete, es muy importante comprender qué se está reemplazando y qué está cubierto en caso de que algo falle. Tenga en cuenta que para cuando todo esté dicho y hecho, es probable que haya más de 1000 puntos de cableado. Asegúrese de que esté bien organizado y documentado.

Planear una actualización de controles antes de que el sistema existente muera es el mejor escenario absoluto.

En el mundo actual, el tiempo de entrega de algunos componentes, como motores y variadores, se acerca a un año. Esperar hasta que una máquina se averíe para tomar la decisión de actualizar el sistema de control puede obligarlo a usar sistemas existentes que están más allá de su vida útil para que su máquina vuelva a la producción más rápido.

Además, los nuevos sistemas de control a menudo vienen con opciones que pueden no ser evidentes hasta que los operadores comiencen a capacitarse para usar el nuevo sistema. Esto agrega tiempo de inicio que quizás no desee regalar.

Si bien depende de la máquina y de los sistemas que se actualicen o reemplacen, una vez que se apaga una máquina para nuevos controles, un proveedor de servicios generalmente puede volver a encenderla en tres o cuatro días. Con un día de configuración y solución de problemas de la máquina, es común que las máquinas vuelvan a estar en producción en aproximadamente una semana.

Sin embargo, independientemente de lo bien que haya planificado, no es raro que, una vez que ha comenzado la instalación, encuentre cambios no documentados en la máquina o en su funcionamiento, o que los componentes que planeó reutilizar no estén operativos. Debido a esto, planifique dos o tres semanas de tiempo de inactividad para cualquier actualización.

Cambiar proactivamente de un antiguo sistema de control de dobladoras de tubos (arriba) a uno nuevo puede significar la diferencia entre simplemente soportar un par de semanas de tiempo de inactividad planificado y sufrir una interrupción repentina e inesperada de su operación que puede durar mucho más.