Warten Sie nicht auf einen Ausfall des Steuerungssystems, um eine Rohrbiegemaschine aufzurüsten

May 05, 2023

IgorNelson / iStock / Getty Images Plus

Die Steuerungssysteme für Rohrbiegemaschinen haben sich von Relais-Logiksystemen, bei denen eine Reihe von Relais und Schaltern festlegten, was wann bewegt wurde, zu PC-basierten Systemen entwickelt, die auf Maschinenlogik basieren, die in einer sehr speziellen Software speziell für Rohrbiegeanwendungen enthalten ist.

Einige der frühesten PC-basierten Systeme aus den 1990er Jahren sind fast 30 Jahre im Einsatz. Der Software-Support und die Aktualisierungen seitens der Hersteller sind schon vor langer Zeit eingestellt, und die Hardware, auf der die Systeme laufen, ist möglicherweise schon seit mehr als einem Jahrzehnt veraltet. Wenn Sie noch eines dieser älteren Steuerungssysteme in der Produktion haben, leben Sie von geliehener Zeit. Diese Systeme werden irgendwann ausfallen und eine Reparatur lohnt sich nicht.

Es ist Zeit für ein Upgrade.

Wenn Sie sich entscheiden, das Steuerungssystem Ihrer Rohrbiegemaschine zu aktualisieren, müssen viele Dinge berücksichtigt werden, und Sie können den Prozess vorantreiben, indem Sie die erforderlichen Informationen im Voraus sammeln.

Vorhandene Maschinenschaltpläne (sowohl elektrische als auch hydraulische) helfen dabei, die vom OEM entworfenen Maschinenfunktionen zu definieren und festzustellen, welche Verbesserungen gegebenenfalls während des Upgrade-Prozesses vorgenommen werden können. Fotos der Maschine aus verschiedenen Blickwinkeln können Ihnen auch dabei helfen, den Zustand der Maschine und die Biegerichtung zu bestimmen und festzustellen, ob die in den Schaltplänen als optional aufgeführten Geräte und Funktionen tatsächlich vorhanden sind und verwendet werden. Mithilfe von Bildern von Typenschildern an Motoren und Hydraulikventilen (oder einer Liste der Herstellernamen und Modellnummern) können Sie feststellen, ob diese wiederverwendet werden können oder sollten.

Unabhängig davon, welches Unternehmen Ihre aktualisierten Steuerungen installiert, wird es wahrscheinlich eine Reihe von Fragen und Vorschlägen geben, die Ihnen dabei helfen sollen, den größtmöglichen kontinuierlichen Service aus Ihrer Maschine herauszuholen. Mit den oben genannten Informationen können Ihre Dienstleister Ihnen besser helfen.

CNC-Biegemaschinen verfügen in der Regel über mindestens drei Servoachsen (Vorschub, Drehung und Biegung). Sie alle verfügen über eine Form von Positions-, Geschwindigkeits- und Richtungsrückmeldung, die das Steuerungssystem verwendet, um die Achse während des Betriebs präzise zu positionieren. Im Rahmen des Upgrade-Prozesses sollten Sie bestimmen, ob die vorhandenen Servosysteme wiederverwendet, aufgerüstet oder ersetzt werden.

Die meisten älteren elektrischen Servos verwenden ein analoges Spannungs- oder Stromsignal, um die Geschwindigkeit und Richtung der Achsen zu steuern, und Sie können möglicherweise Ihre Anschaffungskosten niedrig halten, indem Sie diese Systeme wiederverwenden. Allerdings sind analoge Steuerungssysteme anfälliger für unbeabsichtigte Bewegungen aufgrund von elektrischem Rauschen, und Sie verzögern möglicherweise auch den unvermeidlichen Ausfall.

In enger Zusammenarbeit mit Ihrem Installateur sollten Sie Folgendes festlegen:

Bei einigen älteren elektrischen Servosystemen ist es möglich, das System teilweise aufzurüsten, indem veraltete Antriebe ausgetauscht, die vorhandenen Servomotoren jedoch beibehalten werden. Diese Option hat das Potenzial, die Kosten für die Aufrüstung einer Maschine mit einer großen Anzahl elektrischer Servoachsen oder mit sehr großen Servomotoren erheblich zu senken. In diesem Fall profitieren Sie möglicherweise von der Eliminierung des analogen Systems durch ein Upgrade auf die digitale Kommunikation zwischen Steuerung und Antrieb.

Es gibt viele Möglichkeiten, die Steuerung einer Rohrbiegemaschine aufzurüsten, aber Metallbaubetriebe sollten sich nicht vom Schicksal dazu zwingen lassen, ein veraltetes System zu ersetzen.

Der Nachteil dabei ist, dass Ihre Maschine möglicherweise immer noch über veraltete und nicht unterstützte Servomotoren verfügt. Viele seriöse Werkstätten sind jedoch auf den Umbau und die Reparatur von Servomotoren spezialisiert. In Zusammenarbeit mit Ihrem Installateur finden Sie möglicherweise einen brandneuen Motor, der als Querverweis geeignet ist und mit dem neuen Antrieb funktioniert. Dies sollte nicht sehr schwierig sein, auch wenn die Vorlaufzeiten lang sein können.

Die meisten älteren hydraulischen Servosysteme verfügen über ein analoges Servoventil, das ein analoges Signal zur Steuerung von Geschwindigkeit und Richtung verwendet. Diese Systeme umfassen einen externen Encoder, der Inkrementalsignale verwendet, um eine Rückmeldung an das Steuerungssystem zu geben.

Ein Inkrementalgeber liefert eine Reihe von Signalen (oder Impulsen), die der Steuerung mitteilen, dass sich die Achse pro Impuls um eine bestimmte Strecke bewegt hat. Die Steuerung zählt dann die Impulse, um die zurückgelegte Distanz zu bestimmen.

Dies teilt der Steuerung jedoch nicht die tatsächliche Position der Achse mit. Um dies festzustellen, muss eine Art Homing-Sequenz durchgeführt werden, um die Achse an einer bestimmten Position zu platzieren, damit das Steuerungssystem weiß, wo es mit dem Zählen beginnen muss. Ähnlich wie eine analoge Spannung unterliegen die Signale eines Inkrementalgebers Schwankungen durch elektrisches Rauschen.

Im Rahmen des Upgrades können Sie erwägen, den Encodertyp von inkrementell auf absolut zu ändern. Mit einem Absolutwertgeber kann die Position auch dann kontinuierlich beibehalten werden, wenn die Stromversorgung der Maschine unterbrochen wird. Diese Position wird dann digital an die Steuerung übertragen, wodurch in der Regel kein Referenzierungsprozess erforderlich ist und die Auswirkungen elektrischer Störungen auf das System erheblich reduziert werden.

Das Servoventil selbst ist möglicherweise veraltet. Daher sollten Sie darüber nachdenken, es durch ein neues Servoventil oder ein robusteres Proportionalpositionierungsventil zu ersetzen.

Während des Upgrade-Vorgangs können Sie erwägen, Ihrer Maschine mehrere Optionen hinzuzufügen.

Sicherheitsausrüstungen. Während Sie das Steuerungssystem aufrüsten, ist es der perfekte Zeitpunkt, sich mit der Maschinensicherheit zu befassen. Erwägen Sie den Ersatz von Sicherheitsmatten durch Laserscanner, die viel schwieriger zu umgehen oder zu umgehen sind. Sie können auch einen verriegelten Zaun in Betracht ziehen, der den Betrieb der Maschine verhindert, wenn sich Bediener in Bereiche begeben, in denen sie sich bei einer Bewegung der Maschine verletzen könnten.

Programmierbare Drücke. Idealerweise möchten Sie die Möglichkeit haben, einen bestimmten Hydraulikdruck für ein hydraulisches Gerät einzustellen. Dadurch wird die Kraft gesteuert, die in verschiedenen Situationen auf Rohre ausgeübt wird. Beispielsweise erfordert das Biegen eines Aluminiumteils viel weniger Druck von einer Druckmatrize als das Biegen eines Stahlteils gleicher Größe.

Bei programmierbaren Drücken kann das Steuerungssystem diese Drücke basierend auf der Programmierung der Maschine präzise und konsistent einstellen, anstatt dass ein Bediener manuell ein Ventil einstellt.

Schaltschränke können mehr als 1.000 Verdrahtungspunkte umfassen. Eine sorgfältige Dokumentation wird dringend empfohlen.

Zusätzliche Servogeräte. Durch den Austausch bestimmter Komponenten durch Servogeräte können Sie Positionen präzise steuern, die zuvor manuell eingestellt werden mussten. Mögliche Anwendungen sind die horizontale Bewegung des Maschinenkopfs, um den richtigen Biegeradius einzustellen, die präzise Steuerung der geschlossenen Position einer Druckmatrize oder die präzise Steuerung der Geschwindigkeit Ihrer Druckmatrizenunterstützung (Mitläufer), sodass der PDA auf die Geschwindigkeit eingestellt werden kann des Biegearms.

Verbesserte Wegeventile. Viele ältere Systeme nutzten 120-V-Wechselstromsignale (die gleiche Spannung wie in elektrischen Haushaltssystemen), um die Magnetspule der Wegeventile anzusteuern. Erwägen Sie, diese durch Ventile mit 24-V-DC-Ventilen zu ersetzen. Auf diese Weise können Sie möglicherweise einen wärme- und geräuscherzeugenden Transformator aus dem Schaltschrank entfernen. Dadurch wird eine Maschine auch sicherer.

Schnittstelle zu einem KMG. Wenn Sie über ein Rohrmesssystem verfügen, können Sie mit neuen Steuerungen möglicherweise eine direkte Schnittstelle dazu herstellen. Korrekturen an den Teiledaten können automatisch vorgenommen werden.

Importierte CAD-Daten. Ihr neues Steuerungssystem verfügt möglicherweise über die Möglichkeit, in gängiger CAD-Software erstellte Teile zu öffnen und zu analysieren und aus dem Modell nominale Teiledaten zu erstellen.

Fragen Sie Ihren Installateur, wie das neue System in den Schaltschrank eingebunden werden soll und wie der voraussichtliche Zeitpunkt dafür ist. Fordern Sie auch Vorher- und Nachher-Fotos früherer Upgrades an.

Obwohl es nicht notwendig ist, jede Komponente in einem Schrank auszutauschen, ist es sehr wichtig zu verstehen, was ersetzt wird – und was abgedeckt ist, falls etwas ausfällt. Bedenken Sie, dass es bis zum Schluss wahrscheinlich mehr als 1.000 Verkabelungspunkte geben wird. Stellen Sie sicher, dass dies gut organisiert und dokumentiert ist.

Das absolut beste Szenario ist die Planung eines Steuerungs-Upgrades, bevor das bestehende System ausfällt.

In der heutigen Welt nähert sich die Lieferzeit einiger Komponenten wie Motoren und Antrieben einem Jahr. Wenn Sie warten, bis eine Maschine ausgefallen ist, um die Entscheidung für ein Upgrade des Steuerungssystems zu treffen, sind Sie möglicherweise dazu gezwungen, vorhandene Systeme zu verwenden, deren Nutzungsdauer überschritten ist, um Ihre Maschine schneller wieder in Produktion zu bringen.

Außerdem verfügen neue Steuerungssysteme häufig über Optionen, die möglicherweise erst sichtbar werden, wenn die Bediener mit der Schulung für die Verwendung des neuen Systems beginnen. Dies erhöht die Startzeit, die Sie möglicherweise nicht verschenken möchten.

Es hängt zwar von der Maschine ab und von den Systemen, die aufgerüstet oder ersetzt werden. Sobald die Stromversorgung einer Maschine für neue Steuerungen abgeschaltet wird, kann ein Dienstleister die Stromversorgung normalerweise innerhalb von drei oder vier Tagen wieder einschalten. Bei einem Tag Maschineneinrichtung und Fehlerbehebung ist es üblich, dass die Maschinen nach etwa einer Woche wieder in Produktion gehen.

Unabhängig davon, wie gut Sie geplant haben, ist es jedoch nicht ungewöhnlich, dass nach Beginn der Installation undokumentierte Änderungen an der Maschine oder ihrem Betrieb festgestellt werden – oder dass Komponenten, die Sie wiederverwenden wollten, nicht betriebsbereit sind. Planen Sie daher für jedes Upgrade eine Ausfallzeit von zwei bis drei Wochen ein.

Der proaktive Wechsel von einem alten Rohrbieger-Steuerungssystem (oben) zu einem neuen kann den Unterschied ausmachen, ob Sie nur ein paar Wochen geplanter Ausfallzeiten hinnehmen müssen oder einen plötzlichen, unerwarteten Stillstand Ihres Betriebs erleiden, der viel länger dauern kann.