Dialog 11 vezérlés és CNC technológia: Részletes áttekintés és hibaelhárítás

A Deckel FP4 és más ipari szerszámgépek üzemeltetése során a Dialog 11 rendszer meghatározó szerepet tölt be. Ebben a részletes áttekintésben foglalkozunk a CNC rendszerek alapjaival, a koordinátarendszerek fontosságával, valamint bemutatunk valós példákat a Dialog 11 vezérlés hibaelhárítására és paraméterezésére.

A CNC vezérlés és a gép alapvető elemei

A hobbi CNC gépek építése és vezérlése izgalmas terület, amely ötvözi a mechanikát, az elektronikát és a szoftveres ismereteket. Ebben a cikkben bemutatjuk a hobbi CNC vezérlés alapjait, a motoroktól a szoftveres beállításokig.

Egy komplett CNC gép magában foglalja a PC-t, az elektronikát és a megmunkálásra alkalmas mechanikát is. Ezeket az elemeket külön-külön érdemes vizsgálni, mivel ritka, hogy valaki minden területhez értsen.

PC: A CNC vezérlésre külön gépet érdemes használni, internet, hálózat, vírusirtó és képernyőkímélő nélkül. Nem ajánlott ezen a gépen futtatni a 3D-s tervező programot, vagy videókonvertálást végezni a munka mellett, mert ez hibákhoz vezethet.
Elektronika: Az elektronika magában foglalja az illesztőkártyát, a motorvezérlőt, a tápegységet és a vezetékeket.
Motor: Mellékhajtásként léptetőmotorokat vagy AC/DC szervómotorokat használhatunk. Főhajtásként AC/DC motorok, karctűk, lézerek vagy 3D nyomtatófejek jöhetnek szóba.
Mechanika: A mechanika adott munkához vagy alapanyagokból épül.

A motorok kiválasztásának és hangolásának szempontjai

A motorok kiválasztásakor figyelembe kell venni a tengelyek terhelését és a szükséges nyomatékot. Például, ha X tengelyre 2Nm-es, Y tengelyre 3Nm-es, Z tengelyre pedig 5Nm-es motor szükséges, akkor ehhez kell illeszteni a motorvezérlőket. Emellett fontos a motorok megfelelő fordulatszám/nyomaték megválasztása. A hajtáslánc beállításakor több mechanikai és szoftveres tényezőt is mérlegelni kell:

Golyósorsó melegedés: A 400mm/s sebességet nem bírták az előfeszített golyósorsók.
Nyomaték: A 0.75Nm alapnyomatékú motor igen lassú fordulatokon állandóan beavatkozásra késztette a vezérlőt.
Felbontás: A sebesség felére vétele a gép fizikai lépésosztását a duplájára emelte, ami lehetőséget nyitott a szoftveres kottyanásmentesítésre.

Koordinátarendszerek a CNC programozásban

CNC programozáskor alapvetően három koordinátarendszert alkalmazunk: „M” - szer-számgép koordináta-rendszere, mely a géphez kötött állandó koordináta-rendszer. Emellett kiemelten fontos a „W” - munkadarab koordináta-rendszer. Fontos szabály, hogy alkatrészprogramunkat minden esetben a munkadarab koordináta-rendszerében írjuk meg! Végül létezik a „F” - szerszám koordináta-rendszere. A szerszám geometriai méreteit mindig a szerszám koordináta-rendszerében kell meghatározni. Számjegyes programozásnál minden esetben jobbsodrású, derékszögű, úgynevezett Descartes koordináta-rendszereket alkalmazunk.

Hatékony padlófűtés beállítás - Danfoss

A jobbkéz szabály alkalmazása

Az NC szerszámgépek fő mozgási irányait a jobb kéz szabály határozza meg. A jobb kezünkkel minden esetben meg tudjuk állapítani, hogy az egyes koordinátarendszerek tengelyei hogyan helyezkednek el. Kezünk első három ujjával vegyünk fel egy koordinátarendszer alakzatot. Innen már könnyű megállapítani az alkalmazott tengelyeket, a hüvelykujj az „X”, a mutatóujj az „Y”, a középső ujj pedig a „Z” tengelyt jelöli.

A programszerkesztés során figyelembe kell venni a nemzetközi szabványokat is. A koordinátarendszerek NC címeit az ISO6983 szabvány rögzíti. Ennek megfelelően az elsődleges tengelycímek az X, Y, Z. A másodlagos koordinátatengely címek a U, V, W. A harmadlagos NC címek pedig az P, Q, R.

Valós hibák és diagnosztika a Deckel Dialog 11 vezérlőnél

A gyakorlatban a Dialog 11 vezérlésnél előfordulhatnak összetett hardveres és szoftveres problémák. Tekintsünk át egy esetet, ahol a kezelő az Y tengely nem kívánt elmozdulását tapasztalta indítás után:

"Mam problem z frezarką Deckel fp4 z sterowaniem dialog 11."

"Po włączeniu sterowania, oś Y po kilku sekundach zaczyna poruszać się z bardzo małą prędkością w kierunku ujemnym."

Megbízható INA vezérlés autóba

"Wartości pozycji na ekranie nie zmieniają się, jedynie offset przez pierwsze kilka sekund ciągle rośnie, a gdy oś zacznie się poruszać, powoli spada."

A kézi gombokkal végzett mozgatás azonban hibátlanul működik:

"Przy sterowaniu ręcznym, z przycisków, wszystkie osie, łącznie z Y zachowują się poprawnie i pozycja też się zmienia na ekranie."

"Poza tym osiami można normalnie sterować i jeździć w każdym kierunku."

"Samowolny ruch trwa tak długo aż załączy się jakaś softwareowa krańcówka, jakby oś dojechała do końca, mimo że wyświetlane wartości się nie zmieniły."

Saeco Vienna hibaelhárítás

A felhasználó több diagnosztikai és javítási lépést is megpróbált végrehajtani a hiba elhárítására:

"Wgranie parametrów na nowo nic nie zmieniło, jedynie wyciągnięcie wtyczki sygnału sterowania z wzmacniacza osi spowodowało że przestała się poruszać."

"Na karcie NRP, skąd jak rozumiem wychodzi sygnal sterowania, sprawdziłem napięcie na akumulatorki i wynosi ono 3.8V."

"Wymieniłem także kondensatory wokół układu DAC ale bez skutku."

"Próbowałem także z zmiana parametrów na symulowaną listwę pomiarowa, ale także bez skutku."

Visszacsatolási rendszerek: Mérőlécek és enkoderek tesztelése

A fórumbeli szakértők válaszai segítenek megérteni a mérőlécek és az enkoder szerepét a hibajelenségben:

"Nie rozbierałem silnika ale według schematu jest tam tacho. Jest też listwa pomiarowa, do odczytu aktualnej pozycji."

"Listwa, czyli liniał (skoro nie ma konieczności referencji, to absolutny)."

"W tym silniku raczej nie ma tacho, tylko enkoder. Albo jedno, albo drugie robi kuku."

"Zacząłbym od liniału, bo jest łatwiejszy dostęp, ale skoro dojeżdża do jakiejś pozycji, a nie do krańcówki i się zatrzymuje to raczej nie on."

"Najprościej podmienić silniki x-y jak problem się przeniesie z silnikiem, to enkoder."

A mechanikai csere bonyolultsága miatt a kezelő további lehetőségeket keresett:

"Z wymianą silników może być trochę zachodu, czy jest jakiś sposób na sprawdzenie enkoderów?"

"Przy normalnym posuwie wszystko działa poprawnie, tylko ten wolny, samoczynny ruch nie jest rejestrowany."

"Jak sprawdzić liniały? Z tego co kojarzę są tam jakieś szklane elementy."

"Jeśli przy wysterowaniu oś zachowuje się normalnie i pokazuje poprawnie pozycję to liniał jest dobry."

Bosch szervohajtások (Servo Amplifier) hangolása

Hasonló hibák a Z tengely mozgatása során is jelentkezhetnek, különösen a sebesség-visszacsatolás pontatlansága miatt:

"Hi, we have some trouble with our Deckel FP4NC with Dialog 11 control."

"While moving the Z-axis in positive or negative direction the axis moves smooth for a few millimeters and than starts vibrating and makes a rumbling noise for a few seconds."

"We could not manage to adjust the speed error so far."

"The adjustment range of the T pot is not sufficient. The speed error turns out to remain at -19000 (offset error =0, lag error=0)."

"Erorr 7104 still appears."

A megoldást végül a szervovezérlő modul DIP kapcsolóinak beállítása jelentette:

"Is the procedure described above independent of the servo's tach voltage ?"

"I got access to the bosch servo amplifier handbook."

"There is a table that shows that DIP switches on the \"optimization modul\" should be flipped to adopt tacho gens with 2.8mV/min or 1.8mV/min."

"I was playing with the DIP switch settings. After this coarse adjustment it was possible to fine tune the \"Geschwindigkeitsfehler\" to zero by means of the T-Pot on the optimization modul."

"Sporadically error 7104 appears but can be deleted. So far we can work with our machine again."

A Dialog 11 vezérlés logikáját a sebesség- és helyzet-visszacsatolás terén a következőképpen kell értelmezni:

"Tacho is basically only for servo amplifier to get quick estimate on speed, for acceleration, Dialog11 gets accurate speed from linear scales and sets Sollwert accordingly."