Модернизация ФП-7ВС2

К нам обратился заказчик из города Майкоп с просьбой "оживить" станок ФП-7ВС2И, который когда-то уже подвергался модернизации. Были установлены приводы Rexroth Diax04 и система ЧПУ на базе PC той же фирмы, с малоинформативным названием System 200.

Анализ состояния и работы оборудования

Управление приводами происходило по оптическому интерфейсу Sercos, кабель был выведен прямо из PC, у которого отсутствовал жесткий диск, поэтому восстановление установленной электроники было невозможно. В электрошкафу наряду со старенькими сервоусилителями Rexroth, была ещё более старая электрика и почти полное отсутствие маркировки, отсутствовала так же и принципиальная схема станка.

После детального осмотр станка, заказчику было предложено несколько вариантов решения проблемы. По нашей рекомендации и лучшему соотношению сроки-стоимость-качество, заказчик выбрал установку полного комплекта фирмы Delta Electronics: CNC, три комплекта сервоприводов и частотный преобразователь привода шпинделя.

Подготовка и установка новых комплектующих

На первом этапе нами был детально проработан план работы, подобраны по габаритно-присоединительным размерам серводвигатели и составлен перечень всех других необходимых комплектующих.

После закупки основной электроники, была отрисована принципиальная схема станка, создана программа MLC (электроавтоматики) под этот станок, исправлен интерфейс оператора и настроены все параметры. А так же изготовлен адаптер для перевода sin-cos сигнала специального энкодера шпинделя в TTL уровни, для возможности работы с частотным преобразователем Delta VFD C2000.

На втором этапе, после установки силами заказчика новых серводвигателей, наши специалисты выехали для монтажа оборудования. Станок был уже покрашен и наведён внешний порядок. Новая система ЧПУ прекрасно подошла по габаритам вместо старой, нижнюю часть пульта со старыми элементами управления не убирали, смотрелась эта конструкция очень странно, но не противоестественно.

Анализ и результат проделанной работы

Были произведены следующие работы:

• Демонтаж старого оборудования и всех кабелей из электрошкафа;
• Монтаж нового оборудования, прокладка и подключение большинства новых кабелей через станину станка и приведение в порядок старых силовых экранированных кабелей, распайка разъёмов к серводвигателям. Ранее некоторые кабели проходили "внатяг", чтобы всё аккуратно уложить в предусмотренные места, пришлось большинство кабелей нарастить;
• Приведены в рабочее состояние концевые выключатели по осям X, Y, Z;
• Проведена настройка частотного преобразователя для работы специального двигателя шпинделя в векторном режиме с обратной связью по энкодеру, настройка ориентации шпинделя по команде M19;
• Проведена пусконаладка системы ЧПУ, в соответствии с механикой станка;
• Подключены станция охлаждения, станция смазки, а также гидростанция и стружкоуборщик.

После полной проверки во всех режимах и отладке предусмотренных аварийных сообщений, выяснились дополнительные нюансы:

1. При работе сервоприводов был очень сильный фон по цепи управления, из-за чего самопроизвольно срабатывали дискретные входы, хотя при проверке функционирования в лаборатории - такого не наблюдалось. Причина была в том, что напряжение на катушку тормоза оси Z подавалось по специально предназначенным для этого жилам внутри экранированного кабеля, идущего к серводвигателю оси Z. Проблема была устранена с помощью специального фильтра.
2. Также был изменён алгоритм управления системой охлаждения шпинделя и установлено реле давления для контроля протока охлаждающей жидкости.

Далее было проведено краткое обучение оператора и обслуживающего персонала по специальным функциям, а также корректировки таймеров удерживающих реле в MLC.

В результате модернизации получился отличный станок с современной механикой, надёжной и компактной электроникой, занимающей намного меньше места. Освободившийся электрошкаф будет использоваться под инструмент оператора, а свободная ниша в пульте управления для документации.