Applicazioni di Inserimento con Easy Insert.

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1 Applicazioni di Inserimento con Easy Insert. Pag. 1 di 21

2 1 Descrizione del sistema. Il sistema di Inserimento Easy Insert viene proposto per l esecuzione di operazioni di inserimento o pressatura. Il sistema e composto da : 1 Cilindro Mech Force con motore Brushless, per forze di inserimento fino a N. In alternativa, Servoattuatori integrati SAI per forze fino a 30000N. 2 Azionamento per motori Brushless CDE. L azionamento e dotato di un ingresso digitale per comandare l inizio della operazione di inserimento, e di uscite digitali per segnalare il termine dell operazione e un eventuale allarme. 3 Personal Computer o Terminale Operatore per la configurazione del sistema, il controllo delle operazioni e la registrazione dei dati. Pag. 2 di 21

3 2 Descrizione dell Applicazione Tramite il software Easy Insert si definiscono: - la posizione di ritorno al termine dell inserimento ( Pos. Zero) - le posizioni di inizio inserimento ( Pos. A ) e di fine inserimento ( Pos. B ). - Le velocita e le accelerazioni nelle fasi di avvicinamento, inserimento e ritorno. - I limiti di forza che devono essere mantenuti durante l inserimento. Pag. 3 di 21

4 L inizio del ciclo di inserimento viene comandato tramite un ingresso digitale ( Comando di Esecuzione Ciclo ). Nella modalita di Arresto in Posizione, la corsa di inserimento termina alla posizione programmata, e viene generato un allarme se la forza supera la Forza Massima impostata. Nella modalita di Arresto al Limite di Forza, il valore di Forza Massima e usato per arrestare la corsa di inserimento. Viene generato un allarme se la Forza massima impostata non viene raggiunta prima del punto programmato di Fine Inserimento; in questo caso, il movimento termina comunque al punto programmato. Il termine dell operazione di inserimento, e la presenza o meno di un allarme vengono segnalati da due uscite digitali. Pag. 4 di 21

5 3 Misura della forza applicata. Nella versione base del sistema, la forza applicata dal cilindro viene ricavata misurando la corrente erogata al motore moltiplicata per un coefficiente che dipende dal passo della vite e dal rapporto di riduzione. Al valore cosi misurata viene sottratta la componente dovuta all attrito del cilindro e della trasmissione durante il moto. Poiche l attrito puo essere in parte variabile con il tempo e la posizione, questo comporta una imprecisione nella misura della forza del 5-10%. Una alternativa piu precisa prevede la misura diretta della forza per mezzo di una cella di carico montata sullo stelo del cilindro, la cui misura viene letta dall azionamento per fornire il grafico della forza in funzione della posizione. Pag. 5 di 21

6 4 - Configurazione del sistema con il programma EASY INSERT su Personal Computer. 4.1 Collegamenti per la Configurazione. Per la configurazione del sistema, e necessario collegare la linea seriale RS232 del PC al connettore X4. La posrta di comunicazione puo essere selezionata con la voce Comunicazione del menu principale. La comunicazione attiva viene segnalata con la scritta Comunicazione OK nella riga di stato in basso a sinistra. All attivazione della comunicazione, vengono letti automaticamente i parametri relativi al programma di lavorazione selezionato. Il nome del programma di lavorazione appare in alto a sinistra. Puo essere composto da un massimo di 16 caratteri senza spazi. Il pulsante Legge dall Azionamento permette di rileggere la configurazione dei movimenti registrata sull azionamento. Con il pulsante Scrive sull Azionamento e possibile registrare tutti i parametri sull azionamento. Dopo la pressione del pulsante, attendere circa 10 secondi, disabilitare l ingresso ENPO dell azionamento e riabilitarlo prima di eseguire il nuovo programma. 4.2 Definizione dei movimenti. Nella figura seguente viene mostrata la pagina principale del programma EasyInsert. Nel quadro di definizione movimenti e possibile impostare le tre posizioni ( posizione Zero, Pos. A e Pos B ), le velocita e le accelerazioni per raggiungere queste posizioni. Con i pulsanti GO l attuatore viene mosso nelle posizioni corrispondenti. Vengono poi mostrate in basso la posizione attuale in mm e la forza attuale in N. 4.3 Configurazione delle finestre di controllo. Nel quadro Verifica Forza e possibile impostare le finestre di controllo. Si possono impostare tre finestre, indicando per ognuna la posizione rispetto al punto di inizio inserimento, la forza minima e massima che devono essere rispettate nel punto corrispondente. Pag. 6 di 21

7 4.4 Configurazione dei parametri dell attuatore. Nella parte inferiore della pagina vanno poi impostati i parametri dell attuatore e dell utilizzo. - la corsa massima e minima, - il passo ( millimetri di corsa per giro del motore ), - un eventuale offset di Zero (rispetto alla posizione del sensore di zero). - la forza massima da non superare durante l inserimento - un eventuale offset di forza che tiene conto degli attriti durante il movimento dell attuatore. - la selezione della modalita di arresto : al raggiungimento della posizione o al raggiungimento del limite di forza. 4.5 Salvataggio Programma di lavorazione Selezionando la voce File e poi Salva su File del menu principale e possibile registrare su disco il programma di lavorazione corrente. Il programma puo essere riletto selezionando la voce File e poi Legge da File del menu principale. Pag. 7 di 21

8 Selezionando la voce File e poi Salva ed Esce del menu principale e possibile salvare alcuni dati di configurazione del sistema se sono stati modificati( es.: la linea seriale in uso ). 4.6 Data Base Selezionando la voce Data Base e poi Mostra Batch del menu principale e possibile visualizzare il contenuto di un file *.dat che contiene la registrazione della curva che descrive la forza in funzione della posizione. Vengono mostrati il valore massimo ( curva blu ), il valore minimo ( curva rossa ) e il valore medio ( curva azzurra ), insieme al numero di registrazioni presenti nel file ( numero serie ). Selezionando la voce Data Base e poi Stop Registrazione o Start Registrazione del menu principale e possibile disattivare o riattivare la registrazione del file con la curva coppia posizione. Per default la registrazione e attiva. Pag. 8 di 21

9 4.5 Grafico della forza in funzione della posizione. La visualizzazione del grafico viene attivata selezionando il bottone Grafico Forza. Con questo grafico viene mostrata la forza esercitata dall attuatore in funzione della posizione. Vengono mostrate anche le tre finestre di verifica della forza, evidenziate in colori diversi in funzione del risultato della verifica. Pag. 9 di 21

10 4.6 Registrazione dei dati. E possibile registrare su un file per ogni operazione di inserimento i dati di forza in funzione della posizione, e l esito dell operazione in base alle finestre di controllo impostate. Questi dati potranno essere poi elaborati per ottenere dati sulla produzione e sul Controllo Qualita Nomi dei files Il nome dei file e' generato automaticamente dal sistema, ed e formato da: Giorno $ Mese $ Anno $ n.macchina $ n. Batch $ n. Programma.log per il file con il log degli eventi. Giorno $ Mese $ Anno $ n.macchina $ n. Batch $ n. Programma.dat per il file con la curva di forza. dove: Giorno, Mese, Anno hanno un ovvio significato. n.macchina e un identificativo di ogni singola macchina presente in officina ( ) n.batch e il numero del lotto di produzione, impostato dall operatore. n.programma e il nome del programma di lavorazione in uso ( max. 16 caratteri, senza spazi ). Un esempio e' il file $17$04$2012$M01$B01$Boccola22.log. Questo file e stato generato il 17 Aprile 2012, sulla macchina n. 1, durante il lotto n. 1, e con il programma di lavorazione chiamato Boccola Organizzazione delle directory Nella directory bin sono contenuti il programma eseguibile (estension.exe ) e il file config.txt I files di log sono sempre generati nella directory..\log. Il file contenente il programma di lavorazione puo esere registrato in una directory a piacere dell utente File di Log delle operazioni Nel file.log e' registrato ogni evento associato all'istante corrispondente, con il risultato dell'operazione di lavorazione. Il file di log delle operazioni ha il seguente formato: [ ] Inserimento Errato=Soglia Inferiore n. 1 [ ] Inserimento Corretto= [ ] Pag. 10 di 21

11 Inserimento Errato=Soglia Inferiore n. 1 [ ] Inserimento Corretto= [ ] Inserimento Errato=Soglia Inferiore n. 1 [ ] Inserimento Corretto= [ ] Inserimento Errato=Soglia Inferiore n File di Log dei dati di forza Nel file di log dei dati di forza sono registrati: - L'istante di inizio della lavorazione - I valori di forza in Newton misurati durante l'operazione di inserimento / pressatura ( max. 50 ). Un valore di indica dato non disponibile. - Le posizioni corrispondente ai valori di forza registrati, in mm Il file di log dei dati di forza ha il seguente formato: [ ] [ ] [ ] File di definizione del Programma di Lavorazione [AW] Programma=Pressa1 CorsaMax=100 CorsaMin=0 Nome del Programma di Lavorazione Corsa Massima dell attuatore Corsa Minima dell attuatore Pag. 11 di 21

12 OffsetZero=0 Offset rispetto alla posizione di zero asse. ArrestoLimite=0 Arresto alla posizione programmata OffsetForza=100 Offset di forza ( per compensare gli attriti ). ForzaLimite=8000 Forza limite ( oltre la quale l attuatore si arresta ). PosPressa1=10,5 Posizione di riposo dell attuatore PosPressa2=20 Posizione di inizio lavorazione ( inserimento ) PosPressa3=30 Posizione di fine lavorazione SpeedPressa1=20 Velocita dell attuatore da PosPressa1 a PosPressa2 SpeedPressa2=10 Velocita dell attuatore da PosPressa2 a PosPressa3 SpeedPressa3=30 Velocita dell attuatore da PosPressa3 a PosPressa1 AccPressa1=100 Accelerazione dell attuatore da PosPressa1 a PosPressa2 AccPressa2=100 Accelerazione dell attuatore da PosPressa2 a PosPressa3 AccPressa3=100 Accelerazione dell attuatore da PosPressa3 a PosPressa1 DecPressa1=100 Decelerazione dell attuatore da PosPressa1 a PosPressa2 DecPressa2=100 Decelerazione dell attuatore da PosPressa2 a PosPressa3 DecPressa3=100 Decelerazione dell attuatore da PosPressa3 a PosPressa1 PosCheck1=4,9 Posizione della prima finestra di check ( relativa a PosPressa2 ) PosCheck2=0 Posizione della seconda finestra di check ( relativa a PosPressa2 ) PosCheck3=0 Posizione della terza finestra di check ( relativa a PosPressa2 ) LowerLimit1=400 Limite inferiore di forza della finestra di check n. 1 LowerLimit2=400 Limite inferiore di forza della finestra di check n. 2 LowerLimit3=400 Limite inferiore di forza della finestra di check n. 3 UpperLimit1=1200 Limite superiore di forza della finestra di check n. 1 UpperLimit2=400 Limite superiore di forza della finestra di check n. 2 UpperLimit3=400 Limite superiore di forza della finestra di check n. 3 EnCheck1=1 Abilitazione della finestra di check n. 1 EnCheck2=0 Abilitazione della finestra di check n. 2 EnCheck3=0 Abilitazione della finestra di check n. 3 Pag. 12 di 21

13 5 - Configurazione del sistema con il programma EASY INSERT su Terminale Operatore. In alternativa al Personal Computer, per la configurazione e il controllo del sistema e possibile utilizzare un Terminale Operatore, dotato di schermo grafico da 5 pollici e Touch Screen. 5.1 Collegamenti per la Configurazione. Per la configurazione del sistema, e necessario collegare la linea seriale RS232 del terminale al connettore X4. La comunicazione attiva viene segnalata con la scritta Comunicazione OK nella riga di stato in alto a destra. All attivazione della comunicazione, selezionare il bottone Legge, che permette di leggere la configurazione dei movimenti registrata sull azionamento. In caso contrario il programma registrera correttamente le posizioni, ma non sara in grado di visualizzarle correttamente. 5.2 Configurazione dei movimenti. Nella figura seguente viene mostrata la prima pagina del programma EasyInsert. In questa pagina e possibile impostare le tre posizioni ( posizione Zero, Pos. A e Pos B ), le velocita e le accelerazioni per raggiungere queste posizioni. Con il pulsante Legge viene letta la configurazione dall azionamento. Con il pulsante Scrive viene scritta la configurazione sull azionamento. Con i pulsanti GO P1, GO P2, GO P3 l attuatore viene mosso nelle posizioni corrispondenti. Vengono poi mostrate in basso la posizione corrente in mm e la forza attuale in N. Pag. 13 di 21

14 5.3 Configurazione delle finestre di controllo. In questa pagina e possibile impostare le finestre di controllo. Si possono impostare tre finestre, indicando per ognuna la posizione rispetto al punto di inizio inserimento, la forza minima e massima che devono essere rispettate nel punto corrispondente. 5.4 Configurazione dei parametri dell attuatore. In questa pagina vanno poi impostati i parametri dell attuatore e dell utilizzo. - la corsa massima e minima, - il passo ( millimetri di corsa per giro del motore ), - un eventuale offset di Zero (rispetto alla posizione del sensore di zero). - la forza massima da non superare durante l inserimento - un eventuale offset di forza che tiene conto degli attriti durante il movimento dell attuatore. - la selezione della modalita di arresto : al raggiungimento della posizione o al raggiungimento del limite di forza. Pag. 14 di 21

15 Una volta verificata la funzionalità,il programma va memorizzato nell azionamento con il comando Scrive. 5.5 Pagina di produzione. Con questa pagina e possibile seguire la produzione. Vengono visualizzati: -Numero di operazioni eseguite con successo ( OK ) o con errore ( KO ). -Il nome del Programma attivo -Il N. del Lotto ( viene usate per generare il nome del file di Log ) -Il N. della macchina ( viene usate per generare il nome del file di Log ) E possibile leggere un nuovo programma con il tasto Leggi da File, e salvare il programma corrente con il tasto Scrivi su File. E possibilire abilitare / disabilitare la scrittura su disco della curva di posizione / forza ad ogni operazione di inserimento. Pag. 15 di 21

16 5.6 Pagina con il grafico della forza. Con questo grafico viene mostrata la forza esercitata dall attuatore in funzione della posizione. Vengono mostrate anche le tre finestre di verifica della forza, evidenziate in colori diversi in funzione del risultato della verifica. 5.7 Pagina degli allarmi. Se durante la programmazione dovessero presentarsi delle anomalie funzionali, queste vengono visualizzate nell area Stato Azionamento. Una volta rimossa la causa, l azionamento va ripristinato con l ingresso ENPO sull azionamento. 5.8 Registrazione dei dati. E possibile registrare su un file per ogni operazione di inserimento i dati di forza in funzione della posizione, e l esito dell operazione in base alle finestre di controllo impostate. Questi dati potranno essere poi elaborati per ottenere dati sulla produzione e sul Controllo Qualita. Pag. 16 di 21

17 Il formato dei files e descritto nel capitoli e Strutture delle Directory. Il programma eseguibile e contenuto nella directory Hard Disk / Startup, e si avvia automaticamente all accensione del pannello operatore. I files di log si trovano nella directory Hard Disk / Documents and Settings I programmi di lavorazione vengono mantenuti nella directory Hard Disk / Documents and Settings / Default. Pag. 17 di 21

18 6 Descrizione dei comandi dell azionamento. L azionamento CDE 3000 e collegato a un motore brushless per il comando di assi lineari o cilindri elettrici. E possibile fornire all azionamento i seguenti comandi (24V) : - Comando di ENPO ( Enable Power ) : Se portato a livello 1, e attivo il controllo di posizione del motore. In questo stato, il LED giallo lampeggia. Per disabilitare un allarme ( LED rosso acceso ) portare a 0 e poi a 1 questo ingresso. - Comando di Zero Asse : Se portato a livello 1 attiva la procedura di ricerca dello zero dell asse. - Sensore di Zero : Ingresso utilizzato per la ricerca dello zero dell asse. Il sensore puo essere Reed o a effetto Hall, e deve fornire un segnale a 24V ( livello 1 ) con sensore impegnato. - Comando di Abilitazione ( ISDSH ): Normalmente a livello 1 ( 24V ), se portato a livello 0 disattiva il controllo del motore - Comando di Inizio Ciclo di Inserimento : Alla attivazione del comando ( fronte di salita ), il cilindro esegue il ciclo secondo il programma abilitato ( 0 oppure 1 ) - Comando di arresto ( attivo basso ) Alla attivazione del comando ( segnale basso ), il cilindro esegue un arresto immediato con la decelerazione programmata. Per abilitare il controllo, portare il comando ENPO = 0 e poi = 1. L azionamento fornisce i seguenti segnali in uscita (24 V): - Azionamento Abilitato : Il segnale e = 1 quando attivo il controllo di posizione del motore. - Ciclo Terminato : Il segnale e = 1 quando il motore il ciclo e terminato. - Allarme : Pag. 18 di 21

19 Il segnale e = 1 quando e' attivo un allarme dell azionamento. - Inserimento errato : Il segnale e = 1 quando e' attivo un errore nel ciclo di inserimento ( es.: la forza supera una soglia impostata ). La linea seriale RS232 permette la comunicazione con il programma EasyInsert su PC. Con questo programma si possono definire le differenti posizioni da raggiungere, le caratteristiche dei movimenti ( velocita e accelerazioni ) e le soglie di controllo della forza. Pag. 19 di 21

20 7 Collegamento al cilindro o all asse lineare. Per collegare l azionamento al cilindro o all asse lineare, collegare il resolver al connettore X6, e il cavo motore al connettore X1 ( vedere Application Manual cap. 2.1 ); il cablaggio della morsettiera del motore e allegato. Da notare che i cavi motore U e V vanno scambiati sull azionamento rispetto a quanto indicato sulla morsettiera del motore. Collegare inoltre il sensore di zero e gli ingressi digitali come indicato. La direzione del moto e positiva con il cilindro uscente; il sensore di zero va collegato percio in prossimita del motore. Nel CD allegato sono contenuti i manuali disponibili: Documents and Tools / Servo Systems / CDE CDB 3000 / Application Manual CDE 3000 Documents and Tools / Servo Systems / CDE CDB 3000 / CDE 3000 Operation Manual Pag. 20 di 21

21 8 Configurazione di altri parametri dell azionamento. Per la eventuale configurazione di parametri dell azionamento non accessibili tramite il programma EASY va utilizzato il programma Lust DriveManager contenuto sul CD nella directory: Documents and Tools / PC Tool / Drive Manager for c-line Drives Nel CD allegato sono contenuti i manuali disponibili. Documents and Tools / Servo Systems / CDE CDB 3000 / Application Manual CDE 3000 Documents and Tools / Servo Systems / CDE CDB 3000 / CDE 3000 Operation Manual Documents and Tools / Accessories / Field Bus Systems / User Manual CM-DPV1 Le unita di misura utilizzate per la posizione, velocita e accelerazione sono : mm, mm/s, mm/s2 ( Basic Settings / Units and Standardization). La procedure di zero asse ( homing ) impostata e la n. 22. ( Basic Settings / Homing Mode). Sono gia impostati i dati relativi al motore utilizzato. Pag. 21 di 21