Il motore servo di una macchina CNC per la piegatura di tubi emette un allarme? Non allarmarti: segui questo metodo di risoluzione dei problemi e probabilmente riuscirai a risolverlo.
Chiunque lavori con macchine per la piegatura di tubi sa che il problema più grande dei modelli CNC è l'allarme del motore servo. Una sequenza di codici sullo schermo indica che la macchina è a terra e che l'intero progetto subisce un ritardo. Questo può sembrare spaventoso, ma in realtà si riduce a problemi in tre aree: "carico meccanico, cablaggio elettrico e impostazioni dei parametri." Di seguito ho raccolto la mia esperienza pluriennale, spiegando ciascun tipo di allarme in ordine.
Passo 1: Quando si verifica un allarme, annotare il codice.
I codici di allarme sono come la "cartella clinica" dell'attrezzatura; trascriverli in modo errato equivale a prescrivere un farmaco sbagliato. Indipendentemente dal marchio del sistema, assicurarsi di registrare per intero il codice di allarme visualizzato sullo schermo, la descrizione del guasto e le condizioni operative al momento dell'evento (ad esempio, quale tubo stava venendo piegato e di quale materiale era costituito). I diversi sistemi presentano caratteristiche differenti: FANUC segnala comunemente l'errore di sovraccarico del servo "SRVO-414", Siemens spesso riporta il monitoraggio del contorno "25201", mentre Mitsubishi utilizza codici come "AL.E6" e "AL.16". Trascrivere il codice è il primo passo; è possibile trovarlo nel manuale oppure effettuando una ricerca online.
Passo 2: Allarme di sovraccarico (il più comune, rappresenta il 60-70%)
Se la superficie del motore è molto calda e il driver visualizza codici come "OL" o "AL.50", è molto probabile che si tratti di un sovraccarico. La causa è prevalentemente meccanica: lubrificazione insufficiente della guida lineare, vite a ricircolo di sfere bloccata, cinghia dentata troppo tesa o disallineamento dello stampo. Ruotare manualmente l'albero per percepirne la resistenza. Un’altra possibilità è che il tempo di accelerazione/decelerazione sia impostato troppo breve, causando al motore una corrente istantanea eccessiva, erroneamente interpretata come sovraccarico. Soluzione: innanzitutto verificare la lubrificazione dei componenti di trasmissione, quindi provare ad aumentare opportunamente il tempo di accelerazione/decelerazione nei parametri del driver.
Passo 3: Allarme dell'encoder (l'accuratezza angolare dipende da esso)
Se il conducente segnala "AL.16" (Mitsubishi), "Errore encoder", o "25000" (Siemens), oppure se l'angolo è fuori centro o il motore vibra eccessivamente, si tratta fondamentalmente di un problema del collegamento dell'encoder. Ciò si verifica generalmente in queste aree: connettori dell'encoder allentati o infiltrazione di acqua/olio, cavi di schermatura danneggiati o interruzioni interne del cavo nelle zone di curvatura. Gli azionamenti servo Delta sono particolarmente soggetti a problemi, soprattutto nel ponte raddrizzatore e nel circuito di retroazione dell'encoder. È possibile collegare direttamente una resistenza in parallelo per verificare se la retroazione è normale. Soluzione: ricollegare e pulire i connettori, e controllare la presenza di piegature o danni al cavo. Durante la risoluzione di questo tipo di guasto, prestare attenzione a distinguere tra problemi software e hardware; il metodo dell'esclusione progressiva è il modo più affidabile per individuare il guasto.
Passo 4: Problemi di tensione di alimentazione o cablaggio
Se il dispositivo emette un allarme immediatamente all'accensione o se il motore non risponde affatto, verificare innanzitutto l'alimentazione. Utilizzare un multimetro per misurare la tensione di ingresso (le fluttuazioni devono essere entro ±il 10%), controllare se la tensione continua del bus del driver è conforme alle specifiche e verificare se l'interruttore magnetotermico è scattato. Quando più driver servo emettono allarmi contemporaneamente, è molto probabile che l'alimentazione principale stia subendo una perdita di fase o una sottotensione. Se invece l'allarme riguarda un solo asse, concentrarsi sulla verifica delle linee di alimentazione (U, V, W) e delle linee dell'encoder di quell'asse, controllando la presenza di infiltrazione d'acqua nei connettori e la deformazione dei pin.
Passo 5: Errore di comunicazione
Se sullo schermo viene visualizzato "AL.E6" (Mitsubishi) o l'errore di comunicazione "AL.16", ciò è generalmente dovuto a un contatto difettoso dei cavi di collegamento o alla mancanza di parametri. Procedura di risoluzione dei problemi: scollegare e ricollegare saldamente il cavo di comunicazione, ripristinare il programma PLC di backup e verificare le impostazioni del numero di stazione e della velocità in baud nel driver. In caso di interferenze gravi, è necessario utilizzare cavi schermati per le linee di segnale e il relativo strato di schermatura deve essere collegato a terra da un solo lato del driver. È inoltre fondamentale fissare correttamente i cavi: questi devono essere ancorati saldamente a una posizione fissa per ridurre al minimo lo stress meccanico causato dalle flessioni.
Passo 6: Allarmi causati dagli interruttori di fine corsa o da interferenze
Un allarme può essere attivato se un albero preme contro un finecorsa meccanico, se avviene una collisione tra parti meccaniche o se la porta di sicurezza non è chiusa correttamente. Innanzitutto, verificare visivamente la posizione di ciascun albero. Se sta premendo contro un finecorsa, spostarlo nella direzione opposta per disinserirlo; se non sta premendo contro un finecorsa, controllare se il segnale del finecorsa stesso è normale.
Sequenza pratica di risoluzione dei problemi (iniziare dal caso più probabile):
① Spegnere l’alimentazione per 5 minuti e quindi riavviare: alcuni falsi allarmi scompaiono automaticamente.
② Verificare l’alimentazione elettrica e il circuito di arresto di emergenza: la mancanza di fase o gli errori relativi all’arresto di emergenza costituiscono una percentuale elevata di falsi allarmi.
③ Controllare il cavo dell’encoder e quello di alimentazione: scollegare e ricollegare i connettori per misurarne la continuità.
④ Eliminare eventuali problemi legati al carico meccanico e alla lubrificazione: ruotare manualmente il motore per verificare la presenza di eventuali blocchi.
⑤ Verificare le impostazioni dei parametri del driver: prestare particolare attenzione ai tempi di accelerazione/decelerazione, ai rapporti di ingranaggio elettronici e ai valori limite di coppia.
⑥ Sostituire i ricambi per la verifica: scambiare driver o motori dello stesso modello per individuare rapidamente eventuali guasti hardware.
Una logica fondamentale per la risoluzione dei problemi: se l’allarme persiste dopo aver rimosso un asse servo, in genere si può escludere che il guasto sia dovuto a quell’asse servo. Continuare ad applicare questo metodo rimuovendo progressivamente gli altri assi servo fino a quando l’allarme scompare. Ciò consente di identificare con precisione l’asse responsabile del guasto, permettendo quindi di utilizzare i metodi descritti in precedenza per verificare il driver, l’encoder, il motore, i cavi e i fattori esterni relativi a tale asse.
Manutenzione ordinaria e abitudini preventive contro gli allarmi
Controllare mensilmente il ventilatore di raffreddamento del motore e pulire la polvere sulla superficie; ogni sei mesi, durante l’arresto dell’impianto, pulire l’interno del quadro elettrico con un panno e pulire i connettori dell’encoder; aprire l’involucro del driver e rimuovere la polvere dalla scheda elettronica con un aspirapolvere o una spazzola morbida —gli ambienti industriali sono complessi e molti allarmi sono causati da cortocircuiti dovuti all'accumulo di polvere. Durante le ispezioni di routine, verificare la temperatura del motore e il funzionamento normale della ventola di raffreddamento, e utilizzare occasionalmente un software diagnostico per controllare il tasso di carico, in modo da tenere costantemente sotto controllo la situazione. Inoltre, non utilizzare mai un martello per colpire direttamente l'albero del motore servo al fine di installare o rimuovere l'accoppiamento, poiché ciò danneggerebbe l'encoder di precisione posto all'estremità opposta del motore.
Gli allarmi dei servomotori sulle macchine CNC per la piegatura di tubi non devono destare preoccupazione. A condizione che si segua un approccio di risoluzione dei problemi basato su "registrazione del codice → valutazione del comportamento della macchina → misurazione della tensione nel circuito principale → verifica del cavo di retroazione dell'encoder → conferma dei parametri del sistema", la causa principale della maggior parte degli allarmi può essere identificata entro 30 minuti.
