Macchina per piegare tubi

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 significa che la macchina è completamente ferma, causando ritardi sull’intero progetto. Questo suona spaventoso, ma in realtà si riduce a pochi problemi: 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, registrare immediatamente sullo schermo l'intero codice di allarme, la descrizione del guasto e le condizioni operative al momento dell'evento — ad esempio quale tubo stava venendo piegato, di quale materiale era composto e a quale velocità.

FANUC segnala comunemente "SRVO-414" per sovraccarico del servo; Siemens riporta spesso "25201" per il monitoraggio del contorno; Mitsubishi utilizza codici come "AL.E6" e "AL.16". Dopo aver annotato il codice, consultare il manuale o effettuare una ricerca online: molte cause di guasto possono essere individuate direttamente.

Passo 2: Allarme di sovraccarico (il più comune, rappresenta il 60-70%)

Se la superficie del motore è estremamente calda e il driver visualizza codici come "OL" o "AL.50", si tratta quasi certamente di un sovraccarico.

La causa è prevalentemente meccanica: lubrificazione insufficiente della guida lineare, vite senza fine bloccata, cinghia dentata troppo tesa o stampo non allineato. Ruotare manualmente l’albero per percepire la resistenza. Un’altra possibilità è che il tempo di accelerazione/decelerazione sia impostato troppo breve, causando una corrente istantanea eccessiva nel motore, erroneamente interpretata come sovraccarico.

Soluzione: innanzitutto verificare la lubrificazione dei componenti di trasmissione. Controllare se le guide lineari sono asciutte, se la vite senza fine è pulita e se la tensione della cinghia dentata è adeguata. Successivamente, provare ad aumentare leggermente il tempo di accelerazione/decelerazione nei parametri del driver.

Passo 3: Allarme encoder (l’accuratezza angolare dipende interamente da esso)

Se il driver segnala "AL.16" (Mitsubishi), "Encoder Error" o "25000" (Siemens), oppure se l’angolo è sfalsato o il motore vibra eccessivamente, si tratta fondamentalmente di un problema relativo al collegamento dell’encoder.

Questi sono solitamente i seguenti: connettori dell'encoder allentati o ingresso di acqua/olio, fili di schermatura danneggiati o rotture interne del cavo nelle curve. Gli azionamenti servo Delta sono particolarmente soggetti a problemi, in particolare il ponte raddrizzatore e il 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 curve o danni sul cavo. Durante la risoluzione dei problemi, prestare attenzione a distinguere tra problemi software e hardware; il metodo dell'eliminazione progressiva è il modo più affidabile per individuare il guasto.

Passo 4: Problemi di tensione di alimentazione o cablaggio

Se l'apparecchiatura emette un allarme immediatamente all'accensione oppure il motore non risponde affatto, verificare innanzitutto l'alimentazione. Utilizzare un multimetro per misurare la tensione di ingresso (le fluttuazioni devono rientrare entro ±10%), controllare se la tensione del bus CC dell'azionamento è conforme alle specifiche e verificare se l'interruttore automatico è scattato.

Quando più servoallarmi si attivano contemporaneamente, è molto probabile che l’alimentazione principale stia subendo una perdita di fase o una tensione insufficiente. Se invece si attiva l’allarme su un solo asse, concentrarsi sull’ispezione delle linee di alimentazione (U, V, W) e delle linee dell’encoder di quell’asse, verificando la presenza di infiltrazione d’acqua nei connettori e di spine piegate.

Passo 5: Errore di comunicazione

Se sullo schermo compare l’errore di comunicazione "AL.E6" (Mitsubishi) o "AL.16", la causa è generalmente un contatto difettoso dei cavi di collegamento oppure la perdita di parametri.

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 particolarmente intense, è obbligatorio utilizzare cavi schermati per le linee di segnale e collegare a terra lo strato di schermatura da un solo lato, presso il driver. È inoltre fondamentale fissare correttamente i cavi: questi devono essere ancorati in modo sicuro a una posizione fissa per ridurre al minimo le sollecitazioni da flessione.

Passo 6: Allarmi causati dagli interruttori di fine corsa o da interferenze

Gli allarmi possono essere attivati da un albero che preme contro un finecorsa meccanico, da collisioni tra parti meccaniche o da una porta di sicurezza non correttamente chiusa. Innanzitutto, ispezionare visivamente la posizione di ciascun albero. Se sta premendo contro un finecorsa, spostarlo nella direzione opposta per disinserire il contatto. Se non sta premendo contro un finecorsa, verificare se il segnale del finecorsa è normale.

Sequenza pratica di risoluzione dei problemi (iniziare dal caso più probabile):

① Spegnere l’alimentazione per 5 minuti, 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 di arresto di emergenza costituiscono una percentuale elevata di falsi allarmi.

③ Verificare l’encoder e il cavo di alimentazione: scollegare e ricollegare i connettori per misurare la continuità.

④ Eliminare problemi legati al carico meccanico e alla lubrificazione: ruotare manualmente il motore per verificare eventuali blocchi.

⑤ Verificare le impostazioni dei parametri del driver: prestare particolare attenzione ai tempi di accelerazione/decelerazione, ai rapporti di ingranaggio elettronico e ai valori limite di coppia.

⑥ Scambio di componenti di ricambio per verifica: sostituire gli azionamenti o i motori dello stesso modello per individuare rapidamente i 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. Questo metodo può quindi essere applicato anche ad altri assi servo fino a quando l’allarme non viene eliminato. Ciò consente di identificare con precisione l’asse difettoso, permettendo poi di utilizzare i metodi descritti in precedenza per diagnosticare il driver, l’encoder, il motore, i cavi e i fattori esterni relativi a quell’asse.

Manutenzione ordinaria e abitudini preventive contro gli allarmi

Controllare mensilmente il ventilatore di raffreddamento del motore e rimuovere la polvere dalla 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 periodiche, controllare la temperatura del motore e il funzionamento normale della ventola di raffreddamento. Occasionalmente, utilizzare un software diagnostico per verificare il tasso di carico, in modo da ottenere una panoramica generale della 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’altro estremo del motore.

Gli allarmi del servo su macchine CNC per la piegatura di tubi non costituiscono motivo di preoccupazione. Basta seguire un approccio di risoluzione dei problemi basato su «registrazione del codice → valutazione delle sensazioni fisiche della macchina → misurazione della tensione nel circuito principale → verifica del cavo di retroazione dell’encoder → conferma dei parametri di sistema»: in questo modo, la causa principale della maggior parte degli allarmi può essere identificata entro 30 minuti.