Installazione e manutenzione di impostazioni di utensili CNC: garantire la precisione a lungo termine

Un presetting utensili CNC è uno degli aggiornamenti più convenienti che puoi apportare a un centro di lavoro. Se installato correttamente e sottoposto a corretta manutenzione, elimina l'impostazione manuale degli utensili, riduce i tempi di impostazione del 40% o più e mantiene una precisione a livello di micron spostamento dopo spostamento. Ma ecco il problema in cui si imbatte la maggior parte delle officine: acquistano un presettatore di utensili premium, lo fissano al tavolo, eseguono una rapida calibrazione e poi si chiedono perché le misurazioni si discostano tre mesi dopo.

Un'installazione non corretta causa errori di misurazione. Un presetting utensile montato con una leggera inclinazione, collegato all'ingresso sbagliato o calibrato con uno strumento di riferimento usurato produrrà dati incoerenti e i dati incoerenti producono scarti. Nel corso del tempo, l'ingresso di refrigerante, l'accumulo di trucioli e l'affaticamento del cavo riducono silenziosamente le prestazioni fino a quando il dispositivo diventa poco più di un costoso fermacarte.

Questa guida illustra l'intero ciclo di vita di un tool setter CNC, dalla pianificazione pre-installazione e montaggio pratico attraverso le routine di manutenzione quotidiana, la verifica periodica della precisione e la risoluzione dei problemi comuni. Sia che tu stia installando un tool setter a contatto per la prima volta o cercando di salvare un'unità che è andata fuori specifica, le procedure qui ti aiuteranno a proteggere il tuo investimento e a mantenere le misurazioni affidabili per anni.

Affrettare la fase di pianificazione è l’errore più grande nell’implementazione del tool setter. Un tool setter non è un accessorio “bull-and-forget”. Deve comunicare con il controllo CNC, sopravvivere in un ambiente umido e carico di trucioli e posizionarsi in una posizione che il mandrino può raggiungere senza sbattere contro dispositivi o morse. Dedica un'ora ai tre controlli seguenti prima di aprire la confezione.

Inizia identificando il modello di controllo CNC e l'ingresso del segnale di salto disponibile, chiamato anche ingresso di salto ad alta velocità o G31. Il segnale di salto è l'interruzione hardware che congela i registri della posizione dell'asse nell'istante in cui si attiva il presetting utensile. Questo non è un input regolare; deve essere un ingresso dedicato ad alta velocità con risposta inferiore al millisecondo. Sui controlli FANUC, il segnale di salto primario è X4.7 per impostazione predefinita ed è controllato dai parametri della serie 6200. Nei sistemi Siemens 840D il tastatore di misura utilizza il database DB10 e la funzione MEAS. Sui controlli Heidenhain, cercare l'input di tastatura basato sulla funzione M.

È inoltre necessario confermare il tipo di segnale previsto dal controllo: NPN o PNP. La maggior parte dei moderni tool setter offre entrambe le opzioni di cablaggio, ma il collegamento di un'uscita NPN a una scheda di ingresso PNP non produrrà alcun segnale o, peggio ancora, un segnale attivato in modo permanente che blocca lo strumento. Controlla lo schema elettrico nel manuale della macchina, non solo le etichette dei terminali.

Infine, assicurati di disporre di un circuito di alimentazione libero da 24 V CC valutato per almeno 2 A. Alcune installazioni utilizzano il circuito sonda esistente della macchina, ma se prevedi di utilizzare sia una sonda mandrino che un presetting utensili (cosa che la maggior parte dei negozi alla fine fa), potresti aver bisogno di un secondo circuito dedicato o di un modulo relè di commutazione del segnale.

I tool setter sono disponibili in tre tipologie di trasmissione del segnale e ciascuna presenta dei compromessi che influiscono su dove è possibile montare l'unità e sulla quantità di manutenzione necessaria.

Setter utensili cablati (cavo).- come la serie TS27R - utilizza un cavo fisico per trasportare il segnale di trigger. Sono l'opzione più affidabile per i centri di lavoro verticali standard. Il cavo aggiunge un piccolo onere di installazione e un punto di usura a lungo termine, ma l'integrità del segnale è sostanzialmente perfetta, senza interferenze e zero latenza. Per le macchine a tre assi in cui il posizionatore rimane su una tavola fissa, un'unità cablata è solitamente la scelta migliore.

Setter utensili ottici (infrarossi).- come la serie OTS - utilizza la luce infrarossa modulata per inviare il segnale di attivazione a un ricevitore montato a soffitto. Funzionano bene su centri di lavoro orizzontali e macchine con cambio pallet dove far passare un cavo non è pratico. Il problema è che il percorso ottico deve rimanere libero: trucioli, nebbia di refrigerante e persino trucioli pesanti sulla finestra del ricevitore possono indebolire il segnale. È inoltre necessaria una linea visiva tra il setter e il ricevitore, che limita il punto in cui è possibile montarli entrambi.

Setter utensili a radiofrequenza (RF).- come la serie RTS - utilizza la radio a spettro esteso con salto di frequenza a 2,4 GHz per comunicare con un ricevitore. I setter RF hanno la portata più lunga e non necessitano di linea visiva, il che li rende la scelta ideale per macchine a portale, macchine a cinque assi e grandi pool di pallet. Sono, tuttavia, suscettibili alle interferenze provenienti dai router Wi-Fi, dai dispositivi Bluetooth e da altre apparecchiature RF presenti nelle vicinanze. Se utilizzi RF, pianifica attentamente l'assegnazione dei canali, soprattutto in strutture con molte macchine.

Il punto in cui si fissa l'utensile è più importante di quanto la maggior parte delle persone creda. Una posizione scelta in modo inadeguato comporta interferenze con il fissaggio del pezzo, distanze di spostamento più lunghe durante i cicli di misurazione e, nel peggiore dei casi, danni da collisione.

Segui queste regole quando esplori un punto di montaggio:

• Scegli un angolo del tavoloche è al di fuori del normale volume di lavorazione ma comunque raggiungibile da tutte le lunghezze dell'utensile che si prevede di utilizzare. L'angolo posteriore destro (quando ci si trova davanti alla porta della macchina) è la scelta standard sulla maggior parte dei centri di lavoro verticali.
• Lasciare spazio per l'utensile più lungo. Il posizionatore utensile deve essere posizionato sufficientemente in basso da consentire all'utensile più lungo nel caricatore di avvicinarsi dall'alto senza che il portautensile, il dado della pinza o la manopola di ritenzione colpiscano il corpo del posizionatore. Lasciare almeno 50 mm di spazio sopra la punta della sonda per il movimento di avvicinamento.
• Evitare la zona di lavaggio del liquido refrigerante. Se la tua macchina utilizza liquido refrigerante, monta il posizionatore dove il flusso del refrigerante è più leggero, idealmente sotto un piccolo labbro o dietro una gamba dell'attrezzatura che fornisce una certa protezione dagli schizzi. Lo spruzzo diretto di refrigerante ad alta pressione alla fine funzionerà oltre le guarnizioni.
• Controllare la corsa dell'asse Z. Il posizionatore deve sedersi abbastanza in alto da consentire al mandrino di raggiungerlo senza toccare il fondo della colonna dell'asse Z contro il suo limite inferiore. Sulle macchine con corsa Z limitata, questo può rappresentare un vero vincolo e potrebbe richiedere un blocco montante personalizzato.
• Confermare che non vi siano interferenze con le modifiche dello strumento. Sulle macchine dotate di cambio utensile a ombrello o a montaggio laterale, eseguire un ciclo di cambio utensile manuale con la macchina in modalità blocco singolo per assicurarsi che il braccio del cambio utensile non oscilli attraverso la posizione del posizionatore.

Una volta che hai in mente una posizione, segnala sul tavolo ed esegui un rapido giro di prova: porta uno strumento lungo sul punto, abbassalo lentamente e assicurati che tutto sia pulito. Ci vogliono cinque minuti e salva un palleggiatore caduto.

Una volta completata la pianificazione, l'installazione vera e propria si suddivide in tre fasi. Eseguile in ordine e non saltare il passaggio di verifica alla fine di ciascuna fase.

La maggior parte dei presetting di utensili a contatto utilizza un bullone a T M12 o due viti a testa cilindrica M8 per il bloccaggio su una scanalatura a T sulla tavola della macchina. La base di montaggio è generalmente in acciaio temprato con superficie inferiore rettificata.

1. Preparare la superficie di montaggio. Pulisci accuratamente la fessura del tavolo e l'area circostante. Rimuovere eventuali sbavature, scheggiature o bordi rialzati con una pietra. Anche un piccolo chip intrappolato sotto la base inclinerà il posizionatore e introdurrà errori di misurazione.
2. Posizionare la base del setter. Abbassare la base in posizione e avviare manualmente i bulloni. Non stringerli ancora.
3. Allineare la squadra del setter agli assi. Utilizzare un comparatore montato nel mandrino per spazzare la faccia anteriore e quella laterale del corpo del posizionatore. Regolare l'unità finché non è perpendicolare agli assi X e Y entro 0,02 mm o migliore. Questo allineamento è fondamentale per i setter che misurano il diametro: se il corpo è ruotato, lo stilo non presenterà lo stesso punto di contatto su entrambi i lati dello strumento.
4. Stringere i bulloni di montaggio in modo uniforme. Alternare i bulloni per evitare di inclinare la base. Coppia secondo le specifiche del produttore, solitamente tra 15 e 25 Nm per l'hardware M12.
5. Ricontrollare l'ortogonalità dopo il serraggio. È normale che la base si sposti leggermente quando si serrano i bulloni. Se vedi movimento, allenta e riallinea.
6. Installare lo stilo. Avvitare lo stilo della sonda nella testa di misurazione solo a mano, non utilizzare mai pinze o una chiave inglese. La maggior parte dei setter utilizza una filettatura fine M2.5 o M3 ed è facile da incrociare. Lo stilo dovrebbe alloggiare con un leggero precarico della molla; dovresti sentire una leggera resistenza mentre tocca il fondo.

Per i setter che utilizzano un perno Spirol o un perno di centraggio per un rimontaggio ripetibile, installare contemporaneamente il perno sul tavolo. Il perno garantisce la possibilità di rimuovere il posizionatore per pezzi di grandi dimensioni e di rimetterlo nello stesso punto senza indicarlo nuovamente.

Il cablaggio di un presetting utensili è semplice, ma gli errori in questo caso possono danneggiare la scheda di ingresso del controllo o creare guasti intermittenti difficili da diagnosticare in seguito.

1. Fai passare il cavo(per ricevitori cablati) o montare il ricevitore (per ricevitori ottici e RF). Far passare il cavo attraverso le canaline portacavi esistenti e le catene portacavi ove possibile. Evitare di farlo passare accanto a cavi del mandrino ad alta tensione, che possono indurre rumore elettrico.
2. Cablare prima l'alimentazione. Collegare i cavi positivo e di terra da 24 V CC ai terminali appropriati sul ricevitore o sul modulo di interfaccia. Ricontrolla la polarità prima di applicare l'alimentazione: la tensione inversa uccide istantaneamente l'elettronica interna.
3. Cablare l'uscita del segnale. Collegare il filo di uscita del trigger all'ingresso del segnale di salto sulla scheda I/O del controllo CNC. Per il cablaggio NPN, l'uscita scende a terra quando viene attivata. Per il cablaggio PNP, l'uscita genera 24 V quando attivata. Se non sei sicuro del tipo utilizzato dal tuo controllo, controlla prima con un multimetro.
4. Cablare il LED di stato o l'uscita di allarme, se utilizzata. Alcuni setter dispongono di una seconda uscita per il segnale di "batteria scarica" ​​o "guasto". Collegalo a un ingresso libero e mappalo su un messaggio di allarme personalizzato sul controllo: ti ringrazierai più tardi quando la batteria si scarica durante un turno notturno.
5. Applicare l'alimentazione e verificare. Accendere la macchina e controllare il LED di stato sul corpo del posizionatore. Una luce verde fissa (o talvolta color ambra) indica che l'unità è alimentata e inattiva. Attivare manualmente lo stilo e verificare che il LED cambi colore o lampeggi.
6. Testare il segnale di salto nel controllo. Sulle macchine FANUC, osservare il segnale di salto nella scala PMC o nella schermata DGNOS. In Siemens controllare l'immissione nel display diagnostico del PLC. Attivare manualmente lo stilo e verificare che il bit di input si attivi/disattivi in ​​modo pulito. Se lampeggia o non viene registrato affatto, controllare il cablaggio, il tipo di segnale e se l'ingresso è assegnato all'indirizzo corretto.

Per i setter ottici e RF, il processo è simile, tranne per il fatto che si collega il ricevitore anziché il corpo del setter. Assicurati che il ricevitore sia montato saldamente: un ricevitore allentato che vibra fuori allineamento causerà cadute casuali del segnale durante la produzione.

Il presetting utensili è montato e cablato, ma non è ancora utile. È necessario comunicare al controllo dove si trova il setter, che tipo di cicli di misurazione utilizzare e come memorizzare i risultati.

1. Impostare l'offset della posizione del setter. La maggior parte dei controlli utilizza variabili macro o parametri macchina per memorizzare le coordinate X, Y e Z della posizione di riferimento del presetting utensile. Su FANUC, questi vengono generalmente memorizzati nelle variabili #501 (X), #502 (Y) e #503 (Z) per il sistema macro GoProbe o nelle variabili macro personalizzate della serie O9800. Inserisci prima la posizione approssimativa: la perfezionerai durante la calibrazione.
2. Caricare le macro di misurazione. Installare nel controllo la libreria dei programmi macro del produttore. Queste sono le subroutine che gestiscono la misurazione della lunghezza dell'utensile, la misurazione del diametro dell'utensile, il rilevamento della rottura dell'utensile e la calibrazione. Su FANUC, le macro vengono generalmente archiviate nell'intervallo protetto da O9000 a O9999. In Siemens vengono caricati come definizioni di ciclo o sottoprogrammi.
3. Configurare le velocità di avanzamento della misurazione e le distanze di avvicinamento. Ogni ciclo di misurazione ha una velocità di avvicinamento veloce, una velocità di misurazione lenta e una distanza di arretramento. L'approccio rapido avvicina rapidamente lo strumento al setter; l'approccio lento garantisce un innesco accurato. Le velocità di avanzamento di misura lente tipiche sono comprese tra 50 e 200 mm/min per una ripetibilità a livello di micron.
4. Impostare le posizioni di archiviazione degli offset utensile. Indica al controllo su quali registri di offset scrivere i risultati della misurazione. Sulla maggior parte dei sistemi, l'offset della lunghezza dell'utensile va all'offset H corrispondente al numero dell'utensile e l'offset del raggio/diametro va all'offset D. Confermare che il controllo abbia accesso in scrittura a questi registri: alcune macchine bloccano la modifica dell'offset in modalità automatica.
5. Configurare le soglie di rilevamento degli utensili rotti. Se prevedi di utilizzare il posizionatore per il rilevamento di utensili rotti, imposta la banda di tolleranza per quello che conta come uno strumento "buono". Un'impostazione tipica è 0,5 mm al di sotto dell'ultima lunghezza misurata: qualsiasi lettura oltre tale soglia attiva un allarme di utensile rotto.
6. Abilita la protezione e gli interblocchi di sicurezza. Assicurarsi che il ciclo di misurazione includa un controllo della corsa eccessiva in modo che se il posizionatore non si attiva mai (a causa di un cavo rotto, ad esempio), la macchina si ferma prima che l'utensile si schianti contro il corpo del posizionatore. L'approccio standard utilizza un parametro di distanza massima di spostamento: se l'asse percorre quella distanza senza un segnale di attivazione, il ciclo si interrompe con un allarme.

Una volta caricati i parametri, eseguire il primo ciclo di misurazione in modalità blocco singolo con un override rapido del 5% con la mano sul pulsante di mantenimento dell'avanzamento. La prima corsa è sempre la più pericolosa: stai verificando che la macchina vada dove pensi che vada, si inneschi dove pensi che si inneschi e si ritragga in sicurezza.

Un tool setter è uno strumento di precisione collocato in uno degli ambienti più sporchi della produzione: l'interno di una macchina CNC. Liquido refrigerante, trucioli, nebbia d'olio e polvere di rettifica lo attaccano ad ogni ciclo. La differenza tra un setter che dura dieci anni e uno che fallisce in diciotto mesi è una routine di manutenzione quotidiana di cinque minuti.

Lo stilo è l'estremità operativa del presetting utensile e le sue condizioni influiscono direttamente sulla precisione della misurazione.

• Pulisci la punta dello stilo all'inizio di ogni turno. Utilizzare un panno privo di lanugine e alcol isopropilico per rimuovere residui di liquido refrigerante, pellicole d'olio e particelle fini di trucioli. Uno stilo sporco può causare errori di misurazione di diversi micron perché lo sporco modifica il punto di contatto effettivo.
• Pulisci il corpo del setter una volta alla settimana. Pulisci il corpo con una spazzola morbida e un panno imbevuto di una soluzione detergente delicata. Non utilizzare mai aria compressa direttamente sullo stilo o sull'area della guarnizione: l'aria ad alta pressione spinge il refrigerante e i trucioli oltre le guarnizioni e nel meccanismo interno.
• Ispezionare lo stilo per eventuali danni. Cerca carburo scheggiato, steli piegati o filettature allentate. Uno stilo danneggiato deve essere sostituito immediatamente. Anche una piccola scheggiatura sulla superficie di contatto modifica il diametro effettivo in misura sufficiente da invalidare tutte le misurazioni del diametro.

I guasti legati ai cavi rappresentano circa un terzo di tutte le richieste di assistenza di tool setter. Il cavo si muove con la tavola (su alcune configurazioni di macchina), si flette a ogni ciclo ed è esposto a refrigerante e trucioli.

• Controllare quotidianamente le condizioni del cavo. Cerca eventuali crepe nel rivestimento esterno, sezioni rigonfie (un segno di ingresso di refrigerante) e pieghe vicino ai connettori. Prestare particolare attenzione ai punti in cui il cavo entra nelle catene portacavi o si piega bruscamente: questi sono i punti caldi dei guasti.
• Ispezionare i connettori settimanalmente. Scollegare il connettore (con l'alimentazione spenta) e verificare la presenza di corrosione, pin piegati e liquido refrigerante nella presa. Se vedi umidità, soffiala via con aria secca a bassa pressione e lasciala riposare prima di riaccendere.
• Controllo dei pressacavi. Assicurarsi che il cavo sia fissato con un pressacavo a pochi centimetri dal connettore. Se la macchina tira il cavo durante il movimento dell'asse, il connettore alla fine si allenterà o i fili si romperanno all'interno della guaina.

Per i setter ottici e RF, il controllo equivalente del cavo consiste nell'ispezione della finestra del ricevitore e dell'antenna. Pulisci la finestra del ricevitore con un panno per lenti, non con un asciugamano da negozio, e assicurati che l'antenna sia ancora ben tesa e punti nella giusta direzione.

Il più grande nemico di qualsiasi tool setter è la contaminazione. Il liquido refrigerante filtra oltre le guarnizioni, i trucioli si incastrano nel meccanismo ed entrambi provocano derive di misurazione ed eventuali guasti.

• Utilizzare setter resistenti ai refrigeranti per ambienti umidi. Se la tua macchina utilizza refrigerante a flusso libero o refrigerante attraverso il mandrino ad alta pressione, assicurati che il tuo strumento di presetting abbia un grado di protezione di ingresso IP67 o migliore. Chi rispetta il budget con classificazione IP54 non sopravviverà a lungo in un centro di lavorazione a umido.
• Installare un deflettore del liquido di raffreddamento o un getto d'aria. Un semplice deflettore in lamiera sopra il posizionatore può reindirizzare una quantità sorprendente di flusso di refrigerante e trucioli. Alcune installazioni aggiungono un piccolo ugello d'aria che soffia sullo stilo prima di ogni ciclo di misurazione: questo è molto efficace per mantenere pulita la superficie di contatto.
• Mantenere puliti il ​​trasportatore trucioli e il fluido da taglio. Sembra una manutenzione generale della macchina, e lo è. Ma il refrigerante sporco e pieno di morchie accelera l'usura delle guarnizioni su ogni componente mobile della macchina, compreso il presetting utensile. Cambiare il liquido di raffreddamento nei tempi previsti e pulire il serbatoio almeno una volta all'anno.
• Parcheggiare il setter al coperto quando non in uso. Se il tuo strumento di presetting è rimovibile e stai eseguendo un lungo ciclo di produzione che non ne ha bisogno, toglilo dal tavolo e conservalo in un luogo pulito e asciutto. Questo è il modo più efficace per prolungarne la vita.

Al di là della routine quotidiana, dedica del tempo ogni settimana ad un controllo più approfondito:

• Verificare la coppia dello stilo. Lo stilo deve essere stretto solo con le dita. Se si è allentato (cosa che può accadere a causa delle vibrazioni), stringerlo delicatamente a mano. Non stringere mai eccessivamente: potresti strappare il filo o danneggiare il meccanismo a molla interno.
• Controllare il montaggio del setter. Assicurati che i bulloni di montaggio siano ancora serrati e che il corpo del regolatore non si sia spostato. Una rapida scansione dell'indicatore richiede due minuti e può catturare un setter alla deriva prima che produca parti difettose.
• Testare il ciclo di misurazione. Eseguire il ciclo di calibrazione con uno strumento di riferimento noto e verificare che le letture rientrino nella tolleranza prevista. Questo è il controllo settimanale più importante: rileva le derive prima che le parti diventino fuori specifica.

Ogni mese è necessario ispezionare la batteria interna (per i regolatori ottici e RF), controllare l'allineamento del ricevitore ed eseguire una verifica completa della precisione (trattata nella sezione successiva).

L'installazione di un tool setter non è un lavoro da fare una volta sola. La precisione della misurazione varia nel tempo a causa dell'usura dello stilo, del degrado delle guarnizioni, delle variazioni di temperatura e anche di piccoli spostamenti meccanici della macchina. Una procedura formale di verifica dell'accuratezza rileva tempestivamente la deriva e ti dà la certezza che il setter sta misurando ciò che pensi stia misurando.

La verifica dell'accuratezza ha due componenti principali: ripetibilità e linearità.

Ripetibilitàindica quanto vicine sono tra loro le misurazioni ripetute dello stesso utensile nella stessa posizione. Ti dice se il setter produce risultati coerenti. Un setter con scarsa ripetibilità è inaffidabile: non puoi fidarti di nessuna singola misurazione perché non sai se la successiva sarà diversa.

Linearità(detta anche precisione o deviazione della misurazione) indica quanto il valore misurato è vicino al valore reale. Si controlla la linearità misurando uno strumento di riferimento di dimensioni note e confrontando la lettura del setter con il valore calibrato. Una scarsa linearità significa che il setter è costantemente sbagliato di un importo fisso, che di solito è possibile correggere tramite la calibrazione.

Entrambi contano. Un setter ripetibile ma impreciso può essere corretto con un offset di calibrazione. Di un setter accurato ma non ripetibile non ci si può assolutamente fidare, perché non si sa mai quale sia la misura giusta.

Questo è il test più semplice e importante che puoi eseguire. Avrai bisogno di:

• Uno strumento in metallo duro appena rettificato o una barra di calibrazione di precisione con un diametro noto
• Il presetting utensili è già installato e calibrato approssimativamente
• Una macchina pulita e riscaldata

Procedura:

1. Riscaldare la macchina. Azionare il mandrino alla velocità del 50% per 10 minuti e far avanzare tutti gli assi lungo il loro intervallo di corsa. L'espansione termica del mandrino, delle viti a ricircolo di sfere e del corpo del presetting utensile può causare spostamenti di misurazione di diversi micron, quindi è necessario che tutto sia alla temperatura operativa prima di iniziare.
2. Caricare lo strumento di riferimento. Posizionare la barra di calibrazione o l'utensile rettificato nel mandrino e verificare che sia posizionato correttamente nel cono. Pulisci prima il cono e la manopola di ritenzione.
3. Eseguire il ciclo di misurazione della lunghezza 10 volte. Dopo ogni misurazione, ritrarre lo strumento e avvicinarsi nuovamente al posizionatore. Non fermare il mandrino tra una misurazione e l'altra: mantenerlo in funzione a bassa velocità (da 500 a 1000 giri/min) per simulare le condizioni reali.
4. Registra tutti i 10 risultati. Annotare il valore di offset della lunghezza dell'utensile dopo ogni ciclo.
5. Calcolare la ripetibilità. Sottrarre il valore minimo dal valore massimo nelle 10 letture. Questo è lo spread totale. Un buon presetting utensile a contatto dovrebbe avere un intervallo di ripetibilità di 1 micron o migliore (2 sigma). Se vedi più di 2 micron di diffusione, qualcosa non va.
6. Eseguire un test di ripetibilità del diametro(se il tuo setter misura il diametro). Avvicinati dal lato +X 10 volte e registra ogni risultato. Quindi avvicinati dal lato -X 10 volte e registrali. La diffusione in ciascuna direzione dovrebbe essere inferiore a 2 micron e anche la differenza tra le due direzioni di approccio dovrebbe essere inferiore a 2 micron. Una grande differenza tra le direzioni di avvicinamento di solito significa che il setter non è allineato perpendicolarmente agli assi.

Se la ripetibilità è scarsa, non provare a risolverla regolando i parametri di calibrazione. I problemi di ripetibilità sono di natura meccanica: danni allo stilo, contaminazione nel meccanismo, montaggio allentato, eccentricità del mandrino o gioco della macchina. Risolvere prima la causa, quindi eseguire nuovamente il test.

Una volta che sai che il setter è ripetibile, verifica che misuri correttamente su una gamma di dimensioni di utensili.

1. Raccogli strumenti di riferimento calibrati. Sono necessari almeno tre strumenti di diverso diametro: idealmente piccolo (da 3 a 6 mm), medio (da 10 a 16 mm) e grande (da 25 a 32 mm). Gli strumenti dovrebbero avere diametri calibrati riconducibili ad uno standard noto. Un set di calibri ad anello calibrato o calibri a perno rettificati di precisione funzionano bene a questo scopo.
2. Misurare ogni strumento con il setter. Eseguire un ciclo completo di misurazione della lunghezza e del diametro per ciascun utensile. Registra i risultati.
3. Confrontare con i valori calibrati. Per ogni strumento, calcola la differenza tra la misura del setter e il valore reale noto. Questa differenza è l'errore di misurazione.
4. Verificare la coerenza tra le dimensioni degli utensili. L'errore dovrebbe essere più o meno lo stesso per tutti e tre gli strumenti. Se l'errore aumenta all'aumentare del diametro dell'utensile, il posizionatore potrebbe avere un problema di centratura dello stilo o un problema di offset di calibrazione. Se l'errore si ripresenta in modo casuale, è necessario diagnosticare prima un problema di ripetibilità.
5. Applicare un offset di calibrazione, se necessario. Se tutte le misurazioni sono errate in modo consistente, eseguire il ciclo di calibrazione del produttore (in genere M24 sui sistemi FANUC GoProbe) con lo strumento di riferimento. Ciò aggiorna l'offset interno del setter e allinea tutte le misurazioni.

Mirare a una precisione di misurazione di ±2 micron per la lunghezza e ±3 micron per il diametro. Se non è possibile raggiungere questo livello dopo una corretta calibrazione, effettuare ulteriori indagini prima di mettere in produzione il setter.

La temperatura è la variabile nascosta in tutte le misurazioni di precisione. Un presetting utensile montato su una tavola macchina in ghisa si espanderà e si contrarrà al variare della temperatura dell'officina. Su un tipico centro di lavoro verticale, un'oscillazione della temperatura di 5 gradi Celsius può spostare il riferimento dell'asse Z del presetting utensile da 3 a 5 micron, e talvolta di più, a seconda della provenienza del calore.

Per ridurre al minimo gli effetti termici sulla verifica della precisione:

• Esegui tutti i test di verifica alla stessa ora del giorno— idealmente a metà turno, quando l'officina e la macchina sono in equilibrio termico.
• Tenere chiuso l'involucro della macchinadurante i test. Le correnti d'aria provenienti dalle porte aperte causano rapidi cambiamenti di temperatura che si manifestano come rumore di misurazione.
• Prendi in considerazione i sensori di temperatura integrati nella macchina. Le applicazioni ad alta precisione spesso aggiungono un sensore di temperatura vicino al presetting utensile e applicano un fattore di compensazione nel programma macro. Questo è facoltativo per la maggior parte dei negozi, ma vale la pena considerarlo se lavori con tolleranze inferiori a 5 micron.

Anche con il miglior programma di manutenzione, i presetting degli utensili sviluppano problemi. Quando lo fanno, un approccio diagnostico sistematico ti riporta online più velocemente rispetto allo scambio casuale di parti.

La lamentela più comune: l'attrezzo tocca l'incastonatore, ma non succede nulla. Il ciclo scade e la macchina emette un allarme.

Inizia prima con i controlli più semplici:

• Il setter è acceso?Controllare il LED di stato. Nessuna luce significa assenza di alimentazione o alimentatore guasto. Verificare che ci siano 24 V sul connettore con un multimetro.
• Il LED cambia quando si attiva lo stilo manualmente?Se il LED sul corpo del regolatore cambia ma il controllo non lo vede, il problema è tra l'uscita del regolatore e l'ingresso del controllo. Controllare il cavo, il modulo di interfaccia e l'assegnazione degli indirizzi di ingresso.
• Se il LED non cambia affatto, la colpa è del setter stesso. Lo stilo potrebbe essere bloccato (comune dopo l'ingresso di refrigerante), l'interruttore interno potrebbe essere guasto o la batteria potrebbe essere scarica (sulle unità wireless). Prova a pulire lo stilo e a toccare delicatamente il lato del corpo per liberare un meccanismo bloccato. Se il problema persiste, l'unità necessita di assistenza.
• Per setter ottici, controllare la finestra del ricevitore per verificare la presenza di pellicola di refrigerante o trucioli. Una finestra sporca blocca completamente il segnale a infrarossi. Pulisci con un panno per lenti e riprova. Controlla anche la presenza di ostacoli alla visuale: un pallet o un dispositivo potrebbe bloccare il percorso.
• Per ricevitori RF, controllare l'impostazione del canale del ricevitore e assicurarsi che corrisponda a quella del ricevitore. Una mancata corrispondenza dei canali (comune dopo la sostituzione della batteria) comporta una comunicazione esattamente pari a zero. Cerca anche fonti di interferenza a 2,4 GHz: un nuovo punto di accesso Wi-Fi o un saldatore radio nelle vicinanze possono sovrastare il segnale.

La deriva della misurazione è più complicata da diagnosticare perché il setter funziona ancora: fornisce solo risposte sbagliate. La deriva di solito si sviluppa lentamente nel corso di settimane o mesi, quindi può passare inosservata finché le parti non iniziano a fallire l'ispezione.

Cause comuni e soluzioni:

• Usura o danneggiamento dello stilo. La punta in carburo di uno stilo a contatto si usura nel tempo, soprattutto se si misurano molti materiali abrasivi o se il mandrino è in funzione durante la misurazione (cosa che non dovrebbe avvenire per lavori di alta precisione). Ispezionare lo stilo sotto ingrandimento. Se vedi una zona piatta o una scheggiatura sulla superficie di contatto, sostituisci lo stilo e ricalibralo.
• Contaminazione del liquido refrigerante all'interno del meccanismo. Quando il liquido refrigerante supera la guarnizione, si mescola con il grasso interno e crea un residuo appiccicoso che modifica la forza del grilletto e la posizione di riposo dello stilo. Il setter potrebbe ancora attivarsi, ma la ripetibilità peggiora e le letture si spostano. La soluzione è inviare l'unità per la sostituzione e la pulizia della guarnizione: tentare di smontarla e ripararla in officina di solito peggiora le cose.
• Montaggio allentato. La base del posizionatore può allentarsi gradualmente a causa delle vibrazioni, soprattutto se i bulloni non sono stati serrati correttamente durante l'installazione. Una rapida scansione dell'indicatore lo noterà immediatamente. Se la base si è spostata, indicarla nuovamente e serrarla nuovamente.
• Deriva termica. Se le misurazioni sono costantemente diverse al mattino rispetto al pomeriggio, la causa è la temperatura. Riscalda la macchina più a lungo, migliora il controllo climatico del negozio o aggiungi la compensazione della temperatura alla macro di misurazione.
• Crescita del fuso. Un mandrino che non è stato riscaldato crescerà di diversi micron quando raggiunge la temperatura operativa. Azionare sempre il mandrino per 10-15 minuti prima di effettuare misurazioni di calibrazione.

Il difetto più difficile da trovare: il setter funziona per la maggior parte del tempo, ma ogni poche centinaia di cicli manca un trigger o si attiva presto.

• Controllare prima i collegamenti dei cavi. I guasti intermittenti sono quasi sempre legati alla connessione. Un pin allentato in un connettore, un filo rotto all'interno della guaina del cavo o un terminale corroso possono causare il comportamento "a volte funziona, a volte no". Muovi il cavo vicino a ciascun connettore mentre osservi il LED di stato: se la luce lampeggia, hai trovato il problema.
• Per i setter wireless, controllare la potenza del segnale. Un trasmettitore ottico vicino al limite del suo raggio d'azione, o un trasmettitore RF in un'area ad alta interferenza, lasceranno cadere i segnali in modo intermittente. Avvicinare il ricevitore o riposizionarlo per un percorso migliore del segnale.
• Verificare l'interferenza del chip. A volte un chip rimane intrappolato nel meccanismo dello stilo e fa sì che il setter si attivi in ​​modo casuale, oppure impedisce allo stilo di muoversi liberamente. Pulisci accuratamente il setter e verifica se il problema scompare.
• Rumore elettrico. Se il cavo corre vicino a un VFD o a un cavo di azionamento del mandrino, il rumore elettrico può causare falsi trigger. Reindirizzare il cavo lontano dai cavi ad alta tensione o aggiungere un cavo schermato con un'adeguata messa a terra.

Se il test di ripetibilità mostra più di 2 micron di diffusione su 10 misurazioni, seguire questo elenco di controllo:

1. Controlla lo stilo. Danni, usura o contaminazione sulla superficie di contatto sono la causa principale di scarsa ripetibilità.
2. Controllare la conicità dell'utensile. Un cono del mandrino sporco o una manopola di ritenzione danneggiata possono far sì che l'utensile si posizioni in modo diverso ogni volta che lo si carica. Pulire accuratamente il cono e provare un portautensile diverso.
3. Controllare l'eccentricità del mandrino. Utilizzare una barra di prova e un indicatore per misurare l'eccentricità radiale e assiale del mandrino. Un runout eccessivo significa che l'utensile non ruota ogni volta sulla stessa linea centrale e ciò si manifesta come una dispersione della misurazione.
4. Controllare il gioco della macchina e l'errore di inversione. Esegui un test ballbar o una calibrazione laser se disponi dell'attrezzatura. Una macchina con 5 micron di gioco non può produrre una ripetibilità del presetting utensile di 1 micron: il limite è la macchina, non il setter.
5. Controllare il montaggio del setter. Se la base è allentata o il corpo del posizionatore si sta flettendo, la posizione del grilletto vagherà. Stringere tutto e riindicare.
6. Guasto del meccanismo interno. Se hai controllato tutto il resto e la ripetibilità è ancora scarsa, è probabile che il meccanismo cinematico interno del setter sia usurato o danneggiato. L'unità necessita di riparazione o sostituzione professionale.

Quando si tratta di accessori per macchine utensili affidabili e di alta precisione, Makinopc si è costruita una reputazione nel settore manifatturiero per la fornitura di prodotti che resistono laddove altri non riescono. L'azienda è specializzata in presetting utensili CNC, sonde per mandrini e relativi accessori di misurazione progettati per le condizioni reali dell'officina, non solo per laboratori di calibrazione puliti.

I presetting utensili a contatto di Makinopc sono realizzati con corpi in acciaio temprato, tenuta IP67 e stili con punta in metallo duro progettati per milioni di cicli di misurazione. Ogni unità viene fornita con un kit di installazione completo, una barra di riferimento per la calibrazione e una libreria macro compatibile con i controlli FANUC, Siemens e Heidenhain. L'azienda offre anche modelli di tool setter ottici e RF per applicazioni in cui le soluzioni cablate non funzionano, insieme a una linea completa di stili, cavi e parti di ricambio.

Ciò che distingue Makinopc è la combinazione di ingegneria di precisione e design pratico da officina. Le basi di montaggio sono rettificate con una planarità a livello di micron, i meccanismi interni utilizzano contatti cinematici abbinati per una ripetibilità inferiore al micron e le guarnizioni sono classificate per anni di esposizione al refrigerante. L'azienda supporta ogni prodotto con una garanzia di 24 mesi e una rete di supporto globale di tecnici dell'assistenza formati in fabbrica che possono aiutare con l'installazione, la calibrazione e la risoluzione dei problemi.

Che tu stia attrezzando un singolo centro di lavoro o attrezzando un'intera linea di produzione, i presetting utensili Makinopc offrono la precisione e l'affidabilità a lungo termine da cui dipende una produzione di alta qualità.