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AutomationWare Applicazioni di Inserimento con Easy Insert
V.3.1 - Giugno 2012
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Applicazioni di Inserimento con Easy Insert.
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V.3.1 - Giugno 2012
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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 10000 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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’.
4.6.1 – 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
eventi.
per il file con il log degli
Giorno $ Mese $ Anno $ n.Macchina $ n. Batch $ n. Programma .dat
forza.
per il file con la curva di
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 ‘Boccola22’.
4.6.2 – 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.
4.6.3 – 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:
[14.29.23]
Inserimento Errato=Soglia Inferiore n. 1
[14.29.25]
Inserimento Corretto=
[14.29.27]
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Inserimento
[14.29.30]
Inserimento
[14.29.32]
Inserimento
[14.29.34]
Inserimento
[14.29.37]
Inserimento
Errato=Soglia Inferiore n. 1
Corretto=
Errato=Soglia Inferiore n. 1
Corretto=
Errato=Soglia Inferiore n. 1
4.6.4 – 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 -10000 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:
[8.52.45]
-87 1094 1133 975 37 908 899 1696 938 -646 413 913 1642 750 829 876 618 1210 750
808 1164 1384 137 836 1350 1298 755 1034 1368 543 790 -1083 913 346 666 -33 204
841 1619 845 655 -230 462 1510 590 2268 239 469 457 0
20.02 20.22 20.42 20.64 20.84 21.06 21.26 21.48 21.68 21.90 22.10 22.32 22.52
22.74 22.94 23.16 23.36 23.58 23.78 24.00 24.20 24.42 24.62 24.84 25.04 25.26
25.46 25.68 25.88 26.10 26.30 26.52 26.72 26.94 27.14 27.36 27.56 27.78 27.98
28.20 28.40 28.62 28.82 29.04 29.24 29.46 29.66 29.87 30.00 0.00
[8.52.46]
-87 1094 1133 975 37 908 899 1696 938 -646 413 913 1642 750 829 876 618 1210 750
808 1164 1384 137 836 1350 1298 755 1034 1368 543 790 -1083 913 346 666 -33 204
841 1619 845 655 -230 462 1510 590 2268 239 446 515 0
20.02 20.22 20.42 20.64 20.84 21.06 21.26 21.48 21.68 21.90 22.10 22.32 22.52
22.74 22.94 23.16 23.36 23.58 23.78 24.00 24.20 24.42 24.62 24.84 25.04 25.26
25.46 25.68 25.88 26.10 26.30 26.52 26.72 26.94 27.14 27.36 27.56 27.78 27.98
28.20 28.40 28.62 28.82 29.04 29.24 29.46 29.66 29.88 30.00 0.00
[8.53.41]
-87 1094 1133 975 37 908 899 1696 938 -646 413 913 1642 750 829 876 618 1210 750
808 1164 1384 137 836 1350 1298 755 1034 1368 543 790 -1083 913 346 666 -33 204
841 1619 845 655 -230 462 1510 590 2268 239 446 515 0
20.02 20.22 20.42 20.64 20.84 21.06 21.26 21.48 21.68 21.90 22.10 22.32 22.52
22.74 22.94 23.16 23.36 23.58 23.78 24.00 24.20 24.42 24.62 24.84 25.04 25.26
25.46 25.68 25.88 26.10 26.30 26.52 26.72 26.94 27.14 27.36 27.56 27.78 27.98
28.20 28.40 28.62 28.82 29.04 29.24 29.46 29.66 29.88 30.00 0.00
4.6.5 – 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
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OffsetZero=0
ArrestoLimite=0
OffsetForza=100
ForzaLimite=8000
PosPressa1=10,5
PosPressa2=20
PosPressa3=30
SpeedPressa1=20
SpeedPressa2=10
SpeedPressa3=30
AccPressa1=100
AccPressa2=100
AccPressa3=100
DecPressa1=100
DecPressa2=100
DecPressa3=100
PosCheck1=4,9
PosCheck2=0
PosCheck3=0
LowerLimit1=400
LowerLimit2=400
LowerLimit3=400
UpperLimit1=1200
UpperLimit2=400
UpperLimit3=400
EnCheck1=1
EnCheck2=0
EnCheck3=0
Offset rispetto alla posizione di zero asse.
Arresto alla posizione programmata
Offset di forza ( per compensare gli attriti ).
Forza limite ( oltre la quale l’attuatore si arresta ).
Posizione di riposo dell’attuatore
Posizione di inizio lavorazione ( inserimento )
Posizione di fine lavorazione
Velocita’ dell’attuatore da PosPressa1 a PosPressa2
Velocita’ dell’attuatore da PosPressa2 a PosPressa3
Velocita’ dell’attuatore da PosPressa3 a PosPressa1
Accelerazione dell’attuatore da PosPressa1 a PosPressa2
Accelerazione dell’attuatore da PosPressa2 a PosPressa3
Accelerazione dell’attuatore da PosPressa3 a PosPressa1
Decelerazione dell’attuatore da PosPressa1 a PosPressa2
Decelerazione dell’attuatore da PosPressa2 a PosPressa3
Decelerazione dell’attuatore da PosPressa3 a PosPressa1
Posizione della prima finestra di check ( relativa a PosPressa2 )
Posizione della seconda finestra di check ( relativa a PosPressa2 )
Posizione della terza finestra di check ( relativa a PosPressa2 )
Limite inferiore di forza della finestra di check n. 1
Limite inferiore di forza della finestra di check n. 2
Limite inferiore di forza della finestra di check n. 3
Limite superiore di forza della finestra di check n. 1
Limite superiore di forza della finestra di check n. 2
Limite superiore di forza della finestra di check n. 3
Abilitazione della finestra di check n. 1
Abilitazione della finestra di check n. 2
Abilitazione della finestra di check n. 3
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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.
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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.
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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.
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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’.
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Il formato dei files e’ descritto nel capitoli 4.6.3 e 4.6.4
5.9 – 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.
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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 :
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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.
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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
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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.
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