Como lidar com as avarias do ATC nos centros de maquinagem?
Um Trocador Automático de Ferramentas (ATC) encravado transforma a sua fresadora CNC de alta velocidade num peso de papel inútil. Cada minuto gasto a arrancar uma ferramenta é dinheiro perdido. É necessário identificar, corrigir e prevenir estas falhas rapidamente.
As avarias do ATC resultam normalmente de desgaste mecânico, falhas pneumáticas ou erros nos sensores. Para as corrigir, comece por inspecionar o braço de troca de ferramentas e o carregador quanto a danos físicos ou desalinhamento. Em seguida, verifique os níveis de pressão de ar e verifique o feedback do sensor no ecrã de diagnóstico. A limpeza e a lubrificação regulares são medidas preventivas fundamentais.
Compreender por que razão o seu ATC falha é o primeiro passo para voltar a colocar a sua máquina em funcionamento sem chamar um técnico de assistência.
Que avarias comuns do ATC ocorrem nos centros de maquinagem?
Comanda uma mudança de ferramenta, mas a máquina bloqueia ou faz um ruído de moagem. Reconhecer os sintomas específicos poupa-lhe horas de resolução de problemas sem objetivo.
As falhas comuns do ATC incluem mudanças imprecisas ou falhadas em que a ferramenta falha o fuso, encravamento físico em que a ferramenta fica presa a meio caminho e vibração ou ruído excessivos durante a rotação do braço. Poderá também ver alarmes do sistema de controlo acionados por falhas de sensores ou erros de parâmetros.
As falhas do ATC podem ser classificadas em quatro categorias principais.
1. O "Transferência falhada1"
Este é o problema mais comum. O braço oscila, mas a ferramenta não assenta corretamente no fuso. Poderá estar deslocada por alguns milímetros. A máquina pára porque a barra de tração não consegue prender o pino de tração. Esta é uma falha de precisão.
2. O Atolamento mecânico2
Este é o mais assustador. O braço tenta puxar a ferramenta para fora, mas ela está presa. Ou pior, tenta colocar uma ferramenta quando esta já lá está. Isto acontece normalmente porque o carregador de ferramentas não rodou para o compartimento correto, ou o "pote" não está em baixo.
3. Os tremores e os ruídos
Se a sua mudança de ferramenta soa como um saco de pedras, algo está solto. Vibrações excessivas significam normalmente que o braço ou o motor de acionamento está com dificuldades. Isto afecta a estabilidade e pode eventualmente levar a um acidente total.
4. O Alarme Silencioso
Por vezes, não se mexe nada. O ecrã fica apenas a piscar a vermelho. Este é um alarme anormal do sistema de controlo. O cérebro da máquina está confuso porque um sensor diz que o braço está em dois sítios ao mesmo tempo.
| Sintoma de falha | Descrição | Sinal imediato |
|---|---|---|
| Alteração imprecisa | Desalinhamento da ferramenta com o fuso | A barra de tração não pode ser fixada |
| Atolamento | Ferramenta presa no braço ou no carregador | Bloqueio físico, som de trituração |
| Vibração/ruído | Movimento instável do braço | Chocalhar, fazer barulho durante o balanço |
| Alarme do sistema | A máquina recusa-se a mover-se | Código de erro no ecrã |
Quais são as causas destas avarias do ATC?
Culpar a "má sorte" não vai reparar a sua máquina. Estas falhas têm causas físicas específicas, desde o desgaste do metal à má pressão do ar.
As avarias são normalmente causadas por desgaste mecânico no braço ou nos pinos de localização, por falhas no sistema pneumático, como baixa pressão de ar ou válvulas com aderência, e por problemas de controlo, como desvio do sensor ou parâmetros errados. A falta de lubrificação também provoca fricção que leva ao encravamento.
Porque é que a mudança de ferramenta falhou? Normalmente, é um dos três culpados: ar, desgaste ou sensores.
Desgaste mecânico3
O braço ATC é a parte da máquina que mais trabalha. Os dedos que agarram a ferramenta, os pinos de localização e as engrenagens internas desgastam-se com o tempo. Se as "chaves" do braço estiverem gastas, não conseguem manter a ferramenta direita. Isto causa o desalinhamento que mencionei anteriormente. Além disso, uma rigidez insuficiente nas ligações do braço provoca a vibração que se ouve.
Problemas pneumáticos4
A maioria dos ATCs utiliza cilindros de ar para rodar os potes de ferramentas para cima e para baixo. Se a pressão do ar da oficina cair abaixo de 85 PSI, ou se uma válvula solenoide ficar pegajosa com óleo e água, o pote não se moverá suficientemente rápido. O braço oscila e bate no pote. Colisão.
Controlo e sensores
A máquina depende de sensores para saber onde está o braço. Os interruptores de proximidade ficam cobertos de líquido de refrigeração e aparas. Enviam sinais falsos. Se a máquina pensar que o braço está "em casa" quando na realidade está debaixo do fuso, o programa bloqueia. Além disso, parâmetros incorrectos - como a altura de mudança da ferramenta do eixo Z - farão com que o braço dobre a flange da ferramenta.
Como resolver estes problemas de funcionamento do ATC?
Ficar a olhar para o código de erro não resolve o problema. É necessária uma abordagem sistemática para desbloquear o braço e restaurar a precisão.
Para corrigir problemas de precisão, substitua os pinos ou braços gastos e ajuste o ponto de referência do eixo Z. No caso de encravamentos, solte manualmente o travão, rode o braço para uma posição segura e remova as obstruções. Corrija a vibração apertando as ligações soltas e resolva os alarmes limpando os sensores ou corrigindo os parâmetros.
Quando tiver uma avaria, siga esta lógica para voltar a funcionar.
Correção da precisão e do alinhamento
Se a ferramenta não estiver a alinhar, verifique primeiro o estado mecânico. Os dedos estão gastos? Substitua-os. Se as peças tiverem bom aspeto, verifique o alinhamento. É frequente termos de ajustar o "Posição de troca de ferramenta5" nos parâmetros. Isto alinha perfeitamente a altura do fuso com a altura do braço. Verificar também a pressão do ar. Se esta estiver a flutuar, o cilindro não consegue completar o curso.
Desbloquear o braço
Para um encravamento físico, não o force com uma barra de alavanca. Irá partir a caixa de cames. A maioria das máquinas tem um processo de recuperação manual. Poderá ser necessário libertar o travão do motor e rodar manualmente o parafuso para retirar o braço do veio. Verifique a lubrificação. Muitas vezes, um encravamento acontece porque o mecanismo está seco. Lubrifique-o.
Silenciar o ruído
Se o braço estiver a vibrar, verifique o sistema de acionamento. A correia está solta? A folga da engrenagem do redutor é demasiado elevada? Aperte os parafusos de ligação. Se o servo-motor estiver a falhar, pode ser necessário afinar o ganhos do servo6mas, normalmente, trata-se apenas de uma ligação mecânica solta.
Limpar os alarmes de controlo
Se for um alarme de sensor, procure o sensor. É provável que esteja coberto de limalhas de metal. Limpe-o. Verifique a luz LED no corpo do sensor. Se não acender quando colocar metal à sua frente, substitua-o. Verifique se os códigos M no programa estão corretos.
Que medidas de manutenção e prevenção podem ajudar a evitar avarias no ATC?
A melhor correção é aquela que nunca se tem de fazer. Uma simples rotina diária pode evitar 90% de falhas no trocador de ferramentas.
Evitar as avarias através da inspeção regular do sistema pneumático e da limpeza dos sensores. Manter um programa de lubrificação rigoroso para evitar fricção no braço e no carregador. Formar os operadores para manterem o cone da ferramenta limpo e a oficina livre de pó para proteger os componentes delicados.
Digo aos meus clientes que a manutenção é mais barata do que o tempo de inatividade7. Eis o vosso plano diário.
Controlos diários e semanais
Todos os dias, limpe o braço de troca de ferramentas. Remova as aparas que se acumulam perto dos sensores. Verifique o seu indicador de ar. O coletor de água está cheio? Esvazie-o. A água nas linhas de ar mata as válvulas solenóides. Semanalmente, verifique o copo de óleo do lubrificador ATC. O mecanismo necessita de um fornecimento constante de óleo para evitar encravamentos.
Otimizar as operações8
Treine os seus homens. Não carregue uma ferramenta demasiado pesada para o carregador. Não accione o comando rápido a 100% se tiver uma ferramenta pesada; reduza a velocidade. Certifique-se de que os pinos de tração estão corretamente apertados. Um pino de tração solto pode causar uma queda catastrófica.
Controlo ambiental
O pó é o inimigo. Se a sua oficina estiver suja, esse pó entra na massa da caixa de cames e transforma-a em lixa. Mantenha a parte superior da máquina limpa. Se vir "lama" a acumular-se na corrente do carregador de ferramentas, limpe-a e volte a lubrificá-la.
| Tarefa | Frequência | Benefício |
|---|---|---|
| Verificar a pressão do ar | Diário | Evita uma ação fraca do cilindro |
| Sensores limpos | Semanal | Evita falsos alarmes |
| Lubrificar o braço/correia | Semanal | Evita o encravamento mecânico |
| Inspecionar os pernos de tração | Mensal | Evita a queda de ferramentas |
Conclusão
As falhas do ATC interrompem a produção, mas são previsíveis. Através da manutenção da pneumática, dos sensores e das peças mecânicas, pode manter o seu alternador automático de ferramentas fiável e o seu fuso a rodar.
-
Compreender a transferência falhada pode ajudá-lo a evitar falhas de precisão nas suas operações. ↩
-
Explorar as causas dos encravamentos mecânicos pode melhorar as suas capacidades de resolução de problemas e aumentar a fiabilidade da máquina. ↩
-
Compreender o desgaste mecânico é crucial para a manutenção e a longevidade das máquinas, garantindo um desempenho ótimo. ↩
-
A exploração de problemas pneumáticos pode ajudá-lo a resolver problemas e a evitar tempos de inatividade dispendiosos em sistemas automatizados. ↩
-
Compreender a posição de mudança da ferramenta é crucial para garantir um alinhamento preciso e um desempenho ótimo da máquina. ↩
-
A afinação dos ganhos do servo pode aumentar significativamente a eficiência da máquina e reduzir as vibrações, tornando-a essencial para um funcionamento ótimo. ↩
-
Compreender os benefícios da manutenção em termos de custos pode ajudá-lo a poupar dinheiro e a melhorar a eficiência das suas operações. ↩
-
A exploração de estratégias de otimização pode aumentar a produtividade e reduzir os custos, tornando as suas operações mais eficientes. ↩
Chris Lu
Aproveitando mais de uma década de experiência prática na indústria de máquinas-ferramenta, particularmente com máquinas CNC, estou aqui para ajudar. Se tiver dúvidas suscitadas por este post, se precisar de orientação para selecionar o equipamento certo (CNC ou convencional), se estiver a explorar soluções de máquinas personalizadas ou se estiver pronto para discutir uma compra, não hesite em CONTACTAR-ME. Vamos encontrar a máquina-ferramenta perfeita para as suas necessidades.
