Manual de Usuario-plasma

_____________________________________________________________________________ _________________________________________

Views 125 Downloads 61 File size 2MB

Report DMCA / Copyright

DOWNLOAD FILE

Recommend stories

Citation preview

_____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

MESA DE CORTE CNC OXICORTE - PLASMA VERSIÓN DE REVISIÓN: V2.0

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

MANUAL DE USUARIO DE EQUIPO CNC PARA CORTE CON PLASMA-OXICORTE

Versión: 2.0 Autor: Rafael Quirós Pérez Fecha de edición: Octubre de 2009.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

2

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

ÍNDICE DE CONTENIDOS 1- PUESTA EN MARCHA DEL EQUIPO 1.1-

Conexionado del conjunto…………………………………………….. 5

1.1.1- Unidad Mecánica……………………………………………………

5

1.1.2- Unidad de Control…………………………………………………..

5

1.1.3- Refrigeración de la unidad de control. 1.2-

Puesta a cero y ajuste inicial…………………………………………..

9

1.3-

Consola de trabajo EMC……………………………………………… 10

2- CARGA Y PROCESADO DE UN ARCHIVO DE TRABÁJO. 2.1- Compatibilidad de ficheros……………………………………………..

13

2.2- Funciones de código básicas…………………………………………….

13

2.2.1- Interpolaciones lineales (G00 Y G01)………………………………..

14

2.2.2- Interpolaciones Circulares o Movimientos Circulares (G02 y G03)…

14

2.2.2.1 – Trazado de arcos utilizando el radio (R)……………………. 14 2.2.2.2 – Trazado de arcos utilizando comandos I, J, K……………...

15

2.2.3 - Selección del plano (G17, G18, G19)………………………………. 15 2.2.4 – Compensaciones (G40, G41, G42)………………………………….

15

2.2.5 – Unidad de datos (G70, G71)………………………………………...

16

2.2.6 – Modos de desplazamiento (G90, G91)……………………………...

16

2.2.7 – Comandos de parada M00, M01, M02……………………………...

17

2.3 - Cargando el archivo de trabajo…………………………………………

18

2.4 – Ajustes de offset sobre el programa cargado…………………………..

19

2.5 – Ajustes de la antorcha …………………………………………………..

20

3- CONSIDERACIONES GENERALES DE CORTE CON PLASMA. 3.1 – Mantenimiento de la antorcha ……………………………………….

22

3.2 – Problemas de funcionamiento típicos...………………………………..

23

3.2.1 – El arco no se ceba…………………………………………………..

24

3.2.2 – El arco no se transfiere………………..…………………………….

25

3.2.3 – El corte no es limpio ………………...……………………………...

26

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

3

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

4 - CONFIGURACIÓN DE PARÁMETROS DEL SOFTWARE EMC. 4.1 – Fichero . INI…...……………………………………………………….. 4.2 – HAL – Hardware Abstraction Layer………………………………….

29

4.3 – Posición de referencia o HOMING…………………………………….

35

4.4 – Otros ficheros de programa……………………………………………

37 37

5 – CONFIGURACIÓN DE XJOYPAD PARA USO DE JOYSTICK………... 39 6 – CONFIGURACIÓN DE MEMORIA DE TRABAJO EN RED…………… 40 7 – CONFIGURACIÓN DE ACCESO REMOTO……………………………… 42 8 – PRECAUCIONES DE SEGURIDAD……………………………………….. 42 9 – CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL SISTEMA………………………. 44 10 – TABLA DE REVISIÓN DE AJUSTES…………………………………….. 45

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

4

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

1- PUESTA EN MARCHA DEL EQUIPO.

1.1- Conexionado del conjunto. El sistema CNC se compone principalmente de:

1.1.1- Unidad mecánica: Compuesta por tres ejes móviles de desplazamiento sobre guías lineales con rodamientos de recirculación de bolas, con un sistema de transmisión de movimiento por husillo trapezoidal de 3 mm de paso. La disposición de ejes es tal y como se muestra en la figura 1.1.

Figura 1.1: Disposición de ejes del conjunto mecánico.

Cada eje dispondrá de un cableado independiente con un conector de potencia que irá conectado a la controladora. Cada conector dispondrá de una marca con el eje al que corresponde, con el fin de que no existan errores a la hora de su conexión. 1.1.2- Unidad de control: Es la encargada del procesado de información y del posterior control de los motores que ponen en movimiento la parte mecánica. Su conexión con el resto de elementos queda expuesta de manera ilustrativa en la figura 1.2.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

5

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

2

3

4

1 5 6

5

Figura 1.2: Disposición del conector Harty y parte lateral de la controladora.

A partir de la anterior figura vamos a describir los elementos marcados y su función para su correcto conexionado: 1- Botón de emergencia: Se usa para realizar paradas en caso de algún fallo en el proceso de trabajo. Es recomendable que al arrancar la máquina éste se encuentre en condición de emergencia hasta arrancar el software, por si algún usuario anterior dejó la máquina con algún estado de alarma activo. Una vez arrancado el software nos avisara del posible error, y en caso de no existir este, podremos desactivar la condición de emergencia para proceder a trabajar con la máquina. 2- Conector Harty de la mesa de corte. 3- Conector Harty de la mesa de control. 4- Distribuidor neumático del eje Z: El eje Z funciona mediante un pistón neumático controlado por este mecanismo. Los tubos de canalización de aire se conectan mediante conectores rápidos, lo que posibilita la total desconexión junto al conector Harty de la mesa de control de la de corte.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

6

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO 5- Conexión de red Ethernet: Mediante esta entrada podemos conectar la mesa de control a la red LAN, permitiendo la transferencia de ficheros mediante servidor de archivos compartidos, el control de la mesa a distancia o la tele diagnosis del estado de su máquina por parte del servicio técnico. 6- Entrada de aire: Este conector rápido es el punto de entrada de aire para la alimentación del eje Z neumático, y de la ventilación interior de las controladoras. El aire debe ser filtrado, y seco en la medida de lo posible.

1.1.3- Ventilacion de la unidad de control: En la figura siguiente se muestra la varilla perforada que se usa de ventilación para las controladoras. El flujo de aire se regula desde la llave de paso de uno de sus extremos, siendo recomendado su apertura en zonas con climas calurosos, donde el sistema aporta aire libre de partículas metálicas que puedan interferir en los circuitos de la unidad de control.

Figura 1.3: Circuito de aporte de aire limpio para refrigeración.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

7

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

1.2- Puesta a cero y ajuste inicial Puesto en marcha el sistema, y arrancado el sistema operativo del sistema, arrancará automáticamente el programa de control de las controladoras. Se trata del software de control EMC2. Para introducirnos en el software de control partiremos de la referencia rápida de control del mismo, que podremos encontrar en el “Ayuda” , la cual puede contemplarse en la figura 1.5.

Figura 1.5: Referencia rápida de manejo por teclado del programa de control.

Conocidas sus funciones básicas, procederemos a su puesta a cero antes de comenzar a trabajar con el equipo. Inicialmente es recomendable arrancar con el boton de alarma activado, por lo que tendremos que desactivarlo y activar el sistema mediante “F2”. Tras pulsar F2, las controladoras iniciarán su funcionamiento, activándose la alimentación de los motores de los ejes X e Y, y quedando ambos ejes en estado de bloqueo a la espera de empezar a funcionar. Si el equipo se ha apagado correctamente en la sesión anterior, habrá guardado la posición donde se encontraba el cabezal de corte, por lo que si este no ha sufrido ningún movimiento mientas estaba en reposo, seguirá en la nueva sesión en la posición correcta (compruébela estimando visualmente si el cabezal real se corresponde con el simulado por el programa de control). Si la posición no corresponde a la estimada en el simulador, el equipo se ha reiniciado inesperadamente por algún error o fallo de corriente, o simplemente quiere recalibrar la posición de los ejes use la pestaña “Restaurar eje” de los ejes X e Y marcado en claro en la figura 1.6.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

8

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

Figura 1.6: Referencia rápida de manejo por teclado del programa de control.

El proceso de restauración de ejes finalizará cuando los ejes X e Y vuelvan a su posición inicial de trabajo, quedando la máquina en disposición de iniciar un nuevo trabajo.

1.3- Consola de trabajo EMC. Antes de continuar en el procesado de nuestro archivo de programa, conviene familiarizarnos con las principales funciones de la consola de EMC. En la figura 1.7 se detallan cada una de las funciones principales de la consola.

Figura 1.7: Consola principal de EMC.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

9

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO Atendiendo a la anterior figura, los botones descritos tendrán las funciones que a continuación se detallan. 1- Activacion de Alarma. Al activar este botón tanto en teclado con F1 como desde la seta exterior, la mesa de corte detiene su funcionamiento e interrumpe la alimentación eléctrica de controladoras y motores. 2- Activar máquina para procesado de información. 3- Abrir carpeta para buscar archivos de programa. 4- Volver a cargar archivo de programa. 5- Comenzar el proceso de fresado. 6- Ejecutar el programa paso a paso. 7- Pausar el programa en ejecución. 8- Parar el programa en ejecución. 9- Acercar o alejar perspectiva tridimensional del programa. 10- Perspectiva bidimensional de la simulación del archivo del programa. 11- Limpiar líneas procesadas por la controladora. 12- Pestaña de control manual de los ejes. 13- Avanzar o retroceder en el eje marcado. 14- Avanzar de manera continua o en intervalos. 15- Exceder límites en caso de accionamiento del sensor de posicionamiento inicial o de salida de los límites de trabajo establecidos. 16- Regular el offset del archivo de programa cargado. 17- Control de avance y de velocidad del programa en proceso. 18- Archivo de programa cargado. En el se irán mostrando las líneas de programa ejecutadas. Si deseamos ejecutar comandos en funciones G de manera directa, podremos hacerlo desde la pestaña MDI que se muestra en la figura 1.8.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

10

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

Figura 1.8: Ventana para introducir comandos de código G directamente.

Si lo que deseamos es personalizar el visionado de la consola, podremos hacerlo desde la pestaña superior “Perspectiva”. Desde la pestaña superior “Máquina”, podremos ajustar o comprobar los parámetros de ajuste de la controladora con la mecánica del sistema. Puesto que se trata de un sistema en lazo abierto, y que consecuentemente carece de señales de realimentación para su corrección, esta ventana nos será de poca utilidad, ya que los parámetros de ajuste principales se expondrán en otro punto de este manual para ejecutarse directamente sobre el archivo de configuraciones del software. Desde esta pestaña además podremos eliminar o copiar el historial de funciones ejecutadas directamente sobre la máquina, o seleccionar si ignoramos los comentarios de código que usan “\” y si utilizaremos la señal de parada “M1”.

2- CARGA Y PROCESADO DE UN ARCHIVO DE TRABAJO. 2.1- Compatibilidad de ficheros. El sistema de archivos admitido por el equipo ha de ser un archivo de texto plano sin formato, en cuyo interior se encuentre en líneas claramente diferenciadas las funciones en código G que serán interpretadas por la unidad de control. El equipo únicamente admitirá funciones en código G RS274NGC, por lo que cualquier código G generado por programas comerciales que implementen funciones específicas para otros fabricantes de controladoras, podrían generar MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

11

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO fallos en el procesado del mismo debido a una mala interpretación. Para estos existen conversores de código que pueden ayudarnos en la adaptación. La extensión originaria que admite el equipo será de formato *.ngc, por lo que si se realiza la carga de ficheros de otra extensión, pero que cumplen las características anteriores, podrían ser igualmente válidos.

2.2- Funciones de código básicas. EMC2, da la opción de escribir directamente en este código, o a cargarlo desde algún fichero. Como existen variantes de este, se expone a continuación una descripción de los códigos G que usará la máquina, con el fin de repasar los archivos generados por programas CAD, y verificar que nuestra máquina los interpretará de manera correcta. Los comandos G van desde el 00 al 99 y cada uno tiene una función determinada. En la figura 2.1 se describen los más importantes.

Figura 2.1 : Descripción de los G-codes más relevantes.

Podremos agrupar algunas de estas funciones para describir mejor su funcionamiento. 2.2.1 – Interpolaciones Lineales (G00 y G01). Comenzaremos describiendo interpolación como el proceso por el cual si conocemos un punto A y un punto B, es posible conocer los puntos C por los que pasar para llegar de A hasta B. G00 – Es un movimiento rápido, pero en este caso no existe contacto entre la herramienta y la pieza de trabajo, es decir, se desliza sin realizar corte alguno. G01 – Es un movimiento lineal pero cortando el material, es decir que se está graficando, usando la velocidad programada en el registro F.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

12

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

2.2.2 – Interpolaciones Circulares o Movimientos Circulares (G02 y G03). Lo único que indican estos comandos es que el movimiento será circular, G02 en sentido Horario, y G03 en sentido Anti-horario, y que el movimiento debe mantenerse constante a la velocidad programada en el registro F. Hay dos formas de realizar un Arco o un círculo, una es utilizando el Radio (R) y otra es indicando el centro u origen de la curva por las coordenadas (I,J,K).

2.2.2.1 – Trazado de arcos utilizando el radio (R). Veamos la figura 2.2 Si el comando es G03 significa que el arco se trazará en sentido anti-horario, y si el centro de la curva está dado por el Radio (R), hay dos posibilidades, -R o +R. Si el Radio es Negativo, el centro del Radio se encuentra del lado Izquierdo de la línea imaginaria que une los puntos Inicial y Final de la curva. Si el Radio es Positivo, el centro del Radio se encuentra del lado Derecho de la línea imaginaria que une los puntos Inicial y Final de la curva.

Figura 2.2 : Trazado de arcos.

2.2.2.2 – Trazado de arcos utilizando comandos I, J, K. El comando K se utiliza cuando la máquina trabaja en 3D, que no es nuestro caso, pero también es válido lo que veremos para los otros dos. Si conocemos la ubicación del punto inicial y el punto final, lo único que se necesita para trazar una curva es la ubicación del centro del radio, cuando utilizamos anteriormente el comando R la ubicación del centro se obtenía por cálculo. En este caso, la ubicación del radio está dada por las coordenadas I, J. El valor numérico que acompañe a la letra I será la ubicación respecto del eje X, mientras que el valor que acompañe a J será la ubicación respecto del eje Y. En este caso nos estamos ahorrando el cálculo para encontrar el centro de la curva, y por lo observado en otros códigos es muy utilizado.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

13

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

2.2.3 – Selección del Plano (G17, G18, G19). Cuando la máquina trabaja en 3D, es obvio que tendrá tres vistas o caras de trabajo, es decir, está trabajando en los tres ejes, aquí es importante conocer de que lado te encuentras, en la figura 2.3 puede verse con más claridad.

Figura 2.3 : Selección de plano de trabajo.

Cuando trabajamos en 2D, los planos X-Z (G18), Y,Z (G19) no existirán, sólo se quedará con el plano X-Y (G17). Este será la función que usará principalmente nuestra máquina, ya que está destinada al fresado en 2D de pequeñas superficies, como es el caso de la creación o taladrado de Circuitos Impresos.

2.2.4 – Compensaciones (G40, G41, G42). La compensación, no es otra cosa que un pequeño desplazamiento de la herramienta sobre la línea de corte, es decir, puedes cortar justo por el centro de la línea (G40), o bien a un lado (Derecha (G42) o Izquierda (G41)). En la figura 2.4 se muestra.

Figura 2.4 : Funciones de compensación de corte.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

14

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO A estos tres comandos, no les acompaña ningún valor que le indique de cuanto será la compensación, sin embargo la máquina debe tener la capacidad suficiente para reconocer el diámetro de la herramienta con la que está trabajando en el momento de aplicarla y así calcular, de cuanto será la compensación, esto se calculará a partir de la tabla de herramientas Tool.tbl y usará funciones tipo T00, T01, T02 justamente este valor está cargado en la memoria de la máquina, es decir, sabe perfectamente el diámetro de la herramienta que está utilizando, si el archivo de herramientas está correctamente configurado.

2.2.5 – Unidad de datos (G70, G71). Internamente la máquina trabajara con puntos, y su resolución vendrá dada por puntos por pulgada (G70), o puntos por milímetro (G71). De aquí surgirá una equivalencia que será traducida en las dimensiones de las piezas con las que esté trabajando. Estas son las medidas mas estandarizadas en tornos, taladros etc., y es interesante adoptarlas para nuestra máquina.

2.2.6

– Modos de desplazamiento (G90, G91).

El comando G90 indicará modo absoluto, es decir, que todos los valores de las coordenadas X, Y serán referidos al punto de origen o punto cero. El comando G91 indica modo incremental o relativo, es decir, utilizará el punto cero sólo cuando comience el trazado, de ahí en adelante, el último punto, se convertirá en punto de origen para el próximo desplazamiento. En la figura 2.5 se muestra un ejemplo de ambos modos de desplazamiento, que posteriormente vamos a analizar.

Figura 2.5 : Ejemplo de desplazamientos absoluto e incremental.

Desplazamiento en Modo Absoluto: N0000 dice: G90 (los desplazamientos que siguen serán referidos al punto 0,0); G00 (el desplazamiento será rápido, sin realizar cortes); se debe dirigir al punto X=4,Y=7 (a). MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

15

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO N0010 dice: G01 (el movimiento es realizando corte); se debe dirigir hasta el punto X=9 (b). N0020 dice: Continúa cortando hasta el punto X=13 , Y=11 (c). N0030 dice: G00 (Movimiento rápido y sin corte); desplazarse hasta el punto X=0,Y=0 (Regresa al punto de origen 0,0). Desplazamiento en Modo Relativo: N0000 dice: G91 (desplazamientos que siguen serán en modo incremental); G00 (el desplazamiento será rápido, sin realizar cortes); se debe mover 4 puntos en el eje X, y 7 puntos en el eje Y (llega al punto a). N0010 dice: G01 (el movimiento es realizando corte); debe moverse 5 puntos en el Eje X, (alcanza el punto b). N0020 dice: Desplazarse 4 puntos en el eje X, 4 puntos en el eje Y (llega al punto c) N0030 dice: G00 (el desplazamiento será rápido, sin realizar cortes); desplazarse 13 puntos hacia atrás en el eje X, y 11 puntos hacia atrás en el eje Y (regresa al punto de origen 0,0). 2.2.7– Comandos de parada M00, M01, M02. Esta serie de comandos son para indicar la parada de lectura del código. Existen sistemas y postprocesadores de programas de CAD que intercalan estas funciones para realizar paradas en funciones de cambio de herramienta, o en inicios del código para asegurar que la máquina ha acabado de procesar el anterior código de trabajo. El reconocimiento de la función de parada M1 podrá activarse o desactivarse desde la pestaña “Máquina” Lo anteriormente expuesto tiene el objetivo de servir de consulta para posibles errores que contengan el código generado por los postprocesadores de los programas de CAD. Se aconseja realizar una correcta elección del postprocesadores del programa de CAD o en su defecto de los adecuados conversores de formato.

2.3- Cargado del archivo de trabajo. La controladora del equipo nos otorga dos posibilidades para cargar desde fuentes externas los archivos con el código de trabajo: -Mediante USB: Desde cualquiera de los 2 puertos de este tipo que dispone el equipo.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

16

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO -Mediante conexión ETHERNET: Podremos acceder introduciendo la “\\IP del equipo” en cualquier otro equipo conectado a la misma red que la controladora. Para un equipo con sistema operativo Windows de Microsoft, podríamos seguir tal como se indica en la figura 2.5.

Figura 2.6 : Acceso a la carpeta de red para cargar el archivo de programa.

Una vez depositado el archivo podremos acceder desde la misma controladora a él buscándolo en el menú Archivo > Abrir, mostrado en la figura 2.7.

Figura 2.6 : Apertura del archivo de programa desde el software EMC de la controladora.

2.4- Ajustes de offset del programa cargado. La mala configuración del postprocesador del programa de CAD puede darnos como resultado que los ajustes de centrado del objeto a taladrar o fresar queda descuadrado respecto a MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

17

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO la zona de trabajo. Para subsanar pequeños errores de este tipo podremos utilizar la pestaña “Regular Offset” cuya situación es la mostrada en la figura 2.7.

Figura 2.7 : Ajustes de offset. A la izquierda, circuito cargado con desajustes de offset.

Con el ajuste de offset podremos situar correctamente la pieza dentro del área de trabajo delimitada por las líneas discontinuas de color rojo, tal y como podemos ver en la figura 2.8

Figura 2.8 : Centrado en área de trabajo del programa a ejecutar.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

18

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

2.5- Ajustes de la antorcha. Dependiendo del tipo de trabajo a realizar con la antorcha, requeriremos un ajuste específico de velocidad de avance y separación de la punta, esto lo veremos en el siguiente punto temático. El ajuste de altura de seguridad de la antorcha lo haremos de forma manual, por lo que veamos en la siguiente figura sus ajustes básicos.

1 5

2 5

3 5

Figura 2.10: .Ajustes de la antorcha.

1- Para ajustar la velocidad de subida de la antorcha, use este regulador de presión. Para espesores mayores de 10 mm, se recomienda dejar el cabezal bloqueado en su posición superior cerrando la llave de paso de aire, y extender la antorcha hasta aproximar la boquilla a la altura deseada mediante los tornillos de ajuste de altura. Esto evitará que el metal fundido se adhiera o dañe alguna de las esferas de rodadura del patín de apollo. 2- Desde este regulador de paso, escogeremos la velocidad de bajada que mejor se adapte al tiempo de penetración del material que estamos cortando, aunque puede regularse igualmente desde la cota de seguridad del Eje Z en el programa de CAD-CAM. 3- Mediante una llave allen podremos regular la altura de la antorcha respecto a la superficie de corte. Si estamos cortando espesores menores de 10 mm, regularemos la altura de la antorcha dejando caer el patín encima del material, y escogiendo la separación que nos recomiende el fabricante de nuestra antorcha de corte.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

19

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

3- CONSIDERACIONES GENERALES DE CORTE POR PLASMA. Cada unidad de corte por plasma, en combinación con la antorcha de corte, tendrán unas características determinadas de corte, que en función del fabricante tendrán unas variaciones u otras. Aún así, por regla general, cualquier plasma que corte hasta intensidades estimadas de 150 A, puede corresponder con el siguiente modelo que relaciona velocidad con grosor.

Figura 3.1: Relación grosor – velocidad de corte ( mm/s)

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

20

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO En función de los materiales a cortar, se puede graduar la intensidad y montar la tobera con arreglo a la tabla siguiente:

Un correcto funcionamiento de la antorcha sobre el metal corresponderá a un comportamiento como el descrito en la siguiente figura:

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

21

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

3.1- . MANTENIMIENTO DE LA ANTORCHA Comprobar periódicamente el desgaste: del patín guía de la boquilla externa de protección - de la tobera del electrodo usar espray anti proyecciones habitualmente sobre el patín.

3.1.1- Patín Sustituirlo en cuanto ya no garantice la perpendicularidad de la antorcha sobre la pieza, o cuando esté recubierto de escorias que impidan que se deslice sobre la pieza, o cuando falle alguno de sus rodamientos. Forma de desmontar el patín: Retire el tornillo de sujeción de la guía lineal situado en la parte posterior. Levante el patín con el pistón en posición extendida y retire el tornillo con la arandela de tope que levanta el patín guía.

Para sustituir alguna de las bolas de rodadura:

Use un destornillador para hacer palanca y retirar el rodamiento dañado. Use un tornillo de banco para achaflanar el cuerpo del nuevo rodamiento, metiéndolo en su lugar correspondiente a presión mediante un útil tubular que presione los extremos del rodamiento. Para evitar que se deteriore rápidamente, no cortar grosores mayores a 10 mm para que no se produzcan remontes y salpicaduras de metal.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

22

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO Si va a cortar grandes grosores use el procedimiento descrito a principios del presente manual para fijar la boquilla a la superficie de corte.

3.1.2- Boquilla angular y boquilla en almena En caso de una buena guía y un trabajo intenso, a menudo es preferible utilizar este tipo de boquillas.

3.1.3- Boquilla externa de protección Sustituirla cuando el extremo aparece quemado o deformado (el enfriamiento de la antorcha depende de ello)

3.1.4- Tobera Sustituirla cuando los bordes de corte resulten asimétricos o cuando la velocidad de corte haya disminuido considerablemente. No desmontar la tobera en caliente. Esperar a que terminen de salir los gases después del corte (1 minuto). No deformar la tobera apretándola con una pinza.

3.1.5- Difusor. Esta pieza, hecha de fibra especial, debe montarse en el sentido correcto. Comprobar el aislamiento del haz y, de ser necesario, sustituirlo. De forma periódica, comprobar la limpieza del generador de plasma y, si fuera necesario, aspirar el posible polvo metálico depositado en los transformadores con un aspirador con extremo de plástico, y a continuación soplar el aparato con aire comprimido seco y desgrasado. Comprobar las conexiones eléctricas y de gas, y volver a apretar los racores de antorcha, así como los tubos a los racores si es necesario.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

23

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

3.1.6- Electrodo. Compruebe periódicamente la profundidad de desgaste. Este desgaste corresponde a una distancia entre 1.8 y 2 mm. El electrodo debe instalarse con una llave sin apretar demasiado para evitar el deterioro del cuerpo de la antorcha.

Durante el desgaste normal se forma un hoyo cóncavo pequeño al extremo de la pieza que se desgasta constantemente, unas pocas milésimas de pulgada cada vez, a una profundidad de 0,040” a 0,125” de profundidad dependiendo en la antorcha y el diseño y materiales de los consumibles. (Vea la tabla 1). Cuando el hoyo se hace muy profundo, el arco se pega al material que sostiene y lo derrite. El electrodo”falla” cuando no puede iniciar o mantener un arco. Si material derretido del electrodo se deposita más abajo dentro del agujero de la boquilla, causa un “blowout” (apagón), o falla catastrófica para ambos el electrodo y la boquilla.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

24

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

Tabla 1: Desgastes en electrodos.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

25

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

3.1.7- El filtro regulador. Cuando no puedan alcanzarse las presiones de utilización, cambiar el filtro micro poroso.

3.2- PROBLEMAS DE FUNCIONAMIENTO TÍPICOS. 3.2.1. El arco no se ceba • Comprobar la presión del aire • Comprobar el estado de los electrodos y de la tobera. • Comprobar el funcionamiento del micro contacto. • Comprobar el funcionamiento del activador de la antorcha (relé de activación)

3.2.2. El arco no se transfiere Comprobar la unión de las masas: • cable cortado • pieza pintada. 3.3.3. El corte no es limpio • • •

Comprobar el estado de la tobera. Comprobar su adaptación a la corriente. Comprobar la altura de la antorcha.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

26

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

4- CONFIGURACIÓN DE PARAMETROS DEL SOFTWARE EMC. Si abordamos los ajustes de configuración para nuestro sistema hemos de partir listando los archivos que podemos ajustar: INI - En el se encuentran los parámetros específicos de cada máquina. HAL - En este fichero se encuentran las instrucciones que ejecutan cada proceso y ponen en comunicación el programa con el hardware. VAR - Conjunto de variables que son usadas por el intérprete. Varían de una ejecución a la otra. TBL - Este fichero recoge la información de la herramienta. NML - Configuración de los diferentes canales de comunicación de EMC2. emcrc - Este archivo guarda la información específica del usuario. Estos ficheros en conjunto definirían una configuración específica para el conjunto hardwaresoftware, y para que sean efectivos en el programa han de ir situados en una carpeta, en el directorio “emc/configs”. Ya que vamos a dar uso del puerto paralelo para la comunicación entre el módulo del computador y las controladoras, hemos seleccionado de la lista de estándares de controladoras preconfiguradas de EMC2, la que mejor podría asemejarse a la que hemos diseñado, y partir de ahí con nuestro diseño. La elección ha sido por el tipo Xilotex, principalmente porque se trata de controladoras que usan el puerto paralelo, y son para sistemas no retroalimentados. Partiendo de esta configuración de orientación, vamos a describir la funcionalidad de cada una de las secciones más relevantes para realizar la adaptación, y la programación específica para nuestro sistema. La siguiente descripción de configuraciones está basada en un sistema realimentado con el fin de exponer las posibilidades de las que dispone el software, así como proporcionar futuras mejoras en el dispositivo.

4.1 –Fichero INI. El fichero INI incluye tres tipos de elementos: Comentarios Secciones Variables Cada uno de los elementos debe ser escrito en líneas separadas. Cada nueva línea representa un nuevo elemento.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

27

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO Comentarios Los comentarios comienzan con los símbolos # o ; y son principalmente utilizados para describir cómo es un elemento del fichero o para anular elementos que no se desee tener en cuenta. Secciones Las secciones son utilizadas como carpetas dentro del archivo. Su fin es separar las variables según las diferentes partes del archivo. El nombre viene incluido entre corchetes y las secciones más comunes son las siguientes: [EMC] -Recoge la información general de la máquina. [DISPLAY] -Selección del entorno gráfico. [TASK] -Planificador de tareas. [RS274NGC] -Localización de los archivos de ejecución de tipo GCODE. [EMCMOT] -Características básicas. [HAL] -Configuración del hardware. [TRAJ] -Planificador de movimiento. [AXIS_0]...[AXIS_n] -Configuración de los distintos ejes. [EMCIO] -Variables de entrada y salida de EMC.

Variables Las variables son la parte importante de este fichero. Cada variable es indicada por su nombre, seguida del símbolo "=" y el valor correspondiente. Los espacios en blanco después de = no son considerados. Los cambios realizados en las variables no tienen efecto hasta la siguiente ejecución del programa. A continuación se muestra cómo es cada una de las secciones para la máquina aquí detallada y cómo han sido definidas cada una de estas variables.

Sección [EMC] VERSION = $Revision:2.0$ - Esta variable recoge la versión de este fichero. Puede ser de gran ayuda cambiar este número cada vez que realizan cambios en el fichero. MACHINE = CONTROL NUMÉRICO 3EJES - Nombre que aparece en la parte superior del interface gráfico. NML_FILE = emc.nml - Nombre del fichero que se carga al iniciar el programa. Este fichero contiene las instrucciones en código G-code para realizar un determinado proceso. DEBUG = 0 - Con esta variable igualada a cero no aparecen mensajes de depuración de error en pantalla.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

28

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO Sección [DISPLAY] CYCLE_TIME = 0.0500 - Tiempo de refresco para el interface gráfico, en segundos. HELP_FILE = help/nuestra_máquina.txt - Fichero de ayuda que se muestra cuando se carga el programa. POSITION_OFFSET = RELATIVE - Posición inicial de la máquina que se muestra en el display. La variable puede ser RELATIVE (posición de la herramienta) o MACHINE (posición de cada eje). POSITION_FEEDBACK = ACTUAL - Posición que se muestra en el display, COMMANDED (posición ideal deseada) o ACTUAL (posición real) MAX_FEED_OVERRIDE = 1.5 - Máxima velocidad de corte de la máquina. 1.5 significa que la velocidad se podrá superar en un 150%. TASK = milltask - Nombre del ejecutor de tareas, se puede poner el nombre que se quiera. CYCLE_TIME = 0.010 - Periodo en segundos de refresco del TASK. Este tiempo afecta principalmente al intervalo que se espera para ejecutar el siguiente movimiento o pausar el movimiento. Normalmente no es necesario cambiar este parámetro, y aun así, haciéndolo igual a cero no afectaría al programa. Sección [RS274NGC] PARAMETER_FILE = cnc.var Archivo que contiene las variables del interprete para la localización de los archivos de ejecución de tipo G-code. Es un archivo que utiliza el programa cuando se ejecuta un programa tipo G-code, no se debe tocar. Sección [EMCMOT] EMCMOT = motmod - Módulo del kernel que controla el movimiento de los motores de la máquina. SHMEM_KEY = 101 - Memoria compartida, para simulaciones. COMM_TIMEOUT = 1.0 - Tiempo en segundos entre COMM y EMCMOT. Se ha dejado el que venía por defecto para la tarjeta. COMM_WAIT = 0.010 - Espera en segundos entre intentos del EMCMOT. BASE_PERIOD = 100000 - Periodo en nanosegundos del proceso básico. Este es el proceso más rápido de la máquina. En el caso de tener un ordenador muy viejo, este sería un valor determinante para el buen funcionamiento del programa, este no es el caso. Se ha dejado el valor que venía por defecto. Cuando se dispone de un sistema con PID, este valor deja de tener sentido, ya que el periodo base será el del PID (SERVO_PERIOD). Este valor está definido para máquina que tengan control mediante PID. SERVO_PERIOD = 3000000 - Periodo del proceso del servo, en nanosegundos. Este valor es importante para máquinas con retroalimentación y ha de ser un múltiplo entero del valor de BASE_PERIOD y mayor que SERVO_PERIOD. La mayoría de las máquinas no necesitan modificar este valor, en este caso, se ha dejado el valor que venía por defecto, ya que no haremos uso de el.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

29

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO TRAJ_PERIOD = 30000000 - Periodo del proceso del planificador de trayectorias, como los casos anteriores, en nanosegundos. Ha de ser un múltiplo entero del valor de BASE_PERIOD y se ha dejado el valor que venia por defecto. Sección [HAL] Aquí se recoge una lista de ficheros HAL necesarios para configurar la máquina. Estos ficheros contienen la configuración de los distintos parámetros de hardware correspondientes al sistema. HALFILE = CNC.hal

Sección [TRAJ] Aquí se recogen los parámetros del planificador de trayectorias. Estos valores han tenido que ser adaptados correctamente para la máquina de que se dispone, ya que por defecto, vienen configurados para una máquina de 4 ejes cartesianos y con unidades de medida en el sistema de medida americano. AXES = 3 - Número de ejes de que se dispone. COORDINATES = X Y Z - Nombre de los ejes que serán controlados. sólo los nombres que aparezcan aquí son aceptados por el programa en G-code. HOME = 0 0 0 - Posición inicial de cada uno de los ejes. Se mide en unidades del sistema, si las unidades son milímetros, se mide en milímetros, etc... LINEAR_UNITS = 1.0 - Este valor indica que se está trabajando en milímetros. Otra solución es darle a la variable el nombre de las unidades que se utilizan, por ejemplo mm, cm, inch,.... ANGULAR_UNITS = degree - Tipo de unidad que se utiliza para medir los ángulos. Aquí se ha decidido medirlos en grados, si por el contrario se desea medir en radianes, el valor de la variable será rad. CYCLE_TIME = 0.010 - Tiempo en segundos tras el cual se ejecuta el proceso TRAJ. DEFAULT_VELOCITY = 50.0 - Velocidad inicial, cuando se enciende, la máquina para el movimiento del eje, en unidades por segundo, en este caso en mm/s. MAX_VELOCITY = 100.0 - Velocidad máxima admisible por la máquina, en unidades por segundo, mm/s. DEFAULT_ACCELERATION = 300.0 - Aceleración inicial para el movimiento del eje, en unidades por segundo cuadrado, mm/s2. MAX_ACCELERATION = 500.0 - Aceleración máxima en unidades por segundo cuadrado, es decir, mm/s2 . POSITION_FILE = position.txt - En este fichero se va guardando la posición de los ejes. Esto es importante si se desea que la máquina arranque con las mismas coordenadas que tenía cuando se apagó.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

30

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO Sección [AXIS_0]...[AXIS_n] Esta sección recoge los parámetros individuales de cada uno de los ejes. La configuración del este apartado comienza por [AXIS_N] donde N es el número de eje, se ha de comenzar por N=0 hasta el máximo de ejes especificado en [TRAJ] AXES menos uno. TYPE = LINEAR - Tipo de eje, puede ser LINEAR o ANGULAR UNITS = mm - Tipo de unidades, en este caso milímetros. HOME = 0.000 - Posición inicial de este eje. MAX_VELOCITY = 50.0 - Máxima velocidad para este eje. Se mide en unidades por segundo (mm/s). MAX_ACCELERATION = 200.0 - Máxima aceleración para este eje. Se mide en unidades por segundo (mm/s^2). BACKLASH = 0.000 - Compensación que puede ser usada para paliar errores de Backlash u holgura de posicionamiento, en el eje en cuestión. Estos errores, han de ser pequeños, no sirve para compensar grandes errores. Se miden en unidades del sistema. INPUT_SCALE = -409.6 0 - Aquí se especifican el número de pulsos registrados por el encoder que corresponden al movimiento de una unidad. Este número ha sido obtenido sabiendo que por cada vuelta realizada por el motor el encoder mide 4096 pulsos, cada una de esta vueltas corresponde a un desplazamiento del carro del eje de 10mm, así pues: input_scale=4096 pulsos/1 rev • 1 rev/10mm = 409.6 pulsos/mm. El símbolo negativo se debe que el encoder cuenta valores positivos cuando el carro se desplaza en hacia abajo y viceversa. El segundo número se usa en el caso de tener que realizar alguna compensación por error en el hardware. Para nuestro caso no será necesario configurarlo. OUTPUT_OFFSET = 0.0 - Estos dos valores son usados para el ajuste del amplificador para el movimiento del motor. El segundo valor (offset) es restado al valor obtenido al calcular la salida en voltios y divido por el primer valor (scale) para así obtener la el valor que se enviará a la tarjeta de control. Como en los casos anteriores, el valor offset se usa para compensar pequeños errores que puede haber en los motores. Las unidades del primer valor son voltios reales por voltios de salida a la tarjeta, para el segundo valor la unidad son voltios. El valor que se obtendrá a la salida de la tarjeta de control será igual a (output_deseado - offset) / scale. MIN_LIMIT = -385.0 - Movimiento mínimo para el eje en unidades del sistema, cuando este límite es excedido el movimiento se frena. MAX_LIMIT = 385.0 - Movimiento máximo para el eje en unidades del sistema, cuando este límite es excedido el movimiento se frena. FERROR = 3.0 - Este es el error máximo de seguimiento que se permite. Si la diferencia entre el valor deseado y el obtenido es mayor que este valor el control se desactiva parando el proceso. MIN_FERROR = 1.0 - Esta valor corresponde en milímetros a la distancia que se permite que el eje se desvíe del valor deseado cuando este se desplaza a velocidades muy bajas. HOME_OFFSET = 100.00 - distancia a desplazar el eje una vez que la posición HOME ha sido encontrada. Una vez realizado este movimiento, la posición de eje es puesta a

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

31

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO cero o al valor que se definió en [TRAJ] HOME. Se mide en unidades del sistema. Habrá que ajustarlo según donde se desee tener el punto de referencia. HOME_SEARCH_VEL = 20.0 - Velocidad en unidades por segundo a la que se desplaza el eje buscado las posición HOME. HOME_LATCH_VEL = 4.0 - Velocidad final en unidades por segundo cuando se busca la posición HOME. HOME_USE_INDEX = NO - Es YES si el encoder dispone de Index pulse. HOME_IGNORE_LIMITS = YES - Esta variable tiene este valor porque el sensor del límite superior es el sensor que se usa para buscar la posición HOME. DEADBAND = 0.0025 - Valor que indica la zona en la cual el controlador no actúa. Debe ser un poco mayor a la longitud asignada a un pulso del encoder. P = 2 - Ganancia proporcional. Este valor multiplica el error entre la posición deseada y la actual, creando así una aportación al voltaje que sale hacia la tarjeta. Para nuestro caso no será necesario configurarlo. I = 10 - Ganancia integral. Este valor multiplica el error acumulativo la posición deseada y la actual, y como en el caso anterior, genera un aporte a la salida. Para nuestro caso no será necesario configurarlo. D = 0.05 - Ganancia derivativa. Este valor multiplica el error entre el error actual y el anterior, creando así una aportación al voltaje que sale hacia la tarjeta. Para nuestro caso no será necesario configurarlo. FF0 = 0.0 - Retroalimentación de orden 0. Este número es multiplicado por la posición deseada, creando una contribución al voltaje en la salida. Para nuestro caso no será necesario configurarlo. FF1 = 0.0 - Retroalimentación de orden 1. Este número es multiplicado por el cambio por segundo de la posición deseada o comandada, creando una contribución al voltaje de salida. Para nuestro caso no será necesario configurarlo. MAX_OUTPUT = 10.0 - Valor máximo generado por al PID para el control del motor, es decir, límite máximo que verá la tarjeta controladora en voltios. Para nuestro caso no será necesario configurarlo. MIN_OUTPUT = -10.0 - Valor mínimo generado por al PID para el control del motor, es decir, límite mínimo que verá la tarjeta controladora en voltios. Para nuestro caso no será necesario configurarlo. Sección [EMCIO] EMCIO = io - Nombre del controlador de las salidas y entradas digitales de la tarjeta. CYCLE_TIME = 0.100 - Periodo en el que EMCIO correrá. Tiempo en segundos, se podría hacer más pequeño pero este valor funciona perfectamente. TOOL_TABLE = cnc.tbl - Archivo que contiene la tabla de herramientas. Esta tabla contiene las distintas herramientas que se pueden acoplar a la máquina y sus características.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

32

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

4.2 - HAL - Hardware Abstraction Layer. Hardware Abstraction Layer (capa de abstracción de hardware) es un elemento que funciona como una interfaz entre el software y el hardware del sistema, proveyendo una plataforma de hardware consistente sobre la cual correr las aplicaciones. A un nivel más alto es un conjunto de "bloques" que interconectados entre si, pueden formar sistema complejos. Muchos de estos bloques son drivers para el hardware, sin embargo, la potencia de HAL va mucho más allá de esto. Hal está basado en los mismos principios que se usan para el diseño de circuitos y sistemas. Cualquier sistema está formado por una serie de componentes interconectados y el diseñador ha de seleccionarlos, montarlos y unirlos. El principio de HAL es el mismo. Existen una serie de bloques que representan distintas partes de un sistema y para los que el diseñador no ha de preocuparse de su funcionamiento simplemente elegirlos según sus necesidades y unirlos. Cada componente de HAL es una pieza de software con entradas, salidas y un comportamiento bien definido y que puede ser utilizado e interconectado como se desee. Existe un gran número de componentes que permiten realizar diversas funciones, existen generadores de frecuencia, PIDs, encoders, módulos en tiempo real para el control del hardware, drivers para gran cantidad de hardware diferente, un osciloscopio, un interface gráfico, etc...Estos componentes se pueden unir entre si definiendo unos parámetros, pasar señales de uno a otro, sumar dichas señales, restarlas, multiplexarlas ... en definitiva, un amplio conjunto de operaciones que permite una gran variedad de configuraciones según las necesidades que se tengan. La carga de los componentes y las operaciones a aplicar se han de definir en una serie de ficheros tipo .hal que son cargados al iniciar el programa y gestionan todos los procesos internos de la máquina. En concreto ha sido un fichero el utilizado: cnc.hal - Aquí está la configuración específica para poder comunicarnos con el puerto paralelo, así como la distribución y función de los pines del mismo. Las funciones de programación que debemos tener en cuenta son:  loadrt - Carga en tiempo real los componentes HAL indicados.  addf - Añade a la función al proceso en tiempo real.  net < nombre-señal> Crea una conexión entre una señal y uno o mas pins de entrada-salida. La dirección vendrá indicada mediante“”. Cada señal puede tener un origen pero varias lecturas. (figura 4.1) DIR SEÑAL DE ORIGEN

DIR SEÑAL DE DESTINO

SEÑAL OUT

IN

Figura 4.1 : Dirección de la señal.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

33

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO



Setp - Pone un valor en un pin o parámetro. Sus valores dependerán del tipo de pin o parámetro que sea. Haciendo uso de estas funciones, podremos programar la parte correspondiente a la comunicación del hardware con el software. Podríamos configurar otros parámetros, pero en principio con los expuestos en el archivo de inicio y los de configuraciones de la figura 4.2 referentes a la comunicación son suficientes. Puesto que estos procesos son extraídos de uno de los manuales de integrador que se adjuntan como complemento bibliográfico para mas detalle de este proyecto, recurriremos a mostrar solo los parámetros de programación usados en HAL, cualquier duda o consulta sobre su programación quedará ahí referenciada. loadrt probe_parport loadrt hal_parport cfg=0x378 setp parport.0.reset-time 5000 addf addf addf addf addf

parport.0.read base-thread stepgen.make-pulses base-thread pwmgen.make-pulses base-thread parport.0.write base-thread parport.0.reset base-thread

net estop-out => parport.0.pin-01-out net xstep => parport.0.pin-02-out setp parport.0.pin-02-out-reset 1 net xdir => parport.0.pin-03-out net ystep => parport.0.pin-04-out setp parport.0.pin-04-out-reset 1 setp parport.0.pin-05-out-invert 1 net ydir => parport.0.pin-05-out net zstep => parport.0.pin-06-out setp parport.0.pin-06-out-reset 1 setp parport.0.pin-07-out-invert 1 net zdir => parport.0.pin-07-out net astep => parport.0.pin-08-out setp parport.0.pin-08-out-reset 1 net adir => parport.0.pin-09-out net spindle-cw => parport.0.pin-14-out net spindle-pwm => parport.0.pin-16-out net xenable => parport.0.pin-17-out net both-home-z Programas de Inicio.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

37

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

6- CONFIGURACIÓN DE ACCESO A MEMORIA COMPARTIDA EN RED. Unos de los objetivos a los que queda sujeto el proyecto es el poder acceder al centro de mecanizado desde cualquier otro equipo del aula de Tecnología Electrónica, con fines meramente didácticos. Para poder manejar de manera remota el sistema operativo necesitaremos tomar el control de el mediante una “Virtual Network Computing” o “VNC”, que incorpora normalmente Linux, y además un método para compartir archivos en red, para poder transferir a la máquina nuestros proyectos cómodamente. Para esto último utilizaremos SAMBA. SAMBA es una implementación libre del protocolo de archivos compartidos de Microsoft Windows para sistemas de tipo UNIX. De este modo conseguiremos que los equipos del aula, de sistema operativo normalmente Windows operen con una red bajo Linux. Para nuestro caso habilitaremos una carpeta compartida donde transferir los datos a la unidad de control del taladro. SAMBA normalmente viene dentro del paquete de software de Linux, pero aun así, explicare su configuración partiendo de la suposición de que SAMBA no se encuentre preinstalado. Para la instalación se requiere una conexión a internet con el fin de simplificar el proceso mediante el uso del asistente de instalación de software para Ubuntu “aptitude”. Instalaremos SAMBA y varias dependencias de este desde la consola.

sudo aptitude install samba samba-client smbfs smbclient

A continuación configuramos el archivo de ruta /etc/samba/smb.conf. Primeramente lo abriremos desde consola usando el editor de textos “nano”. sudo nano /etc/samba/smb.conf

Buscamos la línea que muestre el nombre del grupo de trabajo “workgroup” y la reemplazamos por la deseada. En este caso crearemos el grupo “CNC”. workgroup = CNC

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

38

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO Modificaremos además las siguientes líneas para que exima a los equipos de clase de usar contraseña, puesto que el contenido de este fichero no es importante. Buscaremos: ;

security = user

Y se reemplazará por: security = SHARE

El siguiente paso sería agregar una carpeta compartida a la red. Primeramente hemos de dar los permisos de escritura y lectura a la carpeta que vamos a compartir mediante el comando “chmod 777”. sudo chmod 777 /home/equipo-cnc/emc2/archivosnc

Ahora configuraremos SAMBA para que comparta esta carpeta editando el archivo /etc/samba/smb.conf. Lo editaremos al igual que antes con “nano”. sudo nano /etc/samba/smb.conf

Abierto, agregaremos al final unas líneas, donde especificaremos si es de acceso público, si le damos permiso de escritura, su descripción y su nombre de red ( el situado entre corchetes). [ArchivosCNC] comment = Archivos CNC g-code. path = /home/equipo-cnc/emc2/archivosnc public = yes writable = yes Con todo lo anterior, desde cualquier equipo con Windows o Linux, si buscamos los equipos conectados en red en la aplicación correspondiente de cada sistema, encontraremos un grupo de trabajo llamado “CNC”, con un equipo que contendrá una carpeta compartida, donde podremos depositar nuestro programa para que desde la máquina pueda ser seleccionado y ejecutado.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

39

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

7- CONFIGURACIÓN DE ACCESO REMOTO. El siguiente propósito de esta maquinaria, es la obtención del control total o parcial del control numérico desde un computador remoto. Con esto, los alumnos podrán insertarse mejor en el manejo del programa de la controladora, ya que desde cada puesto del aula podrán tomar control parcial, para ver en primera persona el manejo del programa por el profesor, o incluso tomar el control total del mismo, con objetivo simplemente didáctico, ya que para el manejo preciso de este tipo de maquinaria se requiere una visión directa con la parte mecánica para comprobar el correcto funcionamiento de la misma. Linux Ubuntu incorpora un servidor VNC para el control del mismo, lo que nos simplifica aun mas las cosas. Para configurar los permisos de acceso al equipo, hemos de ir a la pestaña SISTEMA ► Preferencias ► Escritorio Remoto. En la figura 7.1 se muestran las opciones de configuración desde la ventana de la aplicación. Lo recomendable es establecer una contraseña, y controlar desde el equipo servidor, los usuarios que tienen o no acceso.

Figura 7.1 : Configuración del acceso remoto desde VNC.

Lo siguiente sería acceder al equipo desde cualquier otro del aula, pero para ello se requerirá del uso de alguna aplicación para VNC, ya que Windows usa otro tipo de estándar para realizar accesos remotos. Con el afán de proseguir el presente proyecto valiéndonos del uso de software libre, de este tipo será la aplicación que voy a exponer para su uso en Windows. Claramente el uso del programa escogido es simplemente por dar un ejemplo de su uso, y valdría como solución cualquier otro tipo de software compatible con VNC.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

40

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO En las siguientes figuras expondremos su uso utilizando UltraVNC. En primer lugar descargamos la aplicación desde http://www.uvnc.com o usando el CD de software recomendado adjunto con el proyecto. Puesto que usaremos este software simplemente como visor, en el proceso de instalación seleccionaremos como único componente de instalación “UltraVNC Viewer”. Una vez instalado, aparecerá en el escritorio un icono del mismo nombre, desde donde acceder a la aplicación. En la figura 7.2 se muestra la configuración recomendada. Si el equipo de la controladora se ha configurado con solo visión, y no control, es recomendable marcar que accedemos con solo visión, marcando “View Only”. Marcaremos “Auto Scaling”, para adaptar la pantalla a la del computador del CNC, e introduciremos la dirección IP o nombre de equipo del control.

Figura 7.2 : Configuración del acceso remoto desde VNC.

Una vez configurado correctamente pulsaremos “Connect” para que el equipo se conecte al centro de mecanizado. En caso de error, o de haber insertado mal la dirección IP, nos devolverá un cuadro de error advirtiendo dicho problema.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

41

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

8- PRECAUCIONES DE SEGURIDAD Mediante la manipulación y corte de la maquinaria de plasma de manera inadecuada pueden tener lugar graves lesiones personales si no se tienen en cuenta las normas de seguridad que a continuación se detallan: • Colocarse las prendas de protección personal específicas antes de comenzar a soldar (por ejemplo: guantes, mandiles, etc.) • Protegerse los ojos y la cara con una pantalla de protección. ¡Un shock eléctrico puede causar lesiones graves! •

Los equipos deben de ser conectados mediante las tomas de conexión apropiadas.

• El cable de conexión no debe de estar dañado y llevara el conductor de Tierra debidamente conectado a la toma de conexión. • El mal aislamiento en los cables de conexión del equipo, así como la incorrecta conexión del enchufe, pueden causar un shock eléctrico o malfuncionamiento de los equipos que componen la mesa de corte por plasma. • La unidad de corte por plasma y control cnc solo será manejado por personal autorizado. Desconectar la toma de conexión del equipo antes de trabajar en él o proceder a cambiar boquillas u otros elementos. No basta con poner el interruptor de encendido de la unidad en la posición de OFF, es recomendable esperar unos minutos antes de manipular la unidad para dar tiempo a que se descarguen los condensadores que lleva en su interior. Los bajos voltajes pueden ser suficientes para causar un SHOCK ELECTRICO y provocar un accidente. Deberán de tenerse en cuenta las siguientes precauciones: • Asegurarse de que el personal queda fuera de la caída de objetos durante el corte sobre sus pies. • Efectuar correctamente la conexión de la pinza de masa a la parrilla de la mesa de trabajo y utilizarlas únicamente para este propósito. • Cambiar los electrodos con guantes secos. No puntas porta-electrodos con el aislamiento dañado, sustitúyala rápidamente por una nueva.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

42

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO Los humos y gases pueden causar dificultades respiratorias y resultar tóxicos. • No respirar los humos y gases. • Asegurarse de que la ventilación del área de corte sea la adecuada, y de que funcione (en caso de tenerlo) el sistema de extracción de humos de la mesa. • Evitar el desprendimiento de vapores en el área de radiación del arco de corte. Los vapores de los hidrocarburos clorados, al contacto con las radiaciones ultravioletas, se convierten en sustancias tóxicas.

Las piezas de trabajo y las proyecciones de corte desde la mesa pueden causar daños graves. Evitar que los niños y los animales accedan al área de trabajo, pues sus reacciones son imprevisibles. Evitar contenedores con materias inflamables ó explosivas en la zona de trabajo, pues pueden ocasionar explosiones e incendios. No permitir líquidos, polvo o gases que pueden inflamarse en los procesos de corte. Dichas sustancias, que aparentemente son inofensivas, cuando se encuentran en recipientes cerrados pueden explotar ante la presencia de fuego y calor. Nunca, bajo ningún concepto, acercar las manos al cabezal de corte con el cabezal robótico en movimiento, puede ocasionar peligro de atrapamiento por los elementos móviles y de quemaduras y daños graves para su visión. Los ruidos por encima de 70 dBa pueden causar daños en el oído. Protéjase los oídos con tapones ó cascos. Asegurarse de que otras personas cercanas al área de trabajo no estén afectadas por dicho ruido. Si su máquina de plasma usa gases para el corte: Situar la botella del gas de protección en el lugar destinado para ella en la parte posterior del equipo ó en un lugar cercano al mismo y asegurada por una cadena. Precaución en la manipulación de las botellas de gas; no tirarlas, no calentar alrededor de ella. Cuando se transporte el equipo de corte con una grúa, quitar la botella de gas. Pueden aparecer interferencias provocadas por los campos eléctricos y electromagnéticos generados al iniciarse el arco en equipos de corte. Personas con marcapasos no deben de operar en la zona de soldadura. Los equipos electrónicos utilizados en las proximidades del área de corte pueden resultar dañados.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

43

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO Los equipos de corte deberán ser reparados únicamente por personal autorizado y cualificado para dicho trabajo. Reparaciones no autorizadas harán que la garantía de la unidad o de la mesa de corte sea invalidada. Por favor, leer detenidamente las instrucciones de seguridad antes de utilizar el equipo.

8.1- SEGURIDAD ELÉCTRICA 1.1. Conexión a la red de las fuentes de corriente de corte Antes de conectar su aparato, compruebe que: El contador, el dispositivo de protección contra las sobre intensidades y la instalación eléctrica son compatibles con la potencia máxima y la tensión de alimentación de su fuente de corriente de corte (que se indican en la placa del aparato). La acometida monofásica o trifásica con tierra se realiza sobre una base compatible con la clavija del cable de la fuente de corriente de corte. Sí el cable está conectado a un puesto fijo, la toma de tierra, de estar prevista, nunca quedará cortada por el dispositivo de protección contra los choques eléctricos. El interruptor de la fuente de corriente de corte, si existe, está en la posición "PARADO".

8.2- Puesto de trabajo El trabajo del corte por plasma implica el estricto cumplimiento de las condiciones de seguridad de corrientes eléctricas (Decreto de 14.12.1988). Es necesario asegurarse de que ninguna pieza metálica accesible a los operarios y a sus ayudantes pueda entrar en contacto directo o indirecto con un conductor de la red de alimentación. Ante cualquier duda sobre este riesgo grave, dicha pieza metálica se unirá a tierra mediante un conductor de sección eléctrica equivalente, como mínimo, a la del conductor de fase de mayor grosor. También hay que asegurarse de que toda pieza metálica que el operario pueda tocar con una parte no aislada de su cuerpo (cabeza, mano sin guante, brazo desnudo...) esté unida a tierra por un conductor de una sección eléctrica equivalente, como mínimo, al cable de alimentación de la pinza de masa o antorcha de corte de mayor grosor. Si hay varias masas metálicas susceptibles de estar unidas, se enlazarán en un punto, el cual se unirá a tierra en las mismas condiciones. Salvo que se adopten medidas extraordinarias a aplicar con el máximo rigor, queda prohibido cortar por plasma en recintos conductores, tanto si son estrechos como si se debe dejar los aparatos de corte en el exterior. Con mayor motivo, se obligará a tomar medidas de seguridad extremadamente rigurosas para cortar en lugares poco ventilados o húmedos, y también en caso de que la fuente de corriente esté ubicada en el interior (Decreto de 14.12.1988, artículo 4).

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

44

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

8.3- . Intervención Antes de cualquier verificación interna y reparación, debe asegurarse que la fuente de corriente está separada de la instalación eléctrica mediante desconexión y cierre. La toma de corriente debe estar desconectada. Deben tomarse precauciones para impedir la conexión accidental de la clavija a una base. El corte por medio de un interruptor fijo debe ser omnipolar (fases y neutro). Está en posición 'PARADO' y no puede ponerse en servicio accidentalmente. Los trabajos de mantenimiento de las instalaciones eléctricas deben ser confiados a personal cualificado.

8.4- Cables y conexiones - Accesorios móviles Verificar el buen estado de aislamiento y las conexiones correctas de los aparatos y accesorios eléctricos: tomas y cables flexibles de alimentación, cables (NF A 32-510), fundas, conectores, prolongadores (NF A 85-610 y CENELEC HD 433), bases de la fuente de corriente y pinzas de masa (NF A 85-600). Los trabajos de mantenimiento y reparación de los revestimientos y fundas aislantes no deben ser operaciones improvisadas (Sección IV, artículo 47- Decreto 88-1056 de 14.11.1988). Reparar, o mejor, reemplazar los accesorios defectuosos. Verificar periódicamente el apriete y la ausencia de calentamiento de las conexiones eléctricas.

8.5- . PROTECCIÓN INDIVIDUAL 8.5.1- Riesgo de daños externos El cuerpo humano en su conjunto El operario debe ir vestido y estar protegido en función de los riesgos de su trabajo. Procure que ninguna parte del cuerpo de los operarios ni sus ayudantes puedan entrar en contacto con las piezas y partes metálicas del circuito de corte ni, con mayor razón, con las que puedan encontrarse en la tensión de la red de alimentación. El operario debe llevar en todo caso protección aislante individual. Los equipos de protección que deben llevar el operario y sus ayudantes: guantes, delantal y zapatos de seguridad, ofrecen la ventaja suplementaria de protegerles contra las quemaduras de las piezas calientes, de las proyecciones y de las escorias. • Asegúrese igualmente del buen estado de estos equipos y renuévelos antes de que dejen de protegerle.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

45

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

Cara y ojos. Es indispensable proteger los ojos contra los "golpes de arco" (deslumbramiento del arco por luz intensa, los rayos infrarrojos y ultravioletas). Los cabellos y la cara contra las proyecciones. La pantalla de corte, con o sin casco, está siempre provista de un filtro protector especifico en relación a la intensidad de la corriente del arco de soldadura (normas NS S 77- 104/A 88-221/ A 88-222). El filtro de color puede estar protegido contra los golpes y proyecciones por un cristal transparente situado sobre la parte delantera de la pantalla. La pantalla prevista con su aparato va equipada con un filtro protector. Debe renovarse por otro de las mismas referencias (núrnero de escala de opacidad). Las personas del entorno del operario y, con mayor motivo, sus ayudantes, deben ir protegidas por la interposición de pantallas adecuadas, de gafas de protecci6n contra los rayos UV y, si es preciso, por una pantalla con filtro de protección adaptado (NF S 77-104- apartado A.1.5). Intensidad de corriente de corte

N° de escala de los filtros oculares NOTA: En función de las condiciones de utilización, es posible emplear: La escala inferior: sin visión directa del arco o fuerte iluminación ambiental. La escala superior: ambiente oscuro.

8.5.2- Riesgo de daños corporales internos. Seguridad contra humos y vapores, gases nocivos v tóxicos Las operaciones de corte por plasma deben efectuarse en lugares convenientemente aireados. Los humos de corte emanados en los talleres deben ser capturados a medida que se produzcan, lo más cerca posible de su lugar de emanación y de la mejor forma posible, y evacuados directamente al exterior. En tal caso, debe equiparse adecuadamente (Art. R 232- 1-7, Decreto 84-1093 de 7.12.1984) Los disolventes clorados y sus vapores, aunque se encuentren lejos, se transforman en gases tóxicos si se ven afectados por las emanaciones del arco.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

46

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

8.6- . SEGURIDAD EN EL EMPLEO DE GASES (corte con gas plasmágeno distinto de aire comprimido) 8.6.1- . Almacenamiento en forma de gas comprimido en botellas Deben ajustarse a las normas de seguridad facilitadas por el proveedor de gas y, en particular: Evitar los golpes sujetando las botellas. Evitar el calor excesivo (superior a 50 O C). 3.2. Manorreductor Asegúrese de que el volante de regulación no está apretado antes de conectarlo a la botella. Verifique el apriete del racor de conexión antes de abrir la espita de la botella. Abra esta última lentamente y sólo un cuarto de vuelta. En caso de fuga, no apriete jamás un racor a presión; cierre primero la espita de la botella. Utilice siempre tubos flexibles en buen estado.

Antes de comenzar a usar el siguiente equipo se recomienda firmemente leer el siguiente manual de usuario, con el objetivo de no causar daños al mismo y facilitar al usuario el uso de todas sus cualidades. La manipulación indebida de la unidad de control o del equipo mecánico puede ser motivo de DAÑOS IRREPARABLES EN EL EQUIPO. Conocedor o no del siguiente manual se recomienda no olvidar las siguientes pautas de seguridad: -

Compruebe que todos los elementos de la máquina se encuentran correctamente conectados en sus correspondientes terminales de salida o entrada, sin forzar los mismos.

-

Antes de arrancar el equipo compruebe que el conjunto mecánico se encuentra dentro de su espacio de movimiento, libre de posibles obstáculos, así como que el cableado se encuentre en correcto posicionamiento, sin que entorpezca o limite el movimiento de alguno de los ejes.

-

Antes de encender la alimentación, compruebe que el botón de emergencia queda activo hasta que el computador no arranque y este chequee que no existe ningún fallo en el sistema, con el fin de evitar errores o movimientos del equipo

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

47

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO no deseados. Arrancado el programa de control EMC, puede restablecer a posición normal el botón de emergencia, tomando el programa el control sobre el sistema. -

Arrancado el equipo, no olvide restablecer los ejes antes de comenzar el trabajo, para una perfecta calibración y posicionado del sistema.

MIENTRAS LA FRESADORA SE ENCUENTRA EN FUNCIONAMIENTO, SE RECOMIEDA ATENERSE A LAS CONDICIONES ANTERIORES DE SEGURIDAD.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

48

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

9- CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS. Especificaciones:

CONTROLADORA: -

Cuadro eléctrico metálico protección anticorrosión, panel de conexiones aislado. Peso: 35000 g.

-

Controladora de motores paso a paso tipo bipolar 6 A.

-

Intensidad máxima de salida por motor / eje: 8 Amperios

-

Velocidad de posicionamiento: 4000mm/min.

-

Tensión de alimentación de controladoras: 48 v – 20 A

-

Entrada / Salida externa de alimentación para controladoras externas.

-

3 Entradas programables para eventos externos.

-

1 Salida de activación TTL en ejecución de programa para activar aspiración, u otros elementos externos..

-

2 Entradas de sensores de origen de ejes.

-

Circuito de seguridad EN 292, parada de emergencia de elementos fundamentales.

-

Parada de emergencia por software.

-

EMC funciona en sistema métrico internacional.

-

Parada ante funcionamientos anómalos en sensores de origen, exceso de límites o velocidad.

-

Computador integrado mini ITX D945 Intel Atom Core Duo.

-

1 GB DDR2 de memoria RAM, ampliable hasta 2 GB.

-

Disco duro SATA 160 GB.

-

1 Entrada/Salida externa compatible con puerto Paralelo para control externo de controladoras

-

2 puertos USB traseros, 4 puertos internos.

-

Conexión ETHERNET para trabajar en red.

-

Entrada / Salida de sonido interna.

-

Controladora E/S antigua basada en SMSC LPC47M997 para conector serie, puerto paralelo y puertos PS/2.

-

Posibilidad de ampliación con conector de bus PCI convencional.

-

Salida de video VGA Intel 945 para medios gráficos.

-

Admite disco duro interno Serial ATA (3 GB/s) y interfaz ATA IDE con soporte

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

49

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO UDMA 33, ATA-66/100. -

Error de posicionamiento medio por pérdida de pasos: 0,01%.

-

Fuente de alimentación con 2 fuentes conmutadas en serie de 24 V – 12 A, con toma intermedia de 24 v para sensores.

-

Entrada de Alimentación de red: 220V ~50Hz.

SISTEMA MECÁNICO: -

Estructura del sistema en hierro con tratamiento de imprimación y pintura plástica que soporta altas temperaturas y rozamientos.

-

Dimensiones de trabajo 3000 x 1500 x 75 mm.

-

Peso del conjunto robotizado: 110 Kg.

-

Motores paso a paso NEMA 34- 1,8º /paso.

-

Potencia de motores: 40kg/cm.

-

Transmisión de movimiento mediante cremallera de paso 1.5.

-

Superficie de desplazamiento mediante guía lineal con rodamientos de recirculación de bolas.

-

Piston de eje Z doble efecto, Festo.

-

Cableado de protección a tierra de elementos tipo I.

-

Nivel de ruido acústico máximo: 58 dB.

-

Error de posicionamiento máximo: ±0.111 mm.

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

50

________________________________________________________MANUAL DE USUARIO

10- TABLA DE REVISIÓN DE AJUSTES La siguiente tabla recoge los parámetros de referencia del operario de mantenimiento de todos aquellos ajustes realizados en el software y maquinaria, ya que los ajustes de precisión de cualquier sistema mecánico son variables a lo largo de la vida útil de la maquinaria debido a desgastes.

DÁTOS DE CONFIGURACIÓN Y AJUSTE. FÉCHA DE AJUSTE: ____/____/______ PARÁMETRO DE AJUSTE

VALOR DEL PARÁMETRO

Velocidad y aceleración máxima soportada por el conjunto:

Factor medio de pérdida de pasos en tantos por ciento: Error máximo del conjunto mecánico (Backlash): Dimensiones de trabajo establecidas (X,Y): Configuración de pasos completos(1) / medio paso(1/2) (x,y)… Observaciones:

FÉCHA DE AJUSTE: ____/____/______ PARÁMETRO DE AJUSTE

VALOR DEL PARÁMETRO

Tensión de referencia para ajuste de chopeo (ejes X,Y,Z):

Factor medio de pérdida de pasos en tantos por ciento: Error máximo del conjunto mecánico (Backlash): Dimensiones de trabajo establecidas (X,Y,Z): Configuración de pasos completos(1) / medio paso(1/2) (x,y,z) Observaciones:

USUARIOS Y CONTRASEÑAS DE SISTEMA SISTEMA OPERATIVO SERVIDOR SAMBA ACCESO REMOTO

MESA DE CORTE POR PLASMA – CONTROLADOR- QUI-106

51