مرسوم ترین مدهای کنترلر CNC و معرفی اجزای اصلی آن

مدهای کنترلر CNC

مدهای کنترلر  CNC

مد کنترلر CNC به مجموعه‌ ای از تنظیمات و حالت‌ های عملیاتی گفته می‌ شود که رفتار دستگاه را تعیین می‌ کنند. این مدها به دستگاه اجازه می‌ دهند تا وظایف مختلفی را با دقت و سرعت بالا انجام دهد. انتخاب مد مناسب برای هر عملیات، بهینه سازی فرآیند تولید و افزایش دقت و کیفیت قطعه تولیدی را به دنبال دارد. آشنایی با مدهای مختلف، به اپراتور کمک می‌ کند تا در صورت بروز هرگونه مشکل، علت آن را تشخیص داده و اقدامات لازم برای رفع آن را انجام دهد. در این مقاله قصد داریم به طور کلی به مفهوم مدهای کنترلر CNC بپردازیم و اهمیت آن‌ ها را در فرآیند تولید توضیح دهیم.

کنترلر CNC چیست؟

کنترلر CNC یا کنترل عددی کامپیوتری، مغز متفکر دستگاه‌ های CNC است. این دستگاه الکترونیکی، دستورات را از نرم‌ افزارهای طراحی و تولید دریافت کرده و آن‌ ها را به حرکات دقیق و هماهنگ محورهای دستگاه تبدیل می‌ کند. به عبارت ساده‌ تر، کنترلر CNC به دستگاه می‌ گوید که چه کاری را باید با چه سرعتی و با چه دقتی انجام دهد.

  • کنترلرها با دقت بسیار بالایی حرکات دستگاه را کنترل می‌ کنند و باعث تولید قطعات با کیفیت و یکنواخت می‌ شوند.
  • عملیات ماشینکاری با استفاده از کنترلر CNC بسیار سریع‌ تر از روش‌ های سنتی انجام می‌ شود.
  • با تغییر برنامه، می‌ توان دستگاه را برای تولید قطعات مختلف تنظیم کرد.
  • بسیاری از عملیات به صورت خودکار انجام می‌ شوند و خطای انسانی به حداقل می‌ رسد.

انتخاب کنترلر مناسب برای یک دستگاه CNC بسیار مهم است، زیرا عملکرد، دقت و قابلیت‌ های دستگاه به طور مستقیم به کنترلر آن بستگی دارد. عواملی مانند تعداد محورها، سرعت حرکت، دقت، نوع مواد کار، پیچیدگی قطعات و بودجه باید در هنگام انتخاب کنترلر در نظر گرفته شوند. برای آشنایی با انواع محورهای دستگاه CNC می توانید مقاله زیر را مطالعه کنید.

مقاله پیشنهادی : محورهای دستگاه CNC

معرفی انواع مدهای کنترل در کنترلر CNC

1-مد پوزیشن

مد پوزیشن از ورودی پالس برای کنترل دقیق موقعیت هرمحور استفاده می کند. این مد در دو کلاس کاری حلقه باز و حلقه بسته بر روی ماشین آلات مختلف اجرا می شود.

در حالت حلقه باز پالس کنترلر به ورودی سروو درایو متصل شده و کنترلر از موقعیت و وضعیت جاری موتور بی اطلاع است، در اصلاح فیدبک حلقه بسته وجود ندارد. در مد کار حلقه بسته خروجی انکودر سروو موتور از طریق درایو به کنترلر منتقل می شود و بدین ترتیب کنترلر از موقعیت جاری سروو موتور آگاه خواهد بود.

مد کاری پوزیشن از جمله پر کاربردترین مدهای کنترلی است اغلب به صورت حلقه باز در ماشین آلات cnc، سنگ، برش، چوب، پلاسما، طلا و … استفاده می شود. اخیرا استفاده از شبکه های صنعتی نظیر EThercat و CAN OPEN به طور گسترده ای به دلیل دارا بودن مزایا ی بسیار مرسوم شده است. کنترلرها به جای استفاده از پالس از این شبکه ها برای کنترل درایو و سروو موتور استفاده می کنند. این شبکه شبکه CLOSE loop نامیده می شوند. جهت کسب اطلاعات بیشتر می توانید مقاله برنامه نویسی cnc را مطالعه نمایید.

مقاله پیشنهادی : اموزش برنامه نویسی cnc

راه اندازی cnc

کنترلر CNC

2-مد کنترل آنالوگ

در مد کنترل آنالوگ کنترلر از ورودی 107+/- که بر روی سروو درایو قرار دارد، برای کنترل سرعت و جهت چرخش موتور استفاده می کند و برای کنترل موقعیت موتور و در نتیجه محور خروجی انکودر موتور را از طریق درایو به کنترل منتقل می شود. روش دیگر انتقال موقعیت موتور به کنترلر، استفاده از خط کش مکانیکی نصب شده بر روی محورهاست. این روش که از روش قبل دقت بیشتری دارد، عموما بر روی ماشین آلاتی اجرا می شود که قدیمی بوده و هم سیستم مکانیکی و عملکرد کلی دستگاه قابل اطمینان نیست. مد کنترل آنالوگ با نام مد Speed یاد می شود.

اجزای اصلی کنترلر CNC

واحد پردازشگر (CPU) وظیفه پردازش اطلاعات و اجرای دستورات را بر عهده دارد.
حافظه برای ذخیره برنامه‌ ها و داده‌ ها استفاده می‌ شود.
واحد ورودی/خروجی (I/O) برای برقراری ارتباط با سایر دستگاه‌ ها مانند کامپیوتر، سنسورها و موتورها استفاده می‌ شود.
مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) نقش بسیار مهمی در تبدیل سیگنال‌ های آنالوگ به دیجیتال ایفا می‌ کند. در یک دستگاه CNC، بسیاری از سنسورها و دستگاه‌ های اندازه‌ گیری سیگنال‌ های آنالوگ تولید می‌ کنند. این سیگنال‌ ها برای این که توسط کنترلر CNC پردازش شوند، باید به سیگنال‌ های دیجیتال تبدیل شوند.
مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC) DAC به کنترلر CNC اجازه می‌ دهد تا با دقت بسیار بالایی پارامترهای مختلف دستگاه را کنترل کند. به عنوان مثال، با استفاده از DAC می‌ توان سرعت اسپیندل را با دقت بسیار بالایی تنظیم کرد.
رابط کاربری با استفاده از رابط کاربری می‌ توان پارامترهای مختلف دستگاه را با دقت بسیار بالایی تنظیم کرد. یک رابط کاربری کنترلر CNC معمولاً شامل اجزای صفحه نمایش، کلیدها و دکمه ها و غیره می باشد.
منبع تغذیه یکی از مهمترین قسمت های کنترلر CNC برای راه اندازی آن، منبع تغذیه می باشد.
نرم افزار رابط بین کاربر و دستگاه است و برای برنامه‌ ریزی و کنترل دستگاه استفاده می‌ شود.

 نحوه انتخاب کنترلر مناسب برای دستگاه CNC

انتخاب کنترلر مناسب برای دستگاه CNC، یکی از تصمیمات مهم در ساخت یا ارتقای یک دستگاه CNC است. اگر قصد خرید کنترلر CNC را دارید، باید بتوانید از میان گزینه های متعددی که در بازار موجود هستند، بهترین مدل آن را انتخاب کنید. مهمترین مواردی که در زمان انتخاب کنترلر سی ان سی باید به آن دقت کنید شامل موارد:

  • تعداد محورها: تعداد محورهای دستگاه (X, Y, Z و محورهای چرخشی) بر تعداد خروجی‌ های کنترلر مورد نیاز تاثیر می‌ گذارد. کنترلر باید توانایی کنترل همزمان تمام محورها را داشته باشد.
  • دقت مورد نیاز: دقت دستگاه به عوامل مختلفی از جمله رزولوشن موتورها، دقت کنترلر و نرم‌ افزار استفاده شده بستگی دارد.
  • سرعت حرکت: سرعت حرکت دستگاه به قدرت پردازنده کنترلر، نوع موتورها و سیستم درایو بستگی دارد. کنترلر باید بتواند سرعت حرکت مورد نظر را بدون از دست دادن دقت تامین کند.
  • آنلاین و یا آفلاین: یکی دیگر از مهمترین پارامترهایی که در زمان انتخاب کنترلر سی ان سی باید به آن دقت کنید، امکان کار کردن دستگاه به صورت آنلاین و آفلاین می باشد. اگر در محیط کاری امکان اتصال دستگاه به کامپیوتر به صورت دائم و در حین کار فراهم نیست، بهترین گزینه استفاده از کنترلر‌های آفلاین است. این کنترلرها به شما اجازه می‌ دهند بدون نیاز به کامپیوتر، دستگاه را کنترل کنید و عملیات ماشینکاری را انجام دهید.
  • قابلیت اضافی: برخی از کنترلرهای CNC با توجه به طراحی که در ساخت آن ها به کار رفته است امکان ایجاد قابلیت های اضافی از جمله امکان اتصال به کامپیوتر برای برنامه‌ ریزی و کنترل دستگاه، قابلیت پشتیبانی از زبان‌ های برنامه‌ نویسی مختلف، قابلیت اتصال به شبکه برای کنترل از راه دور و جمع‌ آوری داده‌ ها و سایر امکانات دیگر را برای کاربر دارند.

 نحوه انتخاب کنترلر مناسب برای دستگاه CNC

در نهایت تنظیم مدهای کنترلر  CNC برای افزایش دقت دستگاه، اهمیت دارد

دستگاه‌ های CNC با استفاده از کدهای برنامه‌ نویسی، قطعات را با دقت بسیار بالایی تولید می‌ کنند. اما برای دستیابی به حداکثر دقت، تنظیم صحیح مدهای کنترلر CNC از اهمیت ویژه‌ ای برخوردار است. این تنظیمات بر نحوه حرکت محورها، سرعت برش، شتاب و بسیاری از پارامترهای دیگر تاثیر می‌ گذارند. با تنظیم دقیق این مدها، می‌ توان دقت دستگاه را به میزان قابل توجهی افزایش داد و کیفیت قطعات تولیدی را بهبود بخشید. تنظیم مدهای کنترلر CNC به عوامل مختلفی از جمله نوع دستگاه، نوع ماده کار، ابزار برش و دقت مورد نیاز بستگی دارد.

تنظیم مدهای کنترلی در دستگاه های CNC توسط مانیتورهای صنعتی انجام می شود. در مواردی که مانیتور دستگاه شما آسیب دیده و نیاز به تعویض دارید، می توانید با مراجعه به مراکز فروش hmi، بهترین نوع مانیتور را متناسب با مدل  دستگاه خود انتخاب و خریداری کنید.