כיפוף צינורות עכשוי 

כיפוף צינורות עכשוי

 מאת: מוטי פרי-מור (המאמר פורסם במגזין Tube & pipe)

חדירת האוטומציה לכיפוף הצינורות הביאה לתוצאות מדהימות. התצוגה נומרית נכנסה לשימוש תעשייתי בשנת 1947 בעיקר בתעשיות של חיל האוויר האמריקאי (אשר היו הראשונים שהשתמשו בהם), למכונות ראשונות הוכנסו הנתונים ע"י כרטיסים מנוקבים וכלי מתכת גסים, הנראים מיושנים לפי הסטנדרטים של היום, למרות זאת הם השיגו סוג מסוים של שליטה ידנית וביצועית על תהליכי הייצור, במהלך חמש השנים שלאחר מכן התפתחות נוספת נעשתה באמצעות חיל האוויר האמריקאי וכן המכונות לעיבוד מתכת התלת ציריות הראשונות שנבנו בשנת 1953.

המכונות עם פיקוד CNC יצאו לשווק רק בתחילת שנות ה 60, אחר הכרטיסים המנוקבים פינו את מקומם לסרט המנוקב וביצועי יחידת הפיקוד המשיכו להשתפר, למרות זאת אופציות כגון : צירים נוספים, גלגל קבוע, כלי פיצוי וכו' היו חייבים להיכלל במערכת וכל שינוי היה בלתי אפשרי. לא הכל יודעים שהדור הראשון של מכונות ,NC למרות גודל המכירות יוצא הדופן, בשל הטכנולוגיה החדשה שבו, היה דווקא מאכזב מבחינת התפוקה. הדבר נבע ממספר סיבות ביניהן הקושי בתכנונם, ותכנותם ובחינתם של הסרטים המנוקבים, חוסר גמישות בשינוי תהליכים (כלים שונים, חומרים עם תכונות אחרות) וחוסר אמינות.

התקדמות בשנות ה 70 נתונים רשמיים מראים שלרוב חלקי המכונה הייתה ניצולת של 50 אחוז ולאחרים ניצולת של 20 או 30 אחוז. ההתקדמות הטכנולוגית הצליחה לעבור את רוב המכשולים אך לא ניתן היה לשפר את הקשיחות היסודית של החומרה והתוכנה אשר הוליכו לחוסר גמישות בהפעלה, הקפיצה האמיתית קדימה נעשתה בסוף שנות ה-70 כאשר המחשב האלקטרוני הוצג בתעשייה ותחום של שליטה נומרית בעזרת מחשב CNC פתרו בעיות יצור רבות. ניתן היה לתכנת ולבחון מערכת זו בקלות: עזרי זיכרון מגנטיים ( PROM ,EPROM ,RAM וכו') החליפו את הסרט המנוקב. מדפסות ומוניטורים אפשרו להציג נתונים, בצורה זו ניתן היה לעבוד בגמישות על מגוון רחב של תוכניות ספציפיות, שילוב החומרה והתוכנה אמין ומודולארי, מכונת CNC יכולה להתחבר עם יחידות יצור אחרות ( FMS, CIM וכו'). הפריט האחרון שיסלול את הדרך לעתיד, כאשר מערכת הייצור תחליף את המכונות הבודדות ופעולות שונות יוכלו להישלט אוטומטית כפעולה בודדת. כיום ע"י חברות טכנולוגיות מובילות, הגיעו למספר פתרונות שבעבר לא יכלו אפילו לחשוב עליהם, הפיתוח המתמיד של טכניקות חדשות ושונות אחרות כמו מטלורגיה תעשייתית, ייצור CAM ,CAD ,CNC ורובוטים תעשייתיים, בו זמנית, הופכים את היצור האוטומטי לעובדה. דומה יכול להיות בתחום ייצור הצינורות במקום שם היה צריך להחליט האם להמשיך ולהשתמש במערכת השליטה הקיימת ולהתאים אותה לצרכי כיפוף צינורות או האם לפתח יחידת שליטה המותאמת במיוחד לכיפוף צינורות. חברת CRIPPA העדיפה את הגישה השנייה תוך כדי ראיית הניסיון הדל של חברות אחרות, בייחוד בשוק מתקדם כשל ארה"ב, עם מכונות NC אחרות (לא מכופפי צינורות). צדקת החלטה זו הוכחה בתערוכת BI*MU 1978 מכונות כיפוף CNC שפותחו ע"י חברת CRIPPA ונראו בפעם הראשונה בתערוכת המכונות באיטליה.

מספר תכונות הכרחיות נדרשות כיום למערכת שליטה נומרית מתקדמת:

• 

האפשרות להפעיל את מכונת הכיפוף בצורה אוטומטית לגמרי, חצי אוטומטית וידנית.


• 

חישוב תוכנית הכיפוף מנתונים גיאומטריים (בקורדינטות מקוטבות או קרטזיות) או מכאנייות.


• 

(איפיונים של הצינור והכלי). נתונים אלו מוכנסים דרך המקלדת או מתקבלים ממצבור נתונים (נתונים צפים) או ממחשב חיצוני.


• 

אפשרות לשמור בזיכרון תוכניות מוכנסות.


• 

אפשרות להשתמש בעזרים צדדיים והיקפיים כגון מערכות מדידה תלת מממדיות, מחשבים אישיים, מדפסות, סרטים מנוקבים, דגמים שרטוטים וכו'.


• 

יכולת לשלוט על 5 צירים עם יכולת הרחבה ל 8 צירים.


• 

חישובים למעבדים ושלטי וידאו.


• 

שליטה על המיקרופרוססור CNC.


• 

מאגרי EPORM RAM ו EEPORM.

עזרים חיצוניים והיקפיים:

• 

זיכרון מתרחב המסוגל לאחסן עד 8,000 סדרות (כל סדרה כוללת שלושה מהלכים: הזנת צינור, סיבוב מתוכנן, כיפוף) שעל מערכת ה-CNC להפעיל בקלות.


• 

תפריטים יסודיים להדרכת מפעיל לא מיומן.


• 

תוכנת המכונה נבחנת בפשטות וביכולת מערכת אבחון, בעזרת תצוגה על המוניטור מאפשר אבחון שגיאות תכנון או פקוד מכני חוזר.


• 

טפול בצינורות עד לאורך של 12 מטר.


• 

איתור סימני תזוזה מהמיקום ושחרור צינורות בזמן הכיפוף, פיקוד זה גורם למלחציים להיפתח ולשחרר את הצינור בכל שלב ביצוע הכיפוף ולהשגת איכות טובה יותר.


• 

אפשרות לבצע דגמי כיפופים בעלי רדיוס שונה ללא קטע ישר בין שני הקטעים המכופפים.

שולחן מדידה לכיפוף צינורות מציע מספר יתרונות.

• 

זמן ההצבה יורד בצורה דרסטית בייחוד לעשיית דוגמאות ללא שרטוטים.


• 

דיוק ויכולת חזרה.


• 

השולחן יכול לשמש כמכונת מדידה לעבודות נוספות.


• 

אין טעויות סובייקטיביות בגלל המפעיל.


• 

אדם לא מיומן יכול להיות מועסק התוכנה ידידותית והמפעיל יכול לנהל "שיחה" עם המחשב.


• 

לא נדרשות בדיקות עם מכשירים מדויקים.

העתיד המערכת מתאימה בעיקר למקרים כאשר נדרש ייצור גבוה (ניתן להשגה עם מכונת כיפוף) CNC כאשר יש מגוון של דגמים ונדרשות מדדות תכופות ותכוניות שונות למכונה. כאשר מידת דיוק גבוהה נדרשת. נטיית יצרני המכונות מתרכזת במה שנקראת גישת P.R.P דיוק, יכולת חזרה, והספק יצור. למעשה דיוק, יכולת חזרה והספק ייצור הן התכונות העיקריות ממכונת חלקים וממערכת יצור. והרעיון ברור תהליכי ייצור אופטימאליים במונחי איכות והספק ייצור גבוה פותחים את הדרך לעמדה מובילה בשוק. עסקי מכונות ללא שבבים, בשטח המכונות לכיפוף צינורות, רגישים מאוד לגישת ה- P.R.P. טיב קו ייצור לכיפוף צינורות נמדד על פי דיוק מדידותיו, הספק הייצור ויכולת החזרה בתהליך רובוטי. כדי להשיג תוצאות אופטימיות אסור שיהיו בשרשרת הייצור חוליות חלשות, שולחן המדידה הקורא את הממדים הגיאומטריים של הדגם הראשוני ומבטיח בהמשך דיוק ואמינות ובעל יכולת "לשוחח" עם מכונת הכיפוף בעלת ההספק הגבוה ויכולת החזרה. בעזרת מסגרת העבודה של גישת PRP ההתקדמות הטכנולוגית של מכונות ושלטים תהיה מהירה יותר. בעתיד הקרוב, הדגם הראשוני "תקרא" ע"י חיישנים במדידה תלת ממדית של שולחן המדידות ויופיעו על המוניטור הצבעוני של מערכת ה-CNC על המצג יבדוק המפעיל שהתוכנית המחושבת נכונה ויתחיל בייצור. אז ייקח הרובוט את החלק הגמור בעדינות ויעביר אותם לפעולות אחרות.

ההתאמה כדי לכופף צינורות מתכת בעזרת מכונה ממוחשבת CNC צריך לדעת את הגיאומטריה של הצינור צריך לדעת פרטי הפעלה נוספים: זוית כיפוף, זוית במרחב ומצב הזנה. נתונים אלו נתונים אלו מושגים מהקורדינטות הקרטזיות של כל עקומה. הקורדינות האלו הן הקלט של מערכת ה-CNC אל תוך מכונת הכיפוף ונכנסת דרך המקלדת של ה-CNC אם אין שולחן מדידה. שולחן המדידה מחובר למכונת הכיפוף כך שצורת הצינור נקראת בדיוק מוחלט. דבר זה מושג ע"י יצירת מגע בין החלק ישר של צינור הדוגמא עם הראש של חיישן מיוחד אשר מזין את קריאותיו למחשב של שולחן המדידה. המחשב מעבד את הנתונים ומאפשר למערכת ה-CNC לבצע את התוכנית. התהליך המתחלק לארבעה חלקים. מדידות: ראש חיישן בעל תגובה מיידית מובא במגע עם החלק הישר של צינור הדוגמא או של התיל ה MOCK-UP חישובים: מחשב ה-PC של שולחן המדידה מעבד את הקריאה, קובע את הקורדינאטות של קטע הצינור ומפעיל תוכנית המכילה את כל הנתונים (קצב הזנה, זוויות הכיפוף, ומידות מרחק).