مقدمه
اگر صاحب یک دستگاه تراش یا فرز CNC قدیمی (مثلاً مدلهای قدیمی دکل، موری سیکی یا ماشینهای روسی) هستید، احتمالاً قلب تپنده دستگاه شما یک موتور DC بزرگ و سنگین است که با درایوهای تریستوری قدیمی کنترل میشود.
زمانی که تصمیم به اورهال (Retrofit) یا تعویض سیستم کنترلر میگیرید، یکی از بزرگترین سوالات فنی این است:
“آیا موتور DC فابریک دستگاه را نگه دارم یا آن را با یک پک اسپیندل موتور AC جدید تعویض کنم؟”
به عنوان یک مهندس برق این موضوع را از نظر فنی و هزینه بررسی میکنیم.
موتورهای DC در ماشینهای ابزار (قدرت قدیم)
موتورهای DC صنعتی سالها استاندارد ماشینهای ابزار بودند. این موتورها با وجود تکنولوژی قدیمی، یک ویژگی فوقالعاده دارند: گشتاور (Torque) بسیار بالا در دورهای پایین.
چرا برخی هنوز DC را ترجیح میدهند؟
قدرت لایه برداری: در تراشکاری قطعات فولادی سخت با قطر بالا، موتورهای DC قدیمی به دلیل ساختارشان، گشتاور وحشتناکی در دور پایین میدهند که گاهی موتورهای AC معمولی حریفشان نمیشوند.
صرفهجویی ظاهری: اگر موتور سالم باشد، فکر میکنید که فقط با تعمیر درایو DC هزینه کمتری میپردازید.
اما مشکلات بزرگ DC چیست؟
تعمیر و نگهداری پرهزینه: وجود ذغال (Brush) و کلکتور یعنی دردسر دائمی. گرد ذغال، جرقه زدن و نیاز به سرویس دورهای کلکتور در محیطهای صنعتی روغنی، یک کابوس است.
نایاب بودن درایو: درایوهای DC قدیمی (مثل زیمنسهای قدیمی یا پارکر) اگر خراب شوند، قطعاتشان به سختی پیدا میشود و درایوهای DC جدید هم قیمتهای بسیار بالایی دارند.
محدودیت دور: معمولاً به دورهای خیلی بالا (مثلاً بالای ۴۰۰۰ یا ۶۰۰۰) نمیرسند.
اسپیندل موتورهای AC (تکنولوژی روز)
امروزه در اکثر ماشینهای CNC مدرن (از کنترلرهای زیمنس ۸۲۸ گرفته تا سینتک و دلتا)، از اسپیندل موتورهای AC (معمولاً آسنکرونهای وکتور کنترل یا سروو اسپیندلها) استفاده میشود.
مزایای مهاجرت به AC در زمان اورهال:
بدون نیاز به نگهداری (Maintenance Free): حذف ذغال و کلکتور یعنی خداحافظی با جرقهزنی و سرویسهای ماهانه.
قابلیتهای پیشرفته (C-Axis & Rigid Tapping):اگر میخواهید روی دستگاه تراش یا فرزتان عملیات قلاویززنی صلب (Rigid Tapping) انجام دهید یا نیاز به محور C(ایندکس کردن اسپیندل) دارید، حتماً باید سراغ اسپیندلهای AC سروو بروید. موتورهای DC قدیمی دقت لازم برای پوزیشنگیری دقیق را ندارند.
درایوهای در دسترس: درایوهای AC (اینورترهای کلوز لوپ یا سروو درایو) در بازار ایران به وفور یافت میشوند و خدمات پس از فروش بهتری دارند.
چالش گشتاور در موتورهای AC (نکته فنی مهم)
بسیاری از صنعتگران نگرانند که با نصب موتور AC، قدرت دستگاه در تراش سنگین کم شود.
راهحل مهندسی:
برای حل این مشکل، ما در نصبهای صنعتی از دو روش استفاده میکنیم:
استفاده از گیربکس: اگر گیربکس مکانیکی دستگاه سالم است، موتور AC را به گیربکس کوپل میکنیم تا گشتاور حفظ شود.
انتخاب درایو و موتور Oversize: اگر سیستم تسمهای است، معمولاً توان موتور AC را کمی بالاتر از موتور DC قبلی انتخاب میکنیم و از درایوهای “وکتور کنترل” (Vector Control) استفاده میکنیم تا افت گشتاور در دور پایین جبران شود.
جمعبندی: تعویض کنیم یا نه؟
حالت اول: اگر دستگاه شما فقط برای خشنکاریهای سنگین است و موتور DC و درایوش هنوز سالم هستند، شاید نگه داشتن آن توجیه داشته باشد. اما آماده خرابیهای ناگهانی باشید.
حالت دوم (پیشنهاد ما): اگر در حال نصب کنترلر جدیدهستید، اکیداً پیشنهاد میکنم سیستم را به AC تغییر دهید. هزینه خرید یک موتور و درایو AC نو، شاید در ابتدا زیاد به نظر برسد، اما با حذف هزینههای تعمیرات و اضافه شدن قابلیتهایی مثل قلاویززنی و پایداری سرعت، در کمتر از یک سال بازمیگردد.
خدمات تخصصی برق و کنترل CNC
تغییر سیستم محرکه از DC به AC فقط تعویض موتور نیست؛ نیاز به محاسبات دقیق نسبت پولیها، تنظیم پارامترهای PID درایو و مچ کردن آن با کنترلر (CNC Controller) دارد.
ما در CNCTec با تجربه نصب و راهاندازی انواع کنترلرهای صنعتی، میتوانیم در پروسه اورهال دستگاههای تراش و فرز، بهترین سولوشن فنی را برای جایگزینی سیستم اسپیندل به شما ارائه دهیم.
دستگاههای قدیمی، سرمایه یا دردسر؟
بسیاری از کارگاههای صنعتی در ایران هنوز با دستگاههای تراش و فرز CNC دهه ۹۰ میلادی (یا حتی قدیمیتر) کار میکنند. این دستگاهها معمولاً “شاسی و بدنه” (Mechanics) فوقالعادهای دارند؛ بدنههای چدنی سنگین و ریلهای باکس (Box Way) که در دستگاههای چینی امروزی کمتر دیده میشود.
اما مشکل جای دیگری است: سیستم برق و کنترلر.
شما ممکن است هر ماه هزینهای را صرف تعمیر بردهای الکترونیکی قدیمی کنید، اما آیا تا به حال محاسبه کردهاید که این “تعمیرات مقطعی” چقدر به ضرر شماست؟
به عنوان یک مهندس برق که سالهاست در زمینه نصب و راهاندازی ماشینآلات صنعتی فعالیت دارم، ۵ نشانه قطعی را به شما میگویم که اگر در دستگاهتان دیدید، باید به فکر اورهال (Retrofit) باشید.
۱. توقفهای ناگهانی و طولانی (Downtime)
در صنعت، “زمان” یعنی “پول”. اگر دستگاه CNC شما در وسط یک پروژه حساس ناگهان ارور میدهد و خط تولید را ۳ روز میخواباند تا یک قطعه استوک پیدا شود، این دستگاه دیگر سودده نیست.
دستگاههای قدیمی با قطعات الکترونیکی فرسوده (خازنهای خشک شده، لحیمسردیها و…) غیرقابل اعتماد هستند. هزینه خواب دستگاه اغلب بیشتر از هزینه اقساط یک سیستم کنترلر نو است.
۲. نایاب بودن قطعات یدکی (کابوس الکترونیک)
فرض کنید درایو محور X دستگاه شما که یک مدل قدیمی زیمنس یا فانوک است بسوزد.
آیا قطعه نو آن در بازار هست؟ خیر.
آیا قطعه استوک (دست دوم) آن سالم است؟ معلوم نیست.
قیمت آن چقدر است؟ معمولاً دلالها برای قطعات نایاب، قیمتهای نجومی میدهند.
وقتی تامین قطعات یدکی سیستم کنترل یا درایوهای شما تبدیل به یک پروژه تحقیقاتی میشود، یعنی زمان آن رسیده که کل سیستم را با برندهای روز بازار (که قطعاتشان در هر فروشگاهی پیدا میشود) جایگزین کنید.
۳. انتقال فایل با فلاپی و کابل RS232!
در عصر اینترنت و شبکه، هنوز بسیاری از اپراتورها مجبورند جیکود (G-Code) را تکهتکه کنند چون حافظه کنترلر قدیمی فقط ۳۲ کیلوبایت است! یا بدتر، هنوز دنبال دیسکت فلاپی میگردند.
با تعویض کنترلر، شما صاحب پورت USB، شبکه (Ethernet) و حافظههای داخلی چند گیگابایتی میشوید. این یعنی سرعت انتقال برنامه از واحد طراحی به تولید، ۱۰ برابر میشود.
۴. عدم امکان اجرای تکنیکهای مدرن (High Speed & Rigid Tapping)
مکانیک دستگاه شما شاید سالم باشد، اما مغز دستگاه (کنترلر) قدیمی است و نمیتواند فرمانهای پیچیده را پردازش کند.
قلاویززنی صلب (Rigid Tapping): بسیاری از کنترلرهای قدیمی این قابلیت را ندارند و شما مجبورید قلاویزکاری را دستی انجام دهید.
ماشینکاری سرعت بالا (HSM): کنترلرهای قدیمی توانایی پردازش خطوط زیاد جیکود در ثانیه (Look-ahead) را ندارند و باعث لرزش دستگاه یا کاهش سرعت در سطوح منحنی میشوند.
با یک کنترلر مدرن، کیفیت سطح قطعه نهایی به طرز چشمگیری افزایش مییابد.
۵. وابستگی به “نفر” به جای “سیستم”
این مورد را مدیران کارخانهها خوب درک میکنند. معمولاً در کارگاه یک اپراتور قدیمی یا یک تعمیرکار خاص وجود دارد که “قلق” دستگاه را بلد است. اگر این فرد بیمار شود یا از مجموعه برود، دستگاه میخوابد.
کنترلرهای مدرن رابط کاربری (HMI) گرافیکی و استاندارد دارند. آموزش اپراتور جدید روی یک کنترلر مدرن (مثل زیمنس، سینتک یا حتی رادونیکس) بسیار سادهتر از یاد دادن کار با یک پنل تکرنگ پر از دکمههای عجیب و غریب قدیمی است.
اورهال (Retrofit) دقیقاً چیست؟
اورهال برق فقط عوض کردن مانیتور نیست. در یک پروژه استاندارد که ما در CNCTec انجام میدهیم:
تابلو برق کاملاً دمونتاژ و پاکسازی میشود.
کنترلر قدیمی با یک کنترلر روز دنیا جایگزین میشود.
سیمکشیها نوسازی و استاندارد میشوند.
در صورت نیاز، موتورها و درایوها به سیستمهای AC Servo مدرن ارتقا مییابند.
نتیجه؟ شما صاحب یک دستگاه با بدنه مستحکم قدیمی و مغز هوشمند امروزی میشوید؛ آن هم با هزینهای بسیار کمتر از خرید یک دستگاه نو.
مشاوره رایگان برای بازسازی
آیا دستگاه تراش یا فرز شما هم این نشانهها را دارد؟ قبل از اینکه یک خرابی بزرگ خط تولیدتان را متوقف کند، با ما تماس بگیرید.
ما در CNCTec وضعیت دستگاه شما را بررسی میکنیم و به شما میگوییم که آیا این دستگاه ارزش اورهال دارد یا خیر.