अ‍ॅडॅप्टिव्ह कंट्रोल सिस्टिम

Udyam Prkashan Marathi    31-Jan-2020
Total Views |
 
या लेखात आपण फानुक सी.एन.सी. वापरून आवर्तन काळाचे (सायकल टाइम) इष्टतमीकरण (ऑप्टिमायझेशन) करण्यासाठी मशिनिंग सेंटरमध्ये उपलब्ध असलेली काही प्रगत वैशिष्ट्ये समजून घेऊ.
 
उत्पादनक्षमता वाढविण्यासाठी यंत्रण तंत्रज्ञानाचा विकास हा उद्योगक्षेत्रातील एक महत्त्वाचा मुद्दा आहे. मिलिंग ही एक अतिशय कार्यक्षम आणि लवचीक उत्पादन प्रक्रिया आहे. परंपरेनुसार मिलिंगचे यंत्रण पॅरामीटर निवडण्यासाठी टूलिंग आणि मशिनची स्पेसिफिकेशन, ऑपरेटरचा अनुभव यासारख्या अनेक घटकांचा आधार घेतला जातो आणि काही बाबी सांभाळून त्यांचे समायोजन (अ‍ॅडजस्टमेंट) केले जाते.
 
त्रिज्येच्या दिशेत कापाच्या खोलीमध्ये बदल झाल्यावर आणि चिपची जाडी बदलल्यामुळे मिलिंगदरम्यान निर्माण होणारे बल लक्षणीयरीत्या वाढते. अशावेळी या अनुभवावर आधारित पारंपरिक मशिनमध्ये चॅटरिंगमुळे होणारी कंपने (व्हायब्रेशन) आणि मोडतोड टाळू शकत नाहीत. दुसरीकडे, सरकवेग एकसारखा ठेवल्यामुळे यंत्रणास लागणारा कालावधी वाढतो आणि त्यामुळे उत्पादकता कमी होते. संभाव्य यंत्रणक्षमता वाढविण्यासाठी सरकवेगाचे (फीड) समायोजन हा एक परिणामकारक उपाय आहे.
या लेखाद्वारे आपण यंत्रण प्रक्रियेसाठी वापरल्या जाणार्‍या अ‍ॅडॅप्टिव्ह कंट्रोलविषयी चर्चा करणार आहोत. रफिंग ऑपरेशन दरम्यान सरकवेगाचे त्या त्या वेळी (रिअल टाइम) समायोजन करून उत्पादनाचा दर किंवा यंत्रभागाची गुणवत्ता सुधारणे, हा अ‍ॅडॅप्टिव्ह कंट्रोलचा हेतू असतो. पारंपरिक सी.एन.सी. प्रणालीमध्ये, यंत्रणातील चल (व्हेरिएबल) प्रोग्रॅमरद्वारे निर्धारित केले जातात आणि म्हणूनच त्यांची मूल्ये या प्रोग्रॅमरच्या अनुभवावर आणि प्रक्रियेच्या ज्ञानावर अवलंबून असतात. त्याच्या उलट, अ‍ॅडॅप्टिव्ह कंट्रोल प्रणाली इतर प्रक्रिया चलांच्या मोजमापनाच्या आधारे वास्तविक वेळेमध्ये (रिअल टाइम) चलांचे समायोजन करते. म्हणूनच, अ‍ॅडॅप्टिव्ह कंट्रोल पद्धतींचा वापर करून संपूर्ण यंत्रण प्रणालीमध्ये सुधारणा मिळविणे शक्य होते. 
 
फानुक स्मार्ट अ‍ॅडॅप्टिव्ह कंट्रोल
हे फंक्शन स्पिंडलवरील भार आणि तापमान यांच्यानुसार रफिंगमध्ये सरकवेग समायोजित करून आवर्तन काळ कमी करणे आणि जास्त उष्णता (ओव्हर हीट) टाळणे यांच्या दरम्यान चांगले संतुलन साधते. प्रक्रियेसाठी अपेक्षित स्पिंडल भार निश्चित करून, स्पिंडल भार कमी असल्यास सरकवेग वाढवून कार्यक्षमता वाढविली जाते. स्पिंडल भार जास्त असल्यास सरकवेग कमी केला जातो ज्यामुळे टूलवरील भारही कमी होतो. याव्यतिरिक्त, स्पिंडलचे तापमान जास्त असल्यास सरकवेग आपोआप कमी केला जातो आणि तापमानातील वाढ थांबविली जाते.
सरकवेगाचा दर इष्टतम करण्यासाठी पुढील दोन प्रकारचे 
नियंत्रण उपलब्ध आहे. 
1. कॉन्स्टंट स्पिंडल लोड कंट्रोल 
2. ओव्हरहीट अव्हॉयडन्स कंट्रोल (अति उष्णता टाळण्यासाठी नियंत्रण) (प्रकार A, प्रकार B)
 

1_1  H x W: 0 x 
 

chart_1  H x W: 
 
1. कॉन्स्टंट स्पिंडल लोड कंट्रोल
कॉन्स्टंट स्पिंडल लोड कंट्रोलद्वारा स्पिंडल भारानुसार अक्षीय सरकवेग समायोजित केला जातो. त्यामुळे स्पिंडल भार ठरविलेल्या (एमिंग) भाराच्या जवळपास राखला जातो. हे फंक्शन स्पिंडल भारानुसार अक्षीय सरकवेगाचे ओव्हरराइड बदलू शकते. या फंक्शनद्वारे जेव्हा स्पिंडल भार कमी असेल, तेव्हा ओव्हरराइड वाढवून आवर्तन काळ कमी करता येतो. जेव्हा स्पिंडल भार जास्त असेल, तेव्हा ओव्हरराइड कमी करून टूलची मोडतोड टाळली जाते.
 

graph_1  H x W: 
 
कार्य
हे फंक्शन अक्षीय सरकवेग अशाप्रकारे नियंत्रित करते की, स्पिंडल भार ‘ठरविलेल्या स्पिंडल भारा’च्या जवळ राखला जाईल. स्पिंडल भार ‘परिणामी स्पिंडल भारा’पेक्षा जास्त झाल्यावर नियंत्रण सुरू होते आणि भार कमी झाल्यावर नियंत्रण थांबते. ‘ठरविलेला स्पिंडल भार’ आणि ‘परिणामी स्पिंडल भार’ हे दोन्ही पॅरामीटर सेट करता येऊ शकतात.
 
2. ओव्हरहीट अव्हॉयडन्स कंट्रोल
जेव्हा स्पिंडलचे तापमान मर्यादेपेक्षा जास्त गरम (ओव्हरहीट) होण्याच्या पातळीच्या जवळपास पोहोचते, तेव्हा ओव्हरहीट अव्हॉयडन्स कंट्रोल अक्षीय सरकवेग कमी करून स्पिंडल ओव्हरहीट कमी करते. हे फंक्शन उच्च स्पिंडल भारावरील यंत्रणामध्ये स्पिंडल ओव्हरहीट कमी करण्यासाठी वापरले जाते. पुढील स्पिंडल माहितीद्वारे हे फंक्शन अक्षीय सरकवेग बदलते.
> स्पिंडल भार
उर्वरित कालावधी (स्पिंडल भार मीटरद्वारा)
स्पिंडल तापमान
ओव्हरहीट अव्हॉयडन्स कंट्रोलचे A आणि B असे दोन प्रकार आहेत.
 
ओव्हरहीट अव्हॉयडन्स कंट्रोल प्रकार A
 

graph2_1  H x W 
 
हे फंक्शन अखंड मानांकित विद्युतशक्तीखाली (कंटिन्युअस रेटेड पॉवर) अक्षीय सरकवेगाचा ओव्हरराइड समायोजित करून स्पिंडल मोटरमध्ये ओव्हरहीटची स्थिती कधीच येऊ शकणार नाही, अशा रीतीने स्पिंडल भार आटोक्यात राखण्याचा प्रयत्न करते.
 
कार्य
 
हे फंक्शन अक्षीय सरगवेगाला अशाप्रकारे नियंत्रित करते की, स्पिंडल भार ‘ओव्हरहीट अव्हॉयडन्स कंट्रोलच्या ठरविलेल्या स्पिंडल भाराच्या जवळ राहील. स्पिंडलचे तापमान ‘कंट्रोल स्टार्ट’ तापमानापेक्षा जास्त झाले की, नियंत्रण सुरू होते. नियंत्रण सुरू करण्याचे पॅरामीटर सेट करता येतात. तापमान ‘कंट्रोल एंड’ तापमानाच्या खाली आल्यावर नियंत्रण समाप्त होते.
 
ओव्हरहीट अव्हॉयडन्स कंट्रोल प्रकार B
(स्थिर कालावधी नियंत्रण)
हे फंक्शन अक्षीय सरकवेगाच्या ओव्हरराइडसाठी स्पिंडल स्मार्ट लोड मीटरचा वापर करते.
जेव्हा स्पिंडल कंटिन्युअस झोनच्या वरच्या भागात यंत्रण करत असेल, तेव्हा स्मार्ट स्पिंडल लोड मीटरमध्ये उर्वरित वेळ दर्शविला जाईल. जेव्हा प्रीसेट लोड कंडिशनच्या मानाने उर्वरित कालावधी कमी असेल तेव्हा सरकवेग कमी केला जाईल आणि उर्वरित कालावधी जास्त असेल तेव्हा सरकवेग वाढविला जाईल. यामुळे स्पिंडल कामगिरीच्या मर्यादेतील उपलब्ध क्षमता स्थिर राखली जाईल.
 

graph3_1  H x W 
 

2_1  H x W: 0 x 
 
कार्य
 
उरलेला कालावधी एका विविक्षित मर्यादेपेक्षा (थ्रेशहोल्ड : हा पॅरामीटर सेट करता येतो.) कमी असल्यास, ओव्हरराइड कमी करण्यासाठी त्याला नियंत्रित केले जाते. त्याच्या उलट, उरलेला कालावधी विविक्षित मर्यादेपेक्षा जास्त असल्यास ओव्हरराइड वाढविण्यासाठी त्याला नियंत्रित केले जाते.
 

graph_1  H x W: 
 
निष्कर्ष
 
वेगवेगळ्या अंतिम वापरकर्त्यांकडे घेतलेल्या चाचण्यांच्या परिणामांद्वारे असे सूचित होते आहे की, हे फंक्शन वापरून केवळ सरकवेगाचे इष्टतमीकरण केल्याने यंत्रणास लागणारा कालावधी सुमारे 5% कमी केला जाऊ शकतो. वर पाहिल्याप्रमाणे परिस्थिती संनियंत्रण तंत्र (कंडिशन मॉनिटरिंग टेक्निक) वापरून आवर्तन काळ इष्टतम करता येतो आणि टूलचे आयुर्मान कमी करणार्‍या ओव्हरलोड आणि कंपने यांसारख्या नको असलेल्या परिस्थिती टाळता येतात. यामुळे सध्याच्या मशिनचे मूल्यवर्धन होते आणि कारखान्यातील उत्पादनक्षमता वाढते. यंत्रण केलेल्या उत्पादनांची गुणवत्ता सुनिश्चित करण्यासाठी, यंत्रणाची किंमत कमी करण्यासाठी आणि कार्यक्षमता वाढविण्यासाठी, रिअल टाइममध्ये यंत्रण पॅरामीटर समायोजित करणे आवश्यक असते. ते करण्यासाठी फानुक स्मार्ट अ‍ॅडॅप्टिव्ह कंट्रोल हा एक विश्वासार्ह पर्याय आहे.
 
 

shreejit nayar_1 &nb 
श्रीजित नायर 
8600143594
 
श्रीजित बी. नायर यांनी इलेक्ट्रॉनिक्स अँड कम्युनिकेशनमध्ये अभियांत्रिकीचे शिक्षण घेतले आहे. त्यांना फॅक्टरी ऑटोमेशनमधील जवळपास 10 वर्षांचा अनुभव आहे. सध्या ते फानुक इंडिया प्रा.लि. मध्ये फॅक्टरी ऑटोमेशन विभागामध्ये व्यवस्थापक म्हणून कार्यरत आहेत.