¿Qué significa para mí la salud CNC para esta máquina?

Sin embargo, el reto conlleva una enorme selección de valor. La plataforma de datos de KCF, SMARTDiagnostics, es capaz de integrar datos de una amplia gama de sensores: vibración, presión/flujo, velocidad, temperatura del aceite, materiales ferrosos/no ferrosos y muchos otros sensores con salida analógica o IEPE. Juntos, todos los sensores se combinan para formar una plataforma completa de estado de la máquina con un arsenal de datos para resolver una compleja serie de posibles problemas en una máquina CNC. La figura 2 de la derecha muestra un desglose de algunos de los sistemas críticos que hay que atacar.

Figura 1: Tipos de máquinas CNC
Figura 1: Tipos de máquinas CNC

El valor

Mantenimiento predictivo | Prolongación de la vida útil de los equipos | Eficiencia operativa | Garantía de calidad | Optimización de la vida útil de las herramientas | Supervisión de la potencia | Conocimientos basados en datos | Mejoras de la seguridad | Mantenimiento basado en el estado de los equipos

Figura 2: Sistemas críticos CNC
Figura 2: Sistemas críticos CNC

Control CNC | Recogida de datos

Los monitores IoT HUB:
*adaptadores necesarios para la supervisión

Humedad del aceite | Firma de corriente | Disparador PLC | Tacómetro | Firma de presión | Detección ultrasónica | Tensión | Análisis de firma de corriente del motor (MCSA) | Temperatura | Velocidad | Caudal

El HUB se alimenta permanentemente mediante el disparo de la fuente de alimentación de 24VDC (A/B) o 220VAC. Esto permite la monitorización en aplicaciones donde la sustitución de la batería es un obstáculo.

IoT-Hub

Lecturas de vibración cronometradas

Lecturas de vibración inalámbricas temporizadas

Con la mayoría de los sensores de vibración inalámbricos, las lecturas se recogen en un intervalo de tiempo independiente para cada sensor. Esto significa que, de una lectura a otra, se puede captar la grúa cuando está apagada, cuando está subiendo o cuando está a plena carga. La variabilidad de las lecturas basadas en el tiempo puede observarse en la línea de tendencia anterior y, a menudo, puede desencadenar falsas alarmas.

Lecturas de vibración activadas

Lecturas de vibración inalámbricas activadas

Para superar este problema fundamental, las lecturas no deben tomarse en función del tiempo, sino del estado de funcionamiento de la máquina. Además, es esencial identificar qué estado de funcionamiento proporcionará la mejor representación de la salud de cada componente de la grúa. Una vez identificadas, las lecturas de vibración activadas permiten al usuario registrar continuamente lecturas que crean una línea de tendencia que representa la salud de la grúa, como se ve arriba.

Máquina CNC

Husillo de bolas eje Y - Aceleración máxima

Husillo de bolas del eje Y - Aceleración máxima - Tendencia general de la vibración a lo largo del tiempo
Gráfico 1: Evolución temporal de las vibraciones generales
Husillo de bolas con eje Y - Aceleración máxima - Espectro de frecuencias del husillo de bolas
Gráfico 2: Espectro de frecuencias del husillo de bolas

Los datos presentados en los dos gráficos anteriores ilustran una baja escalada de la vibración detectada en el husillo a bolas del eje Y de una máquina CNC. El primer gráfico muestra la tendencia general de la vibración a lo largo del tiempo, mientras que el segundo ofrece una vista detallada del espectro de frecuencias del husillo a bolas. Aunque el incremento de la magnitud de la vibración -de 0,4 g a 1,5 g- está dentro de un rango bajo, una inspección más detallada del espectro de frecuencias revela un pico pronunciado en una banda de frecuencia concreta, lo que indica una posible anomalía que justifica una investigación inmediata dada la importancia del activo para el funcionamiento del equipo y para el emplazamiento.

CNC Gearbox Health Timeline

A finales de febrero de 2023, este cliente recibió una alerta en el husillo de bolas del eje Y por un pico de aceleración elevado. Sin los datos de espectro completo, este cliente habría tenido que investigar manualmente el husillo de bolas para detectar un problema o desgaste (¡una inspección nada fácil!).

Sin embargo, el servicio SENTRY de KCF identificó rápidamente que la firma de la vibración pertenecía a un engranaje. Como el husillo de bolas del eje Y estaba situado junto a la caja de engranajes principal que accionaba el husillo, se identificó rápidamente que el verdadero origen del problema era la caja de engranajes. Dos semanas más tarde, el cliente recibió una notificación de que la caja de engranajes presentaba ahora altas vibraciones, lo que confirmaba el problema. A principios de abril, la caja de cambios llegó al final de su vida útil.

Vibración del motor del husillo de fresado

Vibración del motor del husillo de fresado
Gráfico 1: Aumento de la aceleración máxima

Espectro de frecuencias del husillo de fresado

Espectro de frecuencias del husillo de fresado

En el primer gráfico se aprecia un aumento de la aceleración máxima en el servo del husillo que acciona la herramienta. Aunque la tendencia general es entrecortada, el espectro de frecuencias es muy claro. La empresa realizó una inspección visual poco después de que se le notificara el problema y pudo tomar medidas correctivas y sustituir la herramienta antes de que ningún bloque fallara en la inspección de calidad. Una vez identificada y etiquetada la banda de frecuencias, SMARTDiagnostics pudo determinar la tendencia de la amplitud de esa banda de frecuencias específica como "estado de la herramienta". Ahora, en lugar de tener que analizar los datos cada vez que se observa un aumento, se puede generar una advertencia automática cada vez que la herramienta empieza a mostrar signos de deterioro.