Kantpress 30t

Berätta om dina pågående projekt.
Användarvisningsbild
CPMS
Inlägg: 2157
Blev medlem: 6 december 2010, 20:34:36
Ort: Långsele, Västernorrland

Kantpress 30t

Inlägg av CPMS »

Det här kommer nog att bli ett ganska långdraget projekt, men vi får väl se hur det utvecklar sig.

Jag köpte en trasig kantpress från ett företag där jag tidigare har jobbat. Det är, såvitt jag vet, en italiensk hydraulisk kantpress på omkring 30 ton. Felet ska ha suttit i styrsystemet. Någonting gjorde att maskinen inte fungerade som den skulle, och enligt uppgift hade de till och med haft dit en firma som arbetar med sådana här maskiner utan att lyckas lösa problemet.

Originalstyrningen är ganska avancerad. Den styr bland annat bakanslaget med en stor DC-servomotor, ungefär i storlek med en startmotor till en lastbil. Den håller dessutom reda på överbalkens parallellitet via hydrauliska servoventiler som sitter direkt på cylindrarna. Maskinen var även programmerbar, så att man kunde lägga in bocksekvenser med olika vinklar och positioner på bakanslaget. Hur omfattande programmeringsmöjligheterna var vet jag inte, men det gick åtminstone att köra automatiska sekvenser.

Maskinen är även utrustad med skyddsgrindar och ljusridå, och till den följde det dessutom med en pall på ungefär 800 kg verktyg. Jag gav 500 kronor för hela paketet, så bara verktygen borde egentligen vara värda betydligt mer än så. Jag har faktiskt inte ens hunnit gå igenom pallen ännu, men jag misstänker att där finns det mesta man kan behöva i form av stansar, V-block och övriga verktyg.

Pressen tar ungefär en meters arbetsbredd, möjligen runt 1,2 meter, och öppningen är någonstans kring 150–170 mm. Det är ingen jättemaskin, men för hobbybruk känns en 30-tonspress mer än tillräcklig.

Eftersom originalstyrningen inte fungerar och ingen verkar ha lyckats få ordning på den, har jag valt att göra en total omstart. I princip hela elsystemet är nu utrivet, och tanken är att bygga upp ett helt nytt styrsystem från grunden.

Mekaniken tänker jag däremot behålla. Bakanslaget och hela den mekaniska konstruktionen är väldigt kraftigt byggda, så där finns ingen anledning att ändra något. Däremot lutar det åt att byta ut den gamla servomotorn och drivsystemet mot en modern servomotor med tillhörande förstärkare. För de pengar sådana paket kostar idag känns det inte särskilt motiverat att försöka återanvända den gamla elektroniken.

Ett annat problem är att jag inte vet hur den ursprungliga servostyrningen fungerar. Det sitter ett stort styrkort med ett väldigt stort antal anslutningar – uppskattningsvis mellan 50 och 100 kablar går till styrsystemet – och därifrån vidare till servomotorer, hydrauliska servoventiler och övrig elektronik. Att försöka förstå och återanvända delar av det känns knappast värt arbetet, särskilt när jag ändå inte vet vilka signaler och protokoll som används. Jag har bland annat några Mitsubishi Melsec-PLC:er liggande, men det är långt ifrån säkert att de skulle kunna samverka med den gamla utrustningen.

De hydrauliska servoventilerna verkar däremot vara betydligt mer intressanta. Såvitt jag har kunnat konstatera styrs de med en analog signal på ±10 V, vilket sannolikt motsvarar hastighet och riktning på cylindrarna. Om det stämmer blir de betydligt enklare att återanvända i ett nytt styrsystem.

Planen är därför att först få in maskinen i verkstaden. Just nu står den utomhus, och innan den rostar mer vill jag få den under tak. Därefter blir första målet att få den körbar med ett mycket enkelt styrsystem.

Steg ett blir därför att kunna köra pressen med fotpedalen och reglera hastigheten med en potentiometer. Om jag lyckas med det är maskinen redan fullt användbar för det hobbybruk jag har tänkt mig.

När den delen fungerar kan projektet byggas vidare i lugn och ro. Då kan jag återställa bakanslaget med en modern servomotor och servoenhet, bygga en mer avancerad styrning med PLC eller annan processor, lägga till touchskärm, recept för olika bockningar och i princip återskapa funktionerna hos originalsystemet – fast med modern elektronik istället för den gamla CRT-skärmen och styrsystemet som satt på maskinen från början.

Jag tänkte använda den här tråden för att dokumentera projektet efter hand. Förhoppningsvis kan den vara intressant för fler, och kanske dyker det upp tips och idéer från andra som har erfarenhet av liknande maskiner.

Bilder kommer när det slutat regna. :)
Användarvisningsbild
CPMS
Inlägg: 2157
Blev medlem: 6 december 2010, 20:34:36
Ort: Långsele, Västernorrland

Re: Kantpress 30t

Inlägg av CPMS »

I första skedet kommer jag egentligen att försöka återanvända så mycket som möjligt av själva hydrauliken. Tanken är att behålla hydraulaggregatet med motor och pump, de hydrauliska servoventilerna samt, om de fortfarande fungerar, de två Heidelhain-glasskalorna.

Den största tekniska utmaningen blir troligen inte hydrauliken utan regleringen. Maskinen måste hela tiden hålla överbalken parallell när den går ned. Den får absolut inte gå snett, eftersom verktygen då kan kila fast, och i värsta fall riskerar man att skada hela stativet, trots att det är extremt kraftigt byggt. Den tunnaste plåten i stativet är uppskattningsvis omkring 40 mm tjock, och resten är ännu grövre, men även ett så kraftigt stativ ska naturligtvis inte utsättas för onödiga krafter.

Min tanke är att använda glasskalorna för att mäta positionen på höger och vänster sida var för sig och sedan låta styrsystemet reglera servoventilerna så att båda sidor följer varandra. Rimligtvis får man börja med någon form av kalibreringsrutin där verktygen förs ihop med lågt tryck och båda positionerna nollställs innan maskinen tas i drift. Därefter blir det regleralgoritmens uppgift att hela tiden hålla balken parallell.

Det är dock ett problem för ett senare skede. Innan dess ska maskinen först rensas färdigt, flyttas in i verkstaden och gås igenom ordentligt. Bland det första jag tänker göra är att tappa ur hydrauloljan och kontrollera att det inte har kommit in vatten medan den stått utomhus. Som tur är har maskinen inte använts under den tiden, så skulle det finnas vatten i oljan hoppas jag att eventuella skador begränsar sig till lite ytrost i tanken. Själva hydrauloljetanken är nämligen integrerad i den övre delen av stativet, vilket nog kommer att synas bättre när jag börjar lägga upp bilder.

Ju mer jag tittar på maskinen, desto mer känns det som att jag faktiskt har alla viktiga byggstenar för att kunna bygga en riktigt fin kantpress för hobbybruk. Den klarar omkring en till drygt 1,2 meters arbetsbredd, vilket räcker långt för det mesta jag gör. Skulle jag någon gång behöva bocka något betydligt större eller grövre finns det dessutom en plåtverkstad bara någon mil härifrån med en betydligt större kantpress på ett par hundra ton och flera meters arbetsbredd.

Lite erfarenhet av den här typen av maskiner har jag också sedan tidigare. När jag arbetade som serviceelektriker för många år sedan fick jag felsöka en stor kantpress hos just den plåtverkstaden. Felet var att maskinen ibland började gå snett, men lyckligtvis stoppade övervakningssystemet den innan något hann skadas.

Efter ungefär tre timmars felsökning, med mätningar, schemaläsning och en hel del funderande, började jag misstänka att felet satt i ett reläkort långt inne i elskåpet. När jag till slut plockade loss kortet visade det sig att flera reläer hade lödpunkter som vibrerat sönder genom åren. Efter omlödning fungerade maskinen igen.

Det är väl just sådana felsökningar som är de roligaste – åtminstone när man till slut hittar felet.
Användarvisningsbild
Mizzarrogh
Inlägg: 25181
Blev medlem: 10 september 2006, 12:32:49
Ort: Somewhere over the rainbow... (Hälsingeskogen)

Re: Kantpress 30t

Inlägg av Mizzarrogh »

Det låter som ett riktigt roligt projekt!
En del av hydrauliken brukar vara i princip samma som den på gamla lastar och liknande, jag köpte ett gammalt servoblock att ta delar från för en tid sedan om du behöver ventiler och annat längre fram.
Användarvisningsbild
säter
Inlägg: 36703
Blev medlem: 22 februari 2009, 21:16:35
Ort: Säter

Re: Kantpress 30t

Inlägg av säter »

Du får börja med att lista ut hur du ska få parallellföringen att fungera.
Senast redigerad av säter 1 juli 2026, 17:03:43, redigerad totalt 1 gång.
Användarvisningsbild
säter
Inlägg: 36703
Blev medlem: 22 februari 2009, 21:16:35
Ort: Säter

Re: Kantpress 30t

Inlägg av säter »

Mizzarrogh skrev: 1 juli 2026, 16:28:26 gamla lastar och liknande
Vad innebär "gamla lastar"?
Användarvisningsbild
CPMS
Inlägg: 2157
Blev medlem: 6 december 2010, 20:34:36
Ort: Långsele, Västernorrland

Re: Kantpress 30t

Inlägg av CPMS »

Jo, det är ju det som blir intressant. Som tur är har jag närmare en decimeter hög stapel med dokumentation.

Tänkte väl försöka använda någon av mina PLC till detta om jag kan få tag i moduler som kan prata med skalorna och hydraulservona, då är det ju "bara" att jämföra positioner på skalorna och justera höjd/hastighet i realtid ett antal gånger per sekund. Och ev sen styra ett modernt servo för bakanslaget.

Det skulle väl egentligen duga med en skala med fjärr-display och en fram/bak körning av bakanslaget meddels "duttning" på knapparna också. :D
Användarvisningsbild
Mizzarrogh
Inlägg: 25181
Blev medlem: 10 september 2006, 12:32:49
Ort: Somewhere over the rainbow... (Hälsingeskogen)

Re: Kantpress 30t

Inlägg av Mizzarrogh »

Säter, nej jag menade bara att på de äldre var delar av hydrauliken samma som på en del entreprenadmaskiner och kartongpressar och skit, men uppskalat (tror cylindrarna är annorlunda på kantpressarna dock) så mycket i form av ventiler och annat brukade passa emellan.
Men denna verkar vara nyare.
Användarvisningsbild
CPMS
Inlägg: 2157
Blev medlem: 6 december 2010, 20:34:36
Ort: Långsele, Västernorrland

Re: Kantpress 30t

Inlägg av CPMS »

80 90-tal kanske, den har ju CRT-skärm. :)

Hydrauliken är ganska smart uppbyggd,
pump, "rundgångsventil", en servoventil med feedback direkt uppe på varje cylinder och en skala för positionen på varje cylinder.
Användarvisningsbild
säter
Inlägg: 36703
Blev medlem: 22 februari 2009, 21:16:35
Ort: Säter

Re: Kantpress 30t

Inlägg av säter »

Då är det alltså inte fulltryckshydraulik?
Användarvisningsbild
säter
Inlägg: 36703
Blev medlem: 22 februari 2009, 21:16:35
Ort: Säter

Re: Kantpress 30t

Inlägg av säter »

CPMS skrev: 1 juli 2026, 16:08:07 De hydrauliska servoventilerna verkar däremot vara betydligt mer intressanta. Såvitt jag har kunnat konstatera styrs de med en analog signal på ±10 V, vilket sannolikt motsvarar hastighet och riktning på cylindrarna. Om det stämmer blir de betydligt enklare att återanvända i ett nytt styrsystem.
Förmodligen ligger det en "dither" överlagrad på signalen till servoventilerna.
Det måste du ha i baktanke om du ska byta till ny styrning.
Användarvisningsbild
CPMS
Inlägg: 2157
Blev medlem: 6 december 2010, 20:34:36
Ort: Långsele, Västernorrland

Re: Kantpress 30t

Inlägg av CPMS »

Det var därför jag satte "rundgångsventil" inom citationstecken. Jag har inte hunnit reda ut exakt hur pumpdelen är uppbyggd ännu, så där vill jag inte påstå något som senare visar sig vara fel.

Det jag har konstaterat hittills är att det sitter ett ventilblock direkt på pumpen. Däremot vet jag ännu inte om det är ett konstanttrycksystem med någon form av avlastningsfunktion, eller om ventilen arbetar på något annat sätt. Jag har inte heller uteslutit någon annan lösning ännu.

Min spontana tanke är däremot att själva regleringen av hastighet och position borde ske via servoventilerna vid cylindrarna, snarare än genom att styra pumpens flöde. Men där inväntar jag dokumentationen innan jag drar några slutsatser.

Jag återkommer när jag har hittat rätt hydraulschema och hunnit gå igenom det ordentligt.

Bra synpunkt ang. dither, och det är absolut något jag ska ha i åtanke.

Samtidigt funderar jag på om inte just den funktionen redan kan ligga i elektroniken på själva servoventilen. Ventilerna har en elektronikbox monterad direkt på ventilen, och såvitt jag hittills har kunnat se verkar de både ha återkoppling och ytterligare någon signalanslutning. Därför skulle jag inte bli förvånad om exempelvis dither genereras internt i ventilens elektronik i stället för av den externa styrningen.

Men det är än så länge bara en fundering från min sida. Jag har fortfarande inte hittat rätt dokumentation över just de här servoventilerna, och dessutom finns det ytterligare en magnetventil på ventilblocket vars funktion jag ännu inte har rett ut.

Förhoppningsvis klarnar allt när jag får tag i rätt datablad och hydraulscheman.

Och tack för att du tar upp sådana här saker. Det är faktiskt precis därför jag startade den här projekttråden. Jag är elektriker i grunden och har arbetat en del med hydraulik genom åren, så jag kan läsa hydraulscheman och felsöka hjälpligt, men jag ser mig inte som hydraulikexpert. Synpunkter och frågor från andra gör att jag får anledning att kontrollera mina antaganden och sätta mig in i detaljer som jag annars kanske hade missat.
Användarvisningsbild
CPMS
Inlägg: 2157
Blev medlem: 6 december 2010, 20:34:36
Ort: Långsele, Västernorrland

Re: Kantpress 30t

Inlägg av CPMS »

Och redan efter några minuter ser jag faktiskt nyttan med att starta den här projekttråden.

Säters kommentar gjorde att jag blev nyfiken och började gräva lite djupare i dokumentationen till servoventilerna. Jag hittade en PDF med en genomskärning och en allmän beskrivning av ventilen, och där började det klarna lite.

I beskrivningen står bland annat:
* *Electrical input stage*
* *Torque motor*
* *Sliding spool system*

Vidare står det bland annat:
> *Control torque motor actuated pilot spool.*

och
> *Main spool located in four-way sliding body...*

Det verkar alltså som att ventilen innehåller en elektriskt styrd momentmotor (torque motor) som påverkar en pilotventil, vilken i sin tur styr huvudsliden.
Sedan finns ventilen i två utföranden. Ett med fyrpolig kontakt, vilket verkar vara den variant jag har, och ett med sjupolig kontakt.

Den fyrpoliga är märkt:
* A = +24 V DC (ca 400 mA)
* B = 0 V
* C = signaljord
* D = styrsignal ±10 V

Den sjupoliga har dessutom:
* E = 0 V
* F = feedback
* G = skyddsjord (PE)

Om jag tolkar databladet rätt innebär det att min ventil i princip bara behöver en matningsspänning på 24 V och en analog styrsignal på ±10 V. Det skulle i så fall förenkla en hel del jämfört med vad jag först trodde.

Sedan började jag titta lite på specifikationerna, och där står faktiskt värden både **med** och **utan** dither. Exempelvis anges hysteres, tröskelkänslighet och andra data för båda fallen. Utan dither blir prestandan något sämre, men ventilen verkar fortfarande vara fullt användbar.

Det betyder naturligtvis inte att jag redan har bestämt mig för att köra utan dither. Tvärtom måste jag sätta mig in betydligt mer i hur de här ventilerna fungerar innan jag drar några slutsatser. Men det känns ändå lovande att databladet faktiskt redovisar prestanda även utan dither.

Det här är nog ett typiskt exempel på ett projekt som ser ganska enkelt ut på utsidan, men där man upptäcker fler och fler detaljer ju djupare man gräver. Samtidigt är det också det som gör projektet intressant.

Det känns i alla fall som att bitarna börjar falla på plats, en efter en.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
säter
Inlägg: 36703
Blev medlem: 22 februari 2009, 21:16:35
Ort: Säter

Re: Kantpress 30t

Inlägg av säter »

CPMS skrev: 1 juli 2026, 20:40:23 Jag är elektriker i grunden och har arbetat en del med hydraulik genom åren, så jag kan läsa hydraulscheman och felsöka hjälpligt, men jag ser mig inte som hydraulikexpert.
Jag är inte heller någon expert på hydraulik, men jag har två fräsmaskiner med hydraulservon, därför kan jag lite grann om detta.
Användarvisningsbild
CPMS
Inlägg: 2157
Blev medlem: 6 december 2010, 20:34:36
Ort: Långsele, Västernorrland

Re: Kantpress 30t

Inlägg av CPMS »

Nu har jag äntligen lyckats hitta dokumentationen till hydrauliken.

Det gjorde att en hel del föll på plats, men samtidigt insåg jag att systemet är betydligt mer avancerat än jag först trodde. Framför allt gäller det hydrauliken, där det finns fler funktioner och samverkande komponenter än vad jag hade räknat med.

Jag tänkte därför lägga upp hydraulschemat tillsammans med förklaringen till de olika komponenterna. Förhoppningsvis hjälper det både mig och andra att förstå hur konstruktören har tänkt, och det blir dessutom betydligt lättare att diskutera olika lösningar när vi utgår från samma underlag.

Det här känns som ett betydligt bättre avstamp innan jag börjar fundera på hur ett nytt styrsystem ska byggas.

Komponenternas funktion:

Hydrauloljetank
Den är insvetsad mellan sidogavlarna. Inuti sitter ett sugfilter. Motor, pump, högtrycksventil och elektroniskt styrd tryckreglerventil är monterade på utsi­dan. Påfyllningsöppningen med avluftning och filter sitter på ovansidan, av­tappningsskruven på tankens undersida.

Motor MP
Kortsluten motor, fyrpolig.

Pump P 1
Högtryckskugghjulspump, med klokoppling förbunden med elmotorn.

Sugfilter F 1
Trådnätsfilter (filtreringsgrad 30-60 µm)

Tryckfilter F 2
Filtret är försett med en bypassventil som öppnar vid en tryckdifferens på 3,5 bar (filtreringsgrad 10µm, maximaltryck 400 bar). Filterinsatsen skall by­tas ut vid igensättning samt vid oljebyte.

Tryckreglerventil EVP
Detta är en elektromekanisk proportionalventil, som möjliggör en styrd. steglös inställning av det erforderliga arbetstrycket. Tryckreglerventilen har en inbyggd, mekanisk säkerhetsventil.

Servoventiler SV 1 - SV 2
Detta är analogt styrda ventiler med torque-motor. Den elektriska strömmen orsakar i en torque-motorn en proportionell rörelse av ventilsliden och där­med ett proportionellt oljeflöde till cylindern. I kombination med 4/3-vägsven­tilerna EV 1 - EV 2 styrs följande rörelser hos överbalken synkroniserat:
Snabbgång
Bockning med hastighetsreglering
Undre anslag
Återgång
Övre anslag

4/3-vägsventiler EV 1 - EV 2
Dessa ventiler styr öppnandet och stängandet av snabbfyllningsventilerna EV 5 - EV 6 och därmed växlingen mellan snabbgång och bockningshastig­het. I mittläget avlastas de till tanken ledande styrkanalerna i snabbfyllnings­ventilerna, så att oljan under återgången strömmar från kolvens översida i cylindern tillbaka till tanken genom snabbfyllningsventilerna.

Snabbfyllningsventilerna EV 5 - EV 6
De sörjer för en återfyllning av cylindern under snabbgången. Oljan sugs under snabbgången in i cylindrarna direkt från tanken. Vid bockningshastig­het är ventilerna stängda.

Backventiler V 7 - V 8
De är insatta i returkanalen för att förhindra att oljan under snabbgången strömmar tillbaka till tanken genom servoventilerna.

Backventiler V 9 - V 10
De förhindrar under snabbgång att oljan via tryckreglerventilen strömmar till tanken genom vägventilerna.

Backventiler V 11 - V 12
De sörjer vid övergång från snabbgång till bockningshastighet för ett tillräck­ligt tryck för att stänga snabbfyllningsventilerna, så att en återgång förhindras före bockningens början.

Strypskruvar V 13 - V 14
De i snabbfyllningsventilernas styrkanal fast monterade strypskruvarna sörjer vid omkastning av återgångsrörelsen för ett långsamt öppnande av dessa ventiler och förhindrar härigenom ''Avlastningschocker".

Cylinder C 1 - C 2
Cylindrarna är dubbelverkande. Ytan på kolvarnas undersida uppgår till ca 118 av ytan på översidan, vilket beroende på servoventilernas läge leder till en återgångshastighet som uppgår till 6 till 8 gånger bockningshastigheten.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
grym
EF Sponsor
Inlägg: 18108
Blev medlem: 16 november 2003, 12:22:57
Ort: i det mörka småland

Re: Kantpress 30t

Inlägg av grym »

ser väl inte så farligt ut ?

tryckstyrningen hadde jag börjat med, få det att fungera, separat reglering, om det strular hadde jag bara satt dit en manuell

det som är jobbigt är att få till diffstyrningen med mätskalorna

men prova ventilerna först att allt funkar, sedan kan man jobba med diffstyrningen så den går ner rakt

är det jobbigt med skalor hadde jag satt dit analoga pottar
200mm och 16 bits ad ger 3 tusendelar i upplösning, räcker gott
det hadde gått att göra den biten helt analog relativt enkelt
Skriv svar