फानुक का स्मार्ट सर्वो कंट्रोल

  

 

भारत का उत्पादन क्षेत्र उन क्षेत्रों में से एक है, जिनमें बहुत अधिक विकास हुआ है। हमारे देश को एक मैन्युफैक्चरिंग हब के रूप में मान्यता देने तथा भारतीय अर्थव्यवस्था को वैश्विक नक्शे पर ले जाने के लिए, भारत सरकार ने 'मेक इन इंडिया' कार्यक्रम शुरू किया है। सन 2022 तक, सकल घरेलू उत्पादन (GDP) में होने वाली उत्पादन क्षेत्र की हिस्सेदारी वर्तमान 15% से बढ़ा कर 25% तक करने का सरकार का लक्ष्य है। 

 

यह सपना तभी साकार हो सकता है, अगर भारतीय उत्पादक उन्नत उत्पादन प्रक्रिया को अपनाए। इससे उन्हें वैश्विक बाजारों की तुलना में केवल उत्पादन खर्च में ही नहीं, बल्कि गुणवत्ता और मात्रा (क्वालिटी अैंड क्वान्टिटी) की दृष्टि से भी स्पर्धात्मक होने में मदद मिलेगी।

 

सी.एन.सी. के अत्याधुनिक मशीन एवं तकनीकी प्रगति से अधिकतम उत्पादकता पाई जा सकती है। इसके लिए उपयोगी बहुत सी विशेषताएं भारतीय उत्पादकों को उपलब्ध हैं। फानुक जैसे अग्रणी सी.एन.सी. उत्पादकों ने, सी.एन.सी. नियंत्रकों (कंट्रोलर) में कई स्मार्ट विशेषताएं शामिल की हैं। उत्पादों की गुणवत्ता तथा संख्या बढ़ाने हेतु, उपलब्ध मशीन टूल का ज्यादा से ज्यादा उपयोग करने के लिए इन विशेषताओं को प्रयोग में लाया जाना जरूरी है।

 

 

भार, तापमान, मशीन का स्थान, घिसाव आदि घटकों में होने वाले परिवर्तन, कुछ समय बाद मशीन की गुणवत्ता में परिवर्तन करते हैं। किंतु स्मार्ट सर्वो कंट्रोल के कारण मशीन के विभिन्न नियंत्रण कार्यों में सुधार किया जा सकता है। मशीन की बदली हुई स्थिति के साथ उसी समय (रियल टाइम) में तालमेल बनाने की क्षमता के कारण इन विशेषताओं को स्मार्ट कहा जाता है। आगे दी गई स्मार्ट विशेषताओं का उपयोग कर के न्यूनतम आवर्तन काल, उच्च सटीकता और यंत्रण की गुणवत्ता ये तीनों बातें हासिल की जा सकती हैं।

 

• स्मार्ट स्पिंडल लोड मीटर

• स्मार्ट रिजिड टैपिंग

• स्मार्ट फीड अैक्सिस अैक्सिलरेशन/डीसलरेशन

• स्मार्ट ओवरलैप

• स्मार्ट बैकलैश कंपेन्सेशन

• स्मार्ट मशीनिंग पॉइंट कंट्रोल

• स्मार्ट स्पिंडल लोड कंट्रोल

 

स्मार्ट मैन्युफैक्चरिंग विषयसंबंधि इस लेख में, ऊपर लिखे गए 'स्मार्ट सर्वो कंट्रोल' की कार्यविशेषताओं की पूरी जानकारी दी गई है। साथ ही गुणवत्ता एवं मात्रा में सुधार के लिए इसका वास्तविक उपयोग कैसे किया जाता है यह भी बताया गया है।

 

 

आसान शब्दों में कहा जाए तो पारंपरिक स्पिंडल लोड मीटर, स्पिंडल पर होने वाला तत्कालिक भार (लोड) दर्शाता है। पारंपरिक स्पिंडल लोड मीटर के द्वारा केवल स्पिंडल भार का निरीक्षण करने से पता चलता है कि ड्राइव पर अतिरिक्त भार है। लेकिन, स्पिंडल की गति और स्पिंडल की निरंतर (कंटिन्यूअस) या अधिकतम शक्ति (मैक्जिमम पॉवर) के बीच के संबंध को, पारंपरिक स्पिंडल लोड मीटर नहीं दर्शाता। चूंकि स्पिंडल पॉवर गति के अनुसार बदलती है, यह एक अत्यंत महत्वपूर्ण पहलू होता है। फिर भी फानुक का स्मार्ट स्पिंडल लोड मीटर, अधिकतम उत्पादन क्षमता प्रदान करने के लिए ऑपरेटर की सहायता करता है।

 

स्पिंडल गति-टॉर्क के गुणधर्म (कैरेक्टरिस्टिक), निरंतर निर्धारित (कंटिन्यूअस रेटेड) आउटपुट (S1) दर्शाते हैं, तो S2/S3/S6 गुणधर्म निरंतर निर्धारित आउटपुट पर स्पिंडल ओवरलोडिंग को दर्शाते हैं। स्पिंडल मोटर को, S1 इस निर्धारित मूल्य पर ओवरलोड किया जा सकता है। लेकिन मोटर ओवरलोड होने के बाद, उसे ठंड़ा हो कर वातावरणीय तापमान तक आने के लिए पर्याप्त समय देना जरूरी होता है।

उदाहरण के लिए, 3.7kW निरंतर निर्धारित आउटपुट वाले स्पिंडल पर 7.5kW पॉवर जरूरी होने वाला यंत्रण भी किया जा सकता है। लेकिन स्पिंडल वातावरणीय तापमान पर आ जाने का ध्यान रख कर, थोड़े समय के लिए ही ऐसा यंत्रण किया जा सकता है।

 

यह वर्णन पढ़ कर, यह काम बहुत ही आसान लग सकता है। लेकिन स्पिंडल मोटर के गति-टॉर्क गुणों के आधार पर स्पिंडल ओवरलोड की गणना करना और उसके बाद स्पिंडल कितनी देर चलाना है या बंद रखना है यह निश्चित करना, ऑपरेटर के लिए संभव नहीं होता।

 

सामान्यतः ऑपरेटर या सी.एन.सी. प्रोग्रैमर, स्पिंडल लोड के मामले में सावधानीपूर्वक काम करते हैं। पारंपरिक स्पिंडल लोड मीटर पर दिखने वाले रीडिंग को, स्पिंडल के अधिकतम आउटपुट के 60 से 70% मूल्य तक सीमित रखते हैं। इसके कारण आवर्तन काल बढ़ना, उत्पादनक्षमता कम होना, और पूंजी निवेश का कम उपयोग होना आदि परिणाम होते हैं। S2/S3/S6 गुणों का विचार करें तो, इससे काफी ज्यादा गति और समय देने की क्षमता स्पिंडल में हो सकती है।

 

इन्हीं सारी बातों को ध्यान में रखते हुए फानुक ने स्पिंडल स्मार्ट लोड मीटर विकसित किया है। सारे नए फानुक सी.एन.सी. में स्मार्ट लोड मीटर को एक मानकीकृत विशेषता (स्टैण्डर्ड फीचर) के रूप में समाविष्ट किया गया है। फानुक स्पिंडल स्मार्ट लोड मीटर आगे दी गई बातें दर्शाता है।

 

• प्रेजेंट : लोड मीटर का वर्तमान मूल्य (फानुक स्पिंडल लोड मीटर हमेशा ही मानता है कि निरंतर निर्धारित आउटपुट 100% है।)

• अधिकतम : वर्तमान गति के लिए लोड का अधिकतम मूल्य

• शेष अवधि : वर्तमान लोड के लिए यंत्रण के लिए आवश्यक समय

 

चित्र क्र. 1 : आउटपुट और लोड मीटर का उदाहरण

 

चित्र क्र. 1 में यह दर्शाया गया है कि सी.एन.सी. स्क्रीन पर फानुक स्पिंडल स्मार्ट लोड मीटर कैसा दिखाई देता है। लोड मीटर को इस प्रकार देखा जा सकता है

 

• बार ग्राफ फॉर्मेट में

• सांख्यिक मूल्य फॉर्मेट में

 

बार ग्राफ फॉर्मेट में, वर्तमान लोड हल्के नीले रंग में दिखाया जाता है। 100% (निरंतर आउटपुट) दर्शाने वाली नीली पट्टी, स्पिंडल की गति के अनुसार बदलती रहती है।

 

सांख्यिक मूल्य फॉर्मेट, स्पिंडल पर स्थित वर्तमान लोड के अलावा उस गति पर जो भी अधिकतम आउटपुट संभव हो उसे दर्शाता है। इससे ऑपरेटर को वर्तमान लोड और अधिकतम लोड के बीच का अनुपात समझ में आ जाता है। इससे यह भी निदर्शित किया जाता है कि वर्तमान लोड पर स्पिंडल चलाने के लिए अभी कितना समय बचा है। जब स्पिंडल 100% पर, अर्थात S2/S3/S6 गुणों के साथ चलाया जाता है, तभी शेष समय दर्शाया जाता है।

 

स्पिंडल स्मार्ट लोड मीटर से, किसी भी गति पर लोड की स्थिति सटीक रूप से पता चलती है। वर्तमान आउटपुट एवं निरंतर निर्धारित आउटपुट का अनुपात और वर्तमान आउटपुट तथा अधिकतम आउटपुट का अनुपात, एक साथ देखे जा सकते हैं। मार्गदर्शक सूचनाएं इतनी स्पष्ट हो तो उनकी मदद से ऑपरेटर, स्पिंडल के अधिकतम लोड और उसे ओवरलोड स्थिति में चलाया जा सकने वाला समय आसानी से सुनिश्चित कर सकता है और अधिकतम उत्पादन क्षमता पा सकता है।

 

 

 

चित्र क्र. 2 : मोटर पॉवर का सर्वोत्तम उपयोग कर के यंत्रण करना

 

 

चित्र क्र. 3 : मोटर पॉवर का सर्वोत्तम उपयोग कर के यंत्रण करना

 

स्पिंडल स्मार्ट लोड मीटर का प्रयोग कर के यंत्रण (चित्र क्र. 2 और 3) के लिए आवश्यक समय आगे दिएनुसार कम किया जा सकता है।

 

1. ऐसे कामों का पता लगाएं जिनमे सबसे ज्यादा मटीरीयल निकालना पड़ता है और सबसे ज्यादा समय लगता है। उदाहरण के लिए, डाइ मशीनिंग में रफिंग या टर्निंग सेंटर पर ज्यादा मटीरीयल निकालने वाले काम।

2. इन कामों के लिए एक उचित टूल चुनें और इन्सर्ट/टूल के अनुसार यंत्रण के पैरामीटर निश्चित करें।

अ. स्पिंडल गति

ब. काट की गहराई

क. यंत्रण की सरकन गति (मशीनिंग फीड रेट)

3. उपरोक्त यंत्रण पैरामीटर के अनुसार टर्निंग, मिलिंग आदि कामों के लिए उचित सूत्रों का प्रयोग कर के स्पिंडल भार की गणना की जा सकती है।

4. गणन किए गए मूल्यों के संदर्भ से यंत्रण शुरू करें। ज्यादा मात्रा में मटीरीयल हटाने के कामों में, पृष्ठीय फिनिश की आवश्यकता नहीं होती लेकिन इसमें लक्ष्य होता है, कम आवर्तन समय प्राप्त करना। काट की गहराई या यंत्रण की सरकन गति बढ़ा कर यह लक्ष्य प्राप्त किया जा सकता है। सिर्फ सावधान रहे कि चुने हुए पैरामीटर, कटिंग टूल के स्पेसिफिकेशन से बाहर न चले जाए।

5. अब स्मार्ट लोड मीटर का उपयोग कर के उस गति पर स्पिंडल को इस प्रकार धीरे धीरे ओवरलोड करें।

अ. काट की गहराई बढ़ा कर

ब. यंत्रण की सरकन गति बढ़ा कर

6. स्मार्ट लोड मीटर तुरंत ही वर्तमान लोड दिखाएगा। इसी प्रकार वह अधिकतम आउटपुट तथा निरंतर आउटपुट का अंतर भी, शेष समय के साथ बताएगा।

7. 5 अ और 5 ब को दोहराएं (टूल स्पेसिफिकेशन को सुनिश्चित रखते हुए)। स्मार्ट लोड मीटर रीडिंग का उपयोग, स्पिंडल ओवरलोड जानने के लिए एक स्पष्ट मार्गदर्शक के रूप में करते हुए इन बातों को हासिल करें : कम आवर्तन समय में अधिकतम मटीरीयल निकालना, मशीन का पूरा-पूरा उपयोग करना।

 

फानुक सी.एन.सी. के साथ मिलने वाली यह स्मार्ट सर्वो विशेषता है। इसका उपयोग कर के मशीन की उत्पादनक्षमता आसानी से बढ़ाई जा सकती है।