ตลอด 20 ปีในแวดวงอุตสาหกรรมเครื่องจักรซีเอ็นซี ผู้ก่อตั้ง บริษัท พรีซิชั่น แมชชีน คอนโทรล จำกัด มีประสบการณ์ในการพื้นฟูสภาพเครื่องจักร (CNC Retrofit) มาไม่น้อยกว่า 100 เครื่อง และมีประสบการณ์ในการซ่อมบำรุงเครื่องจักรซีเอ็นซีมานับไม่ถ้วน ในที่นี้ขอยกตัวอย่างผลงานบางส่วนมาแสดง

ผลงานการรีโทรฟิต ความร่วมมือระหว่าง สาขาวิชาวิศวกรรมแมคคาทรอนิกส์และหุ่นยนต์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลตะวันออก วิทยาเขตบางพระ

เครื่องจักรซีเอ็นซีประกอบด้วย 3 Axis + 1 ATC Servo ระบบสปินเดิลใช้ Servo Spindle ASD-S 5.5kWสามารถทำการ Tapping และ Drilling ได้สมบูรณ์แบบ Servo Axis ใช้เซอร์โวตัวท๊อปล่าสุดของเดลต้ารุ่น ASDA-B3 มีความละเอียดเอ็นโค๊ดเดอร์สูงถึง 16.7 ล้านพัลส์/รอบ คอนโทรลเลอร์เลือกใช้รุ่น NC301A เป็น Vertical Type CNC Machining Center High Precision Controller

CNC Lathe ประกอบใหม่ 100%

CNC Lathe ขนาด 6 Inch Chuck ทำความเร็วได้ 6,000 rpm มีกำลังขับแกน x ที่ 800 Watt และแกน Z ที่ 1 kW และ Spindle Drive ขนาด 5.5kW ลูกค้าต้องการเครื่องใหม่แต่ราคาไม่แพงทำงานได้ดี จึงประสานงานนำเข้าโครงเครื่องจักรใหม่จากโรงหล่อที่เคยส่งงานกันอยู่แล้ว และทาง PMC มีการเดินทางไปดูงานมาแล้วหลายครั้งจึงเชื่อมั่นในคุณภาพของงานหล่อ นอกจากโครงเครื่องที่ใหม่ มีการติดตั้ง Linear Guide Way , Ball Screw และชิ้นส่วนทางกลใหม่ทั้งหมด 100%

เลือกใช้เทคโนโลยีการควบคุม GSK ซึ่งมาพร้อมกับ CNC Controller , Servo Drive และ Spindle Drive วางอุปกรณ์ระบบไฟฟ้าใหม่ทั้งหมด

Hitachi Seiki 5NE

เป็น CNC Lathe ที่ขายทิ้งเป็นเศษเหล็กมาจากประเทศญี่ปุ่น ระบบไฟฟ้าทั้งหมดไม่สามารถใช้งานได้ แต่เมื่อพิจารณาโครงสร้างทางกล พบว่ามีสภาพดีมาก แม้ดูภายนอกจะเหมือนว่าไม่น่าจะใช้งานได้แล้ว

เมื่อพิจารณาระบบทางกล พบว่าจะต้องมีการแก้ไข Ball Screw ของแกน Z และเปลี่ยน Support Bearing ทั้งสองด้าน สภาพ Guide Way ยังคงดีมากแทบไม่มีการสึกหรอ เครื่องน่าจะใช้งานมาไม่หนัก แต่ด้วยระบบทางไฟฟ้าไม่สามารถใช้งานได้เลย จึงน่าจะถูกวางทิ้งไว้จนนำมาขายเป็นเศษเหล็ก

ระบบไฟฟ้าต้องแก้ไขใหม่ทั้งหมด โดยการติดตั้ง CNC Controller , Servo Drives และ Inverter ใหม่ทั้งหมด ส่วน AC Spindle Motor ที่ติดมากับเครื่องทีมงานส่งไปทดสอบ พบว่าต้องมีการพันขดลวดอาเมเจอร์ใหม่ ซึ่งก็มีค่าใช้จ่ายไม่สูงมาก

Okuma LC40 Turn Mill

สภาพของเครื่องตัวนี้ ทีมงานไปพบวางอยู่ข้างโรงงานของลูกค้า มีสภาพเหมือนจมดินมา ระบบไฟฟ้า และระบบทางกล ไม่สามารถใช้งานได้ทั้งหมด แต่ด้วยชื่อเสียงและคุณภาพการผลิตของ Okuma พบว่า Guide Way และโครงสร้างหลักของตัวเครื่อง มีสภาพแข็งแรงและดีมาก ทีมงานจึงฟันธงว่าสามารถทำการฟื้นฟูสภาพได้แน่นอน แม้ลูกค้าจะไม่ค่อยเชื่อมากนักว่าจะทำได้ เครื่องนี้มี 2 Turret และ Spindle ยังมีกลไลที่สามารถปรับตัวเองให้เป็น C Axis และยังพบว่า Turret บนมีโครงสร้างทางกล และ Spindle ที่ 2 ติดมาด้วย เครื่อง Okuma LC40 เครื่องนี้นอกจากจะมีโครงสร้างเดิมที่แข็งแรงมากแล้ว ยังมีคุณสมบัติของเครื่อง Turn Mill ด้วย

นอกจากระบบทางกลที่ต้องแก้ไขทั้งหมดแล้ว ระบบทางไฟฟ้าก็เสียหายเกือบทั้งหมดต้องเปลี่ยน CNC Controller , Servo Drives and Motor และ Inverter ใหม่

เมื่อหารือกับลูกค้าได้สรุปร่วมกัน แบ่งขั้นตอนการฟื้นฟูสภาพออกเป็น 2 ช่วง คือ

ช่วงแรก จะฟื้นฟูสภาพให้เครื่องกลับมาเป็นเครื่อง CNC Lathe โดยใช้เพียง Turret บนเท่านั้นก่อน จึงลดค่าใช้จ่ายไปได้มาก และเสริมความเชื่อมั่นให้กับลูกค้าว่าสามารถฟื้นฟูสภาพเครื่องได้จริง เพราะจากสภาพที่วางอยู่ข้างโรงงาน ลูกค้าเองก็ไม่คาดคิดว่าจะสามารถนำกลับมาใช้งานได้แล้ว การฟื้นฟูสภาพในช่วงแรกจึงมีเพียงการเปลี่ยน CNC Controller , X – Z Axis Servo Drives and Motors และ Main Spindle Drive and Motor แต่สิ่งที่ต้องพิเศษก็คือ CNC Controller ที่จะต้องรองรับการทำงานแบบ CNC Turn Mill + 2 Turrets ได้

ช่วงที่สอง เพิ่มการทำงานของ Turret ล่างโดยการเพิ่ม X2 – Z2 Axis Servo Drives and Motors และ เพิ่ม C Axis Servo Drive and Motor เข้าไปที่กลไกลทางกลของระบบ Main Spindle และ เพิ่ม Inverter Drive เพื่อขับ Second Spindle Motor ที่ติดตั้งอยู่ที่ Turret บน

Marufuku OFC75

เครื่อง Marufuku มีสภาพทางกลที่ยังคงดีมาก แต่ระบบไฟฟ้าไม่สามารถทำงานได้ทั้งหมด เครื่องนี้จึงแทบจะไม่ต้องแก้ไขระบบทางกลเลย เครื่องดังกล่าวเป็นเครื่อง 4 แกน หัว Spindle ของเครื่องสามารถ Twist ได้ แต่น่าเสียดายที่พบว่ามีการแก้ไขโดยการยึดน๊อตเพื่อล๊อคการ Twist ของหัวเอาไว้ เครื่องจึงกลายเป็นเครื่อง Milling 3 แกนปกติ

จากการหารือกับลูกค้า ในระยะแรกลูกค้าขอให้ทำงานได้เพียง 3 แกนเท่านั้น ส่วนหลังจากนั้น อาจจะปรับปรุงให้ทำงานได้ครบทั้ง 4 แกนต่อไป

การฟื้นฟูสภาพเครื่องดังกล่าว เป็นไปอย่างรวดเร็ว เนื่องจากเป็นการแก้ไขระบบไฟฟ้าเป็นหลัก ทีมงานได้ติดตั้ง CNC Controller , Servo Drives and Motors และ Spindle Inverter ลูกค้าเลือกใช้ผลิตภัณฑ์เกรดเอจาก Yaskawa แม้จะราคาสูงแต่ก็ให้การทำงานที่มีเสถียรภาพมาก

Okuma 2 Turrets

เครื่อง Okuma ได้ชื่อว่ามีโครงสร้างที่แข็งแรง และก็พบว่าเป็นเช่นนั้นจริง ๆ เครื่องตัวนี้ลูกค้าไปซื้อมาจากประเทศญี่ปุ่น เป็นการซื้อหน้าโรงงานเตาหลอมในราคาเศษเหล็ก

เมื่อพิจารณาจากโครงสร้างเครื่องพบว่ามี 2 Turrets แต่ไม่มีคุณสมบัติของระบบ Turn Mill จึงสามารถแก้ไข ฟื้นฟูสภาพให้เป็น CNC Lathe + 2 Turret นอกจากนี้พบว่า Ball Screw ของแกนในแนว Horizontal ยังคงมีสภาพดีมาก แต่ Ball Screw ของแกนในแนว Vertical คือ X1 และ X2 ต้องเปลี่ยนใหม่

ระบบไฟฟ้าต้องแก้ไขใหม่ทั้งหมด Spindle ที่ติดเครื่องมาเป็น DC Motor เมื่อส่งไปตรวจสอบพบว่ายังคงสามารถใช้งานได้ปกติ มีการแก้ไขสภาพแปรงถ่านให้ใช้งานได้ และเลือกใช้ DC Drive ของ Mentor นอกจากนี้ CNC Controller จะต้องรองรับการทำงานของระบบ 2 Coordinate พร้อม ๆ กันได้ $1 และ $2 เพื่อให้ Turret บน และ Turrent ล่าง สามารถเคลื่อนที่ได้พร้อมกันเป็นอิสระ สามารถใช้ชุด G Code ร่วมกัน

Giddings & Lewis

เจ้าของเครื่องเป็นผู้ผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรให้แก่โรงงานน้ำตาล เครื่อง Gidding & Lewis เป็นเครื่องคว้านขนาดใหญ่ ถูกซื้อมาเพื่อจะนำขาลูกหีบด้านซ้ายและขวามาประกบกัน และทำการคว้านรู พร้อมกันทีเดียวเพื่อให้ได้ Center ที่แม่นยำเท่ากันทั้ง 2 ข้าง

เมื่อทีมงานไปเครื่องดังกล่าวครั้งแรก พบว่าเครื่องยังมิใช่ระบบ CNC ทุกแกนถูกควบคุมด้วย DC Motor ความคุมเฉพาะความเร็วการหมุนไม่ได้ควบคุมตำแหน่ง แต่ละแกนมี Encoder เพื่อแสดงตำแหน่งที่ระบบ Monitor ไม่สามารถทำงานในระบบ G Code ได้ เมื่อต้องคว้านงาน ช่างผู้ควบคุมจะต้องสั่งการเครื่องจักรด้วยตนเองทีละลำดับขั้นไป

งานของเราคือเปลี่ยนเครื่องดังกล่าวให้เป็น CNC อุปสรรค์ที่พบก็คือแต่ละแกนมีขนาดใหญ่มาก เมื่อคำนวณแล้วพบว่าต้องใช้ Servo Motor ขนาด 22kW ซึ่งในเวลานั้น ท้องตลาดมี Servo Motor ขนาดสูงสุดจำหน่ายเพียง 7.5kW การจะทำให้เป็นเครื่อง CNC ได้ต้องมีการทำ Position Control ให้ได้ วิศวกรออโตเมชั่น ได้ออกแบบให้ใช้ Delta Inverter ทีมีระบบ Vector Control มาใช้ในการทำ Position Control ซึ่ง Vector Control เมื่อปรับแต่งอย่างเหมาะสม สามารถควบคุม AC Motor ได้เหมือน DC Motor ทุกประการ สามารถให้แรงบิด 100% เต็มตั้งแต่เริ่มหมุน โดยการเพิ่ม Position Feedback เพื่อช่วยในการคำนวณตำแหน่ง Vector Field

Makino 5 Axis Machine

เครื่องตัวนี้อาการ 3 วันดี 4 วันไข้ งานจึงไม่ต่อเนื่อง ด้วยที่ว่าเครื่องมีขนาดใหญ่ มีความสลับซับซ้อนของระบบควบคุม อาการเสียจึงเกิดขึ้นเป็นระยะและไม่สามารถแก้ไขได้ให้หายขาย

หลังจากพิจารณาระบบทางกลของเครื่องพบว่า แม้เครื่องจะมีปัญหาการใช้งานแต่น่าจะเกิดจากระบบไฟฟ้าที่เก่าเท่านั้น แต่โครงสร้างทางกลยังคงสมบูรณ์และแข็งแรงจะพบปัญหาทางกลเฉพาะ Spindle มีเสียงดัง จากประสบการณ์ก็ทราบทันทีว่าไม่อาจหลีกเลี่ยงการรื้อ Spindle Headstock มาเปลี่ยนลูกปืนแน่ ๆ

หลักจากแก้ไข Precision Bearing ที่ Spindle Headstock แล้ว ทีมงานก็ดำเนินการควบคู่ไปกับการปรับเปลี่ยนระบบไฟฟ้าใหม่ทั้งหมด โดยการเลือกใช้ CNC Controller ที่มีความสามารถในการทำงานแบบ Five Axis Machine เลือกใช้ Delta Servo Drives และ Delta Inverter

KOTOBUKI

เครื่องปาดผิวงานขนาดใหญ่ เดิมทีเดียวเป็นเครื่อง Manual แต่เจ้าของเครื่องประสงค์จะให้มีการเดินเครื่องอย่างอัตโนมัติ จึงรีโทรฟิตเครื่องให้เป็นเครื่องซีเอ็นซี

แกน X และ Y ถูกแก้ไจจาก Lead Screw เป็น Ball Screw เพื่อให้การเคลื่อนที่มีความราบเรียบและต่อเนื่อง มีการออกแบบ Ball Screw Support ใหม่เพื่อให้จับยึดกับตัวเครื่องได้ เฉพาะแกน Z ที่ยังใช้เป็น Lead Screw อยู่ เนื่องจากมีการเคลื่อนที่ไม่บ่อย ไม่ได้วิ่งเป็นโปร์ไฟล์ แกน Z จะขยับขึ้นลงเป็นระดับเท่านั้น

ระบบไฟฟ้ามีการลงใหม่ทั้งหมด ตั้งแต่ ซีเอ็นซี คอนโทรลเลอร์ เซอร์โวไดร์ว เซอร์โวมอเตอร์ และ อุปกรณ์ไฟฟ้าภายในตู้ควบคุม