數控工具機技術最新趨勢

隨著網路技術日益普遍運用,網際網路進入車間只是時間問題,這將是數位化製造的主要標誌。

工具機的信息化
隨著網路技術日益普遍運用,網際網路進入車間只是時間問題,這將是數位化製造的主要標誌。

從另一角度來看,企業資源計畫如果僅僅局限於業務管理部門(人、財、物、產、供、銷)或設計開發等企業上層的信息化是遠遠不夠的,車間最底層的加工設備——數控工具機不能夠連成網路或信息化,就必然成為製造業信息化的制約瓶頸。所以,對於現代製造工廠來說,除了要提高工具機的數控化率外,更要使所擁有的數控工具機具有雙向、高速的聯網通訊功能,以保證信息流在車間的底層之間及底層與上層之間通信暢通無阻。
例如,日本Mazak公司推出新一代的加工中心不僅實現了加工過程和刀具交換的自動化,還配備一個稱為信息塔(e-Tower)外部設備,包括計算機、手機、機外和機內攝像頭等,能夠實現語音、圖形、視像和文本的通信功能。該工具機與生產計畫調度聯網,實時反映工具機工作狀態和加工進度。操作者需指紋確認許可權,在螢幕上觀察加工過程、故障報警顯示、線上幫助排除。它是獨立的、自主管理的製造單元。
企業的生產計畫調度系統安排一周的加工任務,傳送到信息塔。信息塔向操作者發出指令,並在螢幕上顯示工具機的實時工作狀態。操作者按照螢幕指示進行操作。遇到問題時,可隨時查閱計算機中的操作手冊。正常情況下,工具機自動工作,操作者與工具機在時間和空間上都是分離的。管理者和操作者皆配備有手機,通過手機可以查詢生產工況,預計加工完成時間以及延期報告和故障報警。
工具機發生故障時,螢幕會顯示排除故障的方法,Mazak公司維修中心能同時看到問題所在,遠距離及時提供幫助,儘可能減少工具機的停機時間。
新一代數控系統
德國Andron公司的最新產品是新一代基於微機的、在Windows平台上的開放式數控系統。
它採用由兩個Intel處理器,通過PCI-PCI橋進行相互通信。一個處理器承擔數控運算(NC計算機),另一個作為人機界面計算機。NC計算機中插有NC CPU卡、NC工具機卡。NC工具機卡與數控驅動裝置連線,並通過2塊帶PCI橋的匯流排卡與人機界面計算機通信。人機界面計算機的內部匯流排卡與數控系統操作面板和外部接口連線。人機界面計算機的CPU卡控制觸摸式LCD顯示屏以及計算機外設和網路通信。
傳統的數控系統是將編程系統的數位訊號轉換成為電壓模擬信號,再以電壓的大小控制驅動電動機的轉速,事實上仍是模擬量控制。
新一代數控系統的最大特點還在於採用串列實時通信接口SERCOS和皮米級插補技術。它可將位置控制、速度控制、精密插補以及伺服電動機的控制集成在一個積體電路中。數字伺服驅動技術藉助SERCOS接口將數控系統與伺服控制器用光纖連線起來,大幅度提高系統的傳輸率和回響速度,可達到納秒級。

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