隨著工具機產業的進步,機台所能做到的事情越來越多也更為複雜,思維開始不被傳統的產業型態侷限,而刀具切削技術也面臨更多的挑戰,為了因應科技化的快速變遷,在工具機上發展智慧化功能儼然成為未來的趨勢。財團法人精密機械研究發展中心(PMC)也與眾多廠商合作,在控制器上開發了許多智慧化功能,以此優化以及強健切削技術,接下來就隨著由淺入深的介紹,一探關於智慧化人機的發展與切削實際加工應用。
智慧化控制器:工具機的「大腦」
「智慧製造」「工業4.0」,是近年來不斷提到且備受關注的議題,而這兩者又與大數據跟人工智慧AI(Artificial Intelligence)息息相關。「工業4.0」的價值是利用物聯網、感測技術連結萬物,機械與機械、機械與人之間可以相互溝通,將傳統生產方式轉為高度客製化、智慧化、服務化的商業模式,可以快速製造少量多樣的產品,因應快速變化的市場。而「智慧製造」是將物聯網、數位化工廠、雲端服務、通訊等技術緊密扣合,創造虛實整合的製造產業,徹底改變一直以來的製造思維。以下各個環節都與智慧製造有高度相關:預防性維護、生成式設計、原材料價格預測、機器人、邊緣分析、機器視覺檢測、管理庫存、優化工廠流程與數位孿生。上述所提到的各種應用問題與場景,不論是否需要使用到感測器,都是需要透過CNC控制器來實現,因此控制器可謂是工具機的「大腦」。
想像一下,在做蛋糕時,有一個非常聰明的機器助手可以按照給予的食譜自動完成攪拌、倒料、烤製等一系列步驟。工具機的控制器就類似於這個機器助手的大腦,它按照「食譜」,也就是程式設計師或操作員編寫的指令操作機器,確保每一步都精確無誤。控制器在工具機領域中扮演的,正是這樣一個角色。在實際操作中,控制器通常會有一個顯示器,類似於電腦或是手機螢幕,大小不定,並且會有按鍵式的按鈕以供操作,隨著開發技術的進步,後來也出現了觸控式螢幕讓使用者在操作上更加的直覺。透過這些設備可以讓使用者與機台進行密切的溝通,並驅動工具機的各個部分以完成指定的任務,如進給的速度、加速度、移動路徑等,非常精確,誤差可能小到幾微米。
總體來說,工具機控制器的作用非常關鍵,它確保了生產過程的高效性和產品的高品質。在現代製造業中,無論是製造汽車零件、電子設備,或是航空組件,高精度的工具機控制器都發揮著不可或缺的作用。
如何讓工具機聽從指揮?主要功能揭秘
實際上加工應用情境其實都不盡相同,因此控制器的畫面設計以及操作變得格外重要,各品牌控制器都有自己的一套標準與風格,其實都有各自的擁護者,但隨著時代的變遷,現階段的控制器畫面可能不足以應付更複雜的加工操作或是應用情境。日系大廠FANUC也想到了這一點,因此推出了旗下FANUC PICTURE與C Language Executor軟體。想像一下,如果擁有一台智慧型手機,可以完全根據自己的喜好來設定主螢幕,例如放置最愛的應用程式圖示、調整顏色主題,甚至增加一些快捷鍵,讓使用手機變得更加直覺和方便。這兩者為工具機操作提供了類似的功能,但它們是用於工具機控制器上。
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