工業(yè)電腦在汽車零部件制造中的應(yīng)用
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發(fā)表時(shí)間2017-06-09 10:47:04
基于三防平板電腦的控制已經(jīng)滲透到工業(yè)領(lǐng)域的通訊，操作界面，生產(chǎn)監(jiān)控以及其他更為廣泛的領(lǐng)域。PC機(jī)也已經(jīng)可以成為應(yīng)用軟件及工具的主機(jī)平臺(tái)，而這些軟件或工具將有助于生產(chǎn)流水線的診斷、數(shù)據(jù)的管理、以及其他的一些工廠功能。
然而，還有另外一種層次的基于PC的技術(shù)，該層次的技術(shù)在生產(chǎn)線以及產(chǎn)品制造上執(zhí)行真正意義的實(shí)際控制。由于基于PC的控制技術(shù)早期留給大家的印象是“不夠可靠”，而產(chǎn)品生產(chǎn)的過程控制又顯得相對(duì)更為關(guān)鍵，因此該層次的技術(shù)難免使人覺得有吹噓的成分，甚至很勉強(qiáng)的稱之為“基于PC的”。這種真正意義上的基于PC的控制，其應(yīng)用的領(lǐng)域還較少有文章記載。在此處列舉的幾個(gè)例子，或多或少的展示了此類應(yīng)用蓬勃發(fā)展的冰山一角。
一個(gè)正在改變的印象
基于PC帶網(wǎng)口三防平板電腦的控制，隨著用戶逐步對(duì)其建立信心，它在大家心目中的印象也在慢慢改變。另外，應(yīng)用在基于PC的控制領(lǐng)域中的為典型的硬件，也不再是“對(duì)用戶價(jià)格有利”的個(gè)人電腦（就像你給家中或辦公室買的那種）。很多工業(yè)的電腦(IPC)都是為工業(yè)上的特殊應(yīng)用而專門設(shè)計(jì)的。這種設(shè)計(jì)導(dǎo)致的直接效果是：工業(yè)的電腦(IPC)具有更高的可靠性，因?yàn)樗呀?jīng)消除了可動(dòng)部件－如硬盤驅(qū)動(dòng)及冷卻風(fēng)扇等，同時(shí)，有些部件為達(dá)成某特殊任務(wù)，已替換為閃存、固態(tài)裝置以及插件卡板。有時(shí)，為了適用某些應(yīng)用場(chǎng)合，可以將整個(gè)工業(yè)電腦（IPC）做成一塊單板機(jī)的形式。在使用中，相關(guān)的測(cè)試更增加了這些板產(chǎn)品的可靠性。
在軟件方面，基于PC的控制培育了更多高水平的編程語(yǔ)言的發(fā)展，并且PC本身成為編程工具。當(dāng)今的PC技術(shù)也允許模擬仿真功能，同時(shí)也能簡(jiǎn)化系統(tǒng)啟動(dòng)。
City Machine公司工程部經(jīng)理Dennis Kelly解釋說，Trunnion系統(tǒng)上的每個(gè)站均可執(zhí)行單的操作，其范圍從鉆孔、攻絲、套絲(扣)一直到整個(gè)CNC的轉(zhuǎn)體和鏜孔。他還補(bǔ)充說，能夠進(jìn)行工具的高效更換是非常重要的。如果操作工為了加工不同的零部件，需要重新更換工具時(shí)，他們應(yīng)該希望能夠比較容易地進(jìn)行相關(guān)程序及偏移量的轉(zhuǎn)換，以及其他那些由部件所決定的信息的轉(zhuǎn)換。而以上一切，只有當(dāng)所有相關(guān)系統(tǒng)得到很好的整合，且運(yùn)行得如同一套系統(tǒng)時(shí)，才有可能實(shí)現(xiàn)。
Spicer Driveshaft Manufacturing Inc.制造公司（Dana汽車系統(tǒng)集團(tuán)的一部分）使用由City Machine Tool & Die Co. Inc. (Muncie，IN)公司設(shè)計(jì)制造的CNC Trunnion制造系統(tǒng)，來(lái)提高用在Spicer驅(qū)動(dòng)軸裝配系統(tǒng)上的萬(wàn)向節(jié)和套軸的產(chǎn)量。根據(jù)City Machine公司的說法，由于他們所提供的Trunnion制造系統(tǒng)，不但可以處理多達(dá)六個(gè)的操作，而且還可進(jìn)行單一控制的規(guī)劃，甚至能夠高效的進(jìn)行工具的轉(zhuǎn)換，因此，從某種程度上說，這套系統(tǒng)代表了一種設(shè)計(jì)上的挑戰(zhàn)。這些多站點(diǎn)標(biāo)定分度機(jī)－（類似于刻度盤式的分度機(jī)，適用于除水平導(dǎo)向旋轉(zhuǎn)軸以外的其他場(chǎng)合），也可以滿足正在增長(zhǎng)的、覆蓋區(qū)域尺寸為150x189x121英寸(寬x長(zhǎng)x高)的小型機(jī)器的需要。 Trunnion機(jī)器將帶有‘基于PC控制’的、單一的Rexroth MTC200 CNC系統(tǒng)，與Bosch Rexroth Electric驅(qū)動(dòng)與控制分部區(qū)分開來(lái)。
對(duì)Rexroth MTC200系統(tǒng)而言，據(jù)說其單單一套系統(tǒng)，在協(xié)調(diào)自動(dòng)化的處理和測(cè)量系統(tǒng)時(shí)，就可以同時(shí)控制多達(dá)七套立的CNC加工處理過程，并且可以操縱多套與不同的主軸滑動(dòng)組相關(guān)的加工操作。Bosch Rexroth公司自動(dòng)化及加工工具分部經(jīng)理Karl Rapp解釋說，多可有32根軸分別分配給七套CNC來(lái)進(jìn)行加工，MTC200系統(tǒng)完成以下加工工序所需的所有功能：3-D，圓弧，螺旋補(bǔ)插，坐標(biāo)變換，主軸同步，同步跟隨及構(gòu)架式軸。
按照Rapp的說法，所有CNC系統(tǒng)本質(zhì)的特性－CNC的運(yùn)動(dòng)控制以及PLC的邏輯控制，在位于PC內(nèi)的插件式模塊上都可以實(shí)現(xiàn)。“這種解決方案的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)器的整體性能并不取決于PC機(jī)和微軟視窗的操作系統(tǒng)。在這樣一種高密度的多軸計(jì)算機(jī)器體系之中，所有CNC之間信息的及時(shí)溝通就顯得非常關(guān)鍵，此處這種通訊溝通是通過ISA/PCI總線來(lái)實(shí)現(xiàn)的。”他進(jìn)一步補(bǔ)充說。
“可用性”是Trunnion系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，這也是大家之所以選擇Rexroth公司基于PC的MTC200 CNC系統(tǒng)作為機(jī)械加工控制的主要的理由。Kelly說，“我們需要系統(tǒng)具備這種能力－能夠儲(chǔ)存并重復(fù)調(diào)用適用于不同部件的多種程序。我們的加工機(jī)器需要制造大量不同的零部件，而一臺(tái)由PLC控制的機(jī)器，每當(dāng)操作工想生產(chǎn)制造一種新的零部件系列時(shí)，就需要重新編程。而現(xiàn)在當(dāng)我們使用基于PC的控制系統(tǒng)時(shí)，只要根據(jù)部件號(hào)，從程序菜單中選擇相應(yīng)子項(xiàng)，輕輕一點(diǎn)，就可以一蹴而就了。相關(guān)程序會(huì)自動(dòng)調(diào)入，機(jī)器的控制已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，隨時(shí)可以投入使用。”
然而，還有另外一種層次的基于PC的技術(shù)，該層次的技術(shù)在生產(chǎn)線以及產(chǎn)品制造上執(zhí)行真正意義的實(shí)際控制。由于基于PC的控制技術(shù)早期留給大家的印象是“不夠可靠”，而產(chǎn)品生產(chǎn)的過程控制又顯得相對(duì)更為關(guān)鍵，因此該層次的技術(shù)難免使人覺得有吹噓的成分，甚至很勉強(qiáng)的稱之為“基于PC的”。這種真正意義上的基于PC的控制，其應(yīng)用的領(lǐng)域還較少有文章記載。在此處列舉的幾個(gè)例子，或多或少的展示了此類應(yīng)用蓬勃發(fā)展的冰山一角。
一個(gè)正在改變的印象
基于PC帶網(wǎng)口三防平板電腦的控制，隨著用戶逐步對(duì)其建立信心，它在大家心目中的印象也在慢慢改變。另外，應(yīng)用在基于PC的控制領(lǐng)域中的為典型的硬件，也不再是“對(duì)用戶價(jià)格有利”的個(gè)人電腦（就像你給家中或辦公室買的那種）。很多工業(yè)的電腦(IPC)都是為工業(yè)上的特殊應(yīng)用而專門設(shè)計(jì)的。這種設(shè)計(jì)導(dǎo)致的直接效果是：工業(yè)的電腦(IPC)具有更高的可靠性，因?yàn)樗呀?jīng)消除了可動(dòng)部件－如硬盤驅(qū)動(dòng)及冷卻風(fēng)扇等，同時(shí)，有些部件為達(dá)成某特殊任務(wù)，已替換為閃存、固態(tài)裝置以及插件卡板。有時(shí)，為了適用某些應(yīng)用場(chǎng)合，可以將整個(gè)工業(yè)電腦（IPC）做成一塊單板機(jī)的形式。在使用中，相關(guān)的測(cè)試更增加了這些板產(chǎn)品的可靠性。
在軟件方面，基于PC的控制培育了更多高水平的編程語(yǔ)言的發(fā)展，并且PC本身成為編程工具。當(dāng)今的PC技術(shù)也允許模擬仿真功能，同時(shí)也能簡(jiǎn)化系統(tǒng)啟動(dòng)。
City Machine公司工程部經(jīng)理Dennis Kelly解釋說，Trunnion系統(tǒng)上的每個(gè)站均可執(zhí)行單的操作，其范圍從鉆孔、攻絲、套絲(扣)一直到整個(gè)CNC的轉(zhuǎn)體和鏜孔。他還補(bǔ)充說，能夠進(jìn)行工具的高效更換是非常重要的。如果操作工為了加工不同的零部件，需要重新更換工具時(shí)，他們應(yīng)該希望能夠比較容易地進(jìn)行相關(guān)程序及偏移量的轉(zhuǎn)換，以及其他那些由部件所決定的信息的轉(zhuǎn)換。而以上一切，只有當(dāng)所有相關(guān)系統(tǒng)得到很好的整合，且運(yùn)行得如同一套系統(tǒng)時(shí)，才有可能實(shí)現(xiàn)。
Spicer Driveshaft Manufacturing Inc.制造公司（Dana汽車系統(tǒng)集團(tuán)的一部分）使用由City Machine Tool & Die Co. Inc. (Muncie，IN)公司設(shè)計(jì)制造的CNC Trunnion制造系統(tǒng)，來(lái)提高用在Spicer驅(qū)動(dòng)軸裝配系統(tǒng)上的萬(wàn)向節(jié)和套軸的產(chǎn)量。根據(jù)City Machine公司的說法，由于他們所提供的Trunnion制造系統(tǒng)，不但可以處理多達(dá)六個(gè)的操作，而且還可進(jìn)行單一控制的規(guī)劃，甚至能夠高效的進(jìn)行工具的轉(zhuǎn)換，因此，從某種程度上說，這套系統(tǒng)代表了一種設(shè)計(jì)上的挑戰(zhàn)。這些多站點(diǎn)標(biāo)定分度機(jī)－（類似于刻度盤式的分度機(jī)，適用于除水平導(dǎo)向旋轉(zhuǎn)軸以外的其他場(chǎng)合），也可以滿足正在增長(zhǎng)的、覆蓋區(qū)域尺寸為150x189x121英寸(寬x長(zhǎng)x高)的小型機(jī)器的需要。 Trunnion機(jī)器將帶有‘基于PC控制’的、單一的Rexroth MTC200 CNC系統(tǒng)，與Bosch Rexroth Electric驅(qū)動(dòng)與控制分部區(qū)分開來(lái)。
對(duì)Rexroth MTC200系統(tǒng)而言，據(jù)說其單單一套系統(tǒng)，在協(xié)調(diào)自動(dòng)化的處理和測(cè)量系統(tǒng)時(shí)，就可以同時(shí)控制多達(dá)七套立的CNC加工處理過程，并且可以操縱多套與不同的主軸滑動(dòng)組相關(guān)的加工操作。Bosch Rexroth公司自動(dòng)化及加工工具分部經(jīng)理Karl Rapp解釋說，多可有32根軸分別分配給七套CNC來(lái)進(jìn)行加工，MTC200系統(tǒng)完成以下加工工序所需的所有功能：3-D，圓弧，螺旋補(bǔ)插，坐標(biāo)變換，主軸同步，同步跟隨及構(gòu)架式軸。
按照Rapp的說法，所有CNC系統(tǒng)本質(zhì)的特性－CNC的運(yùn)動(dòng)控制以及PLC的邏輯控制，在位于PC內(nèi)的插件式模塊上都可以實(shí)現(xiàn)。“這種解決方案的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)器的整體性能并不取決于PC機(jī)和微軟視窗的操作系統(tǒng)。在這樣一種高密度的多軸計(jì)算機(jī)器體系之中，所有CNC之間信息的及時(shí)溝通就顯得非常關(guān)鍵，此處這種通訊溝通是通過ISA/PCI總線來(lái)實(shí)現(xiàn)的。”他進(jìn)一步補(bǔ)充說。
“可用性”是Trunnion系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，這也是大家之所以選擇Rexroth公司基于PC的MTC200 CNC系統(tǒng)作為機(jī)械加工控制的主要的理由。Kelly說，“我們需要系統(tǒng)具備這種能力－能夠儲(chǔ)存并重復(fù)調(diào)用適用于不同部件的多種程序。我們的加工機(jī)器需要制造大量不同的零部件，而一臺(tái)由PLC控制的機(jī)器，每當(dāng)操作工想生產(chǎn)制造一種新的零部件系列時(shí)，就需要重新編程。而現(xiàn)在當(dāng)我們使用基于PC的控制系統(tǒng)時(shí)，只要根據(jù)部件號(hào)，從程序菜單中選擇相應(yīng)子項(xiàng)，輕輕一點(diǎn)，就可以一蹴而就了。相關(guān)程序會(huì)自動(dòng)調(diào)入，機(jī)器的控制已經(jīng)準(zhǔn)備就緒，隨時(shí)可以投入使用。”
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