自适应加工：自动化生产的最后一块拼图？

2023-02-23 13:15:14 浏览量： 993 作者：青岛英瑞铂

在建立可靠的无人值守的自动化加工过程方面，坚持认为，就机器人加载而言，控制机器内部发生的事情与机器外部发生的事情同样重要——如果不是更重要的话。

但是，即使没有机器人，是否必须让操作员在机器旁检查和调整进给率或监听加工操作以可能检测工具何时开始磨损是否有意义？

Wolfram Manufacturing 的自适应加工技术不仅可以实现可靠的无人值守加工，还可以自动改变进给速率以最大限度地减少循环时间。

Byman 是Wolfram Manufacturing的总裁，这是一家德克萨斯州奥斯汀的承包工厂，为航空航天、医用枪支以及石油和天然气等行业的客户提供服务。他Caron Engineering的自适应加工技术对于确保不需要操作员驻守在机器旁的可靠和优化过程至关重要。

在 2011 年创办 Wolfram Manufacturing 之前，他在另一家公司工作时成为这项技术的支持者。事实上，自 2019 年以来，他的商店已经成为某种程度上的“超级用户”，它是分销商、集成商和Caron Engineering 是美国西半部的 Caron Engineering 产品培训师，并邀请其他商店参观其工厂，了解如何在实际生产环境中使用该技术。

相信过程

Byman 建立了 Wolfram Manufacturing 以使用可以加工完整零件的设备，而不是在多台机器上运行零件。为此，它的第一台机器是Okuma Multus B 轴车铣床。此后，该车间增加了三台 Okuma LB 3000 车削中心、一台Tsugami America S206-II Swiss 型、一台FANUC Robodrill、一台 FANUC 电火花线切割机和一台拉床。

这是车间里罕见的景象：机床上的操作员。自适应加工技术设置为仅在可能需要操作员干预时发送警报。

所有加工中心均配备 Caron Engineering 的刀具监控和自适应控制 (TMAC) 产品。据该公司称，TMAC 是一种实时刀具磨损和破损检测系统，可提供自适应进给率控制功能。它直接与机器的 CNC 接口，并使用精密传感器、专用高速数据处理器和直观的 HMI 来测量刀具磨损并实时控制切削操作。通过使用学习的切削数据和定义阈值，TMAC 将计算切削过程中的刀具磨损，并在检测到过度磨损时自动使刀具失效，或在 5 毫秒内发出信号以停止机器并在发生破损时收回刀具。

TMAC 通过监测真实的主轴电机功率来测量刀具磨损并检测破损。它学习每个刀具和切削部分的最佳功率，并将其与用户定义的限制进行比较，以计算刀具切削时的磨损。它的工作原理是，随着工具切削刃的退化，切割零件所需的功率会增加。此外，TMAC 通过低功率切割提高进给率，并通过高功率切割和工具磨损降低进给率。

最新版本 TMAC 3.0 提供直观的用户界面，旨在处理软件的复杂性，同时为用户提供简单性。基于 Web 的界面提供可定制的用户视图和可从任何设备（包括智能手机）访问的显示，并能够同时监控多个过程甚至多个机器通道。

在 Wolfram Manufacturing 的案例中，所有这些数据都被输入到它开发的名为 OnTakt 的车间生产管理软件中。Byman 说，商店建立 OnTakt 是因为他觉得市场上没有可用的软件来满足像他这样收集如此多数据的商店的需求。OnTakt 显示更高效、更有利地运营商店所需的最少数量的可操作数据。

例如，它的主页跟踪车间中每台机器的生产情况。对于每一个，蓝线代表一天中的生产预期，绿线显示已完成零件的数量，灰色虚线显示生产趋势。快速扫描显示机器是否在目标生产明智。它根据周期时间和以前的零件数量预测每日生产率。

Nathan Byman 解释说，该商店开发并现在提供给其他人的 OnTakt 生产管理软件设计有一个界面，可提供运营您的商店所需的最少数量的可操作数据。

垂直线表示 TMAC 警报，例如工具磨损警报。OnTakt 旨在仅在需要某人采取行动（例如更换工具）时发送警报。实时通知通过 Slack 和 Microsoft Teams 发送给人员。

Byman 解释说，该软件还具有一个工具模块，可以让店内的任何人快速了解哪些工具需要注意。这样，车间主管和操作员就可以通过即将到来的工具更换的实时可视化来计划班次。此外，操作员可以查看关键工具数据，例如伸出长度和偏移量，以最大限度地减少设置和数据传输错误。制造工程师还可以监控刀具寿命以识别生产过程的意外变化，程序员可以逐个工具收集历史和实时数据，为单个机器和程序设置限制。该模块还使车间能够设置目标工具运行时间，并通知操作员在指定时间段内需要更换哪些工具。