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MT duo落幕 聚焦终端应用
欧日系数控零配件整合支援
[作者 陳念舜]   2016年05月23日 星期一 浏览人次: [6947]


于今(2016)年5月8日落幕的「台北国际数控机械暨制造技术展(MTduo)」,不仅以「智慧制造」为主轴,新增智慧工具机及工业4.0专区,促成台湾研发法人单位及厂商皆配合生产力4.0政策,推陈出新多款网实整合智慧工具机、工业机器人等自动化设备的整厂智慧自动化解决方案,包括远东、庆鸿、陆联、大立、高明、杨铁、洽群,以及DMG MORI、MAZAK、AMADA、TRUMPF等上百家国内外工具机大厂皆踊跃参与。


值得一提的是,吸引了众多欧、日系涉及物联网(IoT)感/量测器的零组/配件厂商参展,纷纷发表可供终端业者运用的资通讯科技,再整合大数据分析、物联网及云端控制等技术,开发出结合智慧工具机、自动化设备及工业机器人等整厂解决方案,同时满足Maker、End User所需。


竞逐On/off machine领域 聚焦欧日系凉感器

因应近年来工具机大厂分别透过On/off machine模式,协助客户提高加工良率与效率,以创造机台价值。雷尼绍公司(Renishaw)今年也特地举办「Renishaw精密量测-体现智能制造研讨会」,介绍与探讨如何在加工现场利用on-machine及off-machine双重量测,达成智慧制造,体现加工自动化并严密监控制程,让业者在加工现场实现精密检测。


Renishaw强调,在工业.4.0浪潮下,智慧制造成为各大产业转型与获利关键,以高效率、高速度,灵活且自动化的生产技术,实现产业升级。惟此并非一定要使用机器人或添购大量全新自动化设备,该公司强调能为不同规模的制造厂商,提供最适合的工具机测头系统及制程监控技术。


如其针对「off-machine」应用,便推荐灵活的Equator多功能检具系统,可搭配简单易用的INTUO量测软体,组成制程控制方案,将精密检测带入加工现场,比对量测加工生产件与标准工件;同时立即补偿温度变化、快速检测产品并严密监控制程,使加工零件的品管检验变得灵活且自动化,得以提升产能、增加收入并提高竞争优势。


「on-machine」应用,则如其推出的新款CMM多感测器五轴测座REVO-2及其控制器UCC S5,系借鉴于REVO CMM多感测器五轴测量系统的成功基础上推陈出新,具有更强大功率和通信能力,可使用RVP影像测头等最新的REVO感测器;该测座还能扩大在负A轴上的移动范围,从而提高工件的可接触测性,让测针设定变得更简单。


令Renishaw引以为傲的是,现今智慧型手机金属机壳几乎皆经该公司量测后组装出品;去年起也与台湾铝轮圈大厂合作,可搭配任何一家工具机,在加工制程阶段,透过即时接触或非接触方式检测刀具、工件、产品,防止过/空切,使机上量测维持良率接近100%。


另有代理欧日系刀具为主的菱鹏贸易公司,因为囊括所有最完整规格及刀把夹持介面,不仅向来与国内外工具机大厂密切合作,适用于3~5轴机种;近来也积极投入End User航太、汽车应用领域,掌握专用加工知识。



图1 : 现今智慧型手机金属机壳几乎皆经Renishaw量测后组装出品,去年起也与台湾铝轮圈大厂合作,在加工制程阶段检测刀具、工件、产品,防止过/空切,使机上量测维持良率接近100%。 (摄影:陈念舜)
图1 : 现今智慧型手机金属机壳几乎皆经Renishaw量测后组装出品,去年起也与台湾铝轮圈大厂合作,在加工制程阶段检测刀具、工件、产品,防止过/空切,使机上量测维持良率接近100%。 (摄影:陈念舜)

考量现今业者在刀具使用寿命将届之际,常遇到不知何时会坏的问题,恐造成精度偏差。菱鹏约从2年前开始引进Big携带式高精度刀具量测仪Dyna Line,系利用将光排成直线,转换为电压的光束感测模式,相当于1.4μm的受光元素,比起传统数十μm的点状光源雷射方式更微小,足以完成高速、高精度量测作业。


包括能在转速高达400m/min机台内,透过高速光束的非接触方式,直接感(量)测O0.1~O50mm的微小刀具直径,量测最小显示单位达1.0μm。得以精确掌握机械高速运转中的刀具与主轴的总合偏摆精度,降低加工误差,适用于立式铣床客户能及时补正,或判断刀具是否过度磨损。也可用于平常机械主轴偏摆精度的评估与维护,方便携至机台上一次量测厂内数十部机台的动/静态主轴及刀把,


整线/厂机台预诊 确保系统安全可靠

皮尔兹公司(Pilz),则持续推出各种以工具机、云端等主题解决方案,强调重视安全规范更甚于销售产品!尤其当机械业进入工业4.0时代之后,业者除了致力打造智慧工厂(Smart Factory),也不应忽略工安及资安要求。


为顺应现今工业4.0人机协同作业需求,要让机器人走出围篱又不失安全,该公司便独家推出首部能监控3D区域的安全摄影系统SafetyEYE和软体、演算法,集监控和保护功能于单一系统。其系透过架设在4m高空的摄影机与地面的定位标志,建立起厂内3D虚拟空间,总计最多可规划16个不同环境,让客户可视具体需求,自由规划、定义不同警告与安全区域模式,并将之分组或进行区域布置的交换;检测及回报人员或物件可能侵入危险的动作半径(安全性),或安全等级较高的区域(保全),已获半导体、汽车制造大厂采用。


Pilz表示,现今国际标准依协作程度有别,将人机协作机器人分为4类,但机器人制造厂商虽各有所长,而制定不同应用标准,最大忧虑却都在不确定机器人是否已完成动作指令?如何完成?或是否安全?目前一般工业电脑(IPC)厂商通常只达到IEC 62061的SIL2~3等级居多,只有KUKA可同时符合IEC 62061、EN ISO 13849-1双安全规范。


如Pilz等安全自动化厂商,则都必须确保符合欧盟规范,设备具有自主检测能力,才有安全性可言。 Pilz通过自家PLC控制器传送安全讯号更为稳定可靠,紧急停机的优先权还高于CNC/机器人控制器,同时可监控机器运转速度。即使未装围篱,当机器接触到人或接近一定范围内,若速度增幅尚在容许值,就会逐步减速、停机;一旦超过安全速限,就会自动切断,预防机器暴冲。


Pilz进一步指出,该公司提供的安全自动化解决方案可分别针对机器扭矩、旋转速度/方向监控,且考量前者较常在机器本身编码器(encoder)失灵时备援。 「机器扭矩往往在碰触到了人体才发生,即便立刻停机,伤害也已造成。」认为业者更该关注的,其实是如何透过监控机器旋转速度/方向,以及时预防。 「除了保障操作者人身安全,也兼顾客户的财产。」若加工中刀具未夹紧或断裂,接触到工件就可能改变转速,或增加阻抗值(扭矩)异常,而损害机器、产品,须有即时因应对策。


除了前述可搭载于机器设备的各类光学防护装置与3D影像系统外,若客户非从事加工,仅须最基础、低成本的安全自动化解决方案,Pilz也会协助测试机构以取得足够参数,限定机器只在预设的安全范围内操控,避免发生危险。


过去以代理日系三菱FA设备的摄阳企业,也在今年MT duo展出专为制造业快速突破开发瓶颈的多款UNIPULSE品牌的位移、重量、拉伸/压缩、扭矩力量感(计)测器。摄阳表示,该品牌自4~5年前引进台湾以来,因为属高单价产品,以直接获终端使用者采用者居多。但近年来受惠于台湾厂商大量应用工业机器人,大幅提高对力量检计与需求,UNIPULSE不仅能直接提供产品,解决业者所面临的开发技术瓶颈;还有专业人员可负责建议导入的关键技术,以确保其使用年限与安全等问题,大幅改善制造者生产线的品质管理系统。



图2 : 摄阳企业引进UNIPULSE品牌可用于工具机作业前的主轴保全系列产品,更有利于确保及管理工具机的加工精度。 (摄影:陈念舜)
图2 : 摄阳企业引进UNIPULSE品牌可用于工具机作业前的主轴保全系列产品,更有利于确保及管理工具机的加工精度。 (摄影:陈念舜)

可用于工具机作业前的主轴保全系列产品,则包括:主轴夹持力/夹盘夹握力计测器、主轴风管/泄气计测器,以彻底掌握工具机主轴夹持部、风管通道、车床夹盘旋转动态及夹持力等状况,更有利于确保及管理工具机的加工精度。


工具机升级智慧机械 有赖零组件奥援

相对于国内外零配件厂商倾巢而出,看好明年起工具机带动智慧机械产业发展,去年工具机大厂台湾丽驰科技继专用于加工智慧型行动装置金属机壳的钻铣加工中心机(Tapping Center),在中国大陆市场传来捷报后,今年将再透过「AIM Team 4.0」结盟,分享全球航太零组件制造业2.5兆元商机。


于MT duo现场展示的LU五轴加工机完整系列机种,强调都是真正五轴加工中心机,采用天桥式结构及U型底座,搭载双支撑A/C轴旋转工作台的高刚性结构,可达成五轴高精度同动控制,全面满足各类加工件在不同大小尺寸、复杂性及高精度的加工需求;同时提供强大的机器性能配置、控制与功能,以及线上量测与补偿系统、CAM软体专业的刀具资料库等,组成完整​​的五轴加工解决方案,还将持续向上整合自动仓储、E​​RP系统。


所搭载的德国海德汉(HEIDENHAIN)控制器,不仅是台湾有志于发展五轴同动加工的工具机大厂最佳伙伴。 HEIDENHAIN也充份运用旗下掌握光学尺、角度/旋转编码器、感测器等优势,确保在高加工进给速度和复杂轮廓曲面运动中,该公司控制器都能显著改善机台切削精度性能。



图3 : 海德汉首度在台发表的视觉监控系统「VSC」让控制器在下一次加工步骤前,预先检测到遗漏的加工操作或定位错误工件、安装错误或遗漏的装置,避免昂贵损失。 (摄影:陈念舜)
图3 : 海德汉首度在台发表的视觉监控系统「VSC」让控制器在下一次加工步骤前,预先检测到遗漏的加工操作或定位错误工件、安装错误或遗漏的装置,避免昂贵损失。 (摄影:陈念舜)

首度在台发表的视觉监控系统「VSC(Visual Setup Control)」,系藉由对话式循环在NC编程定义检测点,待通过首次完整测试后自动化运行,以自动监测并记录当前切削状况和加工结果。经由VS101工业摄影系统拍摄的照片,就能透过整合在控制器里的影像生产流程评估、自动辨识出错误,以避免产生废品,让控制器在下一次加工步骤前,预先检测到遗漏的加工操作或定位错误工件、安装错误或遗漏的装置,避免刀具、工件和机台的昂贵损失。使用者也能透过储存的照片记录设置状况,提高在一般制造与无人操作生产过程的可靠性。


德马吉森精机(DMG MORI)则特别为用户展示联机生产的理想解决方案,透过所使用的统一使用者介面CELOS系统,将所有完整机器置入、连结到制造企业使用者的网路;就像使用智慧手机一样简洁操作,16款应用程式让操作人员可无差错地准备、优化及处理生产任务,让使用者能持续管理、文件查看及显示任务单、加工和机器资料。DMG MORI还在现场展示该公司著名的ECOLINE等系列机种,共有7部高阶机器在现场展示具备高精度及高表面品质的铣、车削加工技术。


台湾易格斯公司(igus)也在今年MT duo摊位上,展示过去曾提供德国DMG MORI所需readychain系列全装配拖链系统,强调可依客户不同需求,提供选配、生产、组装、出货于一体的即装即用产品,降低高达80%成本;并藉由预先组装高柔性电缆、接头及能量传输保护拖链,到货后无须任何工具即可上线,几秒钟内完成设置能量传输供应系统。更首度引进刚在今年4月份汉诺威工业展上发表的独创智慧电缆,能在故障发生前发出警告,增加生产线的安全性和可靠性。


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