帳號:
密碼:
智動化 / 文章 /

輔助機器人製造再闢新局
CAM深入專用加工領域
[作者 陳念舜]   2023年02月22日 星期三 瀏覽人次: [5795]

自從上屆TIMTOS x TMTS 2022已可見到有多家工具機、控制器大廠紛紛展出自家Digital Twins解決方案,讓加工業者在預測加工時間及品質上,甚至優於傳統電腦輔助製造CAM軟體,也讓後者若非透過雲平台與CAD/CAE軟體相容加值,便是更深入專用加工領域,與工業機器人協同作業。


基於現今製造業數位分身(Digital Twins)技術涵括各領域、架構,大多數硬軟體或系統整合廠商通常會就自身能量與技術背景出發,再透過雲平台或商業模式合作。工研院過去即曾將國際主要的Digital Twins技術平台供應商概分為:產品製造廠商、軟體系統廠商、其他衍伸服務軟體廠商3類。並陸續經由合作、併購、異業結盟等方式,涉獵不同應用場域,建構出完整的供應鏈與服務模式;或可歸屬於競合關係者,藉此拓展自家品牌市占率與關鍵技術版圖。


其中除了「衍伸服務軟體」供應商,主要提供如企業資源管理(ERP)、客戶關係管理(CRM)等軟體服務,在企業應用軟體架構下涵括Digital twins技術領域,並將原先以產線為應用端的模式,轉換為整體企業營運管理,如Oracle、SAP、IBM及Microsoft等。


目前Digital Twins最常被製造業使用的功能,主要包含系統設計與產線布置、製程優化及最適生產排程、效能監控和預防性維修。


產品製造廠商加值 整合CNC數控系統硬軟體銷售

隨著目前CNC工具機產業競爭越來越激烈,CNC數控系統功能、客製化人機介面推陳出新且逐步開放,業者為了提升軟體的附加價值,必須提供一套從生產、加工到監控的完整解決方案,銷售機台之外的許多加值服務。


包括內嵌能與控制器整合或平行運作的簡化版CAD/CAM軟體,發展出對話式CAD/CAM規劃技術,使得加工更容易,進而加快產品開發速度和預測切削的準確性。甚至結合刀具管理與量測循環,涵括每個生產步驟的運作模式和成效品質,精確整合虛擬成果和真實量測成效,建立完整的虛實整合Digital twins生產製造系統。


如產品製造廠商DMG MORI、OKUMA、FANUC、SIEMENS等,已可將Digital Twins技術導入自家運動控制系統或加值軟體App,與設備或Turnkey solution整合銷售,強調在預測實際工時和品質更為精準。


軟體供應商跨平台 挾CAD/CAM分進合擊

軟體系統商如PTC、Dassault Systemes、Autodesk、hyperMILL、Mastercam,則以提供CAD/CAM、PLM等技術服務為主,不僅仍與客戶合作共同開發產品的Digital Twins模型,滿足於設計、開發、製造、試產、調校等不同階段需求,現也透過自家硬/軟體雲平台合縱連橫CAD/CAE,進一步擴大應用領域。


過去銑削加工若針對幾何形狀比較複雜的刀具路徑和NC程式,通常會導入商用CAD/CAM軟體,以離線方式規劃產生。如今則已發展至可支援產生五軸同動銑削的刀具及加工路徑、積層製造路徑等,可用來模擬、加工高度複雜的自由輪廓曲線。


工研院也因此,率先開發了整合式切削模擬與防碰撞功能,於事前與加工中進行機台防碰撞保護,一次解決兩項問題。其中快速3D切削模擬功能,可在加工前預先對機台進行快速模擬,以確保機構間無干涉或碰撞情況;同時開發主軸撞擊瞬間脈衝訊號檢知功能,在機台發生干涉和碰撞瞬間示警且停止機台動作,將損害降之最低。


專業CAM軟體hyperMILL則推出其hyperMILL CONNECTED Machining功能,強調可確保CAM軟體和機台間無縫互聯,其中亮點之一,就是能與控制器的雙向資料交換。也就是由hyperMILL VIRTUAL Machining Center作為中介元件,模擬解決方案和加工刀具之間的介面,允許將流程相關資料直接且安全從CAD/CAM系統傳輸到機台,也能從機台接收,藉此達成CAM軟體與CNC加工刀具最佳連網。


因此,使用者可將刀具清單和NC程式從模擬環境直接傳送至機台,在機台執行時同步模擬狀態;甚至使用電腦控制機台,在機台啟動前,就開始一路應用安全概念,包括各種加工和機台配置,例如零點定位、刀具資料和配置參數等,均讀取自機台控制器。進而檢查hyperMILL中的程式資料,除非成功執行資料比對和碰撞檢查,不會發佈和傳輸NC程式的安全機制,將有效保護操作人員和財產,避免發生可能的操作錯誤。


同時執行完整流程控制,讓來自於刀具管理系統的資訊可以從hyperMILL,直接傳輸到控制器的刀具記憶體,消除在控制器手動輸入值的需求,節省時間並降低發生錯誤的風險;還可以在 hyperMILL VIRTUAL Machining Center中儲存並還原機台設定,即可在不同的設定之間快速切換。


達梭系統(Dassault Systemes)旗下的3DEXPERIENCE雲端平台連接集團15項品牌資源,確保未來所有SOLIDWORKS授權功能,如3D建模、鈑金設計與銲接工程等高階模擬、製造和生產,甚至是資料管理、協作等功能都可開發App並納入雲端服務。


在今年「3DEXPERIENCE World 2023」的「Playground展示區」中,也有新創公司Titans of CNC參與,既是一家位於德州Flower Mound的生產基地,採取革命性的線上CNC Academy營運模式,部分客戶來自於SpaceX、Blue Origin和波音等航空航太公司等產業。



圖1 : 在今年舉行的「3DEXPERIENCE World 2023」,Titans of CNC公司也展示其可藉SOLIDWORKS達成線上CNC的加工模式。(攝影:陳念舜)
圖1 : 在今年舉行的「3DEXPERIENCE World 2023」,Titans of CNC公司也展示其可藉SOLIDWORKS達成線上CNC的加工模式。(攝影:陳念舜)

深化加工應用領域 放眼機器人拋光研磨工法

值得一提的是,因應近年來自動化且高度彈性的製造情境快速成長,工研院也推出專用於機器人研磨拋光的系統整合品牌RoboSmith,包含「EzSim機器人數位模擬軟體」、「SmithOS機器人核心系統」、「機器人AI品質診斷」共3款加值智慧軟體,可讓傳統工業機器人學習到老師傅的研拋精髓,轉變成為機器數位職人。



圖2 : 工研院近年來也開發出專用於機器人研磨拋光的系統整合品牌RoboSmith,包含「EzSim機器人數位模擬軟體」等3款加值智慧軟體,可讓工業機器人學習到老師傅的研拋精髓,轉變成為機器數位職人。(source:ITRI)
圖2 : 工研院近年來也開發出專用於機器人研磨拋光的系統整合品牌RoboSmith,包含「EzSim機器人數位模擬軟體」等3款加值智慧軟體,可讓工業機器人學習到老師傅的研拋精髓,轉變成為機器數位職人。(source:ITRI)

其中又以「EzSim機器人數位模擬軟體」與CAD/CAM應用較為相關,透過導入3D視覺可以掃描周邊設備的點雲資料,再藉由虛實整合設備定位技術,計算出與CAD模型之間的位置偏差,控制定位誤差<1mm。再另將其位置資訊反饋到EzSim,透過精確幾何模型的運算,即時補償、修正機器人研磨拋光路徑而改善精度,同時提升製程加工品質及導入效率。


目前如研磨拋光、雷射銲接、鈑金彎摺等專用加工領域,也早有專業CAD/CAM軟體商已導入開發,並強調可支援現今市面上大多數歐日系機器人及控制器,可望成為下一片藍海。



圖2 : 工研院近年來也開發出專用於機器人研磨拋光的系統整合品牌RoboSmith,包含「EzSim機器人數位模擬軟體」等3款加值智慧軟體,可讓工業機器人學習到老師傅的研拋精髓,轉變成為機器數位職人。(source:ITRI)
圖2 : 工研院近年來也開發出專用於機器人研磨拋光的系統整合品牌RoboSmith,包含「EzSim機器人數位模擬軟體」等3款加值智慧軟體,可讓工業機器人學習到老師傅的研拋精髓,轉變成為機器數位職人。(source:ITRI)
相關文章
人工智慧和自動化:中小企業轉型良方
2023年機器人發展重要驅動力預測
輕量化機器人協力促智慧製造
如何達到3D位置感測的即時控制
半導體搬運設備小兵立大功
comments powered by Disqus
  相關新聞
» 體驗感受浩亭最新產品技術 展望全電氣社會的未來
» 三菱電機與 Dispel 攜手為製造商提供零信任遠端存取服務
» 大同智能積極布局綠能市場 聚焦大型儲能EMS系統開發
» IAR與創博合作提升機器人安全 驅動智慧製造未來
» 工研院機器人Cubot ONE首度串聯POS外送 業者擬續擴大應用範疇
  相關產品
» SICK W10直接反射式光電感測器提升物體檢測多樣性
» Igus為醫療技術合作專案提供免潤滑微型滑軌
» 廣積強固型無風扇電腦系統搭載Intel第14代處理器
» igus新款微型線性滑軌適用於狹小安裝空間的緊湊型產品
» 洛克威爾自動化在台推出CUBIC配電模組化系統


刊登廣告 新聞信箱 讀者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2024 遠播資訊股份有限公司版權所有 Powered by O3
地址:台北數位產業園區(digiBlock Taipei) 103台北市大同區承德路三段287-2號A棟204室
電話 (02)2585-5526 #0 轉接至總機 / E-Mail: webmaster@hope.com.tw