■ 貨泉機(jī)械供稿

無(wú)需CAM技術(shù)人員和熟練的機(jī)床操作工，從自動(dòng)CAD模型分析到CAM自動(dòng)編程，自動(dòng)生成最優(yōu)的NC數(shù)據(jù)，SMART-UaX展示頂尖的全部工序智能化。

實(shí)現(xiàn)“4次按鈕操作”原理的H-SMART

機(jī)器自動(dòng)輸出最佳的數(shù)控?cái)?shù)據(jù)、機(jī)械制品的材料、工具安裝位置，24小時(shí)保持無(wú)人加工狀態(tài)。自2012年首次出現(xiàn)之時(shí)起，SMART-UaX便受到眾人的關(guān)注（見(jiàn)圖1）。因?yàn)槠湔故玖耸箼C(jī)器自主對(duì)石墨電極加工的整體工藝進(jìn)行控制的獨(dú)創(chuàng)性智能技術(shù)。操作起來(lái)非常方便。但若想實(shí)現(xiàn)這種IT融合，其中隱藏著什么原理呢？

在一個(gè)系統(tǒng)中完成機(jī)器的各個(gè)工藝

普通機(jī)床的加工流程由多個(gè)階段的工藝構(gòu)成，各個(gè)工藝需要分別投入專業(yè)的作業(yè)人員。例如，CAD工程師設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，需要CAM工程師生成用于加工的數(shù)控?cái)?shù)據(jù)，將生成的數(shù)控?cái)?shù)據(jù)輸入機(jī)器的控制器，數(shù)控作業(yè)人員通過(guò)檢查和編輯加工程序以及工具和材料設(shè)置作業(yè)，做好準(zhǔn)備使機(jī)器進(jìn)行加工。完成剩余的加工流程并經(jīng)過(guò)放電及砂床，相關(guān)領(lǐng)域的作業(yè)人員根據(jù)需要對(duì)工藝進(jìn)行維護(hù)管理。SMART-UaX的重點(diǎn)便是將這種冗長(zhǎng)復(fù)雜的現(xiàn)有工藝階段合而為一。

SMART-UaX現(xiàn)在已經(jīng)不僅僅是容易切斷金屬的機(jī)器、使用起來(lái)更加方便的機(jī)器，其目標(biāo)是以機(jī)床為中心，將加工階段的所有前后工藝數(shù)據(jù)和信息、技術(shù)集中起來(lái)。因此，需要將各工藝的信息和數(shù)據(jù)有機(jī)地結(jié)合在一起（見(jiàn)圖2）。

圖 1

圖 2

SMART-UaX專用操作系統(tǒng)H-SMART就像電腦的視窗操作系統(tǒng)、智能手機(jī)的安卓操作系統(tǒng)一樣，算是一種主操作系統(tǒng)。雖然H-SMART系統(tǒng)最早由華川創(chuàng)建并在2013年注冊(cè)了專利，但直至現(xiàn)在幾乎一直被認(rèn)為是“華川固有的HMI”。SMART-UaX的操作器中，以H-SMART為基礎(chǔ)集成了各種軟件。有CAM軟件和實(shí)現(xiàn)CAM作業(yè)自動(dòng)化的軟件，以及在最佳加工條件下對(duì)數(shù)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行編輯的數(shù)控?cái)?shù)據(jù)最優(yōu)化軟件。H-SMART系統(tǒng)對(duì)該軟件下達(dá)命令，發(fā)揮掌握各個(gè)工藝的中樞作用。因此任何人都能夠輕松控制從CAM作業(yè)到完成加工的所有流程，并使工藝有機(jī)地連在一起。即以IT為基礎(chǔ)，將設(shè)備和軟件合而為一。

使用SMART UaX時(shí)，以30個(gè)材料為標(biāo)準(zhǔn)，在普通加工機(jī)床中需要6h的準(zhǔn)備時(shí)間，但在SMART UaX中20min后即可開(kāi)始加工，在設(shè)備啟動(dòng)效率方面優(yōu)勢(shì)明顯。

流程整合的原理

雖然猛地看上去“利用IT整合PC和控制器”很容易，但其中卻隱藏著相當(dāng)復(fù)雜的過(guò)程。這里需要實(shí)現(xiàn)與CAM自動(dòng)化、CAM、刀具路徑最優(yōu)化軟件之間的功能和接口、驅(qū)動(dòng)方法的順暢聯(lián)系。

若在H-S M A RT中選擇模型，則會(huì)自動(dòng)對(duì)分布位置和順序進(jìn)行分析并決定應(yīng)該將各模型分布在何處。在決定位置的同時(shí)，CAM自動(dòng)化軟件和CAM軟件依次對(duì)選擇的模型進(jìn)行計(jì)算并生成數(shù)控?cái)?shù)據(jù)。若將作業(yè)結(jié)果告知H-SMART，H-SMART會(huì)以所安裝工具的DB為標(biāo)準(zhǔn)呼叫數(shù)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)最優(yōu)化軟件，使數(shù)控?cái)?shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。這樣最終加工程序完成后，H-SMART便開(kāi)始加工，按照前面所說(shuō)的工藝自主對(duì)所有模型進(jìn)行計(jì)算和加工直至結(jié)束。

為了將這樣的多道工藝順暢有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，在H-SMART和各軟件之間采用了內(nèi)存共享的方式。如若各軟件在共同的領(lǐng)域更新信息，那么H-SMART將根據(jù)更新的信息掌握工藝、控制各軟件、傳輸數(shù)據(jù)。

但并非單純共享信息就可以了，還需要對(duì)各工藝進(jìn)行正確的分析和判斷（見(jiàn)圖3），比如前面工藝中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)是否有效、如若存在問(wèn)題是否能夠解決、在后續(xù)工藝中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)是否符合規(guī)則等。這是以對(duì)加工工藝的充分了解和整合工藝的設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的。

追求非交互式CAM的全自動(dòng)工藝

圖 3

在最近的大部分機(jī)床控制系統(tǒng)中，人機(jī)接口并沒(méi)有變得更加簡(jiǎn)單方便或者從利用一個(gè)設(shè)備將現(xiàn)有的電腦和控制器集合起來(lái)的概念中擺脫出來(lái)。

但是S M A RT-U a X旨在從CAM數(shù)據(jù)的變換作業(yè)到最優(yōu)化、設(shè)置、加工這一整體工藝中，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化編輯和加工。即使產(chǎn)生問(wèn)題也能掌握產(chǎn)生問(wèn)題的原因，不僅可重啟機(jī)器進(jìn)行加工，同時(shí)還能在各個(gè)加工階段自動(dòng)檢查工具狀態(tài)并進(jìn)行矯正。

如果說(shuō)之前SMART-UaX涉及的領(lǐng)域只是石墨電極加工，那么現(xiàn)在SMART-UaX正在準(zhǔn)備范圍更廣、形態(tài)更復(fù)雜的金屬加工用SMART機(jī)器。

即使機(jī)器制造得再好，如果使用的人不好好利用，那么也很難擺脫普通機(jī)床、控制器的局限。智能技術(shù)的根基是將人的創(chuàng)意和IT技術(shù)融合起來(lái)，使機(jī)器最大限度地自主發(fā)揮其原本的性能。就像追求“終極自動(dòng)化（Ultimate Automation）”的字面意義一樣，我們可以通過(guò)SMART-UaX展望機(jī)床的未來(lái)。