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【高工机器人•头条】巨能机器人孙文靖:通信互通——国产数控机床自动化之痛

2022-08-13 11:12:22

 

 




      当前,如何从旧的数控系统里面采集出数据,进行设备与设备之间的互联,以形成一条可以自如运转的自动线,俨然成为众多传统数控机床企业向智能制造转型升级的苦恼课题。

  

  对于数控机床而言,智能制造必然离不开机械手、测量设备、刀具、卡具库和辅助设备等。而这些设备的数控系统内部有大量珍贵的“电子数据”,这使大数据与机床状态、加工状态密切相关。

  


  “只有将数据采集出来,能够进行设备与设备之间的通讯,工厂的网络建设才能用起来。”宁夏巨能机器人系统有限公司(下称“巨能机器人)董事长孙文靖向《高工机器人网》表示。

  

  不难看出,利用大数据采集与可视化、智能化数据挖掘及溯源诊断、预警和维护工具、将物理资源和信息资源进行整合、实时掌握工业数据和加工过程、成了数控装备向智能装备转变的主要方式和途径。

网口不统一成数据采集一大难点

  目前来看,国产数控机床的智能化改造还存在一定掣肘。

  

  “早期的数控机床,比如生产PLC和控制器的厂家,在数控系统都是相对封闭的,而一条自动线上肯定不止一个厂商的数控产品,这就使得各个系统之间接触得很少,采集起来难度非常大。”孙文靖表示。

  

  据了解,目前我国的数控机床大多是八十年代的产品,加工程序的存储是通过穿孔纸袋及穿孔机和同来完成的,不具备与外界直接通讯的功能。

  


  而要实现数控机床零件程序、机床参数、螺距误差补偿表、宏程序、刀具偏置表、PMC参数及梯形图的传送,需要分别设定PC端通讯软件和CNC端相应的通讯协议。

  

  “一般来说,越高端的数控机床越容易进行自动化改造,因为高端的机床多数是融合了国外的通讯协议,而国内大部分机床还是处于中低端水平,基本上里面的IO板是没有的,所以要想改造一家,就得研究一家的工艺,然后想办法把通讯协议的网口给统一了。”巨能机器人车间相关技术人员说道。 

缺乏统一标准是关键

  不难看出,实现通讯协议的统一是实现智能制造的前提之一,但在这一方面,国内外差距悬殊。

  

  早在2006年,美国机械制造技术协会(AMT)提出了MT-Connect协议,用于机床设备的互联互通。2006年标准国际组织OPC基金会在OPC(OLEProcess Control)基础上重新发展了OPCUA工控互联协议。到2013年,OPC基金会与AMT协商已经可以将两种互联协议进行兼容了。

  


  而在我国,虽然有不少机床企业在数控机床互联互通技术和应用方面进行研究,但直到近几年才做出较为有益的探索。

  

  2014年,华中数控推出了基于机床大数据分析的智能化云服务系统平台;另一方面,沈阳机床集团经过多年研发,推出i5数控系统,研发了iSESOL云服务平台;与此同时,沈阳高精数控也开发出数控机床联网与监控管理系统。

  


  尽管我国在该领域的研究已经起步,但是还未形成一个统一的国家标准。各种型号的数控机床和数控系统之间信息沟通不畅,给数控机床和相关装备的整体协调、优化及数据跟踪造成了困难,智能机床车间的系统整合和后期维护十分不便,严重制约了我国数控产业从智能化转型升级。  

自动化改造需“对症下药”

  孙文靖认为,数控机床是智能制造中的一部分,将我国的数控机床智能化进程进一步提升,巨能机器人有很强的使命感。

  

  “今年的订单中,60%以上都是数控机床的自动化线改造。”

  

  事实上,在自动化线改造中,巨能机器人已经积累了非常多的经验。截止目前,巨能机器人已经向用户提供了近700条自动化生产线,实施用户近200家。

  

  目前,巨能机器人所研发技术改造工艺多运用于汽车焊接、机床上下料、去毛刺、锻造等工作站,其主要客户包括小巨人机床、MAZAK机床、DMG机床、森精机、日本大隈机床等。

  

  凭借丰富的实战经验,巨能机器人在数控机床的自动化改造中,已经形成了独特的解决办法。

  

  “不同的设备采用的接口会不一样,我们的办法就是在不同的设备采集不同的驱动,但在此之前,我们会将我们的软件设定在一个比较通用的基础上。”巨能机器人相关技术人员表示。

  


  数控机驱动装置是数控机床执行机构的驱动部件,包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。其在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动;当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。

  

  “将这些数据采集出来,然后进行格式化的处理,之后再把它装入数据库,接下来就是软件的使用问题了。”上述人士表示。

  

  对于公司的技术团队,巨能机器人总经理宋明安非常有信心。“我们的研发团队大部分是在日本学习过的,拥有不少高端产品集成应用和二次开发的技术和经验。目前在知识产权方面共计获得授权实用新型专利60件,发明专利9件。”

  

  值得一提的是,巨能机器人在2015年还承接了国家和地方联合建设的工程实验室。

  

  在业界人士看来,巨能机器人已经成立自动化改造的典型代表企业之一。

  

  工业和信息化部副部长杨学山一行视察巨能机器人时,也曾对该企业提出“制造智能工厂的工厂”的期许。

  

  关乎这一点,孙文靖认为,与巨能机器人之发展非常吻合。“我们巨能现在为大家做的,就是在还没有实现数控化的前提下,为大家实现自动化;把若干的数控工艺链接起来,形成一条自动化线;下一个目标就是实现无人化工厂。”



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