ການປະສົມປະສານການຄວບຄຸມການເຄື່ອນທີ່ໃນເວທີເຄື່ອງພິມ 3D ອຸດສາຫະກໍາ

ເມື່ອຄວາມແນ່ນອນໃນການຜະລິດໃນລະດັບໄມໂຄຣນລວມກັບຄວາມຕ້ອງການວຽກຫນັກຂອງການຜະລິດເອງ, ມີສະມາຊິກທີມງານຄົນໜຶ່ງທີ່ກຳລັງຊີ້ນຳການໄຫຼວຽກ: ເວທີຄວບຄຸມການເຄື່ອນທີ່ແບບບູລະນະ. ບໍ່ພຽງແຕ່ການເຄື່ອນທີ່ເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ລະອັນມີຄວາມສຳຄັນຕໍ່ກັບການປະຕິບັດງານ, ຄວາມສາມາດໃນການເຊື່ອຖືໄດ້ ແລະ ຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງເວທີການພິມ 3D ໃນອຸດສາຫະກຳ ແມ່ນການຄວບຄຸມຂອງພວກເຂົາເຈົ້າໃນການບູລະນະເຄື່ອງຈັກ, ການຂັບລົດ, ຕົວຄວບຄຸມ ແລະ ລະບົບການຕອບກັບຄືນ.

ເປັນຫຍັງການຄວບຄຸມການເຄື່ອນທີ່ຈຶ່ງສຳຄັນໃນຂະແໜງອຸດສາຫະກຳ

ການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳຕ້ອງການຫຼາຍກ່ວາການເຄື່ອນທີ່ໃນລະດັບການຫຼິ້ນ. ພວກເຂົາເຈົ້າຕ້ອງການ:

ຄວາມແນ່ນອນ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການທົດສອບຄືນໄດ້ຢ່າງບໍ່ຍອມແພ້: ສາມາດວາງວັດສະດຸ ຫຼື ອົບແປ້ງຜົງພາຍໃນຂອບເຂດຄວາມຜິດພາດທີ່ມັກຈະຖືກກຳນົດໃນໜ່ວຍໄມໂຄຣນ, ຊັ້ນແລ້ວຊັ້ນເຊິ່ງກັນ ແລະ ສ້າງຂຶ້ນເທື່ອແລ້ວເທື່ອເຊິ່ງກັນ.

ຄວາມໄວ ແລະ ຄວາມສາມາດຕອບສະໜອງທາງດ້ານໄດນາມິກສູງ: ການເລີ່ມຕົ້ນເຂົ້າສູ່ຄວາມໄວສູງຢ່າງໄວວາ, ຍຸດຕິການເລັ່ງຢ່າງໄວວາ ແລະ ເຄື່ອນທີ່ຕາມເສັ້ນທາງເຄື່ອງມືທີ່ຊັບຊ້ອນເພື່ອເພີ່ມການຜະລິດ ແລະ ຄຸນນະພາບ.

ຄວາມເຂັ້ມແຂງ ແລະ ຄວາມສາມາດເຊື່ອຖືໄດ້: ການດຳເນີນງານ 24 ຊົ່ວໂມງຕໍ່ມື້ໃນສະຖານທີ່ເຮັດວຽກໃນໂຮງງານທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສູງ ໂດຍມີການຊັກຊ້າ ຫຼື ສ້ອມແປງໜ້ອຍທີ່ສຸດ.

ການສະຫຼັບສັນຍານ: ສາມາດເຄື່ອນໄຫວແກນສອງອັນຂຶ້ນໄປ (X, Y, Z ທີ່ມັກຈະເປັນແກນແບບປິນສະຫຼາຍ ແລະ ບາງຄັ້ງກໍ່ມີການປ່ຽນເຄື່ອງມື) ໃນຂະນະດຽວກັນ ແລະ ສົມບູນແບບເພື່ອບັນລຸຄວາມຕ້ອງການດ້ານຮູບຮ່າງ ແລະ ການດຳເນີນງານທີ່ຊັບຊ້ອນ.

ການຫຼຸດຜ່ອນການສັ່ນສະເທືອນ: ການຫຼຸດຜ່ອນການສັ່ນສະເທືອນທາງກົນຈັກທີ່ເຮັດໃຫ້ລາຍລະອຽດບິດເບືອນ, ສົ່ງຜົນຕໍ່ຄຸນນະພາບພື້ນຜິວ ຫຼື ແມ້ກະທັ້ງເຮັດໃຫ້ການພິມຜິດພາດ.

ອົງປະກອບຫຼັກຂອງການບູລະນະກຳ

ຫົວໃຈຂອງການບັນລຸເປົ້າໝາຍເຫຼົ່ານີ້ຂຶ້ນກັບການດູດຊຶມທັງໝົດ:

1. ມໍເຕີ ແລະ ການຂັບລົດທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ: ກ້າມຊີກປະກອບດ້ວຍມໍເຕີ stepper ຫຼື servo ທີ່ມີຄວາມແທດເຈາະ, ແລະ ການຂັບລົດອັດສະລິຍະທີ່ມີຄວາມແຮງບິດສູງ ແລະ ການເຄື່ອນໄຫວທີ່ລຽບງ່າຍ ແລະ ປະຕິກິລິຍາໄວຕໍ່ສັນຍານຄວບຄຸມ.

2.ຕົວຄວບຄຸມການເຄື່ອນໄຫວຂັ້ນສູງ: ລະບົບປະສາດກາງ. ຕົວຄວບຄຸມທີ່ມີຄຸນນະພາບໃນການອຸດສາຫະກໍາສາມາດປະຕິບັດການຄິດໄລ່ທາງຄະນິດສາດທີ່ຊັບຊ້ອນ (ການຄວບຄຸມການເຄື່ອນໄຫວຫຼາຍແກນຕາມເສັ້ນທາງ 3D) ໃນເວລາຈິງ. ພວກມັນຈະຄຸ້ມຄອງການວາງແຜນເສັ້ນທາງ, ການຄິດໄລ່ຄ່າກາງ, ແລະ ອະລິກອຣິທຶມການຄວບຄຸມແບບປິດ.

3.ລະບົບການສົ່ງຄືນຂໍ້ມູນຄວາມແທດເຈີດຈົງ: ລະບົບຕົວເຄື່ອງວັດແທກແບບເຊີງເສັ້ນ (Linear) ແລະ ລະບົບຕົວເຄື່ອງວັດແທກແບບແກນ (Rotary) ທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງ ກັບເຄື່ອງມືວັດແທກແບບເລເຊີອິນເທີເຟີໂຣມິເຕີ (Laser Interferometer) ທີ່ໃຊ້ເປັນຄັ້ງຄາວ ຈະສົ່ງຂໍ້ມູນທີ່ຖືກຕ້ອງແລະລະອຽດກ່ຽວກັບຕໍາແຫນ່ງ ແລະ ຄວາມໄວ ກັບຄືນໄປຫາຕົວຄວບຄຸມຢູ່ສະເໝີ ເພື່ອໃຫ້ສາມາດຄວບຄຸມແບບວົງຈອນປິດ (Closed-loop control) ແລະ ສາມາດແກ້ໄຂຂໍ້ຜິດພາດໃດໆໄດ້.

4.ເຄືອຂ່າຍສື່ສານໃນເວລາຈິງ: ສ່ວນປະກອບຄວາມໄວສູງ (ເຊັ່ນ EtherCAT ຫຼື ການປະຕິບັດທີ່ເປັນເອກະລັກສະເພາະ) ແມ່ນຈໍາເປັນຕໍ່ການຄິດໄລ່. ມັນຮັບປະກັນການສື່ສານທີ່ມີຄວາມຊ້າຕໍ່າຫຼາຍ ແລະ ບໍ່ມີການແປປວນ (jitter-free) ລະຫວ່າງຕົວຄວບຄຸມ, ການຂັບເຄື່ອນ ແລະ ອຸປະກອນການສົ່ງຄືນຂໍ້ມູນ ເຊິ່ງເປັນສິ່ງຈໍາເປັນໃນການບັນລຸການຈັບຄູ່ກັນຢ່າງແໜ້ນ.

5. ອະລະກິດທຶກການຄວບຄຸມທີ່ຊັບຊ້ອນ: ວຽກງານທີ່ຊັບຊ້ອນຫຼາຍອາດຖືກຈັດການຢ່າງມີປະສິດທິພາບໂດຍອະລະກິດທຶກທີ່ກ້າວຫນ້າຫຼາຍຂຶ້ນ, ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ການຄວບຄຸມການເຄື່ອນທີ່ຢ່າງວ່ອງໄວ (ການປ່ຽນແປງຄວາມເລີ່ນທີ່ສະຫງົບເພື່ອການເຄື່ອນທີ່ທີ່ສະຫຼາດ), ການດັບສັ່ນ (ການຕ້ານທາງກົນຈັກແບບກົມກ້ວາງ), ແລະ ການຊົດເຊີຍຄວາມຜິດພາດທີ່ຊັບຊ້ອນ (ເຊັ່ນ: ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມຮ້ອນ, ການເບື່ອນຕົວເຢັນ ແລະ ອື່ນໆ).

ຜົນກະທົບຂອງການຄວບຄຸມການເຄື່ອນທີ່ທີ່ຊັບຊ້ອນ

ການຜະສົມຜະສານໃນລະດັບເລິກນີ້ມາພ້ອມກັບຮູບແບບທີ່ສາມາດເຫັນໄດ້ຢ່າງຈະແຈ້ງ:

ຄຸນນະພາບການພິມທີ່ດີເລີດ: ລາຍລະອຽດດີຂຶ້ນດ້ວຍຄວາມຊັດເຈນທີ່ດີຂຶ້ນ ແລະ ພື້ນທີ່ດ້ານໜ້າທີ່ສະຫງົບ, ພ້ອມທັງຄວາມແນ່ນອນໃນມິຕິທີ່ສອດຄ່ອງກັນໃນທົ່ວປະລິມານການສ້າງທັງໝົດ.

ຄວາມໄວການຜະລິດເພີ່ມຂຶ້ນ: ການໂພ້ນຂຶ້ນທີ່ດີຂຶ້ນ ແລະ ເວລາກຳນົດທີ່ຫຼຸດລົງເຮັດໃຫ້ການເຄື່ອນທີ່ໄວຂຶ້ນໂດຍບໍ່ມີການຫຼຸດລົງຂອງຄຸນນະພາບ, ແລະ ສາມາດເພີ່ມກຳລັງການຜະລິດໄດ້.

ຄວາມສາມາດຂອງຂະບວນການຂັ້ນສູງ: ສາມາດພິມຮູບຮ່າງທີ່ຊັບຊ້ອນຫຼາຍ, ສິ່ງທີ່ອ່ອນໄຫວ ຫຼື ຮູບຮ່າງຂະໜາດໃຫຍ່ທີ່ຕ້ອງການຄວາມສະຫງົບ ແລະ ຄວາມແນ່ນອນໃນການເຄື່ອນທີ່ທີ່ດີເລີດ.

ການເຮັດໃຫ້ເຊື່ອຖືໄດ້ແລະຍືນຍົງດີຂື້ນ: ອີງໃສ່ສ່ວນປະກອບແຂງແລະການວິນິດໄສຂັ້ນສູງ, ສາມາດຫຼຸດຜ່ອນການຜິດພາດທີ່ບໍ່ຄາດຄິດ ແລະ ການບຳລຸງຮັກສາທີ່ເກີດຊ້ຳເຊື້ອງ.

ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງວັດສະດຸ ແລະ ຂະບວນການ: ຮັບປະກັນເວທີທີ່ແຂງແຮງ ແລະ ຖືກຕ້ອງຕາມຄວາມຕ້ອງການຂອງວັດສະດຸຂັ້ນສູງ (ໂພລີເມີ, ລວດລອງ, ເຊລາມິກ) ແລະ ຂະບວນການ (FDM, SLS, SLA, DED, Binder Jetting).

ອະນາຄົດ: ສະຫຼາດກວ່າ, ຖີບກວ່າ, ປັບຕົວໄດ້ດີກວ່າ

ການຜະສົມຜະສານລະບົບຄວບຄຸມການເຄື່ອນໄຫວ ກຳລັງພັດທະນາຕໍ່ເນື່ອງ:

ການເພີ່ມປະສິດທິພາບທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍ AI/ML: ການຮຽນຮູ້ຂອງເຄື່ອງຈັກສາມາດຊ່ວຍພັດທະນາການເພີ່ມປະສິດທິພາບແບບໄດນາມິກຂອງລະບົບເພື່ອປັບຕົວຕາມພຶດຕິກຳແບບໄດນາມິກໃນເວລາຈິງ, ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ການສັ່ນສະເທືອນ ຫຼື ຜົນກະທົບຂອງຄວາມຮ້ອນ, ສິ່ງທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມໄວ ແລະ ຄວາມຖືກຕ້ອງດີຂື້ນອີກ.

ການສ້າງຕົວແບບດິຈິຕອນສຳລັບການເຄື່ອນໄຫວ: ການຈຳລອງ ແລະ ເພີ່ມປະສິດທິພາບເສັ້ນທາງການເຄື່ອນໄຫວ ແລະ ພາລາມິເຕີຂອງລະບົບຄວບຄຸມການເຄື່ອນໄຫວກ່ອນການປະຕິບັດໃນຄວາມເປັນຈິງ.

ການຜະສົມຜະສານລະບົບເຄື່ອນໄຫວ ແລະ ລະບົບກົນໄກຢ່າງຖີບກວ່າ: ລະບົບຄວບຄຸມການເຄື່ອນໄຫວ ແລະ ລະບົບກົນໄກກຳລັງຖືກອອກແບບຮ່ວມກັນເພື່ອບັນລຸຜົນງານທີ່ດີທີ່ສຸດໃນຂັ້ນຕອນເລີ່ມຕົ້ນຂອງລະດັບໄດນາມິກ.

ການຕິດຕາມສະພາບການປັບປຸງ: ການບຳລຸງຮັກສາຄາດຄະເນໄດ້ເປັນໄປໄດ້ໂດຍການນຳໃຊ້ຂໍ້ມູນການຄວບຄຸມການເຄື່ອນໄຫວ ມັນສະແດງໃຫ້ເຫັນເມື່ອເຄື່ອງຈັກ ຫຼື ສ່ວນປະກອບເລີ່ມມີການສຶກ ຫຼື ບໍ່ຖືກຕ້ອງ.

ສະຫຼຸບ

ແທນທີ່ຈະເປັນການເພີ່ມເຂົ້າໃນແພລະຕະຟອມການພິມ 3D ໃນອຸດສາຫະກຳ, ການຜະສົມຜະສານການຄວບຄຸມການເຄື່ອນໄຫວເປັນພຽງແຕ່ກົນໄກພື້ນຖານຂອງແພລະຕະຟອມດັ່ງກ່າວ. ການພະຍາຍາມຕະຫຼອດເວລາເພື່ອໃຫ້ການຜະສົມຜະສານມີຄວາມແໜ້ນໜາ, ການຄວບຄຸມດ້ວຍອັລກະໂລລິທຶມທີ່ສະຫຼາດຂຶ້ນ, ແລະ ສ່ວນປະກອບທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງຂຶ້ນ ແມ່ນສິ່ງທີ່ຈະດັນທາງຂອບເຂດຂອງຄວາມເປັນໄປໄດ້ໃນການຜະລິດເຊິ່ງເປັນປະເພດອຸດສາຫະກຳໃນແບບການເພີ່ມເຕີມ. ດ້ວຍຄວາມຕ້ອງການທີ່ມີຢູ່ແລ້ວສູງໃນຄວາມໄວ, ຄວາມແທດເຈາະ, ແລະຄວາມສາມາດໃນການເຊື່ອຖືໄດ້, ລະດັບຄວາມຊັບຊ້ອນຂອງລະບົບການຄວບຄຸມການເຄື່ອນໄຫວຈະຍັງຄົງເປັນປັດໃຈທີ່ເງິຍບ, ແຕ່ວ່າເປັນປັດໃຈຕັດສິນໃຈທີ່ຈະແຍກຄວາມແຕກຕ່າງໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍລະຫວ່າງເຄື່ອງຈັກສຳລັບການສ້າງຕົ້ນແບບທີ່ສາມາດດຳເນີນງານໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິຜົນ ແລະ ຍັກໃຫຍ່ໃນການຜະລິດທີ່ຕ້ອງສົ່ງຜົນໄດ້. ການລົງທຶນໃນການຄວບຄຸມການເຄື່ອນໄຫວທີ່ມີຄວາມກ້າວຫນ້າ ແລະ ມີການຜະສົມຜະສານສູງ ແມ່ນການລົງທຶນໃນຄວາມສາມາດພື້ນຖານຂອງຕົວແພລະຕະຟອມເອງ ແລະ ການແຂ່ງຂັນໃນອະນາຄົດ.