Itan-akọọlẹ ti imọ-ẹrọ processing CNC, Apá 3: lati idanileko ile-iṣẹ si tabili tabili

iroyin3img1

Bawo ni ẹrọ ibile, awọn ẹrọ CNC ti o ni iwọn yara iyipada si awọn ẹrọ tabili tabili (gẹgẹbi ẹrọ Bantam irinṣẹ tabili CNC milling machine ati Bantam irinṣẹ tabili PCB milling machine) jẹ nitori idagbasoke awọn kọnputa ti ara ẹni, awọn oludari microcontroller ati awọn paati ohun elo itanna miiran.Laisi awọn idagbasoke wọnyi, awọn irinṣẹ ẹrọ CNC ti o lagbara ati iwapọ kii yoo ṣee ṣe loni.

Ni ọdun 1980, itankalẹ ti imọ-ẹrọ iṣakoso ati iṣeto akoko fun idagbasoke itanna ati atilẹyin kọnputa.

iroyin3img2

Dawn ti ara ẹni kọmputa

Ni ọdun 1977, awọn “microcomputers” mẹta ti tu silẹ ni akoko kanna - Apple II, Pet 2001 ati TRS-80 - ni Oṣu Kini ọdun 1980, iwe irohin baiti kede pe “akoko awọn kọnputa ti ara ẹni ti o ti ṣetan ti de”.Awọn idagbasoke ti ara ẹni awọn kọmputa ti a ti nyara igbegasoke niwon lẹhinna, nigbati awọn idije laarin apple ati IBM ebbed ati ki o ṣàn.

Ni ọdun 1984, Apple ṣe idasilẹ Macintosh Ayebaye, kọnputa ti ara ẹni ti a ṣe agbejade asin-ibi-akọkọ pẹlu wiwo olumulo ayaworan (GUI).Macintosh wa pẹlu macpaint ati macwrite (eyiti o gbajumo awọn ohun elo WYSIWYG WYSIWYG).Ni ọdun to nbọ, nipasẹ ifowosowopo pẹlu Adobe, a ṣe ifilọlẹ eto eya aworan tuntun kan, fifi ipilẹ fun apẹrẹ iranlọwọ kọnputa (CAD) ati iṣelọpọ iranlọwọ kọnputa (CAM).

iroyin3img3

Idagbasoke ti CAD ati awọn eto kamẹra

Agbedemeji laarin kọnputa ati ọpa ẹrọ CNC jẹ awọn eto ipilẹ meji: CAD ati kamẹra.Ṣaaju ki a to lọ sinu itan kukuru ti awọn mejeeji, eyi jẹ awotẹlẹ kan.

Awọn eto CAD ṣe atilẹyin ẹda oni-nọmba, iyipada, ati pinpin awọn nkan 2D tabi 3D.Eto kamẹra gba ọ laaye lati yan awọn irinṣẹ, awọn ohun elo, ati awọn ipo miiran fun gige awọn iṣẹ ṣiṣe.Gẹgẹbi ẹlẹrọ, paapaa ti o ba ti pari gbogbo iṣẹ CAD ati pe o mọ irisi awọn ẹya ti o fẹ, ẹrọ milling ko mọ iwọn tabi apẹrẹ ti gige gige ti o fẹ lati lo, tabi awọn alaye ti iwọn ohun elo rẹ tabi iru.

Eto kamẹra naa nlo awoṣe ti a ṣẹda nipasẹ Onimọ-ẹrọ ni CAD lati ṣe iṣiro iṣipopada ti ọpa ninu ohun elo naa.Awọn iṣiro iṣipopada wọnyi, ti a pe ni awọn ọna irinṣẹ, jẹ ipilẹṣẹ laifọwọyi nipasẹ eto kamẹra lati ṣaṣeyọri ṣiṣe ti o pọju.Diẹ ninu awọn eto kamẹra igbalode tun le ṣe adaṣe loju iboju bi ẹrọ naa ṣe nlo ohun elo ti o fẹ lati ge awọn ohun elo.Dipo gige awọn idanwo lori awọn irinṣẹ ẹrọ gangan lẹẹkansi ati lẹẹkansi, o le ṣafipamọ yiya ọpa, akoko ṣiṣe ati lilo ohun elo.

Ipilẹṣẹ ti CAD ode oni le ṣe itopase pada si 1957. Eto ti a npè ni Pronto ni idagbasoke nipasẹ onimọ-jinlẹ kọnputa Patrick J. Hanratty ni a mọ bi baba cad/cam.Ni ọdun 1971, o tun ṣe agbekalẹ eto Adam ti a lo lọpọlọpọ, eyiti o jẹ apẹrẹ ayaworan ibaraenisepo, yiya ati eto iṣelọpọ ti a kọ sinu FORTRAN, ti o ni ero si agbara pẹpẹ agbelebu."Awọn atunnkanka ile-iṣẹ ṣe iṣiro pe 70% ti gbogbo awọn ọna ẹrọ 3-D Mechanical cad/cam ti o wa loni le ṣe itopase pada si koodu atilẹba ti Hanratty,” ni Ile-ẹkọ giga ti California Irvine sọ, nibiti o ti ṣe iwadii ni akoko yẹn”.

Ni ayika 1967, Patrick J. Hanratty ti yasọtọ ara rẹ si apẹrẹ iranlọwọ kọmputa ti awọn kọnputa iṣọpọ (CADIC).

iroyin3img4

 

Ni ọdun 1960, eto aṣaaju-ọna Sketchpad ti Ivan Sutherland ni idagbasoke laarin awọn eto meji ti Hanratty, eyiti o jẹ eto akọkọ lati lo wiwo olumulo ayaworan kikun.

iroyin3img5

O tọ lati ṣe akiyesi pe AutoCAD, ti a ṣe ifilọlẹ nipasẹ Autodesk ni 1982, jẹ eto 2D CAD akọkọ pataki fun awọn kọnputa ti ara ẹni ju awọn kọnputa akọkọ lọ.Ni ọdun 1994, AutoCAD R13 jẹ ki eto naa ni ibamu pẹlu apẹrẹ 3D.Ni ọdun 1995, SolidWorks ti tu silẹ pẹlu idi mimọ ti ṣiṣe apẹrẹ CAD rọrun fun awọn olugbo ti o gbooro, lẹhinna Autodesk Inventor ti ṣe ifilọlẹ ni 1999, eyiti o di oye diẹ sii.

Ni agbedemeji awọn ọdun 1980, demo ayaworan ti iwọn olokiki AutoCAD ṣe afihan eto oorun wa ni awọn ibuso 1:1.O le paapaa sun-un sinu oṣupa ki o ka okuta iranti lori Lander Lunar Apollo.

iroyin3img6

Ko ṣee ṣe lati sọrọ nipa idagbasoke awọn ẹrọ CNC laisi san owo-ori si awọn olupilẹṣẹ sọfitiwia ti o pinnu lati dinku ẹnu-ọna titẹsi ti apẹrẹ oni-nọmba ati jẹ ki o wulo si gbogbo awọn ipele oye.Ni bayi, Autodesk fusion 360 wa ni iwaju.(akawe pẹlu iru sọfitiwia bii Mastercam, UGNX ati PowerMILL, sọfitiwia cad / cam ti o lagbara yii ko ti ṣii ni Ilu China.) o jẹ “akọkọ 3D CAD, cam ati CAE ọpa ti iru rẹ, eyiti o le so gbogbo idagbasoke ọja rẹ pọ si. ilana si pẹpẹ ti o da lori awọsanma ti o dara fun PC, MAC ati awọn ẹrọ alagbeka. ”Ọja sọfitiwia ti o lagbara yii jẹ ọfẹ fun awọn ọmọ ile-iwe, awọn olukọni, awọn ibẹrẹ ti o pe ati awọn ope.

Tete iwapọ CNC ẹrọ irinṣẹ

Gẹgẹbi ọkan ninu awọn aṣáájú-ọnà ati awọn baba ti awọn irinṣẹ ẹrọ CNC iwapọ, Ted hall, oludasile ti awọn irinṣẹ shopbot, jẹ olukọ ọjọgbọn ti Neuroscience ni Ile-ẹkọ giga Duke.Ni akoko apoju rẹ, o nifẹ lati ṣe awọn ọkọ oju omi plywood.O wa ohun elo kan ti o rọrun lati ge itẹnu, ṣugbọn paapaa idiyele ti lilo awọn ẹrọ milling CNC ni akoko yẹn kọja $50000.Ni ọdun 1994, o fihan ẹgbẹ kan ti awọn eniyan ni ile-iṣẹ iwapọ ti o ṣe ni idanileko rẹ, nitorinaa bẹrẹ irin-ajo ile-iṣẹ naa.

iroyin3img7

Lati ile-iṣẹ si tabili tabili: imolara MTM

Ni ọdun 2001, Ile-iṣẹ Imọ-ẹrọ Massachusetts (MIT) ṣe agbekalẹ tuntun tuntun ati ile-iṣẹ atom, eyiti o jẹ arabinrin arabinrin ti MIT Media Laboratory, ati pe o jẹ olori nipasẹ Ọjọgbọn iriran Neil Gershenfeld.Gershenfeld ni a gba pe o jẹ ọkan ninu awọn oludasilẹ ti imọran Fab Lab (Laabu iṣelọpọ).Pẹlu atilẹyin ti US $ 13.75 milionu ẹbun iwadii imọ-ẹrọ alaye lati National Science Foundation, bit ati atom Center (CBA) bẹrẹ lati wa iranlọwọ lati ṣẹda nẹtiwọọki ile-iṣere kekere kan lati pese fun gbogbo eniyan pẹlu awọn irinṣẹ iṣelọpọ oni-nọmba ti ara ẹni.

Ṣaaju si iyẹn, ni ọdun 1998, Gershenfeld ṣii ikẹkọ kan ti a pe ni “bi o ṣe le ṣe (fere) ohunkohun” ni Massachusetts Institute of technology lati ṣafihan awọn ọmọ ile-iwe imọ-ẹrọ si awọn ẹrọ iṣelọpọ ile-iṣẹ gbowolori, ṣugbọn iṣẹ-ẹkọ rẹ ṣe ifamọra awọn ọmọ ile-iwe lati oriṣiriṣi oriṣiriṣi, pẹlu aworan, apẹrẹ. ati faaji.Eyi ti di ipilẹ ti iyipada iṣelọpọ oni-nọmba ti ara ẹni.

Ọkan ninu awọn iṣẹ akanṣe ti a bi ti CBA jẹ awọn ẹrọ ti o ṣe (MTM), eyiti o fojusi lori idagbasoke awọn apẹrẹ iyara ti o le ṣee lo ni awọn ile-iṣẹ ile-iṣẹ wafer.Ọkan ninu awọn ero ti a bi ninu iṣẹ akanṣe yii ni MTM snap desktop CNC milling machine ti a ṣẹda nipasẹ awọn ọmọ ile-iwe Jonathan ward, Nadya peek ati David Mellis ni ọdun 2011. Lilo ṣiṣu HDPE ti o wuwo (ge lati inu igbimọ gige ibi idana) lori ile itaja nla kan CNC. milling ẹrọ, yi 3-axis milling ẹrọ nṣiṣẹ lori kekere-iye owo Arduino microcontroller, ati ki o le parí ọlọ ohun gbogbo lati PCB to foomu ati igi.Ni akoko kanna, o ti fi sori ẹrọ lori tabili tabili, šee gbe ati ti ifarada.

Ni akoko yẹn, botilẹjẹpe diẹ ninu awọn aṣelọpọ ẹrọ milling CNC gẹgẹbi shopbot ati epilog n gbiyanju lati tusilẹ awọn ẹya tabili kekere ati din owo ti awọn ẹrọ ọlọ, wọn tun jẹ gbowolori pupọ.
MTM imolara dabi ohun isere, sugbon o ti yi pada patapata tabili milling.

Ninu ẹmi Fab Lab otitọ kan, ẹgbẹ imolara MTM paapaa pin awọn ohun elo iwe-owo wọn ki o le ṣe funrararẹ.

Laipẹ lẹhin ṣiṣẹda MTM snap, ọmọ ẹgbẹ Jonathan ward ṣiṣẹ pẹlu awọn onimọ-ẹrọ Mike Estee ati Forrest alawọ ewe ati onimọ-jinlẹ ohun elo Danielle applestone lati ṣe iṣẹ akanṣe agbateru DARPA kan ti a pe ni olutoju (idanwo iṣelọpọ ati igbega) lati ṣe iranṣẹ fun ọdun 21st.

Ẹgbẹ naa ṣiṣẹ ni otherlab ni San Francisco, tun ṣe atunwo ati tun ṣe ayẹwo apẹrẹ ti ohun elo ẹrọ mimu MTM, pẹlu ibi-afẹde ti iṣelọpọ ẹrọ milling CNC tabili kan pẹlu idiyele ti o tọ, deede ati irọrun ti lilo.Wọn pe orukọ rẹ ni miiranmill, eyiti o jẹ aṣaaju ti ẹrọ Bantam irinṣẹ tabili PCB ẹrọ milling.

iroyin3img8

Itankalẹ ti iran meta ti othermill

Ni Oṣu Karun, ọdun 2013, ẹgbẹ ti ẹrọ miiran Co. ni ifijišẹ ṣe ifilọlẹ iṣẹ-ṣiṣe owo-owo kan.Oṣu kan nigbamii, ni Oṣu Karun, awọn irinṣẹ shopbot ṣe ifilọlẹ ipolongo kan (tun ṣaṣeyọri) fun ẹrọ CNC to ṣee gbe ti a pe ni handibot, eyiti a ṣe apẹrẹ lati lo taara lori oju opo wẹẹbu iṣẹ.Didara akọkọ ti awọn ẹrọ meji wọnyi ni pe sọfitiwia ti o tẹle - otherplan ati fabmo - jẹ apẹrẹ lati di ogbon inu ati awọn eto WYSIWYG rọrun lati lo, ni atele, ki gbogbo eniyan le lo sisẹ CNC.O han ni, bi atilẹyin ti awọn iṣẹ akanṣe meji wọnyi ṣe afihan, agbegbe ti ṣetan fun iru isọdọtun yii.

Imu ọwọ ofeefee didan aami ti Handibot n kede gbigbejade rẹ.

iroyin3img9

Ilọsiwaju aṣa lati ile-iṣẹ si tabili tabili

Niwọn igba ti a ti fi ẹrọ akọkọ sinu lilo iṣowo ni ọdun 2013, agbeka iṣelọpọ oni nọmba tabili tabili ti ni igbega.Awọn ẹrọ milling CNC ni bayi pẹlu gbogbo awọn iru awọn ẹrọ CNC lati awọn ile-iṣelọpọ si awọn tabili itẹwe, lati awọn ẹrọ fifọ waya si awọn ẹrọ wiwun, awọn ẹrọ iṣelọpọ igbale, awọn ẹrọ gige ọkọ ofurufu omi, awọn ẹrọ gige laser, bbl

Awọn iru awọn irinṣẹ ẹrọ CNC ti o gbe lati awọn idanileko ile-iṣẹ si awọn tabili itẹwe n dagba ni imurasilẹ.

iroyin3img

Ibi-afẹde idagbasoke ti yàrá Fab, ni akọkọ ti a bi ni MIT, ni lati ṣe agbega alagbara ṣugbọn awọn ẹrọ iṣelọpọ oni-nọmba gbowolori, di awọn ọkan ọlọgbọn pẹlu awọn irinṣẹ, ati mu awọn imọran wọn wa si agbaye ti ara.Awọn eniyan ti o ni iriri nikan le gba awọn akosemose ti o kọja pẹlu awọn irinṣẹ wọnyi.Ni bayi, iyipada iṣelọpọ tabili tabili n tẹsiwaju siwaju si ọna yii, lati awọn ile-iṣere Fab si awọn idanileko ti ara ẹni, nipa idinku awọn idiyele ni pataki lakoko titọju deede ọjọgbọn.

Bi itọpa yii ti n tẹsiwaju, awọn idagbasoke tuntun moriwu wa ni iṣọpọ oye atọwọda (AI) sinu iṣelọpọ tabili ati apẹrẹ oni-nọmba.Bii awọn idagbasoke wọnyi ṣe tẹsiwaju lati ni ipa iṣelọpọ ati isọdọtun wa lati rii, ṣugbọn a ti wa ọna pipẹ lati akoko ti awọn kọnputa ti o ni iwọn yara ati awọn irinṣẹ iṣelọpọ agbara ti o ni asopọ patapata si awọn ile-iṣẹ nla ati awọn ile-iṣẹ.Agbara wa ni ọwọ wa bayi.


Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Keje-19-2022