เครื่องจักร NC CNC DNC

 เครื่องจักร NC

    

    เครื่องจักร NC ย่อมาจาก Numerical Control หมายถึงการควบคุมการทำงานของเครื่อง NC ด้วยคำสั่งเชิงตัวเลขและตัวอักษรที่ถูกสร้างขึ้นมาในรูปของคำสั่งซึ่งก็คือ โปรแกรม NC. ระบบ NC ซึ่งนำมาใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตของสหรัฐอเมริกาในปี ค.ศ.1950 ซึ่งส่วนมากจะถูกนำมาใช้ในการควบคุมการทำงานของเครื่องมือกลเป็นส่วนใหญ่.

   ในปัจจุบันระบบ NC จะถูกแทนที่ด้วยระบบ NC เกือบทั้งหมด ทั้งนี้เนื่องจากว่าในระบบ NC ไม่มีคอมพิวเตอร์ เข้ามาช่วยในการทำงาน อีกทั้งเครื่องจักรที่ถูกควบคุมด้วย NC ก็ไม่มีการผลิตออกมาใช้งานแล้ว. 

    

    ระบบ NC มีส่วนประกอบที่สำคัญ 3 ส่วน คือ

1.ชุดคำสั่ง (Programmed) คือคำสั่งในแต่ละขั้นตอนเพื่อกำหนดให้เครื่องจักร NC ทำงานตามที่เราต้องการ โดยที่ชุดคำสั่งนี้จะถูกสร้างขึ้นในลักษณะของตัวเลข ตัวอักษรสัญลักษณฺ์ต่างๆ แล้วเก็บไว้ในเทปกระดาษที่เจาะรู เมื่อจะนำไปใช้งานก็จะใช้เครื่องอ่านเทปเพื่อแปลรหัสคำสั่งให้ทำงานตามขั้นตอน.

2.หน่วยควบคุมการทำงานของเครื่องหรือเอ็มซียู (MCU : Machine Control Unit) คือส่วนที่ทำหน้าที่อ่านและตีความหมายของคำสั่งเพื่อแยกคำสั่งออกเป็นสัญญาณไปควบคุมเครื่องจักรต่อไป ประกอบไปด้วยเครื่องอ่านเทปช่องส่งสัญญาณควบคุม(Control Output Signal) ระบบการตรวจสอบแล้วส่งผลย้อนกลับ(Feedback Transducer) และแผงควบคุม(Control Panel) สำหรับควบคุมการเปิด/ปิดเครื่องจักร NC

3.เครื่องจักร NC(NC Machine Tool) เป็นส่วนที่ใช้ในการขึ้นรูปชิ้นงานตามชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่เราเขียนขึ้น

    

   ในปัจจุบันระบบ NC จะถูกแทนที่ด้วยระบบ NC เกือบทั้งหมด ทั้งนี้เนื่องจากว่าในระบบ NC ไม่มีคอมพิวเตอร์ เข้ามาช่วยในการทำงาน อีกทั้งเครื่องจักรที่ถูกควบคุมด้วย NC ก็ไม่มีการผลิตออกมาใช้งานแล้ว. 

    

    ระบบ NC มีส่วนประกอบที่สำคัญ 3 ส่วน คือ

1.ชุดคำสั่ง (Programmed) คือคำสั่งในแต่ละขั้นตอนเพื่อกำหนดให้เครื่องจักร NC ทำงานตามที่เราต้องการ โดยที่ชุดคำสั่งนี้จะถูกสร้างขึ้นในลักษณะของตัวเลข ตัวอักษรสัญลักษณฺ์ต่างๆ แล้วเก็บไว้ในเทปกระดาษที่เจาะรู เมื่อจะนำไปใช้งานก็จะใช้เครื่องอ่านเทปเพื่อแปลรหัสคำสั่งให้ทำงานตามขั้นตอน.

2.หน่วยควบคุมการทำงานของเครื่องหรือเอ็มซียู (MCU : Machine Control Unit) คือส่วนที่ทำหน้าที่อ่านและตีความหมายของคำสั่งเพื่อแยกคำสั่งออกเป็นสัญญาณไปควบคุมเครื่องจักรต่อไป ประกอบไปด้วยเครื่องอ่านเทปช่องส่งสัญญาณควบคุม(Control Output Signal) ระบบการตรวจสอบแล้วส่งผลย้อนกลับ(Feedback Transducer) และแผงควบคุม(Control Panel) สำหรับควบคุมการเปิด/ปิดเครื่องจักร NC

3.เครื่องจักร NC(NC Machine Tool) เป็นส่วนที่ใช้ในการขึ้นรูปชิ้นงานตามชุดคำสั่งหรือโปรแกรมที่เราเขียนขึ้น

เครื่องจักร CNC

    

    เครื่องจักรซีเอ็นซี (CNC Machine) คือ เครื่องจักรที่มีระบบควบคุมการทำงานแบบอัตโนมัติโดยใช้ระบบคอมพิวเตอร์ในการควบคุมทั้งการเคลื่อนที่ของแกนต่าง ๆ การหมุนของมอเตอร์ ลำดับการทำงาน และยังสามารถครอบคลุมถึงการทำงานปลีกย่อยอื่น ๆ ของเครื่องจักรอีกด้วย โดยคำว่า CNC นั้นก็เป็นตัวย่อมาจากคำว่า Computer Numerical Control นั่นเอง ซึ่งหมายความว่า ไม่ว่าจะเป็นเครื่องกลึง เครื่องมิลลิ่ง เครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ เครื่องเจียระไน หรือแม้แต่ เครื่องไวร์คัท อีดีเอ็ม หรือเครื่องตัดพับโลหะแผ่น ถ้าหากใช้การควบคุมเครื่องด้วยระบบคอมพิวเตอร์ก็สามารถเรียกได้ว่าเป็นเครื่องจักร CNC ได้ทั้งหมด แต่ในบางครั้งคนอาจเรียกเฉพาะเครื่องกัดชิ้นงานแมชชีนนิ่งเซนเตอร์สั้น ๆ ว่า เครื่องซีเอ็นซี ซึ่งเป็นความเข้าใจที่ไม่ถูกต้องนัก

    

    เครื่องจักรกลต่าง ๆ ที่ใช้ในอุตสาหกรรมนั้นล้วนเริ่มมาจากเครื่องจักรที่บังคับการเคลื่อนที่ด้วยมือ หรือแบบ Manual ซึ่งผู้ใช้จำเป็นต้องใช้ประสบการณ์ในการทำงานค่อนข้างสูง อาจเปรียบเสมือนกับงานศิลปะในการทำงานได้เลยทีเดียว ทำให้คุณภาพของชิ้นงานและความเร็วในการผลิตงานนั้นขึ้นอยู่กับฝีมือการใช้งานของผู้ใช้เครื่องอย่างมาก และมียังข้อจำกัดในการทำงานบางประเภท แต่เมื่อเทคโนโลยีด้านต่าง ๆ มีการพัฒนามากขึ้น ประกอบกับที่ความต้องการด้านอุตสาหกรรมในการผลิต ต้องการผลิตสินค้าแบบจำนวนมาก (Mass Production) และยังต้องการงานที่มีความละเอียดสูง (High Precision) เครื่องจักรแบบ CNC จึงถูกสร้างขึ้นมาเพื่อตอบโจทย์เหล่านี้

    

    ระบบการควบคุม CNC มีหลักการสำคัญประกอบด้วย ระบบ G-code ซึ่งเป็นชุดคำสั่งมาตรฐานสากลที่ใช้ในการควบคุมตำแหน่งการเคลื่อนที่ของเครื่องจักร อาจจะเป็นได้ทั้งการเคลื่อนที่ของหัวจับชิ้นงาน หรือการเคลื่อนที่ของเครื่องมือตัด ( Cutting Tool ) ให้เคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งที่ต้องการ และยังมีคำสั่งระบบอื่น ๆ ที่จะใช้ M-Code ซึ่งอาจจะเหมือนหรือแตกต่างกันไปตามแต่ผู้ผลิตเครื่องจักร เช่น การสั่งระบบเปิดและปิดน้ำหล่อเย็น สั่งการเปลี่ยนทูล สั่งระบบการหมุนของตัว Spindle เป็นต้น โดยผู้ใช้ต้องสร้างชุดคำสั่ง G-code และ M-Code ที่ระบุตัวเลขตำแหน่งในแนวแกน X Y Z ฯลฯ ที่ต้องการเคลื่อนที่ หรือสั่งการทำงานต่างๆให้เป็นลำดับขั้นตอนตามต้องการ เครื่องจักรจะนำคำสั่งไปประมวลผลและควบคุมการทำงานของชิ้นส่วนการขับเคลื่อนให้เคลื่อนที่อย่างเป็นลำดับไปตามการสั่งงานของชุดคำสั่ง

    

    ในปัจจุบันหากชิ้นงานมีความซับซ้อนมาก จะใช้คอมพิวเตอร์สร้างแบบจำลองชิ้นงาน 3 มิติในโปรแกรมประเภท CAD (Computer Aided Design) และใช้โปรแกรมประเภท CAM (Computer Aided Manufacturing) ในการปรับแต่งกระบวนการทำงานให้เหมาะสมกับงานผลิตแล้วให้คอมพิวเตอร์สร้างชุดคำสัง G-Code และ M-Code ออกมาโดยอัตโนมัติ แต่สำหรับงานที่ไม่ซับซ้อนมาก ผู้ที่มีความเข้าใจในชุดคำสั่งจะสามารถพิมพ์ชุดคำสั่งลงในชุดควบคุมของเครื่องจักรโดยตรงได้เลย

    

    เครื่องจักรกลต่าง ๆ ที่ใช้ในอุตสาหกรรมนั้นล้วนเริ่มมาจากเครื่องจักรที่บังคับการเคลื่อนที่ด้วยมือ หรือแบบ Manual ซึ่งผู้ใช้จำเป็นต้องใช้ประสบการณ์ในการทำงานค่อนข้างสูง อาจเปรียบเสมือนกับงานศิลปะในการทำงานได้เลยทีเดียว ทำให้คุณภาพของชิ้นงานและความเร็วในการผลิตงานนั้นขึ้นอยู่กับฝีมือการใช้งานของผู้ใช้เครื่องอย่างมาก และมียังข้อจำกัดในการทำงานบางประเภท แต่เมื่อเทคโนโลยีด้านต่าง ๆ มีการพัฒนามากขึ้น ประกอบกับที่ความต้องการด้านอุตสาหกรรมในการผลิต ต้องการผลิตสินค้าแบบจำนวนมาก (Mass Production) และยังต้องการงานที่มีความละเอียดสูง (High Precision) เครื่องจักรแบบ CNC จึงถูกสร้างขึ้นมาเพื่อตอบโจทย์เหล่านี้

    

    ระบบการควบคุม CNC มีหลักการสำคัญประกอบด้วย ระบบ G-code ซึ่งเป็นชุดคำสั่งมาตรฐานสากลที่ใช้ในการควบคุมตำแหน่งการเคลื่อนที่ของเครื่องจักร อาจจะเป็นได้ทั้งการเคลื่อนที่ของหัวจับชิ้นงาน หรือการเคลื่อนที่ของเครื่องมือตัด ( Cutting Tool ) ให้เคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งที่ต้องการ และยังมีคำสั่งระบบอื่น ๆ ที่จะใช้ M-Code ซึ่งอาจจะเหมือนหรือแตกต่างกันไปตามแต่ผู้ผลิตเครื่องจักร เช่น การสั่งระบบเปิดและปิดน้ำหล่อเย็น สั่งการเปลี่ยนทูล สั่งระบบการหมุนของตัว Spindle เป็นต้น โดยผู้ใช้ต้องสร้างชุดคำสั่ง G-code และ M-Code ที่ระบุตัวเลขตำแหน่งในแนวแกน X Y Z ฯลฯ ที่ต้องการเคลื่อนที่ หรือสั่งการทำงานต่างๆให้เป็นลำดับขั้นตอนตามต้องการ เครื่องจักรจะนำคำสั่งไปประมวลผลและควบคุมการทำงานของชิ้นส่วนการขับเคลื่อนให้เคลื่อนที่อย่างเป็นลำดับไปตามการสั่งงานของชุดคำสั่ง

    

    ในปัจจุบัน หากชิ้นงานมีความซับซ้อนมาก จะใช้คอมพิวเตอร์สร้างแบบจำลองชิ้นงาน 3 มิติในโปรแกรมประเภท CAD (Computer Aided Design) และใช้โปรแกรมประเภท CAM (Computer Aided Manufacturing) ในการปรับแต่งกระบวนการทำงานให้เหมาะสมกับงานผลิตแล้วให้คอมพิวเตอร์สร้างชุดคำสัง G-Code และ M-Code ออกมาโดยอัตโนมัติ แต่สำหรับงานที่ไม่ซับซ้อนมาก ผู้ที่มีความเข้าใจในชุดคำสั่งจะสามารถพิมพ์ชุดคำสั่งลงในชุดควบคุมของเครื่องจักรโดยตรงได้เลย

ตัวอย่างอุตสาหกรรมที่ใช้งานทำผลิตภัณฑ์ในระบบเครื่องจักร CNC

    1. งานผลิตชิ้นส่วนยานยนต์

    2. งานผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส

    3. งานผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรกลการเกษตร

    4. งานแม่พิมพ์ขึ้นรูปพลาสติก

    5. งานเฟอร์นิเจอร์

    6. งานอุตสาหกรรมรองเท้า

    7. งานสถาปนิก หรือการออกแบบโมเดลต่าง ๆ

    8. งานผลิตอัญมณ

    9. งานหล่อพระ, พระพิมพ์ หรืองานประติมากรรมต่างๆ

    10. งานตกแต่ง หรือเครื่องแกะสลัก

    11. งานตกแต่งรถยนต์ หรือรถประเภทต่างๆ

เครื่องจักร DNC

    Distribution Numerical Control: DNC SYSTEM คือระบบที่มีคอมพิวเตอร์กลางในการติดต่อสื่อสารแลกเปลี่ยนและกระจายข้อมูลซึ่งในที่นี้คือ โปรแกรม NC Data กับหน่วยควบคุม NC ของเครื่องจักรกลระบบ CNC แต่ละตัวได้เพื่อเป็นศูนย์กลางในการบริการข้อมูลทั้งรับข้อมูล และส่งข้อมูลจำเพราะให้กับเครื่องจักรกลระบบ CNC แต่ละเครื่องในเครือข่ายตามที่แต่ละเครื่องต้องการพร้อมๆ กันได้ในเวลาเดียวกัน

    SUPER-DNC SOFTWARE คือ โปรแกรมควบคุมระบบ DNC ที่มีความทันสมัย มีสเถียรภาพและสามารถสื่อสารกับเครื่องจักรกลระบบ CNC ได้หลากหลายรุ่นและหลายยี่ห้อ ทั้งเครื่องที่ใช้เทคโนโลยีใหม่ล่าสุดหรือเครื่องเก่าที่มีอายุใช้งานและถูกสร้างขึ้นมานานนับ 10 ปีแล้วก็ตาม

SUPER-DNC ทำให้โรงงานไม่ว่าจะเป็นงานผลิตแม่พิมพ์ Mould, DIE, Punch Die หรือ Part Production ก็ตาม สามารถใช้เครื่องจักร และ NC Data ซึ่งเป็นทรัพย์สินอันมีค่าของโรงงานให้เกิดประโยชน์สูงสุดแก่โรงงานและองค์กร สร้างความสามารถในการแข่งขันให้แก่องค์กรได้เป็นอย่างดี และยังทำให้พนักงานทำงานได้สะดวกขึ้นเป็นการเสริมขวัญและกำลังใจพนักงานให้มีความรักองค์กรและมุ่งมั่นในการสร้างผลงานที่ดีแก่องค์กรอีกด้วย

   SUPER-DNC SOFTWARE คือ โปรแกรมควบคุมระบบ DNC ที่มีความทันสมัย มีสเถียรภาพและสามารถสื่อสารกับเครื่องจักรกลระบบ CNC ได้หลากหลายรุ่นและหลายยี่ห้อ ทั้งเครื่องที่ใช้เทคโนโลยีใหม่ล่าสุดหรือเครื่องเก่าที่มีอายุใช้งานและถูกสร้างขึ้นมานานนับ 10 ปีแล้วก็ตาม

SUPER-DNC ทำให้โรงงานไม่ว่าจะเป็นงานผลิตแม่พิมพ์ Mould, DIE, Punch Die หรือ Part Production ก็ตาม สามารถใช้เครื่องจักร และ NC Data ซึ่งเป็นทรัพย์สินอันมีค่าของโรงงานให้เกิดประโยชน์สูงสุดแก่โรงงานและองค์กร สร้างความสามารถในการแข่งขันให้แก่องค์กรได้เป็นอย่างดี และยังทำให้พนักงานทำงานได้สะดวกขึ้นเป็นการเสริมขวัญและกำลังใจพนักงานให้มีความรักองค์กรและมุ่งมั่นในการสร้างผลงานที่ดีแก่องค์กรอีกด้วย

คุณลักษณะมาตรฐาน Standard Features of SUPER-DNC System

    1. การเรียกโปรแกรม NC Data ที่ต้องการ โดยรับส่งโดยตรงระหว่างเครื่องจักรกลระบบ CNC กับคอมพิวเตอร์ที่ให้บริการ (SUB Program Calling) โดยการเรียกโดยตรงที่หน้าเครื่องจักรกลระบบ CNC

   2. การให้บริการกระจายข้อมูลโปรแกรม NC Data ในแบบเครื่องข่ายโดยมี Server เป็นศูนย์กลางการติดต่อรับส่งข้อมูลโปรแกรม NC Data กับเครื่องจักรกลระบบ CNC ทุกเครื่องในเครือข่าย โดยมีสถานี Client Station ซึ่งเป็นสถานี Generate (สร้าง) หรือ INPUT หรือ EDIT ข้อมูลโปรแกรม NC Data เพื่อส่งเข้าสู่ Server กลางได้ (Client – Server Configuration System)

  3. การเริ่มกัดงานใหม่ต่อจากการกัดที่หยุดค้างไว้เดิม (Start Cutting from any program line) กรณีที่มีการหยุดกัดงานกลางคัน เช่น Tool สึกหรือ Tool แตก จำเป็นต้องหยุดค้างโปรแกรมไว้เพื่อเปลี่ยน Tool ใหม่ จากนั้น Software SUPER-DNC สามารถส่งต่อข้อมูลโปรแกรม NC Data ในบรรทัดต่อไปได้ โดยไม่ต้องเริ่มงานใหม่ทั้งหมด

   4. สามารถกำหนด Protocols พิเศษต่างๆ (เครื่องจักรเก่าๆ หรือที่ไม่แพร่หลายในตลาด) โปรแกรม SUPER-DNC สามารถติดต่อกับเครื่องจักรกลระบบ CNC ที่มี Protocol ที่แตกต่างกันได้อย่างหลากหลายและกว้างขวาง (Special Protocols for CNC Machines)

   5. การทำงานแบบ Auto-Search สำหรับส่ง Sub Programs หลายๆ โปรแกรมเรียงไปตามลำดับไปยังเครื่องจักรเป้าหมาย

  6. OPTION การแจ้งเตือนโดยอัตโนมัติเมื่อเกิดเหตุการณ์ต่างๆ (Notify User for Events such as cutting finish) เช่น เมื่อกัดงานเสร็จแล้ว หรือเกิดการหยุดกัดงานโดยไม่คาดคิด SUPER-DNC สามารถติดต่อด้วย Special GPRS Data modem เพื่อส่งแจ้งเตือนไปยังโทรศัพท์เคลื่อนที่ (Mobile phone) ด้วย E-mail หรือ SMS Message ของผู้ใช้ได้โดยอัตโนมัติเพื่อให้ผู้ใช้ทราบและดำเนินการต่อไปได้

วีดีโอตัวอย่างการทำงานของเครื่องจักร NC CNC DNC

                                                                        NC

CNC

DNC