4.7 ระบบควบคุม

      กลไกหกแกนจะต้องใช้การควบคุมกลไกที่มีความสลับซับซ้อน เมื่อเทียบกับเครื่องกลธรรมดา ในกลไกหกแกนจะมีความสัมพันธ์กันอย่างต่อเนื่องในการเคลื่อนที่ของแท่งสตรัท ที่อยู่ในการควบคุมการเคลื่อนที่ของฐานที่เป็นรูปสามเหลี่ยม

      การที่จะให้กลไกหกแกนเคลื่อนที่ทำงานได้ จะใช้การควบคุมโดยใช้ซอฟแวร์ทาง แคด / แคม (CAD / CAM) เคลื่อนที่ไปตามตำแหน่งของพิกัดคาร์ทีเซียน (Cartesian) X, Y และ Z และไปตามทิศทางของเวกเตอร์ (Vector) A, B และ C ของสตรัททั้งหก

รูปพิกัดการเคลื่อนที่ของกลไกหกแกน

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

รูปตัวอย่างซอฟแวร์ควบคุมกลไกหกแกน

 ตำแหน่งพิกัด X, Y, Z, A, B และ C ของแต่ละแท่งสตรัท จะถูกคำนวณโดยการตัวควบคุมแบบออนไลน์ ซึ่งจะใช้เวลาไม่กี่มิลลิวินาทีที่ดำเนินการก่อนที่สั่งการเคลื่อนที่จริง

รูปซอฟแวร์ควบคุมกลไกหกแกน

รูปซอฟแวร์ควบคุมกลไกหกแกน

      นอกเหนือจากรูปร่างทางเรขาคณิตแล้ว การคำนวณการเคลื่อนไหวของเครื่องกล ยังต้องการข้อมูลที่มีความจำเป็น ยกตัวอย่างเช่น ความเร็ว และความเร่งของการเคลื่อนที่ไปตามรูปร่าง การคำนวณจะแสดงเส้นรูปร่างแล้วก็มีการวิเคราะห์ และมีการทดสอบออนไลน์ก่อนจะนำไปใช้งานจริง

รูปกลไกหกแกน

      การเคลื่อนที่จะมีข้อจำกัดทางพลศาสตร์ของเครื่องกล เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหายในระหว่างการเคลื่อนที่ทำงานต่อเครื่องมือตัด หรือเครื่องกล ซึ่งกลไกหกแกนก็อาจมีความเป็นไปได้ที่เคลื่อนที่ไม่สัมพันธ์กัน

      ที่จะนำไปสู่การปะทะชนกันระหว่างชิ้นส่วนแต่ละชิ้น ตัวแท่งสตรัทอาจชนกัน, เกี่ยวกัน, พันกัน ซึ่งมีความเป็นไปได้สูง เมื่อโปรแกรมควบคุมไม่มีความเสถียร และการป้องกันที่ดีที่ก่อนจะนำไปใช้งานจริงในการควบคุมกลไกหกแกน จำเป็นจะต้องมีการจำลองการเคลื่อนที่ก่อนที่จะนำไปใช้งาน

รูปกลไกหกแกน

รูปกลไกหกแกน

      รูปร่างของเส้นทางทำงาน สามารถแก้ไขจากการควบคุม โดยการพิจารณาเส้นผ่านศูนย์กลางเครื่องมือ และความยาว คิดเวลาจากการทำงานจริง ซอฟแวร์ตัวควบคุมจะต้องสามารถชดเชยค่าสึกหรอได้ช่วงหนึ่งก่อนที่จะเกิดค่าผิดปกติ กับชิ้นส่วนของเครื่อง, เกิดการสั่นสะเทือน ข้อมูลด้านความเร็วของแท่งสตรัท และตำแหน่งที่ทำงานผิดพลาดของข้อต่อ และจุดโหนด

      เนื่องจากการคำนวณที่ทำให้เกิดความผิดพลาดควรที่จะชดเชยได้ด้วยตัวควบคุม ซึ่งนำไปสู่ผลกระทบต่อการขยายตัวที่สลับซับซ้อน ควรมีการชดเชย และแก้ไขได้

      พ.ศ. 2540 เครเดลอร์ (Kreidler) ของซีเมนต์ (Siemens) มีการพัฒนาการควบคุม CNC SINUMERIK 840D ที่ช่วยให้เกิดการบูรณการณ์ ของสาเหตุที่ทำให้เกิดข้อผิดพลาดต่าง ๆ ส่งผลทำให้มีการสร้างตัวควบคุมที่มีความโดดเด่น และมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งมีการนำมาใช้โดยบริษัท จีโอเดติก (Geodetic) และอินเจอโซล (Ingersol) ดูในรูปด้านล่าง

รูประบบควบคุมเครื่องมือกลหกแกนรุ่น SINUMERIK 840D sl

      บริษัท จีโอเดติกมีการใช้ตัวควบคุมของซีเมนในการทำงานจริง ทำให้การผลิตชิ้นส่วนเครื่องกล มีความสามารถผลิตออกมาที่ดีขึ้นมากอย่างไร้ขีดจำกัด มีการควบคุมด้วยโปรแกรม จี และเอ็มโค๊ด (G code & M code) ของ CLDATA และ APT

      ตัวควบคุมพีซี แบบใหม่ที่มีประสิทธิภาพสูง ทำให้มีผลต่อต้นทุนที่ประหยัดที่มีประสิทธิภาพเพื่อควบคุมหลายแกน ง่ายต่อการควบคุมที่ทำงานได้ร่วมกันโดยการใช้ภาพกราฟิกผู้ปฏิบัติงานผ่านความยุ่งยากทั้งหมด การโต้ตอบที่สัมพันธ์กับเครื่องจักรโดยจัดการผ่าน ตัวควบคุมโปรแกรมเชิงตรรกะ (Programmable Logic Controller: PLC)

รูปชุดอุปกรณ์ ควบคุมเครื่องมือกลหกแกน

     การใช้ ศิลปะสู่ชิ้นงาน (Art-to-Part) เป็นการทำงานที่มีการเปลี่ยนแปลง ขั้นตอนวิธีการ (Algorithms) อัลกอริทึมเหล่านี้ทำให้มีความคล่องตัว และมีความรวดเร็วมาก มีการใช้งานอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ต่าง ๆ ได้อย่างสมบูรณ์

      ซึ่งจะรวมไปถึงการจัดการฐานข้อมูลของเครื่องมือที่ใช้ทำงาน เพื่อรองรับการเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติ, การเปลี่ยนหัวตัดอัตโนมัติ, การเปลี่ยนจาน (Palette), หัววัด (Probes) และลักษณะอื่น ๆ จำนวนมาก ซึ่งทั้งหมดจะถูกเขียนในรูปแบบภาษาซี C++ ศิลปะสู่ชิ้นงานยังสามารถข้ามพอร์ตไปยังฐานอื่น ๆ ได้ โดยอาจมีผลกระทบน้อยที่สุด

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“ถึงสูงศักดิ์ อัครฐาน สักปานไหน

ถึงวิไล เลิศฟ้า สง่าศรี

ถึงเก่งกาจ ฉลาดกล้า ปัญญาดี

ถ้าไม่มี คุณธรรม ก็ต่ำคน”

พระราชนิพนธ์ รัชกาลที่ 5