Control numérico directo - Direct numerical control
El control numérico directo ( DNC ), también conocido como control numérico distribuido (también DNC ), es un término de fabricación común para las máquinas herramienta CNC en red . En algunos controladores de máquina CNC , la memoria disponible es demasiado pequeña para contener el programa de mecanizado (por ejemplo, mecanizado de superficies complejas), por lo que en este caso el programa se almacena en una computadora separada y se envía directamente a la máquina, un bloque a la vez. Si la computadora está conectada a varias máquinas, puede distribuir programas a diferentes máquinas según sea necesario. Normalmente, el fabricante del control proporciona el software DNC adecuado. Sin embargo, si esta disposición no es posible, algunas empresas de software proporcionan aplicaciones DNC que cumplen con el propósito. La red DNC o la comunicación DNC siempre son necesarias cuando los programas CAM deben ejecutarse en algún control de máquina CNC.
El DNC inalámbrico también se utiliza en lugar de las versiones cableadas. Los controles de este tipo se utilizan muy ampliamente en industrias con fabricación de chapa metálica significativa , como las industrias automotriz , de electrodomésticos y aeroespacial .
Historia
Década de 1950-1970
Los programas tenían que llevarse a los controles NC, generalmente en cinta de papel. Los controles NC tenían lectores de cinta de papel precisamente para este propósito. Muchas empresas seguían grabando programas en cinta de papel hasta bien entrada la década de 1980, más de veinticinco años después de su eliminación en la industria informática.
Década de 1980
En la década de 1980, el enfoque se centró principalmente en la transferencia confiable de programas NC entre una computadora host y el control. Los equipos Host suelen ser equipos de tipo Sun Microsystems , HP , Prime , DEC o IBM que ejecutan una variedad de software CAD / CAM. Las empresas de DNC ofrecieron enlaces de máquinas herramienta utilizando terminales y redes robustas y patentadas. Por ejemplo, DLog ofrecía un terminal basado en x86 y NCPC tenía uno basado en el 6809. El software anfitrión sería responsable de rastrear y autorizar las modificaciones del programa NC. Dependiendo del tamaño del programa, por primera vez los operadores tuvieron la oportunidad de modificar programas en la terminal DNC. No se perdió tiempo debido a las cintas rotas y, si el software se usaba correctamente, un operador que ejecutaba programas incorrectos o desactualizados se convertía en cosa del pasado.
Los controles más antiguos con frecuencia no tenían un puerto capaz de recibir programas como un conector RS232 o RS422 . En estos casos, se utilizó un dispositivo conocido como Behind The Reader o tarjeta BTR. La conexión entre el lector de cinta del control y el procesador interno fue interrumpida por un dispositivo basado en microprocesador que emulaba las señales del lector de cinta de papel, pero que tenía un puerto serie conectado al sistema DNC. En lo que respecta al control, estaba recibiendo de la unidad de cinta de papel como siempre lo había hecho; de hecho, era la tarjeta BTR o Reader Emulation la que estaba transmitiendo. Con frecuencia se agregó un interruptor para permitir que el lector de cinta de papel se use como respaldo.
1990 al presente
La explosión de las PC a finales de los 80 y principios de los 90 marcó el final del camino para las terminales DNC propietarias. Con algunas excepciones, los fabricantes de CNC comenzaron a migrar a controles basados en PC que ejecutaban DOS, Windows u OS / 2, que podían conectarse a redes existentes utilizando protocolos estándar. Los clientes comenzaron a migrar de CAD / CAM basados en estaciones de trabajo y miniordenadores costosos hacia soluciones basadas en PC más rentables. Los usuarios comenzaron a exigir más de sus sistemas DNC que la carga / descarga segura y la edición. Los sistemas basados en PC que podían realizar estas tareas basándose en redes estándar comenzaron a estar disponibles a un costo mínimo o gratuito. En algunos casos, los usuarios ya no necesitaban un "experto" en DNC para implementar la red de trabajo y podían hacerlo ellos mismos. Sin embargo, la tarea aún puede ser un desafío en función de los requisitos de cableado de control CNC, los parámetros y el formato del programa NC.
Por lo tanto, para seguir siendo competitivas, las empresas de DNC trasladaron sus ofertas de nivel superior a DNC Networking, Shop Floor Control o SFC, Manufacturing Execution Systems o MES . Estos términos abarcan conceptos tales como supervisión de máquinas en tiempo real, gráficos , gestión de herramientas, gestión de viajeros y programación . En lugar de actuar simplemente como un repositorio de programas, los sistemas DNC tienen como objetivo brindar a los operadores de la máquina una vista integrada de toda la información (tanto textual como gráfica) que necesitan para llevar a cabo una operación de fabricación, y brindar a la gerencia información oportuna en cuanto a el progreso de cada paso. Sistemas DNC son frecuentemente directamente integrados con CAD corporativa / CAM, ERP y planificación de procesos asistida por ordenador sistemas CAPP.
Protocolos especiales
Un desafío al interactuar con máquinas herramienta es que, en algunos casos, se utilizan protocolos especiales. Dos ejemplos bien conocidos son el protocolo Mazatrol de Mazak y el protocolo LSV2 de Heidenhain . Muchos sistemas DNC ofrecen soporte para estos protocolos. Otro protocolo es DNC2 que se encuentra en los controles de Fanuc . DNC2 permite el intercambio avanzado de datos con el control, como compensaciones de herramientas, información sobre la vida de la herramienta y el estado de la máquina, así como la transferencia automatizada sin la intervención del operador.
Supervisión de la máquina
Uno de los problemas involucrados en el monitoreo de la máquina es si se puede realizar automáticamente de manera práctica o no. En la década de 1980, el monitoreo se realizaba típicamente con un menú en la terminal DNC donde el operador tenía que indicar manualmente lo que se estaba haciendo mediante la selección de un menú, que tiene inconvenientes obvios. Ha habido avances en los sistemas de monitoreo pasivo en los que la condición de la máquina puede ser determinada por hardware conectado de tal manera que no interfiera con las operaciones de la máquina (y potencialmente anule las garantías). Muchos controles modernos permiten que las aplicaciones externas consulten su estado mediante un protocolo especial. MTConnect es un intento prominente de aumentar el mundo existente de sistemas propietarios con algunos esquemas XML y protocolos estándar de la industria de código abierto y un ecosistema de desarrollo masivo de aplicaciones multijugador y mashups (análogos a los de los teléfonos inteligentes ) para que estos Se pueden lograr niveles de inteligencia empresarial de fabricación y automatización del flujo de trabajo .
Alternativas
Las instalaciones más pequeñas normalmente usarán una PC portátil o una computadora portátil para evitar el gasto de un sistema DNC completamente conectado en red. En el pasado, Facit Walk Disk y un dispositivo similar de Mazak eran muy populares.
Notas al pie