Funtsean, makina-erreminta makinaren tresna da erremintaren ibilbidea gidatzeko, ez zuzeneko gidaritzapen bidez, eskuzko erremintak eta ia giza-erreminta guztiak adibidez, jendeak makina-erreminta asmatu zuen arte.
Zenbakizko kontrola (NC) logika programagarria (letra, zenbaki, ikur, hitz edo konbinazio moduko datuak) mekanizazio-erremintak automatikoki kontrolatzeko erabiltzeari deritzo. Agertu aurretik, prozesatzeko tresnak eskuzko operadoreek kontrolatzen zituzten beti.
Ordenagailuaren zenbakizko kontrola (CNC) mekanizazio-erremintaren kontrol-sistemako mikroprozesadoreari zehaztasunez kodetutako argibideak bidaltzeari egiten dio erreferentzia, zehaztasuna eta koherentzia hobetzeko. Gaur egun jendeak hitz egiten duen CNC ia guztiak ordenagailuetara konektatutako fresatzeko makinei egiten die erreferentzia. Teknikoki hitz eginez, ordenagailu batek kontrolatutako edozein makina deskribatzeko erabil daiteke.
Azken mendean, asmakizun askok CNC makina-erremintaren garapenaren oinarriak ezarri dituzte. Hemen, zenbakizko kontroleko teknologiaren garapenaren oinarrizko lau elementu aztertuko ditugu: makina-erreminta goiztiarrak, txartel zulatu-txartelak, servo-mekanismoak eta programazio-tresnak automatikoki (APT) programazio-lengoaia.
Lehen makina-erreminta
Britainia Handiko bigarren industria-iraultzan, James Watt-ek industria-iraultza bultzatu zuen lurrun-makina sortzeagatik goraipatu zuten, baina lurrun-makinen zilindroen zehaztasuna fabrikatzeko zailtasunak izan zituen 1775. urtera arte, John Johnwilkinsonek munduko lehen makina-erreminta bezala ezagutzen dena sortu zuen arte. lurrun-makinen zilindroak aspertzeko eta konpondu zen. Makina aspergarri hau Wilkinsonek ere diseinatu du bere jatorrizko kanoitik abiatuta;
Txartel zulatua
1725ean, Basile bouchon, ehungintzako langile frantsesak, ehungailuak kontrolatzeko metodo bat asmatu zuen paperezko zintetan kodetutako datuak zulo batzuen bidez erabiliz. Aitzindaria den arren, metodo honen desabantaila ere nabaria da, hau da, operadoreak behar ditu oraindik. 1805ean, Joseph Marie jacquard-ek kontzeptu hau bereganatu zuen, baina indartu eta erraztu egin zen sekuentzian antolatutako txartel zulatu indartsuagoak erabiliz, eta horrela prozesua automatizatuz. Txartel zulatu hauek informatika modernoaren oinarritzat hartzen dira eta ehungintzan etxeko artisautza industriaren amaiera markatzen dute.
Interesgarria da garai hartan jacquard ehungailuei aurre egin zieten zeta-ehuleek, eta kezkatuta zeuden automatizazio horrek lana eta bizimodua kenduko zien. Produkzioan jarritako ehungailuak behin eta berriz erre zituzten; Hala ere, haien erresistentzia alferrikakoa izan zen, industriak ehungailu automatizatuen abantailak aintzat hartzen zituelako. 1812rako, 11000 jacquard ehungailu erabiltzen ziren Frantzian.
Txartel zulatuak 1800. hamarkadaren amaieran garatu ziren eta erabilera asko aurkitu zituzten, telegrafotik hasi eta piano automatikora. Kontrol mekanikoa hasierako kartak erabaki bazuen ere, Herman Hollerith asmatzaile estatubatuarrak txartel zulatu elektromekaniko bat sortu zuen, jokoaren arauak aldatu zituena. Bere sistema 1889an patentatu zen, AEBetako Errolda Bulegoan lanean ari zela.
Herman Hollerith-ek 1896an tabulator enpresa sortu zuen eta 1924an beste lau enpresarekin bat egin zuen IBM sortzeko. XX. mendearen bigarren erdian, zulatu-txartelak lehen aldiz erabili ziren ordenagailuen eta zenbakizko kontroleko makinen datuak sartzeko eta gordetzeko. Jatorrizko formatuak bost zulo ilara ditu, ondorengo bertsioek, berriz, sei, zazpi, zortzi edo gehiago ilara.
Servomekanismoa
Servo-mekanismoa gailu automatiko bat da, akatsen indukzio-feedbacka erabiltzen duena makinaren edo mekanismoaren errendimendua zuzentzeko. Zenbait kasutan, serboak potentzia handiko gailuak askoz potentzia txikiagoa duten gailuen bidez kontrolatzeko aukera ematen du. Servomekanismoa kontrolatutako gailu batek, aginduak ematen dituen beste gailu batek, akatsak hautemateko tresna batek, akats-seinalearen anplifikadore batek eta akatsak zuzentzen dituen gailu batek (servomotorra) osatzen dute. Servosistemak posizioa eta abiadura bezalako aldagaiak kontrolatzeko erabili ohi dira, eta ohikoenak elektrikoak, pneumatikoak edo hidraulikoak dira.
Lehenengo servomekanismo elektrikoa H. calendar-ek sortu zuen Britainia Handian 1896an. 1940. urterako, MITek servo mekanismoen laborategi berezi bat sortu zuen, ingeniaritza elektrikoaren departamentuak gai honi emandako arreta gero eta handiagoagatik sortu zena. CNC mekanizazioan, serbo sistema oso garrantzitsua da mekanizazio prozesu automatikoak eskatzen duen tolerantzia-zehaztasuna lortzeko.
Programazio automatikoko tresna (APT)
Programazio automatikoko tresna (APT) 1956an Massachusettseko Teknologia Institutuko Servomekanismoan jaio zen. Aplikazio informatikoen taldearen lorpen sortzailea da. Erraz erabiltzeko maila altuko programazio-lengoaia da, CNC makina-erremintetarako argibideak sortzeko bereziki erabiltzen dena. Jatorrizko bertsioa FORTRAN baino lehenagokoa zen, baina geroagoko bertsioak Fortranekin berridatzi ziren.
Apt MIT-ren lehen NC makinarekin lan egiteko sortutako hizkuntza da, hau da, munduko lehen NC makinarekin. Gero, ordenagailuz kontrolatutako makina-erremintaren programazioaren estandarra izaten jarraitu zuen, eta 1970eko hamarkadan oso erabilia izan zen. Geroago, apt garapena aireko indarrak bultzatu zuen eta azkenean sektore zibilari ireki zitzaion.
Douglas T. Ross, aplikazio informatikoen taldeko burua, apt-en aita bezala ezagutzen da. Geroago "ordenagailuz lagundutako diseinua" (CAD) terminoa sortu zuen.
Zenbakizko kontrolaren sorrera
CNC makina-erreminta sortu aurretik, lehena CNC makina-erremintaren eta lehen CNC makina-erremintaren garapena da. Xehetasun historikoen deskribapen desberdinetan desberdintasun batzuk dauden arren, lehen CNC makina-erreminta militarrek aurre egin behar dieten fabrikazio-erronka zehatzei erantzuna ez ezik, zulatu-txartelaren sistemaren garapen naturala da.
"Kontrol digitalak bigarren industria iraultzaren hasiera eta aro zientifikoaren etorrera markatzen du, non makinen eta prozesu industrialen kontrola zirriborro zehaztugabeetatik zehatzetara aldatuko den". – Fabrikazio ingeniarien elkartea.
John T. Parsons (1913 - 2007) asmatzaile estatubatuarra zenbakizko kontrolaren aitatzat hartzen da. Zenbakizko kontroleko teknologia asmatu eta ezarri zuen Frank L. stulen hegazkin ingeniariaren laguntzarekin. Michigan-eko fabrikatzaile baten semea zelarik, Parsons bere aitaren fabrikan muntatzaile gisa lan egiten hasi zen 14 urterekin. Geroago, fabrikazio-planta batzuk izan zituen eta ustiatu zituen Parsons manufakturing enpresa familiaren menpe.
Parsonsek lehen NC patentea du eta National Inventors Hall of fame-n hautatu zuten zenbakizko kontrolaren arloan egindako lan aitzindariagatik. Parsonsek 15 patente ditu guztira, eta beste 35 bere enpresari ematen zaizkio. Fabrikazio ingeniarien elkarteak Parsons elkarrizketatu zuen 2001ean, denek bere istorioa bere ikuspuntutik ezagutarazteko.
Goiz NC ordutegia
1942:john T. Parsons Sikorsky Aircraft-ek azpikontratatu zuen helikopteroen errotoreen palak fabrikatzeko.
1944:Hegal-habearen diseinu-akatsaren ondorioz, fabrikatu zituzten lehen 18 paletako batek huts egin zuen, eta ondorioz pilotua hil zen. Parsons-en ideia da errotorearen pala metalarekin zulatu, sendoagoa izan dadin eta kola eta torlojuak ordezkatzea muntaia finkatzeko.
1946:jendeak palak zehaztasunez ekoizteko fabrikazio tresna bat sortu nahi zuen, eta hori erronka handi eta konplexua zen garai hartako baldintzetarako. Hori dela eta, Parsonsek Frank stulen hegazkin ingeniaria kontratatu zuen eta ingeniaritza talde bat osatu zuen beste hiru lagunekin. Stulenek IBM txartel zulatu-txartelak erabiltzea pentsatu zuen palako estres maila zehazteko, eta IBMko zazpi makina alokatu zituzten proiekturako.
1948an, makina-erreminta automatikoen mugimendu-sekuentzia erraz aldatzeko helburua bi modu nagusitan lortu zen –mugimendu-sekuentzia finko bat ezartzearekin alderatuta– eta bi modu nagusitan egiten ari da: trazatzaileen kontrola eta kontrol digitala. Ikus dezakegunez, lehenengoak objektuaren eredu fisiko bat egin behar du (edo gutxienez marrazki oso bat, hala nola Cincinnati cable tracer hydropower phone). Bigarrena ez da objektuaren edo zatiaren irudia osatzea, abstrakzioa baizik: eredu matematikoak eta makinen instrukzioak.
1949:AEBetako aire indarrek ultra zehaztasuneko hegal-egituraren laguntza behar du. Parsonsek bere CNC makina saldu zuen eta 200.000 dolarreko kontratua irabazi zuen hura errealitate bihurtzeko.
1949:Parsons eta stulen Snyder machine & tool Corp.-ekin lanean aritu dira makinak garatzeko eta makinak zehaztasunez funtzionatzeko serbo motorrak behar zituztela konturatu dira. Parsonsek "card-a-matic fresatzeko makina" serbo-sistema azpikontratatu zion Massachusettseko Teknologia Institutuko Serbo mekanismoari.
1952 (maiatza): Parsonsek patente bat eskatu zuen "makina-erremintak kokatzeko motor kontrolatzeko gailua". 1958an eman zuen patentea.
1952 (abuztua):horren harira, MITek "zenbakizko kontroleko serbo sistema"ren patentea eskatu zuen.
Bigarren Mundu Gerraren ostean, AEBetako Aire Indarrak hainbat kontratu sinatu zituen Parsonsekin, bere sortzaile John Parsonsek egindako NC mekanizazio-berrikuntza gehiago garatzeko. Parsonsek interesa zuen MITeko Serbomekanismoaren Laborategian egiten ari ziren esperimentuak eta 1949an MIT proiektuaren azpikontratista bihurtzea proposatu zuen kontrol automatikoan aditua eskaintzeko. Hurrengo 10 urteetan, MITek proiektu osoaren kontrola lortu zuen, serbo laborategiaren "hiru ardatzeko etengabeko bide-kontrolaren" ikuskerak Parsonsen jatorrizko kontzeptua ordezkatu baitzuen "ebaketa-kokapenean ebakitzeko". Arazoek beti moldatzen dute teknologia, baina David noble historialariak grabatutako istorio berezi hau teknologiaren historian mugarri garrantzitsu bat bihurtu da.
1952:MITek 7 errail zulatutako gerriko sistema frogatu zuen, konplexua eta garestia (250 huts-hodi, 175 errele, hozkailuaren tamainako bost armairutan).
MIT-en jatorrizko CNC fresatzeko makina 1952an hydro Tel zen, 3 ardatzeko Cincinnati fresatzeko makina aldatutako konpainia.
1952ko irailean Scientific American-en "kontrol automatikoa" aldizkarian "autoerregulazioko makina, gizakiaren etorkizuna modu eraginkorrean moldatuko duen iraultza zientifiko eta teknologiko bat adierazten duen makina autoerregulatzailea"ri buruzko zazpi artikulu daude.
1955:Concord kontrolak (MIT-ren jatorrizko taldeko kideek osatua) numericard sortu zuten, MIT NC makinetako zinta zulatua GEk garatzen ari den zinta irakurgailuarekin ordezkatu zuena.
Zinta biltegiratzea
1958:Parsons-ek AEBetako 2820187 patentea lortu zuen eta lizentzia esklusiboa Bendixi saldu zion. IBMk, Fujitsuk eta General Electricek azpi-lizentzia lortu zuten beren makinak garatzen hasi ostean.
1958:MITek NC ekonomiari buruzko txosten bat argitaratu zuen, eta ondorioztatu zuen egungo NC makinak ez zuela benetan denbora aurrezten, baizik eta lan-indarra fabrikako tailerreko uhal zulatuak egiten zituzten pertsonei transferitzen ziela.
Argitalpenaren ordua: 2022-07-19