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高级钢材造价数百万 学界开发智能预警系统侦测加工异常

高级钢材造价数百万,带锯机床若能设置智能预警系统,可减少业者重大损失。aqelectric

中正大学与金属中心透过产学合作共同开发可利用力量传感器侦测金属锯切过程的预警维护系统,主要可应用于带锯机床,达到刀具寿命评估的预警机制。由于带锯机床通常是金属加工过程中的第一道关卡,负责锯切金属原料,象是有的高级钢材单价昂贵,因此一旦造成意外停机,对于业者来说必然将造成重大损失。

带锯机床在金属加工产业中所扮演的角色就像菜刀,负责将买回来的食材(金属材料)一一切好后才能下锅烹煮。从钢构桥梁、航空、汽车产业等,拿到相应材料的第一件事就是锯切,材料若失准锯切质量差,后面的生产流程就会受到影响,也因为如此,带锯机床一直以来都扮演著「绝对不能停机」的角色。

然而过去由于无法掌握带锯的使用情况,常会造成刀具断裂的意外,不但造成停机,整批金属原料也会因此报废,金属中心表示,有的高级钢材造价甚至达数百万,带锯机床的意外停机对于业者来说损失重大。

而中正大学便因此与金属中心合作开发针对带锯机床的智能预警系统,透过力量传感器监测锯切过程中马达电流以及反馈力量,描绘出进刀力道的曲线,用以侦测刀具的寿命。

事实上,带锯机的运行原理也真与菜刀有点相似,金属中心表示,随著使用次数频繁,带锯开始磨损,锋利度不如以往,因此在锯切过程中,就迫使机床必须透过更大的力道进行锯切,因此从进刀力道分析,便能预知刀具的使用情况。

除了预测刀具寿命,在智能预警系统中未来具有庞大效益的则是锯切质量分析。中正大学在系统中也结合温度分析与切削特征分析等与锯切质量息息相关的参数,进一步建立出金属材料的锯切资料库。

金属中心表示,各种产业所使用的钢材具有不同特性,像飞机体或汽车用的高级钢材,本身硬度与强度系数较高,因此未来透过资料库的分析,能够协助机台在不同钢材之间达到制程参数的优化,在提升锯切质量的同时也能进一步维护机台使用寿命,而除了应用在锯切加工,未来该技术也能应用于铣削、冲压及扣件锻造制程等应用。


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