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高級鋼材造價數百萬 學界開發智慧預警系統偵測加工異常

高級鋼材造價數百萬,帶鋸機床若能設置智慧預警系統,可減少業者重大損失。aqelectric

中正大學與金屬中心透過產學合作共同開發可利用力量感測器偵測金屬鋸切過程的預警維護系統,主要可應用於帶鋸機床,達到刀具壽命評估的預警機制。由於帶鋸機床通常是金屬加工過程中的第一道關卡,負責鋸切金屬原料,像是有的高級鋼材單價昂貴,因此一旦造成意外停機,對於業者來說必然將造成重大損失。

帶鋸機床在金屬加工產業中所扮演的角色就像菜刀,負責將買回來的食材(金屬材料)一一切好後才能下鍋烹煮。從鋼構橋樑、航空、汽車產業等,拿到相應材料的第一件事就是鋸切,材料若失準鋸切品質差,後面的生產流程就會受到影響,也因為如此,帶鋸機床一直以來都扮演著「絕對不能停機」的角色。

然而過去由於無法掌握帶鋸的使用情況,常會造成刀具斷裂的意外,不但造成停機,整批金屬原料也會因此報廢,金屬中心表示,有的高級鋼材造價甚至達數百萬,帶鋸機床的意外停機對於業者來說損失重大。

而中正大學便因此與金屬中心合作開發針對帶鋸機床的智慧預警系統,透過力量感測器監測鋸切過程中馬達電流以及反饋力量,描繪出進刀力道的曲線,用以偵測刀具的壽命。

事實上,帶鋸機的運作原理也真與菜刀有點相似,金屬中心表示,隨著使用次數頻繁,帶鋸開始磨損,鋒利度不如以往,因此在鋸切過程中,就迫使機床必須透過更大的力道進行鋸切,因此從進刀力道分析,便能預知刀具的使用情況。

除了預測刀具壽命,在智慧預警系統中未來具有龐大效益的則是鋸切品質分析。中正大學在系統中也結合溫度分析與切削特徵分析等與鋸切品質息息相關的參數,進一步建立出金屬材料的鋸切資料庫。

金屬中心表示,各種產業所使用的鋼材具有不同特性,像飛機體或汽車用的高級鋼材,本身硬度與強度係數較高,因此未來透過資料庫的分析,能夠協助機台在不同鋼材之間達到製程參數的優化,在提升鋸切品質的同時也能進一步維護機台使用壽命,而除了應用在鋸切加工,未來該技術也能應用於铣削、沖壓及扣件鍛造製程等應用。


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