Go bunúsach, is uirlis é meaisín-uirlis le haghaidh meaisín chun cosán na huirlisí a threorú - ní trí threoir dhíreach láimhe, mar uirlisí láimhe agus beagnach gach uirlis daonna, go dtí gur chum daoine uirlis meaisín.
Tagraíonn rialú uimhriúil (NC) d'úsáid loighic ríomhchláraithe (sonraí i bhfoirm litreacha, uimhreacha, siombailí, focail nó teaglaim) chun uirlisí meaisínithe a rialú go huathoibríoch. Sula raibh an chuma air, bhí uirlisí próiseála á rialú i gcónaí ag oibreoirí láimhe.
Tagraíonn rialú uimhriúil ríomhaire (CNC) do threoracha ionchódaithe cruinn a sheoladh chuig an microprocessor sa chóras rialaithe uirlisí meaisínithe, ionas go bhfeabhsófar cruinneas agus comhsheasmhacht. Tagraíonn CNC a bhfuil daoine ag caint faoi inniu beagnach gach ceann acu le meaisíní muilleoireachta atá ceangailte le ríomhairí. Go teicniúil, is féidir é a úsáid chun cur síos a dhéanamh ar aon mheaisín atá á rialú ag ríomhaire.
Le céad bliain anuas, tá go leor aireagán tar éis bunús a leagan síos d'fhorbairt uirlisí meaisín CNC. Anseo, féachaimid ar cheithre ghné bhunúsacha d'fhorbairt na teicneolaíochta rialaithe uimhriúil: uirlisí meaisín luath, cártaí punchála, meicníochtaí servo agus teanga cláir uirlisí uathoibríoch (APT).
Uirlisí meaisín luath
Le linn an dara réabhlóid thionsclaíoch sa Bhreatain, moladh James Watt as an inneall gaile a thiomáint a bhí i gceannas ar an réabhlóid thionsclaíoch a chruthú, ach bhí deacrachtaí aige maidir le cruinneas sorcóirí inneall gaile a mhonarú go dtí 1775, chruthaigh John Johnwilkinson rud ar a dtugtar an chéad uirlis meaisín ar domhan. le haghaidh sorcóirí inneall gaile leadránach agus réitíodh. Dhear Wilkinson an meaisín leadránach seo freisin bunaithe ar a bhunghunna;
Cárta punch
I 1725, chum Basile bouchon, oibrí teicstíle Francach, modh chun looms a rialú trí úsáid a bhaint as sonraí ionchódaithe ar théipeanna páipéir trí shraith poill. Cé go bhfuil sé úrnua, tá míbhuntáiste an mhodha seo soiléir freisin, is é sin, tá gá le hoibreoirí fós. Sa bhliain 1805, ghlac Joseph Marie jacquard an coincheap seo, ach rinneadh é a neartú agus a shimpliú trí úsáid a bhaint as cártaí pollta níos láidre a eagraíodh in ord, rud a chuir uathoibriú ar an bpróiseas. Meastar go forleathan go bhfuil na cártaí pollta seo mar bhunús na ríomhaireachta nua-aimseartha agus marcálann siad deireadh an tionscail lámhcheardaíochta baile i bhfíodóireacht.
Is díol suntais é gur chuir fíodóirí síoda in aghaidh dílsí jacquard ag an am sin, a bhí buartha go mbainfeadh an uathoibriú seo a bpoist agus a slí bheatha dóibh. Dhó siad arís agus arís eile na looms a cuireadh i dtáirgeadh; Mar sin féin, bhí a n-friotaíocht futile, toisc gur aithin an tionscal na buntáistí a bhaineann le looms uathoibrithe. Faoin mbliain 1812, bhí 11000 loom jacquard in úsáid sa Fhrainc.
Forbraíodh cártaí pollta go déanach sna 1800í agus fuarthas go leor úsáidí, ón teileagraf go dtí an pianó uathoibríoch. Cé gur chinn cártaí luatha rialú meicniúil, chruthaigh an t-aireagóir Meiriceánach Herman Hollerith tabulator cárta punchála leictrimheicniúla, rud a d'athraigh rialacha an chluiche. Paitinníodh a chóras sa bhliain 1889, nuair a bhí sé ag obair do Bhiúró Daonáirimh na SA.
Bhunaigh Herman Hollerith an chuideachta tabulator i 1896 agus cumasc le ceithre chuideachta eile chun IBM a bhunú i 1924. Sa dara leath den 20ú haois, baineadh úsáid as cártaí pollta ar dtús chun sonraí a ionchur agus a stóráil ríomhairí agus meaisíní rialaithe uimhriúla. Tá cúig shraith poill sa bhunfhormáid, agus tá sé, seacht, ocht sraith nó níos mó ag na leaganacha ina dhiaidh sin.
Meicníocht servo
Is gléas uathoibríoch é meicníocht Servo, a úsáideann aiseolas ionduchtach earráide chun feidhmíocht an mheaisín nó na meicníochta a cheartú. I gcásanna áirithe, ceadaíonn servo feistí ard-chumhachta a rialú ag feistí le cumhacht i bhfad níos ísle. Tá an mheicníocht servo comhdhéanta de fheiste rialaithe, feiste eile a thugann orduithe, ionstraim braite earráide, aimplitheoir comhartha earráide agus gléas (mótair servo) a cheartaíonn earráidí. Úsáidtear córais servo de ghnáth chun athróga a rialú mar shuíomh agus luas, agus is iad na cinn is coitianta leictreacha, aeroibrithe nó hiodrálacha.
Bhunaigh H. calendar an chéad mheicníocht servo leictreach sa Bhreatain i 1896. Faoi 1940, chruthaigh MIT saotharlann meicníochta servo speisialta, a d'eascair as aird mhéadaitheach na Roinne innealtóireachta leictreach ar an ábhar seo. I meaisínithe CNC, tá córas servo an-tábhachtach chun an cruinneas caoinfhulaingt a theastaíonn ó phróiseas meaisínithe uathoibríoch a bhaint amach.
Uirlis ríomhchlárúcháin (APT)
Rugadh uirlis ríomhchláraithe uathoibríoch (APT) sa mheicníocht servo Saotharlann Institiúid Teicneolaíochta Massachusetts i 1956. Is gnóthachtáil chruthaitheach é an grúpa feidhmchlár ríomhaireachta. Is teanga cláir ardleibhéil atá éasca le húsáid, a úsáidtear go speisialta chun treoracha a ghiniúint le haghaidh uirlisí meaisín CNC. Bhí an bunleagan níos luaithe ná FORTRAN, ach athscríobhadh leaganacha níos déanaí le Fortran.
Is teanga í Apt a cruthaíodh chun oibriú leis an gcéad mheaisín NC de chuid MIT, arb é an chéad mheaisín NC ar domhan é. Ansin lean sé de bheith ar an gcaighdeán ríomhchláraithe uirlisí meaisín rialaithe, agus baineadh úsáid as go forleathan sna 1970í. Níos déanaí, rinne an t-aerfhórsa urraíocht ar fhorbairt Apt agus osclaíodh é don earnáil shibhialtach ar deireadh.
Tugtar athair Apt. Níos déanaí chum sé an téarma “dearadh ríomhchuidithe” (CAD).
Breith rialú uimhriúil
Sula dtiocfaidh uirlisí meaisín CNC chun cinn, is é an chéad cheann ná forbairt uirlisí meaisín CNC agus an chéad uirlisí meaisín CNC. Cé go bhfuil roinnt difríochtaí sna tuairiscí éagsúla ar shonraí stairiúla, ní hamháin go bhfuil an chéad uirlis meaisín CNC mar fhreagra ar na dúshláin déantúsaíochta sonracha atá os comhair na míleata, ach freisin forbairt nádúrtha ar an gcóras cárta punchála.
“Cuireann rialú digiteach tús leis an dara réabhlóid thionsclaíoch agus teacht na ré eolaíochta ina n-athróidh rialú meaisíní agus próisis thionsclaíocha ó dhréachtaí neamhchruinne go cinn chruinne.” – Comhlachas na n-innealtóirí déantúsaíochta.
Breathnaítear go forleathan ar an aireagóir Meiriceánach John T. Parsons (1913 – 2007) mar athair an rialaithe uimhriúil. Ceapadh agus chuir sé teicneolaíocht rialaithe uimhriúil i bhfeidhm le cabhair ón innealtóir aerárthach Frank L. stulen. Mar mhac monaróir i Michigan, thosaigh Parsons ag obair mar chóimeálaí i monarcha a athar ag aois 14. Níos déanaí, bhí roinnt monarchana déantúsaíochta faoi úinéireacht agus oibriú an teaghlaigh aige faoi chuideachta déantúsaíochta Parsons gnó teaghlaigh.
Tá an chéad phaitinn NC ag Parsons agus roghnaíodh é isteach i Halla clú na nAireagóirí Náisiúnta as a chuid oibre ceannródaíochta i réimse an rialaithe uimhriúil. Tá 15 paitinn san iomlán ag Parsons, agus deonaítear 35 eile dá fhiontar. Chuir cumann na n-innealtóirí déantúsaíochta agallamh ar Parsons i 2001 chun a scéal a chur in iúl do gach duine óna dhearcadh féin.
Sceideal luath NC
1942:Thug Sikorsky Aircraft fochonradh do john T. Parsons chun lanna rótair héileacaptair a mhonarú.
1944:mar gheall ar locht dearadh an bhíoma sciatháin, theip ar cheann de na chéad 18 lanna a mhonaraigh siad, rud a d'fhág bás an phíolóta. Is é smaoineamh Parsons lann an rótair a phuncháil le miotail chun é a dhéanamh níos láidre agus gliú agus scriúnna a athsholáthar chun an tionól a cheangal.
1946:bhí daoine ag iarraidh uirlis déantúsaíochta a chruthú chun lanna a tháirgeadh go cruinn, rud a bhí ina dhúshlán ollmhór agus casta do na coinníollacha ag an am sin. Mar sin, d'fhostaigh Parsons innealtóir aerárthach Frank stulen agus bhunaigh sé foireann innealtóireachta le triúr eile. Shíl Stulen ar chártaí punchála IBM a úsáid chun an leibhéal struis ar an lann a chinneadh, agus chuir siad seacht meaisín IBM ar cíos don tionscadal.
I 1948, baineadh amach an sprioc chun seicheamh gluaisne na n-uirlisí meaisín uathoibríocha a athrú go héasca ar dhá phríomhbhealach - i gcomparáid le díreach seicheamh gluaisne sheasta a shocrú - agus tá sé á dhéanamh ar dhá phríomhbhealach: rianú rianaithe agus rialú digiteach. Mar is féidir linn a fheiceáil, is gá an chéad cheann múnla fisiceach a dhéanamh den rud (nó líníocht iomlán ar a laghad, mar shampla fón hidreachumhachta rianaire cábla Cincinnati). Ní hé an dara ceann ná íomhá an ruda nó na coda a chomhlánú, ach é a teibí ach amháin: samhlacha matamaitice agus treoracha meaisín.
1949:ní mór d'aerfhórsa na SA cabhair ó struchtúr sciathán ultra-bheachtais. Dhíol Parsons a mheaisín CNC agus bhuaigh sé conradh arbh fhiú $200000 é chun é a thabhairt i gcrích.
1949:Tá Parsons agus Stulen ag obair le Snyder machine & tool Corp. chun meaisíní a fhorbairt agus thuig siad go raibh gá le mótair servo chun na meaisíní a oibriú go cruinn. Chuir Parsons an córas servo de “meaisín muilleoireachta cárta-a-matic” ar fochonradh chuig an tSaotharlann meicníocht servo de chuid Institiúid Teicneolaíochta Massachusetts.
1952 (féad): Rinne Parsons iarratas ar phaitinn le haghaidh “gléas rialaithe mótair chun meaisín-uirlisí a shuíomh”. Dheonaigh sé an phaitinn i 1958.
1952 (Lúnasa):mar fhreagra air sin, chuir MIT isteach ar phaitinn do “chóras servo rialaithe uimhriúil”.
Tar éis an Dara Cogadh Domhanda, shínigh Aerfhórsa na SA roinnt conarthaí le Parsons chun nuálaíocht meaisínithe an NC a rinne a bunaitheoir John Parsons a fhorbairt tuilleadh. Bhí suim ag Parsons sna turgnaimh a bhí ar siúl sa tSaotharlann meicníocht servo de MIT agus mhol sé go ndéanfaí MIT ina fhochonraitheoir tionscadail i 1949 chun saineolas a sholáthar i rialú uathoibríoch. Sna 10 mbliana atá romhainn, fuair MIT smacht ar an tionscadal iomlán, toisc gur tháinig fís “rialú cosán leanúnach trí-ais” na saotharlainne servo in ionad bunchoincheap Parsons de “gearradh i suíomh gearrtha”. Cruthaíonn fadhbanna teicneolaíocht i gcónaí, ach tá an scéal speisialta seo a thaifead an staraí David Noble ina chloch mhíle thábhachtach i stair na teicneolaíochta.
1952:Léirigh MIT a gcóras criosanna bréifnithe 7-iarnród, atá casta agus costasach (250 feadáin folúis, 175 athsheachadán, i gcúig chaibinéad cuisneora).
Ba é meaisín muilleoireachta CNC bunaidh MIT i 1952 ná hidrea Tel, cuideachta meaisín muilleoireachta Cincinnati modhnaithe 3-ais.
Tá seacht n-alt faoi “mheaisín féinrialála, a léiríonn réabhlóid eolaíoch agus teicneolaíochta a mhúnlaeoidh todhchaí an chine daonna go héifeachtach” san iris “uathoibríoch rialú” de Scientific American i Meán Fómhair, 1952.
1955:Chruthaigh rialuithe Concord (comhdhéanta de bhaill d'fhoireann bhunaidh MIT) uimhreoir, a chuir GE in ionad an téip bréifnithe ar mheaisíní MIT NC agus an léitheoir téip á fhorbairt ag GE.
Stóráil téip
1958:Fuair Parsons paitinn SAM 2820187 agus dhíol sé an ceadúnas eisiach le Bendix. Fuair IBM, Fujitsu agus general electric focheadúnais tar éis dóibh tosú ar a n-innill féin a fhorbairt.
1958:D'fhoilsigh MIT tuarascáil ar eacnamaíocht an NC, a tháinig chun críche nach ndearna an meaisín NC reatha am a shábháil i ndáiríre, ach d'aistrigh sé an lucht saothair ón gceardlann mhonarcha chuig na daoine a rinne criosanna bréifnithe.
Am postála: Iúil-19-2022