Reviewing History and Evolution of Coordinate Measuring Machine Controllers

Computer numerical control (CNC) is a method for automating the control of machine tools by using dedicated hardware, software and microcomputers. It is commonly used in manufacturing for machining parts and measuring them, through the execution of a part program containing the instructions and parameters the machine tool or probe will follow, such as the feed rate and the axes speed and position. An encoder system on each axis gives feedback to the controller with regard to the position while the motor drive receives the command from the controller to guide the movements with high precision and to the desired coordinates. In simple terms, we say the axes of a machine are ‘controlled’. Controllers record the coordinates of a point from the probing system in real-time, with data moving to and from the machine. While the first machinery using CNC technology entered the market in the early 1950s with milling machines, lathes and other production machines, the stationary 3-axis CMMs that appeared in the industry about 10 years later remained in use as manual systems with rigid probes, no software and with a limited spread in the industry. It was in 1973 that the first automated CMM presented by DEA disrupted the market. Thanks to a sophisticated and expensive controller linked to industrial calculators, the CMM could now run measuring operations automatically by programming and transmitting instruction codes to computers via paper tapes. At the same time, rigid probes from the early days of CMMs were replaced by electromechanical touch trigger probes, as use of the motorised CMM was incompatible with the rigid probes. This development allowed the controller to move the axes to the required position and freeze the coordinates at the opening of the touch trigger contact. This enabled very precise approach and retract trajectories to and from the part, avoiding the risks of damaging it and ensuring unprecedented reliable measuring reliability. By the end of the 1980s, CMM controllers became more common and began evolving towards a new concept. Bulky control systems and big industrial computers with poor logic capacities and limited data storage moved to more compact, ergonomic designs. Controllers were developed on customised electronic boards, microprocessors and software now running on desktop PCs with user-friendly interfaces based on graphical icons. The fast evolution of personal computers, microprocessors, hard disks and operating software systems in turn drove the evolution of the controller to the point where it transfers huge data between the machine and the measuring software via fast connections. Movements and axis control algorithms are embedded into the controller via firmware (the low-end software that sends instructions to the controller logic system and drives) while the measuring software provides the interface through which users operate the CMM. The last 25 years of this evolution has moved the focus from these primordial controllers to advanced and intelligent metrology software with smart interfaces that allow users to import and manage complex CAD files, create and execute part programs and produce advanced measuring reports, with an efficiency that was unimaginable years before. With incredible improvements in the control algorithms, controllers have a significant impact on the precision, reliability, and consistency of a measuring program. Today controllers are sharply reducing in both costs and dimensions, while developers continue to expand their data processing capacity, features and capabilities. Combined with new advanced technology sensors – such as high-frequency lasers, non-contact scanners and continuous scanning probes ¬– they can provide huge volumes of data in a few seconds. Thanks to retrofitting, these advancements can be extended to a large proportion of controllers installed in the last 25 years, allowing users to protect their capital investments and update machines to the newest technology and reliability standards. While there has been tremendous change throughout the history of CNC technology, there are a few cornerstones that have remained unchanged. Automated motion control manufacturing machines, from the primary concepts of the early days to the highly advanced systems of today, still require three main components: command functions, a drive and motion system, and a feedback system. Still, the controller’s evolution does not end here; the system’s microcomputer and processor components are subject to faster obsolescence than before, so continuous innovation of hardware is required. And the demands posed by Industry 4.0 and the Internet of Things (IoT) will surely drive even greater innovations, adding another interesting chapter to the evolving history of CNC. For more information: www.hexagonmi.com


Bài viết liên quan

Tin mới nhất

3D Vina Bàn Giao Máy Đo 2D VMM Rational Cho Tập Đoàn TCL Tại VSIP 2 Bình Dương 3D Vina Bàn Giao Máy Đo 2D VMM Rational Cho Tập Đoàn TCL Tại VSIP 2 Bình Dương
Kiểm tra độ tin cậy cho sản phẩm điện tử tại Trung Quốc Kiểm tra độ tin cậy cho sản phẩm điện tử tại Trung Quốc
Thiết bị đo lường điện là gì? Thiết bị đo lường điện là gì?
Kiểm tra pin Lithium-Ion: quy trình, tiêu chuẩn và an toàn Kiểm tra pin Lithium-Ion: quy trình, tiêu chuẩn và an toàn
Kiểm tra sốc cơ học Kiểm tra sốc cơ học
Sự khác biệt giữa thử nghiệm sốc nhiệt và thử nghiệm chu kỳ nhiệt độ là gì? Sự khác biệt giữa thử nghiệm sốc nhiệt và thử nghiệm chu kỳ nhiệt độ là gì?
Buồng thử nghiệm khả năng chịu nhiệt độ nóng lạnh – Buồng sốc nhiệt Buồng thử nghiệm khả năng chịu nhiệt độ nóng lạnh – Buồng sốc nhiệt
Tại sao nên kiểm tra khả năng chống cháy của sản phẩm? Tại sao nên kiểm tra khả năng chống cháy của sản phẩm?
Hiệu chuẩn thiết bị đo lường là gì? Hiệu chuẩn thiết bị đo lường là gì?
Máy đo độ cứng di động: công nghệ tiên tiến trong quá trình kiểm tra công trường Máy đo độ cứng di động: công nghệ tiên tiến trong quá trình kiểm tra công trường
Máy kiểm tra độ cứng: Hiểu rõ về các lựa chọn để đạt được kết quả tốt nhất Máy kiểm tra độ cứng: Hiểu rõ về các lựa chọn để đạt được kết quả tốt nhất
Ứng dụng của tủ thử nghiệm áp suất thấp/mô phỏng độ cao Ứng dụng của tủ thử nghiệm áp suất thấp/mô phỏng độ cao
Một số lỗi thường gặp ở tủ thử nghiệm môi trường Một số lỗi thường gặp ở tủ thử nghiệm môi trường
Tensile Strength là gì? Giới hạn độ bền kéo của vật liệu Tensile Strength là gì? Giới hạn độ bền kéo của vật liệu
Tensile strength là gì? Tổng quan về độ bền kéo vật liệu Tensile strength là gì? Tổng quan về độ bền kéo vật liệu
Giải thích hoạt động của buồng thử nghiệm chống bụi Giải thích hoạt động của buồng thử nghiệm chống bụi
Ứng dụng và tiêu chuẩn thực hiện trên máy kiểm tra độ bền kéo Ứng dụng và tiêu chuẩn thực hiện trên máy kiểm tra độ bền kéo
Phương pháp kiểm tra độ bền kéo đứt vải, giấy, nhựa Phương pháp kiểm tra độ bền kéo đứt vải, giấy, nhựa
Máy kiểm tra vạn năng UTM – Kiểm tra độ bền kéo Máy kiểm tra vạn năng UTM – Kiểm tra độ bền kéo
Buồng nhiệt độ độ ẩm và cấu tạo của nó Buồng nhiệt độ độ ẩm và cấu tạo của nó