В) Система с кодированием гнезд МИ
Автоматические системы поиска и доставки инструмента в шпиндель станка
Рассмотрим схемы основных систем индивидуальной замены инструментов в многооперационных станках с магазинами инструментов различного типа.
А) Система без кодирования
В системе без кодирования инструменты в гнездах инструментального магазина располагаются в строгой последовательности согласно маршрутной технологической карте. Поэтому каждый инструмент после окончания своей операции должен быть установлен в то же гнездо, из которого он был извлечен.
Рассмотрим две возможные схемы систем без кодирования:
- без манипулятора;
- с манипулятором.
В схеме без манипулятора (см. рис. 4.3, а). установка и съем инструментов в шпиндель станка производится дисковым магазином, который смонтирован на подвижной каретке. Рассмотрим цикл замены инструмента при условии, что в схеме предусмотрен реверс магазина.
Рис. 4.3. Схемы замены инструмента с помощью инструментального магазина (α) и манипулятора (б) в системе без кодирования:
МИ – магазин инструментов; РГ – револьверная головка; М – манипулятор;
З – заготовка; С – спутник.
1) МИХВ — ход вперед магазина к шпинделю и захват отработавшего инструмента;
2) МИох — съем инструмента из шпинделя обратным ходом магазина;
3) МИ2ф — поворот магазина на 2 шага по часовой стрелке;
|
|
|
4) МИХВ — ход вперед магазина и установка в шпиндель нового инструмента;
5) МИ0Х — обратный ход магазина без инструмента;
6) МИ1ф — поворот магазина на 1 шаг против часовой стрелки.
При реверсе магазина определенное пустое гнездо будет готово принять свой отработавший инструмент.
Если конструкция привода не предусматривает реверс МИ, то примерно в два раза увеличивается время замены инструмента и соответственно время простоя станка. Коэффициент использования станка может упасть с 0,95 до 0,9.
Во второй схеме используется одно- и двухзахватный манипулятор для замены инструмента (см. рис. 4.3, б). Цикл замены инструмента здесь аналогичен первой схеме.
Обе схемы находят применение на станках токарной группы с револьверными головками на 4... 12 позиций и на станках с дисковыми магазинами небольшой емкости (до 30 гнезд) благодаря своей простоте (отсутствие устройства считывания кода). Следует отметить, что в системе без кодирования оператор отвечает за точную установку инструмента в МИ в требуемой последовательности.
Б) Система с кодированием инструмента
В этой системе инструмент не привязан к конкретному гнезду МИ, и поэтому отработавший инструмент может быть установлен в любое свободное гнездо инструментального магазина. Поиск и доставка очередного инструмента в позицию замены производится во время обработки заготовки. Для идентификации инструмента перед МИ расположено кодовое устройство, которое позволяет проверять правильность номера затребованного инструмента. Кодовое устройство по принципу действия может быть механическое, индуктивное, оптическое. Система с кодированием комплектуется в основном цепными магазинами большой емкости (от 60 до 120 инструментов) и двухзахватным манипулятором. Одна из конструкций такого манипулятора 4 показана на рис. 4.4. Гнездо цепного магазина 3 выполнено под конусную оправку 1 инструмента 2.
|
|
|
Рис. 4.4. Пример конструкции двухзахватного манипулятора и цепного магазина инструментов
Конусную часть гнезда и оправки выполняют под углом 11° (конус Морзе) для надежной фиксации инструмента в гнезде.
Компоновка СИО может выполняться без промежуточного гнезда (рис. 4.5, а) и с промежуточным гнездом в случае удаленности магазина от шпинделя станка.
Рис. 4.5. Схемы цепного магазина без промежуточного гнезда (α) и набора концевых колец на оправке инструмента (б)
|
|
|
Типовой алгоритм автоматической системы поиска и замены инструмента:
1) выдача сигнала от блока ЧПУ станка в виде кода номера инструмента;
2) выдача команды «начало цикла поиска инструмента»;
3) проверка отсутствия блокировочных сигналов, запрещающих выполнение цикла поиска;
4) расфиксация магазина инструментов (обратным ходом Ф, сигнал К2);
5) контроль расфиксации;
6) определение направления вращения МИ;
7) быстрое вращение МИ;
8) сравнение кодов от ЧПУ, считывателя кода (СК) и поразрядного СК при быстром вращении МИ;
9) замедление вращения МИ при совпадении кодов;
10) останов МИ при наличии сигнала от конечного выключателя (КВ);
11) фиксация МИ (прямым ходом фиксатора Ф, сигнал от К1);
12) контроль фиксации;
13) выдача сигнала «поиск окончен».
Механическое кодовое устройство может быть выполнено в виде сменных колец 2, которые взаимодействуют с блоком микропереключателей 1 (рис. 4.5, б), разделенных на две группы: единицы и десятки.
Диаграмма кодов задания номера инструмента показана на рис. 4.6.
Рис. 4.6. Диаграмма кодов задания номера инструмента
Определенным недостатком СИО с кодированием инструмента является необходимость изменения конструкции инструментальных оправок с целью размещения механических элементов цифрового кода. В принципе, кроме механических, в СИО могут использоваться штрихкоды.
|
|
|
в) Система с кодированием гнезд МИ
В данной системе каждый инструмент привязан к своему гнезду МИ, так как цифровой код гнезда точно соответствует определенному типу инструмента. Алгоритм работы такой системы в отличие от алгоритма предыдущей системы включает двойной поиск гнезда МИ за период обработки заготовки. Так же как и системы поиска с кодированием инструмента, варианты структуры СИО с кодированием гнезд могут быть с промежуточным гнездом или без него.
Укрупненный алгоритм двойного поиска гнезда МИ в СИО с промежуточным гнездом:
1) поиск гнезда с номером затребованного инструмента Nтр;
2) перегрузка найденного инструмента Nтр в промежуточное гнездо ПГ с помощью вспомогательного манипулятора Мв (рис. 4.7);
3) кантование ПГ с инструментом Nтр на 90° с целью размещения осей инструментов Nтр и Nис в одной плоскости;
4) поиск пустого гнезда для инструмента Nис, исполняющего операцию обработки в данный момент;
5) замена инструментов в ПГ и в шпинделе станка с помощью основного манипулятора М0;
6) установка отработавшего инструмента Nис в свое гнездо вспомогательным манипулятором Мв;
7) поиск гнезда с номером п + 1 очередного затребованного инструмента Nтр согласно маршрутной технологической карте.
Рис. 4.7. Схема СИО с цепным МИ, промежуточным гнездом ПГ и кантованием инструмента:
СК — считыватель кода; Мв — вспомогательный манипулятор; Мос — основной манипулятор; Nтр и Nис — номера инструментов, затребованного и исполняющего текущую операцию соответственно
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 226; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!