自动化制造系统刀具自动化课件.ppt
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1、2023/4/3,自动化制造系统刀具自动化,自动化制造系统刀具自动化,自动化制造系统刀具自动化,刀具是金属切削加工中不可缺少的工具之一,无论是普通机床,还是先进的数控机床、加工中心机床以及柔性制造系统,都必须通过刀具才能完成切削加工。所谓刀具自动化,就是加工设备在切削过程中自动完成选刀、换刀、对刀、走刀等工作过程。,自动化制造系统刀具自动化,第一节 自动化刀具的内容,自动化刀具由刀具组装预调站、刀具进出站、刀具输送装置和刀具库组成。,一、自动化刀具的组成,自动化制造系统刀具自动化,1、刀具室,刀具室工作包括刀具组装和刀具预调,这些工作主要由人来完成,负责对用过的刀具进行重磨,对废弃的刀具进行处
2、理,对新刀具进行刀具与刀柄组装、编码和登记(向计算机输入信息)。此外,刀具进入系统前要进行预调。实际上,刀具室的工作是按刀具清单准备刀具,并将准备好的刀具放在刀具进出站。,自动化制造系统刀具自动化,刀具组装包括机夹刀片与刀杆的装配,以及刀具与标准刀柄的组装。,1)、刀具的组装,自动化制造系统刀具自动化,自动化制造系统刀具自动化,自动化制造系统刀具自动化,加工中心和数控机床大量使用的是可转位机夹刀具,在刀具室,工作人员要根据刀具清单的要求,选定所需要的刀杆和刀片类型,刀片装配到相应的刀杆上。有些刀具还需要与中间接杆相连接,用来转换刀柄与刀具相连接的部分结构,(例如莫氏锥孔、弹簧夹头等),根据需要
3、正确选用和安装。对于用过的刀具,则需要进行刀片转位或更换刀片。,(1)机夹刀片与刀杆的装配和组装,(2)切削刀具与标准刀柄的组装,加工中心要实现自动换刀,需使用统一的标准刀柄,标准刀柄与主轴的连接部分为标准结构,因此需要将装配好的刀具与标准刀柄进行组装。,自动化制造系统刀具自动化,自动化制造系统刀具自动化,自动化制造系统刀具自动化,组装好的刀具还需要进行调整工作,将刀具放在刀具预调仪上,按刀具清单列出的参数进行调整。需要调整的参数有:刀具几何参数,刀具角度,刀具尺寸和直径等等。另外,还需要测量出刀具的补偿值。,3)、刀具的编码和识别,2)、刀具的预调,自动化制造系统刀具自动化,刀具与工件一样,
4、在自动运行的系统中也需要识别,但刀具所需要识别的内容比工件要多,其编码系统比工件编码更为复杂。(1)刀具识别的条形码技术:加工中心的自动选刀方式有顺序选刀、刀具编码方式和刀座编码方式。对于带有中央刀具库的刀具流系统,由于刀具不仅是在机床的刀库上进行换刀加工,而且有机床刀库与中央刀库之间的交换,刀具是靠输送设备自动装入刀座。因此,使用刀具编码方式更容易对刀具进行识别和管理,刀具有了自己的编码,不论在哪里都能找到,不易出错。,自动化制造系统刀具自动化,过去的刀具编码采用在刀柄上安装编码环,使刀柄结构复杂,而且编码数据不能太多。随着条形码技术的应用,使复杂的刀具编码得以实现。,接触式编码刀柄,自动化
5、制造系统刀具自动化,刀具识别的条形码技术,是将刀具编码转换成条形码,条码可在组装刀具时现场打印,然后粘贴在刀柄上,再由条码阅读机扫描,直接将信息输入计算机。当刀柄再用于组装新刀时,将原条码撕下,换上新条码即可。,刀具的编码系统采用分类编码的方式反映出刀具的特征信息,分类编码的结构为:代码(表述刀具的标准结构类型)+特性表(列出刀具的特殊参数)例如,切削刀具的代码为8位,数字前6位反应刀具的特性,后2位为指针数,指向特性表中的某一行,这一行里规定了该刀具的其余参数。,自动化制造系统刀具自动化,第二节 刀具的进出站,刀具经过装配、预调和编码后,首先放到刀具进出站的刀具托架上,托架上装有刀具识别装置
6、,可对刀具进行“有无刀具”和“刀具进出”的识别。,一、有无刀具识别,工作人员将准备好的刀具放在进出站的托架上,刀具流系统的输送装置会自动将刀具取走送入指定的刀具库,还会自动将系统中需要处理的刀具放到进出站的托架上。因此,在刀具进出站里的托架有无刀具,要能够由系统自动识别。,自动化制造系统刀具自动化,刀具进出站的托架上设有接近开关或光电开关,采用开关信号发令或光电信号输出,对刀座上有无刀具进行识别。,自动化制造系统刀具自动化,二、刀具进出识别,使用红绿灯指示来进行刀具进出的识别,需要进入系统的刀具用绿灯显示,需要拿出系统的刀具用红灯显示。,在刀具准备好时,首先用条形码阅读器向控制系统输入刀具信息
7、,然后将刀具放在进出站托架上,当系统判断这把刀具合格,可以进入系统,托架指示灯显示绿灯;如果系统认为此刀具有问题,则显示红灯。,自动化制造系统刀具自动化,从系统中送出的刀具放在托架上时,指示灯也会显示红灯,要求操作人员将刀具拿到刀具室进行处理。刀具进出站的信号控制:刀具进出站的信号由刀具计算机控制,内容包括刀具识别、红绿灯控制和刀具条形码信息管理。,刀具进出站信号控制图,自动化制造系统刀具自动化,第三节 刀具自动输送装置,刀具从刀具进出站进入自动运行的系统后,由刀具输送装置将刀具送到各机床的刀具库中,或者送入中央刀库。刀具的自动输送装置主要有:刀具输送小车、高架机械手、刀具搬运机器人,自动化制
8、造系统刀具自动化,一、刀具输送小车,输送小车上带有刀具托架,可以同时输送多把刀具,它在刀具进出站靠托架交换来装卸刀具,在进出站将车上的托架卸下,再装上带有系统所需刀具的托架。小车到达机床后,利用机床上的换刀机械手,将小车上的 刀具与机床刀库的刀具进行交换。小车到达中央刀库,利用刀库的换刀机床械手,将小车上的刀具与刀库的刀具进行交换。送刀小车可以装载一组刀具,进行成批换刀,但它向机床上送刀时,刀具的交换需要占用机床的加工时间,这种送刀方式适用于加工准备时机床停机状态的成组换刀。,自动化制造系统刀具自动化,二、高架机械手,在制造系统上方的空中设置高架轨道,一个换刀机械手挂在上面,可沿轨道运送刀具。
9、机械手从刀具进出站抓住一把刀具,在高架轨道上行走,将刀具送到指定的机床刀库或中央刀库,并且自动将刀具装入刀库,然后从刀库拿下一把需要送出系统的刀具,再送到进出站。这种方式每次只能运送一把刀具,但它不仅有输送功能,同时有装卸功能,可以自动装卸刀具,因此不占用机床的运行时间,中央刀库也可以不设换刀装置。,自动化制造系统刀具自动化,三、刀具搬运机器人,用机器人运输刀具与高架机械手类似,不仅能运送刀具,还能自动装卸刀具。并且运刀机器人的运行更为灵活,不需要高架轨道。在刀具运输车上安装机械手,可将多把刀具依次装到车上的刀具托架上,送到刀库后,再将刀具依次从车上装到刀库中。,自动化制造系统刀具自动化,第四
10、节 刀具的存储及刀具库,在刀具流系统中,能够存储刀具的地方有三处:刀具进出站,机床刀库,中央刀具库。刀具进出站:是暂时存放刀具的地方,但存放的时间比较短暂。机床刀具库:机床的刀库主要是存放机床加工正在使用的刀具,当工件变化需要新刀具时,从刀具进出站或中央刀库送来所需刀具,与机床刀库中暂时不用的刀具进行交换。中央刀具库:中央刀库是整个系统刀具的存储区,一般刀具容量比较大,采用链式刀库、鼓式刀库、排架式刀库等等,这些刀库的容量都很大。,自动化制造系统刀具自动化,中央刀库一般自带换刀机械手,可使运输装置上的刀具与刀库刀具进行自动交换。,自动化制造系统刀具自动化,链式中央刀库由链条连接各个刀位上的刀座
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