Metal Parts Products Manufacturers at China

Metal Parts Products —Stamping & CNC Machining Manufacturers

Automatischer Werkzeugwechsel im CNC-Bearbeitungszentrum

Ein automatischer Werkzeugwechselprozess für leichte Portalbearbeitungszentren:
1. Übersicht über das leichte Portalbearbeitungszentrum
Die leichte Portalmaschine ist eine tischbewegliche Portalmaschine mit Träger und mit oder ohne Werkzeugmagazin. Die Werkzeugmaschine besteht aus einem Bett, einer Säule und einem festen Träger, um einen hochsteifen geschlossenen Rahmen zu bilden.
Der Arbeitstisch führt eine Längsbewegung auf der Bettschiene aus, die eine X-Koordinate ist.
Die Gleitplatte führt eine seitliche Bewegung auf der Strahlführungsschiene aus, die eine Y-Koordinate ist.
Der Bohr- und Fräskopf führt eine vertikale Bewegung auf der Gleitschiene aus, die die Z-Koordinate ist.
Die Werkzeugmaschine übernimmt das SIEMENS840DE-Steuersystem, und die X-, Y- und Z-Achsen der Werkzeugmaschine sind alle CNC-Steuerachsen. Die Spindel wird vom Siemens-Wechselstrom-Spindelmotor angetrieben, und der Dreifachvorschub X, Y und Z wird vom Siemens-Servomotor angetrieben. Eine dreidimensionale lineare Interpolation, eine zweidimensionale Kreisinterpolation und eine beliebige dreiachsige Verknüpfung können realisiert werden.

Automatisches Werkzeugwechselsystem für Bearbeitungszentren

2. Anforderungen an die automatische Werkzeugwechsel kontrolle
2.1 Werkzeugmagazinsteuerung

Das Werkzeugmaschinen magazin kann ein Scheibenmagazin mit einer Magazinkapazität von 20 Bit sein. Die Spindel und der Werkzeugwechsler verwenden einen Roboter ohne Roboter, und das Werkzeug wird verwendet, um das Messer in der Nähe zu finden, und das Werkzeug wird direkt vor Ort gewechselt. Es ist auch möglich, ein Kettenwerkzeugmagazin mit einer Werkzeugmagazinkapazität von 40 Messern, einen Roboter, ein beliebiges Messer und einen beliebigen Werkzeugwechsel zu verwenden. Die Magazinscheibe wird vom Motor über die Untersetzung mit Plus-, Rückwärts- und Stoppsteuerung angetrieben. Um das Werkzeugmagazin schnell anzuhalten, ist eine abschaltbare Reibungsbremse an der Motorausgangswelle angebracht. Wenn das Stoppsignal ausgegeben wird, wird der Elektromagnet der Bremse abgeschaltet, so dass das Werkzeugmagazin aufhört, sich zu drehen. Das Indexieren und Positionieren der Rotation der Magazinscheibe wird durch einen Markov-Mechanismus, einen Nullschalter und einen Zählschalter realisiert. Jedes Mal, wenn das Magazin an einen Ort übertragen wird, wird der Zählschalter einmal betätigt. Wenn das Magazin auf Null gedreht wird, wirkt auch der Nullschalter. Wenn das Werkzeugmagazin an der angegebenen Position, Schalter oder Null-Schalter Zählvorgangs, wenn der Motor sofort angehalten wird, Leistungsverlust bremsen die Werkzeugmagazinscheibe und stützen sich auf die präzise Positionierungsmechanismus Markov Austauschposition zu stoppen. Nach dem Stoppen des Magazins wird der Zählschalter oder der Nullschalter ausgeschaltet und ein Alarm sollte ausgelöst werden.

2.2 Pneumatische Steuerung
Der Schutztürschalter des Werkzeugmagazins und die Spindelkegel-Blasluft werden pneumatisch gesteuert, und das Gasquellengas wird verarbeitet und dem Zylinder zugeführt. Der Türschalter für den Werkzeugmagazinschutz wird von einem Zylinder angetrieben, und die Steuerung wird durch ein doppeltes elektronisch gesteuertes Zwei-Positionen-Vier-Wege-Umkehrventil vervollständigt. Die Eigenschaften des Umschaltventils sind:
Die beiden Stellungen des Umschaltventils werden von zwei Elektromagneten gesteuert, und das Umschaltventil muss dem Elektromagneten nur ein kurzes elektrisches Signal geben (die Wartezeit für das elektrische Signal beträgt 2 s), um die Kommutierung abzuschließen. Das Umschaltventil wechselt erst in eine andere Position, nachdem ein kurzes elektrisches Signal an den anderen Elektromagneten gegeben wurde. Der Spindelkegelhub wird zum Reinigen des Spindelkegels verwendet, und der Hub wird durch ein Absperrventil mit zwei Stellungen und drei Antrieben angeschlossen. Wenn das lose Messer startet, wird der Elektromagnet erregt und das Kegelloch wird geblasen, bis der Zustand des losen Messers beendet ist, der Elektromagnet wird entregt und der Luftstrom wird gestoppt.


2.3 Reibahlen Spindelsteuerung
Die Hauptwelle ist mit einem automatischen Werkzeugspannmechanismus ausgestattet, der durch eine Tellerfeder gespannt und hydraulisch gelöst wird. Das Anziehen und Lösen des Werkzeugs wird durch ein Zweiwege-Vierwegemagnetventil gesteuert. Der Räummechanismus ist in ein Messer, ein Messer und ein Messer unterteilt, wobei die drei Zustände durch drei berührungslose Sensorschalter überwacht werden.
Spann- und Lösen des Werkzeugs durch Befehle gesteuert werden, indem die Bedienungsperson eine Taste auf dem Bedienfeld, kann die Steuerung. Die Freigabe und Spannung des Werkzeugs sollte auf der Tafel angezeigt werden. Die Drehung der Werkzeugspindel und der Betrieb der Festziehen und Lösen einer Verriegelungsbeziehung.

3. Markov-Agenturen
Arbeitsweise des Werkzeugmagazins Das Werkzeugmagazin dieses Bearbeitungszentrums besteht aus einer Markov-Werkzeugmagazinscheibe, einem Nullstellungsschalter, einem Zählschalter, einem Türschaltventil für das Werkzeugmagazin, einem Fahrschalter und einem Spindelluftventil. Der automatische Werkzeugwechsel des Markov-Mechanismus-Werkzeugmagazins besteht darin, die Spindel zum Werkzeugmagazin zu bewegen und das Messer mit den losen Messern der Spindel direkt zu ergreifen und auf das Werkzeugmagazin zurückzustellen. Bei Annäherung an die Magazinscheibe und beim Verlassen der Magazinscheibe ist eine langsame Bewegung erforderlich, um Unfälle durch Kollisionen mit dem Werkzeugmagazin oder dem Werkzeug zu vermeiden. An anderen Orten ist eine schnelle Bewegung erforderlich, um Zeit zu sparen. Die Bewegung des Magazins umfasst drei Vorgänge: den Spindelgreifer, das Spindelrückführmesser und den Spindelwerkzeugwechsel. Mehrere Punkte, zu denen sich die Spindel bewegt, und S1 bis S14 zeigen den Vorgang der Stößel- und Schlittenbewegung an. Die drei Vorgänge Spindelgreifer, Spindelrücklaufmesser und Spindelwerkzeugwechsel können grafisch analysiert werden.


3.1 Greifvorgang der Spindel
Der Spindelgreifer ist ein Messer, für das eine Spindel ohne Messer zum Greifen des Messerkopfs erforderlich ist. Die Aktion besteht darin, dass sich die Y-Achse seitlich an die Oberseite des Magazins bewegt und sich die Z-Achse nach unten in die Werkzeugposition bewegt und das Messer ergreift. Die Y-Achse bewegt sich seitlich vom Magazin weg (der Inhalt der Klammern beschreibt die Aktionen der Y- und Z-Achse):
S1 (Z-Achse zu P0, schnell) → S2 (Y-Achse zu P1, schnell) → Spindelorientierung, die erste weiche Begrenzung wird wirksam, die Magazintür öffnet sich → S8 (Y-Achse zu P2, schnell) → Spindelloses Messer → S7 (Z-Achse bis P3, schnell) → S6 (Z-Achse bis P4, langsame Geschwindigkeit) → Spindelanzugsmesser → S12 (Y-Achse bis P5, langsame Geschwindigkeit) → S13 (Y-Achse bis P6, schnell) → S14 (Z-Achse zu P1, schnell) → Das zweite Software-Limit ist gültig, die Spindelorientierung wird aufgehoben und die Magazintür geschlossen.


3.2 Rücklauf der Spindel
Das Spindelrückführmesser soll das Messer auf der Spindel in die ursprüngliche Position auf dem Werkzeugmagazin zurückführen. Die Y-Achse bewegt sich seitlich zur Werkzeugposition und das Messer wird losgelassen. Z bewegt sich vom Werkzeug weg zur Oberseite des Magazins und die Y-Achse verlässt das Magazin seitlich:
S1 (Z-Achse bis P0, schnell) → S2 (Y-Achse zu P1, schnell) → Spindelorientierung, die erste weiche Begrenzung wird wirksam → S3 (Z-Achse bis P6, schnell) → Magazintür offen → S4 (Y-Achse bis P5, schnell) → S5 (Y-Achse bis P4, langsame Geschwindigkeit) → Loses Spindelmesser → S11 (Z-Achse bis P3, langsame Geschwindigkeit) → S10 (Z-Achse zu P2, schnell) → S9 (Y-Achse zu P1, schnell) → Das zweite Softwarelimit ist gültig, die Spindelausrichtung wird aufgehoben, die Spindel angezogen und die Magazintür geschlossen.

3.3 Werkzeugwechselprozess der Spindel
Der Wechsel des Spindelwerkzeugs ist erforderlich, um das Messer auf der Spindel wieder in die ursprüngliche Werkzeugposition im Werkzeugmagazin zu bringen, und greifen Sie dann nach einem anderen Messer im Werkzeugmagazin. Die Aktion besteht darin, dass sich die Y-Achse seitlich bewegt, um die Werkzeugposition zu erreichen, und das Messer losgelassen wird. Z bewegt sich vom Werkzeug weg zur Oberseite des Magazins, das Werkzeugmagazin dreht sich, um das Messer zu finden, und nachdem sich die Z-Achse in die Werkzeugposition bewegt und das Messer ergreift, bewegt sich die Y-Achse seitlich vom Magazin weg:
S1 (Z-Achse bis P0, schnell) → S2 (Y-Achse zu P1, schnell) → Spindelorientierung, die erste weiche Begrenzung wird wirksam → S3 (Z-Achse bis P6, schnell) → Messertür offen → S4 (Y-Achse bis P5, schnell) → S5 (Y-Achse bis P4, langsame Geschwindigkeit) → Loses Spindelmesser → S11 (Z-Achse bis P3, langsame Geschwindigkeit) → S10 (Z-Achse zu P2, schnell) → Das Werkzeugmagazin wird gedreht und das Werkzeugmagazin sucht nach einem Messer. → S7 (Z-Achse bis P3, schnell) → S6 (Z-Achse bis P4, langsame Geschwindigkeit) → Spindelanzugsmesser → S12 (Y-Achse bis P5, langsame Geschwindigkeit) → S13 (Y-Achse bis P6, schnell) → S14 (Z-Achse zu P1, schnell) → Das zweite Software-Limit ist gültig, die Spindelorientierung wird aufgehoben und die Magazintür geschlossen.


Zweitens, Ma Werkzeugmagazin automatische Steuerung Programmbeschreibung
Entsprechend den Anforderungen der automatischen Werkzeugwechselsteuerung und des Aktionsprozesses ist die SPS so programmiert, dass das ATC normal funktioniert.
1. Anordnung der E / A-Punkte des Verarbeitungszentrums
1.1 Eingangspunktanordnung I33.2:
Die Spindel ist in Position mit dem Messer in Position (obere Position),
I33.3: Schalter zum Festziehen des Spindelmessers (Median),
I33.4: Spindel loser Messerschalter (untere Position),
I36.3: Spindelfreigabetaste gedrückt, I36.4: Spindeldichtmessertaste gedrückt, I62.0: Werkzeugmagazin ATC ist wirksam,
I62.1: Werkzeugmagazin ATC ist ungültig,
I62.2: Das Magazin rüttelt,
I62.3: Das Werkzeugmagazin kehrt auf Null zurück,
I62.4: Das Werkzeugmagazin dreht sich vorwärts,
I62.5: Das Werkzeugmagazin ist vertauscht.
I62.7: Anzahl der Magazine,
I63.0: Werkzeugmagazin Null,
I63.1: Die Magazintür ist offen,
I63.2: Werkzeugmagazintür geschlossen,
I63.3: Motorüberwachung Werkzeugmagazin
I63.4: Werkzeugmagazinsperre.

1.2 Ausgangspunktanordnung
Q49.0: Spindel-Losmesserventil
Q49.3: Die Spindel ist locker,
Q56.0: ARC gilt für das Werkzeugmagazin,
Q56.1: Das Magazin läuft,
Q56.2: Der Werkzeugmagazinmotor dreht sich vorwärts.
Q56.3: Der Werkzeugmagazinmotor ist umgekehrt.
Q56.4: Werkzeugmagazinbremse,
Q56.5: Die Magazintür ist geöffnet,
Q56.6: Werkzeugmagazin-Türschließventil
Q56.7: Spindelblasventil.

2. Anweisungen zur Anordnung der Funktionsblöcke programmieren
FC51: Spindel loser Räuber,
FC66: Ma Werkzeugmagazin T-Code-Verarbeitung,
FC67: Markov Werkzeugmagazin M Codeverarbeitung,
FC68: Umfassende Aufbereitung des Markov-Werkzeugmagazins.

3. SPS-Programm-Debugging-Anweisungen
Wenn das Werkzeugmagazin in Betrieb genommen wird, muss an jeder elektrischen Komponente ein Einzelschritt-Debugging durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass jede elektrische Komponente normal funktioniert. Dann wird gemäß dem Messer, dem Messerwechsel, dem Messerrücklauf und anderen Aktionen die manuelle Ausführung aller Aktionen ausgeführt, um die Ausführung des Programms zu überprüfen; Schließlich können die Befehle T und M verwendet werden, um im Automatikmodus eine kontinuierliche automatische Ausführung des Programms durchzuführen, so dass das Werkzeugmagazin normal arbeiten kann.


Fazit
Unser ATC hat gute Kontroll- und Betriebsanforderungen erreicht, indem es Tests mit mehreren Produkten im Unternehmen durchgeführt hat. Da das Prinzip und die Erfahrung von ATC ähnlich sind, gibt es bestimmte Referenzfunktionen für verschiedene Arten von CNC-Werkzeugmaschinen.
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