ระบบเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติสำหรับแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์

ระบบเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติหมายถึงอุปกรณ์ประมวลผลที่ตระหนักถึงข้อกำหนดในการเปลี่ยนเครื่องมือสำหรับการประมวลผลอย่างต่อเนื่องระหว่างกระบวนการชิ้นส่วน ระบบเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติประกอบด้วยนิตยสารเครื่องมือและอุปกรณ์เปลี่ยนเครื่องมือ มีระบบเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติหลักสามประเภทที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด ได้แก่ ระบบเปลี่ยนเครื่องมือป้อมปืน ระบบเปลี่ยนเครื่องมือโดยตรงของสปินเดิลพร้อมนิตยสารเครื่องมือดิสก์ และระบบเปลี่ยนเครื่องมือเครื่องมือจัดการเปลี่ยนเครื่องมือพร้อมนิตยสารเครื่องมือลูกโซ่ นิตยสารเครื่องมือสามารถเป็นแนวตั้งหรือแนวนอนได้

ระบบเปลี่ยนเครื่องมือของแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์เรียกอีกอย่างว่าเครื่องเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติ (ATC) โดยปกติแล้วจะประกอบด้วยนิตยสารเครื่องมือและเครื่องมือควบคุม และเป็นส่วนที่ขาดไม่ได้ของแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ ตามวิธีการแลกเปลี่ยนเครื่องมือ ระบบการแลกเปลี่ยนเครื่องมือของศูนย์เครื่องจักรกลสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: หนึ่งคือระบบการแลกเปลี่ยนเครื่องมือที่มีหุ่นยนต์; อีกอันคือระบบแลกเปลี่ยนเครื่องมือที่ไม่มีผู้ควบคุม

(บทความนี้เลือกมาจากบทที่ 2 ส่วนที่ 4 ของ "คู่มือการเลือก Machining Center" ระบบเปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติของ Machining Center)

1. ระบบแลกเปลี่ยนเครื่องมือพร้อมหุ่นยนต์

ศูนย์เครื่องจักรกลส่วนใหญ่ใช้ระบบแลกเปลี่ยนเครื่องมือกับหุ่นยนต์ ดังแสดงในรูปที่ 2-29 ระบบประกอบด้วยนิตยสารเครื่องมือและเครื่องมือจัดการ เมื่อเปลี่ยนเครื่องมือ ขั้นแรกหุ่นยนต์จะดึงเครื่องมือที่เตรียมไว้จากนิตยสารเครื่องมือและเครื่องมือที่ใช้แล้วออกจากแกนหมุนพร้อมกัน (หรือแยกกัน) จากนั้นจึงเปลี่ยนตำแหน่งเครื่องมือ จากนั้นจึงนำเครื่องมือออกจากนิตยสารเครื่องมือแยกกัน ( หรือพร้อมกัน) ส่งไปที่สปินเดิลและส่งคืนเครื่องมือที่ใช้แล้วที่นำออกจากสปินเดิลไปที่นิตยสารเครื่องมือ

รูปภาพ

รูปที่ 2-29 ระบบแลกเปลี่ยนเครื่องมือพร้อมตัวจัดการ

2. ระบบเปลี่ยนเครื่องมือโดยไม่มีเครื่องมือจัดการ

ระบบการแลกเปลี่ยนเครื่องมือที่ไม่ต้องใช้เครื่องมือควบคุมคืออุปกรณ์ที่สามารถแลกเปลี่ยนเครื่องมือโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือควบคุม ดังแสดงในรูปที่ 2-30 เนื่องจากไม่มีอุปกรณ์ควบคุม ขั้นตอนการเปลี่ยนเครื่องมือ เช่น การถอดเครื่องมือและการใส่เครื่องมือในกระบวนการเปลี่ยนเครื่องมือจึงเกิดขึ้นได้โดยใช้การเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างแม็กกาซีนเครื่องมือและกล่องสปินเดิล

รูปภาพ
รูปที่ 2-30 ระบบแลกเปลี่ยนเครื่องมือที่ไม่มีเครื่องมือควบคุม

เมื่อแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ที่ใช้อุปกรณ์เปลี่ยนเครื่องมือโดยไม่มีอุปกรณ์ควบคุมเปลี่ยนเครื่องมือ แม็กกาซีนเครื่องมือ (กล่องสปินเดิล) จะถูกขับเคลื่อนเข้าไปก่อน และแม็กกาซีนเครื่องมือ (ตำแหน่งเครื่องมือว่าง) จะย้ายไปยังหัวสปินเดิลที่มีเครื่องมือหรือกล่องสปินเดิล (สปินเดิล บรรจุเครื่องมือ) หัว) เคลื่อนไปทางนิตยสารเครื่องมือ เมื่อกรงเล็บของตำแหน่งเครื่องมือว่างของแม็กกาซีนเครื่องมือจับเครื่องมือบนหัวสปินเดิล การเคลื่อนที่สัมพัทธ์ระหว่างแม็กกาซีนเครื่องมือและกล่องสปินเดิลจะหยุดลง ถัดไปคือการขยับเครื่องมือ แม็กกาซีนเครื่องมือและกล่องสปินเดิลเริ่มเคลื่อนไหวโดยสัมพันธ์กันของเครื่องมือจนกระทั่งเครื่องมือถูกดึงออกจากหัวสปินเดิล ถัดไปคือการเลือกเครื่องมือ การเลือกเครื่องมือเกิดขึ้นเมื่อแม็กกาซีนเครื่องมือทำการเคลื่อนที่แบบหมุนตามคำแนะนำของอุปกรณ์แลกเปลี่ยนเครื่องมือแบบไม่ใช้อุปกรณ์ควบคุมแนวตั้งจนกว่าการเลือกเครื่องมือจะเสร็จสิ้น จากนั้นก็มาถึงการใส่เครื่องมือ แม็กกาซีนเครื่องมือและกล่องสปินเดิลจะเคลื่อนที่สัมพันธ์กันจนกว่าเครื่องมือใหม่บนแม็กกาซีนเครื่องมือจะสอดเข้าไปในหัวสปินเดิลจนสุดและถูกยึดให้แน่นด้วยกลไกการเจาะ ในที่สุด แม็กกาซีนเครื่องมือจะกลับสู่ตำแหน่งเดิม และแม็กกาซีนเครื่องมือจะออกจากสปินเดิล การเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของส่วนหัว (หรือกล่องสปินเดิลออกจากแม็กกาซีนเครื่องมือ) จนกระทั่งแม็กกาซีนเครื่องมือ (หรือกล่องสปินเดิล) กลับสู่ตำแหน่งเดิม

3. ลักษณะของระบบเปลี่ยนเครื่องมือ

ระบบการแลกเปลี่ยนเครื่องมือแบบไม่ต้องใช้เครื่องมือควบคุมมีลักษณะโครงสร้างที่เรียบง่าย ต้นทุนต่ำ และความน่าเชื่อถือสูงในการเปลี่ยนเครื่องมือ อย่างไรก็ตาม เวลาในการเปลี่ยนเครื่องมือนั้นยาวนานและความจุของแม็กกาซีนเครื่องมือมีน้อย โดยปกติจะอยู่ภายในเครื่องมือ 30 ชิ้น ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ขนาดเล็กและขนาดกลางเท่านั้น

คุณลักษณะของระบบแลกเปลี่ยนเครื่องมือหุ่นยนต์คือการกำหนดค่ากล่องเครื่องมือมีความยืดหยุ่น ความจุกล่องเครื่องมืออาจมีขนาดใหญ่หรือเล็ก และสามารถกำหนดตำแหน่งได้ตามเงื่อนไขเฉพาะของเตียง การกำหนดค่าของหุ่นยนต์ก็ค่อนข้างยืดหยุ่นเช่นกัน สามารถกำหนดค่าหุ่นยนต์ประเภทต่างๆ ตามตำแหน่งของกล่องสปินเดิลและตำแหน่งของกล่องเครื่องมือ นอกจากนี้ เวลาการเปลี่ยนเครื่องมือของระบบการเปลี่ยนเครื่องมือหุ่นยนต์โดยทั่วไปจะสั้นกว่าเวลาของระบบเปลี่ยนเครื่องมือแบบไร้หุ่นยนต์ เวลาในการเปลี่ยนเครื่องมือบางอย่างใช้เวลาเพียง 1 ถึง 2 วินาที และบางเวลาก็เท่ากัน<1 second. However, this tool changing method has a complex structure, high cost, and is inconvenient for debugging and maintenance.