第5.2_自動換刀裝置2

1、1 第第5.2自動交換裝置自動交換裝置復(fù)習(xí)提問：復(fù)習(xí)提問： 1、自動換刀裝置的形式有哪些？、自動換刀裝置的形式有哪些？ 2、帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)有什么組成？、帶刀庫的自動換刀系統(tǒng)有什么組成？ 3、常用刀庫的形式有哪些？、常用刀庫的形式有哪些？ 4、刀具的選擇方式？、刀具的選擇方式？22022-5-133三、刀具交換裝置三、刀具交換裝置 刀具交換裝置作用：刀具交換裝置作用：實現(xiàn)刀庫與機床主軸之間傳實現(xiàn)刀庫與機床主軸之間傳遞和裝卸刀具。遞和裝卸刀具。 特點：特點：自動換刀裝置應(yīng)當具備換刀時間短且換刀自動換刀裝置應(yīng)當具備換刀時間短且換刀可靠、刀具重復(fù)定位精度高、占地面積小、安全可靠可靠、刀具重復(fù)定位

2、精度高、占地面積小、安全可靠等特性。等特性。 分類：分類：機械手換刀、無機械手換刀機械手換刀、無機械手換刀第第5.2 自動換刀裝置自動換刀裝置 41、機械手換刀（）機械手的形式與種類（）機械手的形式與種類 在自動換刀數(shù)控機床中，機械手的形式也是多種多樣的，常見的有如圖所示的幾種形式：在自動換刀數(shù)控機床中，機械手的形式也是多種多樣的，常見的有如圖所示的幾種形式：(a)(a)單臂單爪回轉(zhuǎn)式機械手單臂單爪回轉(zhuǎn)式機械手 (b)(b)單臂雙爪擺動式機械手單臂雙爪擺動式機械手 (c)(c)單臂雙爪回轉(zhuǎn)式機械手單臂雙爪回轉(zhuǎn)式機械手(d)(d)雙機械手雙機械手 (e)(e)雙臂往復(fù)交叉式機械手雙臂往復(fù)交叉式機

3、械手 (f)(f)雙臂端面夾緊機械手雙臂端面夾緊機械手 5雙臂機械手常用結(jié)構(gòu)圖例雙臂機械手常用結(jié)構(gòu)圖例 a 鉤手機構(gòu)鉤手機構(gòu) b 抱手機構(gòu)抱手機構(gòu) c 伸縮手機構(gòu)伸縮手機構(gòu) d 插手機構(gòu)插手機構(gòu)6（2 2）機械手結(jié)構(gòu)與原理）機械手結(jié)構(gòu)與原理為了防止刀具掉落，各種機械手的刀爪都必須帶有自鎖機構(gòu)，如圖所示。為了防止刀具掉落，各種機械手的刀爪都必須帶有自鎖機構(gòu)，如圖所示。機械手臂和刀爪機械手臂和刀爪1、3彈簧 2鎖緊銷 4活動銷 5刀爪789 抓刀時抓刀時鎖緊銷鎖緊銷2 2被擋塊壓下，在被擋塊壓下，在彈簧彈簧1的作用下的作用下活動銷活動銷4 4壓緊刀柄在壓緊刀柄在固定爪固定爪5 5上。上。 抓完刀轉(zhuǎn)

4、動時抓完刀轉(zhuǎn)動時鎖緊銷鎖緊銷2 2被被彈簧彈簧3 3彈起，使彈起，使活動銷活動銷4 4被鎖被鎖位，不能后退，這就保證了機械手在運動過程中，手位，不能后退，這就保證了機械手在運動過程中，手爪中的刀具不會被甩出。爪中的刀具不會被甩出。10（3 3）、采用機械手換刀的工作原理）、采用機械手換刀的工作原理 以以VC600加工中心為例說明采加工中心為例說明采用機械手換刀的工作過程。用機械手換刀的工作過程。11換刀動作分解如下： 1）、主軸移至換刀位置，并實現(xiàn)準停 2）、刀庫中所要更換刀具翻下 3）、ATC轉(zhuǎn)動機械手抓刀 4）、主軸松刀 5）、ATC交換 6）、主軸緊刀 7）、ATC回原位 8）、刀套翻上

5、12機械手換刀特點： 換刀比較靈活，換刀時間短。把用過的刀送回刀庫，并從刀庫上取出新刀送入主軸，同時進行。13 課堂小結(jié)： 1、刀具交換裝置的種類 2、機械手的工作原理 3、VC600加工中心機械手換刀過程 課后作業(yè)：畫出利用機械手換刀過程1415 2 2、無機械手換刀、無機械手換刀 無機械手交換刀具方式無機械手交換刀具方式是利用刀庫與機床主軸的相對是利用刀庫與機床主軸的相對運動來實現(xiàn)刀具交換。要么刀具庫直接移到主軸位置，運動來實現(xiàn)刀具交換。要么刀具庫直接移到主軸位置，要么主軸直接移至刀具庫。這種換刀方式結(jié)構(gòu)簡單，要么主軸直接移至刀具庫。這種換刀方式結(jié)構(gòu)簡單，成本低，換刀的可靠性較高。這種換刀

6、系統(tǒng)多為中、成本低，換刀的可靠性較高。這種換刀系統(tǒng)多為中、小型加工中心采用。小型加工中心采用。 換刀時，必須首先將用過的刀具送回刀庫，然后再從換刀時，必須首先將用過的刀具送回刀庫，然后再從刀庫中取出新刀具，這兩個動作不可能同時進行，因刀庫中取出新刀具，這兩個動作不可能同時進行，因此換刀時間長。此換刀時間長。 以以斗笠式刀庫斗笠式刀庫為例講解換刀過程。為例講解換刀過程。下一頁 返回上一頁16 刀庫和主軸的相對運動實現(xiàn)刀具交換的過程示意圖刀庫和主軸的相對運動實現(xiàn)刀具交換的過程示意圖電機主軸氣缸刀庫刀盤直線導(dǎo)軌（a）（b）（c）（d）（e）（f）電機直線導(dǎo)軌氣缸主軸刀庫刀盤(a)(b)(c)(d)(

7、e)(f)17換刀動作分解如下：換刀動作分解如下：1 1）、）、 主軸升至換刀位置，并實現(xiàn)準停 2）、刀庫移進3）、主軸松刀 4）、主軸升至參考點 5）、刀盤轉(zhuǎn)至目標位 6）、主軸下降至換刀位 7）、主軸緊刀 8）、刀庫移出18四、自動換刀裝置的常見故障與維修四、自動換刀裝置的常見故障與維修 自動換刀裝置的常見故障有：刀庫運動故障，定位誤自動換刀裝置的常見故障有：刀庫運動故障，定位誤差過大，機械手夾持刀柄不穩(wěn)定，機械動作誤差過大差過大，機械手夾持刀柄不穩(wěn)定，機械動作誤差過大等。這些故障最后都造成換刀動作卡位，整機停止工等。這些故障最后都造成換刀動作卡位，整機停止工作。對于機械、液壓作。對于機械

8、、液壓( (或氣動或氣動) )方面的故障，主要應(yīng)重方面的故障，主要應(yīng)重視對現(xiàn)場設(shè)備操作人員的調(diào)查，故障的判斷由于視對現(xiàn)場設(shè)備操作人員的調(diào)查，故障的判斷由于ATCATC裝裝置是由置是由PLCPLC可編程序控制器通過應(yīng)答信號控制的，因此可編程序控制器通過應(yīng)答信號控制的，因此大多數(shù)故障出現(xiàn)在反饋環(huán)節(jié)大多數(shù)故障出現(xiàn)在反饋環(huán)節(jié)( (電路或反饋元件電路或反饋元件) )上。需上。需通過電路分析與信號一動作通過電路分析與信號一動作定位一限位等有關(guān)環(huán)節(jié)定位一限位等有關(guān)環(huán)節(jié)的綜合分析來判斷故障所在，故難度較大。的綜合分析來判斷故障所在，故難度較大。 191 1、刀庫及換刀機械手的維護、刀庫及換刀機械手的維護 (1

9、)(1)嚴禁把超重、超長的刀具裝入刀庫，防止在機械手嚴禁把超重、超長的刀具裝入刀庫，防止在機械手換刀時掉刀或刀具與工件、夾具等發(fā)生碰撞。換刀時掉刀或刀具與工件、夾具等發(fā)生碰撞。 (2)(2)順序選刀方式必須注意刀具放置在刀庫中的順序要順序選刀方式必須注意刀具放置在刀庫中的順序要正確。其他選刀方式也要注意所換刀具是否與所需刀正確。其他選刀方式也要注意所換刀具是否與所需刀具一致，防止換錯刀具導(dǎo)致事故發(fā)生。具一致，防止換錯刀具導(dǎo)致事故發(fā)生。 (3)(3)用手動方式往刀庫上裝刀時，要確保裝到位、裝牢用手動方式往刀庫上裝刀時，要確保裝到位、裝牢靠。檢查刀座上的鎖緊是否可靠?？?。檢查刀座上的鎖緊是否可靠。

10、 (4)(4)經(jīng)常檢查刀庫的回零位置是否正確，檢查機床主軸經(jīng)常檢查刀庫的回零位置是否正確，檢查機床主軸回換刀點位置是否到位，并及時調(diào)整，否則不能完成回換刀點位置是否到位，并及時調(diào)整，否則不能完成換刀動作。換刀動作。 (5)(5)要注意保持刀具刀柄和刀套的清潔。要注意保持刀具刀柄和刀套的清潔。 (6)(6)開機時，應(yīng)先使刀庫和機械手空運行，檢查各部分開機時，應(yīng)先使刀庫和機械手空運行，檢查各部分工作是否正常，特別是各行程開關(guān)和電磁閥能否正常工作是否正常，特別是各行程開關(guān)和電磁閥能否正常動作。檢查機械手液壓系統(tǒng)的壓力是否正常，刀具在動作。檢查機械手液壓系統(tǒng)的壓力是否正常，刀具在機械手上鎖緊是否可靠，

11、發(fā)現(xiàn)不正常時應(yīng)及時處理。機械手上鎖緊是否可靠，發(fā)現(xiàn)不正常時應(yīng)及時處理。 202、刀庫的故障 (1)(1)刀庫不能轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動不到位刀庫不能轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動不到位, ,刀庫不能轉(zhuǎn)動的可能刀庫不能轉(zhuǎn)動的可能原因有：原因有：聯(lián)接電動機軸與蝸桿軸的聯(lián)軸器松動；聯(lián)接電動機軸與蝸桿軸的聯(lián)軸器松動；變頻器故障，應(yīng)查變頻器的輸入輸出電壓正常與否；變頻器故障，應(yīng)查變頻器的輸入輸出電壓正常與否；PLCPLC無控制輸出，可能是接口板中的繼電器失效；無控制輸出，可能是接口板中的繼電器失效；機械連接過緊或黃油粘澀；機械連接過緊或黃油粘澀；電網(wǎng)電壓過低電網(wǎng)電壓過低( (不應(yīng)低于不應(yīng)低于370V)370V)。 刀庫轉(zhuǎn)動不到位的可能

12、原因有：電機轉(zhuǎn)動故障，傳動刀庫轉(zhuǎn)動不到位的可能原因有：電機轉(zhuǎn)動故障，傳動機構(gòu)誤差。機構(gòu)誤差。 (2)(2)刀套不能夾緊刀具刀套不能夾緊刀具 可能原因是刀套上的調(diào)整螺母可能原因是刀套上的調(diào)整螺母松動，或彈簧太松，造成卡緊力超重，刀具超重。松動，或彈簧太松，造成卡緊力超重，刀具超重。21 (3)(3)刀套上下不到位刀套上下不到位 可能原因是裝置調(diào)整不當或加工可能原因是裝置調(diào)整不當或加工誤差過大而造成撥叉位置不正確；因限位開關(guān)安裝不誤差過大而造成撥叉位置不正確；因限位開關(guān)安裝不準或調(diào)整不當而造成反饋信號錯誤。準或調(diào)整不當而造成反饋信號錯誤。 (4)(4)刀套不能拆卸或停留一段時間才能拆卸刀套不能拆卸或停留一段時間才能拆卸 應(yīng)檢查操應(yīng)檢查操縱刀套上下的氣缸、氣閥是否松動，氣壓足不足，刀縱刀套上下的氣缸、氣閥是否松動，氣壓足不足，刀套的轉(zhuǎn)動軸銹蝕等。套的轉(zhuǎn)動軸銹蝕等。 223 3、換刀機