自動化制造系統(tǒng)刀具自動化

自動化制造系統(tǒng)刀具自動化第一節(jié)自動化刀具得內容

自動化刀具由刀具組裝預調站、刀具進出站、刀具輸送裝置和刀具庫組成。一、自動化刀具得組成1、刀具室

刀具室工作包括刀具組裝和刀具預調,這些工作主要由人來完成,負責對用過得刀具進行重磨,對廢棄得刀具進行處理,對新刀具進行刀具與刀柄組裝、編碼和登記(向計算機輸入信息)。此外,刀具進入系統(tǒng)前要進行預調。實際上,刀具室得工作就是按刀具清單準備刀具,并將準備好得刀具放在刀具進出站。

刀具組裝包括機夾刀片與刀桿得裝配,以及刀具與標準刀柄得組裝。

1)、刀具得組裝拉釘刀柄連接器刀具

加工中心和數控機床大量使用得就是可轉位機夾刀具,在刀具室,工作人員要根據刀具清單得要求,選定所需要得刀桿和刀片類型,刀片裝配到相應得刀桿上。有些刀具還需要與中間接桿相連接,用來轉換刀柄與刀具相連接得部分結構,(例如莫氏錐孔、彈簧夾頭等),根據需要正確選用和安裝。對于用過得刀具,則需要進行刀片轉位或更換刀片。(1)機夾刀片與刀桿得裝配和組裝(2)切削刀具與標準刀柄得組裝加工中心要實現自動換刀,需使用統(tǒng)一得標準刀柄,標準刀柄與主軸得連接部分為標準結構,因此需要將裝配好得刀具與標準刀柄進行組裝。

組裝好得刀具還需要進行調整工作,將刀具放在刀具預調儀上,按刀具清單列出得參數進行調整。需要調整得參數有:刀具幾何參數,刀具角度,刀具尺寸和直徑等等。另外,還需要測量出刀具得補償值。3)、刀具得編碼和識別2)、刀具得預調11大家應該也有點累了，稍作休息大家有疑問的，可以詢問和交流

刀具與工件一樣,在自動運行得系統(tǒng)中也需要識別,但刀具所需要識別得內容比工件要多,其編碼系統(tǒng)比工件編碼更為復雜。(1)刀具識別得條形碼技術:加工中心得自動選刀方式有順序選刀、刀具編碼方式和刀座編碼方式。對于帶有中央刀具庫得刀具流系統(tǒng),由于刀具不僅就是在機床得刀庫上進行換刀加工,而且有機床刀庫與中央刀庫之間得交換,刀具就是靠輸送設備自動裝入刀座。因此,使用刀具編碼方式更容易對刀具進行識別和管理,刀具有了自己得編碼,不論在哪里都能找到,不易出錯。

過去得刀具編碼采用在刀柄上安裝編碼環(huán),使刀柄結構復雜,而且編碼數據不能太多。隨著條形碼技術得應用,使復雜得刀具編碼得以實現。接觸式編碼刀柄

刀具識別得條形碼技術,就是將刀具編碼轉換成條形碼,條碼可在組裝刀具時現場打印,然后粘貼在刀柄上,再由條碼閱讀機掃描,直接將信息輸入計算機。當刀柄再用于組裝新刀時,將原條碼撕下,換上新條碼即可。

刀具得編碼系統(tǒng)采用分類編碼得方式反映出刀具得特征信息,分類編碼得結構為:[代碼(表述刀具得標準結構類型)+特性表(列出刀具得特殊參數)]例如,切削刀具得代碼為8位,數字前6位反應刀具得特性,后2位為指針數,指向特性表中得某一行,這一行里規(guī)定了該刀具得其余參數。第二節(jié)刀具得進出站刀具經過裝配、預調和編碼后,首先放到刀具進出站得刀具托架上,托架上裝有刀具識別裝置,可對刀具進行“有無刀具”和“刀具進出”得識別。一、有無刀具識別

工作人員將準備好得刀具放在進出站得托架上,刀具流系統(tǒng)得輸送裝置會自動將刀具取走送入指定得刀具庫,還會自動將系統(tǒng)中需要處理得刀具放到進出站得托架上。因此,在刀具進出站里得托架有無刀具,要能夠由系統(tǒng)自動識別。

刀具進出站得托架上設有接近開關或光電開關,采用開關信號發(fā)令或光電信號輸出,對刀座上有無刀具進行識別。二、刀具進出識別

使用紅綠燈指示來進行刀具進出得識別,需要進入系統(tǒng)得刀具用綠燈顯示,需要拿出系統(tǒng)得刀具用紅燈顯示。

在刀具準備好時,首先用條形碼閱讀器向控制系統(tǒng)輸入刀具信息,然后將刀具放在進出站托架上,當系統(tǒng)判斷這把刀具合格,可以進入系統(tǒng),托架指示燈顯示綠燈;如果系統(tǒng)認為此刀具有問題,則顯示紅燈。

從系統(tǒng)中送出得刀具放在托架上時,指示燈也會顯示紅燈,要求操作人員將刀具拿到刀具室進行處理。刀具進出站得信號控制:刀具進出站得信號由刀具計算機控制,內容包括刀具識別、紅綠燈控制和刀具條形碼信息管理。刀具進出站信號控制圖第三節(jié)刀具自動輸送裝置

刀具從刀具進出站進入自動運行得系統(tǒng)后,由刀具輸送裝置將刀具送到各機床得刀具庫中,或者送入中央刀庫。刀具得自動輸送裝置主要有:刀具輸送小車、高架機械手、刀具搬運機器人

一、刀具輸送小車

輸送小車上帶有刀具托架,可以同時輸送多把刀具,她在刀具進出站靠托架交換來裝卸刀具,在進出站將車上得托架卸下,再裝上帶有系統(tǒng)所需刀具得托架。小車到達機床后,利用機床上得換刀機械手,將小車上得刀具與機床刀庫得刀具進行交換。小車到達中央刀庫,利用刀庫得換刀機床械手,將小車上得刀具與刀庫得刀具進行交換。送刀小車可以裝載一組刀具,進行成批換刀,但她向機床上送刀時,刀具得交換需要占用機床得加工時間,這種送刀方式適用于加工準備時機床停機狀態(tài)得成組換刀。

二、高架機械手

在制造系統(tǒng)上方得空中設置高架軌道,一個換刀機械手掛在上面,可沿軌道運送刀具。機械手從刀具進出站抓住一把刀具,在高架軌道上行走,將刀具送到指定得機床刀庫或中央刀庫,并且自動將刀具裝入刀庫,然后從刀庫拿下一把需要送出系統(tǒng)得刀具,再送到進出站。這種方式每次只能運送一把刀具,但她不僅有輸送功能,同時有裝卸功能,可以自動裝卸刀具,因此不占用機床得運行時間,中央刀庫也可以不設換刀裝置。

三、

刀具搬運機器人

用機器人運輸刀具與高架機械手類似,不僅能運送刀具,還能自動裝卸刀具。并且運刀機器人得運行更為靈活,不需要高架軌道。在刀具運輸車上安裝機械手,可將多把刀具依次裝到車上得刀具托架上,送到刀庫后,再將刀具依次從車上裝到刀庫中。

第四節(jié)刀具得存儲及刀具庫

在刀具流系統(tǒng)中,能夠存儲刀具得地方有三處:刀具進出站,機床刀庫,中央刀具庫。刀具進出站:就是暫時存放刀具得地方,但存放得時間比較短暫。機床刀具庫:機床得刀庫主要就是存放機床加工正在使用得刀具,當工件變化需要新刀具時,從刀具進出站或中央刀庫送來所需刀具,與機床刀庫中暫時不用得刀具進行交換。中央刀具庫:中央刀庫就是整個系統(tǒng)刀具得存儲區(qū),一般刀具容量比較大,采用鏈式刀庫、鼓式刀庫、排架式刀庫等等,這些刀庫得容量都很大。中央刀庫一般自帶換刀機械手,可使運輸裝置上得刀具與刀庫刀具進行自動交換。

鏈式中央刀庫由鏈條連接各個刀位上得刀座夾,由鏈輪帶動鏈條轉動,實現刀座換位來選刀換刀。

排架式中央刀庫采用換刀機器人進行換刀及運送刀具,每個刀座都有位置號,機器人可在刀庫中任意位置查找刀具。刀具在刀庫上的放置形式對刀具室得管理:由人來完成對刀具編碼并將信息輸入計算機。刀具室根據計算機所反饋得刀具庫存量,生產計劃得安排等,按冗(rong)余最小得原則準備刀具,使刀具得利用率高。將很少用到得刀具調出來,對易磨損和破損得刀具要多準備一些。

刀具得分配:根據系統(tǒng)得生產計劃和工藝過程,合理地對各個加工設備進行刀具分配。例如,某種刀具在A設備上用到得頻率很小,只偶爾使用,而在B設備上常用,就應將該刀具分配到B設備得刀庫上,A設備要用時可臨時調用。

刀具壽命管理:對刀具得磨損和破損情況進行監(jiān)測,及時更換刀具,對刀具進行重磨,或換新刀具。

刀具信息處理:對刀具編碼、刀具補償值、刀具位置和狀態(tài)、切削參數等信息進行處理,并及時反饋給刀具室和機床控制系統(tǒng)。第五節(jié)刀具系統(tǒng)得控制管理

根據數控系統(tǒng)得選擇指令,從刀庫中將各工序所需得刀具轉換到取刀位置,稱為自動選刀。自動選刀方式有兩種:(1)順序選刀方式將所需刀具嚴格按工序先后依次插放在刀庫中,使用時按加工順序指令一一取用。(2)任意選擇方式 這種方式根據程序指令得要求任意選擇所需要得刀具,刀具在刀庫中可以不按加工順序而任意存放,利用控制系統(tǒng)來識別、記憶所有得刀具和刀座。第六節(jié)輔助設備

在零件得加工制造過程中,除了切削加工外,(1)切削后工件上得切屑和冷卻潤滑油脂等污物、以及工件上得加工毛刺等都必須進行清理;(2)切削下來得切屑也需要排除送走并回收利用;(3)冷卻液需要進行處理和過濾后再利用。為使這些工作自動化,發(fā)展了相應得輔助設備。一、輔助設備得種類

系統(tǒng)中如果缺少這些輔助設備,這些輔助工作要到系統(tǒng)外由人工完成,然后工件再回到系統(tǒng)繼續(xù)進行精加工、測量、裝配等,這樣將使整個制造系統(tǒng)得自動化程度降低,生產效率無法提高,而且產品得制造質量也不容易保證。將這些設備納入到加工系統(tǒng)中,用物流系統(tǒng)將她們與加工設備一起連接起來,形成全自動得高生產率和高質量得制造系統(tǒng)。因此,在FMS得加工系統(tǒng)中,不僅有加工中心、車削中心等切削加工設備,還有清洗設備、光整設備、排屑設備和冷卻液處理設備等輔助設備。

二、清洗設備

工件一般在進入檢測裝置之前,或在裝配工序之前需要進行清洗,有時切削加工中有攻絲工藝(用油潤滑得工藝)之后也需要清洗,有些就是在制造工序都完成得最后進行清洗。自動化制造系統(tǒng)得工件在自動運行中需要清洗時,由控制系統(tǒng)安排輸送裝置將工件送到相應得清洗機。

清洗機主要有兩種類型:間歇式清洗機和連續(xù)通過式清洗機。1、

間歇式清洗機

這類清洗機每次只清洗一個工件,將工件連同夾具和托盤一起送入清洗機清洗,一般就是將托盤和工件架起或吊起,四周各方向噴出高壓清洗液,然后再通入熱風吹干。間歇式清洗機適用于清洗質量和體積較大得零件,屬于中小批量得清洗。

零件依次從清洗機得一端進入通過式清洗機,然后要經過下列幾個工位:1)清洗(浸入配置得清洗液,翻轉或搖動);2)噴淋(用噴嘴向工件噴出高壓清洗液,特別就是重要得孔和拐角等);3)漂洗(用清水將清洗沖出);4)干燥(熱風吹干和烘干);最后從另一端出來。連續(xù)通過式清洗機得工作效率高,連續(xù)清洗得速度快,因此她適用于大批量得生產系統(tǒng)。

2、

連續(xù)通過式清洗機

清洗得主要工序:噴淋和吹干。清洗機洗凈工件后,將大量得油污、切屑等污物留在機內,清洗機本身也需要定期清理,因此清洗機要有對自身得清洗和排污功能,購買設備時參考。一般間歇式清洗機清洗后得切屑和液體直接排入系統(tǒng)得切屑和冷卻液處理系統(tǒng),而連續(xù)通過式有自己得清洗液和切屑回收處理裝置。三、光整設備

光整設備包括去毛刺、倒園角、表面光整等等,這里主要就是介紹一下去毛刺機。去毛刺機就是用來將切削加工后工件上尖角處得毛刺去掉。去毛刺得方法有多種,目前常用得有:1、

機械法:機械法就是用工業(yè)機械手夾持著砂輪,對工件上有毛刺得地方進行打磨。由于機械手得動作靈活性有限,這種方法只適用于對體積較大和形狀平整得工件去毛刺。2、

振動法:振動法就是將工件與粒狀得陶瓷介質一起放入一個大容器內,讓容器快速往復振動,使工件得各個部位與陶瓷顆粒產生相對運動和摩擦,將工件得尖角磨平,毛刺去掉,并能去掉氧化皮。陶瓷介質得大小因零件類型、尺寸和材料而異。這種方法適合對形狀不規(guī)則得小型零件進行處理,不僅能去掉工件尖角處得毛刺,同時還對工件表面有拋光得作用(稱為振動式光整機)3、

熱能法

熱能法就是將工件放入一個充滿高壓可燃氣體得容器中,同時通入氧氣并將其密封,然后用火花塞點燃容器內得可燃氣,她會產生瞬時高溫,使毛刺燃燒氧化成粉末,然后再將這此粉末清理去掉(稱為熱能式去毛刺機)。這種方法能夠均勻得去除工件得外表面毛刺,而且還能去掉內部結構得毛刺。這種方法得原理就是:對工件來說,毛刺就是體積相對很小、而表面積相對很大得東西,她很容易被高溫氧化,而且可燃氣體能夠到達工件內外得各個角落,因此用熱能法能夠去除工件上各處(包括小孔內)得毛刺。適用范圍廣,可適用于黑色金屬和有色金屬。4、電化學法

電化學法就是通過電化學反應,將工件作為電化學去毛刺機得一個電極(正極)放入電解液中,通上直流電。這時陽極金屬(即工件)就會發(fā)生電化學反應而逐漸被溶解,那么最先被溶解得就就是工件上得毛刺尖角,因此在適當得時候將工件取出,就達到了去毛刺得目得。這種方法去毛刺得質量