Käsitsi tööriista vahetus maksab 5–10 minutit tootmisaega siin kirjeldatud retrofit-töövoos. Korrutage seda tosinkete vahetustega ühe töö kohta ja automaatne tööriista vahetus muutub otseseks tootlikkuse tõusuks. See juhend viib teid läbi kolm teostatavuse kontrolli, täieliku riistvaraloendi, pneumaatilise ja elektrilise seadistuse, M6 makro programmeerimise ning ohutuslukustuste, mis muudavad ATC retrofitti ohutuks ja usaldusväärseks.
Teostatavuse kontroll
ATC retrofit on oluline mehaaniline, elektriline ja juhtimissüsteemi projekt. Need kolm tingimust on mitte läbiräägitavad. Kui mõni neist ebaõnnestub, ei tööta retrofit ohutult.
Z-A telje kandevõime
Sobib, kui: Sinu Z-axis can carry least 15–20 kg (ATC spindel + Tööriistahoidik + mounting hardware) without stalling või dropping Kui Võimsus removed.
Fails Kui: Sinu Z-axis driven a small stepper without a brake, rated lightweight ER-collet spindlid (5–8 kg). ATC spindel ülekoormab selle.
Kuidas kontrollida: Weigh Sinu vool Spindel + mount koost. üks ATC Spindel koos built- tõmbevarras ja silinder weighs roughly double – 10–15 kg vs 5–8 kg a käsitsi ER Spindel. Veenduge, et teie Z-telje mootori pöördemoment, draiveri vool ja mehaaniline pidur (kui olemas) suudavad hakkama saada suurenenud koormusega vähemalt 30% varuga.
Suruõhu varustus
Sobib, kui: teie have a kompressor delivering 0.6–0.8 MPa koos adequate vooluhulk (>= 50 L/min Spindel sisselaskeava), plus üks FRL unit koos filter, regulator, ja lubricator.
Fails Kui: Ei ole kompressorit või ainult väike diafragmapump, mis ei suuda voolu Kõik hoida 0.5 MPa. No FRL unit – moisture will destroy tõmbevarras mechanism jooksul weeks.
Kuidas kontrollida: Connect a rõhk manomeeter kuni point kus Spindel will be paigaldatud. Käivitage kompressor tsüklina ja kinnitage, et rõhk ei lange kunagi alla 0.5 MPa kompressori käivitusakna jooksul. paigalda üks FRL triple unit (5-micron filter, regulator set kuni 0.55–0.65 MPa, ISO VG32 õli lubricator) jooksul 2 meters Spindel. Kui Sinu Õhk has nähtav moisture, add a külmutus kuivati ülesvoolu.
CNC kontrolleri võimekus
läbimised Kui: Teie kontrolleril vähemalt üks vaba digitaalväljund (tööriista vabastamise solenoidventiili jaoks), Vaata toetab M6 tööriista vahetuse makro käivitamist ja suudab lugeda tööriista määraja sisendit automaatseks Z-kõrguse mõõtmiseks.
Fails Kui: Teie kontrolleril puuduvad vabad väljundid, Vaata töötab suletud lähtekoodiga püsivaraga, mis ei toeta kohandatud M6 makrosid, või ei suuda täita tööriista vahetuse jada, mis peatab spindli pöörlemise, liigub ohutusse asukohta, aktiveerib väljundi, ootab kinnitust ja jätkab.
Kuidas kontrollida: Avage oma kontrolleri I/O-paneel. Vajate ühte digitaalset väljundit (24 V või relee) pneumaatilise solenoidklapi aktiveerimiseks. Samuti vajate ühte digitaalset sisendit tööriista vahetuse kinnitussensori või tööriista määraja jaoks. Kontrollige oma kontrolleri juhendist, kas M6 on kasutaja seadistatav – Mach3, Mach4, LinuxCNC, UCCNC, ja enamik DSP-kontrollereid seda toetab. Mõned soodsad Hiina DSP-kontrollerid seda ei toeta – kontrollige seda enne riistvara ostmist.
Riistvara nimekiri
Osade nimekiri on korraldatud alamsüsteemide kaupa. Hinnad erinevad piirkonniti ja tarnija järgi, seega käsitlege seda pigem retrofit-komponentide loeteluna (BOM) kui fikseeritud eelarvena. Ärge jätke vahele ohutusalaseid üksusi.
Spindel ja ajam
- ATC spindelmootor (BT30 või HSK40E, vastavuses teie võimsus- ja kiirusnõuetega)
- VFD (muutuva sagedusega ajam) spindli võimsusele ja pooluste arvule vastava nimivõimsusega – ärge kasutage uuesti vana spindli alavõimsusega VFD-d
- Varjestatud VFD kaabel (4 juhtme + maandusega, topeltvarjestatud) VFD-st spindli ühenduspesale
Pneumaatiline süsteem
- FRL kolmiküksus: 5-mikroni filter + regulaator (0.55–0.65 MPa) + õlitaja (ISO VG32 õli, 1 tilk 10–15 tsükli kohta)
- 3/2-tee solenoidventiil, 24V alalisvooluga, hinnatud vabastussilindri nõutavale õhuvoolule
- 8 mm või 10 mm välisläbimõõduga pneumaatiline toru (ärge kasutage 6 mm – voolupiirang põhjustab aeglase vabastuse)
- Push-to-connect liitmikud, voolikuklambrid ja keermetihendus (PTFE teip ainult NPT keermetele)
Tööriistade haldus
- BT30 või HSK40E tööriistahoidjad (vähemalt 4–6 kasuliku ATC seadistuse jaoks, planeerige 10–12 pikaajaliseks)
- Vastavad tõmbekeermed / kinnituskruvid (kinnitage spetsifikatsioon spindli tootjaga – valed tõmbekeermed hävitavad haardjad)
- ATC tööriistakahvel või karussell (staatiline riiul algseadistuseks; mootoriga karussell tootmiseks)
- Tööriistahoidja puhastusjaam (eraldi koonuspuhastaja + suruõhudüüs)
Juhtimine ja ohutus
- Tööriista mõõtja (puuteandur) automaatseks Z-kõrguse mõõtmiseks pärast iga tööriista vahetust
- Induktiivne lähedusandur või mikrolüliti tööriista vahetuse silindri asendi kinnitamiseks (välja surutud / tagasi tõmmatud)
- Häda-peatuse ahela integreerimine – tööriista vabastamise solenoidi toide peab läbima häda-peatuse ahela
- Vooluandur jahutusvee tagasiliinil (kui spindel on vesijahutusega – ära jäta seda vahele)
Pneumaatiline ahel ja elektriline juhtmestik
Pneumaatiline ja elektriline süsteem peavad töötama koos täpse ajastusega. Siin on loogika – kohanda spetsiifilist juhtmestikku oma kontrolleri I/O konfiguratsioonile.
Pneumaatiline ahel
- Kompressor -> külmkuivati või desikandfilter -> õhupaak
- Peamine õhuliin -> FRL üksus, paigaldatud spindli 2 m piires
- FRL väljund -> 3/2 solenoidklapi sisendport (tavaliselt suletud – õhk blokeeritud, kui vooluta)
- Solenoidklapi väljund -> spindli vabastussilindri sisend
- Solenoidklapi väljalaskeport -> summuti (vähendab vabastamise müra)
- Valikuline: rõhulüliti FRL ja solenoidi vahel -> kontrolleri sisend madalrõhu häireks
Elektriline juhtmestik
- Kontrolleri digitaalväljund -> vaherelais pool -> solenoidklapi pool (24V DC tüüpiline)
- VFD nullkiiruse väljund -> kontrolleri digitaalne sisend (kinnitab, et spindel enne tööriista vahetust peatunud)
- Solenoidi toide suunatud läbi häda-peatuse ohutusrelais – häda-peatus katkestab kogu pneumaatilise ajami
- Tööriista mõõtja andur -> kontrolleri sondeerimis-/puutesisend (automaatseks Z-kõrguse mõõtmiseks)
- Tõmbevarre asendiandur (kui olemas) -> kontrolleri sisend (kinnitab kinnitatud/vabastatud oleku)
- Kõik signaalikaablid varjestatud ja juhitud eraldi VFD mootorikaablist (vähemalt 100 mm kaugusel)
M6 tööriistavahetuse makro
M6 makro on ATC süsteemi aju. Kontrolleri teostused erinevad, kuid loogiline järjestus on laialt ühtlane. Kohanda see voog oma kontrolleri makro keelele.
| Samm | Tegevus | Üksikasjad |
|---|---|---|
| 1 | Peata kõikeri pöörlemine ja oota, kuni VFD kinnitab nullkiirust | M5 (kõikeri peatus), millele järgneb viivitus või tagasiside kontroll. Ära jätka enne, kui RPM = 0. |
| 2 | Liiguta Z-telg tööriistavahetuse ohutule kõrgusele | G53 Z0 või eelnevalt määratletud ohutu Z-koordinaat tööriistariiuli kohal. Veendu, et teel ei ole takistusi. |
| 3 | Liigu tööriistariiuli asukohta ja ühenda tööriistakahvel | G53 X[x_rack] Y[y_rack], et paigutada kõiker õige riiulipesa kohale. Tööriistahoidja siseneb kahvlisse. |
| 4 | Aktiveeri tööriistavabastuse solenoid | M-kood või digitaalväljund aktiveerib pneumaatilise klapi. Õhk lükkab tõmbevarre – tööriistahoidja kukub riiulisse. |
| 5 | Liigu uue tööriista asukohta ja klammerda | Z-telg langeb uue tööriistahoidja peale. De-energiseeri solenoid – Belleville vedrud klammerdavad hoidja. |
| 6 | Mõõda tööriista offset tööriistaseadistajaga | G-koodi rutiiin puudutab uut tööriista anduriga, salvestab Z-offseti ja uuendab kontrolleri offset-tabelit. |
| 7 | Jätka programmi | Tagasi töökoordinaatidele. Kõikeri käivitub uue tööriista offsetiga aktiivselt. |
Ohutusinterlokid
Need ei ole valikulised. Iga interlokk hoiab ära konkreetse vearežiimi, mis võib hävitada seadmeid või põhjustada tõsiseid vigastusi. Ühenda need riistvaraliselt, mitte ainult tarkvaraliselt.
Interlokk #1: Kõiker tuleb enne tööriista vabastamist peatada
M6 makros peab sisaldama kindlat kinnitust, et spindel on lakanud pööramast enne vabastussolenoidi energiseerimist. Ühenda solenoidi toide läbi relee, mis on lubatud ainult siis, kui VFD annab nullkiiruse signaali (paljudel VFD-del on selleks “nullkiiruse” digitaalväljund). Ära loota ainuüksi taimeri viitele – VFD pidurdusajad varieeruvad spindli koormusega ja taimer, mis töötab koormata spindli puhul, ei pruugi koormuse all töötada.
Lukustus #2: Tööriist peab olema kinnitatud enne spindli käivitamist
Spindli käivituskäsk (M3/M4) tuleb blokeerida, kui tööriista vabastussolenoid on energiseeritud või tõmbekangi asendiandur näitab vabastamata olekut. Ühenda VFD lubasignaal läbi normaalselt suletud kontakti, mis avaneb vabastussolenoidi aktiivsena olles. See välistab katastroofilise stsenaariumi, kus spindel käivitatakse tööriistahoidjaga, mis on osaliselt või täielikult vabastatud.
Lukustus #3: Õhurõhk peab olema minimaalse väärtuse üle enne igat tööriistavahetust
Paigalda rõhulüliti õhujuhtmele, mis toidab FRL üksust. Ühenda see kontrolleri sisendiga. Kui õhurõhk langeb alla 0.45 MPa, peab kontroller keelduma M6 täitmast ja hoiatama operaatorit. Tööriistavahetus, mida üritatakse ebapiisava rõhuga, jätab tööriistahoidja osaliselt kinnitatuks – see võib väljuda spindli käivitamise ajal või lõikamiskoormuse all.
Hoiatused
Hoiatus: Niiskus õhujuhtmes hävitab tõmbekangi mehhanismi
ATC spindlid sisaldavad täpselt lihvitud Belleville-vedruid, karastatud haaramissõrmi ja tiheda tolerantsiga tõmbekangi komponente – kõik terasest. Veeaur tihendatud õhus kondenseerub vabastussilindri sees ja tilgub nendele komponentidele, põhjustades roostet, aukumist ja lõpuks kiilumist. Paigalda jahutav õhukuivati või kaheetapiline desikandifilter FRL üksuse ülesvoolu. Tühjenda FRL veeeraldaja igapäevaselt. Kui näed FRL kausis mingit roostevärvilist vett, peata töö ja paranda õhukuivatusüsteem enne järgmise tööriistavahetuse käivitamist.
Ettevaatust: Vale tõmmekruvi spetsifikatsioon hävitab haaramismehhanismi
BT30 tõmmekorgid on saadaval mitmes standardis – MAS 403 BT30-45 kraadi, DIN 69872 ning mitmesuguseid patenteeritud kujusid. Vale tõmmekorgi kasutamine – isegi sellise, mis keerendub tööriistahoidikusse – võib esimese kinnitusstsükli jooksul kahjustada haardikäsi. Enne hoidikute tellimist kinnita tõmmekorgi täpsed spetsifikatsioonid alati spindli tootjalt. Hoia ühte teadaolevalt korras tõmmekorgi etalonmõõduna uute hoidikute kontrollimiseks.
FAQ
Kui palju maksab täielik ATC ümberehitus?
Realistlik eelarve DIY ATC ümberehituseks: ATC spindel (Basic või Model A): sõltub valitud konfiguratsioonist; VFD uuendus (vajadusel): varieerub võimsuse järgi; pneumaatiline süsteem (FRL, solenoid, torustik, ühendused): $150–300; tööriistahoidikud (4–6 BT30 koos tõmmekorgidega): $200–400; tööriistakahvel/rakk: $50–200 DIY või $300–800 kommertstootena; tööriista mõõtesensor: $50–150; juhtmed, releed, andurid, muu: $100–200. Kokku: tavaliselt $1,500–3,500 täieliku töövõimelise süsteemi jaoks sõltuvalt spindli valikust ja sellest, kas VFD uuendus on vajalik. Spindel on suurim üksikulu; tööriistahoidikud on pidev kulu, kui laiendate tööriistasalve.
Kas ma saan ATC ümberehitada mis tahes CNC routerile?
Füüsiliselt, jah – kui kolm teostatavuse tingimust on täidetud (Z-telje koormus, õhuvool, kontroller). Masinad, mille tööala on väiksem kui 600x900 mm, võivad tööriistasalve mahutamisel näha vaeva ilma kasutatavat liikumisulatust vähendamata. Fikseeritud portaaliga masinad on lihtsam ümberehitada kui liikuva portaaliga masinad (õhu- ja kaabliteede jaotus on lihtsam). Kui teie masin kasutab routeri kinnitust (65 mm või 80 mm klamber), vajate kohandatud adapterplaati – standard ATC spindlid kasutavad 100 mm või 125 mm klambreid.
Kas ma pean oma VFD uuendama ATC ümberehituse tegemisel?
Käsitle olemasolevat VFD kui mittevastavat, kuni selle nimelaud tõestab vastupidi. Enamik käsitsi ER-patronspindleid on 2.2 kW või väiksemad, mille 2-pooluselised mootorid töötavad sagedusel 400 Hz. ATC spindlid algavad kõrgematest võimsusklassidest ja kasutavad 4-pooluselisi või 8-pooluselisi radasid. VFD, mis on dimensioneeritud 2.2 kW / 400 Hz spindli jaoks, ei oma ATC spindli jaoks vajalikku voolukapatsiteeti ega maksimaalset sagedusvahemikku (800–1,200 Hz). Enne ühilduvuse oletamist kontrolli oma VFD nimituväljundvoolu ja maksimaalset sagedust uue spindli spetsifikatsioonide suhtes.
Kas on parem osta eelnevalt konfigureeritud ATC masin kui teha ümberehitus?
Kasutage olemasoleva masina seisukorda ja eelarvet otsuste tegemise lävendina. Kui teie portaalruuter on jäik, hästi hooldatud ja vastab kolmele teostatavuse tingimusele, on ümberehitus kulutõhus ja annab teile tuttava masina. Kui teie masinas on liigne tagasikäik, painduv raam või alamõõduline Z-telg, paisub ümberehituse maksumus konstruktsiooniliste täiendustega – sel hetkel on otstarbekam spetsiaalselt ehitatud ATC masin. Olge aus oma masina mehaanilise seisukorra suhtes enne ümberehitusele situmist.
Kuidas testida ohutuslukke enne tõelise töö käivitamist?
Testige iga ohutusluku eraldi, ilma et spindlis oleks tööriist. (1) Käivitage spindle madalal RPM ja proovige M6 – juhtkontroller peaks keelduma. (2) Aktiveerige vabastussolenoid käsitsi (spindli töötamiseta) ja proovige M3 – juhtkontroller peaks keelduma. (3) Sulgege õhuvoolu klapp, et langetada rõhk alla 0.45 MPa, ja proovige M6 – juhtkontroller peaks keelduma. (4) Käivitage täielik M6 jada 10–20 korda ilma tööriistata, seejärel 10–20 korda tööriistahoidjaga (ilma lõikurita), jälgides sujuvat ja ühtlast toimimist. Ainult pärast kõigi testide edukat läbimist tohib käivitada tõelise lõikamistöö.