A lineáris szerszámrack a legköltséghatékonyabb ATC frissítési út, de a szerszámvillák igazításához nagyjából 1 mm-en belüli pontosság kell. A mérnöki folyamat a mechanikai kialakítást, Z tengely kalibrálást, pneumatikus porvédő automatizálását és az M6 szerszámcsere-makró logikáját köti össze.
Szerszámvilla-távolság és hézagtervezés
A szomszédos villák középponttávolságának el kell férnie a legnagyobb szerszámtartó-test átmérőjének, valamint az ATC megfogóujjak felvételi és letételi mozgásához szükséges hézagnak.
BT30 szerszámtartó, max. testátmérő 46 mm
- Osztás: 65-70 mm középponttávolság.
- A 65 mm-es osztás kb. 19 mm hézagot hagy két 46 mm-es tartó között. Ez szabványos, legfeljebb 16 mm átmérőjű ujjmarókhoz elegendő. Nagyobb síkmaró vagy tárcsamaró esetén növelje 80 mm-re, vagy hagyjon üres helyet a nagy szerszámok között.
HSK40E szerszámtartó, max. testátmérő 40 mm
- Osztás: 60-65 mm középponttávolság.
- A HSK40E tartó keskenyebb, ezért sűrűbb rack is lehetséges. Ennek ellenére hagyjon legalább 20 mm hézagot a tartók között, mert a megfogóujjaknak több hely kellhet, mint magának a tartótestnek.
Vegyes BT30 + HSK40E tár
- Osztás: legalább 70 mm, hogy a BT30 szélesség elférjen.
- Vegyes tár építhető, de a nagyobb BT30 osztás szerint kell tervezni. A szerszámcsere-makrónak tudnia kell, melyik helyen milyen tartótípus van, mert a BT30 és HSK40E Z felvételi magassága eltér.
Z tengely felvételi és letételi magasság kalibrálása
A szerszámkioldó löket 0,5-0,8 mm-rel elmozdíthatja a főorsó orrát. A Z felvételi és letételi pozíciót ezzel együtt kell kalibrálni, nem ellene.
1. Keresse meg a szerszámkioldási Z pozíciót
Rögzítsen mérőórát a gépasztalra úgy, hogy a tapintó a főorsó orrán legyen. Futtassa az M6 szerszámkioldást. Mérje meg, mennyit mozdul lefelé a főorsó orra kioldás közben, vagyis a behúzórúd kinyúlását. Ez jellemzően 0,5-0,8 mm. Jegyezze fel, mert meghatározza, mennyivel kell a főorsónak a villa fölött állnia a kioldó löket előtt.
2. Mérje meg a villa befogási mélységét
A BT30 vagy HSK40E villa a tartó karimájának adott hornyába ül. Mérje meg ennek mélységét, BT30-nál jellemzően 2,5-3,5 mm. A Z tengelynek úgy kell pozicionálnia, hogy a villa teljesen beleüljön a horonyba, de ne ütközzön fel. A felütközés károsítja a villát és akadályozza a tiszta kioldást.
3. Számítsa ki a felvételi pozíciót
Felvételi Z = villa Z pozíció + a villa befogási mélységének fele. Ha egy 3 mm-es BT30 horony referenciaértéke Z=0, akkor a felvételi Z = 0 + 1,5 mm. Kézzel vigye ide a főorsót, oldja ki a szerszámot, és ellenőrizze, hogy a tartó ferdülés nélkül ül-e a villába.
4. Számítsa ki a letételi pozíciót
Letételi Z = villa Z pozíció - 0,5 mm, hogy a tartó karimája biztosan elhagyja a villa felső felületét, mielőtt a Z tengely visszahúzódik. Ez a 0,5 mm tartalék megakadályozza, hogy a karima végighúzza a villa tetejét.
5. Ellenőrizze száraz ciklussal
Futtasson teljes felvételi és letételi ciklust vágószerszám nélküli, üres tartóval. Oldalról figyelje a villa beülését. A tartónak láthatóan stabilan kell ülnie a villában, a karima alja és a villa teteje között kb. 0,5-1,0 mm hézaggal. Ez azt jelzi, hogy a villa fog, de nem ütközött fel.
Pneumatikus porvédő kialakítása
A porvédő megóvja a nem aktív szerszámtartókat portól, hűtőködtől és törmeléktől. Automatizálni kell, mert ha a kezelő elfelejti bezárni, a védelem értelmét veszti.
Mechanikai kialakítás
Használjon 2-3 mm vastag csúszó alumíniumlapot, amelyet mindkét oldalon lineáris sín vagy V-slot profil vezet. A lap nyúljon 30-50 mm-rel túl az első és utolsó szerszámhelyen, hogy teljes fedést adjon.
Működtetéshez egy kisméretű pneumatikus henger megfelelő, 16-20 mm furattal, a tár szélessége plusz 30 mm túlfutás lökettel, 5/2 utas egymágneses szeleppel. A rugóvisszatéréses henger legyen fail-safe irányban záró.
Szereljen két induktív közelítésérzékelőt: egyet teljesen nyitott, egyet teljesen zárt helyzethez. Ezek vezérlőbemenetek, amelyeket az M6 makró minden szerszámcsere előtt ellenőriz.
Vezérlési logika
Nyitási sorrend: M6 makró indul -> porvédő mágnesszelep bekapcsol -> várakozás Cover Open jelre, 2 s timeout -> siker esetén szerszámcsere -> csere után mágnesszelep kikapcsol -> rugó zárja a fedelet -> várakozás Cover Closed jelre.
Biztonsági retesz: ha a Cover Open szenzor 2 másodpercen belül nem kapcsol, a makró álljon meg riasztással. Ismeretlen fedélállapot mellett tilos szerszámcserét kezdeni.
Áramszünet: a mágnesszelep lekapcsol, a fedél rugóval zár. A főorsó akkor sem tud a tárterületre ereszkedni, ha fölötte áll, amíg a fedél zárva van.
M6 szerszámcsere-makró folyamata
Saját makró előtt olvassa el a kézi főorsóról ATC-re retrofit útmutatót a vezérlő- és pneumatikai előfeltételekhez. A szenzorfüggő reteszek a helyes PNP/NPN közelítésérzékelő bekötésre épülnek; egy rosszul bekötött Tool Clamped jel az egész reteszláncot értelmetlenné teszi.
1. fázis: Megközelítés
Művelet: gyors Z mozgás biztonságos magasságra minden villa fölé, általában Z home. X/Y mozgás a cél szerszámhelyre. Z süllyedés a számított felvételi pozícióra.
Biztonsági ellenőrzés: letételnél az aktuális hely legyen üres, felvételnél foglalt.
2. fázis: Kioldás / befogás
Művelet: letételnél a kioldó mágnesszelep bekapcsol, várakozás Tool Released jelre, majd Z lemegy letételi Z-re, végül szelep kikapcsol. Felvételnél a szelep bekapcsol a megfogó tehermentesítéséhez, Z lemegy felvételi Z-re, szelep kikapcsol, majd várakozás Tool Clamped jelre.
Biztonsági ellenőrzés: befogás után a Tool Clamped jelnek TRUE állapotba kell váltania. Ha nem, makróleállás és riasztás.
3. fázis: Visszahúzás
Művelet: Z vissza biztonságos magasságra. A No Tool szenzor állapotának egyeznie kell az elvárt eredménnyel: TRUE, ha a szerszám letételre került, FALSE, ha felvétel történt.
Biztonsági ellenőrzés: bármilyen Z mozgás előtt a főorsó fordulata 0 RPM legyen, encoder vagy VFD állapotjel alapján.
4. fázis: Megerősítés
Művelet: a vezérlő szerszámtáblájában rögzíti a cserét, frissíti az aktív szerszámszámot, majd opcionálisan szerszámhossz-mérést futtat.
Biztonsági ellenőrzés: ha a mért hossz több mint 2 mm-rel eltér a várt értéktől, álljon meg a ciklus. Ez rossz szerszámot vagy hiányos befogást jelezhet.
Biztonsági ellenőrző lista
Első automatikus szerszámcsere előtt minden pontot ellenőrizzen. Egy kihagyott ellenőrzés főorsó-villa ütközéshez vezethet, ami ATC rendszerben sosem kis hiba.
- Minden szerszámvilla Z pozíciója meg van mérve és eltárolva a vezérlő szerszámtáblájában; ne szemre állítsa be.
- Az M6 makró keményen tiltja a Z mozgást, ha a Tool Clamped jel FALSE; ne legyen kivétel vagy kézi felülírás.
- Mechanikai végütköző korlátozza a Z mozgást a villa alá; ez szervohiba esetén megakadályozhatja, hogy a főorsó áttolja a tartót a villán.
- A porvédő nyitott/zárt szenzorai be vannak kötve, és a makró teljes nyitást igazol, mielőtt X/Y a tárterületre mozog.
- Vészstop azonnal áramtalanítja a kioldó mágnesszelepet, vagyis rugóerős befogás marad, és megállít minden tengelymozgást.
- A makró timeoutot használ: ha bármelyik szenzor 2 másodpercen belül nem válaszol, riasztással megszakít, nem vár végtelenül.
FAQ
Mi a hasznos ATC rendszer minimális szerszámhely-száma?
Négy hely a gyakorlati minimum: egy nagyoló, egy simító, egy fúró vagy menetfúró szerszám és egy üres hely szerszámcseréhez. Hat-nyolc hely a legtöbb kis műhely igényét lefedi. Tizenkét hely felett érdemes karusszel- vagy láncos tárat mérlegelni, mert a lineáris utazási távolság ciklusidő-korláttá válik.
3D nyomtathatók a szerszámvillák?
Prototípushoz és könnyű használathoz igen, PETG vagy ABS anyagból, legalább 50% kitöltéssel. Termeléshez nem. A nyomtatott villák gyorsan kopnak az edzett acél tartókarimák ismételt csúszó érintkezésétől. 500-1000 ciklus után a horony szélesedik, és a tartó ülése pontatlanná válik. Termelési villát alumíniumból vagy acélból kell marni, edzett vagy eloxált horonnyal.
Hogyan előzhető meg, hogy áramszünetkor a főorsó a villába ütközzön?
Ez komoly kockázat. A vezérlőre és tengelyhajtásokra telepített UPS, az alacsony feszültségre aktivált Z emelő rutin és a rugóval záródó porvédő együtt csökkenti a veszélyt. A porvédő áramszünetkor zár, és fizikailag blokkolja, hogy a főorsó a tárterületre ereszkedjen.