Rankinis įrankio keitimas čia aprašytame retrofit darbo procese atima 5–10 minučių gamybos laiko. Padauginus tai iš dešimčių keitimų kiekvienai užduočiai, automatinis įrankių keitimas tampa tiesioginiu našumo didinimu. Šis vadovas supažindina su trimis tinkamumo patikromis, pilnu aparatinės įrangos sąrašu, pneumatine ir elektros sąranka, M6 makroprogramavimu bei saugos blokadomis, kurios užtikrina, kad ATC retrofit būtų saugus ir patikimas.
Tinkamumo patikra
ATC retrofit yra reikšmingas mechaninis, elektrinis ir valdymo sistemos projektas. Šios trys sąlygos yra privalomos. Jei bent viena nepatenkinama, retrofit neveiks saugiai.
Z-Axis svorio talpa
Tinka, jei: jūsų Z ašis turi išlaikyti bent 15–20 kg svorį (ATC suklys, įrankio laikiklis ir montavimo detalės), nesustodama ir nenusileisdama dingus maitinimui.
Netinka, jei: jūsų Z ašį suka mažas žingsninis variklis be stabdžio, skirtas lengvam ER įvoriniam sukliui (5–8 kg). ATC suklys tokią sistemą perkraus.
Kaip patikrinti: Pasverkite dabartinį suklį ir montavimo komplektą. ATC suklys su integruotu traukimo strypu ir cilindru paprastai sveria maždaug dvigubai daugiau – apie 10–15 kg, palyginti su 5–8 kg rankiniu ER sukliu. Patikrinkite, ar Z ašies variklio sukimo momentas, pavaros srovė ir mechaninis stabdys (jei yra) gali išlaikyti padidėjusią apkrovą su bent 30 % atsarga.
Suglaudinto oro tiekimas
Tinka, jei: Turite kompresorių, tiekiantį 0,6–0,8 MPa slėgio orą ir užtikrinantį pakankamą srautą (ne mažiau kaip 50 L/min prie suklio įvado), taip pat FRL bloką su filtru, reguliatoriumi ir tepimo įtaisu.
Netinka, jei: Nėra kompresoriaus arba tik mažas diafragmos siurblys, negalintis išlaikyti 0.5 MPa esant srautui. Be FRL bloko drėgmė per kelias savaites sugadins traukimo strypo mechanizmą.
Kaip patikrinti: Prijunkite slėgio matuoklį prie vietos, kur bus montuojamas suklio variklis. Įjunkite kompresorių ir patvirtinkite, kad paleidimo metu slėgis nenukrenta žemiau 0.5 MPa. Sumontuokite FRL trijų elementų bloką (5 mikronų filtrą, 0,55–0,65 MPa nustatytą reguliatorių ir ISO VG32 alyvos tepimo įtaisą) ne toliau kaip 2 m nuo suklio. Jei ore matoma drėgmė, prieš FRL bloką įrenkite šaldomąjį oro džiovintuvą.
CNC valdiklio galimybės
Tinka, jei: Jūsų valdiklis turi bent vieną laisvą skaitmeninę išvestį (skirtą įrankio atleidimo elektromagnetiniam vožtuvui), palaiko M6 įrankio pakeitimo makrokomandos vykdymą ir gali nuskaityti įrankio nustatymo įvestį automatiniam Z aukščio matavimui.
Netinka, jei: Jūsų valdiklis neturi laisvų išėjimų, veikia uždaro kodo programine įranga, kuri nepalaiko pasirinktinių M6 makrokomandų, arba negali įvykdyti įrankio pakeitimo sekos, kuri pristabdo suklio sukimąsi, perkelia į saugią padėtį, suaktyvina išėjimą, laukia patvirtinimo ir tęsia.
Kaip patikrinti: Atidarykite savo kontrolerio I/O skydelį. Jums reikia vienos skaitmeninės išvesties (24V arba relės), kad suaktyvintumėte pneumatinį solenoidinį vožtuvą. Taip pat reikia vienos skaitmeninės įvesties įrankio pakeitimo patvirtinimo jutikliui arba įrankių matuokliui. Patikrinkite valdiklio vadove, ar M6 galima konfigūruoti naudotojui. Mach3, Mach4, LinuxCNC, UCCNC ir dauguma DSP valdiklių tai palaiko, tačiau kai kurie nebrangūs kiniški DSP valdikliai – ne; tai būtina patikrinti prieš perkant įrangą.
Įrangos sąrašas
Detalių sąrašas suskirstytas pagal posistemius. Kainos skiriasi priklausomai nuo regiono ir tiekėjo, todėl tai laikykite modernizacijos medžiagų sąrašu, o ne fiksuotu biudžetu. Nepraleiskite su sauga susijusių elementų.
Ietis ir pavara
- ATC suklio variklis (BT30 arba HSK40E, atitinkantis jūsų galios ir greičio reikalavimus)
- VFD (dažnio keitiklis), atitinkantis smeigiklio galią ir polių skaičių – nenaudokite pakartotinai iš senojo smeigiklio paimto nepakankamai įvertinto VFD
- Ekranuotas VFD kabelis (4-vielis + žemė, dvigubai ekranuotas) nuo VFD iki suklio jungties
Pneumatinė sistema
- FRL trijų elementų blokas: 5 mikronų filtras + reguliatorius (0.55–0.65 MPa) + tepimo prietaisas (ISO VG32 alyva, 1 lašas per 10–15 ciklų)
- 3/2 kelių elektromagnetinis vožtuvas, 24V DC, skirtas oringumo srautui, kurio reikalauja atleidimo cilindras
- 8 mm arba 10 mm OD pneumatinis vamzdelis (nenaudokite 6 mm – srauto apribojimas sukelia lėtą atleidimą)
- Push-to-connect jungtys, žarnų spaustukai ir sriegio sandariklis (PTFE juosta tik ant NPT sriegių)
Įrankių valdymas
- BT30 arba HSK40E įrankių laikikliai (mažiausiai 4–6 naudingai ATC sąrankai, numatykite biudžetą 10–12 ilgam laikui)
- Atitinkami traukimo varžtai / fiksavimo varžtai (patvirtinkite specifikaciją su suklio gamintoju – netinkami traukimo varžtai sugadina griebtuvus)
- ATC įrankių šaka arba karuselė (statinis stelažas pradinei sąrankai; motorizuota karuselė gamybai)
- Įrankio laikiklis cleaning station (dedicated taper cleaner + suslėgtas oras nozzle)
Valdymas ir sauga
- Įrankių nustatytuvas (prisilietimo jutiklis) automatiniam Z aukščio matavimui po kiekvieno įrankio pakeitimo
- Indukcinis artumo jutiklis arba mikrojungiklis įrankio keitimo cilindro padėčiai patvirtinti (išstumtoje padėtyje / įtrauktas)
- Avarinio sustabdymo grandinės integracija – įrankio atleidimo solenoido maitinimas turi eiti per E-stop grandinę
- Srauto jutiklis aušinamo vandens grąžinimo linijoje (jei suklys aušinamas vandeniu – nepraleiskite šio)
Pneumatinė grandinė ir elektriniai jungimai
Pneumatinės ir elektrinės sistemos turi veikti suderintai pagal tikslų laiką. Štai logika – pritaikykite specifinius jungimus prie savo valdiklio I/O konfigūracijos.
Pneumatinė grandinė
- Kompresorius -> šaldymo džiovintuvas arba desikanto filtras -> oro akumuliatorius
- Pagrindinė oro linija -> FRL blokas, sumontuotas suklio 2 m viduje
- FRL išėjimas -> 3/2 solenoidinio vožtuvo įėjimo prievadas (įprastai uždarytas – oras užblokuojamas, kai deenergizuotas)
- Solenoidinio vožtuvo išėjimas -> suklio atleidimo cilindro įėjimas
- Solenoidinio vožtuvo išmetimo prievadas -> slopintuvas (sumažina atleidimo triukšmą)
- Pasirenkama: slėgio jungiklis tarp FRL ir solenoido -> valdiklio įėjimas žemo slėgio signalizacijai
Elektriniai jungimai
- Valdiklio skaitmeninis išėjimas -> tarpinės relės ritė -> solenoidinio vožtuvo ritė (24V DC tipinis)
- VFD nulinio greičio išėjimas -> valdiklio skaitmeninis įėjimas (patvirtina, kad suklys sustojęs prieš įrankio pakeitimą)
- Solenoido maitinimas nukreiptas per E-stop saugos relę – E-stop nutraukia visą pneumatinį aktyvavimą
- Įrankių nustatymo jutiklis -> valdiklio zondo / prisilietimo įėjimas (automatiniam Z aukščio matavimui)
- Traukimo strypas padėties jutiklis (jei yra) -> valdiklio įėjimas (patvirtina užspaustą / atleistą būseną)
- Visi signaliniai laidai ekranuoti ir nutiesti atskirai nuo VFD variklio kabelio (minimalus 100 mm atskyrimas)
M6 įrankio keitimo makrokomanda
M6 makrokomanda yra ATC sistemos smegenys. Valdiklių realizacijos skiriasi, tačiau loginių veiksmų seka iš esmės vienoda. Pritaikykite šį procesą savo valdiklio makrokomandų kalbai.
| Žingsnis | Veiksmas | Detalės |
|---|---|---|
| 1 | Sustabdykite suklio sukimąsi ir laukite, kol VFD patvirtins nulinį greitį | M5 (suklio stabdymas) po kurio seka pauzė arba grįžtamojo ryšio patikra. Nevykdykite tol, kol RPM = 0. |
| 2 | Perkelkite Z ašį į saugų įrankio keitimo aukštį | G53 Z0 arba iš anksto apibrėžta saugi Z koordinatė virš įrankių stelažo. Įsitikinkite, kad kelyje nėra kliūčių. |
| 3 | Perkelkite į įrankių stelažo poziciją ir suaktyvinkite įrankio šakutę | G53 X[x_rack] Y[y_rack], kad suklioė atsistotų virš tinkamo stelažo lizdo. Įrankio laikiklis įeina į šakutę. |
| 4 | Energizuokite įrankio atleidimo solenoidą | M-kodas arba skaitmeninis išėjimas suaktyvina pneumatinį vožtuvą. Oras stumia ištraukiklį – įrankio laikiklis nukrenta į stelažą. |
| 5 | Perkelkite į naujo įrankio poziciją ir užfiksuokite | Z ašis nusileidžia ant naujo įrankio laikiklio. De-energizuokite solenoidą – Belleville spyruoklės užspaudžia laikiklį. |
| 6 | Išmatuokite įrankio poslinkį su įrankių nustatytuvu | G-kodo procedūra priglaudžia naują įrankį prie jutiklio, įrašo Z poslinkį ir atnaujina valdiklio poslinkių lentelę. |
| 7 | Tęskite programą | Grįžkite į darbo koordinates. Paleiskite suklioę su aktyviu naujo įrankio poslinkiu. |
Saugos blokados
Šios nėra pasirenkamos. Kiekviena blokada neleidžia specifiniam gedimo režimui, galinčiam sunaikinti įrangą ar sukelti rimtą sužalojimą. Sujungite jas aparatinėje įrangoje, o ne tik programinėje.
Blokada #1: suklioė turi būti sustabdyta prieš įrankio atleidimą
M6 makrokomanda privalo turėti tvirtą patvirtinimą, kad suklys sustojo sukęsis, prieš energizuojant atleidimo solenoidą. Prijunkite solenoido maitinimą per relę, kuri įjungiama tik tada, kai VFD praneša nulinį greitį (daugelis VFD turi „nulinio greičio“ skaitmeninį išėjimą šiam tikslui). Niekada nepasikliaukite vien tik laikmačio uždelsimu – VFD stabdymo laikai skiriasi priklausomai nuo suklio apkrovos, o laikmatis, veikiantis neapkrautam sukliui, gali neveikti esant apkrovai.
Blokavimas #2: įrankis turi būti užspaustas prieš suklio paleidimą
suklių paleidimo komanda (M3/M4) turi būti užblokuota, jei įrankio atleidimo solenoidas yra energizuotas arba traukiklio padėties jutiklis rodo neužspaustą būseną. Prijunkite VFD įjungimo signalą per normaliai uždartą kontaktą, kuris atsidaro, kai atleidimo solenoidas yra aktyvus. Tai neleidžia katastrofiškos situacijos, kai suklys paleidžiamas su įrankio laikikliu iš dalies arba visiškai atleistu.
Blokavimas #3: oro slėgis turi būti virš minimalaus prieš bet kokį įrankio keitimą
Įdiekite slėgio jungiklį ant oro linijos, maitinančios FRL bloką. Prijunkite jį prie valdiklio įvesties. Jei oro slėgis nukrenta žemiau 0.45 MPa, valdiklis turi atsisakyti vykdyti M6 ir įspėti operatorių. Įrankio keitimas, bandytas esant nepakankamam slėgiui, paliks įrankio laikiklį iš dalies užspaustą – jis gali iššokti suklio paleidimo metu arba esant pjovimo apkrovai.
Įspėjimai
Įspėjimas: drėgmė oro linijoje sunaikins traukiklio mechanizmą
ATC suklio varikliai turi tiksliai šlifuotus Belleville spyruokles, kietintus griebtuvų pirštus ir mažos tolerancijos traukiklio komponentus – visi pagaminti iš plieno. Vandens garai suspaustame ore kondensuojasi atleidimo cilindre ir varva ant šių komponentų, sukeldami rūdijimą, įdubimus ir galiausiai užsikirtimą. Įdiekite aušinamą oro džiovintuvą arba dviejų pakopų desikanto filtrą prieš FRL bloką. Nuleiskite vandenį iš FRL vandens separatoriaus kasdien. Jei pamatysite bet kokio rudos spalvos vandens FRL inde, sustokite ir sutvarkykite oro džiovinimo sistemą prieš vykdydami kitą įrankio keitimą.
Dėmesio: neteisinga traukiamojo strypo specifikacija sunaikins griebtuvą.
BT30 traukimo varžtai būna įvairių standartų – MAS 403 BT30-45 laipsnių, DIN 69872, ir įvairių nuosavybinių formų. Neteisingo traukimo varžto – netgi to, kuris prisukamas į įrankių laikiklį – naudojimas gali pažeisti sugriebėjo pirštus jau pirmame suspaudimo cikle. Visada patvirtinkite tikslią traukimo varžto specifikaciją su suklio gamintoju prieš užsakant laikiklius. Turėkite vieną žinomai tinkamą traukimo varžtą kaip etaloną naujų laikiklių tikrinimui.
FAQ
Kiek kainuoja pilnas ATC retrofit?
Realistiškas biudžetas DIY ATC modernizacijai: ATC špindelis (Basic arba Modelis A): priklauso nuo pasirinktos konfigūracijos; VFD atnaujinimas (jei reikia): skiriasi pagal galią; pneumatinė sistema (FRL, solenoidas, vamzdeliai, jungtys): $150–300; įrankių laikikliai (4–6 BT30 su ištraukimo varžtais): $200–400; įrankių šaka/stelažas: $50–200 DIY arba $300–800 komercinis; įrankio nustatymo jutiklis: $50–150; laidai, relės, jutikliai, kita: $100–200. Iš viso: paprastai $1,500–3,500 už pilną veikiančią sistemą, priklausomai nuo pasirinkto špindelio ir ar reikalingas VFD atnaujinimas. Špindelis yra didžiausia viena išlaidų dalis; įrankių laikikliai yra nuolatinės išlaidos plečiant įrankių žurnalą.
Ar galiu retrofiktuoti ATC bet kuriam CNC frezuokliui?
Fiziškai, taip – jei tenkinamos trys tinkamumo sąlygos (Z ašies apkrova, oro tiekimas, valdiklis). Mašinos, kurių darbo sritis mažesnė nei 600x900 mm, gali sunkiai tilpti įrankių stelažą nesumažinus naudingo važiuoklės kelio. Fiksuoto portalo mašinas modernizuoti lengviau nei judančio portalo mašinas (oro ir kabelių tiekimo keliai paprastesni). Jei jūsų mašina naudoja CNC frezavimo staklių laikiklį (65 mm arba 80 mm spaustuką), prireiks individualios adapterio plokštės – standartinės ATC sukliai naudoja 100 mm arba 125 mm spaustukus.
Ar man reikia atnaujinti savo VFD, kai modernizuoju į ATC?
Laikykite esamą VFD nesutapimu, kol jo tipinė lentelė neįrodo kitaip. Dauguma rankinių ER-kolečių suklių yra 2.2 kW ar mažesnės galios su 2 polių varikliais, veikiančiais 400 Hz dažniu. ATC sukliai prasideda didesnės galios klasėmis ir naudoja 4-polių ar 8-polių kelius. VFD, parinktas 2.2 kW / 400 Hz sukliui, neturi srovės talpos ar maksimalaus dažnio diapazono (800–1,200 Hz), reikalingo ATC sukliui. Prieš darydami prielaidą dėl suderinamumo, patikrinkite savo VFD nomininę išėjimo srovę ir maksimalų dažnį pagal naujo suklio specifikacijas.
Ar geriau nusipirkti iš anksto sukonfigūruotą ATC mašiną, o ne modernizuoti?
Naudokite esamos mašinos būklę ir biudžetą kaip sprendimo kriterijų. Jei jūsų portalinės frezavimo staklės yra standžios, gerai prižiūrimos ir atitinka tris tinkamumo sąlygas, modernizacija yra ekonomiškai naudinga ir suteikia mašiną, kurią jau pažįstate. Jei jūsų mašina turi per didelį mechaninį žaidimą, lanksčią karkasą arba nepakankamo dydžio Z ašį, modernizacijos kaina išaugs dėl konstrukcinių patobulinimų — tada specialiai sukurta ATC mašina yra ekonomiškesnė. Būkite sąžiningi dėl savo mašinos mechaninės būklės prieš įsipareigojant modernizacijai.
Kaip išbandyti saugos blokadas prieš vykdant tikrą darbą?
Išbandykite kiekvieną saugos blokadą atskirai, kai į Suklys įrankis neįdėtas. (1) Paleiskite suklį mažu RPM ir bandykite M6 – valdiklis turėtų atsisakyti. (2) Rankiniu būdu suaktyvinkite išleidimo solenoidą (kai Suklys neveikia) ir bandykite M3 – valdiklis turėtų atsisakyti. (3) Uždarykite oro tiekimo vožtuvą, kad slėgis nukristų žemiau 0.45 MPa, ir bandykite M6 – valdiklis turėtų atsisakyti. (4) Paleiskite pilną M6 seką 10–20 kartus be įrankio, tada 10–20 kartus su įrankio laikikliu (be pjovimo įrankio), stebėdami sklandų, nuoseklų veikimą. Tik kai visi testai praeina, paleiskite tikrą pjovimo darbą.