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勇創(chuàng)信自動化機(jī)械有限公司
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數(shù)控機(jī)床自動換刀裝置(簡稱ATC Auto Tool Change),是數(shù)控機(jī)床自動化的標(biāo)志,是數(shù)控機(jī)床重要執(zhí)行機(jī)構(gòu),它們的運(yùn)行可靠性直接影響機(jī)床的加工質(zhì)量和效率,自動換刀裝置(ATC)機(jī)構(gòu)較復(fù)雜,且在工作中又頻繁運(yùn)動,故障率較高。目前機(jī)床上有百分之50以上的故障都與之有關(guān)。如何保證ATC長期穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn),提高其運(yùn)行的可靠性,并能快速排除出現(xiàn)的故障,是保證設(shè)備使用效率的主要手段之一。通過分析公司現(xiàn)場所有數(shù)控設(shè)備的自動換刀裝置原理和結(jié)構(gòu),建立通用結(jié)構(gòu)模型,在模型的基礎(chǔ)上對現(xiàn)場設(shè)備的自動換刀裝置故障進(jìn)行分析,快速準(zhǔn)確判斷故障原因,提高維修效率。
換刀裝置類型及其特點(diǎn)
1 換刀裝置類型
回轉(zhuǎn)刀架形(常用于車床,自動換刀裝置不帶機(jī)械手)特點(diǎn):回轉(zhuǎn)刀架在結(jié)構(gòu)上必 須 有較好的強(qiáng)度和剛性,并具有盡可能高的重復(fù)定位精度。一般可安裝四、六或十二把刀,多數(shù)車削中 心采用十二刀位結(jié)構(gòu)。
帶刀庫的自動換刀裝置(常用于加工中 心,自動換刀裝置帶機(jī)械手)特點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)刀具在刀庫與機(jī)床主軸之間的傳遞和裝卸。
更換主軸頭換刀裝置(常用于數(shù)控銑床)
特點(diǎn):各個主軸頭上預(yù)先裝有各工序加工所需的旋轉(zhuǎn)刀具,受到換刀數(shù)控指令時,各主軸頭轉(zhuǎn)到加工位置,并接通主軸運(yùn)動使相應(yīng)的主軸帶動刀具旋轉(zhuǎn),而其他處于不加工位置的主軸都與機(jī)床主運(yùn)動脫開。
2 換刀裝置的特點(diǎn)
回轉(zhuǎn)刀架:
四方回轉(zhuǎn)刀架換刀過程:1)刀架抬起: 當(dāng)數(shù)控裝置發(fā)出換刀指令后,電動機(jī)23 正傳,經(jīng)聯(lián)軸套16,軸17,由滑動鍵(花鍵)帶動蝸桿19,渦輪2,軸1,軸套10轉(zhuǎn)動。軸套10的外圓上有兩處凸起,可在套筒9內(nèi)孔中的螺旋槽內(nèi)滑動,從而舉起與9相連的刀架8及上端齒盤6,使上端齒盤6與下端齒盤 5分開,完成刀架抬起動作。
1.2.2刀架轉(zhuǎn)位: 刀架抬起以后,軸套10仍在繼續(xù)轉(zhuǎn)動,同時帶動刀架8轉(zhuǎn)動(90°180°,270°,360°),并由刀架上的霍爾元件發(fā)出刀位編碼給數(shù)控裝置。
1.2.3刀架壓緊:數(shù)控裝置經(jīng)過選刀號與霍爾元件編碼對比,刀架轉(zhuǎn)位到選刀位置后,電機(jī)23反轉(zhuǎn),銷13使刀架8停住而不隨軸套10回轉(zhuǎn),于是刀架8向下移動,上下端齒盤嚙合并壓緊。蝸桿19繼續(xù)轉(zhuǎn)動則產(chǎn)生軸向移動,壓縮彈簧22,軸筒21的外圓曲面壓縮微動開關(guān)20使電動機(jī)23停止旋轉(zhuǎn),從而完成本次轉(zhuǎn)位。
帶刀庫的自動換刀裝置
雙臂機(jī)械手有四種結(jié)構(gòu)形式:1) 鉤手形式;2)抱手形式;3)伸縮手形式;4)插手形式。這幾種機(jī)械手能夠完成抓刀、拔刀、回轉(zhuǎn)、插刀、返回等系列動作,為了防止刀具脫落,機(jī)械手的活動爪都帶有自鎖機(jī)構(gòu)。
典型故障及其處理
四工位刀庫故障
故障現(xiàn)象:數(shù)控車床配置電動刀架,采用BEIJING-FANUC 0iTC數(shù)控系統(tǒng),在產(chǎn)品加工過程中,發(fā)現(xiàn)加工尺寸一致性差,且刀具選擇偶然出現(xiàn)不能控制的現(xiàn)象。修改參數(shù)以后,顯示器顯示的尺寸與實(shí)際加工出來的尺寸相差懸殊,且尺寸的變化沒有規(guī)律,優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù),加工出來的產(chǎn)品尺寸也在不停變化。
故障分析:因該機(jī)床主要是進(jìn)行內(nèi)孔加工,尺寸的變化主要在X軸上。推斷故障在電動刀塔上,檢查發(fā)現(xiàn),刀架鎖緊不充分,在吃刀過程中會出現(xiàn)刀架偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象。檢查霍爾元件輸出編碼,與刀號一致,判斷故障在選刀驅(qū)動板上。
處理方法:首先檢查轉(zhuǎn)動部件尺寸,發(fā)現(xiàn)電動刀架在反轉(zhuǎn)夾緊過程中,因軸套長度尺寸有偏差,導(dǎo)致鎖緊不到位。將軸套端部減薄0.5mm,故障排除。然后檢查選刀驅(qū)動板上刀碼顯示燈,發(fā)現(xiàn)3#燈的顯示與實(shí)際信號有出入,且亮度較差。測量端子發(fā)現(xiàn)有3Ω接觸電阻,消除接觸電阻后選刀正常。
機(jī)械手類型自動換刀典型故障
故障現(xiàn)象:臺灣800臥式加工中 心機(jī)械手,在換刀過程中動作中斷,無法從主軸中拔刀,報警指示燈顯示器發(fā)出報警“ARM EXPENDING TROUBLE”(機(jī)械手伸出故障)
故障原因分析:松刀感應(yīng)開關(guān)失靈,如果一個感應(yīng)開關(guān)未發(fā)出信號,則機(jī)械手拔刀電磁閥就不會動作檢查兩感應(yīng)開關(guān),信號正常; 松刀液壓缸因?yàn)橐簤合到y(tǒng)壓力不夠或者漏油而不動作,或行程不到位。檢查刀具庫松刀液壓缸,動作正常,行程到位。
自動換刀裝置故障
故障現(xiàn)象:加工中 心機(jī)械手手臂旋轉(zhuǎn)速度快慢不均勻 ,氣液轉(zhuǎn)換器失油頻率加快,機(jī)械手旋轉(zhuǎn)不到位,手臂升降不動作。調(diào)整節(jié)流閥配合手動調(diào)整,只能維持短時間正常運(yùn)行,且排氣聲音逐漸渾濁,不像正常動作時清洗,不能換刀。
故障原因分析:根據(jù)動作過程,旋轉(zhuǎn)的動力傳遞是壓縮空氣源推動氣液轉(zhuǎn)換成液壓油由電控制程序指令控制,其旋轉(zhuǎn)速度由節(jié)流閥調(diào)整。拆卸機(jī)械手液壓缸,解體檢查,發(fā)現(xiàn)活塞支撐環(huán)O形圈均由直線性磨損,已不能密封。液壓缸內(nèi)壁粗糙,環(huán)狀刀紋明顯。精度太差
故障處理:①修復(fù)液壓缸內(nèi)壁;②更換支承環(huán)O形圈;③重裝調(diào)整試車,故障消除。
青島勇創(chuàng)信自動化機(jī)械有限公司位于即墨區(qū)小韓村工業(yè)園,交通十分便捷,距離青島流亭國際機(jī)場12公里,距離國家一級港口青島港40公里, 緊靠204國道、濟(jì)青高速、青銀高速。
我廠自創(chuàng)建以來,吸收中外先進(jìn)的技術(shù)和不斷提高自身的科研實(shí)力,研制出各種精密數(shù)控車床,全自動數(shù)控車床,數(shù)控車床機(jī)械手,精密數(shù)控機(jī)床,是專業(yè)的數(shù)控機(jī)床廠家。本產(chǎn)品適用于各類五金配件,圓料、六角、四方等產(chǎn)品自動化上下料,穩(wěn)定性強(qiáng),精準(zhǔn)位置度高,在智能的工業(yè)化時代,人工成本將成為生產(chǎn)成本的更大支出,本款產(chǎn)品直接代替人工,減少人員及勞動力,一人可操作1-10臺。穩(wěn)定性好,效益高。公司遵循 “質(zhì)量是企業(yè)的生命力,以客戶的需求為目標(biāo)”的經(jīng)營方針,本著“互惠互利”的原則,真誠歡迎新老客戶來電來函,提出寶貴意見,共同發(fā)展,洽談合作!
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