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刀具的自动输送装置主要有

发布时间:2023-08-21 19:47:31

⑴ 数控机床的自动换刀装置都有哪些方式

1、刀具交换方式
数控机床的自动换刀装置中,实现刀库与机床主轴之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。刀具的交换方式和它们的具体结构对机床的生产率和工作可靠性有着直接的影响。
刀具的交换方式很多,一般可分为以下两大类。
(一)无机械手换刀
无机械手换刀,是由刀库和机床主轴的相对运动实现的刀具交换。换刀时,必须首先将用过的刀具送回刀库,然后再从刀库中取出新刀具,这两个动作不可能同时进行,因此,换刀时间长。所示的数控立式镗铣床就是采用这种换刀方式的实例。它的选刀和换刀由三个坐标轴的数控定位系统来完成,因此每交换一次刀具,工作台和主轴箱就必须沿着三个坐标轴作两次来回运动,因而增加了换刀时间。另外,由于刀库置于工作台上,减少了工作台的有效使用面积。
(二)机械手换刀
由于刀库及刀具交换方式的不同,换刀机械手也有多种形式。因为机械手换刀有很大的灵活性,而且还可以减少换刀时间,应用最为广泛。
在各种类型的机械手中,双臂机械手全面地体现了以上优点,为了防止刀具掉落,各机械手的活动爪都必须带有自锁结构。双臂回转机械手的动作比较简单,而且能够同时抓取和装卸机床主轴和刀库中的刀具,因此换刀时间可以进一步缩短。双臂回转机械手,虽不是同时抓取主轴和刀库中的刀具,但是换刀准备时间及将刀具送回刀库的时间(图中实线所示位置)与机械加工时间重合,因而换刀(图中双点划线所示位置)时间较短。
2、机械手形式
在自动换刀数控机床中,机械手的形式也是多种多样,常见的有以下几种形式。
1、单臂单爪回转式机械手
这种机械手的手臂可以回转不同的角度来进行自动换刀,其手臂上只有一个卡爪,不论在刀库上或是在主轴上,均靠这个卡爪来装刀及卸刀,因此换刀时间较长。
2、单臂双爪回转式机械手
这种机械手的手臂上有两个卡爪,两个卡爪有所分工。一个卡爪只执行从主轴上取下“旧刀”送回刀库的任务,另一个卡爪则执行由刀库取出“新刀”送到主轴的任务。其换刀时间较上述单爪回转式机械手要少。
3、双臂回转式机械手
这种机械手的两臂上各有一个卡爪,两个卡爪可同时抓取刀库及主轴上的刀具,回转180°后又同时将刀具放回刀库及装入主轴。这种机械手换刀时间较以上两种单臂机械手均短,是最常用的一种形式。
4、双机械手
这种机械手相当于两个单臂单爪机械手,它们互相配合进行自动换刀。其中一个机械手从主轴上取下“旧刀”送回刀库,另一个由刀库中取出“新刀”装入机床主轴。
5、双臂往复交叉式机械手
这种机械手的两手臂可以往复运动,并交叉成一定的角度。一个手臂从主轴上取下“旧刀”送回刀库,另一个手臂由刀库中取出“新刀”装入主轴。整个机械手可沿某导轨直线移动或绕某个转轴回转,以实现由刀库与主轴间的运刀工作。
6、双臂端面夹紧式机械手
这种机械手只是在夹紧部位上与前几种不同。前几种机械手均靠夹紧刀柄的外圆表面来抓取刀具,这种机械手则是靠夹紧刀柄的两个端面来抓取的。
3、机械手夹持结构
在换刀过程中,由于机械手抓住刀柄要作快速回转,要作拔、插刀具的动作,还要保证刀柄键槽的角度位置对准主轴上的驱动键。因此,机械手的夹持部分要十分可靠,并保证有适当的夹紧力,其活动爪要有锁紧装置,以防止刀具在换刀过程中转动脱落。机械手夹持刀具的方法有以下两种。
(一)柄式夹持
柄式夹持,也称轴向夹持或V形槽夹持。其刀柄前端有V形槽,供机械手夹持用,目前我国数控机床较多采用这种夹持方式。机械手手掌结构示意图。它由固定爪及活动爪组成,活动爪可绕轴回转,其一端在弹簧柱塞的作用下,支靠在挡销上,调整螺钉以保持手掌适当的夹紧力,锁紧销使活动爪牢固地夹持刀柄,防止刀具在交换过程中松脱。锁紧销还可轴向移动,使活动爪放松,以便杈刀从刀柄V形槽中退出。
(二)法兰盘式夹持
法兰盘式夹持,也称径向夹持或碟式夹持。刀柄的前端有供机械手夹持的法兰盘。采用法兰盘式夹持的优点是:当采用中间搬运装置时,可以很方便从一个机械手过渡到另一个辅助机械手上去。对于法兰盘式夹持方式,其换刀动作较多,不如柄式夹持方式应用广泛。
4、自动换刀动作顺序
由于自动换刀装置的布局结构多种多样,其换刀过程动作顺序会不尽相同。下面分别以常见的双臂往复交叉式机械手和钩刀机械手为例用动作分图加以说明。
(一)双臂往复交叉式机械手的换刀过程
(1)开始换刀前状态。主轴正用T05号刀具进行加工,装刀机械手已抓住下一工步需用的T09号刀具,机械手架处于最高位置,为换刀做好了准备;
(2)上一工步结束,机床立柱后退,主轴箱上升,使主轴处于换刀位置。接着下一工步开始,其第一个指令是换刀,机械手架回转180o转向主轴。
(3)卸刀机械手前伸,抓住主轴上已用过的T05号刀具。
(4)机械手架由滑座带动,沿刀具轴线前移,将T05号刀具从主轴上拔出。
(5)卸刀机械手缩回原位。
(6)装刀机械手前伸,使T09号刀具对准主轴。
(7)机械手架后移,将T09号刀具插入主轴。
(8)装刀机械手缩回原位。
(9)机械手架回转180o,使装刀、卸刀机械手转向刀库。
(10)机械手架由横梁带动下降,找第二排刀套链,卸刀机械手将T05号刀具插回P05号刀套中。
(11)刀套链转动把在下一个工步需用的T46号刀具送到换刀位置,机械手一降,找第三排刀链,由装刀机械手将T46号刀具取出。
(12)刀套链反转,把P09号刀套送到换刀位置,同时机械手架上升至最高位置,为再下一工步的换刀做好准备。
(二)钩刀机械手的换刀过程
作为最常用的一种换刀形式,换刀一次所需的基本动作如下。
1)抓刀。手臂旋转90?,同时抓住刀库和主轴上的刀具。
(2)拔刀。主轴夹头松开刀具,机械手同时将刀库和主轴上的刀具拔出。
(3)换刀。手臂旋转180?,新旧刀具更换。
(4)插刀。机械手同时将新旧刀具分别插入主轴和刀库,然后主轴夹头夹紧刀具;
(5)复位。转动手臂,回到原始位置。

⑵ 自动化输送设备有哪些类型

一般常见的有皮带输送,滚筒输送,链板输送,风力输送,气力输送,悬挂输送。还有一些根据需要设计的。厦门圣太机械设备可根据实际需求对口适应性的制造。

⑶ 数控机床的自动换刀装置有哪些形式

各类数控机床的自动换刀装置的结构取决于机床的形式、工艺范围以及刀具的种类和数量等,主要可以分为以下几种形式x0dx0a①回转刀架换刀x0dx0a数控机床上使用的回转刀架是一种最简单的自动换刀装置,根据加工对象的不同,可以设计成四方刀架和六角刀架等多种形式,分别安装着四把、六把或更多的刀具,并按数控装置的指令换刀。回转刀架的结构上必须具有良好的强度和刚性,以承受粗加工时的切削抗力,由于车削加工精度在很大程度上取决于刀尖位置,而加工工程中对刀尖位置一般不进行人工调整,因此更有必要选择可靠地定位方案和合理的定位结构,以保证回转刀架在每次转位之后,具有尽可能高的重复定位精度x0dx0a回转刀架的全部动作由液压系统通过电磁换向阀和顺序阀进行控制,他的动作分为四个步骤:刀架抬起。刀架转位。刀架压紧。转位油缸复位x0dx0a回转刀架除了采用液压缸驱动转位和定位销定位以外,还可以采用电机/马氏机构转位和鼠齿定位,以及其他转位和定位机构。x0dx0a②更换主轴头换刀x0dx0a在带有旋转刀具的数控机床中,更换主轴头是一种比较简单的换刀方式,主轴头通常有卧式和立式两种,而且常用砖塔的转位来更换主轴头,以实现自动换刀,在砖塔的各个主轴头上,预先安装有各工序所需要的旋转刀具,当发出换刀指令时,各主轴头依次的转到加工位置,并接通主运动,使相应的主轴带动刀具旋转,而其他处于不加工位置上的主轴都与主运动脱开。x0dx0a由于空间位置的限制,主轴部件的结构不可能设计的十分坚实,因为影响了主轴系统的刚度,为了保证主轴的刚度,主轴的数目必须加以限制,否则将会使结构尺寸大为增加。砖塔主轴头换刀方式的主要优点在于省去了自动松夹、卸刀、装刀、夹紧以及刀具搬运等一系列复杂的操作,从而提高了换刀的可能性,并显著的缩短了换刀时间,但由于结构上的原因,砖塔主轴头通常只适用于工序较少,精度要求不太敢的数控机床,如数控钻床等。x0dx0a③带刀库的自动换刀系统x0dx0a带刀库的自动换刀系统由刀库和刀具交换装置如机械手等组成,目前他是多工序数控机床上应用最为广泛的换刀方法x0dx0a整个换刀过程较为复杂,首先把加工过程中需要使用的全部刀具分别安装在标准的刀柄上,在机外进行尺寸育调整之后,按一定的方式放入刀库,换刀时先在到库中进行选刀,并由刀具交换装置分别动刀库和主轴上取出刀具,在进行刀具交换之后,将新道具装入主轴,把就刀具放回刀库。存放刀具的刀库具有较大的容量,它既可安装在主轴箱的侧面或上方,也可作为单独部件安装的机床以外,并有搬运装置运动刀具。x0dx0a带刀库的自动换到数控机床主轴箱与砖塔主轴头相比较,由于主轴箱内只有一个主轴,设计主轴部件时就有可能充分增强它的刚度,因而能够满足精密加工的要求,另外刀库可以存放数量很大的刀具,因为能够进行复杂零件的多工序加工,这样就明显的提高了机床的适应性和加工效率。所以带刀库的自动换刀装置特别适用于数控钻、铣、镗床。但这种换刀方式的整个过程动作较多,换刀时间长,系统较为复杂,降低了工作可靠性。

⑷ 柔性送料控制器有几种方式

专利名称:压力机的柔性送料装置的制作方法
技术领域:
本实用新型属于压力机的技术领域,特别涉及压力机的全自动送 料装置。
背景技术:
随着压力机品质以及自动化程度的提高,板料冲压朝快速、高精 度的高效率方向发展,数控冲床能满足这一要求。因此,数控冲压机 床被推向市场,它具有自动化程度高,加工效率高的问题。目前,许 多中低端用户有这样的加工需求,但它的设备价格昂贵,难以使普通 用户接受。如果在高速冲压机床上加载高精度的送料机构,即能满足 同一规格孔槽的加工。因此,有压力机生产厂家为满足这类用户的需 求,开发了性价比较高的自动送料的高速压力机,但在实际使用时, 由于加工中,存在较大的交变冲击载荷,使得普通送料机构的送料精 度不高,持料、放料动作与模具冲压点的衔接不好。也就是说,自动 送料机构的动作的速率与压力机冲压动作的速率不适配,难以完全体 现高度压力机的性能。

实用新型内容
本实用新型针对以上问题,提供了 一种压力机的柔性送料装置。 它能充分利用压力机曲轴的动作路径上的时间来实现进料、放料、回 位、夹料动作,柔性地完成放料动作。本实用新型的技术方案是包括压力机、板材送料装置、控制器, 在压力机曲轴上设有检测曲轴转动角度的旋转编码器,板材送料装置 上设有驱动送料机构循环进行进料、放料、回位、夹料动作的伺服机 构,压力机下工作台上还设有板料到位检测开关,控制器中设有运算 控制电路,运算控制电路与旋转编码器、伺服机构、到位检测开关相 连。
所述的控制电路中包括一存储有根据旋转编码器的相位数据指 令送料机构以设计速度循环进行进料、放料、回位、夹料动作、根据 板料到位检测开关的数据指令压力机驱动电路工作或停止以及根据 旋转编码器提供的相位数据和转速数据指令送料机构做提前放料动 作的程序的存储器。
本实用新型的旋转编码器能检测到压力机曲轴的具体位置,根据 设计要求,在不同的位置,通过控制器指令送料机构做进料、放料、 回位、夹料动作,柔性地完成放料动作。改变了以往的送料机构在放 料动作中经常出现的放料不及时、不准确的问题。机械压力机生产线 上的伺服送料机构通过与机床编码器相配合,能够优化整个送料过 程,增大伺服送料的使用范围,节约能源,延长设备的使用寿命。

图1是本实用新型的结构示意图
图中1是板料,2是送料机构,3是旋转编码器,4是控制器,5
是板料到位检测开关,6是压力机;
图2是图1中A-A剖视图图中7是曲轴,8是连杆。
图3是本实用新型控制部分的结构示意框图
图4是本实用新型曲轴旋转动作的示意图
图5是本实用新型曲轴旋转动作的速度角度、速度时间曲线图
图中a是送料过程,b是送料允可,c是冲压过程,d是工作周期T。
图6是本实用新型角度补偿动作示意图
图中X点是冲压下死点。
具体实施方式
本实用新型如图1、 2所示,包括压力机6、板材送料装置1、控制器4,在压力机6的曲轴7上设有检测曲轴7转动角度的旋转编码器3,板材送料装置1上设有驱动送料机构2循环进行进料、放料、回位、夹料动作的伺服机构,压力机6下工作台上还设有板料到位检测开关5,控制器4中设有运算控制电路,运算控制电路与旋转编码器3、伺服机构、到位检测开关5相连。
所述的控制电路中包括一存储有根据旋转编码器3的相位数据
指令送料机构2以设计速度循环进行进料、放料、回位、夹料动作、
根据板料到位检测开关5的数据指令压力机驱动电路工作或停止以
及根据旋转编码器3提供的相位数据和转速数据指令送料机构2做提
前放料动作的程序的存储器。
本实用新型的控制器如图3所示,控制器4采集旋转编码器3、板料到位感应器5的信号,通过运算控制电路指令伺服控制器驱动送料装置按照设计要求实现柔性地送料动作。
本实用新型的工作原理如图4、 5、 6所示。通过图4、图5可以 看出当机床曲轴7在240°顺时针到90°区间允许伺服送料机构送 料。在240°时,送料动作开始启动并跟随着机床当前角度匀缓地即 时地驱动送料机进行送料。当曲柄运行到90°时,送料完成。以这 种方式送料,送料时间充分利用了整个送料区间。要求伺服驱动器启 动和制动缓慢,驱动电流也就小和变化小,能量损失也同样就小。同 时送料机构受到的冲击小,磨损慢,机构寿命就长。 在整个送料机构在整个送料过程中,为了减少机构的抖动,需要合理 地调节PI参数使整个控制系统的暂态响应呈现出过阻尼状态。这样 就不会因为出现超调而振荡,致使伺服达到送料长度后,正反运转形 成传动机构抖动使整个送料过程平稳。
关于本实用新型具有的角度提前补偿功能如图6所示,对于生产 线送料来讲,由于存在着送料误差,若长时间连续送料后,误差积累 后,就致使料送不到位或送过。因此,往往在送料机构上配有放松功 能,放松机构的动通常采用电磁阀来控制气缸驱动的方式。其动作角 度一般在送料完成结束后再过一个安全角度以后和模具完全接触材 料前。放松机构的动作角度不很大。对于机械式凸轮开关可以满足在 一定速度下及时地控制放松动作。但速度变化时,特别在高速度运行 时,由于电磁阀动作的滞后往往动作不及时。当机床用旋转编码器时, 控制系统可以检测出机床的运行速度。对放松机构随速度增快动作角 度提前来进行补偿,用于弥补电磁阀动作的滞后就可以使放松机构及 时的动作来满足要求。如图所示,箭头曲线代表机床速度增大,相应 地放松动作角度也跟前提前。在下死点X前,提前释放物料。
权利要求1、压力机的柔性送料装置,包括压力机、板材送料装置、控制器,其特征在于,在压力机曲轴上设有检测曲轴转动角度的旋转编码器,板材送料装置上设有驱动送料机构循环进行进料、放料、回位、夹料动作的伺服机构,压力机下工作台上还设有板料到位检测开关,控制器中设有运算控制电路,运算控制电路与旋转编码器、伺服机构、到位检测开关相连。
2、 根据权利要求1所述的压力机的柔性送料装置,其特征在于, 所述的控制电路中包括一存储有根据旋转编码器的相位数据指令送 料机构以设计速度循环进行进料、放料、回位、夹料动作、根据板料 到位检测开关的数据指令压力机驱动电路工作或停止以及根据旋转 编码器提供的相位数据和转速数据指令送料机构做提前放料动作的 程序的存储器。
专利摘要压力机的柔性送料装置。涉及压力机的全自动送料装置。包括压力机、板材送料装置、控制器,在压力机曲轴上设有检测曲轴转动角度的旋转编码器,板材送料装置上设有驱动送料机构循环进行进料、放料、回位、夹料动作的伺服机构,压力机下工作台上还设有板料到位检测开关,控制器中设有运算控制电路,运算控制电路与旋转编码器、伺服机构、到位检测开关相连。本实用新型改变了以往的送料机构在放料动作中经常出现的放料不及时、不准确的问题。机械压力机生产线上的伺服送料机构通过与机床编码器相配合,能够优化整个送料过程,增大伺服送料的使用范围,节约能源,延长设备的使用寿命。
文档编号B30B15/30GK201309277SQ20082016107
公开日2009年9月16日 申请日期2008年11月17日 优先权日2008年11月17日
发明者张为堂, 王劲松 申请人:扬州锻压机床集团有限公司

⑸ 自动化输送设备有哪些类型

产品线上一般常见:皮带输送,滚筒输送,链板输送,风力输送,气力输送,悬挂输送。还有一些根据需要特别设计的。
成品出入库一般常见:垂直输送设备(螺旋的,连续式(往复)提升(降)机),皮带(滚筒,链板)伸缩机。
分拣类的:交叉分拣,堆块分拣,斜导轮分拣,摇臂分拣,滑块分拣等
都是非标设备。输送类常用的都以上差不多了,还有一些都是根据客人的需求另设计的,名字乱七八糟。
需要更清楚了解加:QQ44642487

现次提问搞点悬赏啊。

⑹ 数控机床自动换刀装置的分类和特点及具体应用

数控机床自动换来刀装置分为转塔自式和刀库式
转塔式分为回转刀架和转塔头
刀库式分为刀库与主轴之间直接换刀、用机械手配合刀库进行换刀和(用机械手、运输装置配合刀库进行换刀)三种
回转刀架多为顺序换刀,换刀时间短,结构紧凑,容纳刀具较少 用于数控车床、数控车削中心机床
其它的太多了我打字太慢请谅解~~

⑺ 什么是自动换刀装置

一、自动换刀装置的形式

自动换刀装置是数控机床的重要执行机构,它的形式多种多样,目前常见的有以下几种:

1.回转刀架换刀;
2.排式刀架换刀;
3.更换主轴头换刀;
4.带刀库的自动换刀系统

在这里我对数控机床常见的这几种换刀系统逐一介绍,首先介绍一下回转刀架换刀系统。

二、回转刀架

数控机床使用的回转刀架是比较简单的自动换刀装置,常用的类型有四方刀架、六角刀架,即在其上装有四把、六把或更多的刀具。

回转刀架必须具有良好的强度和刚度,以承受粗加工的切削力:同时要保证回转刀架在每次转位的重复定位精度。下面我们结合一台四工位的四方刀架了解一下其换刀过程及原理。并结合换刀原理分析一下四方刀架的常见故障现象及原因。常见机床四方刀架如图一(左)。
图一数控机床刀架或刀库是由机床PLC来进行控制,对于普通的四工位刀架来说,控制比较简单,一般用于普通的车床。我们分析车床刀架的控制原理其实就是指刀架的整个换刀过程,刀架的换刀过程其实是通过PLC对控制刀架的所有I/O信号进行逻辑处理及计算。实现刀架的顺序控制。另外为了保证换刀能够正确进行,系统一般还要设置一些相应的系统参数来对换刀过程进行调整。下面我们分析PLC控制下的换刀过程。在分析之前,我们首先了解刀架控制的电气部分。刀架电气控制部分如图二所示。图二中的a是刀架控制的强电部分,主要是控制刀架电机的正转和反转,来控制刀架的正转和反转;图b是刀架控制的交流控制回路,主要是控制两个交流接触器的导通和关闭来实现a中的强电控制;图c部分是刀架控制的继电器控制回路及PLC的输入及输出回路,整个过程的控制最终是由这个模块来完成的。 图中各器件的作用如下:

序号 名称 含义
1 M2 刀架电动机
2 QF3 刀架电动机带过载保护的电源空开
3 KM5、KM6 刀架电动机正、反转控制交流接触器
4 KA1 由急停控制的中间继电器
5 KA6、KA7 刀架电动机正、反转控制中间继电器
6 S1~S4 刀位检测霍尔开关
7 SB11 手动刀位选择按钮
8 SB12 手动换刀启动按钮
9 RC3 三相灭弧器
10 RC9、RC10 单相灭弧器

自动刀架控制涉及到的I/O信号如下:

PLC输入信号:

X2.7:刀架电动机过热报警输入;
X3.0~X3.3:1~4号刀到位信号输入;
X30.6:手动刀位选择按钮信号输入;
X30.7:手动换刀启动按钮信号输入;

PLC输出信号:

Y0.6:刀架正转继电器控制输出;
Y0.7:刀架反转继电器控制输出。

我们现在已经清楚了刀架控制的I/O信号,下面我们结合这些信号来分析一下换刀过程,刀架换刀有两种模式,一种是手动换刀,一种是通过T指令进行自动换刀。我们以手动状态为例,介绍一下换刀过程及常见故障。

1、首先我们将机床调至手动状态,通过刀位选择按键进行目的刀位选择,有的系统是利用波段开关的形式进行实现,有的系统是利用记数的形式来实现,比如说通过检测刀位选择信号(X30.6)的状态,如果按下刀位选择按键,X30.6的状态应该会改变一次,计数器的数值会发生改变,系统选择的目的刀具也会发生相应的改变。

2、选择目的刀具完成以后,下面就是将机床刀架的当前刀位转换到目的刀位。我们按下刀位转换按键X30.7以后。这时系统PLC输出一个刀架正转信号Y0.6,KA6吸合;KM5吸合,这时刀架电机开始正向旋转,刀架开始正转。

3、刀架在正向旋转的过程中不停的对刀位输入信号进行检测,如图3所示,每把刀具各有一个霍尔位置检测开关。各刀具按顺序依次经过发磁体位置产生相应的刀位信号。当产生的刀位信号和目的刀位寄存器中的刀位相一致的时候,PLC认为所选刀具已经到位。
图34、刀具到位以后,刀架仍继续正向旋转一段时间,然后停止正向旋转(Y0.6停止输出),延时一段时间以后,刀架反转控制信号Y0.7有效,此时刀架开始反转,反转过程其实就是刀架锁紧的过程,此过程延续一段时间,直到刀架锁紧到位,但反转时间不宜过长或过短。过长就有可能烧坏电机或造成电机过热空开跳闸,时间过短有可能造成刀架不能够锁紧。刀架锁紧以后,整个换刀过程结束。

安全互锁

1、架电动机长时间旋转,而检测不到刀位信号,则认为刀架出现故障,立即停止刀架电动机,以防止将其损坏并报警提示;

2、刀架电动机过热报警时,停止换刀过程,并禁止自动加工;

我们现在已经对此种刀架的换刀原理有所了解,那么对于此种刀架在工作过程中常见的一些故障我们应该很容易分析出他的原因。常见的故障现象如下:

故障现象一:选择了目标刀位,按下刀位转换按钮以后,电动刀架不转;

故障现象二:选择了目标刀位,按下刀位转换按钮以后,电动刀架转个不停;

我们现在就以这两种比较典型的故障现象来分析一下故障原因,希望大家有所收获,比如故障现象一;这是比较常见的一种故障现象,出现此现象后我们应该利用怎样的方法才能够比较容易去解决。

从上面的叙述中我们已经了解了换刀的整个过程, 如图四,如果刀架不动,我们应该怎么样去检修呢?

1、首先我们可以利用现象比较明显,比较容易观察到的地方来进行判断,在这里我们可以把接触器作为一个特殊点,以接触器为分界点,作出一个初步判断,可以观察一下接触器是否动作,如果接触器动作我们可以听到接触器吸合的声音,相反则听不到。

2、接触器吸合的情况下,我们可以判断出换刀过程中的① ④没有问题。那么问题应该在⑤ 或 ⑥上,具体原因如下:

1)电机电源缺相或电压过低;

2)接触器主触点被烧坏或接触不良;

3)刀架电机电源相序错,造成电机旋转方向发生改变,刀架选刀的过程变成刀架锁紧的过程;

4)电机被烧坏;

5)刀架锁得太紧或被机械卡死等。

3、接触器在没有吸合的情况下,我们可以判断出故障原因有可能出在①⑤这几步上,具体分析过程如下:

1)KM5没有吸合的情况下,观察KA6是否吸合,如果KA6已经动作,那么可以测量一下KM5线圈有没有烧坏,控制电缆有没有断线,KA6的触点接触是否良好。

2)如果KA6没有动作,可以通过观察PLC的输入输出寄存器的状态来确定刀架正转信号Y0.6是否有输出,如果有输出,可以检测一下继电器KA6线圈是否被烧坏,PLC输出板是否有问题,系统PLC到KA6的连线是否有问题。如果没有输出,则检查一下是否PLC编写有误,是否有些换刀条件没有满足。

⑻ 自动化制造系统的词条

自动化制造系统包括刚性制造和柔性制造,“刚性”的含义是指该生产线只能生产某种或生产工艺相近的某类产品,表现为生产产品的单一性。刚性制造包括组合机床、专用机床、刚性自动化生产线等。“柔性”是指生产组织形式和生产产品及工艺的多样性和可变性,可具体表现为机床的柔性、产品的柔性、加工的柔性、批量的柔性等。柔性制造包括柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、柔性制造线(FML)、柔性装配线(FAL)、计算机集成制造系统(CIMS)等。下面依据自动化制造系统的生产能力和智能程度进行分类介绍。
一、刚性自动化生产
1、刚性半自动化单机
除上下料外,机床可以自动地完成单个工艺过程的加工循环,这样的机床称为刚性半自动化机床。这种机床一般是机械或电液复合控制式组合机床和专用机床,可以进行多面、多轴、多刀同时加工,加工设备按工件的加工工艺顺序依次排列;切削刀具由人工安装、调整,实行定时强制换刀,如果出现刀具破损、折断,可进行应急换刀;例如:单台组合机床,通用多刀半自动车床,转塔车床等。从复杂程度讲,刚性半自动化单机实现的是加工自动化的最低层次,但是投资少、见效快,适用于产品品种变化范围和生产批量都较大的制造系统。缺点是调整工作量大,加工质量较差,工人的劳动强度也大。
2、刚性自动化单机
它是在刚性半自动化单机的基础上增加自动上、下料等辅助装置而形成的自动化机床。辅助装置包括自动工件输送、上料,下料、自动夹具、升降装置和转位装置等;切屑处理一般由刮板器和螺旋传送装置完成。这种机床实现的也是单个工艺过程的全部加工循环。这种机床往往需要定做或改装,常用于品种变化很小,但生产批量特别大的场合。主要特点是投资少、见效快,但通用性差,是大量生产最常见的加工装备。
3、刚性自动化生产线
刚性自动化生产线是多工位生产过程,用工件输送系统将各种自动化加工设备和辅助设备按一定的顺序连接起来,在控制系统的作用下完成单个零件加工的复杂大系统。在刚性自动线上,被加工零件以一定的生产节拍,顺序通过各个工作位置,自动完成零件预定的全部加工过程和部分检测过程。因此,与刚性自动化单机相比,它的结构复杂,任务完成的工序多,所以生产效率也很高,是少品种、大量生产必不可少的加工装备。除此之外,刚性自动生产线还具有可以有效缩短生产周期,取消半成品的中间库存,缩短物料流程,减少生产面积,改善劳动条件,便于管
理等优点。它的主要缺点是投资大,系统调整周期长,更换产品不方便。为了消除这些缺点,人们发展了组合机床自动线,可以大幅度缩短建线周期,更换产品后只需更换机床的某些部件即可(例如可更换主轴箱),大大缩短了系统的调整时间,降低了生产成本,并能收到较好的使用效果和经济效果。组合机床自动线主要用于箱体类零件和其他类型非回转体的钻、扩、铰、镗、攻螺纹和铣削等工序的加工。刚性自动化生产线目前正在向刚柔结合的方向发展。
图8-1所示为加工曲拐零件的刚性自动线总体布局图。该自动线年生产曲拐零件1700件,毛坯是球墨铸铁件。由于工件形状不规则,没有合适的输送基面,因而采用了随行夹具安装定位,便于工件的输送。
该曲拐加工自动线由7台组合机床和1个装卸工位组成。全线定位夹紧机构由1个泵站集中供油。工件的输送采用步伐式输送带,输送带用钢丝绳牵引式传动装置驱动。因毛坯在随行夹具上定位需要人工找正,没有采用自动上下料装置。在机床加工工位上采用压缩空气喷吹方式排除切屑,全线集中供给压缩空气。切屑运送采用链板式排屑装置,从机床中间底座下方运送切屑。
自动线布局采用直线式,工件输送带贯穿各工位,工件装卸工位4设在自动线末端。随行夹具连同工件毛坯经升降机5提升,从机床上方送到自动线的始端,输送过程中没有切屑撒落到机床上、输送带上和地面上。切屑运送方向与工件输送方向相反,斗式切屑提升机1设在自动线始端。中央控制台6设在自动线末端位置。
刚性自动线生产率高,但柔性较差,当加工工件变化时,需要停机、停线并对机床、夹具、刀具等工装设备进行调整或更换(如更换主轴箱、刀具、夹具等),通常调整工作量大,停产时间较长。
二、柔性制造单元FMC
柔性制造单元(Flexible Manufacturing Cell)是由单台数控机床、加工中心、工件自动输送及更换系统等组成。它是实现单工序加工的可变加工单元,单元内的机床在工艺能力上通常是相互补充的,可混流加工不同的零件。系统对外设有接口,可与其它单元组成柔性制造系统。
1、FMC控制系统
FMC控制系统一般分二级,分别是单元控制级和设备控制级。
(1)设备控制级 是针对各种设备,如机器人、机床、坐标测量机、小车、传送装置等的单机控制。这一级的控制系统向上与单元控制系统用接口连接,向下与设备连接。设备控制器的功能是把工作站控制器命令转换成可操作的、有次序的简单任务,并通过各种传感器监控这些任务的执行。设备控制级一般采用具有较强控制功能的微型计算机、总线控制机或可编程控制器等工控机。
(2)单元控制级 这一级控制系统是指挥和协调单元中各设备的活动,处理由物料贮运系统交来的零件托盘,并通过控制工件调整、零件夹紧、切削加工、切屑清除、加工过程中检验、卸下工件以及清洗工件等功能对设备级各子系统进行调度。单元控制系统一般采用具有有限实时处理能力的微型计算机或工作站。单元控制级通过RS232接口与设备控制级之间进行通讯,并可以通过该接口与其它系统组成FMS。
2、FMC的基本控制功能
(1)单元中各加工设备的任务管理与调度,其中包括制定单元作业计划、计划的管理与调度、设备和单元运行状态的登录与上报。
(2)单元内物流设备的管理与调度,这些设备包括传送带、有轨或无轨物料运输车、机器人、托盘系统、工件装卸站等。
(3)刀具系统的管理,包括向车间控制器和刀具预调仪提出刀具请求、将刀具分发至需要它的机床等。
图8-2 柔性制造单元
1—数控车床 2—加工中心 3—装卸工位 4—龙门式机械手 5—机器人6—加工中心控制器
7—车床数控装置 8—龙门式机械手控制器 9—小车控制器10—加工中心控制器 11—机器人控制器
12—单元控制器 13、14—运输小车
图8-2所示为一加工回转体零件为主的柔性制造单元。它包括1台数控车床,1台加工中心,两台运输小车用于在工件装卸工位3、数控车床1和加工中心2之间的输送,龙门式机械手4用来为数控车床装卸工件和更换刀具,机器人5进行加工中心刀具库和机外刀库6之间的刀具交换。控制系统由车床数控装置7,龙门式机械手控制器8,小车控制器9,加工中心控制器10,机器人控制器11和单元控制器12等组成。单元控制器负责对单元组成设备的控制、调度、信息交换和监视。
图8-3 带托盘库的柔性制造单元
1-刀具库 2-换刀机械手 3-托盘库 4-装卸工位 5-托盘交换机构
图8-3所示是加工棱体零件的柔性制造单元。单元主机是一台卧式加工中心,刀库容量为70把,采用双机械手换刀,配有8工位自动交换托盘库。托盘库为环形转盘,托盘库台面支承在圆柱环形导轨上,由内侧的环链拖动而回转,链轮由电机驱动。托盘的选择和定位由可编程控制器控制,托盘库具有正反向回转、随机选择及跳跃分度等功能。托盘的交换由设在环形台面中央的液压推拉机构实现。托盘库旁设有工件装卸工位,机床两侧设有自动排屑装置。
三、柔性制造系统FMS
柔性制造系统(Flexible Manufacturing System)是由两台或两台以上加工中心或数控机床组成,并在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化,其基本组成部分有:自动化加工设备,工件储运系统,刀具储运系统,多层计算机控制系统等。
1、自动化加工设备
组成FMS的自动化加工设备有数控机床、加工中心、车削中心等,也可能是柔性制造单元。这些加工设备都是计算机控制的,加工零件的改变一般只需要改变数控程序,因而具有很高的柔性。自动化加工设备是自动化制造系统最基本,也是最重要的设备。
2、工件储运系统
FMS工件储运系统由工件库、工件运输设备和更换装置等组成。工件库包括自动化立体仓库和托盘(工件)缓冲站。工件运输设备包括各种传送带、运输小车、机器人或机械手等。工件更换装置包括各种机器人或机械手、托盘交换装置等。
3、刀具储运系统
FMS的刀具储运系统由刀具库、刀具输送装置和交换机构等组成。刀具库有中央刀库和机床刀库。刀具输送装置有不同形式的运输小车、机器人或机械手。刀具交换装置通常是指机床上的换刀机构,如换刀机械手。
4、辅助设备
FMS可以根据生产需要配置辅助设备。辅助设备一般包括:①自动清洗工作站;②自动去毛刺设备;③自动测量设备;④集中切屑运输系统;⑤集中冷却润滑系统等。
5、多层计算机控制系统
FMS的控制系统采用三级控制,分别是单元控制级、工作站控制级、设备控制级。图8-4就是一个FMS控制系统实例,系统包括自动导向小车(AGV)、TH6350卧式加工中心、XH714A立式加工中心和仓储设备等。
图8-4 FMS控制系统实例
(1)设备控制级 是针对各种设备,如机器人、机床、坐标测量机、小车、传送装置以及储存/检索等的单机控制。这一级的控制系统向上与工作站控制系统用接口连接,向下与设备连接。设备控制器的功能是把工作站控制器命令转换成可操作的、有次序的简单任务,并通过各种传感
器监控这些任务的执行。
(2)工作站控制级 FMS工作站一般分成加工工作站和物流工作站。加工工作站完成各工位的加工工艺流程、刀具更换、检验等管理;物流工作站完成原料、成品及半成品的储存、运输、工位变换等管理。这一级控制系统是指挥和协调单元中一个设备小组的活动,处理由物料贮运系统交来的零件托盘,并通过控制工件调整、零件夹紧、切削加工、切屑清除、加工过程中检验、卸下工件以及清洗工件等功能对设备级各子系统进行调度。设备控制级和工作站控制级等控制系统一般采用具有较强控制功能的有实时控制功能的微型计算机、总线控制机或可编程控制器等工控机。
(3)单元控制级 单元控制级作为FMS的最高一级控制,是全部生产活动的总体控制系统,同时它还是承上启下、沟通与上级(车间)控制器信息联系的桥梁。因此,单元控制器对实现底三层有效的集成控制,提高FMS的经济效益,特别是生产能力,具有十分重要的意义。单元控制级一般采用具有较强实时处理能力的小型计算机或工作站。
图8-5是一种较典型的FMS,4台加工中心直线布置,工件储运系统由托盘站2、托盘运输无轨小车4、工件装卸工位3和布置在加工中心前面的托盘交换装置12等组成。刀具储运系统由中央刀库8、刀具进出站6、刀具输送机器人移动车7和刀具预调仪5等组成。单元控制器9、工作站控制器(图中未标出)和设备控制装置组成三级计算机控制。切屑运输系统没有采用集中运输方式,每台加工中心均配有切屑运输装置。
图8-6 具有装配功能的柔性制造系统
1—控制柜 2—手工工位 3—紧固机器人 4—装配机器人 5—双臂机器人 6—清洗站 7—仓库
8—车削加工中心 9—多坐标测量仪 10—镗铣加工中心 11—刀具预调站 12—装配机器人 13—小件装配站 14—装夹站 15—AGV(自动导引小车) 16—控制区
图8-6所示是一个具有柔性装配功能的柔性制造系统。图的右部是加工系统,有一台镗铣加工中心10和一台车削中心8。9是多坐标测量仪,7是立体仓库、14是装夹具区。图的左部是一个柔性装配系统,其中有一个装载机器人12、三个装夹具机器人3、4、13;一个双臂机器人5、一个手工工位2和传送带。柔性加工和柔性装配两个系统由一个自动导向小车作为运输系统15连接。测量设备也集成在总控系统范围内。
柔性制造系统的主要特点有:①柔性高,适应多品种中小批量生产;②系统内的机床工艺能力上是相互补充和相互替代的;③可混流加工不同的零件;④系统局部调整或维修不中断整个系统的运作;⑤多层计算机控制,可以和上层计算机联网;⑥可进行三班无人干预生产。
四、柔性制造线FML
制造柔性线(Flexible Manufacturing Line)由自动化加工设备、工件输送系统和控制系统等组成。柔性制造线FML与柔性制造系统之间的界限也很模糊,两者的重要区别是前者象刚性自动线一样,具有一定的生产节拍,工作沿一定的方向顺序传送,后者则没有一定的生产节拍,工件的传送方向也是随机性质的。柔性制造线主要适用于品种变化不大的中批和大批量生产,线上的机床主要是多轴主轴箱的换箱式和转塔式加工中心。在工件变换以后,各机床的主轴箱可自动进行更换,同时调入相应的数控程序,生产节拍也会作相应的调整。
柔性制造线的主要优点是:具有刚性自动线的绝大部分优点,当批量不很大时,生产成本比刚性自动线低得多,当品种改变时,系统所需的调整时间又比刚性自动线少得多,但建立系统的总费用却比刚性自动线高得多。有时为了节省投资,提高系统的运行效率,柔性制造线常采用刚柔结合的形式,即生产线的一部分设备采用刚性专用设备(主要是组合机床),另一部分采用换箱或换刀式柔性加工机床。
1、自动化加工设备 组成FML的自动化加工设备有数控机床、可换主轴箱机床。可换主轴箱机床是介于加工中心和组合机床之间的一种中间机型。可换主轴箱机床周围有主轴箱库,根据加工工件的需要更换主轴箱。主轴箱通常是多轴的,可换主轴箱机床对工件进行多面、多轴、多刀同时加工,是一种高效机床。
2、工件输送系统 FML的工件输送系统和刚性自动线类似,采用各种传送带输送工件,工件的流向与加工顺序一致,依次通过各加工站。
3、刀具 可换主轴箱上装有多把刀具,主轴箱本身起着刀具库的作用,刀具的安装、调整一般由人工进行,采用定时强制换刀。
图 8-7 柔性制造线示意图
图8-7为一加工箱体零件的柔性自动线示意图,它由2台对面布置的数控铣床,4台两两对面布置的转塔式换箱机床和1台循式换箱机床组成。采用辊道传送带输送工件。这条自动线看起来和刚性自动线没有什么区别,但它具有一定的柔性。FML同时具有刚性自动线和FMS的某些特征。在柔性上接近FMS,在生产率上接近刚性自动线。
五、柔性装配线FAL
柔性装配线(Flexible Assembly Line)通常由装配站、物料输送装置和控制系统等组成。
1、装配站
FAL中的装配站可以是可编程的装配机器人,不可编程的自动装配装置和人工装配工位。
2、物料输送装置
在FAL中,物料输送装置根据装配工艺流程为装配线提供各种装配零件,使不同的零件和已装配成的半成品合理地在各装配点间流动,同时还要将成品部件(或产品)运离现场。输送装置由传送带和换向机构等组成。
3、控制系统
FAL的控制系统对全线进行调度和监控,主要是控制物料的流向、自动装配站和装配机器人。
图8-8 柔性装配示意图
1—无人驾驶输送装置 2—传送带 3—双臂装配机器人 4—装配机器人
5—拧螺纹机器人 6—自动装配站 7—人工装配工位 8—投料工作站
图8-8是FAL的示意图,线中有无人驾驶输送装置1,传送带2,双臂装配机器人3,装配机器人4,拧螺纹机器人5,自动装配站6,人工装配工位7和投料工作站8等组成。投料工作站中有料库和取料机器人。料库有多层重叠放置的盒子,这些盒子可以抽出,也称之为抽屉,待装配的零件存放在这些盒子中。取料机器人有各种不同的夹爪,它可以自动地将零件从盒子中取出,并摆放在一个托盘中。盛有零件的托盘由传送带自动地送往装配机器人或装配站。
六、计算机集成制造系统(CIMS)
计算机集成制造系统(Computer Intergrated Manufacturing System)是一种集市场分析、产品设计、加工制造、经营管理、售后服务与一体,借助于计算机的的控制与信息处理功能,使企业运作的信息流、物质流、价值流和人力资源有机融合,实现产品快速更新、生产率大幅提高、质量稳定、资金有效利用、损耗降低、人员合理配置、市场快速反馈和良好服务的全新的企业生产模式。
1、CIMS的功能构成
CIMS的功能构成包括下列内容,如图8-9所示。
(1)管理功能 CIMS能够对生产计划、材料采购、仓储和运输、资金和财务以及人力资源进行合理配置和有效协调。
(2)设计功能 CIMS能够运用CAD、CAE、CAPP(计算机辅助工艺编制)、NCP(数控程序编制)等技术手段实现产品设计、工艺设计等。
(3)制造功能 CIMS能够按工艺要求,自动组织协调生产设备(CNC、FMC、FMS、FAL、机器人等)、储运设备和辅助设备(送料、排屑、清洗等设备)完成制造过程。
图8-9 CIMS的组成
(4)质量控制功能 CIMS运用CAQ(计算机辅助质量管理)来完成生产过程的质量管理和质量保证,它不仅在软件上形成质量管理体系,在硬件上还参与生产过程的测试与监控。
(5)集成控制与网络功能 CIMS采用多层计算机管理模式,例如工厂控制级、车间控制级、单元控制级、工作站控制级、设备控制级等,各级间分工明确、资源共享,并依赖网络实现信息传递。CIMS还能够与客户建立网络沟通渠道,实现自动定货、服务反馈、外协合作等。
从上述介绍可知,CIMS是目前最高级别的自动化制造系统,但这并不意味着CIMS是完全自动化的制造系统。事实上,目前意义上CIMS的自动化程度甚至比柔性制造系统还要低。CIMS强调的主要是信息集成,而不是制造过程物流的自动化。CIMS的主要特点是系统十分庞大,包括的内容很多,要在一个企业完全实现难度很大。但可以采取部分集成的方式,逐步实现整个企业的信息及功能集成。
2、CIMS的关键技术
CIMS是传统制造技术、自动化技术、信息技术、管理科学、网络技术、系统工程技术综合应用的产物,是复杂而庞大的系统工程。CIMS的主要特征是计算机化、信息化、智能化和高度集成化。目前各个国家都处在局部集成和较低水平的应用阶段,CIMS所需解决的关键技术主要有信息集成、过程集成和企业集成等问题。
(1)信息集成 针对设计、管理和加工制造的不同单元,实现信息正确、高效的共享和交换,是改善企业技术和管理水平必须首先解决的问题。信息集成的首要问题是建立企业的系统模型。利用企业的系统模型来科学的分析和综合企业的各部分的功能关系、信息关系和动态关系,解决企业的物质流、信息流、价值流、决策流之间的关系,这是企业信息集成的基础。其次,由于系统中包含了不同的操作系统、控制系统、数据库和应用软件,且各系统间可能使用不同的通信协议,因此信息集成还要处理好信息间的接口问题。
(2)过程集成 企业为了提高T(效率)、Q(质量)、C(成本)、S(服务)、E(环境)等目标,除了信息集成这一手段外,还必须处理好过程间的优化与协调。过程集成要求将产品开发、工艺设计、生产制造、供应销售中的各串行过程尽量转变为并行过程,如在产品设计时就考虑到下游工作中的可制造性、可装配性、可维护性等,并预见产品的质量、售后服务内容等。过程集成还包括快速反应和动态调整,即当某一过程出现未预见偏差,相关过程及时调整规划和方案。
(3)企业集成 充分利用全球的物质资源、信息资源、技术资源、制造资源、人才资源和用户资源,满足以人为核心的智能化和以用户为中心的产品柔性化是CIMS全球化目标,企业集成就是解决资源共享、资源优化、信息服务、虚拟制造、并行工程、网络平台等方面的关键技术。

⑼ 常用的钻床有哪几种在使用上有何特点

1、立式

工作台和主轴箱可以在立柱上垂直移动。

特点:用于加工中小型工件。

2、台式

简称台钻。一种小型立式钻床,最大钻孔直径为12~15毫米,安装在钳工台上使用。

特点:多为手动进钻,常用来加工小型工件的小孔等。

3、摇臂式

主轴箱能在摇臂上移动,摇臂能回转和升降,工件固定不动。

特点:适用于加工大而重和多孔的工件,广泛应用于机械制造中。

4、深孔钻床

用深孔钻钻削深度比直径大得多的孔(如枪管、炮筒和机床主轴等零件的深孔)的专门化机床。

特点:为便于除切屑及避免机床过于高大,一般为卧式布局,常备有冷却液。

5、立式钻床

特点:输送装置(由刀具内部输入冷却液至切削部位)及周期退刀排屑装置等。

6、中心孔钻床

特点:用于加工轴类零件两端的中心孔。

7、铣钻床

特点:工作台可纵横向移动,钻轴垂直布置,能进行铣削的钻床。

8、卧式钻床

主轴水平布置,主轴箱可垂直移动的钻床。

特点:一般比立式钻床加工效率高,可多面同时加工。

(9)刀具的自动输送装置主要有扩展阅读:

钻床的工作原理

通常钻头旋转为主运动,钻头轴向移动为进给运动。加工过程中工件不动,让刀具移动,将刀具中心对正孔中心,并使刀具转动(主运动)。钻床的特点是工件固定不动,刀具做旋转运动。钻床的工作方法主要有两步:

1、对工件需要钻孔的地方进行准确定位,定位方式主要分为两种一种是刀具定位,一种是专用工具定位。

刀具定位:刀具定位是用道具的和机床的回转中心来进行定位,刀具在旋转过程中与机床由一个回转中心,用其定位。

专用工具定位:专用工具使用如顶尖之类的定位专用工具来进行定位的。

2、对定位点进行钻孔,对已经进行过精确定位的点进行钻孔。

参考资料来源:网络-钻床

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与刀具的自动输送装置主要有相关的资料

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