Системикодування та пошуку інструменту
Сторінки роботи
зміст роботи
ГЛАВА 3.СИСТЕМИ КОДИРУВАННЯ І ПОШУКУ ІНСТРУМЕНТА
При пошуку потрібного інструменту в магазині багатоцільового верстата можна використовувати одну з двох відомих систем кодування:
- Система кодування інструментальних оправок;
- Система кодування гнізда магазину.
У системі кодування гнізда інструментального магазинурух його диска, барабана або інструментального ланцюга пов'язано кінематично з датчиком, що контролює кутове положення диска або інструментального ланцюга. В результаті положення будь-якого гнізда позиції перевантаження відповідає певний сигнал з датчика контролю. Зіставленням сигналів датчика і сигналів, заданих пристроєм, що управляє, забезпечується зупинка необхідного гнізда магазину в позиції перевантаження.
При кодуванні гнізд магазину інструментальне виправлення після перевантаження в шпиндель верстата і виконання технологічної операції обробки заготівлі в більшості випадків повертається в гніздо. Таким чином, після завантаження магазину оправками їхнє положення в гніздах інструментального магазину не змінюється.
Як датчики контролю гнізд магазину використовуються або кодові датчики, або аналогові датчики типу синусно-косинусних трансформаторів, що обертаються. У першому наближенні система позиціонування гнізда інструментального магазину може бути аналогічна системі позиціонування рухомих органів верстата. Для скорочення часу транспортування необхідного інструменту в зону перевантаження необхідно рух диска магазину або інструментального ланцюга в обох напрямках. Вибір напрямку руху, що забезпечує найкоротший шлях гнізда магазину до позиції навантаження, виконується пристроєм ЧПУверстата.
У системі кодування інструментальних оправоккожна оправка має свій код, що встановлюється або за допомогою кодових кілець, або кодових штифтів, або штрих-кодів. При русі інструментального магазину оправки проходять повз спеціальний датчик, який зчитує цей код. Зіставленням у пристрої ЧПУ коду, ліченого датчиком, з кодом, заданим керуючою програмою, забезпечується зупинка магазину в положенні, при якому необхідне оправлення знаходиться в позиції навантаження. При кодуванні інструментальних оправок після виконання тим чи іншим інструментом технологічної операції обробки деталі оправлення може повертатися в магазин не в колишнє гніздо, а в гніздо оправки, яка в цей момент перевантажується в шпиндель верстата. Таким чином, положення інструментальних оправок у гніздах магазину може змінюватись.
Приклад кодування інструментальних оправок за допомогою кодових кілець наведено на рис. 3.1.
При переміщенні інструментального магазину кодові кільця оправки, що проходить повз датчик, впливають через важелі на електровимикачі і кодовий сигнал передається в систему управління.
Мал. 3.1. Приклад кодування інструментальної оправки за допомогою кодових кілець
Іноді замість кодових кілець використовують кодові гребінки. Для цього на корпусі оправок є дві лиски, на кожній з яких виконані дев'ять різьбових отворів з гвинтами, що вкручені в них. Кількість та розташування вкручених гвинтів визначає код даної оправки. Загальна розмірність коду – 16 двійкових розрядів; два розряди використовуються контролю правильності зчитування. Таким чином, створюється можливість кодування 9999 інструментів.
Такий варіант застосовує фірма "Баллуфф" (ФРН), яка випускає систему ідентифікаціїінструментальних оправок, що складається з кодоносія 1 (рис. 3.2,а), що монтується на інструментальній оправці 2, і датчика безконтактного зчитування коду (рис. 3.2,б).
Мал. 3.2,а. Ідентифікація інструментальної оправки, що пропонує фірма «Баллуфф» (ФРН)
Мал. 3.2,б. Безконтактний датчик зчитування коду
Достоїнствами кодування інструментальних оправок є можливість довільної установки оправок в магазин верстата, в будь-яке гніздо, оскільки пошук інструменту не пов'язаний з номером цього гнізда. Це значно полегшує роботу оператора та виключає можливі пошкодження деталі та верстата у разі його помилки під час завантаження магазину.
Однак система кодування інструментальних оправок має такі недоліки:
- ускладнюється конструкція та складання інструментальних оправок;
- збільшується виліт ріжучого інструменту, що призводить до зниження жорсткості інструментальної оправки та точності обробки;
- виключається можливість застосування інструменту, діаметр якого перевищує крок між гніздами магазину. При кодуванні гнізда магазину гнізда, що знаходяться поряд із гніздом, у яке встановлено інструмент великого діаметра, не заповнюються. Це положення зберігатиметься протягом всього процесу обробки заготовки, оскільки розташування інструментальних оправок у гніздах магазину не змінюється. При кодуванні інструментальних оправок їхнє положення в гніздах магазину непостійне, і два інструменти великого діаметра можуть у процесі роботи верстата виявитися поруч.
На верстатах з ЧПУ останніх випусків спостерігається тенденція до частішого застосування кодування гнізд магазину. Така система збільшує універсальність інструментальної оснастки, яка може встановлюватися на будь-який верстат,в залежності від конфігурації інструментального блоку та способу кріплення ріжучого інструменту. Однак, для полегшення виконання процедури завантаження магазину інструментами та зменшення ймовірності помилки, а також враховуючи, що програміст у технологічній документації вказує лише номер інструменту, не прив'язуючись до конкретного верстата, у сучасних системах CNC налагоджувач у процесі налагодження верстата, використовуючи основний або допоміжний дисплей, призначений тільки для інструментальної системи, вибирає сам у яке гніздо який інструмент має бути встановлений. При цьому він заповнює спеціальну таблицю, що викликається на екран у відповідному меню, де вказує номер інструменту і номер гнізда, куди він встановлює даний інструмент. У процесі роботи система управління, отримуючи інформацію про номер потрібного інструменту, визначає номер гнізда його розташування. Таким чином вибір чергового інструменту здійснюється за номером гнізда магазину.
При цьому можуть мати місце два різні режими. Один з них це режим, коли після використання інструмента, взятого з певного гнізда, він повертається в його гніздо, зі збереженням прив'язки номера інструмента з номером гнізда. Однак це не завжди буває зручно в циклі зміни інструменту, збільшуючи час зміни інструменту. Тому іноді застосовують другий режим, коли використаний інструмент встановлюється до найближчого, вільного гнізда. Вся логіка перестановки та збереження у пам'яті відповідності номерів інструментів та номерів гнізд здійснюється автоматично системою керування. Цей режим має один недолік. Він ускладнює роботу наладчика при введенні будь-яких змін у програмі керування або відновлення процедури обробки після зупинок з будь-яких причин.