#03 CNC automatická výmena nástrojov

Automatická výmena nástrojov predstavuje neodlučiteľnú súčasť moderných CNC strojov. Aby mohol výrobný proces fungovať čo najrýchlejšie a najefektívnejšie bez vedľajších časov, sú na CNC strojoch využívané zásobníky nástrojov. V týchto zásobníkoch sa nachádzajú nástroje potrebné k výrobnému procesu.

Pri automatickej výmene nástrojov na CNC strojoch je potrebné sa zamerať predovšetkým na správne upnutie a nastavenie nstroja do pracovnej polohy.

Automatická výmena nástrojov sa rozdeľuje podľa použitého typu zásobníka na:
  • Systémy s nosnými zásobníkmi,
  • Systémy so skladovacími zásobníkmi,
  • Kombinované systémy.

Nosné zásobníky

Sú charakteristické tým, že sa nachádzajú priamo na stroji. Musia byť prispôsobené prenášaniu síl pri obrábaní a využívajú sa hlavne pri malých CNC frézovačkách a sústruhoch.  Pri vytváraní programu je potrebné brať ohľad na to, aby zásobník nástrojov pri rôznych pohyboch nenarazil do obrobku a nedošlo tak ku kolízií. Vyznačujú sa hlavne týmito aspektami:

  • rýchla výmena nástroja,
  • obmedzená kapacita,
  • nástroje si prekážajú,
  • koštrukcia zásobníka musí byť uspôsobená na prenos síl.

Medzi nosné zásobníky patria napríklad revolverové a nožové hlavy.

Difak

Systém so skladovacími zásobníkmi

Výhodou týchto typov zásobníkov je to, že nemusia byť konštrukčne uspôsobné na prenos síl pretože sa nenachádzajú priamo na stroji ale mimo neho. Nástroj sa však musí do polohy miesta, kde je možné vykonávať obrábanie, premiestniť. Základné rozdelenie systémov so skladovacími zásobníkmi je na:

  • maloobjemové zásobníky - jednoduchšie , majú 20 - 40 nástrojových miest, rozmery zásobníka sú menšie.
  • veľkoobjemové zásobníky - kapacita nástrojových miest je viac ako 40, pre svoje rozmery bývajú umiestňované mimo stroj.

Spôsob výmeny nástroja

Podľa cesty akou sa nástroj dostane zo zásobníka do upínača

na pracovnú pozíciu rodeľujeme systémy výmeny nástrojov na:

  1. Systém zásobník ⇒ upínač,
  2. Systém zásobník ⇒ podávač ⇒ upínač,
  3. Systém zásobník ⇒ dopravný manipulátor ⇒ podávač ⇒ upínač

Podľa spôsobu použitej technológie na upnutie:

  1. Hydraulické upínanie,
  2. Pneumatické upínanie,
  3. Upínanie zmrštením,
  4. Morse kužeľ.

Kódovanie nástrojov

Pri použití viacerých nástrojov pri obrábaní jednej súčiastky je dôležité nielen skladovanie nástrojov, spôsob upnutia a preprava ale aj rozlíšenie jednotlivých nástrojov medzi sebou. Rozlíšením nástrojov sa zabráni použitiu nesprávneho nástroja na operáciu na ktorú nie je určený. Rozlišovanie nástrojov sa nazýva aj kódovanie nástrojov a rozdeľuje sa na:

  • Pevné kódovanie - kóduje sa pozícia v zásobníku,
  • Variabilné kódovanie - kóduje sa samotný nástroj.

Kódovanie pozície v zásobníku

Nositeľom kódu je pozícia zásobníka a nie samotný nástroj. Každá pozícia má vlasný kód a pred začatím obrábania je potrebné správne vložiť nástroj na pozíciu v zásobníku tak ako je použitá v programe. Pri nesprávnom vložení nástroja na zlú pozíciu môže dôjsť ku kolízii. Nástroje sa do zásobníka ukladajú spravidla v operačnom slede aby sa skrátili vedľajšie časy. Ide o lacnejší variant oproti variabilnému kódovaniu. Najviac sa využíva pri CNC sústruhoch s revolverovou hlavou.

Variabilné kódovanie

V tomto prípade sa nekóduje pozícia v zásobníku ale samostný nástroj, ktorý má vlastný špecifický kód. Nezáleží na poradí v akom nástroje do zásobníka vkladáme. Nemôže dojsť k zámene nástroja pri obrábaní pretože násroje sú rozlišované vlastným kódom. Podľa spôsobu rozlišovania kódov jednotlivých nástrojov sa tieto systémy rozdeľujú na:

  • Bezkontaktné - elektronické kódovanie, čiarové kódy,
  • Mechanické - dotykové : pomocou kódovacích krúžkov.
Zdroje:

Autor: Ján Adamec | DailyAutomation | adamec@dailyautomation.com