Автоматическая смена инструмента на Гф2171С5

        

         Наиболее лучшим вариантом для установки на станок ГФ2171С5 является бесконтактный выключатель ПИЩ.

     Так как на данной модели он уже используется, а для установки других датчиков понадобится дополнительное время и изменение структуры инструментального магазина.  
 

                                   6 Алгоритм смены инструмента 

        

         6.1 Порядок выполнения действий 

         Последовательность действий цикла смены инструмента:

1. Цикл смены начинается после подачи команды от устройства управления.

2. Выход в точку смены инструмента.

3. Поиск инструмента, если инструмент не найден, то происходит автоматическое возвращение к точке смене инструмента (2).

4. Производится захват инструмента из магазина, если захват не произведен, то  происходит возврат к поиску инструмента(3).

5. Перемещение манипулятора(автооператора) в точку 2

6. Ориентация шпинделя. Если ориентация не произошла, то происходит возврат к перемещению манипулятора в точку 2(5).

7. Перемещение манипулятора к шпинделю в точку 3.

8. Извлечение инструмента из шпинделя

9. Выдвижение руки автооператора в среднее положение

10. Разжим инструмента

11. Перемещение руки автооператора в нижнее положение

12. Перемещение автооператора в точку 4

13. Установка заданного инструмента в шпиндель

14. Перемещение автооператора в точку 2

15. Перемещение автооператора в точку 1

16. Поиск ячейки инструмента магазина

17. Установка инструмента в инструментальный магазин  
 
 
 

       6.2 Алгоритм работы  механизма автоматической  смены инструмента 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 
 
 
 

                      6.3 Таблица входных и выходных сигналов. 

 
 

 

                                       6.4 Алгоритм работы 
 

       Смена инструмента  на данной  группе станков осуществляется  в течение продолжительного времени, порядка 30-60 сек, что сказывается на производстве работы. Поскольку чистота смены инструмента составляет от 10-20 циклов в час.

        Механизм автоматической смены инструмента выполнен отдельным узлом и состоит из инструментального диска (инструментальный магазин) емкостью 12 инструментов (барабанного типа) и инструментальный манипулятор (автооператор) предназначенный для захвата инструмента из магазина и передачи его в шпиндель и обратно.

Автооператор  является сложным механизмом который содержит устройство обеспечивающее захват инструмента и установку (имеется 2-е руки манипулятора)

        Выбор инструмента осуществляется  в любой последовательности. В  процессе смены инструмента необходимо  первоначально выполнить отвод  по линейки координат в точку безопасную для проведения цикла смены инструмента.

        Для рассматриваемой модели станка  данная точка соответствует Y-195,000мм; Z-0,000мм в абсолютной системе координат. Данная точка может быть изменена только изменением параметров системы.

         Манипулятор обеспечивает отвод  инструмента до предела рабочей  зоны стола, что максимально  способствует сокращению рабочего  пространства и исключает попадания  стружки на рабочие поверхности  инструментального магазина.

          Манипулятор и магазин инструментов находится в удобном месте для обслуживания стола. Для проведения цикла смены инструмента является механизм разжима и зажима оправки в шпинделе.

          Механизм зажима инструмента расположен в шпиндельной головке и состоит из цангового зажима усилительного устройств, пакета тарельчатых пружин, гидравлического цилиндра и механизма контроля.

Усилие  зажима инструмента должно составлять 1600 Н*м, данное усилие создается пакетом  предварительного сжатия тарельчатых  пружин, рабочий ход которых составляет 1,5мм.

          Наладка и контроль электроавтоматики механизма автоматической смены инструмента

     Команда  на вращение магазина подается  из устройства с адресом 167632 на 18 контакт. Данный сигнал обеспечивает  включение электромагнита, который подает рабочую жидкость. При прекращении выдачи данного сигнала осуществляется реверс магазина и остановка его на ближайшей ячейки. Для безотказной работы необходимо размещение инструмента таким образом в барабане, чтобы дисбаланс был минимальный.

     Команда на поиск инструмента задается функцией с адресом Т. Перед началом поиска инструмента необходимо, чтобы автооператор находился в точке 1, при этом должны присутствовать сигналы от бесконтактных датчиков с адресом 167612 на контакт 5 и 13 (контроль останова и замедление автооператора у магазина).

      Положение левой и правой руки  манипулятора верхнее с адресом  167612 на контакт 3 и 4. После поиска  инструмента запускается цикл  смены, по команде М06, предварительно  по координате X и Z должно быть осуществлено перемещение в точку смены, и присутствовать сигнал контроля зоны смены по адресу 167614 на контакт 25.

      Цикл смены начнется в том  случае, если будет отсутствовать  сигнал «шпиндель включен» с  адресом 167614 на контакте 24 должен  присутствовать логический 0. После этого формируется сигнал на перемещение каретки в точку 2. Должен присутствовать сигнал контроля останова автооператора по адресу 167612 на контакт 9. По сигналу контроля останова автооператора с выдержкой времени 0,2 сек. формируется сигнал перемещения правой руки манипулятора вниз, в результате чего осуществляется захват инструмента из инструментального механизма. При получении сигнала о контроле нижнего положения правой руки с адресом 167612 на контакт 2, осуществляется перемещение автооператора из точки 2 в точку 3, параллельно формируется сигнал на ориентацию шпинделя с адресом 167631 на контакт 22. В результате шпиндель устанавливается таким образом чтобы было возможно извлечь инструмент из шпинделя. При этом формируется сигнал контроля ориентации шпинделя. При подходе автооператора к точке 3 срабатывает электромагнит замедления автооператора с адресом 167632 на контакт 19. При получении сигнала контроля останова автооператора с адресом 167612 на контакт 10, формируется сигнал левой руки в среднем положении, в результате чего формируется сигнал разжима инструмента с адресом 167632 на контакт 24. При получении сигнала контроля отжима инструмента левая рука манипулятора с инструментом переходит в нижнее положение. Запускается процесс перемещения каретки автооператора из точки 3 в точку 4. При формировании сигнала контроля положения автооператора в точке 4 запускается процесс установки инструмента в шпиндель, осуществляется формирование сигнала перемещения правой руки манипулятора в верхнее положение, формируется сигнал с адресом 167632 на контакт 25. При достижении среднего положения правой руки (выдвинутое положение) с адресом 167632 на контакт 24 сигнал становится равным 0. При получении  сигнала контроля зажима инструмента осуществляется перемещение правой руки манипулятора в верхнее положение. По сигналу контроля положения правой руки запускается процесс перемещения автооператора из точки 4 в точку 1. При получении сигнала контроля положения автооператора в точке 1 формируется сигнал на установку инструмента в магазин.     

        

     

Схема расположения автооператора левой и правой руки при смене инструмента 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6.5 Поиск и устранение неисправностей в процессе смены инструмента. 
 

       Если в процессе смены инструмента, инструмент не будет установлен, то в течение 24 секунд цикл завершается и на мониторе отображается ошибка.

В этом случае сначала  необходимо проверить присутствие  инструментов в магазине. Если инструменты  присутствуют тогда надо визуально  осмотреть преобразователи перемещения. Если визуальных неисправностей не найдено, тогда надо проверять электрические цепи подключения бесконтактных преобразователей. А также проверка самих преобразователей. В случае их поломки производится замена на такие же, или аналоги.      
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7 Заключение 
 

В ходе выполнения данного курсового проекта были получены навыки  по монтажу, наладке  и алгоритму работы механизма  автоматической смены инструмента  на станке мод. ГФ2171С5 с УЧПУ 2С42-65. В процессе выполнения была построена функциональная схема и изучены основные составляющие блоки станка с устройством числового программного управления и рассмотрено назначение каждого элемента. В ходе выполнения курсового проекта произведены выбор и расчет первичных преобразователей, в процессе чего были усвоены технические характеристики и рассчитаны основные параметры индуктивных преобразователей положения. При выполнении и оформлении курсового проекта были использованы следующие программы: Microsoft Word; КОМПАС – 3D V8, для выполнения чертежей механизма автоматической смены инструмента и общего вида станка. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                              8 Список литературы 
 
 

1. Технический паспорт станка модели ГФ2171С5 с УЧПУ 2С42-65

2. ГОСТ Р50030.5.2

3. Оснастка для станков с УЧПУ. Кузнецов Ю.И. 1990год.

4. Конспект лекций

5. Интернет 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                   9 Приложение