Mga Awtomatikong CNC Router na may Tool Changer para sa Bawat Badyet

Depinisyon

Ang Automatic Tool Changer ay isang device para sa paglilipat, pag-load at pag-unload ng mga tool sa pagitan ng spindle at ng tool magazine. Ang Automatic Tool Changer ay ang buong pangalan ng ATC sa CNC machining.

Ang mga awtomatikong tool changer kit ay nagtutulak sa CNC machine na may tuluy-tuloy na pagtatrabaho, iyon ay, pagkatapos makumpleto ang bawat proseso, ang bagong tool na ginamit sa susunod na proseso ay awtomatikong binago sa spindle, at kinuha ng spindle ang tool, ang pagpapalitan ng mga tool ay karaniwang nakumpleto sa pamamagitan ng coordinated action ng manipulator, magazine at spindle.

Kung ikukumpara sa mga multi spindle CNC routers, isang spindle lang ang kailangan ng ATC sa headstock, ang mga bahagi ng spindle ay may sapat na tigas upang matugunan ang mga kinakailangan ng iba't ibang precision machining. Bilang karagdagan, ang tool magazine ay maaaring mag-imbak ng isang malaking bilang ng mga tool para sa multi-step machining ng mga kumplikadong bahagi, na maaaring makabuluhang mapabuti ang adaptability at machining na kahusayan ng mga machine tool. Ang sistema ng ATC ay binubuo ng 2 bahagi: isang tool magazine at isang awtomatikong tool change device. Mayroon itong 2 pangunahing bentahe: ang una ay isang spindle lamang ang nakalaan, na kapaki-pakinabang upang gawing simple ang istraktura ng spindle at mapabuti ang tigas ng spindle; ang ika-1 ay ang isang malaking bilang ng mga bits ng router na may iba't ibang uri at function ay maaaring maimbak sa library, na kung saan ay maginhawang kumpleto sa iba't ibang kumplikado at multi-step na mga pamamaraan sa pagpoproseso.

Ang automated tool changer kit ay binubuo ng tool magazine, tool selection system, tool exchange mechanism at iba pang bahagi, at ang istraktura ay mas kumplikado. Responsibilidad nito ang paglilipat ng bit sa pagitan ng magazine at ng spindle, pagtulak ng bit na gagamitin sa spindle, at pagkatapos ay ipadala ang pinalitan na bit pabalik sa magazine sa loob. Bagama't ang paraan ng pagpapalit na ito ay hindi kasing-simple gaya ng nauna, iniiwasan nitong lumipat ang magazine at spindle para sa pagpapalit ng tool, at pinapalitan ng isang automated na tool changer. Sa ganitong paraan, ang hanay ng paggalaw ng mga mekanikal na bahagi ay nabawasan, ang pagbabago ay nakumpleto nang mas mabilis, at ang disenyo ng layout ay mas nababaluktot din.

Paggawa Prinsipyo

Sa awtomatikong sistema ng pagpapalit ng tool, ang aparato na napagtanto ang paglilipat at pag-load at pag-unload ng tool sa pagitan ng magazine at spindle ay tinatawag na tool changer. Mayroong 2 paraan upang makipagpalitan ng mga tool: ang relatibong paggalaw ng magazine at spindle, at ang manipulator. Ang aparato na gumagamit ng kamag-anak na paggalaw ng magazine at ang spindle upang mapagtanto ang palitan ng tool ay dapat na unang ibalik ang ginamit na tool sa magazine kapag pinapalitan ang tool, at pagkatapos ay alisin ang bagong tool mula sa magazine. Ang 1 aksyon ay hindi maaaring gawin sa parehong oras, at ang tool ay nagbabago ng oras.

Gayunpaman, maaaring kunin at i-load at i-disload ng manipulator tool changer ang mga bits sa spindle at magazine nang sabay habang nagbabago, kaya mas pinaikli ang pagbabago ng oras. Ang paraan ng pagpapalitan ng kasangkapan gamit ang isang robot ay ang pinakamalawak na ginagamit. Ito ay dahil ang manipulator ay nababaluktot sa pagbabago, mabilis sa pagkilos, at simple sa istraktura. Maaaring kumpletuhin ng manipulator ang isang serye ng mga aksyon tulad ng paghawak - pagguhit - pagliko - pagpasok - pagbabalik. Upang maiwasan ang pagbagsak ng bit, ang movable claw ng manipulator ay nilagyan ng mekanismo ng self-locking.

Mga Tampok at kalamangan

Ang high-power automatic tool changer spindle ay pinagtibay, na may mahusay na panimulang pagganap at malaking metalikang kuwintas, na maaaring magbigay ng ganap na paglalaro sa mga bentahe ng mataas na bilis at mas mataas na kahusayan ng makina. Gumagamit ito ng high-torque servo motor na ginawa sa Japan, na may mga pakinabang ng mababang ingay, mataas na bilis at mataas na katumpakan ng pagpoposisyon. Nilagyan ng isang natatanging tool magazine, maaari mong palitan ang mga kinakailangang bits ng router sa kalooban. Ang oras ng pagbabago ng tool ay tumatagal lamang ng ilang segundo. Ang karaniwang tool magazine ay may kasamang 8 tool, at isang mas malaking kapasidad na tool magazine ay maaaring i-customize.

Mga Gastos

Ang halaga ng isang ATC (Automatic Tool Changer) CNC router machine ay maaaring mag-iba-iba batay sa mga detalye, laki, feature, at brand ng makina, na karaniwang mula sa paligid. $10,800 hanggang sa $100,000. Ang mga entry-level na libangan na ATC CNC router kit ay nagkakahalaga ng isang average ng $12,000, habang ang ilang mga high-end na pang-industriya na ATC CNC router table na may mga advanced na kakayahan, mas malalaking lugar ng trabaho, at mga karagdagang feature ay malamang na mas mahal. Sa kabuuan, ang average na halaga ng pagbili ng ATC CNC router na may tool changer ay tungkol $16,000. Maipapayo na kumunsulta sa mga partikular na tagagawa o supplier para sa tumpak na pagpepresyo batay sa iyong mga pangangailangan.

Karamihan sa mga manggagawa sa kahoy ay sabik na magkaroon ng ATC CNC router, ngunit ang ilan sa kanila ay walang ideya kung magkano ang magagastos upang mag-upgrade ng isang ordinaryong CNC machine na may awtomatikong tool changer kit. Ayon sa 2025 pang-industriya na ulat ng merkado ng CNC, kakailanganin mong gumastos ng karagdagang $3,000 hanggang $8,000 sa ibabaw ng isang regular na makina kung gusto mong mag-DIY.

Mismong

Uri

Ang mga awtomatikong tool changer ay nahahati sa 3 karaniwang uri: linear type, drum type, at chain type, isa-isa naming ipapakilala ang mga ito.

Uri ng Linear

Ito ay isang uri ng in-line changer, na ginagamit para sa mga magazine na may 4 hanggang 12 tool. Itinatampok ito sa pamamagitan ng mabilis na pagbabago ng tool at madaling gamitin.

Uri ng Drum

Ito ay isang uri ng rotary changer, na kilala rin bilang CTM type ATC at disc type ATC. Ito ay ginagamit para sa mga magazine na may 8 hanggang 20 tool.

Uri ng Chain

Ginagamit ito para sa mga vertical CNC machine na may mas mababang bilis ng pagbabago ng tool. Ito ay dinisenyo para sa mga magazine na may higit sa 30 mga tool, na may pinakamahusay na tool carrying capacity.

Paano Baguhin ang Tool sa CNC Machining?

Rotary Tool Holder

Ang rotary tool post ay isa sa mga pinakasimpleng changer, na karaniwang ginagamit sa CNC lathes. Maaari itong idisenyo sa iba't ibang anyo tulad ng square, hexagonal o disc type axial tool rest. Apat, 6 o higit pang mga tool ang naka-install sa rotary holder, at ang mga bit ay binago ayon sa mga tagubilin ng numerical control device. Ang rotary tool holder ay dapat na may mahusay na lakas at tigas sa istraktura upang mapaglabanan ang cutting resistance sa panahon ng magaspang na machining. Dahil ang katumpakan ng pag-machining ay higit na nakasalalay sa posisyon ng tip ng tool, para sa mga computer numerical control lathes, ang posisyon ng tool ay hindi manu-manong inaayos sa panahon ng proseso ng machining, kaya mas kinakailangan na pumili ng isang maaasahang scheme ng pagpoposisyon at isang makatwirang istraktura ng pagpoposisyon upang matiyak ang rotary tool. Pagkatapos ng bawat pag-index, ang rack ay may pinakamataas na posibleng repeat positioning accuracy (karaniwan 0.001-0.005mm). Sa ilalim ng normal na mga pangyayari, ang pagkilos ng pagbabago ng rotary holder ay kinabibilangan ng holder lifting, ang holder indexing at ang holder pressing.

Pagbabago ng Spindle Head

Ang pagbabago ng tool sa ulo ng spindle ay isang medyo simpleng paraan ng pagbabago ng tool para sa mga CNC machine na may mga umiikot na tool. Ang spindle head na ito ay talagang isang magazine ng turret tool. Mayroong 2 uri ng spindle head: pahalang at patayo. Karaniwan, ang turret indexing ay ginagamit upang palitan ang spindle head upang mapagtanto ang awtomatikong pagbabago ng tool. Sa bawat spindle ng turret, ang mga rotary tool na kinakailangan para sa bawat proseso ay paunang naka-install. Kapag ang isang tool change command ay ibinigay, ang bawat spindle head ay lumiliko sa posisyon ng pagproseso, at ang pangunahing paggalaw ay naka-on, upang ang kaukulang spindle ay nagtutulak sa bit upang paikutin. Ang iba pang mga spindle sa mga di-machining na posisyon ay hindi nakakonekta mula sa pangunahing paggalaw. Ang aparato ng pagpapalit ng spindle tool ay nagse-save ng isang serye ng mga kumplikadong operasyon tulad ng awtomatikong pag-loosening, pag-clamping, pag-unload, pag-load at pag-unload, sa gayon ay pinaikli ang pagbabago ng oras at pagpapabuti ng pagiging maaasahan ng pagbabago. Gayunpaman, dahil sa limitasyon ng posisyon ng espasyo, ang sukat ng istruktura ng mga bahagi ng spindle ay hindi maaaring masyadong malaki, kaya nakakaapekto sa tigas ng sistema ng spindle. Upang matiyak ang tigas ng spindle, ang bilang ng spindle ay dapat na limitado, kung hindi, ang laki ng istraktura ay tataas. Samakatuwid, ang turret spindle head ay karaniwang angkop lamang para sa mga makina na may kaunting proseso at mababang mga kinakailangan sa katumpakan, tulad ng computer numerical control drilling at milling machine.

Awtomatikong Sistema sa Pagbabago ng Tool

Dahil ang rotary tool rest at turret head type changer ay hindi kayang tumanggap ng napakaraming bits, hindi nila matugunan ang mga pangangailangan sa pagproseso ng mga kumplikadong bahagi. Samakatuwid, ang mga ATC CNC machine ay kadalasang gumagamit ng mga awtomatikong changer na may mga tool magazine. Ang device na may tool magazine ay binubuo ng magazine at mekanismo ng pagbabago ng tool, at mas kumplikado ang proseso ng pagbabago. Una sa lahat, ang lahat ng mga piraso na ginamit sa proseso ng machining ay dapat na naka-install sa karaniwang may hawak, at pagkatapos na paunang ayusin ang laki sa labas ng makina, ilagay ang mga ito sa magazine sa isang tiyak na paraan. Kapag nagpapalit, piliin muna ang bit sa magazine, at pagkatapos ay aalisin ng changer ang bit mula sa magazine o ang spindle para palitan, ilalagay ang bagong bit sa spindle, at ibabalik ang lumang bit sa magazine. Ang magazine ay may malaking kapasidad at maaaring i-mount sa gilid o sa itaas ng headstock. Dahil mayroon lamang isang spindle sa headstock ng makina na may awtomatikong pagpapalit ng tool sa magazine, ang higpit ng mga bahagi ng spindle ay dapat na mataas upang matugunan ang mga kinakailangan ng precision machining. Bilang karagdagan, ang bilang ng mga piraso sa magazine ay malaki, kaya ang multi-process na pagproseso ng mga kumplikadong bahagi ay maaaring isagawa, na lubos na nagpapabuti sa kakayahang umangkop at kahusayan sa pagproseso ng makina. Ang ATC system na may magazine ay angkop para sa mga drilling center at machining center.

Paano Pumili ng Magazine At Tool?

Uri ng Tool Magazine

Ang tool magazine ay ginagamit upang magreserba ng isang tiyak na bilang ng mga bits ng router, na maaaring palitan ng mga bit sa spindle sa pamamagitan ng manipulator. Mayroong iba't ibang uri ng mga magazine, tulad ng mga disc type magazine at chain type magazine. Ang anyo at kapasidad ng mga magasin ay dapat matukoy ayon sa teknolohikal na saklaw ng makina. Sa disc tool magazine, ang direksyon ng router bit ay nasa parehong direksyon ng spindle. Kapag binabago ang bit, ang spindle box ay tumataas sa isang tiyak na posisyon, upang ang bit sa spindle ay nakahanay sa ilalim na posisyon ng magazine, at ang router bit ay naka-clamp, ang spindle ay nasa ilalim ng kontrol ng computer, bitawan ang hawakan, ang disc tool magazine ay gumagalaw pasulong, bunutin ang router bit sa spindle, at pagkatapos ay ang magazine ay iikot ang bit na ginamit sa susunod na proseso sa spindle, na nakahanay sa likod ng magazine sa spindle butas, ang spindle clamps ang holder, ang spindle box ay ibinaba sa nagtatrabaho posisyon, ang tool pagbabago gawain ay nakumpleto, at ang susunod na proseso ay nagsisimula sa trabaho. Ang mga bentahe ng tool na ito sa pagpapalit ng aparato ay simple sa istraktura, mababang gastos, at mahusay na pagbabago ng pagiging maaasahan. Ang kawalan ay ang pagbabago ng oras ay mahaba, at ito ay angkop para sa mga machining center na may maliit na kapasidad ng magazine. Para sa mga machining center na nangangailangan ng malaking kapasidad ng magazine, isang chain tool magazine ang gagamitin. Ang magazine ay may isang compact na istraktura at isang malaking kapasidad ng magazine. Ang hugis ng chain ring ay maaaring gawin sa iba't ibang uri ayon sa layout ng makina. Hugis, ang posisyon ng pagbabago ay maaari ding nakausli upang mapadali ang pagbabago. Kapag ang bilang ng mga bit ng router ay kailangang dagdagan, kinakailangan lamang na dagdagan ang haba ng kadena, na nagdudulot ng kaginhawahan sa disenyo at paggawa ng magazine.

Paraan ng Pagpili ng Tool

Mayroong maraming mga piraso na nakaimbak sa magazine. Bago ang bawat pagbabago, dapat piliin ang bit. Kasama sa karaniwang ginagamit na paraan ng pagpili ng tool ang sequential method at arbitrary method. Ang mga tool ay ipinasok sa mga may hawak ng magazine ayon sa mga kinakailangan sa proseso. Ang pagproseso ay upang ayusin ang mga bit sa pagkakasunud-sunod. Kapag nagpoproseso ng iba't ibang mga workpiece, ang pagkakasunud-sunod ng mga piraso sa magazine ay dapat na muling ayusin. Ang kalamangan ay ang pagmamaneho at kontrol ng magazine ay medyo simple. Samakatuwid, ang pamamaraang ito ay angkop para sa awtomatikong pagbabago ng tool ng maliit at katamtamang laki ng mga computer numerical control machine na may malalaking processing batch at maliit na bilang ng mga workpiece varieties. Sa pagbuo ng numerical control system, karamihan sa mga numerical control system ay gumagamit ng paraan ng arbitrary na pagpili ng tool, na nahahati sa 3 uri ng tool holder coding, tool coding at memory type.

Paraan ng Tool Coding

Kailangang matukoy ang tool code o holder code sa pamamagitan ng pag-install ng code bar sa tool o holder, na karaniwang naka-code ayon sa prinsipyo ng binary coding. Ang paraan ng pagpili ay gumagamit ng isang espesyal na istraktura ng may hawak ng tool, at ang bawat bit ay may sariling code, kaya ang bit ay maaaring magamit muli sa iba't ibang mga proseso, at ang pinalitan na bit ay hindi kailangang ibalik sa orihinal na may hawak. Ang magazine na may malaking kapasidad ay maaaring bawasan nang naaayon. Gayunpaman, ang bawat bit ay may espesyal na coding ring, ang haba ay pinahaba, mahirap gawin, at ang istraktura ng magazine at ang manipulator ay nagiging kumplikado. Ang paraan ng coding ng may hawak ay ang isang kutsilyo ay tumutugma sa isang may hawak. Ang mga tool na inalis mula sa isang lalagyan ay dapat ibalik sa parehong lalagyan. Ang pick and place bits ay mahirap at matagal bago magbago. Sa kasalukuyan, ang paraan ng memorya ay malawakang ginagamit sa mga sentro ng machining. Sa ganitong paraan, ang numero at posisyon ng may hawak sa magazine ay maaaring maimbak sa PLC ng CNC system nang naaayon. Palaging naka-imbak ang impormasyon ng tool sa PLC, anuman ang kabit kung saan inilagay ang tool. Ang magazine ay nilagyan ng position detection device, na maaaring makakuha ng impormasyon sa posisyon ng bawat may hawak. Sa ganitong paraan ang tool ay maaaring ilabas at ibalik sa kalooban. Mayroon ding mekanikal na pinagmulan sa magazine, upang sa tuwing pipiliin ang isang kutsilyo, ang pinakamalapit na kutsilyo ang pipiliin.

aplikasyon

Maaaring gamitin ang mga makina ng ATC CNC router sa malawak na hanay ng mga industriya, tulad ng mga kasangkapan at pagpapabuti sa bahay, mga gawang gawa sa kahoy, mga cabinet, screen, advertising, mga instrumentong pangmusika o mga industriya ng pagpoproseso ng shell ng precision na instrumento. At ang mga materyales na maaaring iproseso ay higit sa lahat ay kinabibilangan ng iba't ibang non-metallic na materyales tulad ng kahoy, salamin, bato, plastik, acrylic, at mga materyales sa insulating.

Woodworking

Mga pintuan ng tahanan, 3D wave board machining, pinto ng cabinet, solid wood na pinto, craft wooden door, pintuang walang pintura, screen, craft window making, shoe polishers, game machine cabinet at panel, computer table at panel furniture making.

Paggawa ng Mold

Maaari itong gumawa ng mga metal na hulma tulad ng tanso, aluminyo, bakal at iba pa, pati na rin ang mga non-metal na hulma tulad ng kahoy, bato, plastik, PVC, at higit pa.

Advertising at Mga Hobbyist

Paggawa ng sign, paggawa ng logo, lettering, acrylic cutting, blister molding, at mga dekorasyon.

Pang-industriya na Paggawa

Maaari itong gumawa ng lahat ng uri ng shadow sculpture at relief sculpture, na malawakang ginagamit sa mga industriya ng crafts at gifts.

Troubleshooting

Ang CNC router na may ATC ay ang pinakamakapangyarihang pag-uuri ng mga computer numerical control machine. Bagama't ang lakas at bilis ng machining ay hindi maihahambing sa iba pang mga computer numerical control machine, bilang isang ganap na automated na mekanikal na kagamitan, ang pang-araw-araw na inspeksyon at pagpapanatili ay kailangan din. Ang isang CNC router na may tool changer ay ganap na naiiba sa mga pamamaraan ng pagtuklas at fault diagnosis ng mga ordinaryong computer numerical control machine.

Paraan ng Inspeksyon sa Operasyon ng Makina

Ang paraan ng inspeksyon ng operasyon ay isang paraan ng pag-obserba at pagsubaybay sa aktwal na operasyon ng makina upang matukoy ang posisyon ng malfunction at sa gayon ay matunton ang ugat ng kasalanan. Sa pangkalahatan, ang mga computer numerical control machine kit ay gumagamit ng hydraulic at pneumatic control parts, tulad ng automated tool changer, exchange table device, fixture at transmission device, atbp., na maaaring magamit upang matukoy ang sanhi ng fault sa pamamagitan ng motion diagnosis.

Paraan ng Pagsusuri ng Estado

Ang sistema ng CNC ay hindi lamang makapagpapakita ng impormasyon sa diagnosis ng kasalanan, ngunit nagbibigay din ng iba't ibang mga estado ng diagnosis sa anyo ng address ng diagnosis at data ng diagnosis. Halimbawa, kapag ang system ay bumalik sa reference point nang hindi tama, maaari mong suriin ang halaga ng katayuan ng nauugnay na parameter upang matukoy ang sanhi ng pagkabigo.

Paraan ng Pagsusuri sa Programming ng CNC

Ang CNC programming check method ay tinatawag ding program function test method. Ito ay isang paraan upang kumpirmahin ang sanhi ng pagkabigo sa pamamagitan ng pag-compile ng isang espesyal na segment ng programa ng pagsubok. Maaari mong gamitin ang manu-manong paraan ng programming para mag-compile ng isang function test program para sa mga function ng system (tulad ng linear positioning, circular interpolation, thread cutting, canned cycles, user macro programs, atbp.), at patakbuhin ang test program para suriin Ang katumpakan at pagiging maaasahan ng makina upang maisagawa ang mga function na ito, at pagkatapos ay matukoy ang sanhi ng pagkabigo. Karaniwan ang isang pagsubok na programa ay nakasulat na may mga tagubilin para sa pag-aayos ng makina, at ang programa ay pinapatakbo kapag nagkaroon ng fault upang matukoy kung ano ang kasalanan.

Paraan ng Inspeksyon ng Instrumento

Ang paraan ng inspeksyon ng instrumento ay tumutukoy sa paggamit ng mga kumbensyonal na instrumentong elektrikal upang sukatin ang boltahe ng bawat grupo ng mga suplay ng kuryente ng AC at DC, phase DC at mga signal ng pulso, atbp., upang maghanap ng mga pagkakamali.

Pamamaraan ng Self-Diagnosis ng Numerical Control System

Ang self-diagnosis ng numerical control system ay isang diagnostic method na gumagamit ng internal self-diagnosis program o espesyal na diagnostic software ng system para masuri at subukan ang key hardware sa loob ng system at ang control software ng system. Pangunahing kasama nito ang power-on na self-diagnosis, online na pagsubaybay at offline na pagsubok. Ginagamit ng CNC machine ang self-diagnosis function ng system, na madaling maipakita ang status ng signal ng interface sa pagitan ng system at bawat bahagi, at malaman ang pangkalahatang lokasyon ng fault. Ito ang pinakakaraniwang ginagamit na paraan sa proseso ng pag-diagnose ng fault.