自动化制造系统刀具自动化PPT44页

刀具的编码系统采用分类编码的方式反映出刀具的特 征信息，分类编码的结构为：
[ 代码（表述刀具的标准结构类型） + 特性表（列出 刀具的特殊参数)]
例如，切削刀具的代码为8位，数字前6位反应刀具的 特性，后2位为指针数，指向特性表中的某一行，这一行 里规定了该刀具的其余参数。
第二节 刀具的进出站
刀具经过装配、预调和编码后，首先放到刀具进出 站的刀具托架上，托架上装有刀具识别装置，可对刀具 进行“有无刀具”和“刀具进出”的识别。
第四节 刀具的存储及刀具库
在刀具流系统中，能够存储刀具的地方有三处：刀 具进出站，机床刀库，中央刀具库。 刀具进出站：是暂 时存放刀具的地方，但存放的时间比较短暂。
刀具自动化
刀具是金属切削加工中不可缺少的工具之一，无论是 普通机床，还是先进的数控机床、加工中心机床以及柔性 制造系统，都必须通过刀具才能完成切削加工。
所谓刀具自动化，就是加工设备在切削过程中自动完 成选刀、换刀、对刀、走刀等工作过程。
第一节 自动化刀具的内容
一、自动化刀具的组成
自动化刀具由刀具组装预调站、刀具进出站、刀具输 送装置和刀具库组成。
这种方式每次只能运送一把刀具，但它不仅有输送功 能，同时有装卸功能，可以自动装卸刀具，因此不占用机 床的运行时间，中央刀库也可以不设换刀装置。
三、 刀具搬运机器人
用机器人运输刀具与高架机械手类似，不仅能运送 刀具，还能自动装卸刀具。并且运刀机器人的运行更为灵 活，不需要高架轨道。
在刀具运输车上安装机械手，可将多把刀具依次装 到车上的刀具托架上，送到刀库后，再将刀具依次从车上 装到刀库中。
一、有无刀具识别
工作人员将准备好的刀具放在进出站的托架上，刀 具流系统的输送装置会自动将刀具取走送入指定的刀具 库，还会自动将系统中需要处理的刀具放到进出站的托 架上。 因此，在刀具进出站里的托架有无刀具，要能 够由系统自动识别。
刀具进出站的托架上设有接近开关或光电开关，采 用开关信号发令或光电信号输出，对刀座上有无刀具进 行识别。
从系统中送出的刀具放在托架上时，指示灯也会显 示红灯，要求操作人员将刀具拿到刀具室进行处理。
刀具进出站的信号控制： 刀具进出站的信号由刀具计算机控制，内容包括刀 具识别、红绿灯控制和刀具条形码信息管理。
刀具进出站信号控制图
第三节 刀具自动输送装置
刀具从刀具进出站进入自动运行的系统后，由刀具 输送装置将刀具送到各机床的刀具库中，或者送入中央刀 库。
二、刀具进出识别
使用红绿灯指示来进行刀具进出的识别，需要进入 系统的刀具用绿灯显示，需要拿出系统的刀具用红灯显 示。
在刀具准备好时，首先用条形码阅读器向控制系统输 入刀具信息，然后将刀具放在进出站托架上，当系统判 断这把刀具合格，可以进入系统，Leabharlann Baidu架指示灯显示绿灯； 如果系统认为此刀具有问题，则显示红灯。
3)、刀具的编码和识别
刀具与工件一样，在自动运行的系统中也需要识别， 但刀具所需要识别的内容比工件要多，其编码系统比工件 编码更为复杂。
(1)刀具识别的条形码技术： 加工中心的自动选刀方式有顺序选刀、刀具编码方式和 刀座编码方式。 对于带有中央刀具库的刀具流系统，由于刀具不仅是在 机床的刀库上进行换刀加工，而且有机床刀库与中央刀库 之间的交换，刀具是靠输送设备自动装入刀座。因此，使 用刀具编码方式更容易对刀具进行识别和管理，刀具有了 自己的编码，不论在哪里都能找到，不易出错。
1、刀具室
刀具室工作包括刀具组装和刀具预调，这些工作主要 由人来完成，负责对用过的刀具进行重磨，对废弃的刀具 进行处理，对新刀具进行刀具与刀柄组装、编码和登记 （向计算机输入信息）。
此外，刀具进入系统前要进行预调。实际上，刀具室 的工作是按刀具清单准备刀具，并将准备好的刀具放在刀 具进出站。
1)、刀具的组装
刀具的自动输送装置主要有： 刀具输送小车、高架机械手、刀具搬运机器人
一、刀具输送小车
输送小车上带有刀具托架，可以同时输送多把刀具， 它在刀具进出站靠托架交换来装卸刀具，在进出站将车上 的托架卸下，再装上带有系统所需刀具的托架。 小车到达机床后，利用机床上的换刀机械手，将小车上的
刀具与机床刀库的刀具进行交换。小车到达中央 刀库，利用刀库的换刀机床械手，将小车上的刀具与刀库 的刀具进行交换。
过去的刀具编码采用在刀柄上安装编码环，使刀柄 结构复杂，而且编码数据不能太多。随着条形码技术 的应用，使复杂的刀具编码得以实现。
❖接触式编码刀柄
刀具识别的条形码技术，是将刀具编码转换成条形码， 条码可在组装刀具时现场打印，然后粘贴在刀柄上，再由 条码阅读机扫描，直接将信息输入计算机。当刀柄再用于 组装新刀时，将原条码撕下，换上新条码即可。
刀具组装包括机夹刀片与刀杆的装配，以及刀具与 标准刀柄的组装。
拉钉
刀柄
连接器
刀具
(1)机夹刀片与刀杆的装配和组装
加工中心和数控机床大量使用的是可转位机夹刀 具，在刀具室，工作人员要根据刀具清单的要求，选定 所需要的刀杆和刀片类型，刀片装配到相应的刀杆上。
有些刀具还需要与中间接杆相连接，用来转换刀柄 与刀具相连接的部分结构，（例如莫氏锥孔、弹簧夹头 等），根据需要正确选用和安装。
送刀小车可以装载一组刀具，进行成批换刀，但它 向机床上送刀时，刀具的交换需要占用机床的加工时间， 这种送刀方式适用于加工准备时机床停机状态的成组换刀。
二、高架机械手
在制造系统上方的空中设置高架轨道，一个换刀机械 手挂在上面，可沿轨道运送刀具。
机械手从刀具进出站抓住一把刀具，在高架轨道上行 走，将刀具送到指定的机床刀库或中央刀库，并且自动将 刀具装入刀库，然后从刀库拿下一把需要送出系统的刀 具，再送到进出站。
对于用过的刀具，则需要进行刀片转位或更换刀片。
(2) 切削刀具与标准刀柄的组装
加工中心要实现自动换刀，需使用统一的标准刀 柄，标准刀柄与主轴的连接部分为标准结构，因此需要 将装配好的刀具与标准刀柄进行组装。
2)、刀具的预调
组装好的刀具还需要进行调整工作，将刀具放在刀具 预调仪上，按刀具清单列出的参数进行调整。需要调整的 参数有：刀具几何参数，刀具角度，刀具尺寸和直径等等。 另外，还需要测量出刀具的补偿值。