自动换刀装置
![磨床上的链条式自动换刀装置,有旋转臂及二个抓手](http://images.weserv.nl/?url=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d8/Chain_type_changer_and_arm_with_two_grippers.jpg/220px-Chain_type_changer_and_arm_with_two_grippers.jpg)
自动换刀系统(Automatic tool changer)简称ATC,是数控机床上的设备,可以自动更换刀具,提升设备产能以及增加支援刀具数量。自动换刀装置可以快速更换机床上的刀具,减少非运行时间。自动换刀装置一般是为了提升机床能力,可以配合多种刀具所设计。自动换刀装置也可以用来更换磨损或是损坏的刀具。可以让机床朝自动化的目标更进一步[1]。
说明
简易的机床只能配合单一刀具作业。刀塔(Turret)式机床可以配合较多刀具,但若需要的刀具更多,就需要 配合自动换刀装置了。自动换刀装置会配合存放未使用刀具的刀库一起设计,可以让机床在没有人员介入的情形下,自动用多种刀具进行加工。自动换刀装置的主要部分包括基座、夹取臂、刀具固定架、支承臂及刀库[2]。自动换刀装置虽提升了速度及精准度,但相较于人工的刀具更换,也有一些额外产生的问题,例如刀具必须非常容易对正、换刀装置要容易夹取刀具,也要有简单的方式让刀具脱离夹具。因此,ATC专用的刀具会放在特别设计的刀夹内[3]。
自动换刀装置的分类
自动换刀装置可以依刀库的外形不同而分为很多种:
- 圆盘式:主要使用在立式加工机上,传统上刀数不超过30刀,但近年来刀具管理盛行刀数有往上升达40刀的趋势。
- 链条式:主要使用在立式加工机上,占地面积较大,通常会超过60刀才会使用链条式刀库。
- 钻工刀库:主要用在钻工机台上,特色是换刀速度快,通常用于加工复杂且轻巧的工件,传统上刀数不超过21刀,但近年来刀具管理盛行刀数有往上升达30刀的趋势。
- 仓储式:主要用在多机台自动化上,在关灯工厂及全自动化产线上常常会看到,刀数可达上百只。
- 平置式链条刀库:主要用在五轴机和大型龙门机上,也有使用于仓储式的案例。
自动换刀装置机构
ATC在收到换刀指令后,刀库会将要使用的刀具移动到一固定位置(预备换刀位置)。ATC的换刀臂到此位置将刀具取出,换刀臂会在加工主轴以及刀库之间旋转。换刀臂的两边都各有一个夹子,一个夹子将不用的刀具从加工刀塔上取下,另一个夹子从刀库中取下需要使用的刀具,然后旋转180度,将不用的刀具放回刀具,并且将要使用的刀具更换到加工主轴上。
ATC的机能
自动换刀装置可以提高生产时间,减少非生产时间。ATC可以储存刀具,而且是在加工后会自动放回刀库中,因此机床的灵活程式较高。比较可以使用大型且较重的刀具[4]。
相关条目
参考资料
- ^ OBREA, C[laudiu] F[lorin]; PASCU, M[arius]; MIHAILA, L[ucian]; FUNARU, Marian. DESIGN OF AN AUTOMATIC TOOL CHANGER SYSTEM FOR MILLING MACHINING CENTERS (PDF). DAAAM International. 2012, 23 (1): 1139–1142 [2018-08-29]. (原始内容 (PDF)存档于2019-11-11).
- ^ scribd. Automatic tool changer. scribd. Rahul Singh. [2018-08-29]. (原始内容存档于2016-03-07).
- ^ Laboratory for Manufacturing Systems and Automation. COMPUTER NUMERICAL CONTROL OF MACHINE TOOLS (PDF). lms.mech.upatras.gr. Laboratory for Manufacturing Systems and Automation. [2018-08-29]. (原始内容 (PDF)存档于2015-04-02).
- ^ NITC. Tool Management in Advance Manufacturing Systems (PDF). www.nitc.ac.in. Dept. of M.E. [2018-08-29]. (原始内容 (PDF)存档于2018-10-24).