1, työkalumakasiinin automaattisen työkalunvaihdon periaate
Työkalumakasiini sisältää työkaluholkin pyöritysmekanismin ja työkalunvaihtomanipulaattorin. Työkalumakasiini on muodoltaan kiekon muotoinen ja sisään on asennettu jakolevy. Makasiinin pyörivä liike saa voimansa kolmivaiheisesta asynkronisesta moottorista, jossa on nauhajarru. Kolmivaiheinen virransyöttö syötetään moottoriin AC-kontaktorin kautta. Tässä vaiheessa pitojarru avataan ja työkalumakasiini toimii. Kun kolmivaiheinen virransyöttö katkeaa, pitojarru lukittuu ja työkalumakasiini pysähtyy välittömästi. Jakolevyn liikkeen ja siihen liittyvän tunnistuselementtiryhmän loogisen yhdistelmän ansiosta jokainen työkaluholkki voi pysähtyä tarkasti työkalun vaihtoasentoon. Kun työkaluholkki pysähtyy työkalun vaihtoasentoon, sylinteri ohjaa työkaluholkin olevan vaaka- tai pystysuorassa tilassa, mikä helpottaa manipulaattorin vaihtamista työkaluun. Työkaluholkin indeksointitaulukko voi pyöriä myötä- tai vastapäivään, jotta vaihdettava työkalu voidaan etsiä mahdollisimman nopeasti.
Myös työkalumakasiinin työkalunvaihtomanipulaattorin liike saa voimansa kolmivaiheisesta asynkronisesta moottorista, jossa on nauhajarru. Vaihteistomekanismin kautta moottorin tuottama tasainen pyörimisliike muunnetaan manipulaattorin säännölliseksi eteenpäin-, pysäytys- ja pyörimisliikkeeksi. Vaihde on varustettu mikrokytkinsarjalla. Mikrokytkinryhmää käytetään ohjaamaan manipulaattoria työkalun kiinnittämiseksi, manipulaattoria työkalun poistamiseksi karasta ja työkaluholkista ja manipulaattorin olevan alkuperäisessä asennossa.
Vääntömomentin rajoitin on rakennettu työkalumakasiinin pyörivään työkaluholkkiin ja manipulaattorin alennusvälitysmekanismiin, joka estää sisäisen mekaanisen rakenteen vaurioitumisen.
2, työkalumakasiinin automaattisen työkalunvaihdon erityinen toteutus
Työkalumakasiinin manipulaattori on tärkein mekanismi automaattisen työkalunvaihdon toteuttamiseksi. Sen tehtävänä on purkaa käyttämättömät työkalut karasta ja palauttaa ne työkalumakasiiniin prosessin päätyttyä. Samalla se lataa myös seuraavan prosessin työkalut karaan, jonka jälkeen manipulaattori palaa alkuperäiseen asentoonsa odottamaan seuraavaa työjaksoa.
Työkalumakasiinimanipulaattorin säännöllinen liike toteutetaan kolmivaiheisella asynkronisella moottorilla ja vaihteistolla, mutta nämä toiminnot on myös toteutettava sähköjärjestelmän toimesta. Työkaluholkki työkalumakasiinissa toimii työkalunvaihtoasentoon T-koodin ohjeen mukaan, jonka jälkeen suoritetaan työkalun vaihto. Työstökoneen työskentelyn aikana työkalu saa manipulaattorin ottamaan tai asentamaan työkalun ohjeen mukaan. Siksi sähköjärjestelmän on suoritettava jokainen toimenpide tarkasti ja luotettavasti työkalun vaihtoprosessin liikesekvenssin mukaisesti.
Sähkötoiminen järjestys:
(1) Aloita työkalun valinta, ja työkalumakasiini pyörii eteenpäin tai taaksepäin löytääkseen lähimmän työkalun.
(2) Työkaluholkin laskenta- ja indeksointilevyn paikannussignaalit pysäyttävät työkaluholkin moottorin ja työkaluholkki pysähtyy tarkasti työkalun vaihtoasentoon.
(3) Sähköinen fosforiventtiili, joka ohjaa veitsen holkin kääntymistä (pystysuoraan), on kytketty päälle.
(4) Kun työkaluholkki on pystysuorassa paikoillaan, asemasignaali lähetetään ja karan suuntaus antaa asennon saapumisen vahvistussignaalin.
(5) Manipulaattori alkaa alkuperäisestä asennosta ja pyörii 90 astetta saavuttaakseen manipulaattorin työkalun kiinnitysasennon.
(6) Manipulaattori napsauttaa veitsen paikoilleen, lähettää pysäytyssignaalin, ottaa veitsen pois karasta ja veitsen holkista ja manipulaattorin moottori pysähtyy.
(7) Työkalun kiinnityksen vahvistus ja työkalun löystyminen antavat signaalin paikalleen.
(8) Kun työkalun pidike on irrotettu, käynnistä manipulaattori pyörimään 180 astetta saavuttaaksesi työkalun vaihtoasennon.
(9) Robotin moottorin pysäytyssignaali pysäyttää robotin moottorin.
(10) Työkalun lataamisen vahvistus ja työkalun kiinnitys antavat signaalin paikalleen.
(11) Manipulaattorin moottori alkaa palauttaa manipulaattoria alkuperäiseen asentoonsa.
(12) Robotin moottorin pysäytyssignaali pysäyttää robotin moottorin.
(13) Manipulaattorin alkuperäinen asentokytkin lähettää signaalin.
(14) Sähkömagneettinen ilmaventtiili, joka ohjaa veitsen holkin kääntymistä (vaakasuunnassa), on kytketty päälle.
(15) Lähestymiskytkin, jonka holkki on käännetty vaaka-asennossa, lähettää signaalin (työkalumakasiinin työkalunvaihto on suoritettu).