Obráběcí stroje: Automatická výměna nástrojů

Share on email
E-mail
Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
POZOR, zobrazili jste si článek z archivu našeho původního webu. Tento článek může obsahovat zastaralé informace a technické vady (chybějící obrázky, nesprávné formátování textu atd.).

[SERIÁL] Systém automatické výměny nástrojů přinesl do strojního průmyslu v oboru obrábění možnost měnit nástroje bez zásahu obsluhy. Vedlejší výrobní čas byl tímto krokem zkrácen na minimum, což se projevilo na výsledné ceně obrábění a produktivitě práce.

Automatická výměna nástroje spočívá ve vyjmutí nástroje z vřetena, v jeho uložení do zásobníku, vyjmutí nového nástroje ze zásobníku a jeho uložení zpět do vřetena. Systém automatické výměny nástrojů musí v praxi splňovat několik důležitých hledisek: čas výměny z řezu do řezu musí být co nejkratší, nesmí omezovat pracovní prostor, kapacita zásobníku musí být dostačující, nástroj musí být tuhý, spolehlivý, s dlouhou životností a nenáročný na servisní údržbu. Všechny nástroje jsou na obráběcích centrech uloženy v zásobnících nástrojů, jejichž kapacita je od 15 do 100 nástrojů, které mohou být umístěny na stojanu nebo stole stroje, na pracovním vřeteníku nebo i mimo stroj. Podle konstrukce se zásobníky nástrojů dělí na revolverové, bubnové, deskové, voštinové, regálové a řetězové.

Revolverová hlava soustružnicko-frézovacího centra Mori Seiki. Foto: DMG Mori Seiki

V současné době se výrobci obráběcích strojů snaží, aby automatická výměna nástrojů byla co nejjednodušší a zároveň levnější a čas výměny nástroje z řezu do řezu byl co nejkratší. Proto se u automatické výměny nástrojů upouští od dopravního manipulátoru a v některých případech i od manipulátoru pro výměnu nástrojů. Automatickou výměnu nástrojů lze konstrukčně řešit v několika variantách a z hlediska konstrukce se dělí na tři základní skupiny.

Čtěte také další díly seriálu Obráběcí stroje – každou středu:

Systémy s nosnými zásobníky: Zásobníky malých rozměrů umisťované přímo do obráběcího stroje se vyznačují menší kapacitou nástrojů. Umístění zásobníku do stroje je výhodné, jelikož nezvětšuje půdorysnou plochu stroje. Stroje s nosnými zásobníky se nejčastěji používají se systémem s výměnou jednotlivých nástrojů pevně upnutých v zásobníku, v tzv. revolverové hlavě. Typickými představiteli těchto zařízení jsou revolverové a nožové hlavy soustružnických center. Například revolverová hlava soustružnicko-frézovacího centra Mori Seiki NL Series umožňuje integrovat do zásobníku až 20 nástrojů, přičemž všechny nástroje mohou být na svých pozicích poháněné.

Revolverová hlava soustružnicko-frézovacího centra Mori Seiki NL Series. Foto: DMG Mori Seiki
Bubnový zásobník nástrojů ATC 2450. Foto: Zymaq

Systémy se skladovacími zásobníky: Obrábění skříňových a prizmatických obrobků probíhá pomocí nástrojů umístěných ve skladovacích zásobnících. Skladovací zásobníky jsou konstrukčně řešeny v celé řadě různých uspořádání a složitosti. Nejsložitější typy těchto zařízení mají tyto hlavní části: skladovací zásobník nástrojů, dopravní manipulátor sloužící k přenesení nástroje do místa výměny, manipulátor pro výměnu nástrojů v pracovním místě. Skladovací systémy je možné rozdělit podle kapacity zásobníku na systémy s maloobjemovým zásobníkem a systémy s velkoobjemovým zásobníkem. Automatická výměna nástrojů systémem s nosnými zásobníky a skladovacími zásobníky má nevýhodu v malé kapacitě nástrojů, která se pohybuje v rozmezí od 20 do 50 nástrojů. Tato nevýhoda se projeví ve změně korekcí a nastavení nástroje při změně vyráběné součásti.

Regálový zásobník nástrojů. Foto: TOS Varnsdorf

 

Horizontální frézovací centrum Mori Seiki HVM 630 s řetězovým zásobníkem. Foto: Mori Seiki

Systémy kombinované: Kombinací obou zmíněných druhů zásobníků vznikají zásobníky kombinované, přičemž mají zpravidla jeden nebo více zásobníků se skladovací funkcí a jednu nebo více či vřetenových hlav.

Řetězový zásobník nástrojů ATC 2050. Foto: Zymaq

Systém automatické výměny nástrojů je v dnešní době součástí každého CNC obráběcího stroje, jelikož zkracování vedlejších časů je jedním z nejčastějších požadavků zákazníka. Budoucností systémů automatické výměny nástrojů je zvyšovat počet nástrojů v zásobnících a zkracovat čas, kdy stroj stojí. Pro představu, časy výměny nástroje z řezu do řezu u nejrychlejších systémů se pohybují kolem 2 s.

Použité zdroje:

[1] ONDRÁČEK, M., HANÁČEK, L. Automatická výměna nástrojů a obrobků. ČVUT Praha, Fakulta strojní. Výzkumné centrum pro strojírenskou výrobní techniku a technologii. 2002.

[2] HUMÁR, Anton. Technologie I, Technologie obrábění – část 1., studijní opory pro magisterskou formu studia , VUT Brno, Fakulta strojního inženýrství, Ústav strojírenské technologie, 2003, 138 s.

Share on email
E-mail
Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn

Mohlo by vás zajímat...