6.7.2. Способы управления инструментом на базе эвм
Для выполнения различных заданий (нарядов) пользуются различными способами замены инструмента (рис.6.20) имеющие возможность:
1. Накапливать по возможности все необходимые на длительный процесс обработки (всех деталей) инструменты в интегрированном в станке магазине с целью минимизации цикла смены инструмента,
2. Производить параллельную смену инструмента в интегрированном в станке магазине при смене наряда и износе, причем в магазине могут находиться только инструменты, необходимые для обработки по данному наряду.
Рис.6.20.Способы замены изношенного инструмента.
Стремление иметь на станках как можно больший, охватывающий несколько нарядов запас инструментов с целью минимизации количества сменных циклов привело к укрупнению интегрированных в станках магазинов до 140 и более гнезд для инструмента (рис.6.20). Недостатком такого решения, является длительное время поиска инструмента в магазине. Кроме того, это не допускает использовать на других станках инструменты, находящиеся в магазине и не используемые в данном наряде обработки. Большое количество находящихся в станке инструментов означает большие запасы инструмента в производстве.
Другим решением для увеличения запаса инструментов на станке является магазин с двойной цепью с двумя работающими независимо друг от друга цепными накопителями (рис.6.20.). Оба магазина размещены на противоположных сторонах колоны станка. Для обработки определенных нарядов используется поочередно один из них, в то время как во втором параллельно к основному машинному времени могут меняться инструменты для последующих нарядов. Если же магазины размещены на одной стороне колоны, как показано на рисунке, то один из них, что находится в пределах захвата устройства смены инструмента, всегда используется в качестве активного, а другой — как накопитель, для ввода и выдачи инструментов. Кроме того, инструменты дополнительно пересортировываются между обоими магазинами, при этом для инструментов с коротким остатком ресурса стойкости, может наступить необходимость замены. В обоих случаях большое число находящихся в интегрированном в станке магазине инструментов приводит к слишком большому общему запасу инструментов в зоне производства.
В снабжении инструментами ГПС параллельно машинному времени (речь идет в основном о взаимозаменяемых обрабатывающих центрах) хорошо зарекомендовали себя робокары, которые снабжают станки из неподвижных стеллажей накопителей через прямую смену инструмента в цепном накопителе. При этом в интегрированном в станке магазине находятся только инструменты, необходимые для обработки (рис. 6.20.). Все остальные инструменты находятся на стеллажах накопителя, готовы к замене для всех работающих станков. За счет такого прямого снабжения инструментом значительно сокращается наличие инструментов. При очень коротком использовании инструмента замена инструмента не всегда может происходить параллельно основному машинному времени станка, приводя таким образом к снижению готовности инструмента к работе.
Следующая возможность предусматривает использование портативных накопителей инструмента с помощью установленных рядом с интегрированным в станке магазином инструмента. После этого дополнительное устройство с манипулятором с двойным захватом меняет в инструментальном магазине инструменты, которые больше не понадобятся, на необходимые для выполнения нового задания (наряда) (рис. 6.20). Затем портативный накопитель инструмента можно вновь отвести. Количество сменяемых при одном цикле транспортировки инструментов ограничивается числом гнезд в портативном накопителе инструмента. При этой возможности в случае очень краткого времени использования инструмента его смена также не может производиться параллельно основному времени станка, приводя, таким образом, к снижению готовности.
В последнее время все большее значение приобретают системы для смены укомплектованных кассет с инструментом, как при смене наряда, так и при износе, непосредственно в интегрированном в станке магазине (рис.6.20).
В неподвижных станочных магазинах инструменты, подлежащие замене при смене наряда, заменяются путем смены специально предусмотренной для этого в магазине кассеты (рис.6.20). Последующая смена кассеты может быть произведена только тогда, когда интегрированный в станке манипулятор произведет замену не нужных больше инструментов на вновь подвезенные в кассете инструменты.
Таким образом, количество инструментов, смена которых происходит одновременно при смене наряда, ограничивается количеством гнезд в кассете. Во вращающихся цепных магазинах при смене наряда после использования инструменты могут непосредственно один за другим выводиться кассетами и таким же образом вводиться. В таком случае количество заменяемых инструментов при смене наряда не ограничено. Таким образом, за счет быстрой смены инструмента путем замены кассеты, а также при непродолжительном использовании инструмента снижение готовности инструмента будет незначительно.
Следующей задачей управления инструментами является снабжение УЧПУ установленными в процессе предварительной настройки инструмента корректирующими данными, а также управление находящимися в системе данными инструмента. Недорогим и удобным решением является портативный терминал, однако, только система ЭВМ позволяет использовать остаточный период стойкости, планирование потребности в инструменте. Непосредственная передача данных, в том числе и на управление данными, позволяющая использовать остаточный период стойкости, а также предсказуемое планирование потребности в инструменте становятся возможными лишь с применением ЭВМ.