Effiziente CNC-Werkzeughalter-Regale: Werkzeuglagerung & Automatisierung optimieren

Im Automatisierungstrend arbeiten CNC-Werkzeughalter-Regale meist mit dem automatischen Werkzeugwechselsystem und anderen korrespondierenden Instrumenten und Teilen innerhalb eines integrierten CNC-Werkzeugmaschinensystems zusammen. Das System umfasst normalerweise die Steuereinheit, Schneideinheit, Spindelsätze, Magazeneinheit(en), Roboterarme und einige weitere kleine Träger.

Entwicklung und Geschichte

Die Untersuchung und Entwicklung des CNC-Werkzeughalter-Regals zusammen mit dem automatischen Werkzeugwechsler zielt darauf ab, die unproduktive Zeit zu reduzieren, die normalerweise entsteht, wenn Vor-Ort-Bediener in der Vergangenheit die nächsten passenden Schneidwerkzeuge für die Werkstücke wechselten oder suchten. Bei den Drehmaschinen-Modellen vor der Erfindung dieser Instrumente konnte eine herkömmliche Werkzeugmaschine nur mit einem einzigen Werkzeug arbeiten. Zwar können Drehmaschinen mit der Hinzufügung von Revolvern eine große Anzahl von Schneidwerkzeugen aufnehmen, doch die Anzahl der auf den Revolvern installierten Werkzeuge ist dennoch begrenzt.

Angesichts dieser Einschränkung wurde die Erfindung getätigt, Werkzeughalter-Regale mit den Revolvern zu verbinden, um den gesamten Prozess reibungslos zu gestalten, ohne dass manuelle Eingriffe im Werkzeugwechselprozess erforderlich sind. In dieser Hinsicht müssen das Design der Schneidwerkzeuge, Werkzeughalter, Spindeln, Auswurfeinheiten, Greifmechanismen etc. alle mit einer einfachen Struktur ausgelegt werden, da manuelle Bedienung und menschliche Entscheidungsmechanismen ausgeschlossen sind. Das CNC-gesteuerte Werkzeughalter-Regal kann somit Werkzeughalter mit unterschiedlichen Standards und Spezifikationen automatisch speichern.

Anwendungen in Drehmaschinen

Das Werkzeughalter-Regal von CNC-Drehmaschinen und Drehzentren ist im Vergleich zum Design von Werkzeugmagazin-Einheiten einfach. Unter dem CNC-System gesteuert, können diese Werkzeughalter jeweils mit spezifischen Nummern kodiert werden, und das CNC-System weiß, welcher Halter für den gezielten Bearbeitungsprozess optimal ist. Das CNC-Werkzeughalter-Regal für Drehmaschinen befindet sich meist in der Nähe des Maschinenkörpers und nicht im Inneren der Maschinensätze.

Im Vergleich zum manuell bedienten Wandmontage-Regal für Werkzeughalter verfügt dieser Regaltyp ebenfalls über Reihen, und jede Reihe kann eine bestimmte Anzahl von Löchern für die Aufbewahrung von Schneidwerkzeughaltern enthalten. Die traditionelle Version kann direkt am CNC-Maschinenkörper montiert werden oder an einer Wand in einem beliebigen geeigneten Raum. Zusätzlich sind nicht nur HSK63A, sondern viele Größenspezifikationen können HSK80B- und HSK80D-Werkzeughaltergrößen aufnehmen.

Anwendungen in fräsbasierten Maschinen

Für fräsbasierte Maschinen, die mit dem ATC-System und Werkzeughalter-Regalen installiert werden sollen, sind die Fälle viel seltener, da die meisten modernen Fräsmaschinen Werkzeugmagazine anstelle von Regalen als primäres Instrument für die optimale Aufbewahrung aller Werkzeuge, Werkzeughalter und vieler anderer werkzeugbezogener Einheiten einsetzen.

Der Einsatz von Magazeneinheiten, verbunden mit dem automatischen Werkzeugwechsler und den entsprechenden Werkzeugkomponenten, steht alles unter der Kontrolle eines integrierten CNC-Systems, das alle Ressourcen über die festgelegten Computerprogramme der Fräsmaschinenlieferanten gut koordiniert, und menschliche Fehler können auf ein Minimum reduziert werden. Sicherlich gibt es noch einige montierte CNC-Werkzeughalter-Regale neben den fräsbasierten Maschinen, wenn die Arbeitsstation wirklich enorm ist und normale Werkzeugmagazine die Anzahl der für die beabsichtigten Arbeitsbelastungen benötigten Werkzeughalter nicht vollständig decken können.

Einige Bearbeitungszentren sind sogar mit Palettenwechslern sowie einem großen Fach für automatisierte mechanische Plätze ausgestattet, die alle für die Fertigungsaufgaben benötigten werkzeugbezogenen Einheiten speichern können. Für den guten Betrieb dieser automatischen Lagereinheit reicht ein einfaches CNC-System nicht aus. Ein größeres Smart-Manufacturing-System kann in das System eingebunden werden, um den Arbeitsstatus aller Maschineneinheiten zu steuern. Das intelligente Überwachungssystem kann den Betriebsstatus aller Teile und Details den Vor-Ort-Bedienern anzeigen, und diese können ihre geplante Arbeitsverwaltung basierend auf den Informationen durchführen, die das intelligente ERP-System auf dem Bildschirm bereitstellt.

Für die Bereitstellung eines solchen Fertigungs-ERP-Systems werden auch die montierten traditionellen CNC-Werkzeug- und Werkzeughalter-Regale integriert und verwaltet, falls dies notwendig ist. Das System kann viele potenzielle Situationen für Manager überwachen und simulieren, sodass das gesamte Werk Aufträge mit kleinem Volumen, aber großer Vielfalt bewältigen kann, was der Trend in der heutigen Geschäftswelt ist.

Anwendung in Schleifmaschinen

Der Einsatz von CNC-Schleif-Werkzeughalter-Regalen ist im Vergleich zu den fräsbasierten Maschinen relativ einfach, da der Schleifprozess normalerweise in die späteren Phasen des gesamten Arbeitsplans fällt.

Einige Hersteller von Schleifmaschinen fügen nun CMM-Systeme in ihre Schleifmaschinen ein, wodurch der gesamte Schleifprozess von zylindrischem Außendurchmesser, Innendurchmesser oder Oberflächenqualität im Stadium des Halbfertigerzeugnisses präzise wird. CMM steht für Koordinatenmessmaschine, und ein solches System wird oft mit dem Schleifkopmagazin zusammen integriert. Bei dieser Art fortschrittlicher Schleifmaschine können die Werkzeughalter-Regale auch in die Magazeneinheit integriert werden, um ein vollständig integriertes Lagersystem zu bilden, das dem Schleifprozess alle Arten von Schleifanforderungen bieten kann.

Der Schleifprozess kann auch Polier- und Schleifwerkzeuge umfassen, und die entsprechenden potenziellen Einheiten können unter anderem lose Baumwolle, Kantongeschenk, behandelte Spiralnaht, behandelte Entlüftung, Schnurpolierer, Sisalseil, Sisal usw. umfassen. Diese Artikel sind Arbeitsinstrumente für Benutzer, die basierend auf ihren Polieranforderungen auswählen können, und so verhält es sich auch mit ihrem Polierprozess.

Typen

Im Gegensatz zum Werkzeugmagazin-Fall sind die meisten Werkzeugaufbewahrungsregale gleich gestaltet, indem sie Reihe für Reihe an der Wand montiert und miteinander ausgerichtet sind. Hinsichtlich der Form von Werkzeugmagazinen ist die Situation jedoch ganz anders. Es gibt Trommelwechsler und Kettenwechsler. Trommelwechsler können weniger als 30 Werkzeugsätze enthalten, während Kettenwerkzeugwechsler oft Werkzeugzahlen von mehr als 30 Einheiten enthalten. Die Zahl 30 ist nur ein gängiger Wert, die tatsächliche Zahl kann jedoch je nach Situation variieren.

Es ist wichtig zu wissen, dass die Anzahl der Trommelwerkzeugwechsler oft geringer ist als die der Kettenversionen. Obwohl der Kettenwechsler mehr Werkzeuge aufnehmen kann, wird die Werkzeugsuchgeschwindigkeit aufgrund der großen Werkzeugeinheiten und der langen Bewegungswege deutlich langsamer sein.

Industrielle Anwender all dieser Systeme müssen ihre spezifischen Bearbeitungsbedürfnisse kennen, bevor sie die Maschinen und Regale kaufen, damit sie, wenn der Werkzeughalter im Leerlauf ist, ein Gefühl dafür bekommen, was im Lagerinstrument sowie in jedem Investitionsgut jeweils geschieht.