Analiza in rešitve za napake pri odpenjanju orodij v obdelovalnih centrih
Povzetek: Ta članek podrobno obravnava pogoste napake pri odpenjanju orodja v obdelovalnih centrih in njihove ustrezne rešitve. Samodejni menjalnik orodij (ATC) v obdelovalnem centru ima ključnega vpliva na učinkovitost in natančnost obdelave, napake pri odpenjanju orodja pa so med njimi relativno pogoste in kompleksne težave. S poglobljeno analizo različnih vzrokov napak, kot so nepravilnosti v komponentah, kot so elektromagnetni ventil za odpenjanje orodja, valj za udarjanje orodja v vreteno, vzmetne plošče in vlečne čeljusti, ter težave, povezane z viri zraka, gumbi in vezji, ter v kombinaciji z ustreznimi ukrepi za odpravljanje težav, želi pomagati operaterjem in vzdrževalnemu osebju obdelovalnih centrov pri hitrem in natančnem diagnosticiranju in reševanju napak pri odpenjanju orodja, zagotavljanju normalnega in stabilnega delovanja obdelovalnih centrov ter izboljšanju učinkovitosti proizvodnje in kakovosti obdelave.
I. Uvod
Kot osrednja oprema na področju sodobne mehanske obdelave je avtomatski menjalnik orodij (ATC) v obdelovalnem centru močno izboljšal učinkovitost in natančnost obdelave. Med njimi je postopek odpenjanja orodja ključni člen v procesu avtomatske menjave orodij. Ko pride do okvare pri odpenjanju orodja, to neposredno povzroči prekinitev obdelave in vpliva na napredek proizvodnje ter kakovost izdelka. Zato je zelo pomembno poglobljeno razumevanje pogostih okvar pri odpenjanju orodja v obdelovalnih centrih in njihovih rešitev.
II. Pregled vrst avtomatskih menjalnikov orodij v obdelovalnih centrih in okvar pri odpenjanju orodja
V obdelovalnih centrih se za samodejni menjalnik orodij (ATC) uporabljata predvsem dve najpogostejši metodi menjave orodij. Ena je, da orodje neposredno zamenja vreteno iz zalogovnika orodij. Ta metoda je uporabna za majhne obdelovalne centre, za katere je značilna relativno majhna zaloga orodij, manjše število orodij in relativno preproste operacije menjave orodij. Ko pride do okvar, kot je padec orodja, je zaradi relativno nezapletene strukture enostavno najti vzrok težave in ga pravočasno odpraviti. Druga metoda je, da se za menjavo orodij med vretenom in zalogovnikom orodij zanesete na manipulator. Z vidika strukture in delovanja je ta metoda relativno zapletena in vključuje usklajeno sodelovanje več mehanskih komponent in operacij. Zato je verjetnost in vrste okvar med postopkom odpenjanja orodja relativno veliko.
Med uporabo obdelovalnih centrov je nezmožnost sprostitve orodja tipična manifestacija okvar pri odpenjanju orodja. Te okvare lahko povzroči več razlogov, zato bomo v nadaljevanju podrobno analizirali različne vzroke okvar.
Med uporabo obdelovalnih centrov je nezmožnost sprostitve orodja tipična manifestacija okvar pri odpenjanju orodja. Te okvare lahko povzroči več razlogov, zato bomo v nadaljevanju podrobno analizirali različne vzroke okvar.
III. Analiza vzrokov za okvare pri odpenjanju orodja
(I) Poškodba elektromagnetnega ventila za odpenjanje orodja
Elektromagnetni ventil za odpenjanje orodja igra ključno vlogo pri nadzoru smeri pretoka zraka ali hidravličnega olja med postopkom odpenjanja orodja. Če je elektromagnetni ventil poškodovan, morda ne bo mogel normalno preklopiti zračnega ali oljnega tokokroga, kar povzroči nezmožnost prenosa moči, potrebne za odpenjanje orodja, na ustrezne komponente. Na primer, v elektromagnetnem ventilu se lahko pojavijo težave, kot sta zatikanje jedra ventila ali pregorevanje elektromagnetne tuljave. Če je jedro ventila zataknjeno, elektromagnetni ventil ne bo mogel spremeniti stanja vklopa/izklopa kanalov znotraj ventila v skladu z navodili. Če elektromagnetna tuljava pregori, bo to neposredno povzročilo izgubo krmilne funkcije elektromagnetnega ventila.
(II) Poškodba cilindra vretena, ki udarja v orodje
Vreteno za udarjanje orodja je pomemben sestavni del, ki zagotavlja moč za odpenjanje orodja. Poškodba valja za udarjanje orodja se lahko kaže kot puščanje zraka ali olja zaradi staranja ali poškodbe tesnil, kar povzroči, da valj za udarjanje orodja ne ustvari zadostnega potiska ali vleka za dokončanje odpenjanja orodja. Poleg tega obraba ali deformacija sestavnih delov, kot sta bat in batnica znotraj valja za udarjanje orodja, vpliva tudi na njegovo normalno delovanje in ovira odpenjanje orodja.
(III) Poškodba vzmetnih plošč vretena
Vzmetne plošče vretena imajo pomožno vlogo pri postopku odpenjanja orodja, na primer zagotavljajo določen elastični blažilec, ko se orodje zategne in popusti. Ko so vzmetne plošče poškodovane, morda ne bodo mogle zagotoviti ustrezne elastične sile, kar povzroči nemoteno odpenjanje orodja. Vzmetne plošče se lahko zlomijo, deformirajo ali oslabijo elastičnost. Zlomljena vzmetna plošča ne bo mogla normalno delovati. Deformirana vzmetna plošča bo spremenila svoje lastnosti prenašanja sile, oslabljena elastičnost pa lahko povzroči, da se orodje med postopkom odpenjanja orodja ne bo popolnoma ločilo od zategnjenega stanja vretena.
(IV) Poškodba vlečnih čeljusti vretena
Vlečne kremplje vretena so komponente, ki se neposredno stikajo s steblom orodja, da dosežejo zategovanje in odvijanje orodja. Poškodbe vlečnih krempljev lahko povzroči obraba zaradi dolgotrajne uporabe, kar povzroči zmanjšanje natančnosti prileganja med vlečnimi kremplji in steblom orodja ter nezmožnost učinkovitega prijema ali odvijanja orodja. Vlečne kremplje lahko utrpijo tudi resne poškodbe, kot sta zlom ali deformacija. V takih primerih orodja ne bo mogoče normalno odvijati.
(V) Nezadosten vir zraka
V obdelovalnih centrih, opremljenih s pnevmatskim sistemom za odpenjanje orodja, sta stabilnost in ustreznost vira zraka ključnega pomena za postopek odpenjanja orodja. Nezadosten vir zraka je lahko posledica okvar zračnega kompresorja, pretrganja ali blokade zračnih cevi ter nepravilne nastavitve tlaka vira zraka. Če tlak vira zraka ni zadosten, naprava za odpenjanje orodja ne bo mogla zagotoviti zadostne moči, kar povzroči, da komponente, kot je udarni valj orodja, ne bodo mogle normalno delovati, in posledično pride do okvare, zaradi katere se orodje ne bo moglo sprostiti.
(VI) Slab stik gumba za odpenjanje orodja
Gumb za odpenjanje orodja je operativna komponenta, ki jo upravljavci uporabljajo za sprožitev ukaza za odpenjanje orodja. Če ima gumb slab stik, lahko to povzroči, da se signal za odpenjanje orodja ne more normalno prenesti v krmilni sistem, zato se postopek odpenjanja orodja ne more začeti. Slab stik gumba je lahko posledica razlogov, kot so oksidacija, obraba notranjih kontaktov ali odpoved vzmeti.
(VII) Prekinjeni tokokrogi
Krmiljenje odpenjanja orodja v obdelovalnem centru vključuje priključitev električnih tokokrogov. Prekinjeni tokokrogi bodo povzročili prekinitev krmilnih signalov. Na primer, tokokrogi, ki povezujejo komponente, kot sta elektromagnetni ventil za odpenjanje orodja in senzor cilindra, ki udarja v orodje, so lahko prekinjeni zaradi dolgotrajnih vibracij, obrabe ali vlečenja zaradi zunanjih sil. Ko so tokokrogi prekinitvi, ustrezne komponente ne morejo prejemati pravilnih krmilnih signalov in operacija odpenjanja orodja se ne more normalno izvesti.
(VIII) Pomanjkanje olja v oljni posodi cilindra za udarjanje orodja
Pri obdelovalnih centrih, opremljenih s hidravličnim cilindrom za udarjanje orodja, pomanjkanje olja v oljni posodi cilindra za udarjanje orodja vpliva na normalno delovanje cilindra. Premalo olja povzroči slabo mazanje znotraj cilindra za udarjanje orodja, poveča trenje med komponentami in lahko povzroči, da valj za udarjanje orodja ne more ustvariti zadostnega tlaka olja za pogon batnega gibanja, kar vpliva na nemoten potek postopka odpenjanja orodja.
(IX) Vpenjalna stročnica orodja stranke ne izpolnjuje zahtevanih specifikacij.
Če vpenjalna stročnica, ki jo uporablja stranka, ne ustreza zahtevanim specifikacijam obdelovalnega centra, se lahko med postopkom odpenjanja orodja pojavijo težave. Če je na primer vpenjalna stročnica prevelika ali premajhna, lahko to povzroči, da vlečne čeljusti vretena ne morejo pravilno prijeti ali sprostiti vpenjala orodja ali pa med odpenjanjem orodja ustvarijo nenormalen upor, kar povzroči, da se orodje ne sprosti.
IV. Metode za odpravljanje težav pri odpenjanju orodja
(I) Preverite delovanje elektromagnetnega ventila in ga zamenjajte, če je poškodovan
Najprej s profesionalnim orodjem preverite delovanje orodja za odklepanje elektromagnetnega ventila. Opazujete lahko, ali jedro ventila deluje normalno, ko je vklopljen in izklopljen, ali pa z multimetrom preverite, ali je vrednost upora elektromagnetne tuljave elektromagnetnega ventila znotraj normalnega območja. Če ugotovite, da je jedro ventila zagozdeno, lahko poskusite očistiti in vzdrževati elektromagnetni ventil, da odstranite nečistoče in umazanijo na površini jedra ventila. Če elektromagnetna tuljava pregori, je treba zamenjati nov elektromagnetni ventil. Pri zamenjavi elektromagnetnega ventila se prepričajte, da izberete izdelek z enakim ali združljivim modelom kot originalni in ga namestite v skladu s pravilnimi koraki namestitve.
(II) Preverite delovanje cilindra za udarjanje orodja in ga zamenjajte, če je poškodovan
Pri cilindru za udarjanje orodja vretena preverite njegovo tesnilno delovanje, gibanje bata itd. Predhodno lahko presodite, ali so tesnila poškodovana, tako da opazujete, ali na zunanji strani cilindra za udarjanje orodja pušča zrak ali olje. Če pride do puščanja, je treba razstaviti valj za udarjanje orodja in zamenjati tesnila. Hkrati preverite, ali so komponente, kot sta bat in batnica, obrabljene ali deformirane. Če pride do težav, je treba ustrezne komponente pravočasno zamenjati. Pri nameščanju cilindra za udarjanje orodja bodite pozorni na nastavitev hoda in položaja bata, da zagotovite, da ustreza zahtevam postopka odpenjanja orodja.
(III) Preverite stopnjo poškodb vzmetnih plošč in jih po potrebi zamenjajte
Pri preverjanju vzmetnih plošč vretena skrbno preverite, ali so vidni znaki poškodb, kot so zlomi ali deformacije. Rahlo deformirane vzmetne plošče lahko poskusite popraviti. Vendar pa je treba vzmetne plošče, ki so zlomljene, močno deformirane ali imajo oslabljeno elastičnost, zamenjati z novimi. Pri zamenjavi vzmetnih plošč bodite pozorni na izbiro ustreznih specifikacij in materialov, da zagotovite, da njihova zmogljivost ustreza zahtevam obdelovalnega centra.
(IV) Preverite, ali so vlečne klešče vretena v dobrem stanju, in jih zamenjajte, če so poškodovane ali obrabljene.
Pri preverjanju vlečnih krempelj vretena najprej preverite, ali so na videzu vlečnih krempelj obrabljeni, zlomljeni itd. Nato s posebnimi orodji izmerite natančnost prileganja med vlečnimi kremplji in steblom orodja, na primer ali je razmik prevelik. Če so vlečni kremplji obrabljeni, jih je mogoče popraviti. Na primer, natančnost površine je mogoče obnoviti z brušenjem in drugimi postopki. Pri vlečnih krempljih, ki so zlomljeni ali močno obrabljeni in jih ni mogoče popraviti, je treba zamenjati nove vlečne kremplje. Po zamenjavi vlečnih krempelj je treba opraviti odpravljanje napak, da se zagotovi pravilen oprijem in sprostitev orodja.
(V) Preverite stopnjo poškodbe gumba in ga zamenjajte, če je poškodovan
Pri gumbu za odpenjanje orodja razstavite ohišje gumba in preverite oksidacijo in obrabo notranjih kontaktov ter elastičnost vzmeti. Če so kontakti oksidirani, lahko z brusnim papirjem nežno spolirate in odstranite oksidno plast. Če so kontakti močno obrabljeni ali vzmet odpove, je treba gumb zamenjati z novim. Pri nameščanju gumba se prepričajte, da je gumb trdno nameščen, da je občutek delovanja normalen in da lahko natančno prenese signal za odpenjanje orodja v krmilni sistem.
(VI) Preverite, ali so tokokrogi prekinjeni
Preverite vzdolž krmilnih tokokrogov za odklepanje orodja, da vidite, ali so kakšni prekinjeni tokokrogi. Za domnevno prekinjene dele lahko za preizkus prevodnosti uporabite multimeter. Če ugotovite, da so tokokrogi prekinjeni, poiščite natančen položaj preloma, odrežite poškodovani del tokokroga in nato uporabite primerno orodje za povezovanje žic, kot sta varjenje ali stiskanje, da jih povežete. Po priključitvi uporabite izolacijske materiale, kot je izolacijski trak, da preprečite kratek stik in druge težave.
(VII) Nalijte olje v oljno posodo cilindra za udarjanje orodja
Če je okvara posledica pomanjkanja olja v oljni posodi cilindra za udarjanje orodja, najprej poiščite položaj oljne posode cilindra za udarjanje orodja. Nato z določeno vrsto hidravličnega olja počasi dolijte olje v oljno posodo, pri čemer opazujte nivo olja v oljni posodi in ga ne prekoračite zgornje meje lestvice oljne posode. Po polnjenju olja zaženite obdelovalni center in izvedite več preizkusov delovanja odpenjanja orodja, da zagotovite popolno kroženje olja v cilindru za udarjanje orodja in zagotovite, da valj za udarjanje orodja deluje normalno.
(VIII) Namestite vpenjalne klešče, ki ustrezajo standardu
Ko se ugotovi, da vpenjalna stročnica orodja stranke ne ustreza zahtevanim specifikacijam, je treba stranko pravočasno obvestiti in jo pozvati, naj zamenja vpenjalo orodja s stročnico, ki ustreza standardnim specifikacijam obdelovalnega centra. Po zamenjavi vpenjalne stročnice je treba preizkusiti namestitev orodja in postopek odpenjanja orodja, da se zagotovi, da se napake pri odpenjanju orodja, ki jih povzročajo težave s vpenjalno stročnico, ne pojavljajo več.
V. Preventivni ukrepi za okvare pri odpenjanju orodja
Poleg tega, da lahko hitro odpravite okvare pri odpenjanju orodja, ko se pojavijo, lahko z nekaterimi preventivnimi ukrepi učinkovito zmanjšate verjetnost okvar pri odpenjanju orodja.
(I) Redno vzdrževanje
Oblikujte razumen načrt vzdrževanja obdelovalnega centra in redno preverjajte, čistite, mažite in nastavljajte komponente, povezane z odpenjanjem orodja. Na primer, redno preverjajte delovno stanje elektromagnetnega ventila za odpenjanje orodja in čistite jedro ventila; preverjajte tesnila in stanje olja v cilindru, ki udarja z orodjem, ter pravočasno zamenjajte starajoča se tesnila in dolijte olje; preverjajte obrabo vlečnih čeljusti vretena in vzmetnih plošč ter opravite potrebna popravila ali zamenjave.
(II) Pravilno delovanje in uporaba
Upravljavci morajo biti strokovno usposobljeni in seznanjeni z operativnimi postopki obdelovalnega centra. Med delovanjem pravilno uporabljajte gumb za odpenjanje orodja in se izogibajte napačnemu upravljanju. Na primer, med vrtenjem orodja ne pritiskajte na silo gumba za odpenjanje orodja, da preprečite poškodbe komponent za odpenjanje orodja. Hkrati bodite pozorni na pravilno namestitev stebla orodja in se prepričajte, da vpenjalna stročnica stebla orodja ustreza zahtevanim specifikacijam.
(III) Nadzor okolja
Delovno okolje obdelovalnega centra naj bo čisto, suho in na ustrezni temperaturi. Preprečite vdor nečistoč, kot sta prah in vlaga, v notranjost naprave za odpenjanje orodja, da preprečite rjavenje, korozijo ali blokiranje komponent. Temperaturo delovnega okolja nadzorujte znotraj dovoljenega območja obdelovalnega centra, da preprečite poslabšanje delovanja ali poškodbe komponent zaradi previsokih ali prenizkih temperatur.
VI. Zaključek
Napake pri odpenjanju orodja v obdelovalnih centrih so eden pomembnih dejavnikov, ki vplivajo na normalno delovanje obdelovalnih centrov. S podrobno analizo pogostih vzrokov za napake pri odpenjanju orodja, vključno s poškodbami komponent, kot so elektromagnetni ventil za odpenjanje orodja, udarni valj vretena, vzmetne plošče in vlečne čeljusti, ter težavami, povezanimi z viri zraka, gumbi in vezji, ter v kombinaciji z ustreznimi metodami za odpravljanje težav pri različnih vzrokih napak, kot so odkrivanje in zamenjava poškodovanih komponent, dolivanje olja in prilagajanje vezij, in v kombinaciji s preventivnimi ukrepi za napake pri odpenjanju orodja, kot so redno vzdrževanje, pravilno delovanje in uporaba ter nadzor okolja, je mogoče učinkovito izboljšati zanesljivost odpenjanja orodja v obdelovalnih centrih, zmanjšati verjetnost napak, zagotoviti učinkovito in stabilno delovanje obdelovalnih centrov ter izboljšati proizvodno učinkovitost in kakovost izdelkov mehanske obdelave. Upravljavci in vzdrževalno osebje obdelovalnih centrov bi morali imeti poglobljeno razumevanje teh vzrokov napak in rešitev, da bi lahko hitro in natančno diagnosticirali in odpravili napake pri odpenjanju orodja v praksi ter zagotovili močno podporo proizvodnji in izdelavi podjetij.