鏈式刀庫具有刀具容量大的優(yōu)點,但傳統(tǒng)鏈式刀庫的鏈條式結(jié)構(gòu):刀具相當于放置在鏈條上,鏈條需要來回運動,沒有辦法實現(xiàn)全部鏈條的剛性支承;也就是說,對于鏈條式刀庫來說,鏈條即是承載系統(tǒng)又是傳動系統(tǒng),這決定了鏈條式刀庫存在著明顯的缺陷:機械剛性差、傳動間隙大,從而造成刀庫定位精度差;為了提高定位精度,需要配套復(fù)雜的檢控電路,才能實現(xiàn)快速和精確定位。
數(shù)控鏈式刀庫主要由蝸輪減速箱、鏈式刀具存儲倉、機械手穿梭裝置和機械手等部分組成。該刀庫鏈式存儲倉由伺服電動機經(jīng)圓柱蝸桿減速箱驅(qū)動,位置環(huán)開環(huán)控制,存儲倉刀座依靠編碼器進行刀具號譯碼,由模擬電子檢控電路完成精確定位。
1、模擬接近開關(guān):輸出電壓(或電流)與物體和接近開關(guān)之間的距離為近似線性關(guān)系。由于刀具的刀柄是圓形結(jié)構(gòu),兩個接近開關(guān)為平行安裝,所以當移動的刀柄隨著鏈條的轉(zhuǎn)動從某一方向經(jīng)過兩個接近開關(guān)時,兩個接近開關(guān)各輸出一個近似正弦規(guī)律變化的電壓信號,兩個信號存在著一個相位差。
2、比較電路:把兩個模擬電壓信號進行比較,并做出如下判斷:輸出比較結(jié)果先達到正大值則刀庫鏈正向轉(zhuǎn)動:輸出比較結(jié)果先達到負大值則刀庫鏈反向轉(zhuǎn)動:輸出比較結(jié)果由正負大值轉(zhuǎn)換為"0",則該刀座位于兩個接近開關(guān)正中位置,即刀庫精確定位位置。通過調(diào)整零位置窗的閾值大小,可調(diào)整刀座的定位精度。窗口值偏大則定位精度低,偏小則導(dǎo)致刀庫鏈抖動,無法完成定位,這正是不采用閉環(huán)控制的原因。
3、邏輯處理電路:邏輯處理電路是刀庫定位控制的核心,主要完成如下功能:計算找刀路徑:控制鏈條正反轉(zhuǎn)及起停:快速找到要求刀座的精定位區(qū):控制精確定位及輸出定位完成信號。
4、通信接口電路:用于邏輯處理電路和機床PLC之間進行信息交換。如機床PLC給出的找刀指令、定位指令、抓刀指令、放刀指令、機械手控制指令和要求的刀號等,邏輯單元提供定位完成信號、刀座有刀信號、機械手到位信號等。