Compartir conocimientos

Cambiador de herramientas CNC del centro de mecanizado HG Machinetools

Revista de herramientas Aimach HG Machinetools

Cambiador de Herramientas CNC del Centro de Mecanizado de HG

Un cambiador de herramientas CNC mejora la eficiencia de un proceso de fabricación CNC al eliminar la necesidad de intervención humana para cambiar la herramienta.

Un cambiador de herramientas CNC es un dispositivo que puede almacenar diferentes herramientas en el almacén de herramientas y cambiar herramientas automáticamente con la ayuda de un código G corto. Reduce el tiempo del ciclo de la máquina al eliminar la necesidad de cambiar manualmente las herramientas para múltiples tareas.

¿Qué es un cambiador de herramientas CNC?

Los cambiadores de herramientas CNC permiten que una máquina CNC realice diferentes operaciones de mecanizado en una sola ejecución, sin la necesidad de detener la máquina para cambiar manualmente la herramienta de corte para diferentes operaciones.

Como resultado, mejora la productividad del proceso y elimina errores humanos como la instalación de herramientas desalineadas, que pueden afectar la calidad del mecanizado.

Además de mejorar la eficiencia general de la producción, el dispositivo también aumenta su capacidad de transporte de herramientas para realizar operaciones más complejas que requieren diferentes herramientas.

En general, un sistema cambiador de herramientas CNC consta de las siguientes partes.

Parte

Función

Revista de herramientas

Unidad de almacenamiento indexable para múltiples herramientas.

Portaherramientas

Para sujetar diferentes tipos de herramientas.

Cambiador automático de herramientas

Retira la herramienta actual de los soportes acoplados al husillo de la máquina y la reemplaza con la nueva herramienta según el programa CNC.

Anillos codificadores de herramientas y sus sistemas.

Para reconocer la herramienta exacta según el programa.

El ATC toma la herramienta automáticamente del cargador según el programa CNC e inserta la herramienta deseada (montada en portauniformes) en el portaherramientas o portaherramientas de la máquina CNC que se está operando.

Los diferentes portaherramientas son adecuados para sostener diferentes tipos de herramientas de corte utilizadas para diversas operaciones como planeado, fresado periférico, fresado de roscas, taladrado, escariado, roscado, torneado, taladrado, etc.

Tipo de soporte

Objetivo

Soporte tipo cenador

Para sujetar un cortador tipo eje que se requiere para planeado y fresado final.

Soporte de cerradura positiva

Para sujetar molinos de mango

Portapinzas de vástago recto

Para sujetar herramientas para taladrar, escariar y mandrinar.

Portapinzas de compresión y tensión

Para sujetar herramientas para roscar.

Al finalizar la operación, la herramienta se devuelve al almacén o se reemplaza según el programa CNC.

Tipos de cambiadores de herramientas CNC

Los cambiadores de herramientas CNC pueden ser de cinco tipos según la disposición del cargador y la cantidad de herramientas.

Tipo

Capacidad de sujeción de herramientas

Sistema ATC con brazo de agarre.

32 herramientas máximo

Sistema ATC con tambor giratorio.

30 herramientas máximo

Sistema ATC con cargador de cadena.

Mínimo 32 y es capaz de contener más de 100 herramientas.

Sistema ATC con cargador de discos.

Mínimo 32 y máximo 64 herramientas

Sistema ATC con cabezal de torreta

Máximo 8 herramientas.

Sistema ATC con tambor giratorio (cargador de herramientas tipo tambor) para HG Centros de mecanizado

Revista de herramientas Aimach HG Machinetools

Este tipo de ATC funciona con 30 herramientas (máximo) colocadas en un cargador en la periferia de un tambor giratorio.

El sistema consta de una caja de cambios basada en levas encargada del cambio de herramientas mediante engranajes de rodillos y levas de placas ranuradas.

Debido a su longitud de unidad más corta y su estructura simplista, los sistemas ATC basados en tambores rotativos tienen un tiempo de funcionamiento más rápido, mejor eficiencia y también son rentables.

Como resultado, los cambiadores de herramientas de tipo tambor son los más adecuados para aplicaciones industriales donde se desea una alta productividad.

Ventajas de utilizar un cambiador de herramientas CNC

Aumenta la productividad de la máquina CNC

El cambio automático de herramientas reduce los tiempos de ciclo al eliminar el tiempo requerido para el mecanizado manual y, por lo tanto, aumenta la tasa de productividad de la máquina.

Como resultado, los cambiadores de herramientas CNC se recomiendan para aplicaciones industriales donde una alta productividad genera grandes ganancias.

Reducción de costos laborales

Al utilizar cambiadores de herramientas CNC, la máquina puede realizar múltiples funciones automáticamente, eliminando así la necesidad de un operador para cambiar las herramientas.

Esto reduce los costos de mano de obra y al mismo tiempo mejora la seguridad del taller al reducir los accidentes causados por errores manuales.

Aumento de la capacidad de almacenamiento de herramientas de la máquina

Los cargadores de herramientas pueden almacenar herramientas que van de 8 a 100 según el tipo de ATC.

Esta disposición permite que la máquina realice operaciones intrincadas y complejas sin intervención humana frecuente.

Mejor repetibilidad del proceso y calidad del producto

La instalación de ATC elimina la intervención del operador durante el proceso y, por lo tanto, reduce el error humano involucrado y aumenta la repetibilidad del proceso.

Los factores anteriores mejoran la calidad del producto final obtenido mediante el proceso.

Amplia gama de tamaños

Los ATC están disponibles en una amplia gama de tamaños y tipos entre los que puede seleccionar según sus necesidades.

Hacer que los cambiadores de herramientas CNC sean asequibles para casi cualquier escala de aplicación empresarial.

Mejor seguridad de los trabajadores

La incorporación de ATC permite a los operadores y maquinistas de CNC supervisar el proceso en lugar de participar directamente, mejorando así su seguridad.

Generalmente, un maquinista de CNC es responsable de la configuración inicial del proceso, mientras que un operador de CNC se asegura de que el proceso se siga en consecuencia.

¿Cómo funciona un cambiador de herramientas CNC?

Funcionamiento de un cambiador de herramientas CNC 1 HG Machinetools

El funcionamiento básico del cambiador de herramientas CNC se puede explicar mediante el sistema basado en brazos.

Después de adquirir el comando de cambio de herramienta a través del programa, la herramienta a cambiar se moverá a una posición fija conocida como "posición de cambio de herramienta".

El brazo ATC gira entre la torreta y el cargador, tomando la herramienta de la posición de cambio de herramienta.

Las pinzas a ambos lados del brazo pueden girar 90°, por lo que las herramientas se entregan a la cara frontal de la torreta.

Una de las pinzas se encarga de recoger la herramienta antigua de la torreta, mientras que la otra recoge la herramienta recién comandada del cargador.

Posteriormente, el brazo gira 180° y coloca las herramientas en su respectiva posición.

El movimiento relativo del brazo y del husillo también puede tener varias variaciones.

Por ejemplo, en el caso de un husillo tipo pluma, el husillo se mueve hacia el brazo de agarre para aceptar o reemplazar la herramienta.

Mientras que en los husillos normales, el propio brazo realiza el movimiento de entrada y salida para insertar o extraer las herramientas.

Sin embargo, en el ATC tipo cadena, las herramientas están codificadas físicamente o en el cargador cargado con la herramienta.

Según el programa proporcionado al controlador CNC, el motor del impulsor de cadena gira en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario a las agujas del reloj para colocar la herramienta en la posición deseada.

La adición de un cambiador de herramientas aumenta la dificultad de la programación CNC, ya que requiere códigos adicionales para el cambio de herramientas.

Los códigos T se utilizan comúnmente para la selección de herramientas. Por ejemplo, T26 en el programa significa seleccionar la herramienta número 26.

El comando M06 en el programa indica al ATC un cambio de herramienta y debe ejecutarse antes del comando T.

Cosas a considerar al operar un ATC.

Longitud de la herramienta

La longitud de la herramienta juega un papel importante en el funcionamiento seguro del ATC.

Cuando se utiliza una herramienta mayor que la longitud estándar permitida, se recomienda controlar la holgura del eje Z, ya que el contacto entre la herramienta y la pieza a mecanizar puede dañar el dispositivo.

En caso de que la herramienta se obstruya durante el funcionamiento, se recomienda activar inmediatamente la parada de emergencia para evitar daños fatales.

Peso de la herramienta

En ATC, el peso máximo permitido de la herramienta incluye los pesos del soporte, las pinzas y todas sus piezas.

El peso individual de la herramienta es siempre menor que el peso permitido.

Si se excede el peso permitido, el cambiador de herramientas podría no anticipar el centro de mecanizado predefinido, lo que provocaría imprecisiones en el proceso.