袖珍动力

2006-26期 驱动

文章来源:MM《现代制造》 点击数:132 发布时间:2016-01-10
用于加工中心换刀的高效液压控制装置
袖珍动力

袖珍液压机组的一种典型用途是在机床上夹紧刀具和工件。显而易见,这种机组也可以用来对换刀装置进行控制。比如 Hawe公司的泵组就控制着换刀装置的各项重要功能: 链条的运动、 刀具抓具运动的控制以及整个刀库的控制。

加工中心有自动换刀装置。这样可以把换刀时的改装时间缩短到最少。刀具安装和测量时应当放在工作室外面与加工同时进行。刀具库往往采用链式、盘式与盒式刀具箱。换刀装置可以一体化直接安装在机床外壳上,或者单独安装在机床旁边。单独安装的刀具箱可以提供无数的刀具位置,在刀具与主轴平行放置、智能刀具管理以及主要时间平行的预先分类情况下,可以大大有助于缩短换刀的周期。在有效时间过程中进行主从运行时,一台线性机器人负责在机床侧面的刀具箱和内装于机床工作室的准备模块之间的运输工作。对所有解决方案的主要要求是,每次换刀的时间尽量短些,因而也就尽量缩短了切削与切削之间的时间。这个参数往往被用来作为决定是否采用现代加工中心进行高效加工的参考数字。

泵、马达和通风机安装在机壳里

图1是西班牙Azkoitia市Aitek Automation S.L.公司的一种自动换刀器。换刀器由一个可装60把刀具的链式刀库构成,可单独安装在机床旁边。 Aitek Automation 公司可根据用户的要求把换刀装置按不同的机床进行配置。 从图1的正前面可以清楚地看到 Hawe 公司的HKF 泵组,该泵组控制着最重要的各项功能。其中包括链条运动的液压电动机,刀具抓具运动的控制以及整个刀具箱的控制。为了缩短刀具准备时间,需要采用尽可能高的链条运行速度。对链条的循环运动采用液压控制时,运动速度取决于泵的最大流量。机组的外壳里占位均匀地装有泵、 马达和通风机。 内装的液压泵是一种齿轮泵,泵的最大流量为21L/min。

1 可装60把刀具的刀库。为了对所有功能进行控制,
采用了一台袖珍泵机组

获得专利权的这种泵机组结构采用筋管外壳和内置通风机,可以达到极高的冷却功率。备选件是可以单独驱动通风机,它可以再次将液压系统中的散热额外地提高25%。由于采用了这种结构,它整套取代了油量为 100L 单独安装油冷却器的传统泵组,现在只需 9L油。这样,整套液压机组连同阀门结构都可以直接内装到换刀器里,因而也就节省了安装时间。不过,机组的特殊结构并不仅仅节省占地和重量,而且也降低了油耗和能耗。和原来的采用 4 kW 电动机外加油冷却器功率需求的方案相反,内置的三相电动机只需 3 kW 的功率。如果说机组的最大抽取量对于液压系统中的用户来说 5.5L 就足够了的话,那么液压油的大量节省就是一项成本节约,而且也是对环保的一项额外贡献。

存储器减少起热

如果在液压机组上安装一个存储器,这种存储安装运作可减少系统起热和节能(图 2 和图 3)。存储器在这种用途中的主要任务是使液压系统中的压力保持恒定。为此采用连接块将存储器直接安装在机组上,这样在换刀器里,许多单项功能,如链条准备位置或者刀具抓具在其位置上的保持,都可以从存储器里出发进行操作。泄漏的油量可以由液压存储器里简单地返回到用油器里。泵必须直接向链条驱动供油,因为链条驱动需求的油量最大。

假如链条达到静态位置,达到了系统中的压力,泵自行切断,或者把油以无压力循环方式泵回到油箱里。在标准配置中, 为此在连接块中内装有切断阀,只要一达到预先调定的切断压力,它就可以把泵自动切换到循环上。用户管道中的压力开关随时测量系统中的压力。低于规定的最低压力时, 泵重新自动打开, 并装到存储器里。这种被称为存储器装载运作的工作方式的优点是系统起热较小,因而也降低了运行费用。

而且,存储器还可以用来达到更高的链条循环速度。如果泵和存储器同时输送,那么利用这个线路可以短时间提高起动速度。同时存储器还对用油者在时间上极不相同的液体需求进行平衡。

模块化的系统方案

袖珍泵组结构尺寸各异,功率值也不尽相同。 Hawe“模块” 中连接块和阀组的直接安装,使提供一种极为小型的可直接连接的系统控制装置成为可能。有各种各样的滑动方向阀和不漏油密封的座方向阀可以采用,其中也有采用标准接口 NG 6 的阀。系统方案必要时可以用电子器件,如放大器和可采用 Profibus连接的 Hawe 存储器可编程控制器PLVC加以完善, 这样可以将其内置于分散式的控制结构和驱动结构中。