Uitleg over automatische gereedschapswisselaars: gids en voordelen van CNC-ATC’s
Een automatische gereedschapswisselaar (ATC) is het proces bij een CNC-machine waarbij de snijgereedschappen automatisch vanuit het gereedschapsmagazijn worden verwisseld op basis van de programmacommando’s. Een automatische gereedschapswisselaar voor CNC-machines verhoogt de productiviteit en vermindert stilstandtijd.
De moderne industrie vereist productiviteit, nauwkeurigheid en automatisering. De CNC-machine (Computer Numerical Control) met ATC voert tal van bewerkingen uit, zoals frezen, boren, tappen, uitboren, draad snijden en nabewerken, met behulp van verschillende snijgereedschappen.
Wat is een automatische gereedschapswisselaar?
Onder een automatische gereedschapswisselaar wordt een mechanisch systeem verstaan dat in een computergestuurde machine kan worden ingebouwd om op basis van de ingevoerde gegevens automatisch van gereedschap te wisselen. Dit vermindert de fysieke inspanning van de operators die tijdens het bewerkingsproces betrokken zijn bij het wisselen van gereedschap. Er zijn verschillende soorten gereedschappen beschikbaar waarmee een werkstuk kan worden gesneden, geboord en afgewerkt. Een ATC bespaart tijd door automatisch van gereedschap te wisselen.
De belangrijkste functies van een automatische gereedschapswisselaar zijn onder meer:
Automatische gereedschapswisseling
Zo min mogelijk stilstand van machines
Bewerking in meerdere bewerkingsstappen
De juiste plaatsing van gereedschap
Efficiënte productie
Hoe werkt een automatische CNC-gereedschapswisselaar?
Het automatische CNC-gereedschapswisselsysteem is gebaseerd op de onderlinge afstemming tussen de CNC-besturing, de spil, het gereedschapsmagazijn en het gereedschapswisselsysteem.
Er is een algemene volgorde van handelingen, die als volgt zou kunnen zijn:
1. Keuze van het snijgereedschap
De CNC-besturing bepaalt op basis van het bewerkingsprogramma welk snijgereedschap vervolgens nodig is.
2. Positionering van de spil
De spil wordt naar de daarvoor bestemde positie gebracht om de gereedschapswissel veilig te kunnen uitvoeren.
3. Het huidige gereedschap verwijderen
Het ATC-systeem verwijdert het huidige gereedschap uit de spil.
4. Montage van het snijgereedschap
Vervolgens haalt de gereedschapswisselaar het benodigde gereedschap uit het magazijn en plaatst het in de spil.
5. Begin van de verdere bewerking
Het bewerkingsproces wordt hervat met het nieuwe snijgereedschap. Met deze methode kunnen snellere productiecycli worden gerealiseerd.
Onderdelen van een automatische gereedschapswisselaar
Een automatische CNC-gereedschapswisselaar bestaat doorgaans uit de volgende onderdelen:
1) Tool Magazine
Hier worden alle gereedschappen bewaard die nodig zijn voor de bewerking. Het aantal gereedschappen dat in het gereedschapsmagazijn kan worden opgeborgen, hangt af van het type CNC-machine dat wordt gebruikt.
2) Gereedschapshouder
Dit is het onderdeel van de CNC-machine dat het snijgereedschap vasthoudt en ervoor zorgt dat het tijdens het bewerken stabiel blijft functioneren.
3) Spil
Hier wordt het snijgereedschap rondgedraaid met de benodigde snijkracht die nodig is voor bewerkingsprocessen.
4) ATC-arm of gereedschapswisselmechanisme
De ATC-arm verplaatst gereedschappen van en naar het gereedschapsmagazijn en de spil. Bij sommige geavanceerde CNC-machines wordt een robotmechanisme gebruikt.
Soorten automatische gereedschapswisselaarsystemen
Verschillende CNC-machines maken gebruik van verschillende soorten ATC’s, afhankelijk van de productiebehoeften, de gereedschapscapaciteit en de bewerkingssnelheden.
1) Carrousel-gereedschapswisselaar
De ATC-carrousel is voorzien van een roterend cilindrisch gereedschapsmagazijn. Deze gereedschapswisselaar wordt op grote schaal gebruikt in CNC-bewerkingscentra vanwege de efficiëntie bij het wisselen van gereedschap.
2) Gereedschapswisselaar van het trommeltype
In deze gereedschapswisselaar worden de gereedschappen in een roterende trommel bewaard. Het systeem wordt meestal gebruikt wanneer er behoefte is aan kleine afmetingen en een efficiënte opslag van gereedschappen.
3) Gereedschapswisselaar met kettingaandrijving
Bij de ketting-ATC wordt gebruikgemaakt van een kettingsysteem voor het transporteren van gereedschappen. Ketting-gereedschapswisselaars zijn geschikt voor robuuste industriële CNC-machines.
4) Robotgestuurde gereedschapswisselaar
Bij dit type ATC wordt gebruikgemaakt van robottechnologie voor het gereedschapsbeheer. De automatische gereedschapswisselaar is veelzijdig en wordt doorgaans ingezet in geavanceerde productieprocessen.
Voordelen van het gebruik van een automatische gereedschapswisselaar
1. Verhoogde productiviteit
Een geautomatiseerde gereedschapswisselaar bespaart de tijd die nodig is om tussen bewerkingen handmatig van gereedschap te wisselen en verhoogt de productiviteit doordat CNC-machines continu kunnen werken zonder te stoppen.
2. Minder stilstand
Bij handmatige gereedschapswisselingen moeten de operators hun werk onderbreken. Dankzij de automatische gereedschapswisseling kan het bewerkingsproces ononderbroken doorgaan.
3. Verbeterde bewerkingsnauwkeurigheid
De automatische gereedschapswisseling zorgt voor een nauwkeurige en consistente positionering van de gereedschappen.
4. Complexe CNC-bewerkingen mogelijk maken
Verschillende soorten bewerkingen worden in één opstelling uitgevoerd, aangezien de machine over meerdere gereedschappen beschikt.
Toepassingen van CNC-ATC-systemen
Automatische gereedschapswisselaars worden gebruikt in sectoren waar precisie en productiesnelheid van belang zijn.
Veelvoorkomende toepassingen van automatische CNC-gereedschapswisselaars zijn onder meer:
CNC-frezen
CNC-bewerkingscentra
Autobouw
Productie van medische hulpmiddelen
Elektronica-productie
Productie van matrijzen en stempels
Precisie-engineering
Automatische gereedschapswisselaar versus handmatige gereedschapswisseling
Het belangrijkste verschil tussen automatisch gereedschapswisselen en handmatig gereedschapswisselen zit hem in het automatiseringsproces zelf.
Bij het handmatig wisselen van gereedschap moet een operator de machine stilzetten, het gereedschap verwisselen en het productieproces vervolgens weer hervatten. Dit leidt tot een langere bewerkingstijd en er kunnen menselijke fouten worden gemaakt.
Het gereedschapswisselproces van de automatische gereedschapswisselaar verloopt automatisch via het CNC-systeem.
Veelgestelde vragen (FAQ)
1) Wat is een automatische gereedschapswisselaar bij CNC?
Een automatische gereedschapswisselaar is een CNC-proces waarbij de snijgereedschappen tijdens het bewerkingsproces automatisch worden verwisseld, zonder menselijke tussenkomst.
2) Waarom is een automatische CNC-gereedschapswisselaar handig?
Het verhoogt de efficiëntie, vermindert stilstandtijd, zorgt voor een grotere nauwkeurigheid en helpt de CNC-machine om meerdere bewerkingen automatisch uit te voeren.
3) Wat is een robotgereedschapswisselaar?
Een robotgestuurde gereedschapswisselaar maakt gebruik van een robotmechanisme om het gereedschap automatisch te wisselen en zo de flexibiliteit in het productieproces te vergroten.
4) Voor welke machines is een automatische gereedschapswisselaar nodig?
De ATC-systemen worden vooral toegepast in CNC-freesmachines, bewerkingscentra, draaicentra en geautomatiseerde productiesystemen.
Conclusie
De automatische gereedschapswisselaar is een van de meest innovatieve technologieën die ertoe bijdragen dat moderne CNC-bewerkingen sneller en productiever verlopen. Door de automatisering van het wisselen van gereedschap zorgen ATC-systemen voor minder stilstand en een hogere productie-efficiëntie.
Op zoek naar efficiënte CNC-bewerking door middel van automatisering? Lees meer over automatische gereedschapswisselsystemen en neem een voorsprong op uw concurrenten.
Neem contact op met onze technici, dan bespreken we alle nodige details.