מערכת החלפת הכלים האוטומטית מתייחסת למכשיר עיבוד המממש את דרישות החלפת הכלים לעיבוד רציף בין תהליכים חלקים. מערכת החלפת הכלים האוטומטית מורכבת ממגזין כלים ומכשיר להחלפת כלים. ביניהם, ישנם שלושה סוגים עיקריים של מערכות אוטומטיות להחלפת כלים הנמצאות בשימוש הנפוץ ביותר, כלומר מערכת החלפת כלי צריח, מערכת החלפת כלים ישירה בציר עם מגזין כלי דיסק, ומערכת להחלפת כלי לחילופי כלים עם מגזין כלי שרשרת. מגזין הכלים יכול להיות אנכי או אופקי.
מערכת החלפת הכלים של מרכז עיבוד מכונה גם מחליף כלים אוטומטי (ATC). הוא מורכב בדרך כלל ממגזין כלים וממניפולטור ומהווה חלק הכרחי ממרכז העיבוד. על פי שיטת החלפת הכלים, ניתן לחלק את מערכת החלפת הכלים של מרכז העיבוד לשני סוגים: האחד הוא מערכת החלפת כלים עם מניפולטור; השני הוא מערכת חילופי כלים ללא מניפולטור.
(מאמר זה נבחר מתוך פרק 2, סעיף 4 של "מדריך לבחירת מרכז עיבוד שבבי" מערכת החלפת כלים אוטומטית של מרכז העיבוד שבבי)
1. מערכת החלפת כלים עם מניפולטור
רוב מרכזי העיבוד משתמשים במערכת חילופי כלים עם מניפולטור, כפי שמוצג באיור 2-29. המערכת מורכבת ממגזין כלים ומניפולטור. בעת החלפת כלים, תחילה המניפולטור מוציא את הכלים המוכנים ממגזין הכלים ואת הכלים המשומשים מהציר בו-זמנית (או בנפרד), לאחר מכן מחליף את עמדות הכלים, ולאחר מכן מוציא את הכלים ממגזין הכלים בנפרד ( או באותו הזמן) שלח אותו לציר, והחזיר את הכלים המשומשים שהוצאו מהציר למגזין הכלים.
תְמוּנָה
איור 2-29 מערכת חילופי כלים עם מניפולטור
2. מערכת החלפת כלים ללא מניפולטור
מערכת החלפת הכלים ללא מניפולטור היא מכשיר שיכול להחליף כלים ללא מניפולטור, כפי שמוצג באיור 2-30. מכיוון שאין מניפולטור, שלבי החלפת הכלי כגון הסרת הכלים והכנסת הכלים בתהליך החלפת הכלים מתממשים על ידי שימוש בתנועה היחסית בין מגזין הכלי לקופסת הציר.
תְמוּנָה
איור 2-30 מערכת חילופי כלים ללא מניפולטור
כאשר מרכז עיבוד שבעזרת התקן להחלפת כלים ללא מניפולטור מחליף כלים, מגזין הכלים (קופסת הציר) מונע תחילה פנימה, ומגזין הכלים (מצב כלי ריק) עובר אל ראש הציר המכיל את הכלי או קופסת הציר (ציר הציר). המכיל את הכלי). ראש) נע לכיוון מגזין הכלים. כאשר הטפרים של מיקום הכלי הריק של מגזין הכלים תופסים את הכלי על ראש הציר, התנועה היחסית בין מגזין הכלי לקופסת הציר נעצרת. הבא הוא העברת הכלים. מגזין הכלי וקופסת הציר מתחילים לבצע תנועות יחסיות של הכלי עד שהכלי נשלף מראש הציר. הבא הוא בחירת כלי. בחירת כלי היא כאשר מגזין הכלים מבצע תנועה סיבובית בהתאם להוראות של מכשיר החלפת הכלים ללא מניפולטור אנכי עד להשלמת בחירת הכלים. ואז מגיעה הכנסת הכלי. מגזין הכלים וקופסת הציר מבצעים תנועות יחסיות עד שהכלי החדש על מגזין הכלי מוכנס לחלוטין לראש הציר ומתהדק על ידי מנגנון הפריצה. לבסוף, מגזין הכלי חוזר למקומו המקורי ומגזין הכלי עוזב את הציר. התנועה היחסית של הראש (או קופסת הציר היוצאת ממגזין הכלים) עד שמגזין הכלים (או קופסת הציר) חוזר למקומו המקורי.
3. מאפייני מערכת החלפת כלים
מערכת החלפת הכלים ללא מניפולטור מאופיינת במבנה פשוט, בעלות נמוכה ובאמינות גבוהה של החלפת הכלים. עם זאת, זמן החלפת הכלים ארוך וקיבולת מגזין הכלים קטנה, לרוב בתוך 30 כלים, כך שהיא מתאימה רק למרכזי עיבוד קטנים ובינוניים.
המאפיין של מערכת החלפת הכלים הרובוט הוא שתצורת מגזין הכלים גמישה, קיבולת מגזין הכלים יכולה להיות גדולה או קטנה, וניתן לקבוע את המיקום בהתאם לתנאים הספציפיים של המיטה. גם התצורה של הרובוט גמישה יחסית. זה יכול להגדיר סוגים שונים של רובוטים לפי מיקום תיבת הציר ומיקום מגזין הכלים. בנוסף, זמן החלפת הכלים של מערכת החלפת כלי רובוט קצר יותר מזה של מערכת החלפת כלים ללא רובוט. זמני החלפת כלים מסוימים הם רק 1 עד 2 שניות, וחלקם אפילו<1 second. However, this tool changing method has a complex structure, high cost, and is inconvenient for debugging and maintenance.
