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第2章圓盤(pán)式刀庫(kù)自動(dòng)換刀系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1試驗(yàn)臺(tái)總體設(shè)計(jì)

2.1.1被試圓盤(pán)刀庫(kù)的結(jié)構(gòu)及參數(shù)

實(shí)驗(yàn)室搭建試驗(yàn)臺(tái)采用的是國(guó)內(nèi)某關(guān)鍵功能部件生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的YP系 列圓盤(pán)刀庫(kù)自動(dòng)換刀系統(tǒng)，型號(hào)為YP40-24T ,如圖2.1所示。

被試圓盤(pán)刀庫(kù)的主體結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)部分：1.刀盤(pán)以及刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)電機(jī);

2. 機(jī)械手以及機(jī)械手旋轉(zhuǎn)電機(jī)；3.刀套垂直與水平氣缸4.刀庫(kù)分度裝置，控制刀 盤(pán)旋轉(zhuǎn)是一個(gè)轉(zhuǎn)位一個(gè)轉(zhuǎn)位的旋轉(zhuǎn)，且使旋轉(zhuǎn)過(guò)程平滑穩(wěn)健，便于完成后續(xù)刀具 的選擇與定位。如圖2.2所示。

該系列刀庫(kù)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本偏低，但換刀時(shí)間較短，可靠性比較高，且 刀庫(kù)存儲(chǔ)刀具數(shù)量一般在15到40把之間，需要和自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)進(jìn)行搭配使用， 在立式加工中心中應(yīng)用比較廣泛。

YP40-24T型圓盤(pán)式刀庫(kù)參數(shù)如下表2.1所示。

2.1.2圓盤(pán)式刀庫(kù)的換刀流程

圓盤(pán)式刀庫(kù)的換刀過(guò)程為：1.刀盤(pán)選刀2.刀套由水平位置到垂直位置；3. 機(jī)械手旋轉(zhuǎn)完成換刀；4.刀套由垂直位置到水平位置。

換刀過(guò)程中所涉及到的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有：

1. 刀盤(pán)電機(jī)Ml。控制刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)，完成選刀過(guò)程；

2. 氣缸。氣缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)，控制刀套的垂直與水平；

3. 機(jī)械手電機(jī)M2。控制機(jī)械手旋轉(zhuǎn)，完成換刀過(guò)程。

圓盤(pán)式刀庫(kù)的檢測(cè)元件有：

1. 定位開(kāi)關(guān)以及計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)。定位開(kāi)關(guān)主要是作為起始刀號(hào)被記錄，然后是 刀套每經(jīng)過(guò)一次，定位一次，直至目標(biāo)刀號(hào)。計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)就是記錄刀盤(pán)所轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn) 位，即分度凸輪旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)；

2. 倒刀電磁閥開(kāi)關(guān)以及回刀電磁閥開(kāi)關(guān)。倒刀電磁閥開(kāi)關(guān)主要是用于當(dāng)?shù)?盤(pán)旋轉(zhuǎn)到目標(biāo)刀號(hào)時(shí)，倒刀電磁閥通電，使倒刀回路接通，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)刀套倒刀。 回刀電磁閥開(kāi)關(guān)主要是用于當(dāng)機(jī)械手換刀動(dòng)作結(jié)束后，回刀電磁閥通電，回刀回路接通，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)刀號(hào)回刀；

3. 倒刀磁環(huán)開(kāi)關(guān)以及回刀磁環(huán)開(kāi)關(guān)。倒刀磁環(huán)開(kāi)關(guān)和回刀磁環(huán)開(kāi)關(guān)主要是 作用在氣缸上。當(dāng)?shù)短仔D(zhuǎn)90°由水平位置到垂直位置時(shí)，此時(shí)氣缸上的倒刀 磁環(huán)開(kāi)關(guān)打開(kāi)，倒刀回路關(guān)閉，氣缸停止動(dòng)作，刀套固定在垂直位置。當(dāng)?shù)短仔?轉(zhuǎn)90°由垂直位置到水平位置時(shí)，氣缸上的回刀磁環(huán)開(kāi)關(guān)打開(kāi)，回刀回路關(guān)閉， 氣缸停止動(dòng)作，刀套固定在水平位置；

4. 機(jī)械手原點(diǎn)開(kāi)關(guān)、機(jī)械手扣刀開(kāi)關(guān)以及機(jī)械手剎車（停止）開(kāi)關(guān)。主要 是實(shí)現(xiàn)機(jī)械手能夠迅速可靠的完成換刀動(dòng)作。

當(dāng)選定目標(biāo)刀號(hào)（如T12)時(shí)，刀盤(pán)會(huì)根據(jù)就近原則開(kāi)始正傳或者反轉(zhuǎn)，刀 庫(kù)定位開(kāi)關(guān)記錄起始位置，刀庫(kù)計(jì)數(shù)定位開(kāi)關(guān)開(kāi)始計(jì)數(shù)。當(dāng)目標(biāo)刀號(hào)(T12)轉(zhuǎn)到 換刀位置時(shí)，倒刀電磁閥接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)到T12到達(dá)換刀位置，電磁閥得電，倒刀 回路接通，控制氣缸動(dòng)作，使刀套旋轉(zhuǎn)90°至垂直位置，此時(shí)倒刀磁環(huán)開(kāi)關(guān)打 開(kāi)，倒刀回路關(guān)閉，氣缸停止動(dòng)作，刀套保持垂直狀態(tài)。之后機(jī)械手電機(jī)得電， 控制機(jī)械手旋轉(zhuǎn)65°，機(jī)械手抓刀（主軸刀柄與目標(biāo)刀柄）。此時(shí)機(jī)械手扣刀開(kāi) 關(guān)打開(kāi)，機(jī)械手抓刀后開(kāi)始下降，同時(shí)將兩把刀拔下。然后機(jī)械手旋轉(zhuǎn)180°， 交換主軸刀柄與目標(biāo)刀柄位置，機(jī)械手開(kāi)始上抬，將兩把刀同時(shí)插入對(duì)應(yīng)刀套中, 機(jī)械手反轉(zhuǎn)65度，回到原點(diǎn)。此時(shí)回刀電磁閥接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)到目標(biāo)刀號(hào)，電磁閥得電，回刀回路接通，控制氣缸動(dòng)作，使刀套由垂直狀態(tài)向上翻轉(zhuǎn)90度，刀 套水平，此時(shí)回刀磁環(huán)開(kāi)關(guān)打開(kāi)，回刀通路關(guān)閉，刀套保持水平位置。完成換刀。 綜上所述，圓盤(pán)式刀庫(kù)換刀動(dòng)作流程可由圖2.4所示。

本文采摘自“加工中心盤(pán)式刀庫(kù)可靠性試驗(yàn)方法研究”，因?yàn)榫庉嬂щy導(dǎo)致有些函數(shù)、表格、圖片、內(nèi)容無(wú)法顯示，有需要者可以在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)文章！本文由伯特利數(shù)控整理發(fā)表文章均來(lái)自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明！