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2.1試驗(yàn)臺總體設(shè)計(jì)

2.1.1被試圓盤刀庫的結(jié)構(gòu)及參數(shù)

實(shí)驗(yàn)室搭建試驗(yàn)臺采用的是國內(nèi)某知名關(guān)鍵功能部件生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的YP系列圓盤刀庫自動換刀系統(tǒng)，型號為YP40-24T ,如圖2.1所示。

被試圓盤刀庫的主體結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)部分：1.刀盤以及刀盤旋轉(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.刀庫分度裝置，控制刀盤旋轉(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。

該系列刀庫結(jié)構(gòu)相對簡單，成本偏低，但換刀時(shí)間較短，可靠性比較高，且刀庫存儲刀具數(shù)量一般在15到40把之間，需要和自動換刀機(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型圓盤式刀庫參數(shù)如下表2.1所示。

表2. 1 YP40-24T型圓盤式刀庫性能參數(shù)

參數(shù)	單位/型號	參數(shù)值
刀庫存儲刀數(shù)	T	24
刀套中心距	Mm	80
滿刀刀具最大直徑	Mm	80
臨空刀具最大直徑	Mm	125
刀具最長尺寸	Mm	300
刀具最大重量	Kg	7
刀具平均重量	Kg	5
刀庫最大偏載重量	Kg	84
刀盤驅(qū)動電機(jī)	Ys2.0kw-4p	220/380v, 0.85/0.5A, 50/60Hz
機(jī)械手驅(qū)動電機(jī)	Ys2.0kw-4p	220/380v, 2.14/1.24AA, 50/60Hz
氣缸氣壓單元	型號：sclf63x75-s-sy250,單位：Kg/cm²	5-6

2.1.2圓盤式刀庫的換刀流程

圓盤式刀庫的換刀過程為：1.刀盤選刀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。

換刀過程中所涉及到的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有：

1. 刀盤電機(jī)Ml。控制刀盤旋轉(zhuǎn)，完成選刀過程；

2. 氣缸。氣缸往復(fù)運(yùn)動，控制刀套的垂直與水平；

3. 機(jī)械手電機(jī)M2?？刂茩C(jī)械手旋轉(zhuǎn)，完成換刀過程。

圓盤式刀庫的檢測元件有：

1. 定位開關(guān)以及計(jì)數(shù)開關(guān)。定位開關(guān)主要是作為起始刀號被記錄，然后是刀套每經(jīng)過一次，定位一次，直至目標(biāo)刀號。計(jì)數(shù)開關(guān)就是記錄刀盤所轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn) 位，即分度凸輪旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)；

2. 倒刀電磁閥開關(guān)以及回刀電磁閥開關(guān)。倒刀電磁閥開關(guān)主要是用于當(dāng)?shù)?盤旋轉(zhuǎn)到目標(biāo)刀號時(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。回刀電磁閥開關(guān)主要是用于當(dāng)機(jī)械手換刀動作結(jié)束后，回刀電磁閥通電，回刀回路接通，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)刀號回刀；

3. 倒刀磁環(huán)開關(guān)以及回刀磁環(huán)開關(guān)。倒刀磁環(huán)開關(guān)和回刀磁環(huán)開關(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)開關(guān)打開，倒刀回路關(guān)閉，氣缸停止動作，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)開關(guān)打開，回刀回路關(guān)閉，氣缸停止動作，刀套固定在水平位置；

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

當(dāng)選定目標(biāo)刀號（如T12)時(shí)，刀盤會根據(jù)就近原則開始正傳或者反轉(zhuǎn)，刀庫定位開關(guān)記錄起始位置，刀庫計(jì)數(shù)定位開關(guān)開始計(jì)數(shù)。當(dāng)目標(biāo)刀號(T12)轉(zhuǎn)到換刀位置時(shí)，倒刀電磁閥接近開關(guān)檢測到T12到達(dá)換刀位置，電磁閥得電，倒刀回路接通，控制氣缸動作，使刀套旋轉(zhuǎn)90°至垂直位置，此時(shí)倒刀磁環(huán)開關(guān)打開，倒刀回路關(guān)閉，氣缸停止動作，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)械手扣刀開關(guān)打開，機(jī)械手抓刀后開始下降，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)械手開始上抬，將兩把刀同時(shí)插入對應(yīng)刀套中, 機(jī)械手反轉(zhuǎn)65度，回到原點(diǎn)。此時(shí)回刀電磁閥接近開關(guān)檢測到目標(biāo)刀號，電磁閥得電，回刀回路接通，控制氣缸動作，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)開關(guān)打開，回刀通路關(guān)閉，刀套保持水平位置。完成換刀。綜上所述，圓盤式刀庫換刀動作流程可由圖2.4所示。

本文采摘自“加工中心盤式刀庫可靠性試驗(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)表文章均來自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請注明！

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