【文章內(nèi)容簡介】 速，當(dāng)?shù)竭_(dá)所選刀排要求準(zhǔn)確定位時(shí)，裝在減速齒輪上的感應(yīng)塊無觸點(diǎn)行程開關(guān)（ 12XK 或 20XK）發(fā)信，切斷手架升降油路，油馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，手架即停在所規(guī)定的位置上。 滾珠絲杠和螺母間隙，可用修磨調(diào)整墊來達(dá)到。導(dǎo)向柱除起導(dǎo)向作用外，并使?jié)L珠絲杠在傳動(dòng)中免受彎曲力距的作用，使手架升降運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可靠。 自動(dòng)換刀機(jī)械手的滑座伸縮和手架回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 圖 32 自動(dòng)換刀機(jī)械手 的滑座伸縮和手架回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) ； ； ； ； ； ； ； ； 9. V 形導(dǎo)軌 滑座伸縮：當(dāng)有關(guān) 1 14 分別想滑座 1 上的油缸兩腔同壓力油時(shí)，驅(qū)動(dòng)滑座（因活塞桿 2 固定在橫梁上）使滑座在十字交叉放置的滾柱和 V 形滾動(dòng)導(dǎo)軌 9 上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，高壓注意呼吁帶動(dòng)手架來完成撥、插刀運(yùn)動(dòng)。親行程位置的檢測(cè)由安裝在橫梁上的行程開關(guān)完成。在活塞桿 2 上的活塞兩端加工成圓錐形，配合油缸端部其節(jié)流緩沖作用。 手架回轉(zhuǎn)：當(dāng)油管 1 16 分別通壓力油回轉(zhuǎn)到油缸 4 的兩腔時(shí)，推動(dòng)動(dòng) 片連同轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，通過平鍵使轉(zhuǎn)柱 3 和手架回轉(zhuǎn)。其回轉(zhuǎn)角度的檢測(cè)由行程開關(guān)發(fā)信，并用定位螺釘 7 和定位塊 8 來定位。 該手架在圖示位置剖面為手架轉(zhuǎn)向主軸時(shí)的位置。回轉(zhuǎn)油缸的端蓋進(jìn)出油口分別有3 對(duì)（即 a、 b、 c 和 a b c1） ,當(dāng)接到手架轉(zhuǎn)向刀庫指令后，三位四通電磁滑閥換向，油管 16 進(jìn)壓力油，從油孔 c1進(jìn)到回轉(zhuǎn)油缸工作腔使動(dòng)片啟動(dòng)一定角度后，動(dòng)片將油孔c1打開進(jìn)油，快速回轉(zhuǎn)，回有腔油液從 a、 b 孔排 出，動(dòng)片將油孔出 a1打開進(jìn)油，快速回轉(zhuǎn)，回油腔油液從 a、 b 孔排出，待將 a 打開進(jìn)油，快速回轉(zhuǎn)，回油腔油液從 a、 b 孔 排出，動(dòng)片回轉(zhuǎn)速度降下來以達(dá)到減速緩沖。減速度的大小可通向回轉(zhuǎn)油缸端蓋上的調(diào)節(jié)螺釘進(jìn)行調(diào)節(jié)。 數(shù)控臥式鏜銑床自動(dòng)換刀機(jī)械手的設(shè)計(jì) 7 當(dāng)手架升降支路系統(tǒng)安裝緩沖閥。在手架升降運(yùn)動(dòng)速度變化快到慢時(shí)，由于其慣性在回油路內(nèi)產(chǎn)生很高的沖擊壓力，高壓油液經(jīng)單向閥和溢流閥流回油箱，以緩和油液壓力的波動(dòng)，使手架由快速平滑地變換到慢速。緩沖閥處的溢流閥的調(diào)定壓力應(yīng)比系統(tǒng)工作壓力高。 圖 33 機(jī)械手結(jié)構(gòu)圖 ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； 裝、卸刀手手臂和手部結(jié)構(gòu) 裝刀手和卸刀手對(duì)稱配置在手架上，其結(jié)構(gòu)和尺寸完全相同，只是幾個(gè)主要零件形狀相反，故此處只介紹卸刀手結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理，卸刀手手臂伸縮運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)由手架 手臂油缸 手指座 3 和活塞桿 17 等組成，如圖 33 所示?；钊麠U 17 一端固定在手架上，當(dāng)壓力油從油孔 9 和 10 分別進(jìn)到油缸 2 的兩腔時(shí)，推動(dòng)油缸 2 的缸體在燕尾形導(dǎo)軌上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其行程位置由裝在手架上的行程開關(guān)進(jìn)行檢測(cè)，采用油缸端部錐面節(jié)流緩沖，端蓋和活塞端面相碰定位。 裝刀手和卸刀 手手臂移動(dòng)導(dǎo)軌的方向相交成 45 度角，其交點(diǎn)即是裝刀手、卸刀手前伸移到終點(diǎn)時(shí)手指的夾緊中心。 卸刀手手部由手指座 刀具定向鍵 固定手指 頂銷 卡銷 彈簧 活動(dòng)手指 1擋塊 1和銷軸 15 等組成。它屬于彈簧夾持式手部，手指分為固定指和活動(dòng)指，并屬于一支點(diǎn)回轉(zhuǎn)型手指。在手部伸出抓刀時(shí)，活動(dòng)指應(yīng)能自由張開，抓住刀后，特別是在運(yùn)刀過程中活動(dòng)指應(yīng)夾緊并鎖住，因此手指內(nèi)有自鎖機(jī)構(gòu)。在鏜銑床主軸套筒的端面和滑座懸伸支架上均設(shè)有使手指松開的導(dǎo)板，刀具在手指中不允許有轉(zhuǎn)動(dòng)，菏澤學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 以免刀柄的鍵槽錯(cuò)位，故在固定手指上 裝有定位鍵 4。 卸刀時(shí)，卸刀手手臂前伸，當(dāng)卡銷 8 碰到擋塊 14 的 a 面時(shí)，使卡銷縮回；碰 b 面頂銷 6 可自由運(yùn)動(dòng)，手指碰上刀柄便能自動(dòng)張開插入梯形槽中；當(dāng)碰到 c 面時(shí)，卡銷被彈簧 9 彈出，鎖緊活動(dòng)指 12，將刀柄抓牢，以后進(jìn)行拔刀等動(dòng)作。 如裝刀完畢，使卡銷 8 被擋塊 13 的 b1面壓入，頂銷 6 能自由活動(dòng)，手臂油缸 2 縮回時(shí)，手指就從刀柄的梯形槽中自由滑脫，當(dāng)卡銷 8 移到擋塊 13 的 a1面時(shí)，彈簧 9 將卡銷彈出將活動(dòng)指鎖住。 4 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 自動(dòng)換刀機(jī)械手液壓如圖所示，采用雙聯(lián)葉片泵供油，它具有功率損失小，油箱的溫升小，泵的壽命高，成 本低等優(yōu)點(diǎn)。雙聯(lián)葉片泵的工作是用溢流閥、卸荷閥、單向閥三個(gè)閥聯(lián)合控制。泵起動(dòng)后兩個(gè)泵的輸出油分別進(jìn)入它們的管道，小泵的輸出油經(jīng)過過濾器后進(jìn)入溢流閥，大泵的輸出油進(jìn)入卸荷閥，但此時(shí)電磁鐵 15DT 不通電，管道通過電液滑閥 {24DTB20H}、單向閥和油箱相通，管路中壓力很低，溢流閥和卸荷閥都關(guān)閉。在裝、卸刀手手臂伸縮或滑座伸縮或手架回轉(zhuǎn)等單獨(dú)運(yùn)動(dòng)時(shí)，各油缸所需油液流量小，由高壓小流量油泵供油，管路內(nèi)油壓上升到溢流閥所確定的壓力，由于卸荷閥的壓力調(diào)得比溢流閥的壓力低 5 公斤力 /厘米 3，卸荷閥被打開，單向閥被溢流閥 的油壓鎖住，大泵的輸出油通過卸荷閥流經(jīng)冷卻器回到油箱。當(dāng)手架快速升降時(shí)，由于小泵的流量不夠，使系統(tǒng)壓力下降，卸荷閥關(guān)閉，大泵的輸出油推開單向閥和泵的輸出油一起進(jìn)入系統(tǒng)，保證了手架的快速升降運(yùn)動(dòng)。 二位四通電液滑閥（ 24DYB20H）起開關(guān)作用，當(dāng)電磁鐵 15DT 通電時(shí)，系統(tǒng)處于等待工作的狀態(tài)。 在手架升降支路系統(tǒng)裝有緩沖閥。當(dāng)手架升降運(yùn)動(dòng)由快速轉(zhuǎn)換成慢速時(shí)，由于其慣性在回油路內(nèi)引起很高的沖擊壓力，高壓油液經(jīng)單向閥和溢流閥流回油箱，以緩和油液壓力的波動(dòng)，使手架由快速平滑地變換到慢速。緩沖閥處的溢流閥的調(diào)定壓力 應(yīng)比系統(tǒng)工作壓力高 30%左右。 對(duì)接機(jī)械手液壓系統(tǒng)的原理圖如圖 41所示，機(jī)械手的液壓系統(tǒng)支路原理基本相同，在這里以一條支路的液壓系統(tǒng)為例進(jìn)行分析。 在圖 41 中， 機(jī)械手 擺動(dòng)油缸和伸縮油缸的換向閥分別為電磁閥 9 和 10，具有 “Y型 ” 中位機(jī)能。由于四 條 油路相同，以 機(jī)械手 單手為例。以伸縮臂為 例時(shí)換向閥的電磁鐵 13DT 通電時(shí)，油缸的油路與比例閥接通，控制比例閥的比例電磁鐵 13DT 可以實(shí)現(xiàn)油缸活塞的位置控制，系統(tǒng)工作在位置伺服狀態(tài)，主動(dòng)完成機(jī)械手的伸長和縮短。 以擺動(dòng)油缸為例時(shí)，當(dāng) 11DT 通電時(shí)，電磁閥 11 為通路 ，油缸控制閥具有 “ H 型 ”中位機(jī)能；當(dāng) 11DT 斷電時(shí)，將電磁閥 11 的供 油回 路封住，油缸將被鎖住不動(dòng)， 換刀 機(jī)械手手臂 動(dòng)作與電磁鐵通斷電情況 如表 42 所示。 數(shù)控臥式鏜銑床自動(dòng)換刀機(jī)械手的設(shè)計(jì) 9 圖 41 自動(dòng)換刀機(jī)械手液壓系統(tǒng) 這個(gè)世界上沒有單純的液壓系統(tǒng)，液壓是一種傳動(dòng)方式，是整個(gè)產(chǎn)品的有機(jī)組成部分，液壓系統(tǒng)是為了完成這種傳動(dòng)，由動(dòng)力源、控制閥、執(zhí)行元件構(gòu)成的一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的組合，在這一點(diǎn)上來說，液壓是為了機(jī)械服務(wù)的。 所以系統(tǒng)是倒著設(shè)計(jì)的，首先要確定機(jī)械要你提供多大的推力 (或者轉(zhuǎn)矩 )，是否 需要長時(shí)間保持推力，需要多大的速度是勻速還是變速，啟動(dòng)和停止時(shí)的慣性力大不大，時(shí)候需要減小沖擊。 確定執(zhí)行元件的速度和推力之后就可以選擇動(dòng)力源，包括原動(dòng)機(jī)和油泵兩方面。在車間使用，電力足夠，優(yōu)先選擇電動(dòng)機(jī)，生產(chǎn)線上的小流量系統(tǒng)可以用氣動(dòng)，野外流動(dòng)使用要用柴油機(jī)等等。按照機(jī)械的工作環(huán)境，使用頻率，壓力等級(jí)，流量范圍，成本限制等元素，考慮使用哪種液壓泵。 按照機(jī)械的動(dòng)作要求，確定液壓閥的選擇。需要保壓的用電磁球閥和蓄能器，推力隨時(shí)變化的用比例閥，高速往復(fù)的用伺服閥等等，復(fù)雜的系統(tǒng)常常需要隨時(shí)調(diào)節(jié)壓力和流量，并且 幾個(gè)壓力不同的油缸同時(shí)動(dòng)作，都是依靠液壓閥完成的，現(xiàn)在液壓閥的發(fā)展比液壓泵復(fù)雜的多。系統(tǒng)中剩下的附件、過濾器、冷卻器、油箱、管路和管接頭等等，這些元件也不能輕視。 機(jī)械手的換刀過程主要依靠于液壓系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)，簡單可靠 ，并且能夠在一次裝夾中完成多到工序，從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手的快速運(yùn)作。 緩沖閥 裝、卸刀手手臂伸縮 滑座伸縮和手架回轉(zhuǎn) 卸刀手 裝刀手 過濾器 冷卻器 15DT 10DT 6DT 7DT 9DT 8DT 11DT 12DT 14DT 13DT 菏澤學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 表 42 自動(dòng)換刀機(jī)械手動(dòng)作與電磁鐵通斷電情況表 動(dòng)作名稱 6DT 7DT 8DT 9DT 10DT 11DT 12DT 13DT 14DT 15DT 手架上升（找刀排） + + 手架上升減速 + + + 手架上升緩沖定位 + 手架下降（找刀排） + + 手架下降減速 + + + 手架下降緩沖定位 + 滑座伸出（拔刀） + + 滑座縮回（插刀） + + 手架轉(zhuǎn)向刀庫 + + 手架轉(zhuǎn)向主軸 + + 裝刀手手臂伸出 + + 裝刀手手臂縮回 + 卸刀手手臂伸出 + + 卸刀手手臂縮回 + 卸荷，系統(tǒng)停止工作 注： +.通電； 5 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) PLC 的介紹 可編程控制器（ PROGRAMMABLE CONTROLLER，簡稱 PC）。與個(gè)人計(jì)算機(jī)的 PC 相區(qū)別，用 PLC 表示。 PLC 是在傳統(tǒng)的順序