數(shù)控機(jī)床(第二單元)(第5-7章-資料下載頁
2025-06-21 08:45本頁面
【正文】 式為主）的大型加工中心機(jī)床。由于刀庫(kù)及刀具交換方式的不同，換刀機(jī)械手也有多種形式。從手臂的類型來分，有單臂機(jī)械手、雙臂機(jī)械手。常用的雙臂機(jī)械手為圖 71所示的幾種結(jié)構(gòu)形式。這幾種機(jī)械手能夠完成抓刀 — 拔刀一回轉(zhuǎn)一插刀一返回等一系列動(dòng)作。為了防止刀具掉落，各機(jī)械手的活動(dòng)爪都帶有自鎖機(jī)構(gòu)。由于雙臂回轉(zhuǎn)機(jī)械手的動(dòng)作比較簡(jiǎn)單，而且能夠同時(shí)抓取和裝卸機(jī)床主軸和刀庫(kù)集中的刀具，因此換刀時(shí)間進(jìn)一步縮短。 返回到總目錄 返回本章目錄 前進(jìn) 后退 第一節(jié) 刀具交換方式 圖 71 換刀機(jī)械手常用結(jié)構(gòu) a)鉤手 b)抱手 c)伸縮手 d)插手 第一節(jié) 刀具交換方式 ? 圖 72所示為雙刀庫(kù)機(jī)械手換刀裝置，其特點(diǎn)是采用兩個(gè)刀庫(kù)和兩個(gè)雙臂機(jī)械手進(jìn)行工作，因而機(jī)械手的工作行程大為縮短，可有效地節(jié)省換刀時(shí)間。另外，還由于刀庫(kù)分兩處設(shè)立，故使機(jī)床整體布局較為合理。 圖 72 雙刀庫(kù)換刀機(jī)械手 第二節(jié) 機(jī)械手形式 ? 在自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床中，機(jī)械手的形式也是多種多樣的，常見的有圖 73所示的幾種形式： ? a．單臂單爪回轉(zhuǎn)式機(jī)械手 ? b．單臂雙爪擺動(dòng)式機(jī)械手 ? c．單臂雙爪回轉(zhuǎn)式機(jī)械手 ? d．雙機(jī)械手 ? e．雙臂往復(fù)交叉式機(jī)械手 ? f．雙臂端面夾緊機(jī)械手 返回到總目錄 返回本章目錄 前進(jìn) 后退 第二節(jié) 機(jī)械手形式 圖 73 機(jī)械手形式 第三節(jié) 機(jī)械手夾持結(jié)構(gòu) ? 一、機(jī)械手抓爪形式 ? （ 1）鉗形手的杠桿手爪。 如圖 74所示，鎖銷 2在彈簧作用下，其大直徑外圓頂著止退銷 3，杠桿手爪 6就不能擺動(dòng)張開，手中的刀具就不會(huì)被甩出。當(dāng)抓刀和換刀時(shí)，鎖銷 2被裝在刀庫(kù)主軸端部的撞塊壓回，止退銷 3和杠桿抓爪 6就能夠擺動(dòng)、放開，刀具就能裝入和取出。這種機(jī)械手抓爪均為直線運(yùn)動(dòng)抓刀。 ? （ 2） 刀庫(kù)夾爪。刀庫(kù)夾爪既起著刀套用，又起著手爪的作用。如圖 75所示為刀庫(kù)夾爪圖。 返回到總目錄 返回本章目錄 前進(jìn) 后退 第三節(jié) 機(jī)械手夾持結(jié)構(gòu) 圖 74鉗形機(jī)械手抓爪 1－手臂 2－鎖銷 3－止退銷 4－ 彈簧 5－回轉(zhuǎn)軸 6－活動(dòng)爪 7－彈性柱塞 8－調(diào)整螺栓 b) a) 圖 75刀庫(kù)夾爪 1－鎖銷 2－頂銷 3－彈簧 4－支軸 5－抓爪 6－擋銷 第三節(jié) 機(jī)械手夾持結(jié)構(gòu) ? 二、機(jī)械手夾持結(jié)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) ? 圖 76所示為常用機(jī)械手結(jié)構(gòu)，其工作原理如下： ? 機(jī)械手有兩對(duì)抓刀爪，分別由液壓缸 1驅(qū)動(dòng)其動(dòng)作。當(dāng)液壓缸推動(dòng)機(jī)械手抓爪外伸時(shí) (圖中上面一對(duì)抓刀爪 )，抓刀爪上的銷軸 3在支架上的導(dǎo)向槽 2內(nèi)滑動(dòng)，使抓爪繞銷 4擺動(dòng)，抓爪合攏抓住刀具；當(dāng)液壓缸回縮時(shí) (圖中下面的抓爪 )，支架 2上的導(dǎo)向槽迫使抓爪張開，放松刀具。由于抓刀動(dòng)作由機(jī)械機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，且能自鎖，因此工作安全可靠。 圖 76 機(jī)械手結(jié)構(gòu) 1液壓缸 2支架導(dǎo)向槽 3銷軸 4銷 第三節(jié) 機(jī)械手夾持結(jié)構(gòu) ? 三、機(jī)械手夾持驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) ? 圖 77為機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，氣缸 1通過桿 6帶動(dòng)機(jī)械手臂升降，當(dāng)機(jī)械手在上邊位置時(shí) (圖示位置 )，液壓缸 4通過齒條 齒輪 傳動(dòng)盤 桿 6帶動(dòng)機(jī)械手臂回轉(zhuǎn)；當(dāng)機(jī)械手在下邊位置時(shí)，氣缸 7通過齒條 齒輪 傳動(dòng)盤 5和桿 6，帶動(dòng)手臂回轉(zhuǎn)。 ? 圖 78為機(jī)械手臂和抓爪結(jié)構(gòu)圖，手臂的兩端各有一抓爪，刀具被帶彈簧1的活動(dòng)銷 4緊靠著固定爪 5。鎖緊銷 2被彈簧 3彈起，使活動(dòng)銷 4被鎖位，不能后退，這就保證了在機(jī)械手運(yùn)動(dòng)過程中，抓爪中的刀具不會(huì)被甩出。當(dāng)手臂在上方位置從初始位置轉(zhuǎn)過 75176。 時(shí)鎖緊鎖 2被擋塊壓下，活動(dòng)鎖 4就可以活動(dòng)，使得機(jī)械手可以抓住 (或放開 )主軸和刀套中的刀具。 圖 77 機(jī)械手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 1升降氣缸 9齒條 8齒輪 4液壓缸 5傳動(dòng)盤 6桿 7轉(zhuǎn)動(dòng)氣缸 圖 78機(jī)械手臂和抓爪結(jié)構(gòu) 1鎖緊螺釘 2鎖緊銷 3彈簧 4活動(dòng)銷 5固定爪 第四節(jié) 自動(dòng)換刀動(dòng)作順序 ? 以 THK6380型自動(dòng)換刀數(shù)控臥式鏜銑床的換刀系統(tǒng)為例，說明其自動(dòng)換刀的動(dòng)作順序。 THK6380數(shù)控臥式鏜銑床的換刀系統(tǒng)由圓盤刀庫(kù)和刀具交換裝置組成，圖 79表示了它的各部分配置情況。刀庫(kù) 5可以存放 40把刀具，并用刀座編碼方式進(jìn)行選擇，然后由刀具交換裝置將刀具從刀庫(kù)中取出，搬運(yùn)到機(jī)床主軸 1的位置上，然后將用過的刀具送加刀庫(kù)。刀具交換裝置由前機(jī)械手 (抱手 )2，搬運(yùn)裝置 3和后機(jī)械手 (伸縮手 )4三個(gè)部分組成。當(dāng)上一工序加工完畢，主軸停止在“準(zhǔn)?！蔽恢茫⑺砷_刀具的彈簧夾頭。前機(jī)械手將主軸上的刀具 T0l與搬運(yùn)裝置刀座上的刀具 T02進(jìn)行交換。換刀動(dòng)作順序過程敘述如下： ? 1．上、下抓爪同時(shí)合攏抓取刀具 T0l及 T02； ? 2．沿主軸軸線方向同時(shí)撥出兩把刀具； ? 3．順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn) 180゜，使刀具 T0l及 T02交換位置； ? 4．沿主軸軸線方向?qū)⒌毒?T02及 T01分別插入主軸和搬運(yùn)裝置的刀座； ? 5．上下抓爪同時(shí)張開； ? 6．搬運(yùn)裝置左行，在移動(dòng)過程中通過靠模作用，使刀座在水平面內(nèi)作 90゜轉(zhuǎn)位。同時(shí)，刀庫(kù)進(jìn)行選刀，刀具 T03被圓盤帶到取刀位置，然后機(jī)械手將搬運(yùn)裝置上的刀具 T0l與刀庫(kù)上的刀具 T03進(jìn)行交換； 返回到總目錄 返回本章目錄 前進(jìn) 后退 第四節(jié) 自動(dòng)換刀動(dòng)作順序 ? 7）上、下臂同時(shí)伸出抓取刀具 T0l和 T03； ? 8）沿刀具軸線方向同時(shí)撥出兩把刀具； ? 9）上、下臂同時(shí)縮回； ? 10）順時(shí)針方向回轉(zhuǎn) 180176。 ，使刀具 T0l和 T03交換位置，同時(shí)刀庫(kù)反轉(zhuǎn)，使刀庫(kù)上的 T0l刀座退回到換刀位置； ? 11）上、下臂同時(shí)伸出； ? 12）沿刀具軸線方向?qū)⒌毒?T0l及 T03分別插入刀庫(kù)的刀座和搬運(yùn)裝置的刀座； ? 13）上、下臂同時(shí)退回； ? 14）最后搬運(yùn)裝置右行，將刀具 T03運(yùn)送到前機(jī)械手上方，等待下一次換刀。 ? 如圖 710所示，為自動(dòng)換刀過程的動(dòng)作順序圖。 第四節(jié) 自動(dòng)換刀動(dòng)作順序 圖 79 自動(dòng)換刀系統(tǒng) 1主軸 2抱手 3搬運(yùn)裝置 4伸縮手 5刀庫(kù) 第四節(jié) 自動(dòng)換刀動(dòng)作順序 圖 710自動(dòng)換刀過程的動(dòng)作順序
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