利用回轉(zhuǎn)工作臺(tái)伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)托盤交換裝置*

李全普 邵連英 王 坤

(大連華根機(jī)械有限公司，遼寧大連 116022)

在用加工中心批量加工切削時(shí)間較短的工件時(shí)，工件裝卸的時(shí)間占整個(gè)工件加工時(shí)間的比例很大，為了減少工件裝卸的時(shí)間，在機(jī)床上配置可自動(dòng)交換的雙工位工作臺(tái)，使切削加工和輔助裝卸工件同步進(jìn)行，提高機(jī)床的有效利用率。其中雙工位工作臺(tái)托盤的交換方式及驅(qū)動(dòng)形式已經(jīng)成為機(jī)床整體設(shè)計(jì)中不可缺少的一環(huán)。國(guó)內(nèi)外雙交換工作臺(tái)的形式主要是平移式與直接回轉(zhuǎn)式，而直接交換式的占用空間小，交換速度快，是今后此類產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)。以下介紹1種直接回轉(zhuǎn)式托盤交換的驅(qū)動(dòng)形式。

1 傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)形式

傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)形式，如圖1所示。伺服電動(dòng)機(jī)1通過與回轉(zhuǎn)體3之間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使托盤在加工區(qū)圓周回轉(zhuǎn)，完成工作臺(tái)的角度分度;減速電動(dòng)機(jī)8驅(qū)動(dòng)使上升后的交換臂5旋轉(zhuǎn)180°，將托盤4及其上的已加工工件和托盤7及其上的待加工工件交換位置。這個(gè)結(jié)構(gòu)是由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)完成兩個(gè)動(dòng)作循環(huán)。

2 新型驅(qū)動(dòng)形式的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作循環(huán)

新型驅(qū)動(dòng)形式，如圖2所示。

2.1 新型驅(qū)動(dòng)形式的結(jié)構(gòu)

滑臺(tái)2的側(cè)面上固定有伺服電動(dòng)機(jī)1，伺服電動(dòng)機(jī)1與回轉(zhuǎn)體3之間設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)體3與加工區(qū)的托盤4之間有可夾緊松開裝置，齒輪6以齒圈形式與回轉(zhuǎn)體3用螺釘固定連接;交換臂5可隨著升降機(jī)構(gòu)7上升及下降，齒輪9用螺釘固定在交換臂的下面;托架10用來支撐上下料區(qū)托盤8。

2.2 新型驅(qū)動(dòng)形式的動(dòng)作循環(huán)

(1)加工區(qū)的托盤4上的被加工件加工完成后滑移到待交換位置，托盤8上待加工件安裝夾緊后待交換(圖2a);

(2)回轉(zhuǎn)體3與托盤4之間的拉緊裝置松開;

(3)升降機(jī)構(gòu)7帶動(dòng)交換臂5進(jìn)行上升動(dòng)作，交換手臂在上升過程中抬起兩邊的托盤4、8;此時(shí)與交換臂5連接在一起的齒輪9也上移，當(dāng)升降機(jī)構(gòu)達(dá)到設(shè)定的行程時(shí)，齒輪9與齒輪6恰好嚙合在一起(圖2b);

(4)伺服電動(dòng)機(jī)1動(dòng)作，通過與回轉(zhuǎn)體3之間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及嚙合齒輪6與9將動(dòng)力傳給交換臂5，齒輪6與齒輪9的齒數(shù)比為1∶2，也就是說齒輪6旋轉(zhuǎn)1周，齒輪9旋轉(zhuǎn)180°，交換手臂5隨動(dòng)旋轉(zhuǎn)180°，完成兩個(gè)托板的交換動(dòng)作;

(5)上升機(jī)構(gòu)開始下降的動(dòng)作，帶動(dòng)交換手臂5及托盤4、8下降;

(6)加工區(qū)托盤4與回轉(zhuǎn)體3定位后鎖緊，托盤8落到托架10上;

(7)托盤4上的工件進(jìn)入加工程序，在加工過程中伺服電動(dòng)機(jī)1根據(jù)加工工件的需要進(jìn)行角度分度動(dòng)作;托盤8上已加工工件卸下并安裝另一個(gè)待加工工件;

(8)重復(fù)以上循環(huán)。

3 結(jié)語

經(jīng)過改進(jìn)后的直接回轉(zhuǎn)式托盤交換驅(qū)動(dòng)形式省去一套轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，使設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，交換臂5的轉(zhuǎn)動(dòng)由回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的伺服電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，降低了設(shè)備的成本，伺服電動(dòng)機(jī)定位準(zhǔn)確，提高了交換工作臺(tái)的交換精度，而且通過此種聯(lián)動(dòng)裝置可靠性好，無需檢測(cè)信號(hào)，大大縮短了交換的時(shí)間，提高了設(shè)備的工作效率。

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