多托盤柔性加工中心單元的托盤交換技術*

王世鵬 邵連英 王俸林

(①大連華根機械有限公司，遼寧大連 116620;②大連理工大學機械工程學院，遼寧大連 116024)

柔性制造單元(FMC)在早期是作為簡單和初級的柔性制造技術而發展起來的。它在MC的基礎上增加了托盤自動交換裝置或機器人、刀具和工件的自動測量裝置、加工過程的監控功能等。其一般由1～2臺數控機床與物料傳送裝置組成，有獨立的工件儲存站和單元控制系統，能在機床上自動裝卸工件，甚至自動檢測工件，可實現有限工序的連續生產，適于多品種小批量生產應用。通常FMC有兩種結構形式:托盤交換式和工業機器人搬運式。本文提出了采用托盤鏈式輸送交換結構形式。

1 托盤鏈式結構概述

鏈式托盤交換系統結構，如圖1所示。托盤上裝夾有工件，在加工過程中，它與工件一起流動，類似通常的隨行夾具。環形工作臺用于工件的輸送與中間存儲，托盤座在環形導軌上由內側的環鏈拖動而回轉，每個托盤座上有地址識別碼。

當一個工件加工完畢，數控機床發出信號，由上下料驅動裝置將加工完的工件(包括托盤)拖至回轉臺的空位處，然后由托盤驅動裝置將加工完的工件(包括托盤)轉至手動上下料區對應工位，再由上下料驅動裝置拖至手動上下料區，由操作者進行卸料，并裝上待加工工件;同時待加工工件(包括托盤)轉至上下料區對應工位，然后將待加工工件推至上下料區，由上下料驅動裝置拖至交換區，再由加工中心的交換裝置將待加工工件移至加工區定位加工。

2 托盤識別技術

托盤座在環形導軌上由內側的環鏈拖動而回轉，每個托盤座上都有獨有的地址識別碼，在托盤座(帶托盤及工件)回轉過程中，當需要某地址碼的托盤座停在組合行程開關處的工位上時，組合行程開關首先檢測到該地址碼的托盤座(帶托盤及工件)要通過組合行程開關處，就向系統發出信號，系統收到信號后就發出指令，通過圖1的托盤驅動裝置6制動，使該地址碼的托盤座(帶托盤及工件)停在組合行程開關處。

3 上下料的鏈式驅動機構

圖3中的驅動鏈輪3推動鏈條運動，鏈條沿上下料軌道6運動，同時(圖4)壓板1壓緊滾輪4，壓板和上下料軌道2控制鏈條沿上下料軌道運動，實現鏈條的“推”動作。

某地址碼的托盤座停在組合行程開關處的工位上后，根據需要系統發出上下料指令，圖3中的驅動鏈輪3運轉推動托盤1和托盤座2沿上下料軌道6直線運動，實現上下料功能。

4 結語

本文提出了托盤交換的鏈式驅動機構，鏈條環形驅動，可以節約空間;鏈可隨意增長或縮短，便于系列化工位擴展。鏈條驅動推拉傳動上料機構，占用空間小，且結構布置靈活;該上下料機構運動靈活，應用廣泛、具有很強的通用性;鏈條的“推”動作實現，防止鏈條翻擺，實現托盤準停功能。該結構技術要求低，結構簡單，便于生產、裝配、調試、維護;生產成本低;具有較好市場前景。

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