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圓盤式刀庫自動換刀系統(tǒng)設(shè)計
閱讀：249 發(fā)布時間：2020-8-102.1試驗臺總體設(shè)計
實驗室搭建試驗臺采用的是國內(nèi)某關(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)主要包括以下幾個部分：1.刀盤以及刀盤旋轉(zhuǎn)電機;
2. 機械手以及機械手旋轉(zhuǎn)電機；3.刀套垂直與水平氣缸4.刀庫分度裝置，控制刀 盤旋轉(zhuǎn)是一個轉(zhuǎn)位一個轉(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，需要和自動換刀機構(gòu)進行搭配使用， 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)
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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)行機構(gòu)有：
1. 刀盤電機Ml。控制刀盤旋轉(zhuǎn)，完成選刀過程；
2. 氣缸。氣缸往復(fù)運動，控制刀套的垂直與水平；
3. 機械手電機M2。控制機械手旋轉(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，直至目標刀號。計數(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)到目標刀號時，倒刀電磁閥通電，使倒刀回路接通，實現(xiàn)目標刀套倒刀。 回刀電磁閥開關(guān)主要是用于當(dāng)機械手換刀動作結(jié)束后，回刀電磁閥通電，回刀回路接通，實現(xiàn)目標刀號回刀；
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，此時氣缸上的倒刀 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，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. 機械手原點開關(guān)、機械手扣刀開關(guān)以及機械手剎車（停止）開關(guān)。主要 是實現(xiàn)機械手能夠迅速可靠的完成換刀動作。
當(dāng)選定目標刀號（如T12)時，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，刀庫計數(shù)定位開關(guān)開始計數(shù)。當(dāng)目標刀號(T12)轉(zhuǎn)到 換刀位置時，倒刀電磁閥接近開關(guān)檢測到T12到達換刀位置，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)。之后機械手電機得電， 控制機械手旋轉(zhuǎn)65°，機械手抓刀（主軸刀柄與目標刀柄）。此時機械手扣刀開 關(guān)打開，機械手抓刀后開始下降，同時將兩把刀拔下。然后機械手旋轉(zhuǎn)180°， 交換主軸刀柄與目標刀柄位置，機械手開始上抬，將兩把刀同時插入對應(yīng)刀套中, 機械手反轉(zhuǎn)65度，回到原點。此時回刀電磁閥接近開關(guān)檢測到目標刀號，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。
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