大型交换托盘(液压式)设计
- 格式：doc
- 大小：24.00 KB
- 文档页数：3
大型交换托盘（液压式）设计
摘要：本课题设计的加工中心的托盘自动交换装置，简称（APC），是柔性加工单元（FMC）以及柔性加工系统（FMS）的重要组成部分。
该机构实现托盘在液压驱动作用下实现自动交换以及托盘的传输，完成待加工工件和已加工工件之间的自动交换。
本设计能够实现托板的升起下降和回转，进而使托盘带动的夹具和夹紧的已加工和待加工工件之间进行交换，从而实现了回转体对托盘的自动拉紧，以及对滑台在工作台上的固定。
关键词：柔性；液压式；托盘；夹具；随行；系统
1.背景及其设计目标介绍
本文主要研究了大型交换交换托盘（液压式）及其与之相配合的各零部件，此机构可以减少加工时间，提高加工效率。
尤其对于小工件，不论是金加工还是电加工，均可多工件一次装夹加工，节约大量的换刀时间以及道具快进快退时间，生产工艺节拍大大缩短，在满足生产的基础上减少了设备数量，对那些前期投入不足或者车间非常狭小的厂家来讲，具有明显的意义。
又可以减少工件装夹次数，避免工作多次定位所产生的积累误差，节省辅助时间，实现高质量、高效率加工。
2.整体结构分析
加工工件与回转体锁定固定，通过滑台移至加工区进行加工，已加工的工件及托盘置于托架上，可取下已加工工件后再换为下一个待加工工件，等待下一次的交换动作。
图2.2中A—A旋转视图为交换台的液压驱动装置结构。
当交换台需要回转时，液压油通过油缸油管接头开始进油。
液压油作用于齿条端部的水平活塞上，使齿条在足够的推力下移动，从而推动工作台回转。
齿条的行程是由工作台回转的角度决定的，由于该交换台只有2个工位，每次交换都是旋转180度，这就要求齿条的行程简单但必须十分准确。
为此采用了死挡铁，死挡铁采用螺栓形式，旋转死挡铁可以调节其在油缸筒内的伸出长度，使齿条的行程准确达到工作台回转所需的行程要求。
当齿条端面碰到死挡铁时，工作台停止回转。
工作台在回转与停止时，工作台及其上面安装的工件回转惯量及加、减速度要求具有很大的回转力，回转力是由齿轮盘传给齿条的，在齿轮盘把动力传给齿条时，齿条与齿轮之间将产生相当大的推力，而齿条上的推力会使油缸筒产生弯曲变形，为了预防此情况产生，采用4根与油缸筒平行的加固铁棒，成90度。
均布在油缸筒四周，以便增强油缸筒的刚度，防止其弯曲变形。
如图1所示。
图1整体机构
图1 整体机构布局
3.转动机构的工作过程设计
其整个工作过程如图2所示。
（1）通过液压马达的驱动带动行星轮主轴转动，三副齿轮相互啮合，从而实现拉转机构的有效运动。
（见图2）
（2）拉转机构通过拉钩与托盘相连，从而实现拉转机构带动托盘运动。
（3）双交换工作台拉紧、定位一体化机构双交换工作台拉紧、定位一体化机构结构采用四点定位、四点拉紧，拉紧和定位各自复合在一起。
图2拉动机构工作过程中特殊角位置分布
（4）拉转机构与拉钩是通过销链接。
（5）拉转机构与齿轮箱之间既有公转又有自转，在整个工作过程中始终实现托盘在机架上做水平移动
（6）拉杆机构在旋转180°的工作的过程中，A.B两点处于同时相对运动过程，其在正传（逆时针）过程中不同的角度相对位置也不相同。
其运动原理及特殊角度轨迹图如下所示：
4.液压驱动设计
其设计原理及工作过程如图3所示
图3 液压控制原理图
1-油箱2-粗过滤器3-液压泵4-直助式溢流阀5-精过滤器6-压力表7-电磁换向阀
8-单向节流阀9-液控单向阀10-液压缸11-双向定量液压马达
液压缸活塞推进过程：
①启动电动机6，通过联轴器4带动动力装置液压泵3，液压泵将机械能转换为液体压力能力。
②液压泵运转后，压力油进入粗过滤器2，在粗过滤器中过滤到油液中的杂质，粗过滤后的油一部分通过液压泵3进入精过滤器7，直式溢流阀6在整个系统中起着调定系统压力比作用。
③精过滤后的液压油通过电电磁阀O型机能9左端位置和单向节流阀10以及夜空单向阀11进入油缸12的下端腔，在压力油的推动下活塞杆向上移动，其中液控单向阀11对液压缸进行自锁，防止压力头在工作过程中因自重而出现下
降的现象。
参考文献：
[1]吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册.北京：高等教育出版社，2006.5
[2]《机械设计手册》编委会.机械设计手册.北京：机械工业出版社，2007.3
[3]骆素君，朱诗顺.机械课程设计简明手册.北京：化学工业出版社，2006.6
[4]邱宣怀.机械设计.北京：高等教育出版社，1997（2010重印）
[5]于惠力，向敬忠.机械设计[M].北京：科学出版社，2007
[6]申晓龙.数控加工技术[M].北京：冶金工业出版社，2008.6。
