2.1試驗對象2.1.1盤式刀庫換刀系統簡介刀庫自動換刀系統是加工中心所普遍采用的一種高可靠性、高效率的換刀系統[52]。 根據刀庫的抓刀方式，刀庫一般可以分為：斗笠式刀庫、鏈條式刀庫、圓盤式刀庫。本故障預警系統所針對的研究對象為某集團有限責任公司生產的某型圓盤式刀庫 自動換刀系統，如圖2.1所示。 該系列盤式刀庫采用減速電機帶動分度機構實現刀盤的運轉，選刀動作快速、平 穩。分度機構由圓柱凸輪與凸輪軸承組合而成，分度精度高，噪音小；刀庫刀套采用 工程塑料ABS制作，具有重量輕、運轉平穩、沖擊小等優點，因此在進行信號采集時 能將干擾降到最低，有效地降低了故障誤報率。上述減速電機在運轉時帶動副鏈輪、 副鏈條運轉，通過副鏈條帶動刀庫外部帶有接近傳感器的軸轉動，實現對刀盤運動的 精確控制。機械手的換刀動作由減速電機帶動鏈條、鏈條帶動滾子式蝸型弧面復合凸 輪來完成。盤式刀庫性能如表2.1所示: 表2.1某型圓盤式刀庫性能參數 項目 性能參數 刀倉容量 24 刀盤電機 380V/50Hz 縱置 機械手電機 380V/50Hz 縱置 刀套間距 mm 88.7 刀具******長度 mm 300 刀具******重量 Kg 8 滿刀刀具******直徑 mm 79 相鄰空刀刀具******直徑 mm 159 刀柄形式 BT40 刀臂回轉半徑 mm 310 換刀時間（刀一刀） sec 1.8 氣源壓力 MPa 0.8 2.1.2盤式刀庫換刀系統動作流程分析盤式刀庫換刀系統主要由三部分組成：1.由減速電機和分度機構帶動轉動的刀盤部 分；2.由減速電機和凸輪帶動轉動的機械手部分；3.完成倒刀和回刀動作的氣缸部分。 如圖2.2所示。盤式刀庫換刀系統動作主要由2個減速電機、1個三位五通電磁閥和5個接近傳感 器控制完成。盤式刀庫換刀系統執行機構有3個：1.減速電機Ml,用于控制刀盤的選刀；2.減 速電機M2,用于控制機械手的抓刀、換刀動作；3.氣缸，用于換刀位置的倒刀和回刀， 由電磁閥YV1控制。盤式刀庫換刀系統有5個檢測元件：1.刀盤定位接近開關SQ1,用于識別刀套是否 到位；2.刀盤轉動計數接近開關SQ2,用于刀盤轉動時刀套的計數作用；3.機械手原點 確認接近開關SQ3,用于確認機械手是否處于原點位置；4.機械手扣刀確認接近開關 SQ4,用于確認機械手是否正確扣刀；5.機械手馬達停止接近開關SQ5,用于確認機械 手減速電機M2是否停止;6.倒刀定位接近開關SQ6,用于識別氣缸倒刀動作是否到位；7.回刀定位接近開關SQ7,用于識別氣缸回刀動作是否到位。盤式刀庫自動換刀系統工作時，上位工控機根據目標刀號控制減速電機Ml按照 就近原則進行正轉或者反轉。刀盤每轉一個刀位，計數接近開關SQ2就會向PLC傳遞 一次信號，當刀盤電機Ml將目標刀具轉動到換刀位置時，定位接近開關SQ1檢測到 刀具到達位置，并將信號反饋回PLC。此時，刀盤減速電機Ml停止轉動，倒刀電磁 閥得電，氣缸動作，刀套向下轉動90°至垂直；當氣缸推刀具至倒刀磁環開關位置時， 倒刀定位接近開關SQ6得電并將信號反饋至PLC，氣缸停止動作；原點確認接近開關 SQ3檢測機械手處于原點位置，扣刀確認接近開關SQ4檢測機械手扣刀無誤，機械手 減速電機M2開始動作，機械手轉65°并抓住刀庫與虛擬主軸處刀柄；機械手下降拔出 兩把刀具，并旋轉180°交換虛擬主軸刀具與刀庫刀具位置；當機械手轉到插刀位置時， 機械手上升，并將刀柄分別插入兩個刀套中；機械手反轉65°，此時回刀電磁閥接通， 氣缸將換刀位置刀套推至水平位置。此過程中，回刀定位接近開關SQ7得電并將信號 反饋至PLC，機械手原點確認接近開關SQ3檢測到機械手回到預定位置，換刀完成。本文采摘自“加工中心盤式刀庫換刀系統的故障預警方法研究”，因為編輯困難導致有些函數、表格、圖片、內容無法顯示，有需要者可以在網絡中查找相關文章！本文由海天精工整理發表文章均來自網絡僅供學習參考，轉載請注明！