卧式加工中心FMS的装卸台站设计

刘 林

(宁波海天精工股份有限公司沈阳研发中心，辽宁沈阳 110002)

柔性制造系统FMS(Flexible Manufacture System)，是一组数控机床和其他自动化的工艺设备，由计算机信息控制系统和物料自动储运系统有机结合的整体。柔性制造系统由加工、物流和信息流3个子系统组成，在加工自动化的基础上实现物料流和信息流的自动化。随着汽车、内燃机在国内的迅猛发展，发动机壳体等复杂零件的加工往往需要在多台机床上经过多道工序的加工，而且对精度要求也非常高。这就需要由多台机床组成的柔性制造系统来完成这类复杂零件的加工。

本文所论述的是用于柔性制造系统中用于满足工件装卸台站的机构设计与探讨。以笔者厂的HMS63－FMS为例具体说明设计一款符合卧式加工中心的柔性制造单元工件装卸的台站所必需具备的功能。外观结构紧凑，美观，与整个制造单元风格协调一致，如图1。与其他装卸台站比较，具有操作方便、安全和可靠性高、安装和维修方便等优点。

1 结构与功能介绍

1.1 工件有无检测机构

因为FMS整个系统的工件装卸都是由运输小车在系统程序控制下自动完成的，这就需要整个装卸台站必须具备高可靠性，具备自动判别装卸台站是否有工件存在的功能。本结构是通过接近开关1向系统反馈信号来实现的。接触块2在拉伸弹簧6的作用下向上运动，当离开接近开关1时向系统反馈装卸台站上无工件。限位块7是向上限位作用。如果台站有台板时，台板作用到导向杆3上，导向杆3在自润滑轴承4的导向下运动20 mm，接触块2随导向杆一起向下运动20 mm后，接触块2与接近开关1到达足够小的距离时，接近开关1向系统反馈有台板信号。导向套5在整个运动过程中起到为拉伸弹簧6导向的作用，如图2所示。

1.2 装卸站旋转定位机构

如图3所示，脚踏板7与固定块3通过铰链连接，同时在拉伸弹簧2的作用下向上运动，向下靠装卸工脚压实现。脚踏板7带动拉杆6和定位销5实现上下运动，在台板4上在4×90°位置上有4个定位孔，有3个浅孔1个深孔。3个浅孔为装卸卡压时临时定位孔，其中深孔是装卸工件的定位孔。孔的深浅不同是为了区别其他三点的定位。通过接近开关1向系统反馈到位信号。支撑板8靠两组圆锥滚子支撑轴承支撑。可360°旋转。台板装卸时靠定位销11进行定位，实现工件的定位。在支撑板左右有两个手柄17帮助实现工件的旋转。圆形支撑导轨16是用来支撑旋转门的导轨。可以实现旋转门360°旋转。在支撑导轨360°上均匀分布12个支撑轴承用于负责旋转门的支撑。

1.3 旋转门机构

图4为用于装卸站的旋转门机构，支撑板2是用于旋转门的上支撑，上面有两组导向轴承1用来对旋转门实现导向，使旋转门平稳运行。旋转门设计成圆形是为了保证门的刚性和外观美观。在门的中间设有观察玻璃窗3用于观察装卸台站内部的运行情况。旋转门设有安全装置，用于保证在运输小车非工作时才可安全打开旋转门。旋转180°后可对加工区进行防护，可以避免在运输小车出现误操作时对操作者造成伤害。

2 结语

该机床试制完成后，从用户反馈情况看，该结构运转稳定、可靠性好，完全能够满足用户的需要。该产品现已批量生产，并进行了模块化系列化设计。