多托盘柔性加工中心单元的托盘交换技术*

王世鹏 邵连英 王俸林

(①大连华根机械有限公司，辽宁大连 116620;②大连理工大学机械工程学院，辽宁大连 116024)

柔性制造单元(FMC)在早期是作为简单和初级的柔性制造技术而发展起来的。它在MC的基础上增加了托盘自动交换装置或机器人、刀具和工件的自动测量装置、加工过程的监控功能等。其一般由1～2台数控机床与物料传送装置组成，有独立的工件储存站和单元控制系统，能在机床上自动装卸工件，甚至自动检测工件，可实现有限工序的连续生产，适于多品种小批量生产应用。通常FMC有两种结构形式:托盘交换式和工业机器人搬运式。本文提出了采用托盘链式输送交换结构形式。

1 托盘链式结构概述

链式托盘交换系统结构，如图1所示。托盘上装夹有工件，在加工过程中，它与工件一起流动，类似通常的随行夹具。环形工作台用于工件的输送与中间存储，托盘座在环形导轨上由内侧的环链拖动而回转，每个托盘座上有地址识别码。

当一个工件加工完毕，数控机床发出信号，由上下料驱动装置将加工完的工件(包括托盘)拖至回转台的空位处，然后由托盘驱动装置将加工完的工件(包括托盘)转至手动上下料区对应工位，再由上下料驱动装置拖至手动上下料区，由操作者进行卸料，并装上待加工工件;同时待加工工件(包括托盘)转至上下料区对应工位，然后将待加工工件推至上下料区，由上下料驱动装置拖至交换区，再由加工中心的交换装置将待加工工件移至加工区定位加工。

2 托盘识别技术

托盘座在环形导轨上由内侧的环链拖动而回转，每个托盘座上都有独有的地址识别码，在托盘座(带托盘及工件)回转过程中，当需要某地址码的托盘座停在组合行程开关处的工位上时，组合行程开关首先检测到该地址码的托盘座(带托盘及工件)要通过组合行程开关处，就向系统发出信号，系统收到信号后就发出指令，通过图1的托盘驱动装置6制动，使该地址码的托盘座(带托盘及工件)停在组合行程开关处。

3 上下料的链式驱动机构

图3中的驱动链轮3推动链条运动，链条沿上下料轨道6运动，同时(图4)压板1压紧滚轮4，压板和上下料轨道2控制链条沿上下料轨道运动，实现链条的“推”动作。

某地址码的托盘座停在组合行程开关处的工位上后，根据需要系统发出上下料指令，图3中的驱动链轮3运转推动托盘1和托盘座2沿上下料轨道6直线运动，实现上下料功能。

4 结语

本文提出了托盘交换的链式驱动机构，链条环形驱动，可以节约空间;链可随意增长或缩短，便于系列化工位扩展。链条驱动推拉传动上料机构，占用空间小，且结构布置灵活;该上下料机构运动灵活，应用广泛、具有很强的通用性;链条的“推”动作实现，防止链条翻摆，实现托盘准停功能。该结构技术要求低，结构简单，便于生产、装配、调试、维护;生产成本低;具有较好市场前景。

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