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，沈阳 110002）

1 引言

柔性制造系统简称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、信息流三个子系统组成，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多台机床、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。

本文所论述的是柔性制造系统中用于满足工件装卸的台站机构设计。以我厂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的工件装卸台站所必需具备的功能。其外观结构紧凑、美观，与整个制造单元风格协调一致，与其它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。

图1 装卸台站外观图

2 结构与功能介绍

2.1 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要具备较高的可靠性，必须具备自动判别装卸台站是否有工件存在的功能。如图2 所示，该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 通过自润滑轴承4的导向下运动20mm，接触块2 随导向杆一起向下运动20mm 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导向的作用。

图2 台板有无确认结构图

2.2 装卸站旋转定位机构

如图3，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；深孔是装卸工件的定位孔。孔的深浅不同是为了区别其它三点的定位。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 实现工件的定位。在支撑板左右有两个手柄10 帮助实现工件的旋转。圆形支撑导轨9 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。

图3 装卸站旋转定位机构图

图4 装卸站旋转定位机构图

2.3 旋转门机构

图4为用于装卸站的旋转门结构，支撑板是用于旋转门的上支撑，上面有两组导向轴承用来对旋转门实现导向，使旋转门平稳运转。旋转门设计成圆形是为了保证门的刚性和美观。在门的中间设有观察玻璃窗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。

3 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、系列化设计。