利用回轉工作臺伺服電動機驅動托盤交換裝置*

李全普 邵連英 王 坤

(大連華根機械有限公司，遼寧大連 116022)

在用加工中心批量加工切削時間較短的工件時，工件裝卸的時間占整個工件加工時間的比例很大，為了減少工件裝卸的時間，在機床上配置可自動交換的雙工位工作臺，使切削加工和輔助裝卸工件同步進行，提高機床的有效利用率。其中雙工位工作臺托盤的交換方式及驅動形式已經成為機床整體設計中不可缺少的一環。國內外雙交換工作臺的形式主要是平移式與直接回轉式，而直接交換式的占用空間小，交換速度快，是今后此類產品的發展趨勢。以下介紹1種直接回轉式托盤交換的驅動形式。

1 傳統的驅動形式

傳統的驅動形式，如圖1所示。伺服電動機1通過與回轉體3之間傳動機構使托盤在加工區圓周回轉，完成工作臺的角度分度;減速電動機8驅動使上升后的交換臂5旋轉180°，將托盤4及其上的已加工工件和托盤7及其上的待加工工件交換位置。這個結構是由兩臺電動機驅動完成兩個動作循環。

2 新型驅動形式的結構及動作循環

新型驅動形式，如圖2所示。

2.1 新型驅動形式的結構

滑臺2的側面上固定有伺服電動機1，伺服電動機1與回轉體3之間設有傳動機構，回轉體3與加工區的托盤4之間有可夾緊松開裝置，齒輪6以齒圈形式與回轉體3用螺釘固定連接;交換臂5可隨著升降機構7上升及下降，齒輪9用螺釘固定在交換臂的下面;托架10用來支撐上下料區托盤8。

2.2 新型驅動形式的動作循環

(1)加工區的托盤4上的被加工件加工完成后滑移到待交換位置，托盤8上待加工件安裝夾緊后待交換(圖2a);

(2)回轉體3與托盤4之間的拉緊裝置松開;

(3)升降機構7帶動交換臂5進行上升動作，交換手臂在上升過程中抬起兩邊的托盤4、8;此時與交換臂5連接在一起的齒輪9也上移，當升降機構達到設定的行程時，齒輪9與齒輪6恰好嚙合在一起(圖2b);

(4)伺服電動機1動作，通過與回轉體3之間的傳動機構以及嚙合齒輪6與9將動力傳給交換臂5，齒輪6與齒輪9的齒數比為1∶2，也就是說齒輪6旋轉1周，齒輪9旋轉180°，交換手臂5隨動旋轉180°，完成兩個托板的交換動作;

(5)上升機構開始下降的動作，帶動交換手臂5及托盤4、8下降;

(6)加工區托盤4與回轉體3定位后鎖緊，托盤8落到托架10上;

(7)托盤4上的工件進入加工程序，在加工過程中伺服電動機1根據加工工件的需要進行角度分度動作;托盤8上已加工工件卸下并安裝另一個待加工工件;

(8)重復以上循環。

3 結語

經過改進后的直接回轉式托盤交換驅動形式省去一套轉動的驅動裝置，使設備結構簡化，交換臂5的轉動由回轉工作臺的伺服電動機作為動力源，降低了設備的成本，伺服電動機定位準確，提高了交換工作臺的交換精度，而且通過此種聯動裝置可靠性好，無需檢測信號，大大縮短了交換的時間，提高了設備的工作效率。

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