经济型数控车床机械手建模与仿真研究(13)

一种经济型的数控车床换刀机械手的设计

江苏大学工程硕士学位论文

ＡＢＯ

图２．３机械手换刀流程图ＣＤ

如图所示：图中ｈ为刀架，Ｄ为刀库区，０是旋转中心（此轨迹线为机械手运动

的轨迹）。

（１）机械手从Ｂ处伸长手爪１ｌ至Ａ处加紧刀柄取出旧刀；

（２）前臂气缸７收缩，手爪１ｌ收缩至Ｂ处，然后中臂气缸５收缩，使刀柄离开刀架；

（３）旋转步进电机工作，机械手手爪１１转动至Ｃ处；

（４）前臂气缸７伸长，机械手手爪１１伸至刀库Ｄ处：

（５）中臂气缸５缩短，手爪Ｉｒ松开，将旧刀放回刀库；

（６）中臂气缸５仲长，再前臂缩短，手爪１１离开刀盘；

（７）刀库旋转使下一工序所用刀具转至Ｄ处，前臂气缸７伸长至Ｄ处，缩短中臂，手爪加紧刀，中臂汽缸５伸出刀柄取出新刀，前臂收缩至Ｃ处；

（８）旋转步进电机工作，机械手前臂转动至Ｂ处；

（９）前臂气缸７伸长，伸至刀柄中心线与刀架中心线重合（即为Ａ处）；（ＩＯ）中臂气缸５缩短，机械手手爪１ｌ将刀柄送至刀架内，刀架内拉簧将刀柄拉紧；

（１１）手爪１１松开，中臂伸长，使手爪１１离开刀柄；

（１２）前臂气缸７收缩，手爪１１缩至Ｂ处，旋转至初始停靠位置，完成一个换刀循环。

２．２机械手驱动方案选择

机械手的设计主要涉及三个方面：执行机构，驱动机构，控制系统。目前