物流线交换工作台重复定位测量装置的应用

2015-12-21李照山吴海舰李新水张桂花

机电信息 2015年27期

关键词：指示器工作台装夹

李照山吴海舰李新水张桂花

（沈机集团昆明机床股份有限公司，云南昆明650203）

0 引言

随着用户日益增长的多样化、个性化市场需求，柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）迅速发展起来，特别是在航空工业、汽车工业以及轻工消费品生产等行业有了广泛的应用和需求。

柔性制造系统是通常由若干数控加工设备、物流运储装置和计算机控制系统组成，能根据制造任务和生产产品品种的变化而迅速进行调整的自动化制造系统，如图1所示。

图1 柔性制造系统

根据加工要求，柔性制造系统可以把装夹有需加工零件的工作台交换到系统指定的任意一台主机上进行加工，因此具有自动化程度高、加工效率高等优点。但柔性制造系统要求每件工作台在任意主机上的定位精度及重复定位精度非常高，在某厂生产柔性制造系统的交换工作台重复定位精度都须达到0．005mm内，即每一个交换工作台在装入工作主机后，其X、Y、Z三个坐标方向的精度必须保持在0．005mm内。这样就必须在装配及调试柔性制造系统过程中对每台主机及所有交换工作台进行X、Y、Z三个坐标方向的精度测量（图2），由于其重复定位精度高，在测量过程中，必须要精确。经过深入分析和研究现有测量装置后，设计了一套定位测量装置，该装置可同时满足交换工作台往返位置定位精度和重复定位精度检验测量，并可以一次完成交换工作台X、Y、Z三个坐标方向的重复定位误差测量。

1 交换工作台重复定位测量装置结构及工作原理

1．1 交换工作台重复定位测量装置结构

图2 交换工作台8、9、:三个坐标方向测量方式图

交换工作台重复定位测量装置由测量装置架部件1、X坐标方向测量部件2、Y坐标方向测量部件4及Z坐标方向测量部件3组成，如图3所示。

图3 重复定位测量装置结构组成图

1．1．1 测量装置架部件

将同一圆周面孔分成两半圆，下半圆装在夹具体上，起定位作用，上半圆部分可卸式盖上，起夹紧作用，即由测量工具架6、哈弗夹8、螺钉7三部分组成（图4），在使用过程中，测量工具架及哈弗夹结合处存在着间隙，其目的是为了在装夹过程中易装夹及夹紧。

1．1．2 X坐标方向测量部件

X坐标方向测量部件2由支杆9、手扭10、圆柱销11、垫圈12、螺杆13、T型块14组成，如图5所示。

图4 测量装置架结构组成图

1．1．3 Y坐标方向测量部件

Y坐标方向测量部件4由支杆15、手扭10、圆柱销11、垫圈12、螺杆13、T型块14、表夹16组成，如图5、6所示。

图5 测量工具架与8向测量部件连接图

1．1．4 Z坐标方向测量部件

Z坐标方向测量部件3由支杆15、17、18、19，手扭10，圆柱销11，垫圈12，螺杆13，T型块14，表夹16，手扭20，量块21，指示器22组成，如图5、7所示。

1．2 交换工作台重复定位测量装置工作原理

如图8所示，重复定位精度测量装置安装于机床主轴箱前端套筒外圆上，通过部件1中的哈弗夹8来进行夹持锁紧，任选一件工作台进入托盘的初始位置并定位至基准面位置后夹紧托盘油缸，作为首次测量基准及重复测量相对位置基准。通过调整、连接X、Y、Z各坐标方向测量部件2、4、3后锁紧，指示器22调零，重复交换工作台即可用指示器22测量。