4-3刀库机械手换刀装置的装调与维修

一、机械手的种类机械手形式单臂单爪回转式机械手单臂双爪摆动式机械手单臂双爪回转式机械手双机械手双臂往复交叉式机械手双臂端面夹紧机械手

常见机械手实物第三节

刀库机械手换刀装置的装调与维修二、刀库与机械手的结构第三节

刀库机械手换刀装置的装调与维修1.液压机械手换刀装置(1)刀库的结构二、刀库与机械手的结构第三节

刀库机械手换刀装置的装调与维修1.液压机械手换刀装置(2)机械手的结构二、刀库与机械手的结构第三节

刀库机械手换刀装置的装调与维修1.液压机械手换刀装置(3)换刀流程1—刀套2—十字轴3—电动机4—圆柱槽凸轮(手臂上下)5—杠杆6—锥齿轮7—凸轮滚子(平臂旋转)8—主轴箱9—换刀手臂凸轮式换刀机械手2.凸轮机械手换刀装置(1)圆柱槽凸轮式机械手刀库换刀装置的装调

这种机械手的优点是：由电动机驱动，不需较复杂的液压系统及其密封、缓冲机构，没有漏油现象，结构简单，工作可靠。同时，机械手手臂的回转和插刀、拔刀的分解动作是联动的，部分时间可重叠，从而大大缩短了换刀时间。其装调过程见表4—6。2.凸轮机械手换刀装置(2)平面凸轮式换刀机械手的装调主要由驱动电动机1、减速器2、平面凸轮4、弧面凸轮5、连杆6、机械手7等部件构成。换刀时，驱动电动机l连续回转，通过减速器2与凸轮换刀装置相连，提供装置的动力；并通过平面凸轮、弧面凸轮以及相应的机构，将驱动电动机的连续运动转化为机械手的间隙运动。其装调过程如表4—7所示。(3)机械手抓刀部分的结构l-手臂2、4-弹簧3-锁紧销5-活动销6-锥销7-手爪8-长销机械手臂和手爪

这种机械手的优点是：由电动机驱动，不需较复杂的液压系统及其密封、缓冲机构，没有漏油现象，结构简单，工作可靠。同时，机械手手臂的回转和插刀、拔刀的分解动作是联动的，从而大大缩短了换刀时间。(4)机械手的驱动机构机械手的驱动机构图(5)机械手爪1）钳形机械手手爪1—手臂2—锁销3—止退销4—弹簧5—支点轴6—手爪7—键8—螺钉钳形机械手手爪(5)机械手爪2）联动式手爪3.链式刀库链式刀库一般置于机床左侧，通过地脚螺钉及调整装置，使刀库在机床上的相对位置能保证准确地换刀。刀库链条3上有联接板2与刀套1相连，刀套供存放刀具。伺服电动机5经十字联轴器6带动蜗杆7旋转，蜗杆7带动蜗轮8，再经齿轮9、10和链轮11，带动链条运动，实现选刀动作。调整胀紧装置，+可使链条胀紧。刀库回零时，刀套沿顺时针转动，当刀套压上回零开关时，刀套开始减速，超过回零开关后实现准确停车，此时零号刀套停在换刀位置上。三、刀库与机械手的操作注意事项1)严禁把超重，超长，非标准的刀具装入刀库，防止在机械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具等发生碰撞。2)采取顺序选刀方式的机床必须注意刀具放置在刀库上的顺序是否正确。其他的选刀方式也要注意所换刀具号是否与所需刀具一致，防止换错刀具导致事故发生。3)用手动方式往刀库上装刀时，要确保放置到位、牢固，同时还要检查刀座上锁紧装置是否可靠。4)刀库容量较大时，重而长的刀具在刀库上应均匀分布，避免集中于一段。否则易造成刀库的链带拉得太紧，变形较大，并且可能有阻滞现象，使换刀不到位。5)刀库的链带不能调得太松，否则会有“飞刀”的危险。6)经常检查刀库的回零位置是否正确，机床主轴回换刀点的位置是否到位，发现问题应及时调整，否则不能完成换刀动作。7)要注意保持刀具刀柄和刀套的清洁，严防异物进入。8)开机时，应先使刀库和换刀机械手空运行，检查各部分工作是否正常，特别是各行程开关和电磁阀能否正常动作。检查机械手液压系统的压力是否正常，刀具在机械手上锁紧是否可靠，发现异常时应及时处理。9)对于无机械手换刀方式，主轴箱往往要作上下运动。2.机械手与刀库的维护操作

气枪所用的气源必须经过“压缩空气净化器”将水分过滤后才能使用，严禁吹出的气体中带有水，以免导致刀库零部件生锈，影响机械精度。四、常见故障诊断与排除1.刀库及机械手常见故障诊断刀库、机械手常见故障及排除方法。2.故障排除实例

例4-7刀库无法旋转的故障排除例4-8机械手不能缩爪故障排除例4-9机械手无法从主轴和刀库中取出刀具的故障排除

故障现象：自动换刀时，刀链运转不到位，刀库就停止运转了，机床自动报警。

故障分析：由故障报警可知，此故障是伺服电动机过载。检查电气控制系统，没有发现什么异常，问题可能是：刀库链或减速器内有异物卡住；刀库链上的刀具太重；润滑不良。经检查上述三项均正常，则问题可能出现在其他方面，卸下伺服电动机，发现伺服电动机内部有许多切削液，致使线圈短路。原因是电动机与减速器联接的密封圈处的密封圈磨损，从而导致切削液渗入电动机。

故障处理：更换密封圈和伺服电动机后，故障排除。例4-7刀库无法旋转的故障排除

故障现象：某配套FANUC11系统的BX-110P加工中心，JOG方式时，机械手在取送刀具时，不能缩爪。机床在JOG状态下加工工件时，机械手将刀具从主刀库中取出送入送刀盒中，不能缩爪，但却不报警；将方式选择到ATC状态，手动操作都正常。

故障分析：经查看梯型图，原来是限位开关LS916并没有压合；调整限位开关位置后，机床恢复正常。但过一段时间后，再次出现此故障，检查LS916并没松动，但却没有压合，由此怀疑机械手的液压缸拉杆没伸到位。经查发现液压缸拉杆顶端锁紧螺母的紧定螺钉松动，使液压缸伸缩的行程发生了变化。

故障排除：调整了锁紧螺母并拧紧紧定螺钉后，此故障排除。例4-8机械手不能缩爪故障排除例4-9机械手无法从主轴和刀库中取出刀具的故障排除故障现象：某卧式加工中心机械手，换刀过程中，动作中断，报警指示灯显示器发出2012号报警，显示内容为“ARMEXPENDINGTROUBLE”（机械手伸出故障）。

故障分析：机械手不能伸出，以致无法完成从主轴和刀库中拔刀故障的原因可能如下。①“松刀”感应开关失灵。在换刀过程中，各动作的完成信号均由感应开关发出，只有上一动作完成后才能下一步动作。第3步为“主轴松刀”，如果感应开关未发信号，则机械手“拔刀”就不会动作。检查两感应开关，信号正常。②“松刀”电磁阀失灵。主轴的“松刀”，是由电磁阀接通液压缸来完成的。如电磁阀失灵，则液压缸未进油，刀具就“松”不了。检查主轴的“松刀”电磁阀，动作均正常。③“松刀”液压缸因液压系统压力不够或漏油而不动作，或行程不到位。检查刀库松刀液压缸，动作正常，行程到位；打开主轴箱后罩，检查主轴松刀液压缸，发现已到达松刀位置，油压也正常，液压缸无漏油现象。④机械手系统有问题，建立不起“拔刀”条件。其原因可能是电动机控制电路有问题。检查电动机控制电路系统正常。⑤刀具是靠碟簧通过拉杆和弹簧卡头而将刀具尾端的拉钉拉紧的。松刀时，液压缸的活塞杆顶压顶杆，顶杆通过空心螺钉推动拉杆，一方面使弹簧卡头松开刀具的拉钉，另一方面又顶动拉钉，使刀具右移而在主轴锥孔中变“松”。

主轴系统不松刀的原因可能有以下几点。①刀具尾部拉钉的长度不够，致使液压缸虽已运动到位，但仍未将刀具顶“松”。②拉杆尾部空心螺钉位置起了变化，使液压缸行程满足不了“松刀”要求。③顶杆出了问题（如变形或磨损）而使刀具无法“松开”。④弹簧卡头出故障，不能张开。⑤主轴装配调整时，刀具移动量调得太小，致使在使用过程中一些综合因素导致不能满足“松刀”条件。

拆