物流線交換工作臺(tái)重復(fù)定位測量裝置應(yīng)用

1、物流線交換工作臺(tái)重復(fù)定位測量裝置的應(yīng)用-機(jī)電論文物流線交換工作臺(tái)重復(fù)定位測量裝置的應(yīng)用李照山 吳海艦 李新水 張桂花(沈機(jī)集團(tuán)昆明機(jī)床股份有限公司，云南昆明650203)摘要：介紹了一種物流線交換工作臺(tái)重復(fù)定位測量裝置，可以滿足對交換工 作臺(tái)往返位置定位精度檢驗(yàn)和重復(fù)定位精度檢驗(yàn)的測量要求，并可一次完成交換工作臺(tái)X、丫、Z三個(gè)坐標(biāo)方向的重復(fù)定位誤差測量，大大提高了測量效率和測 量精度。關(guān)鍵詞：交換工作臺(tái)；定位精度；測量裝置0引言隨著用戶日益增長的多樣化、個(gè)性化市場需求，柔性制造系統(tǒng)(FlexibleManufacturing System， FMS)迅速發(fā)展起來，特別是在航空工業(yè)、汽車工業(yè)以及

2、輕工消費(fèi)品生產(chǎn)等行業(yè)有了廣泛的應(yīng)用和需求。柔性制造系統(tǒng)是通常由若干數(shù)控加工設(shè)備、物流運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 組成，能根據(jù)制造任務(wù)和生產(chǎn)產(chǎn)品品種的變化而迅速進(jìn)行調(diào)整的自動(dòng)化制造系 統(tǒng)，如圖1所示。ED根據(jù)加工要求，柔性制造系統(tǒng)可以把裝夾有需加工零件的工作臺(tái)交換到系統(tǒng) 指定的任意一臺(tái)主機(jī)上進(jìn)行加工，因此具有自動(dòng)化程度高、加工效率高等優(yōu)點(diǎn)。 但柔性制造系統(tǒng)要求每件工作臺(tái)在任意主機(jī)上的定位精度及重復(fù)定位精度非常 高，在某廠生產(chǎn)柔性制造系統(tǒng)的交換工作臺(tái)重復(fù)定位精度都須達(dá)到0.005 mm內(nèi)，即每一個(gè)交換工作臺(tái)在裝入工作主機(jī)后，其 X、丫、Z三個(gè)坐標(biāo)方向的精度 必須保持在0.005 mm內(nèi)。這樣就必須在

3、裝配及調(diào)試柔性制造系統(tǒng)過程中對每 臺(tái)主機(jī)及所有交換工作臺(tái)進(jìn)行 X、丫、Z三個(gè)坐標(biāo)方向的精度測量（圖2），由于 其重復(fù)定位精度高，在測量過程中，必須要精確。經(jīng)過深入分析和研究現(xiàn)有測量 裝置后，設(shè)計(jì)了一套定位測量裝置，該裝置可同時(shí)滿足交換工作臺(tái)往返位置定位 精度和重復(fù)定位精度檢驗(yàn)測量，并可以一次完成交換工作臺(tái)X、丫、Z三個(gè)坐標(biāo)方向的重復(fù)定位誤差測量。交操工悴合兒丫憶三牛憂擁為購藹力式圍1交換工作臺(tái)重復(fù)定位測量裝置結(jié)構(gòu)及工作原理1.1交換工作臺(tái)重復(fù)定位測量裝置結(jié)構(gòu)交換工作臺(tái)重復(fù)定位測量裝置由測量裝置架部件1、X坐標(biāo)方向測量部件2、丫坐標(biāo)方向測量部件4及Z坐標(biāo)方向測量部件3組成, 如圖3所示測量裝置架

4、部件將同一圓周面孔分成兩半圓，下半圓裝在夾具體上，起定位作用，上半圓部分可卸式蓋上，起夾緊作用，即由測量工具架6哈弗夾8、螺釘7三部分組成（圖4）,在使用過程中，測量工具架及哈弗夾結(jié)合處存在著間隙，其目的是為了在裝夾過程中易裝夾及夾緊。坐標(biāo)方向測量部件X坐標(biāo)方向測量部件2由支桿9、手扭10、圓柱銷11、墊圈12、螺桿13、T型塊14組成，如圖5所示。坐標(biāo)方向測量部件丫坐標(biāo)方向測量部件4由支桿15、手扭10、圓柱銷11、墊圈12、螺桿13、T型塊14、表夾16組成，如圖5、6所示。隔5需工H峯與向落部件坯樽屈坐標(biāo)方向測量部件Z坐標(biāo)方向測量部件3由支桿15、17、18、19，手扭10,圓柱銷11，

5、墊 圈12，螺桿13 , T型塊14，表夾16，手扭20，量塊21，指示器22組成，如 圖5、7所示。n t 工鼻律占FEU豐岬耳蒂膽Z1.2交換工作臺(tái)重復(fù)定位測量裝置工作原理如圖8所示，重復(fù)定位精度測量裝置安裝于機(jī)床主軸箱前端套筒外圓上，通過部件1中的哈弗夾8來進(jìn)行夾持鎖緊，任選一件工作臺(tái)進(jìn)入托盤的初始位置 并定位至基準(zhǔn)面位置后夾緊托盤油缸，作為首次測量基準(zhǔn)及重復(fù)測量相對位置基準(zhǔn)。通過調(diào)整、連接X、丫、Z各坐標(biāo)方向測量部件2、4、3后鎖緊，指示器22調(diào)零，重復(fù)交換工作臺(tái)即可用指示器 22測量。2重復(fù)定位測量裝置使用方法（1） 重復(fù)定位測量裝置通過部件1中的哈弗夾8固定于主軸箱前端套筒外 圓上

6、，將各測量部件通過T型塊14、螺桿13、墊圈12、手扭10連接于測量裝 置架上，通過調(diào)整支桿15、17、18、19的長度使指示器22固定在不影響裝卸 工作臺(tái)的位置上。（2）任選一件工作臺(tái)從物流生產(chǎn)線運(yùn)輸?shù)浇粨Q站，移動(dòng)到托盤上，確定工 作臺(tái)進(jìn)入托盤的初始位置及工作臺(tái)各測量基準(zhǔn)面位置后夾緊托盤油缸。（3）移動(dòng)主軸箱部件逐步靠近工作臺(tái)后，除工作臺(tái)外，主機(jī)其余坐標(biāo)軸均 鎖緊。（4） 將測量塊的一檢驗(yàn)面緊靠工作臺(tái)的定位基準(zhǔn)面上，指示器 22的測頭 觸及量塊21的另一檢驗(yàn)面，第一件工作臺(tái)第一次定位時(shí)，指示器 22調(diào)零，X、 丫、z三個(gè)坐標(biāo)方向均作為首次測量基準(zhǔn)及重復(fù)測量相對位置基準(zhǔn)。在以后檢驗(yàn)過程中不能重

7、調(diào)指示器22。（5） 任選一件工作臺(tái)移到托盤上，通過數(shù)控操作重復(fù)交換3次，每次檢驗(yàn) 都在工作臺(tái)進(jìn)入托盤的初始位置上進(jìn)行。依次對多件工作臺(tái)分別在多臺(tái)主機(jī)上校驗(yàn)，每臺(tái)主機(jī)上重復(fù)測量3次X、丫、Z三個(gè)坐標(biāo)方向誤差分別計(jì)算，誤差以指示器3次中的最大值計(jì)（注:“ + ”為指示器讀數(shù)的正向，“-”為指示器讀數(shù)的負(fù)向）。3重復(fù)定位測量裝置特點(diǎn)3.1定位可靠依附機(jī)床主軸箱前端套筒外圓來定位， 通過測量裝置架1中的哈弗夾8來進(jìn) 行夾持鎖緊，夾緊可靠、穩(wěn)定。X、丫 Z各坐標(biāo)方向測量部件的T型塊14與哈 弗夾8的T型槽通過面接觸，并調(diào)整T型塊14到合適的位置后用手扭10鎖緊。3.2測量定位基準(zhǔn)統(tǒng)一，測量準(zhǔn)確度高X、

8、丫、Z各坐標(biāo)方向測量部件2、4、3同時(shí)連接于測量裝置架1上，測量 部件只需一次裝夾就可完成單件工作臺(tái)的重復(fù)定位精度測量和多件交換工作臺(tái) 的定位精度測量，測量基準(zhǔn)點(diǎn)不變，避免了多次裝夾誤差，測量精度高。3.3工作效率高任意一件工作臺(tái)交換到主機(jī)上，可實(shí)現(xiàn)一次性測量X、丫、Z三個(gè)坐標(biāo)方向定 位精度和重復(fù)定位精度，大大提高了工作效率。4結(jié)語實(shí)際使用結(jié)果表明，該物流線交換工作臺(tái)重復(fù)定位測量裝置具有操作方便、 測量精度高、工作效率高等優(yōu)點(diǎn)。該測量裝置不僅可用于物流線交換工作臺(tái)重復(fù) 定位精度的測量，還可用于雙工位臥式加工中心、雙工位刨臺(tái)式加工中心等機(jī)床 交換工作臺(tái)的重復(fù)定位精度測量，應(yīng)用范圍廣泛。參考文獻(xiàn)1俞圣梅，杜陀我國FMS技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀J制造技術(shù)與機(jī)床，1994(2)2 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽工學(xué)院