内置式机械手柔性加工单元的设计

陈维范，薛 丹

（1.辽宁装备制造职业技术学院，沈阳 110161；2.沈阳机床股份有限公司，沈阳 110142）

0 引言

国内制造业生产自动化水平在逐步提高，数控机床的上下料由人工转为机器自动化成为必然[1]。柔性加工单元（FMC）可以看作是扩大功能的镗铣或车削加工中心。各种加工中心配上了自动装卸工件、自动检测装置，就成了FMC[2]。提高机床自动化可以减轻工人的劳动强度和更好地保证加工精度及其稳定性[3]。机床上下料装置在提高机床的自动化程度和加工效率，降低人工成本方面发挥着重要作用[4]。

目前，柔性加工单元较为常见的上下料方式有桁架式机械手和关节式机械手两种。这两种方式一般是一台或多台车削加工中心配备一台机械手，相对内置式机械手的柔性单元结构比较复杂、占地面积较大、制造成本较高。

根据某用户的需求，在某型车削加工中心的基础上，设计了一种内置式机械手柔性加工单元。设计了专用夹具，能够自动检测，实现精确定位。将原来的转塔刀架改为排刀结构，且可根据需要在排刀板上安装动力头。加工单元配备内置式机械手和振动料仓，该机械手采用气动驱动，上下料一体化设计，可实现手动和自动两种上下料方式。加工单元还具有自动检测装置，对于上料过程中产生的安装位置不符合要求的毛坯件进行自动检测，自动上下料的时间控制在10秒钟以内，与人工相比显著提高了生产效率。

1 工件工艺分析与夹具设计

1.1 工艺分析

以该加工单元上加工的一种工件的一道工序为例进行工艺分析。……