Friedrichshafen市MTU公司的發(fā)動(dòng)機(jī)和成套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，如今完全可以像裝在柴油機(jī)車上那樣裝在軌道上，有如裝在快速輪渡、大型豪華游艇以及巡邏艇里一樣方便。發(fā)動(dòng)機(jī)裝在機(jī)器上，比如裝在林業(yè)機(jī)器和室外清掃機(jī)上，它們就能發(fā)揮出自己的作用，或者也可以把它們安裝在發(fā)電設(shè)備上。在一家大型加工中心，每天兩班用切割工具以單件加工或小批量加工的方式生產(chǎn)大型專用零件和曲軸箱，這些零件被裝卡在SK-50型刀具架上，夾有刀具的刀具架有6～25kg重。在緊固工作臺(tái)和機(jī)床主軸之間地方相對(duì)狹窄的情況下，將重量大約在8kg以上的刀具用手工夾緊到主軸支架上是相當(dāng)費(fèi)力的，這不僅增加了潛在的事故危險(xiǎn)，而且毫無碰撞地裝上卸下也要求做出更大的努力。
刀具更換少，有利于手工方案
到底是購(gòu)置一套昂貴的、實(shí)際上使用不多的自動(dòng)化的換刀設(shè)備，還是選擇手工引導(dǎo)的手工操作機(jī)呢？由于二者之間價(jià)格相差懸殊，而在一個(gè)班次換刀的次數(shù)相對(duì)較少，因而選擇采用手工操作機(jī)。用手工操作機(jī)裝卸刀具雖然是手工引導(dǎo)的，但夾起的刀具在空間運(yùn)行時(shí)實(shí)際上是沒有重量的。
圖1 圖中氣動(dòng)操作機(jī)的承重能力達(dá)25kg
被選定的Zeilhofer Handhabungstechnik 公司的手工操作機(jī)是一種氣動(dòng)工作的轉(zhuǎn)動(dòng)柱式操作機(jī)（圖1）。承重柱直接固定在加工中心的地板上。根據(jù)任務(wù)的不同，手工操作機(jī)的承重能力為25kg。回轉(zhuǎn)臂設(shè)計(jì)得細(xì)長(zhǎng)，工作范圍的半徑可以達(dá)到4m。加工中心的外殼向上開口，為懸臂提供了必要的運(yùn)動(dòng)空間。由于門同樣是向上開啟的，手工操作機(jī)可以從機(jī)器間向外運(yùn)動(dòng)或者由外面向機(jī)器中運(yùn)動(dòng)。2個(gè)氣動(dòng)汽缸使懸臂可以提升和下降。此外，它們還保證節(jié)省壓縮空氣的消耗。Z軸方向的工作范圍為360～1500 mm。
用于固定刀具庫的專用車
需要夾緊和卸下的刀具從刀具車上取出，然后再放到刀具車上。Zeilhofer研發(fā)并制造了兩種這類專用車。專用車一則可在加工機(jī)床上用作刀具庫使用，再則可在刀具維護(hù)時(shí)和機(jī)器之間用作往返運(yùn)輸?shù)墓ぞ摺?br/>
此外，刀具車的設(shè)計(jì)還可以放置刀具架，刀具可以夾在刀具架上。刀具架必須能夠運(yùn)送到主軸旁精確定義的位置上。刀具盤板條上的每一個(gè)鉆孔都有一個(gè)彈簧，刀具架必須嚴(yán)絲合縫地插入到支架板條上，使彈簧與刀具架的刻槽正好吻合。這樣，每把刀具均按要求定了位，可以準(zhǔn)確地夾緊到主軸支架上（圖2）。
圖2 特種車床上的刀架板條安裝得像梯田一樣，可以從側(cè)面取下
為了搬運(yùn)中既方便又避免碰撞，這種工具車提供了兩個(gè)前提：第一，刀具支架板條安裝成梯田形狀；第二，這種支架板條可以從側(cè)面取下。
裝有操作元件的手工操作機(jī)的導(dǎo)向箍（圖3）與抓具安裝成45°的角。這種設(shè)計(jì)保證了無論是在操作刀具車時(shí)還是在機(jī)床主軸上更換刀具時(shí)，操作者都能夠有清晰的視線。在將刀具裝入機(jī)床主軸上時(shí)，氣動(dòng)控制裝置提供兩種可能性，即控制負(fù)荷的提升和下降。根據(jù)個(gè)人愛好的不同，既可用杠桿上下運(yùn)動(dòng)荷載，也可利用荷載存儲(chǔ)功能。只需按一下按鍵，即可把拿起荷載的重量存儲(chǔ)起來，這樣可以把手工操作機(jī)引導(dǎo)到荷載旁。
圖3 裝有操作元件的導(dǎo)向箍成與抓具安裝成45°的角
假如需要將刀具裝到空主軸上，而刀具在車上正在排隊(duì)等待使用，則其過程如下。操作人員把抓具引導(dǎo)到刀具旁，在抓起刀具架時(shí)，在操作導(dǎo)向箍左側(cè)和右側(cè)時(shí)卡規(guī)同時(shí)受壓，抓具中的一個(gè)觸點(diǎn)閉合，該觸點(diǎn)取消聯(lián)鎖，因而使后面的操作步驟成為可能。提起時(shí)自動(dòng)確定重量。按一下按鈕，氣動(dòng)控制裝置將荷載的重量存儲(chǔ)下來，現(xiàn)在只需很小的力量，即可按照愿望將操縱物向上和向下運(yùn)動(dòng)。
這項(xiàng)功能可以把刀具以極高的精度游刃有余而且是毫無碰撞地引導(dǎo)到機(jī)床主軸上，并可在相反的方向上同樣精確地卸下放到刀具車承接板條的鉆孔中。現(xiàn)在，操作人員把工作“沒有重量地”從刀具車上引走，回轉(zhuǎn)90°，因?yàn)榈毒咴趯Ｓ密嚿鲜谴怪狈胖玫模鬏S是水平安裝的（圖4）。
圖4 為把刀具引導(dǎo)到主軸上，需將刀具轉(zhuǎn)動(dòng)90°，由垂直位置轉(zhuǎn)到水平位置
當(dāng)?shù)毒呒艿腻F形柄插入到機(jī)床主軸里時(shí)，操作人員將抓具從刀具上松開，這時(shí)控制裝置立即自動(dòng)切換到空車狀態(tài)。這就是說，手工操作機(jī)的提升汽缸產(chǎn)生了一個(gè)反壓，它可以對(duì)懸臂的裝載質(zhì)量以及抓單元的空載質(zhì)量進(jìn)行補(bǔ)償。因此，荷載承接單元停留在剛剛行駛到的高度上，而不會(huì)迅速向上運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)其他安全規(guī)定，設(shè)有一個(gè)壓縮空氣存儲(chǔ)箱，它負(fù)責(zé)在壓縮空氣供氣斷掉時(shí)安全可靠地結(jié)束每一個(gè)已經(jīng)開始的操縱過程，并使手工操作機(jī)能夠安全地返回到排隊(duì)等待的位置。此外，基本配置還包括過載保險(xiǎn)裝置。該裝置可防止抓起的載荷重量超過允許的承重能力。
原載MM《現(xiàn)代制造》
