柔性車削單元在性能和結(jié)構(gòu)方面有其獨到之處,有別于數(shù)控車床和車削加工中心。它除完成復(fù)合加工(在一次裝夾中通過刀架與C軸配合,完成車、銑、鉆、鏜等加工)外,機床還具有其他功能,主要特點如下:
(1)高性能的外圍設(shè)備,包括工業(yè)機器人,多工位拖板交換工作臺,隨行存放器,刀庫、換刀機械手等,其中最重要的工業(yè)機器人與一般自動化機械不同,它具有可重復(fù)編程的多功能特性。
(2)自動更換工件,利用工業(yè)機器人裝置,柔性車削單元具有自動更換工件的功能,工業(yè)機器人一般為龍門式,采用液壓,氣動或電氣驅(qū)動方式和微機控制方式。工業(yè)機器人配備有機械式或電磁式抓取裝置,后者更具柔性,工業(yè)機器人一般有4~5個自由度,重復(fù)定位精度為±0.5mm~±0.1mm。
(3)自動更換刀具,柔性車削單元用刀庫和換刀機械手實現(xiàn)自動換刀,刀庫主要有鏈式和鼓輪式,除中央刀庫外,也有箱式刀庫,刀庫的容量可達64把或更多。
換刀機械手一般為雙爪回輪式,被換刀具重量可達30Kg,機械手的兩個夾爪可相對旋轉(zhuǎn)90°。如果是重型刀具。只換切削部分,借助托盤從中央刀庫向機床供給帶刀具的刀具盒,并借助機器人裝夾刀具。
(4)自動更換卡盤爪(或卡盤)柔性車削單元具有快速更換卡盤爪或整個卡盤的功能,機床更換新工件轉(zhuǎn)換時的自動化程度較高,自動更換卡盤爪裝置多為鏈條式更換卡爪庫和操縱器。操縱器帶有雙爪回轉(zhuǎn)機械手,主軸轉(zhuǎn)位后,擬更換的卡爪放到給定的家度位置,操縱器機械手的自由爪便取出用過的卡爪,機械手回轉(zhuǎn)180°后,機械手的第二個爪便夾著新的卡爪并把它裝入卡盤,然后把取下來的卡爪裝入卡盤庫的盒內(nèi),卡爪更換后,利用氣動傳感器檢查和控制卡爪對卡盤的貼合度。
(5) 刀具的自動監(jiān)控,柔性車削單元具有自動監(jiān)控的功能,以減少停機。間接測量機床與刀具之間力的波動和功率的消耗情況以及切削力的變化來見空刀具,利用聲發(fā)射技術(shù),刀具監(jiān)控系統(tǒng)可以在線測量表面粗糙度和刀具磨損。
(6)多坐標多功能控制系統(tǒng),柔性車削單元的控制系統(tǒng)除具備全功能數(shù)控車床的功能外,有C軸及C—Z和C—X軸聯(lián)動性能,系統(tǒng)還有刀具測量、工件測量、刀具監(jiān)控等功能,有控制輔助功能的自動上下料、自動更換刀具等接口。