1. 研究目的与意义（文献综述）

随着现代工业的快速发展，许多行业对加工中心的性能要求越来越高，更加看重加工生产线的效率，因此，对加工中心的重要功能部件——托盘交换器的要求也越来越高。托盘是使静态货物转变为动态货物的媒介物，是用于集装、堆放、搬运和运输的放置作为单元负荷的货物和制品的水平平台装置；托盘交换器，也称为自动托盘交换装置，是机床和传送装置之间的桥梁和接口。

在传统的加工生产线中，工件从输送线上取出并装夹在加工中心工作台上，再从工作台上取出加工完成的工件，期间还要考虑刀具的快进与快退的时间，这大大增加了零件生产线的输送系统的总体加工时间。而托盘的设计，能很好解决上述的问题，使生产加工节拍大大缩短，在满足生产的基础之上减少了设备数量，实现了高质和高效，托盘的循环使用还提高了资源利用率。而托盘在输送线和加工中心间的连接，靠的是托盘交换器，托盘交换器可分为往复式托盘交换器和回转式托盘交换器。回转式托盘交换器所占的空间较小，需使用的机械手少；而往复式托盘交换器的输送线更为灵活，而且维修更为方便。托盘在输送线上被机械手夹取后放置在托盘交换器的轨道上，经轨道运输并固定在加工中心工作台上，加工完成后自动运输至机械手夹取处，再夹回生产输送带。托盘交换器的设计，解放了人力，也提高了生产的自动化，能起到连接、暂时存储工作、防止物流系统阻塞等作用，对于生产车间较小的工厂来说具有重要的意义，同时还能减少工件的装夹次数，避免工件多次定位夹紧所产生的积累误差。

国外的托盘系统基本实现了标准化，不仅规定了的托盘的规格，还提出了托盘共用模式，目前标准规格托盘使用比例最高的是澳大利亚，其次是欧洲和美国，而国内的托盘规格比较混乱，没有比较统一的标准，且木托盘所占的比例较大，但复合材料平托盘和塑料托盘上升比例较大；在托盘交换器方面，韩国籍李由浩申请的发明专利自动托盘交换器在叶片的轴和用于限制叶片的旋转的制动器之间提供或收回液压油，以便形成通过液压油的压力旋转的有叶片的轴，该自动托盘交换器还在容纳轴和制动器的壳体与轴的上下液压板之间提供或收回液压油，以便轴通过液压油的压力上下运动，由此托盘与轴的运动有机地联系在一起，日本的发那科株式会社享有专利的托盘交换器夹紧机构中，工件安装托盘传送到工作台与从工作台移走的方向与其夹紧和松开的移动方向相同，当其夹紧到工作台或从工作台移走时，工件安装托盘在平行于工作台的平面上移动，国内的沈阳第一机床厂研发的hmc500高速卧式加工中心的双托盘交换系统，不但保证了托盘交换的快速性和准确性，也极大的降低了客户将来换件维修的费用，集高速、高精度及高可靠性等特点于一身。

2. 研究的基本内容与方案

本设计课题为了连杆零件生产线上的托盘零件运输，连杆零件是拨叉类零件，在生产线上运输不便，故借用托盘运输，且设定一个托盘带携带4个连杆，在托盘的底部图上一层胶，加大托盘与滚子的摩擦力，使托盘能够平稳运行。托盘交换器的设计主要考虑的部分有：与加工中心工作台的连接结构部分、将未加工工件从生产线上接收并运至加工中心或将已加工工件运回生产线的传送部分、托盘交换器的动力源驱动部分、托盘交换器的控制部分。

传送部分初步拟定使用滚道式传送机，且为动力式滚子传送机，其可以用于水平的输送路线，为了节约成本采用成组驱动的方式。动力源驱动部分采用液压驱动，因为液压装置可通过设置溢流阀、能轻松调整驱动力大小、调速阀调整速度等，易于实现过载保护，另外液压能自行润滑，使用寿命长、噪音小，也能同时作为位于托盘交换器和生产线之间的机械手的动力源。控制部分要求控制托盘交换器在何处停止运行，在何处重新开始运行，由于现如今plc的发展和完善，故拟用plc程序作为控制部分，通过控制液压系统的阀门来控制托盘交换器的运行。

以下为各个部分间简要的联系图：

3. 研究计划与安排

第1 - 3 周：查阅文献，了解毕业设计意义和内容，拟定连杆生产输送线上往复式托盘交换器工作原理、运动形式、动力传动技术方案，完成开题报告和相关英文翻译；

第4 - 12周：完成方案细化、分析计算、结构和控制设计，绘制直线往复式拖盘交换器动力传动系统图、总体配置联系尺寸图、主要部件装配图及零件图；

第13-14周：完成毕业设计论文及图纸修改；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 周骥平. 机械制造自动化技术[m]. 北京: 机械工业出版社，2011.

[2] 关慧贞 冯辛安. 机械制造装备设计[m]. 北京: 机械工业出版社，2013.

[3] 华中工学院. 机床自动化与自动线[m]. 北京: 机械工业出版社，1985.