自动换刀装置是目前CNC(Computer Numerical Control)机床的必备装置。1958年，第一台加工中心的自动换刀装置(Automatic Tool Changer，简称ATC)在美国K&T公司问世，换刀机器人的雏形由此诞生[5]。同期，以日本富士通为代表的一系列制造业巨头相继研制成功数控冲床等加工中心，推动了ATC的发展。1978年以后，应用于单一工序生产的自动换刀装置已无法满足日益增长的生产需求。从而，ATC装置开始朝向多元化发展，应用范围亦更为广泛[6]。至1983年，数控刀具锥柄的国际标准得到确定，自动换刀装置更加标准化，全球的自动换刀装置研究进入了迅猛发展阶段。43294

 目前，在各个发达国家生产的高端加工中心中，自动换刀装置的应用越来越多。，其中，如德国Burkandt公司生产的MC-014式机床配备可换位的转塔刀库，将传统的换刀机器人的单向运作，转化为机器人与刀库之间的相对运作，从而极大的缩减了换刀时间。无独有偶，在新加坡SUGINO公司新产的SCH622型卧式加工中心中，也采用了进给6或8工位的转塔式刀库[7]。针对已有的驱动方式的不足，日本SODIC公司将机械凸轮传动技术应用于其自主研制的数控加工中心中，将换刀时间限制在1S以内，效果显著[8]。

而相比于工业发达国家，我国机械技术发展较晚，对自动换刀装置的研究远远落后于世界大潮。直至上世纪80年代，以北京机床研究所领头的多家单位才先后对自动换刀装置开展了研究和开发。在研究开发过程中，我国积极吸纳国外成熟经验，相对于传统使用的液压驱动的换刀装置，其自主研发的机械凸轮驱动的自动换刀装置换刀时间仅为论文网原来一半[9]。

除此之外，自动换刀装置在特殊机床中的应用越来越多，专床专用，实现生产效率的最大化。如针对MCV2520小型加工中心所专门设计的无机械手自动换刀装置，在刀库与主轴之间直接换刀，消除了刀库回转对加工精度的影响[10]。

 换刀机器人的发展趋势

     随着科学技术的发展，为了适应不同的需求，换刀机器人的应用将越来越广泛。与此同时:751!文~论`文/网www.751com.cn，针对ATC的设计仅是各厂商针对各自的特点及不同机型来进行独特设计的现状，ATC的设计也必将走向系统化，换刀速度加快，且更加安全、稳定。

      随着虚拟制造技术的发展，大量虚拟制造技术也将被运用至ATC的虚拟样机设计和虚拟样机仿真分析实验中，用于在计算机的虚拟世界中发现和解决ATC设计过程中可能出现的问题，为解决自动换刀装置在设计过程中一旦有运动故障或定位、运动误差过大，都会造成换刀动作失败的难题提供了很大的可能性[11]。随着网络技术和通讯技术的发展，WSN(Wireless Sensor Networks, 无线传感器网络 )技术将越来越多的运用到数控机床群与换刀机器人的应用中去[12]