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基於 FANUC IO LINK 軸的伺服刀庫分度控製
2022-2-15  來源: 通用技術集團大連(lián)機(jī)床有限責任公司  作(zuò)者:童(tóng)文利

     摘要:刀庫一般采用減速開(kāi)關和定位開關組合的方法進行刀套定位,這種控製方法有故障點較多、定位速度不高的缺陷(xiàn)。而伺服(fú)電機具有較(jiào)高的轉速和精確定位的特點,采用 FANUC I/O LINK 軸的(de) ATC/ 轉台控製功能,不需外部開(kāi)關,僅用電機內部(bù)編碼器就可以精(jīng)確定位指令刀套,並且不占用 NC 控製軸數,所以基於 FANUC IO LINK 軸的伺(sì)服刀庫分度控(kòng)製是一種高速(sù)、高精度、高可靠性、高性價比的(de)刀庫分度控製方法。

    關(guān)鍵詞:FANUC I/O LINK 軸;刀庫分(fèn)度;ATC/ 轉台控製功能;特殊的柔性(xìng)齒輪比設定;

    FANUC I/O LINK 軸功能具有不占(zhàn)用 NC 控製軸數、控製簡便、定(dìng)位快捷準確的特點,常(cháng)用於伺(sì)服刀庫分度控製,它不需外部設置計數(shù)、定位、原點開(kāi)關,減少了發生故障的環節。本文以 MDH 係列臥式加(jiā)工中心的鏈式(shì)刀庫為例,敘(xù)述了I/O LINK 軸刀庫的分度原理以及實際工程(chéng)應用(yòng)。
 
    1、刀庫結構與基本配置
  
    MDH 係列臥式(shì)加工中心(xīn)的(de)鏈式刀(dāo)庫(見(jiàn)圖 1)采用 I/O LINK i 型 βiSV20 伺服放大器驅動伺服電機(jī) βis8,通過減速器帶動刀庫撥盤撥動刀套旋轉,撥盤每旋轉一周撥(bō)動(dòng) 10 個刀位,減速(sù)器減速比為 1:120。伺服放(fàng)大器接受(shòu)到 T 指令,指令刀套以最近路徑旋轉定位到刀庫當前位置,電機編碼器(qì)反饋刀庫當前位置。

 
圖 1  刀庫結構(gòu)簡圖 
  
    2、基本參數設置
  
    MDH 係列臥式加工中心的(de)鏈式刀庫采用不同於以往常規方法的柔性齒輪比(N/M)的(de)設置。
 
    為了便於觀察和處理,需要每旋轉一個刀位顯示坐標為 10°,對於 60 把刀庫,刀庫旋轉一周則為 600°,那麽,設定 PMM 刀位數量 No.68=60,旋轉軸每轉(zhuǎn)移動(dòng)量參數No.141=60×10° / 檢測(cè)單(dān)位 =600000。
  
     
  
    基本參數設定數據見表 1。
  
    這種柔性(xìng)齒輪(lún)比設(shè)置(zhì)方法,使刀具號顯示比較直觀,在更換(huàn)同型號 40 把刀庫時隻需修(xiū)改參數 No.68=40 和No.141=400000 即可,不需重新伺服初始化(huà),對於調試非(fēi)常方便(biàn)。
  
表 1  基本參數表(biǎo)
 
  
  
 
    3、PLC 程序
  
    對於刀庫分度(dù)動作,采用 ATC\ 轉台功能和快捷方式來實現。設置 I/O LINK 軸的首地址為(wéi) X29/Y29,Y31 的高四位為功能代碼,低四位為指令數據 1,Y32 雙(shuāng)字(指令數據 2)賦值目標刀套號,Y29.0-Y29.2 為模式選擇信號(hào),Y29.7 為起動信號。


圖(tú) 2  PLC 程(chéng)序
   
    如圖 2 所示,當(dāng)起動信號(hào)置 1 時,設置自動模式、功能代碼、指(zhǐ)令數據 1、指令數據 2。Y31 字(zì)節的高四(sì)位 =(2)HEX=(0010)BIN,Y31 字節(jiē)的低四位 =(1)HEX=(0001)BIN,所以直接賦值 Y31=(00100001)BIN=(33)HEX。Y32 為指令數據 2等於指令刀套號 D1770。當執行 T7 指令時,旋轉 7 號(hào)刀套以最近(jìn)路徑快速定位到(dào)刀庫當前位,刀庫絕對坐標顯示 70000(圖 3),刀庫分度結(jié)束。
  
  
   
圖 3  刀庫(kù)絕(jué)對(duì)坐標
  
    4、結語(yǔ)
 
    采用 I/O LINK 軸外部設備控製(zhì)信(xìn)號的(de)分度功能控製可以實(shí)現高速、高精度的刀(dāo)庫分度,不需(xū)要額外增加計數、定位和原點開關,減(jiǎn)少了故障環節(jiē),增加了刀(dāo)庫控製的穩定性,被廣(guǎng)泛采用伺服刀庫分度控製上。此外,I/O LINK 軸還可(kě)以應用在托板庫、轉台的圓周分度(dù)和上下料等簡(jiǎn)易定位設備的(de)直線位移,是一種性價比較高(gāo)的運動控製方式。
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