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基於 FANUC IO LINK 軸的伺（sì）服刀庫分度控製

2024-5-10 來源：通用技術集團大連機床有限責任公司作者：童文利

摘要（yào）：刀庫一般采用減速開（kāi）關和（hé）定（dìng）位（wèi）開關組合的（de）方法進行刀套定位，這（zhè）種控製方法有故障點較多、定位速度不高的缺陷。而伺服電機（jī）具有較高的轉速和精確定位的特點，采用 FANUC I/O LINK 軸的 ATC/ 轉台控製（zhì）功能，不需外部開（kāi）關，僅用電（diàn）機內部編（biān）碼器（qì）就可以精確定位指令刀（dāo）套，並（bìng）且不占用 NC 控製軸數，所（suǒ）以基於 FANUC IO LINK 軸的（de）伺服刀庫分度控製是一種高速、高精度、高可靠性、高性價比的刀（dāo）庫（kù）分度控製（zhì）方法。

關（guān）鍵（jiàn）詞（cí）：FANUC I/O LINK 軸；刀庫分度；ATC/ 轉（zhuǎn）台控製功（gōng）能；特殊的柔性齒輪比設定；

FANUC I/O LINK 軸功（gōng）能具有不占用 NC 控製軸數（shù）、控簡便（biàn）、定位快捷準確的特點，常用於伺服刀庫分度控製（zhì），它不需外部設置計（jì）數、定（dìng）位、原點開關，減少（shǎo）了（le）發生故障的環節。本文以 MDH 係（xì）列臥式加工中心的鏈（liàn）式刀庫為例，敘述了I/O LINK 軸刀（dāo）庫的分度原理以及實際工程應用。

1、刀庫結（jié）構與基（jī）本（běn）配置

MDH 係列臥式（shì）加工中心的鏈式刀庫（kù）（見圖 1）采用 I/O LINK i 型 βi SV20 伺服放大器驅動伺（sì）服電機 βis8，通（tōng）過減速器帶動（dòng）刀庫撥盤（pán）撥（bō）動刀套旋轉，撥（bō）盤每（měi）旋（xuán）轉一周撥動 10 個刀位，減速（sù）器減速比為 1：120。伺服放大（dà）器接受到 T 指令，指令刀套以最近路徑旋轉定位到刀庫當（dāng）前位置，電機（jī）編碼（mǎ）器反饋刀庫當（dāng）前位置（zhì）。

圖 1 刀庫結構（gòu）簡圖

2、基本參數設置

MDH 係列臥式加（jiā）工中心的鏈式刀庫（kù）采用不（bú）同於以往常規方法的柔性齒輪比（N/M）的設置。

為了便於觀察和（hé）處理，需要每旋轉一個刀位顯示坐標為 10°，對（duì）於 60 把（bǎ）刀庫，刀庫旋轉一周則為 600°，那麽，設定 PMM 刀位數量 No.68=60，旋轉軸每轉移動量參數No.141=60×10° / 檢（jiǎn）測單位 =600000。

基本參數設（shè）定（dìng）數據見（jiàn）表 1。

表 1 基本參數表

這種（zhǒng）柔性齒輪比設置方法，使刀具號顯示比較（jiào）直觀，在更換同型號 40 把刀庫時隻需修改參數 No.68=40 和No.141=400000 即可，不需重新伺服初始化，對於調試非（fēi）常方便。

3、PLC 程序

對於刀庫分度動作，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 X29/Y29，Y31 的高四位為功能代碼，低四位為（wéi）指令數據 1，Y32 雙字（指令數（shù）據 2）賦值目標刀套號，Y29.0-Y29.2 為模式選擇（zé）信號，Y29.7 為（wéi）起動信號。

如圖 2 所示，當起動信號（hào）置 1 時，設置自動模式、功（gōng）能代碼、指令數據 1、指令數據 2。Y31 字節的高四位 =（2）HEX=（0010）BIN，Y31 字節的低四位 =（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 號刀套以（yǐ）最近路徑快速定位到刀庫（kù）當前位，刀（dāo）庫絕對坐標顯示 70000（圖 3），刀庫分度結束。

圖 2 PLC 程序

圖 3 刀庫絕對坐標

4、結語

采用（yòng） I/O LINK 軸（zhóu）外部設備控製信（xìn）號的分度功能控製可以實（shí）現高速（sù）、高精（jīng）度的刀庫分度，不需要額外增加計數、定位和原點開（kāi）關，減少了故障環節，增加了刀庫控製的穩定性（xìng），被（bèi）廣泛采用（yòng）伺服刀庫分度控製上。此外，I/O LINK 軸還可以（yǐ）應用在托板庫、轉台的圓周分度和（hé）上下料等（děng）簡易定位設備的直線位移，是一種性價比較高的運動控製方式。

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