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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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