基於 FANUC IO LINK 軸的伺服（fú）刀庫分度控製
2024-5-10 來（lái）源： 通（tōng）用技術集團大連機床有限責任公司 作者：童文利
摘要：刀庫（kù）一般采用減速開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。而伺服電機具有較高（gāo）的轉（zhuǎn）速和精確定位的特點，采用 FANUC I/O LINK 軸的 ATC/ 轉台控製功能，不需外部開關，僅用電機內部編碼器就可以精確定位指（zhǐ）令（lìng）刀（dāo）套，並（bìng）且不占用 NC 控製軸數，所以基於 FANUC IO LINK 軸的伺服刀庫分度控製（zhì）是一種高速、高精度（dù）、高可靠性、高性價比的刀庫分度控製方法。
關鍵詞：FANUC I/O LINK 軸；刀庫分度；ATC/ 轉台控製功能；特殊的柔性齒輪比設定（dìng）；
FANUC I/O LINK 軸功能具有不占用 NC 控製軸數（shù）、控簡便、定位快捷準確的特點，常用於伺服刀庫分度控製，它（tā）不需外部設置計數、定位、原點開關，減少了發生故障的環節。本文以（yǐ） MDH 係（xì）列臥式加工中（zhōng）心的鏈式刀（dāo）庫為例（lì），敘述了I/O LINK 軸刀（dāo）庫（kù）的分度原理以及實際工程（chéng）應用。
1、刀庫結構與（yǔ）基本配置
MDH 係列（liè）臥式加工中心的鏈式刀庫（見圖 1）采用 I/O LINK i 型 βi SV20 伺服放大器驅動伺服電機 βis8，通過減速（sù）器帶動刀庫撥盤撥動刀套旋轉，撥盤每（měi）旋轉一周撥動 10 個（gè）刀位（wèi），減速器減速比為（wéi） 1：120。伺服放大器接受到 T 指令，指令（lìng）刀套以最近路徑旋轉定位到刀庫當前位置，電機（jī）編碼器反饋刀庫當前位置。
圖 1 刀（dāo）庫結構簡圖
2、基本參數設置（zhì）
MDH 係列臥式加工中心（xīn）的鏈式刀庫采用不同於以往常規方法的柔性齒輪比（bǐ）（N/M）的設置（zhì）。
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（dāo）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（shù）No.141=60×10° / 檢測單（dān）位（wèi） =600000。
基本參數設定數據見表 1。
表 1 基本（běn）參數表
這 種 柔 性 齒 輪 比 設 置 方（fāng） 法， 使 刀 具 號 顯 示 比 較 直觀，在更換同型號 40 把刀庫時隻需（xū）修改參數（shù） No.68=40 和（hé）No.141=400000 即可，不（bú）需重新伺服初始化，對於調試非常方便。
3、PLC 程序
對於刀庫分度動作，采用 ATC\ 轉台功能（néng）和快（kuài）捷方（fāng）式來實現。設置 I/O LINK 軸的首地址為 X29/Y29，Y31 的高四位為（wéi）功能代碼，低四位（wèi）為指令數據 1，Y32 雙字（指令數（shù）據（jù） 2）賦值目標刀套號，Y29.0-Y29.2 為模式選擇信號，Y29.7 為起動信號（hào）。
如（rú）圖 2 所示，當起動信號（hào）置 1 時，設置自（zì）動模式、功能代（dài）碼、指令數據 1、指令數據 2。Y31 字節的高四位 =（2）HEX=（0010）BIN，Y31 字（zì）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（děng）於指令刀（dāo）套號 D1770。當執行 T7 指令時，旋轉 7 號刀套以最近路徑快速定（dìng）位到刀庫當前位，刀庫絕對坐標顯示 70000（圖（tú） 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 軸外部設備控製信號的分度功能控製可以實現高速、高精度的刀庫分度，不需要額外增加計數、定位和原（yuán）點開（kāi）關，減少了故障環節，增加了（le）刀（dāo）庫控製的穩（wěn）定性，被廣泛采用伺服刀庫分度控製上。此外，I/O LINK 軸還可以應用在托板庫、轉台的圓周分度（dù）和上下料（liào）等簡易定位設備的直線位（wèi）移，是一種性價比較高的運動控製方式。
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