基於 FANUC IO LINK 軸的伺服刀庫分度控製
2024-5-10 來源（yuán）： 通用技術集團大連（lián）機床（chuáng）有限責任（rèn）公司 作者：童文利
摘要：刀庫一般采用減速開（kāi）關和定位開關組合的方法進（jìn）行刀套定位，這種控製方法有（yǒu）故障點（diǎn）較多、定位速度不高的缺陷（xiàn）。而伺服電機具有較高的轉速和精確定位的特點，采用（yòng） FANUC I/O LINK 軸的 ATC/ 轉台控製功能，不需外部開關，僅用電機（jī）內部編碼器就可以精確定位指令刀套，並且不占用 NC 控製軸數（shù），所以（yǐ）基於 FANUC IO LINK 軸的伺服（fú）刀庫分度控（kòng）製是一種高（gāo）速、高（gāo）精度、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；
FANUC I/O LINK 軸功能具有不占用 NC 控製軸數、控簡便、定位快捷（jié）準確的特點（diǎn），常用於伺服刀庫分度控製，它不需外部設置計數、定位、原點開關，減少了發生（shēng）故障的環節。本文以 MDH 係（xì）列臥式加工中心的鏈式刀庫為例，敘述了I/O LINK 軸刀庫的分度原理（lǐ）以及實際工程應用。
1、刀庫結構與基本配置
MDH 係（xì）列臥式加工中心的鏈式（shì）刀庫（見圖 1）采（cǎi）用 I/O LINK i 型 βi SV20 伺（sì）服放（fàng）大器（qì）驅動伺（sì）服電機 βis8，通過減速器帶動刀庫撥盤撥動刀套旋轉（zhuǎn），撥盤每旋（xuán）轉一周撥動 10 個刀位，減速器減速比為 1：120。伺服（fú）放（fàng）大器（qì）接受到 T 指令，指令刀套以最近路徑旋（xuán）轉定位（wèi）到（dào）刀庫當前位置，電機編碼器反饋刀庫當前位置。
圖 1 刀庫（kù）結構簡圖
2、基本參數設置
MDH 係列臥式加（jiā）工中心的鏈式刀庫采用不同於以往常規方法（fǎ）的柔性齒輪比（N/M）的設置。
為了便於觀（guān）察和處理，需要每旋轉一個（gè）刀位顯（xiǎn）示（shì）坐標為（wéi） 10°，對於 60 把刀庫，刀庫旋轉（zhuǎn）一周（zhōu）則為（wéi） 600°，那麽，設定 PMM 刀（dāo）位數量 No.68=60，旋轉軸每轉移動量參數No.141=60×10° / 檢測單位 =600000。
基本參數（shù）設定數據見表 1。
表 1 基本參數表
這 種 柔 性 齒（chǐ） 輪 比 設 置 方 法， 使 刀 具 號 顯 示 比 較 直觀，在更換同（tóng）型號 40 把刀庫（kù）時隻需修（xiū）改參數 No.68=40 和No.141=400000 即（jí）可（kě），不（bú）需（xū）重新伺服（fú）初始化（huà），對於調試非常方便。
3、PLC 程序
對於刀庫分（fèn）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（de）高四位為功能代碼，低四位為（wéi）指令數據 1，Y32 雙字（指令數據 2）賦值目標刀套（tào）號，Y29.0-Y29.2 為模式選擇信號，Y29.7 為起動信號。
如圖 2 所（suǒ）示，當起動信號置 1 時，設（shè）置自動模（mó）式、功能代碼、指令數據（jù） 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（dāo）套號（hào） D1770。當執行 T7 指令時，旋轉 7 號（hào）刀套以最近路徑快速定位到刀庫當前位，刀庫絕對坐標顯示 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 I/O LINK 軸外部設備控製信號的分度功能控製可以實（shí）現高速、高精度的刀庫分（fèn）度，不需要額外增（zēng）加計數（shù）、定位和原點開關，減少了故障環節，增加了刀庫（kù）控製的（de）穩（wěn）定（dìng）性，被廣（guǎng）泛采用伺服（fú）刀庫分度控製上。此外，I/O LINK 軸（zhóu）還可以應用（yòng）在托板庫、轉台的圓周分度（dù）和上下料等簡易定位設備的直線位（wèi）移，是一種性價比較高的運（yùn）動控製方式。
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