基于FANUC IO LINK軸的伺服刀庫分度控制

童文利

（通用技術(shù)集團大連機床有限責(zé)任公司，遼寧 大連 116620）

FANUC I/O LINK軸功能具有不占用NC控制軸數(shù)、控制簡便、定位快捷準(zhǔn)確的特點，常用于伺服刀庫分度控制，它不需外部設(shè)置計數(shù)、定位、原點開關(guān)，減少了發(fā)生故障的環(huán)節(jié)。本文以MDH系列臥式加工中心的鏈?zhǔn)降稁鞛槔瑪⑹隽薎/O LINK軸刀庫的分度原理以及實際工程應(yīng)用。

1 刀庫結(jié)構(gòu)與基本配置

MDH系列臥式加工中心的鏈?zhǔn)降稁欤ㄒ妶D1）采用I/O LINK i型βiSV20伺服放大器驅(qū)動伺服電機βis8，通過減速器帶動刀庫撥盤撥動刀套旋轉(zhuǎn)，撥盤每旋轉(zhuǎn)一周撥動10個刀位，減速器減速比為1：120。伺服放大器接受到T指令，指令刀套以最近路徑旋轉(zhuǎn)定位到刀庫當(dāng)前位置，電機編碼器反饋刀庫當(dāng)前位置。

2 基本參數(shù)設(shè)置

MDH系列臥式加工中心的鏈?zhǔn)降稁觳捎貌煌谝酝Ｒ?guī)方法的柔性齒輪比（N/M）的設(shè)置。

為了便于觀察和處理，需要每旋轉(zhuǎn)一個刀位顯示坐標(biāo)為10°，對于60把刀庫，刀庫旋轉(zhuǎn)一周則為600°，那么，設(shè)定PMM刀位數(shù)量No.68=60，旋轉(zhuǎn)軸每轉(zhuǎn)移動量參數(shù)No.141=60×10°/檢測單位=600000。

圖1 刀庫結(jié)構(gòu)簡圖

基本參數(shù)設(shè)定數(shù)據(jù)見表1。

這種柔性齒輪比設(shè)置方法，使刀具號顯示比較直觀，在更換同型號40把刀庫時只需修改參數(shù)No.68=40和No.141=400000即可，不需重新伺服初始化，對于調(diào)試非常方便。

3 PLC程序

對于刀庫分度動作，采用ATC轉(zhuǎn)臺功能和快捷方式來實現(xiàn)。設(shè)置I/O LINK軸的首地址為X29/Y29，Y31的高四位為功能代碼，低四位為指令數(shù)據(jù)1，Y32雙字（指令數(shù)據(jù)2）賦值目標(biāo)刀套號，Y29.0-Y29.2為模式選擇信號，Y29.7為起動信號。

表1 基本參數(shù)表

圖2 PLC程序

如圖2所示，當(dāng)起動信號置1時，設(shè)置自動模式、功能代碼、指令數(shù)據(jù)1、指令數(shù)據(jù)2。Y31字節(jié)的高四位=（2）HEX=（0010）BIN，Y31字節(jié)的低四位 =（1）HEX=（0001）BIN，所以直接賦值Y31=(00100001)BIN=(33)HEX。Y32為指令數(shù)據(jù)2等于指令刀套號D1770。當(dāng)執(zhí)行T7指令時，旋轉(zhuǎn)7號刀套以最近路徑快速定位到刀庫當(dāng)前位，刀庫絕對坐標(biāo)顯示70000（圖3），刀庫分度結(jié)束。

圖3 刀庫絕對坐標(biāo)

4 結(jié)語

采用I/O LINK軸外部設(shè)備控制信號的分度功能控制可以實現(xiàn)高速、高精度的刀庫分度，不需要額外增加計數(shù)、定位和原點開關(guān)，減少了故障環(huán)節(jié)，增加了刀庫控制的穩(wěn)定性，被廣泛采用伺服刀庫分度控制上。此外，I/O LINK軸還可以應(yīng)用在托板庫、轉(zhuǎn)臺的圓周分度和上下料等簡易定位設(shè)備的直線位移，是一種性價比較高的運動控制方式。