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基于FANUC系統(tǒng)第四軸功能的實(shí)現(xiàn)

2013-03-25 06:34:48溫學(xué)勇
機(jī)械工程師 2013年3期
關(guān)鍵詞:梯形圖偏移量手動

溫學(xué)勇

(蘇州大學(xué),江蘇蘇州215066)

1 引言

我校有6臺友嘉產(chǎn)的系統(tǒng)為FANUC Oi MC的加工中心,為了提高機(jī)床的加工性能,決定加裝第四軸-B軸。這樣在加工過程中對象可以旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)一次裝夾可對多個面進(jìn)行加工,提高了效率和位置精度,而且可以四軸聯(lián)動的同時,對特殊曲面進(jìn)行加工。

2 加裝第四軸的方案

加裝四軸后要實(shí)現(xiàn)的功能:手動或手輪方式下控制第四軸旋轉(zhuǎn);自動或MDI方式下,用程序控制第四軸旋轉(zhuǎn);M25、M26指令控制旋臺的夾緊或放松,并且旋臺松開才能旋轉(zhuǎn)。

FANUC Oi MC系統(tǒng)可以控制4軸,且可同時控制4個軸。系統(tǒng)不需要升級就可以達(dá)到上述功能要求,不需要更換系統(tǒng),改造成本低,從經(jīng)濟(jì)角度來看,為改造帶來了可行性。

2.1 需要增加的硬件

(1)潭興的電腦數(shù)控分度盤。減速比:1/90;內(nèi)部配置:(a)電磁閥(制造商為 SMC;型號為 VZ3140-3G):控制分度盤,使其夾緊或放松;(b)FANUC 伺服電機(jī):βis8/3000;(c)2個壓力開關(guān):(制造商為SMC;型號為IS1000-01-111001)檢查夾緊、放松空氣狀況;(d)1 個接近開關(guān):(制造商為Nippon Barufu,型號為BES-516-325)檢測原點(diǎn)信號;

(2)第四軸伺服放大器(βisv 20);

(3)繼電器(制造商為omron,型號為MY2N-J24VDC)。

2.2 PMC地址分配

要確保新選用地址以前沒被選用過。

(1)手輪第四軸軸向選擇:相關(guān)接線加裝4軸前已連接好,相關(guān)梯形圖也已編好;

(2)操作面板上手動第四軸:X6.7,X7.0;加裝 4軸前已連接好;

(3)4軸原點(diǎn)信號(接近開關(guān)):X9.3;

(4)旋臺夾緊、松開信號(壓力開關(guān)):X3.1,X3.3。

2.3 硬件連接

手搖輪第四軸選擇以及手動第四軸方向選擇信號之前已經(jīng)連接到PMC。

(1)硬件放置

把分度盤固定在工作臺上,第四軸伺服放大器裝到電柜箱里靠近其它伺服的地方。把繼電器放到電柜箱繼電器插槽里。

(2)繼電器、電磁閥的連接

如圖1所示,繼電器線圈接到PMC的地址Y2.6上,它的一個常開串接到電磁閥線圈電路中,電磁閥線圈接110V交流電;

(3)接近開關(guān)、壓力開關(guān)連接

如圖2所示,把氣體連接到分度盤接氣口上。

(4)第四軸放大器連接

圖1

圖2

圖3

如圖 3,COP10B 接 第 三軸 COP10A,L1、L2、L3 接200V三相交流電,CX30短接,U、V、W接第四軸電機(jī),JF1與第四軸電機(jī)編碼器連接,CX19B接24V直流電源,DCC、DCP接制動電阻。

2.4 編梯形圖

要使第四軸伺服動作,編梯形圖需要控制信號有如下幾種:(1)方向選擇信號:G100.3、102.3;(2)第四軸鎖信號:G130.3(負(fù)邏輯有效);(3)第四軸超程信號:G114.3、G116.3(負(fù)邏輯有效);(4)旋臺夾緊、松開信號:Y2.6;通過M25、M26的譯碼輸出控制Y2.6。

在第二級程序里插入梯形圖(如圖4)。

圖4

2.5 第四軸相關(guān)參數(shù)設(shè)定

8130:伺服軸數(shù),設(shè)為 4;

1020:產(chǎn)生A軸,設(shè)為65;

2023:速度脈沖數(shù),設(shè)為8192;

2024:位置脈沖數(shù)據(jù),設(shè)為12500;

1420:第四軸軸快速進(jìn)給速度4000;

1421:F0 速度,設(shè)為 200;

1423:手動進(jìn)給速度,設(shè)為360;

1424:手動快速進(jìn)給速度,設(shè)為4000;

1850:各軸柵格偏移量,設(shè)為1050;

1851:各軸反向間隙補(bǔ)償量,測得為7;

1620:各軸加減時間常數(shù),設(shè)為50;

1818:參考計數(shù)器容量及檢出倍率設(shè)定值:00010001;

1820:指令倍率:2;

2001:位參數(shù) 0;

2020:電機(jī)號258(由電機(jī)型號βis8/3000查FANUC資料得);

2021:負(fù)載慣量比128;

2022:電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向111;

2084:齒輪比(分子):1;

2085:齒輪比(分母):250;

1006#0=1;

1022:基本坐標(biāo)系中各軸的順序X1Y2Z3A0;

1023:各軸的伺服軸號X3Y1Z2A4;

1821:電機(jī)旋轉(zhuǎn)一周 4°4000;

1825:各軸的伺服環(huán)增益:5000;

1826:各軸的到位寬度20;

1827:各軸切削進(jìn)給到位寬度20;

1828:各軸移動中最大允許位置偏移量3000;

1829:各軸停止時最大允許位置偏移量500;

3 結(jié)語

通過上面的硬件連接、梯形圖的編制與參數(shù)設(shè)置操作,就可以實(shí)現(xiàn)第四軸的旋轉(zhuǎn)與四軸聯(lián)動功能。在實(shí)際加工中,實(shí)現(xiàn)了一次裝夾加工多個面,可加工比較復(fù)雜的曲面,而且有很高的位置精度,大大提高了機(jī)床的性能與效率。

[1] FANUCoi-mc參數(shù)說明書[Z].

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