FANUCI_OLink在MCM180数控改造中的连接与调试.docx

FANUC I ／ O Link 在 MCM180 数控改造中的连接与调试王鸿博 1， 李海东 2， 王宝平 2（1．顺德职业技术学院机电工程系 ， 广 东 佛 山528300； 2．北京发那科数控工程有限公司 ， 北 京100085）摘 要 ： 阐 述 了 MCM180 数控加工中心改造中 I ／ O Link 的硬件系统连接 ， 给 出 了 I ／ O 地 址 分 配 方 法 ， 说 明 了 I ／ O Link 轴 的 调试 步 骤 。关 键 词 ： FANUC I ／ O Link； 数 控 改 造 ； 刀 库中 图 分 类 号 ： TP3文 献 标 识 码 ： B文 章 编 号 ： 1009－9492 (2009) 05－0116－041 引言在 FANUC 0i 以 上 的 系 统 中有一种独特的 I ／ O 连 接 方 式 ： I ／ O Link 连 接 。 I ／ O Link 是 一 个 串 行 接 口 ， 将 CNC、 单 元 控 制 器 、 分 布 式 I ／ O、 机床操作面板或 Power Mate 连 接 起 来 ， 并 在 各 设 备 间 高 速 传 送 I ／ O 信 号 （ 位 数 据 ） 。 当 连接多个设备时 ， FANUC I ／ O Link 将一个设备视为主单 元 ， 其它设备作为子单元 。 子单元的输入信号每隔一定周 期 送 到 主 单 元 ， 主 单 元 的 输出信号也每隔一定周期送至子 单 元 ［1］。 对 于 I ／ O 接 口点及外部控制辅助单元较多的数控 设 备 ， 为保证各口之间数据的高速传递和控 制 性 能 ， FANUC I ／ O Link 提 供 了最佳的连接控制方式 。 本 文 以 MCMQ180 数控机床改造中 I ／ O 接 口 和 辅 助 Link 轴 的 特 点 ， 介 绍 FANUC I ／ O Link 在 MCM180 数控改造中的应用 。2 MCM180 数控机床基本特点2．1 结构特点MCM G180G 加 工 中 心 为 FMS 柔性自动生产线一个工 位 ， 其结构较为复杂 ， 具有完全自动化的可交换的工作 台 、 主 轴 头 的 交 换 、 刀 具 的自动换刀等功能 。 该 加 工 中 心结 构 简 图 如 图 1 所 示 ， 进 给 轴 坐 标 有 X、 Y、 Z、 V、 W、 B图 1MCM180G 加工中心结构简图 系 统 ， 基 本 轴 有 X、 Y、 Z、 V、 W、 B 轴 ， 可 实 现 四 轴 联动 。 主轴及基本轴均采用 FANUCαi 系列交流伺服电 机 及 驱 动 装 置 ， 按 照 FANUC 系统要求可以 很方便的连接和进 轴 ； H 轴 为 方 滑 枕 自动平衡伺服轴 ，用于保持主轴伸出的 刀 具 动 态 平 衡 ； T 轴为刀具更换伺服轴 ， 用于主轴在立柱 任意高度时的刀具更换 ； 刀具选刀采用框架式机械手结 构 ， 坐 标 有 C 轴 、 L 轴 、 R 轴 ， 刀 库 容 量 为 64 把 ； 刀 具 的 换刀过程用液压系统完成 ； 主轴头更换及主轴头刀具更换 采用专用主轴头更换装置进行自动更换 。2．2 控制特点根据机床结构特点 ， 机 床 改 造 采 用 FANUC18iMB 数 控行 参 数 设 置 。FANUC18i 数控系统最大控制轴数为 8 轴 ，本 机 床 共 有 5 个 基 本 轴 ， 满 足 控 制 要 求 。 在 改 造 过 程 中 ，由于该机床自动化程度较高 ， 外部接口较复杂 ， 除 了 基 本 轴 以 外 ， 大量的设计工作在于机床 I ／ O 接口和辅助轴方 面 。 下 面 主 要 介 绍 MCM180 数控机床改造中 I ／ O 接 口 及 Link 轴 的 设 计 过 程 。收 稿 日 期 ： 2008－12－18机电工程技术 2009 年第 38 卷第 05 期流器 ） 。 系统的外部信号即 我 们通常所说的输入 ／ 输 出 信 号 ， 在 FANUC 系 统 中 是 通 过 I ／ O 单 元 以 Link 串行总线式与系统 通 讯 。 在 Link 总 线 上 NC 是 主 控 端 而 I ／ O 单 元 是 从 控 端 ， 多 I ／ O 单 元 相对于主控端来说是 以组的形式来定义的 ， 相 对 于 主控端最近的为第 0 组 ， 依 次 类 推 。 一 个 系 统 最 大 可 以 带 16 组 I ／ O 单 元 ， 最大的输入输出 点 数 是 1024 ／ 1024。 本 系 统