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基于FANUC系统IO-LINK通信的曲轴磨床头尾架同步控制.pdf
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2019-09-12
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曲轴连杆颈磨床磨削、修整、工件旋转需要并行工作的三路径控制系统,FANUC—O —TD系统只 能提供双路径控制,因此该曲轴磨床采用了双数控系统控制。主系统NC1控制磨削、修整,子系统 NC2控制工件旋转。介绍了基于IO—LINK通信的曲轴磨床头尾架同步驱动工件旋转控制方法, 内容涉及驱动方案、双系统IO—LINK连接与设定、接口信号设计、监控操作画面设计以及速度匹 配等关键技术问题。该方法已在5RN—CK 曲轴磨床中得到验证。
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改装与维修 R ngand M enance
基于 FAN UC系统 IO —LI NK通 信 的 曲 轴
磨床头尾架 同步 控 制
陈旭红 罗 敏 陈志楚
(湖北汽 车工业学院,湖北 十堰 442002)
摘 要 :曲轴连杆颈磨床磨 削、修整 、工件旋 转需要 并行 工作的 三路径控制 系统,FANUC—O —TD 系统只
能 提供双 路径 控 制 ,因此该 曲轴磨 床 采用 了双数 控 系统控 制 。主 系统 NC1控 制磨 削 、修整 ,子 系统
NC2控制工件旋转。介绍了基于 IO—LINK通信的 曲轴 磨床 头尾架 同步驱动 工件 旋转控制方法 ,
内容 涉及 驱动 方案 、双 系统 IO —LINK 连接 与设 定 、接 口信 号 设计 、监 控 操 作 画面 设计 以及 速 度 匹
配等 关键 技术 问题 。该 方法 已在 5RN—CK 曲轴磨 床 中得 到验证 。
关键 词 :同步控 制 ;曲轴磨床 ;IO—LINK
中图分 类号:TG659 文献标识码 :A
Synchronous control for crankshaft grinder head-tail stock based on IO ——LINK of FANUC system
CHEN Xuhong,LUO Min,CHEN Zhichu
(Hubei University of Automotive Technology,Shiyan 442002,CHN)
Abstract:Crankshaft grinding,dressing and workpiece rotation need three— path control system with its control
paths working in parallel,and FANUC 一0 —TD system can only provide dual path control,SO a dual
CNC system control in the crankshaft grinder is implemented in this article.The main system NC 1 con—
trols grinding and dressing operations,while the sub system NC2 controls workpiece rotation.This article
also describes the synchronous workpiece rotation drive control method of crankshaft grinder head and
tail stocks based on IO — LINK communication,involving driving scheme,the dual system IO — LINK
connection and the setting, the interface signal design,monitoring and operation screen design and
speed matching etc.The method has been validated in 5 RN —CK crankshaft grinder operation.
Keywords:synchronous control;crankshaft grinder;IO —LINK
某发动机有限公 司 5RN—CK曲轴连杆 颈 磨床系
进 口二手 设备 ,一 共 有 2台,编号 分别是 GT一023和
GT一024。该机床原控制方案 如 图 1所 示。其 主控制
器为立 石 CIO00H型 PLC;砂轮架 1及工作 台 z1进
给由 NC1控制 ,修整器横 向和纵向进给由 NC2控制 ,
NC1和 NC2系 FANUC一0GC数 控 系 统 ,两 套 系统 共
用 一个 可 以进行 切换 操作 的显 示器 和 MDI键 盘 ;上 中
心 架 和下 中心 架 分 别 采 用 NSK公 司 的 力 矩 电 动机 和
相应 的伺 服控制器进 行控 制 ;头架 CL轴和尾架 CR轴
采用 Et本东荣伺服驱 动及 NCBOY600数控系统实现
纯电气 同步控 制。2008年 曾经 对 GT一024的头尾架
进 行过 局部 改 造 ,其 改 造 方 案 采 用 FANUC一0i—MC
数控系统及交流伺服 实 现头 尾 架电气 同步 ,如 图 2所
示。C1000H 与 FANUC一0i—MC数 控系 统 问信号 交
换全 部采 用并 行 的 I/O接 口。
·
146 ·
2012年对 另一 台 连杆 颈磨 床 GT一023进 行 了全
面的数 控改 造 ,采用 双数 控系统 改造 方案 ,主控 制器 和
从控制器 均为 FANUC一0i—TD数控 系统 ,双 系 统 间
数据交换使 用 IO—LINK总线 ,4轴 、B轴 分 别是机 床
头架轴和尾架轴 , 轴 、 轴分 别 是上 中心 架 轴和下 中
心架 轴 ,如 图 3所 示 。本文 将重 点介 绍基 于 IO—LINK
通信 方 式下 头尾架 同步控 制 的方法 。
1 头尾 架驱 动方案
头尾架驱动方 案 见 图 4。头 、尾 架 伺服 电 动 机型
号均为 M 2/3000i,额 定扭矩 12 Nm,额定 转 速 3 000
r/min,位置 检测 均选 用绝对 式 编码 器 。伺 服 电动 机 经
25:1减速 比驱动头架 或尾 架 ,工件 旋 转速度最高 可 达
120 r/min,满 足 工艺上 最 高 110 r/min的要求 。
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