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海天精工機(jī)床有限公司 海天精工博客

GNC61數(shù)控系統(tǒng)在立式加工中心的應(yīng)用

1æ©Ÿ(jÄ«)床設(shè)計(jì)方案1.1æ©Ÿ(jÄ«)床情況簡介該機(jÄ«)床有X、F、Z這3個(gè)進(jìn)給軸,1個(gè)主軸,1個(gè)容 量為12把刀的刀庫,進(jìn)給軸采用G0NA交流伺服電動 æ©Ÿ(jÄ«)é©…(qÅ«)å‹•,主軸采用超同步異步伺服電動機(jÄ«),具體設(shè)計(jì)指 標(biāo)見表1。表1 A/F/Z軸行程/mm 510/300/300 主軸鼻端至工作臺面/mm 175/475 主軸轉(zhuÇŽn)速/(r/min) 0 ~8 _ 刀庫儲刀/支 12 可用******刀具直徑/mm 80 ******刀具長度/mm 200 ******刀具量/kg 3 刀具交換方式 夾臂式 刀具規(guÄ«)æ ¼ B130 主軸電動機(jÄ«)功率/kW 3.7 X/y/Z軸電動機(jÄ«)功率/kW 1.5/1. 5/3. 5 工作臺面尺寸/mm 600 x 320 工作臺******荷重/kg 250 X/F/Z軸快移速度/( m/min) 60 1.2精工系統(tÇ’ng)的選擇 GNC61光纖總線開放式高檔精工系統(tÇ’ng)集NC、PLC、HMI、機(jÄ«)床鍵盤、系統(tÇ’ng)鍵盤于一體,系統(tÇ’ng)與伺服之間采用以 光纖為介質(zhì)çš„GLINK全數(shù)字總線方式進(jìn)行連接,配合模塊化伺服驅(qÅ«)動結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了安全、可靠、最少化的布線GNC61光纖總線開放式高檔精工系統(tÇ’ng)的核心部件——精工系統(tÇ’ng)主控單元,它集成了精工系統(tÇ’ng)å’ŒPLC的控制,包括相應(yÄ«ng)的精工軟件和PLC控制軟件,并帶有手輪及測最接口、IOæ“´(kuò)展接口、USB、以太網(wÇŽng)等設(shè)備總線接口,通過設(shè)備總線接口可實(shí)現(xiàn)工廠集成控制。1.3 GNC61精工系統(tÇ’ng)的應(yÄ«ng)用方案 GNC61精工系統(tÇ’ng)在此機(jÄ«)床的應(yÄ«ng)用原理圖如圖1所示。GNC61精工系統(tÇ’ng)具有系統(tÇ’ng)鍵盤、機(jÄ«)床鍵盤和手輪接口,可通過專用電纜與手輪連接。機(jÄ«)床鍵盤的所有信號(包括按鍵、主軸倍率、進(jìn)給軸倍率信號和指示燈信號)均為數(shù)字量,通過大連光洋自主知識產(chÇŽn)權(quán)çš„GUNK協(xié)議總線與精工系統(tÇ’ng)主控單元連接。整個(gè)æ©Ÿ(jÄ«)床的邏輯控制部分是由PLC完成的,PLC程序在GNC61精工系統(tÇ’ng)中循環(huán)執(zhí)行,所有的輸入/輸出fi均 通過GL1NK協(xié)議傳送。模塊化光纖總線式驅(qÅ«)動器是大連光洋科技工程有 限公司推出的新一代交流伺服驅(qÅ«)動產(chÇŽn)品。可以實(shí)現(xiàn)高 精度、高性能的伺服控制功能。它不僅能控制同步伺服 電動機(jÄ«),還能控制三相異步電動機(jÄ«)、力矩電動機(jÄ«)及直線 電動機(jÄ«)。采用光纖作為通信介質(zhì),具有適應(yÄ«ng)能力強(qiáng),不 怕外界強(qiáng)電磁場和強(qiáng)電場的干擾等優(yōu)點(diÇŽn)。采用共直流母 線技術(shù),集中供電,電動機(jÄ«)軸之間的能量共享、降低用戶 用電成本l集成可編程PIX功能,可用于機(jÄ«)床電氣控制, 代替了外置獨(dú)ç«‹çš„PLC模塊,大大減少了機(jÄ«)床內(nèi)部連線:1.4系統(tÇ’ng)配置清單根據(jù)æ©Ÿ(jÄ«)床的設(shè)計(jì)要求,經(jÄ«ng)過詳細(xì)的計(jì)算選型,主要 的電氣元件清單如表2所示。 表2 序號 é …(xiàng)ç›® 規(guÄ«)格型號 數(shù)量 1 精工系統(tÇ’ng) GNC61 1 2 X軸伺服電動機(jÄ«) irr6064-6AF7l4XG0 1 3 F軸伺服電動機(jÄ«) im〇64-6Ah7MXGO 1 4 Z軸伺服電動機(jÄ«) nT6084-8AF714XH0 1 5 S軸主軸電動機(jÄ«) CTB43ly7ZGA15-HF5G 1 6 A’軸伺服驅(qÅ«)動器 GDU025BMAF 1 7 K軸伺服驅(qÅ«)動器 GDU025BMAF 1 8 Z軸伺服驅(qÅ«)動器 GDU050BMAF 1 9 S軸伺服驅(qÅ«)動器 GDU050BMAF 1 10 伺服電源模塊 GPS015BP 1 11 濾波器 GDPTO30EC-A 1 12 電抗器 ACK4-15-A 1 2系統(tÇ’ng)調(diào)試機(jÄ«)床裝配完畢后,進(jìn)人到機(jÄ«)床調(diào)試環(huán)節(jié),主要的調(diào) 試工作分成以下幾部分:2.1系統(tÇ’ng)連接正確的連接是系統(tÇ’ng)調(diào)試順利進(jìn)行的基礎(chÇ”)。系統(tÇ’ng)çš„ 連接包括系統(tÇ’ng)各部件的連接(如個(gè)人計(jì)ç®—æ©Ÿ(jÄ«)、牛耳排 ç·š、24 V直流穩(wÄ›n)壓電源、手輪)、光纖總線的連接、驅(qÅ«)å‹• 系統(tÇ’ng)和伺服電動機(jÄ«)連接等。GNC61是基于GLINK總 線的精工系統(tÇ’ng)。輸人輸出信號是通過GUNK傳送的, 位置調(diào)節(jié)(速度給定和位置反饋信號)也是通過 GL1NK完成的,因而GUNK的正確連接非常重要。2.2系統(tÇ’ng)上電在確定系統(tÇ’ng)的連接和供電部分沒有錯(cuò)誤后,將三 相交流電接人電源模塊,合上系統(tÇ’ng)的主電源開關(guān), GNC61精工系統(tÇ’ng)以及驅(qÅ«)動器均通電。其中,GNC61主 控單元為24 V直流供電,伺服電源模塊為3相380 V 供電。第一次通電后要檢測GNC61、何服電源及驅(qÅ«)å‹• 器狀態(tài)是否正常。若GNC61進(jìn)人系統(tÇ’ng)界面有報(bào)警顯 示,則要根據(jù)å ±(bào)警信息確定報(bào)警原因后再進(jìn)行系統(tÇ’ng) 調(diào)試。2.3 PLC調(diào)試PLC程序在精工機(jÄ«)床系統(tÇ’ng)中起著關(guān)鍵的作用,數(shù) 控機(jÄ«)床正常的運(yùn)轉(zhuÇŽn)需要PLC程序的參與,PLC通過伺 服上的I/O 口及系統(tÇ’ng)å…§(nèi)部的子程序和程序接口向系統(tÇ’ng)發(fā)出執(zhí)行動作命令,啟動精工機(jÄ«)床。在GNC61系統(tÇ’ng) 中,用戶無需自我搭建PLC應(yÄ«ng)用程序,在調(diào)試精工機(jÄ«) 床之前,PLC程序已編寫完成,根據(jù)æ©Ÿ(jÄ«)床運(yùn)行的狀態(tài)不 斷修改PLC程序,完成精工機(jÄ«)床的PLC程序調(diào)試及數(shù) 控機(jÄ«)床的調(diào)試。在精工機(jÄ«)床調(diào)試過程中,GNC61系統(tÇ’ng)中通過GPL- CIDE-2軟件來編寫及修改PLC控制程序。同時(shí)GPL- CIDE-2軟件提供了應(yÄ«ng)用于PLC的子程序庫,可視化界 面編譯等模塊,精工機(jÄ«)床調(diào)試者可根據(jù)自己的需要調(diào) 用模塊中程序,編寫相對應(yÄ«ng)的精工機(jÄ«)床程序。由于 ZK600精工機(jÄ«)床為三軸立式精工機(jÄ«)床,故其PLC程序 相對不是很復(fù)雜,動作執(zhí)行功能塊較少。主要包括急 停功能塊(SyEmergenc)、復(fù)位功能塊(SyReset)、主軸功 能塊(Axis - Rotate)、手輪功能塊(Axis-HandWhl)、機(jÄ«) 床冷卻模塊(Cooling )、機(jÄ«)床潤滑模塊(Lubricate )、刀 庫模塊(TOOL)、MST模塊(MST_C〇〇l)、鍵盤模塊 (Key-Board)和其他模塊(比如機(jÄ«)床限位模塊,機(jÄ«)床照 明及警示燈模塊)等模塊。針對精工系統(tÇ’ng)上各按鍵的 功能實(shí)現(xiàn),主要是編寫在PLC鍵盤模塊子程序中;機(jÄ«) 床NC編程中使用到的MST代碼編寫在MST模塊子 程序中;精工機(jÄ«)床中各輸人輸出信號編寫在各對應(yÄ«ng)çš„ 功能塊子程序中。ZK600立式加工中心PLC程序編寫完成之后,將 其文件拷人GNC61精工系統(tÇ’ng)中,然后通過編程軟件 GPLCIDE-2加載到精工系統(tÇ’ng)中,實(shí)現(xiàn)æ©Ÿ(jÄ«)床的操作。加 載程序完成后,運(yùn)用軟件中的調(diào)試模式對PLC程序進(jìn) 行調(diào)試。2.4é©…(qÅ«)動器調(diào)試驅(qÅ«)動器作為精工機(jÄ«)床中一個(gè)重要的驅(qÅ«)動部件,其 性能的好壞直接關(guān)系著電動機(jÄ«)是否能夠正常的運(yùn)轉(zhuÇŽn)。 調(diào)試驅(qÅ«)動器需要使用光洋自主研發(fā)çš„é©…(qÅ«)動器調(diào)試軟 件。進(jìn)人界面后,點(diÇŽn)擊調(diào)試選項(xiàng),輸人驅(qÅ«)動器相關(guān)參 數(shù),通過驅(qÅ«)動器調(diào)試軟件旋轉(zhuÇŽn)電動機(jÄ«),調(diào)æ•´é©…(qÅ«)動器及電 å‹•æ©Ÿ(jÄ«)相關(guān)參數(shù),完成驅(qÅ«)動器調(diào)試。1. 5 NC調(diào)試在PLC調(diào)試及驅(qÅ«)動器調(diào)試完成后,進(jìn)人到系統(tÇ’ng)調(diào) 試界面中,首先要對系統(tÇ’ng)上基本的精工機(jÄ«)床參數(shù)進(jìn)è¡Œ 對應(yÄ«ng)的設(shè)定及配置。如:精工機(jÄ«)床總線參數(shù)配置,各軸 狀態(tài)配置,各軸位置環(huán)參數(shù)配置,各軸電動機(jÄ«)性能配 ç½®,各軸運(yùn)動性能配置,回參考點(diÇŽn)配置,坐標(biāo)系的配置, 軟限位參數(shù)設(shè)定等。然后點(diÇŽn)æ“ŠGNC61系統(tÇ’ng)調(diào)試,進(jìn)å…¥ 調(diào)試界面,根據(jù)系統(tÇ’ng)上繪制各監(jiān)視參數(shù)曲線及各軸運(yùn) 動狀態(tài),調(diào)整相對應(yÄ«ng)的參數(shù)設(shè)定值,完成對精工機(jÄ«)床狀 æ…‹(tài)的調(diào)試。待調(diào)試完成后,精工機(jÄ«)床進(jìn)人到******的運(yùn)行狀態(tài)。2.6刀庫調(diào)試GNC61精工系統(tÇ’ng)通過M代碼及T代碼來實(shí)現(xiàn)數(shù) 控機(jÄ«)床的換刀過程。實(shí)現(xiàn)的代碼為M06TXX,字母T 后面為需要換的刀號。在調(diào)試刀庫之前,需要向精工 系統(tÇ’ng)刀庫文件中輸人本機(jÄ«)床上使用的刀具信息(如刀 å…·é¡žåž‹,刀具號,刀座號),系統(tÇ’ng)會將根據(jù)設(shè)定輸人的 刀具信息以及PLC程序傳輸?shù)牡毒咝畔⑦M(jìn)行相應(yÄ«ng)çš„ 換刀動作。在GNC61精工系統(tÇ’ng)中,用戶可采用二種方式進(jìn)è¡Œ 換刀操作,一種為手動方式,一種為自動方式。但是在 進(jìn)行換刀之前,用戶必須要對刀庫進(jìn)行回零動作,將刀 庫上當(dāng)前的刀位移植到1號刀位上方可進(jìn)行相應(yÄ«ng)çš„ 操作。由于ZK600立式加工中心采用12把刀位的機(jÄ«)械 性刀庫,故在每次換刀的時(shí)候系統(tÇ’ng)會根據(jù)當(dāng)前的Z軸 位置判斷是否能進(jìn)行換刀操作,如果不能進(jìn)行換刀動 作,用戶需根據(jù)系統(tÇ’ng)提示將Z軸移動到可換刀的位置 上。待用戶移到換刀點(diÇŽn)后,點(diÇŽn)擊系統(tÇ’ng)界面上的MDI按 鍵,輸人M06TXX,再點(diÇŽn)擊執(zhí)行當(dāng)前行段,精工機(jÄ«)床便 自動進(jìn)行相對應(yÄ«ng)的換刀動作。自動換刀完成后,用戶可通過精工系統(tÇ’ng)鍵盤上制 定的換刀按鍵進(jìn)行手動換刀。在精工系統(tÇ’ng)上通過按鍵 K1、K2、K3這3個(gè)按鍵進(jìn)行相應(yÄ«ng)的換刀動作。在調(diào)試刀庫的時(shí)候,要注意精工機(jÄ«)床實(shí)際運(yùn)行的 距離和PLC程序中設(shè)定的距離是否一致,如發(fā)現(xiàn)各軸 運(yùn)行位置異常,需及時(shí)調(diào)整各軸位置或PLC上設(shè)定的 程序,以便進(jìn)行相應(yÄ«ng)的換刀動作。3結(jié)語該機(jÄ«)床經(jÄ«ng)過調(diào)試完全達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo),半年來運(yùn) 行情況良好,加工性能穩(wÄ›n)定。是大連光洋科技工程有 限公司GNC61精工系統(tÇ’ng)在立式加工中心的一次成功 應(yÄ«ng)用。再次證明了大連光洋科技工程有限公司具備了 從系統(tÇ’ng)的角度去規(guÄ«)劃、設(shè)計(jì)、分析、優(yōu)化各種高檔精工 æ©Ÿ(jÄ«)床的能力。 本文由海天精工整理發(fā)表文章均來自網(wÇŽng)絡(luò)僅供學(xué)ç¿’(xí)參考,轉(zhuÇŽn)載請注明!
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