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台达为机床刀库控制提供 CNC 数控系统应用解决方案
Jul 30, 2020  来源:台达  作者:-

  
        项目背景

        的机械加工过程中,为了实现降本增效,选择带刀库的机床是较为理想的解决方案。近日,台达为某机床生产企业提供以 CNC数控系统 NC200 系列为主的伺服刀库控制解决方案,实现机床自动换刀,减少停机换刀等辅助时间,从而实现不间断加工,提高生产效率。

        项目方案
  
        刀库依照换刀类型分圆盘式刀库、斗笠式刀库、直排式刀库,圆盘式刀库使用 ATC 机械臂进行刀具交换,斗笠式刀库通过主轴进行抓取刀具,而直排刀库则属于固定式安装。圆盘式刀库和斗笠式刀库需要马达进行旋转来选择需要的刀具,大部分使用异步马达进行旋转,通过计数器进行记忆刀库刀号,换刀速度慢,计数器容易出现故障,造成计数不准,换刀错误,影响加工,甚至导致直接撞机。
  
        此次台达提供的伺服刀库控制解决方案主要针对斗笠式刀库应用,使用台达 CNC 数控系统 NC200 系列为主控制系统,搭配伺服驱动器ASDA-A2 系列、ASDA-B2 系列,以及远程 I/O、伺服电机、变频器等产品,可通过参数设定,进行分度换刀,不需外部计数开关,并通过台达DMCNET 总线进行数据控制,提高换刀速度,减少故障点。
  
        其中,台达推出的高性能数控系统 NC200 系列,采用高性能的嵌入式硬件设计,可满足高速、高精的金属切削加工控制。在此方案中,NC200 系列同时兼顾机床的加工控制以及换刀动作。为了更好地控制换刀速度和精度,NC200 专门为客户设计定制化的界面,客户可以清晰地应用画面中的软按键,控制外部汽缸动作,还可设置上料位置和结束位置,提供安全设置参数。
  
        此外,方案中的伺服驱动器 ASDA-A2 系列可满足整个刀库精准定位控制的需要。ASDA-A2 系列内置运动控制模式,支持多种轴控操作需求,速度循环的响应频率为 1k Hz,搭配 20bit 分辨率编码器,提供精准定位及平顺控制特色。
  
        另外,台达刀库控制解决方案支持增量命令与绝对命令,控制模式为速度、扭力与位置控制,接受 64 位双精度浮点数,让系统的运算更精准且操作方式更灵活多元;此方案的特色是应用台达DMCNET 高速运动控制通讯总线达到用 1ms 更新 12 轴命令;且可将多轴台达伺服与输出入模块,悉数连接到 PCI 运动控制轴卡,旋转电机、线性电机、数字模块、模拟模块、混合模块、或脉冲输出入模块等,完成信息交换、工艺演算、命令控制等所有必要的运动控制需求,具有配线简易,同步性佳,操控容易等特性。台达解决方案提供客户设置加工所用的刀具坐标,以便更精准实现自动换刀,并对每把刀的长度进行补偿,也可实现对刀位置、测量速度、对刀起点、最低机械值等设置,进行计算对刀仪高度和工件高度差值,执行自动对刀。
  
        项目总结
  
        台达 CNC 数控系统 NC200 系列为主的伺服刀库控制解决方案,可显着提高机床自动换刀效率,使客户加工效率得到提升,满足客户高效率生产需求。

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