台达为机床刀库控制提供CNC数控系统应用解决方案

项目背景

现今的机械加工过程中，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1kHz，搭配20-bit 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(bit)的双精度浮点数，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1毫秒更新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

通过台达CNC数控系统NC200系列为主的伺服刀库控制解决方案，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。