肖 斌

（江铃汽车股份有限公司，江西南昌 330001）

0 概述

加工中心从数控铣床发展而来，是由机械设备与数控系统组成适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。加工中心具有自动换刀功能，可以通过一次装夹实现产品的多功能自动加工，具备多种工艺手段，加工精度高，综合加工能力强等特点，按主轴空间位置划分有卧式加工中心和立式加工中心。下面在对FANUC-31i系统的I/O Link轴外围设备控制功能分析的基础上，提出加工中心实现I/O Link轴控制机械手自动换刀。

1 I/O Link总线构架

东风卧式加工中心采用FANUC 31i-MB系统，采用内置型的PMC作为系统主站，通过I/O Link分配器，将输入/输出模块、机床操作面板I/O单元、刀库放大器、ATC放大器、刀检放大器等从站连接起来，所有从站均有I/O接口，遵循FANUC I/O Link网络通信协议，I/O Link网络采用总线拓扑结构，各从站依次串联连接。东风加工中心通过PMC程序控制各个I/O Link轴的运动，其中ATC轴实际使用系统64个输入点和64个输出点，其余64个输入点和输出点为系统占用，由于采用I/O Link控制该轴，因此不能与系统其他轴进行插补运动。

2 东风卧式加工中心简介

东风设备制造厂生产的DH500I卧式加工中心主轴为电主轴，配置DM40ATC换刀装置，通过I/O Link轴控制FANUC βi伺服电机，电机通过皮带带动齿轮运动，齿轮带动凸轮机构旋转，利用凸轮机构控制机械手的进退、旋转和刀具松夹，电机编码器将ATC位置信息反馈过来，送入到PMC程序进行逻辑处理。换刀准备：刀库将刀具移至换刀区域，通过气缸将刀具从刀库推出至换刀位等待位置，主轴移至换刀位置，打开刀库门，ATC执行换刀动作。……