[发明专利]一种基于EtherCAT总线的数控机床刀库控制方法

说明书

本发明提供了一种基于EtherCAT总线的数控机床刀库控制方法，控制系统分别与X轴电机伺服驱动器、Y轴电机伺服驱动器、Z轴电机伺服驱动器和刀库电机驱动器，还包括以下步骤：1)用户通过数控系统的PLC程序发出换刀指令；2)换刀指令经过译码处理后，将指令刀号输出并且调用换刀宏程序，在PLC程序中将换刀标志置位，经过逻辑运算后，将刀库电机要移动的位置数据输出到指定寄存器；3)当用户换刀指令异常则激活异常报警程序，在系统页面显示用户设定报警号并输入报警信息；当用户换刀指令无异常则刀库旋转至指令刀位，数控机床执行换刀和取刀作业，换刀流程结束，返回主程序。该方法使用方便，接线简单，运行稳定。

技术领域

本发明涉及一种基于EtherCAT总线的数控机床刀库控制方法。

背景技术

传统刀库的控制方式是通过刀库电机驱动器与控制系统之间的数字量输入输出交互，编写相对应的控制程序，从而控制机床刀库的工作。这种控制方法占用大量的系统输入输出地址，并且通过电缆进行连接，机床控制程序相对较为繁琐，维护不方便，由于占用系统本身较多的IO地址，成本增加，一块8输入8输出的IO扩展模块往往需要数百元。

此外由于使用过多的电缆连接，不易接线和整理，进一步增加了人工成本，并且当其中一根线缆出现问题，会导致控制错乱，严重时甚至损坏刀库和机床部件，引起生产事故。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于EtherCAT总线的数控机床刀库控制方法，使用方便，接线简单，运行稳定。

本发明是这样实现的，一种基于EtherCAT总线的数控机床刀库控制方法，包括数控系统，所述控制系统分别与X轴电机伺服驱动器、Y轴电机伺服驱动器、 Z轴电机伺服驱动器和刀库电机驱动器，还包括以下步骤：

1)用户通过数控系统的PLC程序发出换刀指令；

2)换刀指令经过译码处理后，将指令刀号输出并且调用换刀宏程序，在PLC 程序中将换刀标志置位，经过逻辑运算后，将刀库电机要移动的位置数据输出到指定寄存器；

3)当用户换刀指令异常则激活异常报警程序，在系统页面显示用户设定报警号并输入报警信息；当用户换刀指令无异常则刀库旋转至指令刀位，数控机床执行换刀和取刀作业，换刀流程结束，返回主程序。

构造一种简单便捷的ethercat总线控制方式，取消传统的数字量输入输出方式接线，增加一条超五类高速网线，将刀库电机驱动器连入机床系统总线拓补网络，做为其中从站，控制命令通过ethercat总线协议下达驱动器，从而驱动刀库电机。EtherCAT是一种基于以太网的开发架构的实时工业现场总线通讯协议，具有具有高性能、拓扑结构灵活、应用容易、低成本、高精度设备同步、可选线缆冗余和功能性安全协议、热插拔等特点。通过ethercat总线控制控制方式，在数控系统和刀库电机之间架设一条命令通道，换刀指令通过系统译码后送入指定寄存器，PMC从寄存器中取出换取刀号，经过数学运算后，输出刀库电机移动位置数据到控制从站状态的寄存器，CNC作为主站周期发送控制命令控制刀库电机移动。提高刀库运行时稳定性。在Z轴驱动器和刀库驱动器网口连接一条超五类高速网线，将驱动器从站描述XML文件载入系统，编写程序，调试程序。

作为优选，所述数控系统通过EtherCAT通讯协定与刀库电机驱动器连接。

作为优选，所述数控系统与刀库电机驱动器具体采用超五类高速网线进行通信。

作为优选，所述刀库电机驱动器的输入电压为单相AC200V-240V±10％，电压频率为50/60Hz。