實(shí)現(xiàn)刀庫(kù)控制功能

1、附錄9：實(shí)現(xiàn)刀庫(kù)控制功能目錄相關(guān)知識(shí)與技能1與刀庫(kù)相關(guān)的電氣連接2刀庫(kù)控制的相關(guān)信號(hào)及其功能21 主軸準(zhǔn)停控制信號(hào)ORCMA22 宏程序所用的系統(tǒng)變量221 用戶宏程序輸入信號(hào)222 宏程序報(bào)警變量223 模態(tài)信息變量（#4003、#4006）3宏程序調(diào)用及刀庫(kù)相關(guān)系統(tǒng)參數(shù)31 指定調(diào)用宏程序的M代碼值參數(shù)PRM#6080608932 主軸準(zhǔn)停位置設(shè)置參數(shù)（PRM#4031）33 主軸定向速度參數(shù)（PRM#4038）34 換刀點(diǎn)設(shè)置參數(shù)（PRM#1241）35 其他相關(guān)參數(shù)4換刀宏程序5PMC控制程序思考題實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目3.8 實(shí)現(xiàn)刀庫(kù)控制功能以FANUC 0i系統(tǒng)加工中心或調(diào)試臺(tái)為例，介紹一種通過(guò)

2、宏程序調(diào)用實(shí)現(xiàn)斗笠式刀庫(kù)換刀控制的方法。刀庫(kù)容量為16（裝16把刀），利用伺服主軸電動(dòng)機(jī)的內(nèi)置編碼器進(jìn)行定向/準(zhǔn)停。實(shí)訓(xùn)學(xué)時(shí)：10學(xué)時(shí)。實(shí)訓(xùn)目的:（1）加工中心斗笠式刀庫(kù)的操作與控制程序的編制。（2）掌握調(diào)用宏程序?qū)崿F(xiàn)刀庫(kù)控制的編程方法。（3）掌握調(diào)用宏程序?qū)崿F(xiàn)刀庫(kù)控制的相關(guān)參數(shù)設(shè)置。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：（1）斗笠式刀庫(kù)的操作。（2）控制刀庫(kù)的宏程序設(shè)計(jì)。（3）刀庫(kù)梯形圖程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試。（4）梯形圖功能的調(diào)試。（5）宏程序調(diào)用實(shí)現(xiàn)刀庫(kù)控制的相關(guān)參數(shù)設(shè)置。實(shí)訓(xùn)設(shè)備:（1）配置FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)的加工中心/綜合調(diào)試臺(tái)。（2）個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）。（3） FANUC公司的梯形圖編輯軟件（FLADDER

3、版本）。實(shí)訓(xùn)要點(diǎn)：（1）用FLADDER 軟件對(duì)PMC離線編程。（2）FANUC 0i PMC操作。（3）FANUC 0i 系統(tǒng)PMC程序傳輸與功能調(diào)試。（4）刀庫(kù)控制用宏程序設(shè)計(jì)與加載。（5）PMC功能指令的應(yīng)用。（6）刀庫(kù)梯形圖程序設(shè)計(jì)。（7）調(diào)用宏程序控制刀庫(kù)的相關(guān)參數(shù)設(shè)置。（8）刀庫(kù)控制功能驗(yàn)證。實(shí)訓(xùn)具體要求：（1）規(guī)范實(shí)訓(xùn)，按操作規(guī)范操作機(jī)床。（2）機(jī)床工作時(shí)，嚴(yán)禁用手或?qū)w去觸碰各通電電器，確保人身和設(shè)備安全。（3）操作刀庫(kù)之前，必須保證機(jī)床執(zhí)行手動(dòng)回零操作。（4）驗(yàn)證刀庫(kù)功能時(shí)，可采用單程序運(yùn)行模態(tài)或單獨(dú)執(zhí)行相關(guān)的刀庫(kù)輔助功能指令（M指令）操作，密切關(guān)注機(jī)床的動(dòng)作，確保刀庫(kù)與主軸

4、不撞機(jī)。（5）具備加工中心的基本操作能力和應(yīng)用水平。（6）熟悉FANUC 0i系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置方法與操作。組織形式：教師：演示與指導(dǎo)，組織學(xué)生訓(xùn)練、演示、討論與評(píng)估。學(xué)生：根據(jù)設(shè)備數(shù)量，可在課內(nèi)分組定時(shí)訓(xùn)練，也可預(yù)約訓(xùn)練，采取組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制，負(fù)責(zé)指導(dǎo)、提問(wèn)與考核各組員。相關(guān)知識(shí)與技能：1與刀庫(kù)相關(guān)的電氣連接 假設(shè)加工中心刀庫(kù)的主電路如圖附9-1所示。圖附9-1 刀庫(kù)的主要電氣連接有關(guān)PMC的I/O接口分配地址如表附9-1所示。表附9-1 刀庫(kù)相關(guān)I/O地址分配序號(hào)地址信號(hào)名稱說(shuō)明1X7.6松刀到位2X7.7緊刀到位3X10.0刀庫(kù)推出到位4X10.1刀庫(kù)退回到位5X10.3刀庫(kù)計(jì)數(shù)6X10.4刀庫(kù)原

5、定/回零7X10.7松刀8X10.5刀庫(kù)電動(dòng)機(jī)過(guò)載過(guò)載保護(hù)器觸點(diǎn)10Y6.0刀庫(kù)正轉(zhuǎn)通過(guò)繼電器帶動(dòng)接觸器線圈11Y6.1刀庫(kù)反轉(zhuǎn)通過(guò)繼電器帶動(dòng)接觸器線圈12Y6.5松刀通過(guò)繼電器帶動(dòng)電磁閥13Y7.6刀庫(kù)推出通過(guò)繼電器帶動(dòng)電磁閥14Y6.6三色燈(綠燈)通過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)15Y6.7三色燈(紅燈)通過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)16Y6.8三色燈(黃燈)通過(guò)繼電器驅(qū)動(dòng)表中地址為I/O LINK的“0”組地址，加工中心配置I/O Link標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)，如圖1-1所示，其地址定義為I/O LINK的“1”組，輸入的起始地址為X20，輸出的起始地址為Y24。鍵盤(pán)的D8鍵（從上至下的第4排，從左至右的第8位）作為手動(dòng)主軸準(zhǔn)?？?/p>

6、制鍵，其輸入地址為X28.3，對(duì)應(yīng)的按鍵指示燈地址為Y28.3。鍵盤(pán)的D7鍵（從上至下第4排、從左至右的第7位）作為手動(dòng)選刀按鍵，其輸入地址為X28.2，對(duì)應(yīng)的按鍵指示燈地址為Y28.2。2刀庫(kù)控制的相關(guān)信號(hào)及其功能21 主軸準(zhǔn)?？刂菩盘?hào)ORCMA（G70.6）/ORARA（F45.7）ORCMA信號(hào)用于主軸換刀或主軸還刀時(shí)的準(zhǔn)?？刂?，保證刀柄不會(huì)與刀庫(kù)發(fā)生撞擊而損壞刀庫(kù)或主軸，可通過(guò)PMC編程實(shí)現(xiàn)M19（主軸準(zhǔn)停M指令）或手動(dòng)主軸準(zhǔn)?？刂?。與此對(duì)應(yīng)的主軸準(zhǔn)停結(jié)束信號(hào)為F45.7（ORARA），當(dāng)此信號(hào)為“1”時(shí)表示主軸準(zhǔn)停結(jié)束。主軸準(zhǔn)?？刂朴玫膫鞲衅骺捎猛獠拷咏_(kāi)關(guān)和電動(dòng)機(jī)速度傳感器、外部位

7、置編碼器、主軸電動(dòng)機(jī)內(nèi)置傳感器等多種形式，參見(jiàn)第四部分的“實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目4.4”所述。目前大多利用伺服主軸電動(dòng)機(jī)的內(nèi)置位置編碼器實(shí)現(xiàn)。22 宏程序所用的系統(tǒng)變量221 用戶宏程序輸入信號(hào)（G54.0G54.2）為了實(shí)現(xiàn)用戶宏程序調(diào)用換刀，使用三個(gè)系統(tǒng)變量UI000（G54.0-#1000）、UI001（G54.1-#1001）、UI002（G54.2-#1002）供宏程序與PMC間跳轉(zhuǎn)控制。G54.0為“1”表示編程刀號(hào)大于等于刀庫(kù)容量，G54.1為“1”時(shí)表示主軸刀號(hào)等于編程刀號(hào)（T碼值），G54.2為“1”時(shí)表示編程刀號(hào)為0。222 宏程序報(bào)警變量FANUC 0iC系統(tǒng)的“#3000”變量用于宏

8、程序報(bào)警，可在其表達(dá)式后指定不超過(guò)26個(gè)字符的報(bào)警信息?？娠@示報(bào)警號(hào)和報(bào)警信息，其中報(bào)警號(hào)為變量#3000的值加上3000。例：“#3000=1（TOOL NOT FOUND）”對(duì)應(yīng)屏幕上的顯示為“3001 TOOL NOT FOUND”223 模態(tài)信息變量（#4003、#4006）系統(tǒng)變量#4003保存系統(tǒng)當(dāng)前所處的編程坐標(biāo)模態(tài)值G90/G91；#4006保存系統(tǒng)當(dāng)前所用的編程單位系統(tǒng)G20（英制）/G21（米制）。這兩個(gè)系統(tǒng)變量用于保護(hù)宏程序執(zhí)行過(guò)程中系統(tǒng)的模態(tài)，在宏程序執(zhí)行結(jié)束后，再恢復(fù)至系統(tǒng)調(diào)用宏程序前的模態(tài)。3宏程序調(diào)用及刀庫(kù)相關(guān)系統(tǒng)參數(shù)本項(xiàng)目采用M指令的M06調(diào)用宏程序?qū)崿F(xiàn)刀庫(kù)的換

9、刀控制。31 指定調(diào)用宏程序的M代碼值參數(shù)（PRM#60806089）PRM#6080PRM#6089分別對(duì)應(yīng)調(diào)用程序號(hào)為O90209029的宏程序所需的M代碼值。當(dāng)用“M06“調(diào)用O9023宏程序時(shí)，必須將PRM#6083設(shè)為“6”。本項(xiàng)目中的宏程序號(hào)為O9021，所以PRM#6081設(shè)置為“6”。32 主軸準(zhǔn)停位置設(shè)置參數(shù)（PRM#4031）當(dāng)?shù)稁?kù)調(diào)整好后，將所測(cè)主軸準(zhǔn)停的位置數(shù)據(jù)設(shè)置在參數(shù)PRM#4031中，參數(shù)PRM#4077（定向時(shí)停止位置偏移量）設(shè)為0。當(dāng)執(zhí)行完主軸準(zhǔn)停指令（M19或手動(dòng)主軸準(zhǔn)停）后，NC輸出的準(zhǔn)停結(jié)束信號(hào)（F45.7）為“1”。33 主軸定向速度參數(shù)（PRM#40

10、38） 在執(zhí)行M19或手動(dòng)主軸準(zhǔn)停指令時(shí)，主軸按參數(shù)PRM#4038所設(shè)定的運(yùn)轉(zhuǎn)速度進(jìn)行準(zhǔn)停定向。34 換刀點(diǎn)設(shè)置參數(shù)（PRM#1241）一般情況下，用第二參考點(diǎn)作為主軸換刀或還刀點(diǎn)。對(duì)于立式加工中心，一般只需將刀庫(kù)調(diào)整好后所測(cè)的Z軸位置數(shù)據(jù)設(shè)置在參數(shù)PRM#1241中。35 其他相關(guān)參數(shù)（1）PRM#4000.0主軸和電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定若使用主軸內(nèi)置編碼器，該參數(shù)位設(shè)為0時(shí)，表示主軸和電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向相同。（2）PRM#4002.3、2、1、0使用主軸位置編碼器作為位置反饋該參數(shù)位分別對(duì)應(yīng)設(shè)置為“0、0、0、1”。（3）PRM#4015.0定向是否有效該參數(shù)位設(shè)為“1”，使定向有效。（4）

11、PRM#4010.2、1、0設(shè)定電動(dòng)機(jī)傳感器類(lèi)型使用內(nèi)置位置編碼器時(shí)，設(shè)為“0、0、1”。若主軸和主軸電動(dòng)機(jī)間的傳動(dòng)比為1：1時(shí)，PRM#40564059不需要設(shè)置。4換刀宏程序下面提供換刀調(diào)用的宏程序例子供分析參考，例中刀庫(kù)容量為16。% O9021；換刀宏（子）程序號(hào)#23=#4003；保存米制或英制系統(tǒng)#24=#4006；保存增量或絕對(duì)編程方式（G90、G91方式）G91；增量坐標(biāo)編程M05；主軸停止G30P2Z0；至抓刀點(diǎn)（換刀點(diǎn)）M19；主軸準(zhǔn)停M26；刀號(hào)讀?。ㄅ袛嗟稁?kù)刀號(hào)與主軸刀號(hào)是否一致）IF#1000EQ1GOTO30 ；T碼值17時(shí)退出換刀程序IF#1001EQ1GOTO4

12、0 ；主軸刀號(hào)等于T碼值時(shí)退出換刀程序IF#1002EQ1GOTO50 ；T碼值為0時(shí)退出換刀程序M23；刀庫(kù)推出G04P500；停0.5秒M25；松刀G04P500；停0.5秒G28Z0；至Z軸零點(diǎn)M21；刀庫(kù)轉(zhuǎn)（刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)選刀）G30P2Z0；至抓刀點(diǎn)M24；緊刀（抓刀）M22；刀庫(kù)退回GOTO100；換刀結(jié)束并返回N30#3000=1（TOOL NOT FOUND）；刀沒(méi)找到報(bào)警GOTO100；結(jié)束換刀并返回N40#3000=2（TOOL NO. ON SPINDLE）；主軸刀號(hào)已是需換刀刀號(hào)報(bào)警GOTO100；結(jié)束換刀并返回N50#3000=3（T CODE IS 0）；換刀刀號(hào)為0報(bào)警

13、N100M05 ；主軸停轉(zhuǎn)G#23 ；恢復(fù)到主程序的米、英制系統(tǒng)G#24 ；恢復(fù)至主程序的增量或絕對(duì)編程系統(tǒng)M99 ；返回主程序% 從程序中可以看出，M19為主軸準(zhǔn)停指令，M20為刀庫(kù)回零指令，M21為選刀（刀庫(kù)轉(zhuǎn)）指令，M22為刀庫(kù)退回指令，M23為刀庫(kù)推出指令，M24為緊刀指令，M25為松刀指令，M26為刀號(hào)讀取指令。5PMC控制程序 PMC參考程序如圖附9-2圖附9-7所示。圖附9-2 刀庫(kù)控制的PMC程序-1圖附9-3 刀庫(kù)控制的PMC程序-2圖附9-4 刀庫(kù)控制的PMC程序-3圖附9-5 刀庫(kù)控制的PMC程序-4圖附9-6 刀庫(kù)控制的PMC程序-5圖附9-7 刀庫(kù)控制的PMC程序-6

14、實(shí)訓(xùn)總結(jié)： 參照附表1格式要求編制實(shí)訓(xùn)總結(jié)報(bào)告思考題：（1）請(qǐng)按調(diào)用宏程序?qū)崿F(xiàn)換刀控制的編程思路，設(shè)計(jì)不調(diào)用宏程序而直接用PMC編程實(shí)現(xiàn)刀庫(kù)控制的編程思路。（2）當(dāng)不用M代碼調(diào)用宏程序而改用G06（假設(shè)G06不作為其他準(zhǔn)備功能指令）調(diào)用宏程序時(shí)，且宏程序?yàn)椤癘9023”，應(yīng)如何設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)（FANUC 0i系統(tǒng)）？（3）繪制本項(xiàng)目中宏程序的執(zhí)行流程圖。（4）對(duì)于半閉環(huán)控制的加工中心，在進(jìn)行換刀操作之前必須進(jìn)行哪些操作？為什么？（5）對(duì)于如本項(xiàng)目所述的加工中心，沒(méi)出現(xiàn)亂刀現(xiàn)象時(shí)，主軸刀號(hào)與刀庫(kù)刀號(hào)是什么對(duì)應(yīng)關(guān)系？（6）分析梯形圖程序，當(dāng)執(zhí)行刀庫(kù)回零操作后，主軸刀號(hào)、刀庫(kù)刀號(hào)分別為多少？若刀庫(kù)的“1”號(hào)位上有刀，且主軸上也裝有刀時(shí)，在執(zhí)行完刀庫(kù)回零操作、換刀操作前，應(yīng)采取什么措施保證不會(huì)發(fā)生刀庫(kù)與主軸撞