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机床大讲堂第55讲——基于FANUC系统的无线对刀仪实现一键自动对刀(下)

 远行的资料馆 2022-02-03



基于FANUC 系统的无线对刀仪实现一键自动对刀(下)

导读
  介绍了经济型数控车床FANUC系统利用宏程序实现自动刀具补偿和用PMC实现一键调用宏程序的方法。采用上述方法实现了在经济型数控车床上加装无线对刀仪进行刀具自动补偿,提高了对刀精度和生产效率,且改造简单成本低廉。
2.2 无线对刀仪的接线及安装

  由于该零件加工时需要补偿的是X方向的尺寸,因此对刀仪安装时对刀面要和Z轴平行,考虑到方便,因此直接将其安装固定在尾座上,如图2所示。按照G31指令的要求,无线接收端的输入信号应接在PMC输入信号X4.7上。但是本机床PMC由于输入信号点较少只有24个输入点,机床厂家在定义输入信号时将输入信号地址分配给了X7~X9,而X4.7未定义,如果重新分配I/O地址,则相应的梯形图也要更改。为了尽可能使改造简单,我们直接使用G6.6作为G31指令的中断信号,定义PMC上一个闲置的输入点X9.7作为G6.6的触发点。如图3所示。这样,对刀时用G31指令控制刀具向对刀仪移动,当对刀仪被压下时,无线接收端接收到信号,X9.7闭合,G6.6接通,G31指令中断,通过宏程序系统变量#5061,记录下当前X轴的坐标值,利用系统宏变量#2001写入到刀具磨损偏置中即可。

2.3 对刀宏程序的编写

  先通过手动对刀操作,测量出对刀位置点在机床坐标系中的坐标值H。本例中H=44.85 mm,则刀具长度补偿值=刀具刀位点位于对刀仪对刀点的坐标值-H。宏程序如下:



  这样每次对刀时只要执行O9001程序就可以了。但是按照企业的要求,希望能通过按面板上设定好的某个按键就能自动对刀,即按下机床面板上的一个按键就能调用该宏程序并自动运行。因此还要对该程序进行一键调用。

2.4 一键调用对刀宏程序

  如果是FANUC-0i系统可以选配宏程序的快捷调用功能,使用该功能可以直接利用宏调用信号MSCT1~MSCT16直接启动O9000~O9015这16个宏程序。但是该机床同样没有这个功能,因此只能通过程序外部检索功能来实现一键调用宏程序。

  要实现一键调用宏程序必须完成3个步骤:在自动模式下检索9001号宏程序,自动运行该宏程序,程序结束返回原加工程序。FANUC系统外部检索程序号的方法很多,在这里因为原加工程序号和自动对刀宏程序号都已编好,所以检索的方法就相对简单了。

  (1)检索对刀宏程序

  首先程序停在加工程序上例如O1000,PMC外部程序检索功能可以通过地址G24.0~G24.7和G25.0~G25.5共14位信号检索到O0001~O9999的程序号,且由G25.7信号的下降沿启动检索,这里要检索的是O9001程序。改造时利用机床操作面板上的一个闲置按键,地址为X22.7。当X22.7按下接通后,PMC将要检索的程序号,即9001的二进制数写入G24和G25的#0~#5,再通过G25.7启动检索。梯形图如图4所示,D500寄存器存放要检索的程序号,检索前先将9001通过MDI面板提前输入到D500中,如果要检索其他程序直接修改D500的值为要检索的程序号。

  (2)自动运行宏程序

  延时1 s后,接通R500.7,R500.7为自动运行程序的启动信号,将R500.7并入启动信号ST(G7.2)中,当R500.7接通后,对刀宏程序开始自动执行。

  (3)对刀完成后返回原程序号

  在对刀宏程序完成后,再次检索原加工程序号,并返回。这里使用外部数据检索功能的程序号检索实现。PMC通过地址G0.0~0.7和G1.0~G1.7来设定要检索的程序号,通过ESTB(G2.7)用来读入外部输入的程序号,待程序M30结束后,通过PMC产生的RESET信号,执行检索操作,返回原程序,梯形图如图4所示。由于外部数据检索要求程序号必须是BCD码的形式,所以先对D600中的程序号进行译码,将译码后的程序号存至D700中,然后再写入至G0和G1中,供G2.7读入时使用。检索程序号的写入以及G2.7信号的接通,由宏程序中#1101变量(输出变量)控制,通过#1101系统变量对应PMC的F54.1信号来启动检索。

3
结语

  通过在加装对刀仪后的调试,重复对刀精度<6 μm,完全符合生产要求。整个改装过程未对机床结构做任何改动,改造成本约300元左右,具有较高的经济性,同时大大降低了人为操作的对刀误差,提高了对刀的效率,同时也进一步提高了生产的自动化程度。

作者:毕忠梁

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