链式刀库的调试步骤
刀库调试步骤
一、链式刀库的简介
1．为了提高数控龙门镗铣床在批量加工中的效率，我厂自行开发了重型链式刀库，刀库容量在现有的两米至五米重型及超重型数控龙门加工中心产品中，分为40把刀，60把刀两种(也可多把刀)，其中刀库内刀具类型有ISO50号，ISO60号两种（即大小刀），传动比为1：160，刀库装刀具时采用固定刀座形式，刀库可正、反向回转，就近找刀，位置控制采用西门子绝对值编码器，刀库零点已存在，不需回零，刀座60号刀（或40号）即ISO60号刀套位对应为刀库零点。
2．本机床刀库电机采用西门子公司的交流伺服电机。采用粗定位和精定位两次定位，来完成刀库的准确定位。刀库运行条件：
（A）机械手不在刀库侧(在中间位)
（B）刀库自动换刀位处于紧刀状态
（C）刀库手动换刀位处于紧刀状态
3．机械手动作
（1）机械手溜板有垂向运动
（2）机械手溜板有横向运动
（3）机械手臂的伸缩运动（拔刀或插刀）
（4）机械手A或B的夹紧松开运动
（5）机械手90度转位运动（立卧装刀转换）
（6）机械手180度转位运动（A，B爪调换）
（7）机械手90度转位的定位销插拔运动（回转头定位销插/拔）
（8）自动换刀刀具锁定拨叉的锁定和开锁运动
（9）手动拉刀刀具锁定拨叉的锁定和开锁运动
注意：当机械手处于刀库侧或机械手在插刀状态时，不允许机械手进行旋转运动。在每一个位置都有感应开关监控其是否到位，并在面板上有相应的提示信息。
4. 刀库手持操作盒
为了方便故障检测和刀库手动装卸刀具，本机床为刀库和机械手专门配有一个“手动分步操作盒”。
在其上面有如下主要元件：输入点输出点（灯、阀）
（1）单步选择开关（24位）I96.3——I96.7
（2）面板生效钥匙开关I96.0 Q104.0
（3）单步起动按钮I96.1 Q104.1
（4）蜂鸣器Q109.4 Q109.5
（5）刀位选择按钮I98.0——I98.7
（6）刀位显示器Q117.0——Q117.7
(7) 急停按钮I96.2
(8) A TC故障Q104.2
（9）A TC门开I99.2——I99.4 Q104.3
（一）通过单步选择开关可选择如下功能：波段开关输入点位
（1）刀库刀具开锁（自动）I96.3 I96.4 I96.5 I96.6
（2）刀库刀具关锁（自动）I96.4 I96.5 I96.6
（3）垂直溜板上升I96.5 I96.6
（4）垂直溜板下降I96.3 I96.5 I96.6
（5）机械手A爪松开（小刀）I96.4 I96.5
（6）机械手A爪夹紧I96.4 I96.6
(7) 机械手B爪松开（小刀）I96.3 I96.4 I96.5
（8）机械手B爪夹紧I96.3 I96.4 I96.6
（9）刀库转选手动刀位（包括脚踏开关）I96.4
（10）刀库转选自动刀位I96.3 I96.4
（11）机械手拔刀I96.5
（12）机械手插刀I96.3 I96.5
（13）B爪机械手逆转180°I96.4 I96.5 I96.7
（14）A爪机械手顺转180°I96.3 I96.4 I96.5 I96.7
（15）立卧转换销拔出I96.3 I96.5 I96.7
（16）立卧转换销插入I96.5 I96.7
（17）机械手卧转立I96.4 I96.7
（18）机械手立转卧I96.3 I96.4 I96.7
（19）A爪松大刀（包括松刀盘）I96.6
（20）B爪松大刀（包括松刀盘）I96.3 I96.6
（21）机械手移向刀库I96.3 I96.7
（22）机械手移向主轴I96.7
（23）机械手从刀库到中间位I96.3
（24）机械手从主轴到中间位I96.3——I96.7全为零
（二）操作
（1）在机床操作面板（MCP）上选择工作方式为手动（JOG）方式；
（2）将操作盒上的钥匙开关打到“ON”的位置，这时候操作盒生效
指示灯亮；
（3）通过单步选择开关选择将要完成的功能，每一个功能前均有
“LED”显示，当选定该功能一秒钟后，“LED”亮表示选择完
成；
（4）通过单步起动按钮完成选择好的功能，在执行过程中蜂鸣器发生
提示声音，同时按钮指示灯亮，动作完成后提示音解除，按钮指
示灯灭；
（5）在执行刀库定位操作前，通过刀位选择开关选定刀位号，注意，
所选定的刀位号必须在1-60之间，其中10把大刀左右各空一个
刀位，刀号显示器显示选定的刀位号。
注意：由于单步操作多在非正常情况下，用户在使用单步操作时一定要注意安全：
（A）机械手旋转：机械手旋转只能在中间位或主轴侧，同时机械手
必须先在拔刀位，当机械手处于刀库侧时，不允许机械手进行
旋转运动。
（B）刀库运行：必须遵守前面讲到的运行条件。（刀库一定要关锁）
（C）在插拔刀时要注意安全，不要超过横梁换刀范围，使刀具直接碰到地上。
（D）机械手执行立卧转换时，在中间位“先拔刀，再拔销，执行完后插销、插刀”。
（E）机械手在刀库侧时，先开锁，执行完插拔刀后，关锁，机械手再运动，切记。
（F）要注意其他互锁关系。
（三）刀库链刀位的定位
刀库的伺服电机内装有绝对值编码器，作为刀库刀位的粗定位，同时在刀库手装刀站和机械手换刀站（2处）各有一组精定位的模拟输出的线性放大的感应开关，为精定位，将刀具准确的定位在换刀（或装刀）站处。
（1）粗定位：PLC计算出所选刀位的度数，由NC控制伺服电机计算出转到预定刀位所需的脉冲数后，带动刀库链旋转，找到预选刀
位，此时位置少走一度。（此位置是在横梁行程的最上方零点处和
刀库所选刀位相对应时的位置）
（2）横梁偏移：由于粗定位的位置是在横梁行程的最上方零点处和刀库所选刀位相对应时的位置，（在横梁的最上方为零点）当横梁移
动时，机械手随横梁上下运动，（因为机械手、及精定位模拟量开
关在横梁上）此时刀库要把横梁运动的直线距离转换成刀库的旋
转度数，通过PLC计算出刀库要转的角度，由NC控制伺服电机
计算出转到预定刀位所需的脉冲数后，带动刀库链旋转，找到预
选刀位。
（3）精定位：刀库定位经过粗定位、横梁偏移后，电机暂停转。伺服电机由NC控制转入PC控制，由两个模拟输出感应开关检测刀具
位置。由刀具定位误差（粗定位）产生的两个结线性比例放大感
应开关输出电讯号的差值控制电机向误差相反的方向转动，在2
度范围内慢速运动直到消除刀具定位误差。（即两个精定位模拟
量开关的数值一样）
（4）在手动换刀站的插拔刀操作，只有刀库运动到手动换刀站位时，脚踏开关控制才生效，踩下脚踏开关时电磁阀21D得电通油放松，
脚移开时，21D失电夹紧刀柄。并有两个感应开关监控。
（5）手换装刀站如有刀具夹紧不正确（即夹紧拔插不入槽时），发生顶撞，有一个检测感应开关监控（刀库链不能转动的保护）。
（6）刀库电机轴设有链条过载滑脱监控的感应开关。（报警时刀库进给保持）
（7）刀号中有指定固定用途的刀号不得占用：ISO 60#刀套。
（8）机械手换刀在横梁允许的换刀范围内可以自动换刀。
（四）自动找刀控制
（1）本机床自动找刀动作是通过“H”指令执行的，“H”指令在零件程序中给出，代码为H1—H60。即H1为1号刀位上的刀，H2
为2号刀位上的刀，H60为刀套，依次类推。
（2）本机床的“T”代码与找刀无关，它仅用于刀补，并与刀库机械手有无刀无关。
（3）在正常执行找刀动作时，其它程序指令继续执行，不占用机床加工时间。（横梁进给保持）
（4）机械手在找刀之前处于中间位，A爪在主轴侧，B爪在刀库侧，A爪从主轴上抓刀，并还回刀库，“B”爪从刀库抓刀，此刀为
将要往主轴上换的刀。
（5）若要找的刀位无刀时，不执行找刀命令，在机板上有报警提示。（五）自动换刀控制
本机床主轴和直角铣头带有自动换刀功能，由M06指令完成：注意：主轴上无附件头，要装50号小刀时，如主轴未先去刀库抓60号刀（60号刀转50号刀的过渡套），而直接去刀库抓小刀，则M06换刀禁止。H60过渡套可以与其他9把大刀直接对换。（各坐标要先回零）具体指令如下：
小刀换小刀大刀换大刀
H（刀套）//机械手抓刀套H（大刀包括刀套）//机械手抓大刀
M06 //装到主轴上M06 //装到主轴上
H（小刀）//抓小刀H（大刀包括刀套）//机械手抓大刀
M06 //装到主轴上M06 //把主轴上的大刀
H（小刀）//抓小刀卸下来，把刚抓的大刀换到主
M06 //把主轴上的小刀轴上并把卸下的大刀还回刀库
卸下来，把刚抓的小刀换到主M06 //还主轴上的大刀
轴上并把卸下的小刀还回刀库M02
M06 //还小刀
M06 //还刀套
M02
小刀换大刀大刀换小刀
H（刀套）//机械手抓刀套H（大刀）//机械手抓大刀
M06 //装到主轴上M06 //装到主轴上
H（小刀）//抓小刀H（刀套）//机械手抓刀套
M06 //装到主轴上M06 //先还主轴上大刀
M06 //卸下主轴上小刀再装刀套
并还回刀库H（小刀）//抓小刀
H（大刀）//抓大刀M06 //把小刀装到主轴上
M06 //先还主轴上刀套M06 //还小刀
再装刚抓的大刀M06 //还刀套
M06 //还大刀M02
M02
（五．一）换刀：此动作占用加工时间
（1）Z轴上升到机床零点
（2）主轴定向90度
（3）Y轴快速运行至基准点
（4）Z轴快速运行至换刀点
（5）机械手拔刀
（6）机械手根据主轴上刀具位置来决定立卧位
（7）机械手插刀
（8）A爪根据主轴上刀具类型张开
（9）机械手移向主轴
（10）主轴（附件头）松刀并吹气
（11）机械手拔刀（“A”爪将主轴上的刀取下）
（12）机械手旋转180度
（13）机械手插刀（将“B”爪上的刀装入主轴）
（14）主轴紧刀并关气
（15）B爪全张开
（16）机械手从主轴移向中间位
（17）B爪夹紧
（18）Z轴向上运动到零点
（19）溜板向负向移动1米
（五．二）还刀
当自动换刀完成后，如在执行换刀动作时主轴上无刀，即A爪上无刀，则不执行还刀，机械手直接回原位。如A爪上有刀，即进行自动还刀动作，自动还刀时不占用加工时间，此时横梁进给保持。具体过程如下：
刀库先定位到所要还刀位置。
（1）机械手拔刀
（2）拔立卧转换销
（3）机械手立转卧
（4）插立卧转换销
（5）机械手移向刀库
（6）刀库刀具自动开锁
（7）机械手插刀
（8）刀库刀具自动关锁
（9）A爪根据所抓刀具类型松爪
（10）机械手从刀库移向中间位
（11）A爪夹紧
（六）机械手回原位置
（1）机械手从刀库侧移向中间位
（2）机械手拔刀
（3）机械手顺转180°
（4）机械手插刀
到此M06结束。
（七）注意事项
（1）还刀时如果发现该刀位有刀则停止还刀动作，并在面板上
有报警提示。这时候应该停止程序运行，通过操作盒将刀
位的刀取下，再将机械手上的刀还回刀库，并修改刀具管
理表。然后再继续执行程序。
（2）断点检索过程中的H指令及M06指令不执行动作。
（八）刀库管理表
刀库管理表用于刀库管理。它包含如下内容：
主页面（TOOL）
（1）注意事项
（2）刀座1--30
（3）刀座31--60
（4）主轴/手状态
（5）轴换刀位
（6）Y/Z/W润滑
（7）大刀号“
自动装卸刀具时，刀具管理表有记忆，但是每次人为干预刀库以后，要修改刀库管理表。在管理表中，如果刀位有刀，则显示状态为“1”，无刀则状态为“0”；
机械手及主轴刀号显示当前刀号，如无刀则显示为“0”。每次修改刀库管理表后，程序会自动记忆主轴及机械手当前状态。
注意：
（1）在正常操作过程中要确保管理表内容与实际相一致。
（2）在找刀或换刀过程中如发生故障进行人为干预后，必须修改管理
表使其与实际相一致。
（3）使用方法：
（1）选择刀库管理表TOOL菜单。
（2）进入刀库管理表TOOL中的相应七个子菜单。
（3）选择需要修改的刀号，机械手或主轴状态。
（4）通过垂直菜单上的“change”键用光标将其选中后进行
修改，并按回车键输入。
（5）最后通过垂直菜单上的“Quit change”键退出修改。
其中：刀座内的刀号排列1——60，对应地址排列是从DB60.DBX5.0——DB60.DBX12.3共60个地址，改变刀座内容地址实际是改变DB60.DBX5.0——DB60.DBX12.3这60个地址，有刀对应的标志位为1，无刀为0，主轴上的刀号对应地址为DB60.DBD184, 机械手A爪上的刀号对应地址为DB60.DBD180，机械手B爪上的刀号对应地址为DB60.DBD176，当主轴或爪上有刀时，此刀的刀号在相应的地址内容中负值，并在刀库管理表中显示出来。调试者可依据刀库实际状态和以上标志位相比较，保持一致使刀库正常运行。
二．具体调试步骤
1．PLC程序块如下：
程序块FC60、FC61、FC62、FC98、FC105、FC106需在OB1中调用，其余
程序块在以上六个主程序中调用。
2．刀库各个单步动作：输入点输出点（灯）（阀）（1）刀库刀具开锁（自动）I103.7 Q105.7 Q116.5 （2）刀库刀具关锁（自动）I62.0 Q108.0 Q116.5 （3）垂直溜板上升I101.4 Q109.1 Q113.3 （4）垂直溜板下降I101.5 Q109.2 Q113.1 （5）机械手A爪松开（小刀）Q108.3 Q112.4 （6）机械手A爪夹紧Q108.7 Q112.5
(7) 机械手B爪松开（小刀）Q108.4 Q112.6
（8）机械手B爪夹紧Q109.0 Q112.7 （9）刀库转选手动刀位（包括脚踏开关）I99.1 Q109.3 Q112.3 （10）刀库转选自动刀位Q105.6
（11）机械手拔刀I102.4 Q108.1 Q113.3_4 （12）机械手插刀I102.6 Q108.2 Q113.2_4 （13）B爪机械手逆转180°I102.3 Q104.7 Q116.0 （14）A爪机械手顺转180°I102.2 Q104.6 Q116.1 （15）立卧转换销拔出I101.6 Q105.0 Q116.4 （16）立卧转换销插入I101.7 Q105.1 Q116.4 （17）机械手卧转立I102.0 Q105.3 Q116.2 （18）机械手立转卧I102.1 Q105.2 Q116.3 （19）A爪松大刀（包括松刀盘）Q108.5 Q112.4 （20）B爪松大刀（包括松刀盘）Q108.6 Q112.6 （21）机械手移向刀库I62.2 Q105.4 Q116.6_113.5 （22）机械手移向主轴I62.4 Q105.5 Q116.7_113.6 （23）机械手从刀库到中间位I62.7 Q104.4 Q116.7_113.6 （24）机械手从主轴到中间位I62.7 Q104.5 Q116.6_113.5
注释：Q113.3_4指定位阀为Q113.3防泄阀为Q113.4，以上类同。
到位信号
其中：机械手机械手A爪松开（小刀）I103.2
机械手A爪夹紧DB60.DBX 51.6 （具体看FC106）
机械手B爪松开（小刀）I103.4 I103.5
机械手B爪夹紧DB60.DBX 52.1 （具体看FC106）
A爪松大刀（包括松刀盘）I103.3
B爪松大刀（包括松刀盘）I103.6
刀号数码显示十位Q117.0——Q117.3
刀号数码显示个位Q117.4——Q117.7
刀号数码显示输入点十位I98.4——I98.7
刀号数码显示输入点个位I98.0——I98.3
2．刀库现场调试步骤：
调试刀库手动操作站时，MCP必须在JOG方式下
（1）刀库通电前先查线，包括刀库手动操作站、液压站、电柜内部及连接线等。
特别注意刀号数码显示，波段开关的译码接线要正确。通过上面所写的24
个波段位的输入点，来核实波段开关的接线，通过强制刀号数码显示十、个
位所对应的输出点，来核实刀号数码显示的接线正确性。
（2）接线无误后，先调刀库液压站，液压泵的起停控制，压力继电器等，配置轴数据，使刀库U轴生效。转刀库前先把刀库锁刀杆锁紧，慢速转刀库一圈，
注意刀库链滑脱保险开关和手动换刀装刀刀柄的夹紧开关是否在正确位置，
否则刀库进给保持。
（3）先在OB1中CALL FC61，核对FC61中的地址与实际接线地址相符和，直至刀库手动操作站显示无误。
（4）通过磁盘装入EASYMASK的刀库管理表，（此刀库管理站软件现已做好，装到指定目录下即可。）具体操作方法参考EASYMASK的安装说明。
（5）调试刀库手动操作站上的单步动作，具体动作机械说明书上有详细说明，把FC70——FC106都DOWNLOAD系统中，注意程序中调用的DB块，需同
时传入，具体动作情况请仔细看程序内容。程序中机械手单步动作的延时时
间可依实际情况做相应改动。如单步动作没完成，此时单步按钮灯还亮着，
可通过按下复位键或急停来清除所用标志位，灯灭则表示动作已完成，在复
位之前先核对到位信号、标志位、输入输出点是否正确，可联机直接监控，
也可通过CRT中的PLC状态来诊断。
（6）刀库轴单步运动正常后，钳工先拉刀库精度，精度拉好后先找刀库零点，先把横梁的零点通过MD34090偏移到工作行程的最上端，（如为定梁则不存
在此过程）当横梁在零点位时，手动开刀库把1号刀转到自动换刀点，通过
笔记本电脑监控模拟量开关点，调整开关直到两个信号PIW756、PIW758之
间的差值为0或〈=150即可，固定好开关，把刀库当前值通过MD34090设
成6度（或9度），完成刀库零点的设定。
（7）刀库零点设定好后，OB1中把FC98装入，通过刀库手动操作站可把刀库定位到自动换刀位，按照以上方法把刀库手动换刀站的两个模拟量开关
PIW752、PIW754位置调好，之间的差值为0或〈=150，通过刀库手动操作
站可把刀库定位到手动换刀位。即完成了刀库自动定位到手动换刀位。此
时脚踏开关生效，踩下即可松刀，可以手动往刀库内装刀。
4．刀库自动定位完成后，在MDA或AUTOMA TION方式下试自动找刀H指令，OB1中把FC62、FC63、FC99装入，在刀库管理表中将要找的刀的刀座设为
1，对应主轴状态及刀号、机械手A爪状态及刀号、B爪状态及刀号设定为与
实际相符，同时需核对以下标志位：
DB60.DBX19.0 ____H指令小刀
DB60.DBX19.1 ____H指令刀套
DB60.DBX19.2 ____H指令大刀
DB60.DBX19.4 ____主轴上无刀
DB60.DBX19.5 ____主轴上空刀套
DB60.DBX19.6 ____主轴上小刀（带刀套）
DB60.DBX19.7 ____主轴上大刀
执行自动找刀H时，占用机床加工时间，但对于动梁加工中心，横梁进给保持。执行完毕解除进给保持。
注意：当出现问题刀库停止，人为干预主轴状态及刀号、机械手A爪状态及刀号、B 爪状态及刀号设定为与实际相符和，按一下复位键，则DB60.DBX19.4——DB60.DBX19.7这四个标志位自动负值。其中DB60.DBX19.0——DB60.DBX19.2这三个标志位在执行H指令时自动负值。
5.最后试M06换刀及还刀，先主轴挂I挡，各坐标回零，在OB1中把FC60、FC64、FC65、FC69装入，当执行完H找刀后，M06把所找的刀装上主轴，如主轴上有刀，则把卸下的刀还回刀库，机械手回原位（A爪指向主轴，B爪指向刀库），如主轴上无刀，机械手回原位。完成M06整个过程。M06过程占用加工时间，
6.在自动找刀H指令、换刀M06指令中，如中途停止，一定是当前动作未完成，需用电脑联机监控，找到停止点再进行处理。也可在诊断中的PLC状态中查看标志位状态。
盘式刀库随机换刀的程序设计(FANUC系统)
关键字：自动刀具交换装置（ATC）；随机换刀；数据刷新； 摘要：采用PLC控制程序和宏程序（固定换刀循环程序）组成的两部分完成复杂的刀库随机换刀控制程序是比较有效的方法。 机床是制造机器的机器，机床工业的技术水平决定着装备制造业乃至整个国民经济的技术水平。马克思在《资本论》中有一段论述："大工业必须掌握这特有的生产资料，即机器的本身，必须用机器生产机器。这样，大工业才能建立起与自己相应的技术基础，才得以自立"。我国数控技术及其数控机床设备在各工业部门中应用的整体水平与工业发达国家相比还有一定差距。为了实现"十一五"规划的发展目标，进一步发展我国的装备制造业，加快机床的数控化，对各行各业尤其对于加工批量零件、关键零件和形状复杂零件的行业，如航空、电力、船舶、模具制造业等都具有十分重要的意义。 数控机床尤其是加工中心的PLC控制程序设计是比较复杂的。因为加工中心自动换刀的控制程序是一个比较复杂的控制过程。按自动换刀方式通常可以分为随机换刀和固定换刀两种方式。如图1，圆盘式刀库是ATC随机换刀典型的形式之一。其换刀机构（ATC）通过凸轮机构来完成整个换刀过程。换刀的动作过程准确可靠，是一种被经常采用的刀库。 在链式、盘式或箱式刀库程序设计时，通常可以将刀具交换 分为两个步骤，T命令主要完成搜索刀库中的刀具，M命令 完成刀具的交换，使主轴上更换新的刀具。因此，刀具交换 实际上就是指搜索和交换目标刀具。随机换刀是一个非常复 杂的逻辑控制过程。它只对刀具进行编码而不对刀套进行编 码，刀具在刀库中的位置是随机的。理想的随机换刀控制通 常包括圆盘式刀库PLC控制程序和宏程序（固定循环换刀 程序）两部分组成。PLC控制程序根据T码完成搜索刀库中 的刀具，NC宏程序完成刀具交换的整个过程。 1随机换刀PLC程序设计 以XH716加工中心（FANUC 数控系统）圆盘式刀库为例，刀库刀具交换的PMC控制程序设计主要考虑搜索目标刀具在刀库上的刀套位置、大小刀具管理和判别、刀库旋转方向（目标刀套最短路径）的判别、刀具数据的刷新和管理以及可预选刀具（主要为了可以缩短换刀时间），从而完成目标刀具的搜索，为刀具交换作准备。无论是西门子（SIEMENS）数控系统还是发那科（FANUC）数控系统，它们接受的T码都是二进制数据格式。因此在着手编制刀库PLC控制程序时首先考虑好选用功能指令的数据格式。这样就能保证正确选用功能指令，避免功能指令数据格式的不一致性。 PMC有很多类型，如SA1 、SB7等，要正确理解PMC已有的回转控制如图2、数据检索如图3、逻辑乘如图4和变址修改如图5等功能指令的用途，充分掌握合理应用数据检索指令完成对目标刀具所在刀套号的搜索；用回转控制指令解决刀库旋转最短路径的判别；用逻辑乘和变址修改指令完成刀具交换后的数据刷新；用比较指令解决大小刀具的判别，这样就可以比较容易简化
刀库管理的NCPLC设置
刀库管理 刀库配置条件： 双通道、双方式组。每个方式组配备一个带机械手的24位的刀库。 PLC编程 一、DB71,DB72刀库数据块初始化。 1、使用FC100功能块设置DB4参数，初始化DB71和DB72数据块。 DB4数据结构如下： 具体程序参考源文件中的FC100功能块。 2、OB100调用FC100
二、刀库接口信号PLC处理 1、DB71装刀、卸刀、刀库定位 使用FB95功能块处理，功能块描述如下： CALL FB 95 , DB140 enable := //使能信号 ChanNo := //通道号 SpLocNo := //9998中主轴的Loc号 InterfaceNo := 1//2 //装载点的号 LoadingAck := //HMI刀具装载应答 UnloadAck := //HMI刀具卸载应答 RelocateAck := //HMI刀具移位应答 PositionAck := //HMI刀库移位应答 ManualLocPos:= //手动刀库移位脉冲 Reset := //中断应答 SettingMagNo:= //手动刷新刀库号目标位置（换刀点） SettingLocNo:= //手动刷新刀位号目标位置（换刀点） LoadingReq := //HMI装载请求
UnloadingReq:= //HMI卸载请求 RelocateReq := //HMI刀具移位请求 PositionReq := //HMI刀库移位请求 TargetLoadingMagNo := //输出HMI申请刀库移动的目标刀库号（装载点）TargetLoadingLocNo := //输出HMI申请刀库移动的目标刀位号（装载点）CurrentChangePointMagNo:= //输出当前刀库换刀点位置（换刀点） CurrentChangePointLocNo:= //输出当前刀库换刀点位置（换刀点） 刀库操作说明： 装载刀具
刀库安装及调试方法
刀库的安装调试方法及注意事项 一、调试前先确认刀库动作是否正确。（刀套上下、刀盘正反转、 刀臂旋转方向）。 二、FANUC刀库调试参数及方法 ㈠圆盘式（机械臂）刀库 ?Z轴换刀点高度参数1241。 ?主轴定向角度参数4077 。（注：参数3117#1设为1，可以在诊断画面445号参数下检测主轴角度位置。） ?刀库重置M40. 方法：打开K参数画面，K1.5/1 Z轴上下 K4.7/1 刀库显示表打开及显示 K4.5/1刀臂旋转 K7.0/1 打开气压低检测信号 然后把Z轴移动到安全位置，手动模式下主轴定向，按F1旋转刀臂. 注意：?Z轴始终位于刀臂安全位置之上。 ?刀库调试完成后，除K4.7打开外，其余K参数要全部关闭。 ?ATC动作前查看刀套水平状态。 ㈡斗笠式刀库（伞形刀库） 高度及角度参数同上 K参数画面，K1.5/1 Z轴上下
K6.0/1刀盘进退 然后把Z轴移动到安全位置，手动模式下主轴定向，按F1进退刀盘。 三、三菱刀库调试方法及参数 ㈠圆盘式（机械臂）刀库 ?Z轴换刀点高度参数2038 ?主轴定向角度参数3108 ?M21刀套下（垂直） ?M20刀套上 方法：打开IF诊断画面L102/1 Z轴上下 L107/1 机械臂旋转 然后把Z轴移动到安全位置，在位置画面输入M25（扣刀）/M26（换刀）/M27（刀臂回到位）执行刀臂动作。 注意：?刀库调试完成后，L102、L107要置为0. ? Z轴始终位于刀臂安全位置之上。 ?ATC动作前查看刀套水平状态。 ㈡斗笠式刀库 高度及角度参数同上 IF诊断画面X21A/1 Z轴上下 Y206/1刀盘进退 然后把Z轴移动到安全位置，在IF诊断画面下对Y206/1或0进行刀盘进退。
关于加工中心刀库的基本知识知识
刀库-概述 刀库系统是提供自动化加工过程中所需之储刀及换刀需求的一种装置； 其自动换刀机构及 可以储放多把刀具的刀库；改变了传统以人为主的生产方式。 藉由电脑程式的控制，可以完 成各种不同的加工需求， 如铳削、钻孔、镗孔、攻牙等。大幅缩短加工时程， 降低生产成本； 这是刀库系统的最大特点。 近年来刀库的发展已超越其为工具机配件的角色， 在其特有的技术领域中发展出符合工具机 高精度、高效能、高可靠度及多工复合等概念之产品。其产品品质的优劣， 关系到工具机的 整体效能表现。 刀库-主要构件 刀库主要是提供储刀位置，并能依程式的控制，正确选择刀具加以定位，以进行刀具交换； 换刀机构则是执行刀具交换的动作。 刀库必须与换刀机构同时存在， 若无刀库则加工所需刀 具无法事先储备；若无换刀机构，则加工所需刀具无法自刀库依序更换， 而失去降低非切削 时间的目的。此二者在功能及运用上相辅相成缺一不可。 刀库-分类 刀库的容量、布局，针对不同的 工具机，其形式也有所不同，根据刀库的容量、外型和取刀 方式可概分为以下几种： 1斗笠式刀库 一般只能存16~24把刀具，斗笠式刀库在换刀时整个刀库向主轴移动。 当主轴上的刀具进入 刀库的卡槽时，主轴向上移动脱离刀具，这时刀库转动。当要换的刀具对正主轴正下方时主 轴下移，使刀具进入主轴锥孔内，夹紧刀具后，刀库退回原来的位置。 2、 圆盘式刀库 圆盘式刀库通常应用在小型立式综合加工机上。 ”圆盘刀库"一般俗称”盘式刀库”，以便和” 斗笠式刀库”、”链条式刀库”相区分。圆盘式的刀库容量不大，顶多二、三十把刀。需搭配 自动换刀机构ATC(Auto Tools Change)进行刀具交换。 3、 链条式刀库 链条式刀库的特点是可储放较多数量之刀具， 一般都在20把以上，有些可储放120把以上。 它是藉 刀库
盘式刀库的选刀控制设计
摘要：设计了一套由西门子S7-300 PLC 在数控加工中心刀具库转位自动选择的方案，阐述了设计要求，并根据要求进行方案设计，确定了PLC 输入和输出的地址分配、接线控制等，最后设计出梯形图并进行实物调试，经调试该设计方案能满足设计要求。 关键词：S7-300; PLC; 数控加工中心; 刀具库 数控加工中心在加工工件时需要根据加工工艺的要求进行刀具库转位自动选择刀具。由于数控加工中心在实际加工工件时多数采用任意转位自动选择刀具的方式，本文着重讨论 S7-300 PLC 在数控加工中心刀具库控制中，采用任意转位自动选择刀具的设计应用。经在实际加工中应用该方案，能有效地实现刀具库换刀准确的自动选择，具有良好的加工效率和加工精度。 1 设计要求 刀具库选刀的原则是采用最近方向旋转，即根据程序指令把下一工序要用的刀具移到换刀位置时，都要向距换刀位置<180°的方向旋转，以减少换刀时间。当选定刀具旋转到换刀位置时，刀具库转盘停止旋转，并由取放刀机械手进行换刀(图1)。 该设计中按钮SB0-SB7 分别为8 种供选择刀具的选择按钮;ST0-ST7 为各刀具旋转到位的行程开关，由霍尔元件构成;Q0.0-Q0.1 分别为到位指示灯和换刀指示灯;Q0.2-Q0.7 用来控制步进电机的驱动器。
2 硬件设计 根据设计方案要求，该数控加工中心刀具库转位控制选择需要16 个输入端和4 个输出端，在保证稳定的性能和以后升级改造需要的前提下，我们采用西门子公司的S7-300 CPU314C-2DP 和众为兴技术有限公司Q2-BYG403BM 二相步进驱动器进行控制设计。 CPU314C-2DP 是一个用于分布式结构的紧凑型CPU，内置24 个数字量输入(所有输入都可用作中断处理)和16 个数字量输出，以及4 个模拟量输入和2 个模拟量输出，足以满足该设计及以后升级改造的需求。 Q2-BYG403BM 二相步进驱动器，可驱动二相四、六、八线混合式42、56、85、86 系列步进电机。在该方案中用来控制步进电机的转向及速度。在给定工作方式正序换相通电，步进电机带动刀具库正转;按反序通电换相，则步进电机带动刀具库反转。并且可根据调整PLC 发出的脉冲频率，对步进电机进行调速。按照方案将PLC 的输入/输出口(表1)进行分配以及对数控加工中心刀具库转位选择进行接线设计(图2)。
加工中心刀库调试方法
加工中心刀库调试方法 前言：我司常用的加工中心的刀库分为两大类: 斗笠刀库常用的两种：1、气动式；2、电动式 1、圆盘刀库'也叫刀臂式刀库； 2 一、圆盘刀库的调试 1、检查刀臂的平直度 将百分表固定在主轴上，检测刀臂两端是否平直，如果不平直则必须校正或通知刀库厂家处理 内）。 刀臂检测没有问题后，再把三段式校刀器A 件、B 件分别装在主轴和刀臂上，用 位置。 气动式 电动式 以 （平直度在O.lOmn C 件的松紧度作为参照来调整刀库
三段式校刀器
2、大体校正刀库位置 将刀臂摆到扣刀位置（即在主轴下面，注意观察位置是否已经到位：刀臂将有一段时间保持固定不动，就可以确认已到达扣刀位置），大体校正刀臂和主轴中心孔的位置。 3、调整刀库的水平度 把百分表固定在工作台上'通过支架和刀库的调整块来校正刀臂前后、左右的水平度（水平度在0.15mm以内）如果左右水平度超差，叮以川铜箔垫在刀库支架底部来调整。 4、准确校正刀库位置 准确校正校正好刀臂和主轴中心孔的位置 标准的位置应当是，C件可以轻松通过E件而进入A件的内孔。 注意：刀臂位置相对主轴要往前0?lmm?0?2mm，坚决不能往后，否则换刀时刀臂容易将主轴打坏。 5、再检查刀库水平度 校正好刀臂和主轴中心孔的位置后，再检查刀臂前后、左右的水平度。若水平度超差，则需要重新校正，如此重复第3和第4步，直到符合要求（水平度在0?15mm以内）。 6、检查刀盘电机和刀臂电机的旋转方向 检查刀盘和刀臂的旋转方向是否正确。刀盘正转正确的方向应当是刀套号在递增；刀臂正确的旋转方向应当是刀臂的缺口往前走（注意：刀臂没有反转）。
链刀、盘式。斗笠式刀库
链式、盘式、斗笠刀库 刀库系统是提供自动化加工过程中所需之储刀及换刀需求的一种装置；其自动换刀机构及可以储放多把刀具的刀库；改变了传统以人为主的生产方式。藉由电脑程式的控制，可以完成各种不同的加工需求，如铣削、钻孔、搪孔、攻牙等。 一、圆盘式刀库 圆盘式刀库应该称之为固定地址换刀刀库，即每个刀位上都有编号，一般从1编到12、18、20、24等，即为刀号地址。操作者把一把刀具安装进某一刀位后，不管该刀具更换多少次，总是在该刀位内。 1. 制造成本低。主要部件是刀库体及分度盘，只要这两样零件加工精度得到保证即可，运动部件中刀库的分度使用的是非常经典的“马氏机构”，前后、上下运动主要选用气缸。装配调整比较方便，维护简单。一般机床制造厂家都能自制。 2. 每次机床开机后刀库必须“回零”，刀库在旋转时，只要挡
板靠近（距离为0.3mm左右）无触点开关，数控系统就默认为1号刀。并以此为计数基准，“马氏机构”转过几次，当前就是几号刀。只要机床不关机，当前刀号就被记忆。刀具更换时，一般按最近距离旋转原则，刀号编号按逆时针方向，如果刀库数量是18，当前刀号位8，要换6号刀，按最近距离换刀原则，刀库是逆时针转。如要换10号刀，刀库是顺时针转。 机床关机后刀具记忆清零。 3. 固定地址换刀刀库换刀时间比较长国内的机床一般要8秒以上（从一次切削到另一次切削）。 4. 圆盘式刀库的总刀具数量受限制，不宜过多，一般40#刀柄的不超过24把，50#的不超过20把，大型龙门机床也有把圆盘转变为链式结构，刀具数量多达60把。 )圆盘刀库。如图7.1(b)-(g)所示，存刀量少则6把-8把，多则50把-60把，有多种形式。 图7.1(b)所示刀库，刀具径向布置，占有较大空间，一般置于机床立柱上端。 图7.1(c)所示刀库，刀具轴向布置，常置于主轴侧面，刀库轴心线可垂直放置，也可以水平放置，较多使用。 图7.1(d)所示刀库，刀具为伞状布置，多斜放于立柱上端。 为进一步扩充存刀量，有的机床使用多圈分布刀具的圆盘刀库(图7.1(e))，多层圆盘刀库(图7.1(f))和多排圆盘刀库(图7.1(g))。多排圆盘刀库每排4把刀，可整排更换。后三种刀库形式使用较少
牧野刀库手动操作
V33机床刀库手动模式操作： 确定在手动模式下。(已处在换刀状态下：G91G30Z0；G91G30X0；M19； M6；……)，操作步骤： CUSTOM（控制面板上）→MAINTENANCE(维护模式) →MODE SELECT(选择刀库手动模式) 在刀库手动模式屏幕中，可看到刀库的操作步骤： 1．如果卡刀情况发生，尽量在手动使刀库手柄回复原先位置前摘除主轴和转臂上的刀具夹头，然后再进行其他操作。此时可能需要使主轴首先恢复正常位置再在手动模式下摘除刀柄。 2．移动主轴前务必确认主轴上的刀具锁紧键是否关闭，并判断是否会影响下一步动作，以防止强迫拉出损坏机器。 3．刀库手动模式屏幕显示为： 按键中的各项内容意思： 1、Shutter close：刀库门关闭 2、Shutter close：刀库门打开
3、Swing Arm High Speed Retract：旋转臂高速缩回 4、Swing Arm Low Speed Retract：旋转臂低速缩回 5、Swing Arm High Speed Retract Mode：旋转臂清洁气模式关 6、Swing Arm High Speed Advance：旋转臂高速伸出 7、Swing Arm Low Speed Advance：旋转臂低速伸出 8、Swing Arm High Speed Advance Mode：旋转臂清洁气模式开 9、Main Arm CW：机械手顺时针旋转180度 10、Main Arm CCW：机械手逆时针旋转180度 11、Gripper Unlock：锁紧块松开 12、Gripper Lock：锁紧块锁紧 13、Stroke Exend：行程扩张（该状态下换刀位置 X方向超程不报警） 机床刀对刀交换操作步骤： 进入刀库手动模式→○13X轴行程扩张（该状态下换刀位置X方向超程不报警）→将主轴置于换刀点位置（第二参考点）→主轴定向定位→②将刀库门打开→⑧旋转臂清洁气开→⑤旋转臂清洁气关→⑥或⑦旋转臂伸出→在手动模式下将主轴刀具松开→○12锁紧块锁紧→用手动方式将主轴抬起（用手轮摇起前相对坐标清零）→○10回转臂逆时针旋转180度→○11锁紧块松开→用手动方式将主轴下降回到第二换刀点位置（用手轮缓慢摇至相对坐标的零点）→主轴刀具夹紧→○3或○4回转臂退回原位→主轴移动到正常的行程之内→①刀库门关闭→○13行程扩张解除→退出刀库手动模式 按键中的各项内容意思：
刀库产品工艺流程
一．刀库的定义及分类 二．盘式刀库的组成和换刀流程 三．盘式刀库的安装过程 一．刀库的定义及分类 １．刀库的定义 其实刀库顾名思义为放刀的仓库，此处的刀为特别用于数控机床进行高速精确加工之刀具．它和普通的刀具区别在于，盘式刀库之刀具是安装在标准的刀柄上的，在自动换刀的过程中都有与之规格相对应的扣刀爪和刀臂换刀－－即刀库与加工主轴之间进行换刀．２．刀库的分类 根据刀库所需要的容量、选刀及取刀方式，可以将刀库设计成盘式刀库、链式刀库、格子式刀库．而我们现在仅讨论盘式刀库的定义及功用． 二．盘式刀库的组成和工作原理 １．组成盘式刀库的各主要部件及作用 盘式刀库主要由刀库本体、刀盘组、压缸固定板组、气压缸、自动换刀夹具机构、换刀臂、扣刀爪、刀库外罩和自动换刀夹具外罩等组成．其中各个部件作用如下：（1）本体：用来承载刀盘组、压缸固定板组、气压缸、刀库外罩等部件的基体。 （2）刀盘组：用来装载刀套，其上有拨动装置使刀盘在马达的作用下转动。 （3）压缸固定板组：首先是固定刀盘组于本体上，再就是用于装载气压缸和极限开关，起固定作用。 （4）气压缸：连接倒刀块，起倒刀作用。 （5）换刀臂：连接于自动换刀夹具主轴，起换刀作用。 （6）扣刀爪：换刀过程中起抓刀作用。 （7）刀库和自动换刀夹具外罩：保护机体、防尘及美观作用。 ２．盘式刀库的简单介绍 盘式刀库属于立式刀库的一种，为最常用的一种形式，盘式刀库的储存量一般为15~40把，每一刀座均仅可存放一把刀具，按照刀柄规格的不同可把刀库分为＃２５、＃３０、＃４０、＃５０、＃６０等不同的规格，而不同的规格适用于不同用途的机床，如＃５０和＃６０的刀柄适用于重型切削机床，＃２５和＃３０的刀柄适用于高速轻切削机床盘式刀库的种类很多，为适应机床主轴的布局，刀库的刀具轴线可以按不同的方向配置，这样做的目的是按照机床工作的实际情况方便换刀，提高工作效率． 如下图即为刀可作90度翻转的圆盘刀库． 采用这种结构能简化取刀动作。单盘式刀库的结构简单，取刀也较方便，因此应用最为广泛。
伺服刀库使用说明
內部位置上層-分度模式-使用說明 u操作上的注意事項: 使用內部位置上層-分度模式時，在驅動器送入電源之後，請先執行回原點動作後，再開始跑分度位置，以確保位置的正確性。 參數 Pr46第一命令分周比分子、Pr49分度分割數設定、Pr4B命令分周比分母，設定完成後，為確保分度位置的正確性，請先執行回原點動作後，再開始跑分度位置。 u控制模式設定 請將參數 Pr02[控制模式設定]，設定為內部位置上層-分度模式，設定值8。 控制模式 設定值 第1模式第2模式 【0】位置－ 1 速度－ 2 扭力－ 3 位置速度 4 位置扭力 5 速度扭力 6 位置上層-絕對位置－ 7 位置上層-相對位置－ 8 位置上層-分度模式－ u馬達旋轉方向設定 設定參數 Pr41[脈波命令反轉]，可指定伺服馬達的旋轉方向。旋轉方向為面對軸心所觀察的方向。下表為伺服馬達執行各種功能動作時的對應旋轉方向。 設定值功能/ 動作旋轉方向 回原點方向CW 手動遞增MR-Inc CCW 【0】 手動遞減MR-Dec CW 分度索引位置CCW排列 回原點方向CCW 手動遞增MR-Inc CW 1 手動遞減MR-Dec CCW 分度索引位置CW排列
u I/F接線圖 相輸出 相輸出 相輸出
u I/F接腳信號與位準定義 Pin No. 腳位定義1 功能1 腳位定義2 功能2 位準 1 PosBit6+ 分度點選擇6(+) A接點 2 PosBit5+ 分度點選擇5(+) A接點 3 4 PosBit6- 分度點選擇6(-) A接點 5 6 PosBit5- 分度點選擇5(-) A接點 7 COM+ 信號電源(+) 8 Origin 原點Sensor 輸入B接點 9 E-STOP 緊急停止輸入A接點 10 BK-OFF- 解除煞車(-) DO1- 狀態編碼1(-) 輸出 11 BK-OFF+ 解除煞車(+) DO1+ 狀態編碼1(+) 輸出 12 ZSP 零速度檢知DO2 狀態編碼2 輸出 13 GND 類比信號地 14 15 GND 類比信號地 16 17 GND 類比信號地 18 19 CZ Z相信號開集極輸出 20 PosBit4 分度點選擇4 輸入A接點 21 OA+ A相信號(+) 輸出 22 OA- A相信號(-) 輸出 23 OZ+ Z相信號(+) 輸出 24 OZ- Z相信號(-) 輸出 25 GND 類比信號地 26 MR-Step 手動移動-單步MR-Dec 手動單步-遞減輸入B接點/ A接點 27 MR-Con 手動移動-連續MR-Inc 手動單步-遞增輸入B接點/ A接點 28 PosBit3 分度點選擇3 輸入A接點 29 SVO-ON 馬達通電激磁輸入A接點 30 PosBit2 分度點選擇2 輸入A接點 31 FuncBit1 分度功能1 輸入A接點 32 FuncBit2 分度功能2 輸入A接點 33 PosBit1 分度點選擇1 輸入A接點 34 SVO-RDY- 伺服系統待命(-) DO3- 狀態編碼3(-) 輸出 35 SVO-RDY+ 伺服系統待命(+) DO3+ 狀態編碼3(+) 輸出 36 SVO-ALM- 伺服異常警報(-) DO4- 狀態編碼4(-) 輸出 37 SVO-ALM+ 伺服異常警報(+) DO4+ 狀態編碼4(+) 輸出 38 ON-POS- 位置完成(-) DO5- 狀態編碼5(-) 輸出 39 ON-POS+ 位置完成(+) DO5+ 狀態編碼5(+) 輸出 40 TLC 扭力極限檢知DO6 狀態編碼6 輸出 41 COM- 信號電源(-) 42 IM 扭力監視輸出 43 SPM 速度監視輸出 44 45 46 47 48 OB+ B相信號(+) 輸出 49 OB- B相信號(-) 輸出 50 FG 大地接地
刀臂式刀库调试手册及说明
刀臂式刀库调试手册及说明
外扩参数说明： 3405---是否需要回原点才可以启动加工（0：需要1：不需要）3406----润滑油打油间隔（单位：秒） 3407----是否开启自动润滑功能（0:关闭1：开启） 3408----润滑油打油时间(单位：秒） 3410----手轮选择（0：面板手轮1：外挂手轮） 3411----警报解除（1：接触警报） 自定义按键说明： F1 ----手动润滑油 【红色部分无需终端客户知道】 M代码
一、指令说明 1.刀臂式换刀大都配合链条型刀具库且是无固定刀号式，即1号刀不一定插回1 号刀具库内，其刀具库上的刀号与设定的刀号由控制器的PLC & Macro管理。 此种换刀方式的T指令后面所接数字代表欲呼叫刀具的号码。 2.使用刀臂换刀时，须搭配T码与M06两个指令 T码：被呼叫的刀具会转至准备换刀位置。 M06：执行换刀动作。 3.同一单节输入指令说明 4．单独执行M06，要视之前有否执行过T code否则不换刀。 G54 G90 G80 G40 G49 G91 G28 Z0. G00 X0. Y0. M06 ←不换刀…………………..…………………..………………….. G00 X100 Y100. M30 G54 G90 G80 G40 G49 G91 G28 Z0. G00 X0. Y0. T5 G01X 50. Y0. G02I50. ……… M06 ←换刀…………………..…………………..………………….. M06←不换刀 G00 X100 Y100. M30 5．如果连续执行很多个T code，必须将每个T code都执行，且刀号到达。 T1 ←必须转至T1后才能再转至T3 T3 ←转至T3，备刀 T9 ←转至T9，备刀 T15 ←必至T15，备刀T1M06 ←转至T1后执行M06 T3 ←转至T3，备刀 T8 ←转至T8，备刀 T9 ←转至T9，备刀 T15 ←转至T15，备刀
盘式刀库
盘式刀库机械手换刀简介 机械机构，相关传感器和控制信号 刀套控制气动/液压缸：一个，安装在刀库中间位置，控制刀套倒下和抬起，通常称为倒刀和回刀。 倒刀/回刀开关及相应传感器：各两个，分别装在控制刀套动作的气动/液压阀以及相应驱动装置气动/液压缸两端。控制刀套位置，并发出到位信号。 机械手臂旋转马达：A TC动力源，一般使用凸轮机构控制机械手臂的旋转，完成装刀和拉刀动作。 机械手臂旋转位置传感器：三个，其信号灯可以通过机械手臂旁边的一个窗口看到。传感器可分为凸式和凹式两种，分别是脉冲的上升沿或者下降沿有效，时序图不同，根据机械手臂不同位置发出相应的信号。 刀盘马达：控制刀盘正反转。 刀盘旋转定位/计数传感器：一个，刀盘每旋转一个位置就产生一个计数信号。 另外，主轴上还有有一个松拉刀开关和两个松拉刀相关的传感器，分别给出刀具夹紧和松开信号。刀库的刀套上使用的是弹簧滚珠卡紧机构，没有传感器信号。 通常一个盘式刀库通常有7个传感器＋主轴上2个，总计9个。 机械手臂换刀步骤 1.选刀 根据T代码选取相应刀具号，梯形图控制刀库正转或者反转。每旋转一个位置，刀库给出一个脉冲信号。 2.倒刀 刀库当前位置的刀套旋转90°，处于换刀位置。通常气动或液压电磁阀控制。刀套到位后，给出到位反馈信号。 3.机械手臂旋转60°，扣刀 同时抓住刀库和主轴上的刀具，并由机械手臂传感器给出扣刀反馈信号。 4.从主轴和刀库中向下拉刀 主轴松刀、吹气，机械手臂向下拉刀。此时，机械手臂两端分别夹持主轴上的刀具和待
换目标刀具。主轴端和刀库端同时完成动作。 5.机械手臂旋转180°，换刀 机械手臂拉刀到位后，旋转180°，主轴上刀具和待换目标刀具交换，旋转到位后，机械手臂给出到位信号。 6.刀具向上插入主轴和刀库 机械手臂向上，将刀具同时插入主轴和当前刀套，主轴将刀具卡紧。主轴端和刀库端同时完成动作。 7.反向旋转60° 机械手臂反向旋转回原位，完成一个换刀动作。更新数据表。 快速换刀 目前各机床厂家通常使用两种换刀方式，一种是刀具交换后当前刀套向上翻转90°回原位，等待下次选刀，称为普通换刀；另一种是换刀后刀套不回原位，当得到下一个选刀指令时根据不同的情况再决定是否回刀，这种换刀方式称为快速换刀。快速换刀的主要优点在于，当加工程序在固定的两把刀具之间切换时，可以省去一个倒刀和回刀的时间，特别是在反复使用两把刀的时候，效果明显。而且相对于整个加工过程，并不增加换刀时间。因此，这种快速换刀使用比较广泛。 梯形图编写 机械手臂换刀动作完全由电机驱动凸轮机构控制，并可以根据不同位置给出三个传感器位置信号。编梯形图时，只需根据这三个传感器信号时序图控制电机启动和停止即可。 刀具数据存储和数据交换，通常使用数据表完成。相应D地址号作为刀套号，D地址中的数据作为刀具号。 判断换刀时机的方式我看到了两种：一种是通过SUB 6 / ROT计算刀盘需要转动的步数和方向，然后刀盘每旋转一格计数器减1，直到待换刀套到达换刀位置即执行动作；另一种是只需通过SUB 6 / ROT计算刀盘的转动方向，然后刀盘每旋转一格比较一次换刀位置刀号和换刀代码，如一致则执行换刀动作。 主轴上松刀的时候同时要有一个吹气动作，其目的应该是清除刀具安装位置的杂质，须和松刀动作同时完成。
FANUC刀库设定
2.1刀库初始化参数 2.1.1C计数器的设定 该画面用于设定和显示功能指令的计数器(CTR:SUB5)的计数器的最大值和现在值。该画面上可以使用简易显示方式和注释显示方式。要移动到计数器画面，按下［计数器］软键。 请将C0的设定值输入您使用刀库的最大刀具。LD-XPFA-A3顺序PMC目前只支持斗笠16把，斗笠20把，刀臂24把，刀臂32把刀具。请勿使用其他数据，否则会报1011ATC TYPE(C0,D103)SET ERROR!的PMC 异警。 在C0的现在值位置输入你现在刀库对准换刀位的那把刀具的刀套号。C0在刀库使用中不可以设置为0或大于C0设定值的数据，否则会报1012CTR(C2)=0OR>MAG.CAPACITY!的PMC异警。
2.1.2D数据表的设定 数据表具有两个画面：数据表控制数据画面和数据表画面。要移动到数据画面时，按下［数据］软键。 (1)数据表控制数据画面（［列表］画面）按下［数据］软键，出现用于管理数据表的数据表控制数 据画面。该画面上可以使用简易显示方式和注释显示方式。 在LD-XPFA-A3顺序PMC中，请将D数据表的地址D0一列的参数设置为00000001，数据设置应大于350。 设置完成后，强烈建议切断NC电源一次。 参数的具体设置含义如下：
(2)数据表画面（［缩放］画面）设定了数据表控制数据时，从数据表控制数据画面按下软键［缩放］，出现数据表画面。在此画面上，可以使用简易显示方式、注释显示方式和位显示方式。 1.在初次设置刀库时，请将D0设置为0，D1设置为1，D2设置为2……，依次设置，最大号为刀库的最 大刀套容量号。例如，C0的设定数位20，那就把D0至D20按照0至20的顺序依次设置。C0的设定数位24，那就把D0至D24按照0至24的顺序依次设置。 2.操作面板上的选择性停止，工作灯，单节执行，机械空跑，单节忽略，自动断电全部按下有效时，在 MDI执行M79指令，也可以达到重置刀库的目的，但必须指出，M79重置，限于刀臂24把，刀臂32把刀具的刀库。不适用于斗笠刀库。 3.D103是刀库设置开关，在不使用刀库的时候，设置为99。 4.如果安装斗笠16把，斗笠20把刀的刀库时，设置D103为1或2都可以。 5.如果安装的是刀臂的24把刀，32把刀刀库时，请设置D103为6。（如果你安装的刀库的近接开关是输 出为NPN形式，请设置D103为5） 设置完成后，强烈建议切断NC电源一次。
斗笠式刀库调试
1：基本概念： 1）当前刀具号 当前刀具号是指被安放在主轴上的刀具被用户自定义的ID号，该号码在同一刀库中是唯一的，用户可以在数控系统刀库刀补功能中选择刀库表进行编辑。 在系统中当前主轴上的刀具号在刀库表0位置，0号位置映射的是B188寄存器，所以当前主轴上的刀号对应的断电寄存器是B188所存的值。 刀具号的最大数值不能大于设定的刀库刀具总数。 刀具号和刀库中的刀套号是一一对应的，所以在斗笠式刀库中只需要填写当前刀具号。 2）当前刀位号 刀位号是指当前刀库停在换刀缺口上的那把刀的刀具号。在旋转刀库找刀的时候需 要该数据进行数值计算。 刀位号对应的断电寄存器是B189。 3）最大刀具数量 最大刀套数量是用来定义刀库的最大容量的数值。该数值由B187断电寄存器设定。4）换刀点（第二参考点） 在换刀过程中取刀和还刀的位置称为换刀点，也就是所谓的机床第二参考点。可以在坐标轴参数中进行设置。 5）抬刀点（第三参考点） 松开刀具以后主轴将抬刀到一个安全的避让位置用以避开刀柄的碰撞，此安全位置称之为抬刀点，也就是所谓的第三参考点。
2：斗笠式刀库换刀基本流程 整个流程分为3步 1）还刀过程：Z轴首先抬刀到第二参考点，主轴定向开始，检查是否到达第二参考点，检查当前刀具号和当前刀位号是否对应，如果不对应首先先将刀库转到当前刀位号位置，刀库进到位，刀具松开，Z轴抬刀到第三参考点。 2）选刀过程：旋转到预选刀刀号所对的刀位号。 3）取刀过程：Z轴到第二参考点，刀具紧刀，回退刀库，取消主轴定向。 斗笠式换刀流程图
3：换刀用户自定义循环G代码程序 IF [#190188 EQ #100111] M99 ENDIF M35 ;换刀开始标记 M32 ;换刀检查 G91G30P2Z0 ;定位到换刀位置 M33 ;第二参考点到位检查 M19 ; 主轴定向开 IF [#190188 NE #190189] M26 ENDIF M23 ; 刀库进 G4P1000 M21 ; 刀具松 G4P1000 G91G30P3Z0 ; Z抬刀 M34 ;第三参考点到位检查 G4P1000 M25 ; 选刀 G4P1000 G91G30P2Z0 ; 定位到换刀位置 M33 G4P1000 M22 ; 刀具紧 M24 ; 刀库退 G4P1000 M20 ; 主轴定向关 M36 ;换刀结束标记 注意： #190188表示的是B188寄存器的值； #100111表示的是R111寄存器的值。 IF [#190188 EQ #100111] G[#1] ; 恢复进循环之前模态值 G[#2] M99 ENDIF 该程序段的意思是当两个寄存器的值相等，则表示当前所选刀与当前主轴上的刀号相同，不进行换刀。
加工中心的刀库形式与自动换刀程序的调试
加工中心的刀库形式与自动换刀程序的调试 一、实训目的 （ 1 ）了解加工中心的各种刀库形式； （ 2 ）了解机械手换刀的基本动作组成； （ 3 ）掌握加工中心自动换刀程序的编写与调试运行； 二、预习要求 认真阅读加工中心组成、换刀装置、自动换刀程序的编写等章节内容。 三、实训理论基础 1 ．加工中心的刀库形式 加工中心刀库的形式很多，结构各异。常用的刀库有鼓轮式和链式刀库两种。 图 11-1 鼓轮式刀库
（ a ）径向取刀形式（ b ）轴向取刀形式（ c ）径向布置形式（ d ）角度布置形式鼓轮式刀库结构简单，紧凑，应用较多。一般存放刀具不超过 32 把。见图 11-1 。 径向取刀形式（ a ）多用于使用斗笠式刀库的立式加工中心和使用角度布置的机械手换刀装置的加工中心；形式（ b ）应用比较广泛，可用于立式和卧式加工中心，换刀可用机械手或直接主轴移动式换刀。由于从布局设计方面的考虑，鼓轮式刀库一般都采用侧向安装的结构形式，若用于机械手平行布置的加工中心时，刀库中的刀袋（座）通常在换刀工作位可作 90 o 翻转。形式（ c ）多用于小型钻削中心；形式（ d ）一般用于专用加工中心。 链式刀库多为轴向取刀，适于要求刀库容量较大的加工中心。见图 11-2 。 图 11-2 链式刀库 2 ．自动换刀装置及其动作分解 斗笠式刀库换刀装置我们已经在实训 4 中接触过，在此就不再赘述。 对于刀库侧向布置、机械手平行布置的加工中心，其换刀动作分解见图 11-3 。换刀时， Txx 指令的选刀动作和 M6 指令的换刀动作可分开使用。
图 11-3 平行布置机械手的换刀过程 图 11-4 角度布置机械手的换刀过程 对于刀库侧向布置、机械手角度布置的加工中心，其换刀动作分解见图 11-4 。 机械手换刀装置的自动换刀动作如下： （ 1）主轴端：主轴箱回到最高处（ Z 坐标零点），同时实现“主轴准停”。即主轴停止回转并准确停止在一个固定不变的角度方位上，保证主轴端面的键也在一个固定的方位，使刀柄上的键槽能恰好对正端面键。 刀库端：刀库旋转选刀，将要更换刀号的新刀具转至换刀工作位置。对机械手平行布置的加工中心来说，刀库的刀袋还需要预先作90 o的翻转，将刀具翻转至与主轴平行的角度方位。（ 2）机械手分别抓住主轴上和刀库上的刀具，然后进行主轴吹气，气缸推动卡爪松开主轴上的刀柄拉钉。
数控加工中心盘式刀库设计
毕业设计(论文) 题目：数控加工中心盘式刀库设计
摘要 90年代以来，数控加工技术得到迅速的普及及发展，高速加工中心作为新时代数控机床的代表，已在机床领域广泛使用。自动换刀刀库的发展俨然已超越其为数控加工中心配套的角色，在其特有的技术领域中发展出符合机床高精度、高效率、高可靠度及多任务复合等概念的独特产品。刀库作为加工中心最重要的部分之一，它的发展也直接决定了加工中心的发展。本论文完成的是盘式刀库的总体设计、传动设计、结构设计以及传动部分的运动和动力设计。这种刀库在数控加工中心上应用非常广泛，其换刀过程简单，换刀时间短，定位精度高；总体结构简单、紧凑，动作准确可靠；维护方便，成本低。本刀库减速传动部分分两级减速，一级传动部分采用齿轮减速装置，二级传动部分采用蜗轮蜗杆减速装置，此种设计方案可提高输出轴的传动平稳性能，即提高刀盘的运转平稳性。本刀库满载装刀24把，采用单环排列方式排放，按就近选刀原则选刀。 关键词：加工中心；刀库；数控加工
ABSTRACT Since the 1990s, CNC machining technology made the rapid and universal development, as a new era of the representatives of NC machine tools, High-speed processing center has been widely used in the field of machine tools. The development of automatic Tool Change,s tool house in recent years seems to have gone beyond the NC Center for supporting the role of technology in their unique areas of development to meet the high-precision machine tools, high efficiency and reliability, and more complex tasks, such as the concept of unique products . The tool house as a processing center one of the most important part, it has a direct bearing on the development of the processing center's development.This paper completed the overall design,transmission design,structure design and the transmission part's movement and dynamic design of the disc tool house. Such a tool house in the CNC Machining Center is widely used, the tool change is simple, tool change time is short, high-precision positioning; overall structure is simple and compact , Action is accurate and reliable; convenient maintenance and low cost.The slowdown part in the transmission of the tool house includes two parts, the first part of the transmission is gear deceleration device, the second transmission part of the transmission is Worm Gear deceleration device, such design can increase the output shaft of the transmission smooth performance, improve the smooth functioning of the tool house. The tool house which can load with the maximum of 24 tools use single-ring arrangement of emissions and according to the principle of the nearest to election tools.
加工中心16刀刀库(盘式刀库)
加工中心16刀刀库(盘式刀库) 刀库是自动换刀装置中最主要的部件之一，其容量、布局以及具体结构对加工中心的设计有很大影响。 刀库是在小型加工中心应用最为广泛，根据使用的场合和实际运用的要求，设计了相应的刀的圆盘式刀库，并且对它的控制进行了一定的研究。 论文首先对刀库总体设计方案进行阐述，阐述其各部件的工作原理，然后就刀库的结构设计与控制分章节对各个部分进行计算与设计。 刀库的结构设计是本文研究的重点，传动部分为蜗杆蜗轮的一种减速装置，对于该装置中的蜗杆、蜗轮以及相关的轴都进行了详细的计算;控制部分为刀库送刀部分，由液压控制和PLC控制完成。 第一章绪论 本章首先从数控机床的发展历程引出加工中心的发展趋势，再具体到本次设计针对的刀库的任务要求，明确了本设计任务的主要内容。 1.1 引言 1952年世界上出现了第一台数控机床，使多品种、中小批量的机械加工设备在柔性、自动化和效率上产生了巨大变革。1958年第一台加工中心问世，它将多工序（铣、钻、镗、铰、攻丝等）加工集于一身；适应加工多品种和大批量的工件；增加机床功能（自动换刀、自动换工件、自动检测等），使自动化程度和加工效率上了一个新台阶；使无人化（或长时间无人操作）加工成为现实。加工中心已成为柔性制造系统、计算机集成制造系统和自动化工厂的基本单元。 加工中心是数控机床的代表，是高新技术集成度高的典型机电一体化机械加工设备，受到世界各工业发达国家的高度重视，技术迅速发展，品种和数量大幅度增加，成为当今世界机械加工设备中最引人注目的一类产品。 1.2 加工中心简介 1.2.1加工中心的发展简史 1952年世界上出现第一台数控机床，使多品种、中小批量的机械加工设备在柔性、自动化和效率上产生了巨大变革。它用易于修改的数控加工程序进行控制，因而比大批量生产重使用组合机床生产线和凸轮、开关控制的专用机床有更大的柔性，容易适应加工件品种的变化，进行多品种加工。它用数控系统对机床的工艺功能、几何图形运动功