FANUC圆盘式刀库PMC编程技术

FANUC圆盘式刀库PMC编程技术
FANUC圆盘式刀库PMC编程技术

加工中心机床圆盘式刀库

发那科系统PMC的编程技术

安庆长谷川数控机床有限公司 雷晓鹏

北京发那科机电有限公司 胡 年

自动换刀机构(ATC)是数控机床易发生故障的地方。本文介绍PMC的编程思路和方法,供大家讨论。此程序自2004年始已在数百台加工中心运用。

一、基本规则

1、刀具在D0000到D0032登录。D0000登录主轴刀具号,D0001到D0032登录刀套内刀具号,在此假定刀库容量为32把刀。

2、执行T码时,刀库中T码刀具旋转到换刀口位置,在刀库旋转过程中,程序自动加工运行不中断,称之为预选刀。

3、M6执行换刀过程,执行前,Z轴必须回第一参考点,即 G91 G28 Z0或 M19 G91 G28 Z0。

4、允许的大径刀(如面铣刀)直径不容许超过普通刀具(以下简称:小径刀)最大直径的二倍,否则大径刀之间随机交换会撞刀。刀具重量不能超过刀库容许重量。

大径刀刀具号设定规则:大径刀的相临两侧刀套内必须为空,空刀套的刀具号自动设定为99(也可设定其他数字,PMC识别为空刀)。D100内设定大径刀个数,小径刀刀具号必须大于大径刀个数乘2加1。初始设定主轴刀具号D0000必须是小径刀刀具号。

5、大径刀具交换规则:小径刀可放进大径刀刀套内,大径刀不可放进小径刀刀套内。

主轴小径刀与刀库小径刀交换,一次性换刀;

主轴大径刀与刀库大径刀交换,一次性换刀;

主轴小径刀与刀库大径刀交换,一次性换刀,小径刀放进大径刀刀杯套内;

主轴大径刀与刀库小径刀交换, 第一次将原大径刀刀套内的小径刀换到主轴上,第二次再进行小径刀之间的交换。

以上交换规则PMC自动识别换刀。

6、在刀库运行中发生停电等故障,具备中断点记忆和用按键操作恢复功能。有完善的电机保护和报警操作提示。

7、以上自动刀具交换(ATC)动作本文介绍的都用PMC完成,读者也可用宏程序和PMC结合编程实现。

二、PMC程序框图

三、详细介绍刀库盘旋转部分PMC程序和说明

1、准备工作

自动换刀部分反馈信号:

R30.0=1 主轴抓刀反馈;

R30.1=1 主轴松刀反馈,延迟0.2秒是消除信号反馈传感器安装误差,其它信号反馈延迟道理相同;

R30.2=1 刀杯上(水平位置)信号反馈;

R30.3=1 刀杯下(刀具垂直向下位置)信号反馈。

R30.4=1 抓刀机械手在原点位置;

R30.5=1 抓刀机械手在抓刀位置;

K2.6=0 德士换刀结构1型、K2.6=1 德士换刀结构2型;

K0.5和K2.5设定常用刀库容量,刀杯计数器用C0。

X9.7是刀杯计数传感器,R32.1为整形计数脉冲。R0.4开机延迟0.5秒后等于1,如没有,在X9.7=1的故障情况下开机,有一个R32.1脉冲, C0(CTR)会自动加1或减1计数,而产生刀杯位置错误。K11.4和K11.5为刀库正反转

保持信号。

在D100中设定要使用的大径刀具个数,D104=D100*2+1是最后一个空刀杯,大于D104的刀具号为小径刀具号,小于等于D104的刀具号为大径刀具号。

如不用大径刀,设定D0100=0。

以下是根据D100所设定的大径刀数量,自动将99送到大径刀杯相邻的空刀杯中去。刀具号99表示空刀杯,空刀杯号1、3、5 …… 。

…… ……

……

2、T码到达准备

A0.7和A1.2为换刀机械手和计数器报警;R55.4为T码等于0或99报警;R32.5是刀具表中没有此T码报警;R32.6是T码刀具在主轴上.延迟0.2

秒给PMC判断时间, 条件满足后T码完毕。

在不是主轴大径刀同T码小径刀交换(K10.6≠1)的情况下,T码放到D82(BCD)。并做一些判断,T码等于0或99时报警。

R54.2=1,主轴小径刀同刀库大径刀交换的判断,此时将主轴小径刀号存到D106中,为以后主轴大径刀同T码小径刀交换做准备。

K10.6=1是主轴大径刀同刀库小径刀交换,T码放到D108,把原来放到大径刀杯的小径刀D106送到D82,进行第一次交换,换刀后,主轴刀具是小径刀(D0=D106)。

第一次交换完毕后(R55.6=1),再开始主轴小径刀同T码D108小径刀进行第二次交换,此时把D108放到D82中,进行二次换刀。二次换刀结束后D0=D108,T 码在主轴上。

3、刀库盘旋转

刀杯号寻找:经过以上T码到达后的准备工作,在各种情况下寻找的刀具号都放在D82中,刀具D82的刀杯号在D86中。当D86的刀杯号等于换刀口位置计数器C0时(R32.7=1),刀库盘旋转位置到达。

R32.5是T码在刀具表中未找到报警。R32.6是刀具以在主轴上。

刀位置(R32.7=1),刀库旋转停止(R33.0=0)。

刀库旋转分两种情况:

a)K10.6=0 和R55.6=0;不是主轴大径刀换小径刀。

b)K10.6=1 和R55.3=1;主轴大径刀换小径刀,第一次旋转到大径刀杯

内的小径刀的位置换刀。

R55.6=1 和R55.2=1;第一次换刀后结束主轴已是小径刀,再旋转到

T码小径刀具的位置。

刀库就近旋转方向判断

FANUC数控系统技术概述

FANUC 数控系统简介 一、FANUC数控系统的发展 FANUC 公司创建于1956年,1959年首先推出了电液步进电机,在后来的若干年中逐步发展并完善了以硬件为主的开环数控系统。进入70年代,微电子技术、功率电子技术,尤其是计算技术得到了飞速发展,FANUC公司毅然舍弃了使其发家的电液步进电机数控产品,一方面从GETTES公司引进直流伺服电机制造技术。1976年FANUC公司研制成功数控系统5,随时后又与SIEMENS 公司联合研制了具有先进水平的数控系统7,从这时起,FANUC公司逐步发展成为世界上最大的专业数控系统生产厂家,产品日新月异,年年翻新。 1979年研制出数控系统6,它是具备一般功能和部分高级功能的中档CNC 系统,6M适合于铣床和加工中心;6T适合于车床。与过去机型比较,使用了大容量磁泡存储器,专用于大规模集成电路,元件总数减少了30%。它还备有用户自己制作的特有变量型子程序的用户宏程序。 1980年在系统6的基础上同时向抵挡和高档两个方向发展,研制了系统3和系统9。系统3是在系统6的基础上简化而形成的,体积小,成本低,容易组成机电一体化系统,适用于小型、廉价的机床。系统9是在系统6的基础上强化而形成的具备有高级性能的可变软件型CNC系统。通过变换软件可适应任何不同用途,尤其适合于加工复杂而昂贵的航空部件、要求高度可靠的多轴联动重型数控机床。 1984年FANUC公司又推出新型系列产品数控10系统、11系统和12系统。该系列产品在硬件方面做了较大改进,凡是能够集成的都作成大规模集成电路,其中包含了8000个门电路的专用大规模集成电路芯片有3种,其引出脚竟多达179个,另外的专用大规模集成电路芯片有4种,厚膜电路芯片22种;还有32位的高速处理器、4兆比特的磁泡存储器等,元件数比前期同类产品又减少30%。由于该系列采用了光导纤维技术,使过去在数控装置与机床以及控制面板之间的几百根电缆大幅度减少,提高了抗干扰性和可靠性。该系统在DNC方面能够实现主计算机与机床、工作台、机械手、搬运车等之间的各类数据的双向传送。它的PLC装置使用了独特的无触点、无极性输出和大电流、高电压输出电路,能促使强电柜的半导体化。此外PLC的编程不仅可以使用梯形图语言,还可以使用PASCAL语言,便于用户自己开发软件。数控系统10、11、12还充实了专用宏功能、自动计划功能、自动刀具补偿功能、刀具寿命管理、彩色图形显示CRT 等。 1985年FANUC公司又推出了数控系统0,它的目标是体积小、价格代,适用于机电一体化的小型机床,因此它与适用于中、大型的系统10、11、12一起组成了这一时期的全新系列产品。在硬件组成以最少的元件数量发挥最高的效能为宗旨,采用了最新型高速高集成度处理器,共有专用大规模集成电路芯片6种,其中4种为低功耗CMOS专用大规模集成电路,专用的厚膜电路3种。三

基于宏程序和PMC控制的斗笠式刀库换刀的实现

基于宏程序和PMC控制的斗笠式刀库换刀的实现 作者:王刘成杨晋萍裘虹 来源:《电子世界》2012年第19期 【摘要】运用ladder编程软件和宏程序编辑,通过FANUC系统宏程序变量与PMC指令的结合,以及NC指令的调用,实现斗笠式刀库的换刀控制,从而达到换刀的有效进行,保证机械加工的精度,实现了NC机床的高效,高精加工,提高了生产效率和效益。 【关键词】NC;宏程序;PMC;功能指令 斗笠式刀库存放刀具数量为16~24把,刀库移向主轴实现换刀动作,具有容量少、构造易懂、刀库旋转、找刀容易、方便控制的优点,在经济型加工中心中应用很多。本文主要针对斗笠式刀库的特点,运用PMC和宏程序实现对斗笠式刀库的换刀控制。 一、换刀动作及时序图 当主轴刀具进入刀库刀套后,主轴向上进给,脱开刀具,随后刀库旋转。当输入的指令刀具在主轴正下方位置时,主轴向下进给,让刀具进入主轴锥孔,主轴夹刀后,刀库退到初始位置。其换刀动作详细如图: (1)主轴移动到换刀点:图1(a) (2)主轴定位 (3)刀库向前到换刀点抓取旧刀:图1(b) (4)主轴松开刀具 (5)Z轴向上移动出换刀空间:图1(c) (6)刀库据指令找刀:图1(d) (7)Z轴向下移动至换刀点:图1(e) (8)主轴紧紧新刀 (9)刀库后退至初始位置:图1(f)

(10)刀库时序图:图2 整个刀库的动作主要靠刀库电机、汽缸和主轴的相互结合控制实现。时序图中的分度电机通过PMC功能指令实现刀库的正反转就近找刀,其中的接近开关信号可用于刀库计数以此实现刀库原点复归和数刀。汽缸的功能主要用于接收PMC发出的信号以控制刀库整体向前或后退,为换刀或换刀后的运行NC程序作准备。 二、FANUC换刀宏程序流程图 主要通过NC程序、PMC、宏程序实现,其中宏程序变量类型如表一所示,换刀时序框图如图3,相关说明如右侧所示。 三、功能指令 FANUC 0ID系统的功能指令有104个,其中常见的用于刀库控制的PMC功能指令主要有以下几个,现分别加以说明,其中的SUB是功能指令的代码。 五、结语 通过宏程序,PMC,NC的有机结合控制在加工中心上的应用,改善了原来的换刀速度和换刀的安全性,提高了机床的生产效率,使斗笠式刀库的换刀更为安全,简捷,有效,经济。 参考文献 [1]FANUC(北京)有限公司.B—61863梯形图语言编程说明书,2003. [2]FANUC(北京)有限公司.GFZ—61803E—1/07 Macro Complier/Macro Executor Programming Manual. [3]FANUC(北京)有限公司.B—64305CM/01 FANUC Series 0i—MODEL D维修说明书,2009. 作者简介: 王刘成(1983—),男,河南周口人,现供职于山西大学工程学院,研究方向:数控机床应用技术。 裘虹(1964—),女,浙江嵊州人,浙江特种电机有限公司工程师,研究方向:伺服电机。

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

斗笠式刀库的设计

济南铁道职业技术学院

毕业设计指导书 (高职机电一体化专业08级) 一、设计题目 斗笠式刀库的设计 二、设计目的 随着科学技术和社会的发展,对机械产品的性能、精度、质量、生产率和成本提出了越来越高的要求,数控机床的出现,开创了机械加工自动化的新纪元,不仅能提高产品的质量和生产率,降低生产成本,还能改善工人劳动条件。 一个零件往往需要多道工序完成,而单功能的数控机床只能完成单工序的加工,因此在零件生产过程中,要进行多次装卸换刀工作,不仅影响劳动效率,还降低了工件精度,加工中心和普通单功能机床的区别在于有了刀库和自动换刀装置,这样,一次装夹就可完成多到工序的加工,提高了零件精度和劳动效率。 现在加工中心上刀库种类很多,有斗笠式、圆盘式等,其中斗笠式刀库结构简单,运动集中,适合与立式加工中心。刀库成本低,工艺要求不高,但是国内生产此类刀库的企业较少,大部分需要进口,价格相对较贵,因此本课题非常有研究价值。 三、设计的技术要求

1、斗笠式刀库主要工作过程为: 斗笠式刀库换刀时,由三步组成,第一、刀库横移装置移动到主轴箱可以到达的位置;第二,刀库分度装置进行选刀,通过精确地分度、定位,将下个工序需要的刀送到指定位置;第三,主轴上自动装卸刀机构准确取刀装刀。 具体过程为: 1)、系统接收到换刀指令。 2)、气缸推动刀库移动到主轴位置,保证当前刀位上为空,准备换刀。 3)、主轴打刀缸释放,将主轴上当前刀具放置到刀库空刀位置。 4)、刀库电机转动,接近目的刀具位置时,接近开关发送指令,电机减速,转到位置停止,准备换刀。 5)、主轴完成装刀动作。 6)、刀库气缸带动刀库返回。 一个换刀动作结束。 2、机械结构的设计 通过对加工中心刀库工作目的及工作过程的了解,设计出用横移机构、分度装置及刀盘。 3、技术参数 1、机械结构 ①刀库有8刀位。 ②使用槽轮机构完成分度。

KMCsEXT斗笠刀库使用说明

K1000M4_Cs_EXT 斗笠刀库使用说明 ?刀库实现的功能一:刀库的旋转 1、自动方式:刀库伸出到位,主轴松到位才能实现刀库的旋转。通过M54 指令实现。 2、 MDI 方式:刀库可以任意位置旋转。通过M54 指令实现。 以上两种方式下,主轴刀号与换刀目标刀号一致时,不会输出刀库旋转。 3、手动方式:能在任意位置和手动方式下旋转刀库。通过正、反转按钮实现。 二:松拉刀 1、自动方式和 MDI 方式:在主轴未旋转时,能实现任何位置的松刀和紧刀。通过M50 指令实现松 刀;通过 M51 指令实现紧刀。 2、手动方式:由一个按钮实现主轴松拉刀的控制。按下按钮时,松刀输出;松开按钮时,紧刀输出。 由非手动方式转为手动方式时,不论以前手动方式下,主轴是松刀还是拉刀状态,都会输出拉刀信号。由手动方式转为其它方式时,会保持手动时状态。 三:通过参数可以选择零位信号的有无当刀库选配无零位信号功能时,设置TO_K=0 。 当刀库选配有零位信号功能时,设置TO_K=1 。 零位信号的位置要和一号刀的数刀信号位置相重合,否则只能设置为TO_K=0 。 四:主轴有无刀的判断 在使用前需提前设定一次,以后不用再次设定(包括断电情况)。D22=0 ,表示无刀; D22=1 ,表示有刀。第一次换完刀后,每次都认为有刀,如果主轴实际出现无刀现象,须将D22=0 重新设定。 五:掉电保持功能 1、正常开关机:上电后,回机床零点后,可以直接使用,能正常换刀。且不出现任何报警。 2、非正常断电:换刀中突然断电,再次重新上电,会产生16 号报警,报警内容为刀库当前刀号与主 轴刀号不一致。直到两者一致时,报警会解除。解决办法为,将D27 中的数值在 MDI 方式中,以 刀号形式输入运行,即可解除报警。例:D27=15。须在 MDI方式中输入 T15,运行。报警就解除 了。首先回零,然后可以正常换刀。 3、当刀库选转到位后,换刀未完成时断电,上电时将D21 设置为 1,即可开始换刀。注:如果是单拨叉刀库换 刀中断电或执行急停、复位操作,有可能出现刀号混乱,应根据实际情况进 行刀库调整。 六:刀具号的查看 在 D27 中能查看到当前刀库的实际在位刀号。 在 D25 中能查看到本次换刀所需换刀步数。 在 D24 中能查看到当前需要换到的目标刀号。 在 D23 中能查看到上一次正确换刀后的刀号。在 D22 中能查看到当前主轴是否有刀。在 D21 中设置是否正常换刀完成。 七:补充说明 1.重新上电或急停后,必须执行手动回零操作,否则执行程序将出现“进给轴未回零”报警。 2.刀库有完善的报警提示信息。 3.手动执行刀库正、反转时,每按一次刀库运转都执行一个刀位,可重复执行。 4.换刀子程序结束后使用绝对坐标编程,请在更换刀具后重新设定编程方式。 ?换刀操作说明一:在换刀子程序中将换刀位置设置好。须根据实际情况设置子程序中的坐标值。(由机床厂家完成)二:根据是否选配零位信号,和零位信号所在的位置,设置TO_K参数。TO_K = 1表示有零位信号。 三:根据主轴是否有刀,在 D22 中进行设定, D22=O 表示无刀, D22=1 表示有刀。如果有刀时,刀库当前

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。

斗笠刀库使用说明

K1000M4_Cs_EXT斗笠刀库使用说明 K1000M4_Cs_EXT斗笠刀库接口信号 输入信号诊断表 位号 7 6 5 4 3 2 1 0 X0.7: 模拟主轴手动换档信号 X0.5: X轴减速输入信号 X0.4: 4轴分度头输入信号 X0.3: 松拉刀开关信号 X0.2: 复合功能:宏输入,4轴分度头输入信号 X0.1: 复合功能:宏输入,4轴分度头输入信号 X0.0: 复合功能:宏输入,4轴分度头输入信号 位号 7 6 5 4 3 2 1 0 X1.7: G31测量输入信号 X1.6: 负向硬限位 X1.5: Y轴减速输入信号 X1.4: 正向硬限位 X1.3: 宏输入 X1.2: 主轴定位完成输入信号 X1.1: 复合功能:宏输入,转台松开输入信号 X1.0: 复合功能:宏输入,转台夹紧输入信号 位号 7 6 5 4 3 2 1 0

X2.7: 主轴报警信号输入 X2.5: Z轴减速输入信号 X2.4: 急停信号 X2.3: 倍率开关输入信号 X2.2: 倍率开关输入信号 X2.1: 倍率开关输入信号 X2.0: 倍率开关输入信号 位号 7 6 5 4 3 2 1 0 X3.7: 模拟主轴高档位反馈 X3.6: 紧刀到位输入信号 X3.5: 4轴减速输入信号 X3.4:模拟主轴低档位反馈 X3.3:ESP 急停 X3.2: 暂停 X3.1: 启动按钮 X3.0: 程序开关 位号 7 6 5 4 3 2 1 0 X4.7: ESP 急停 X4.6: 附加操作盒选择4轴 X4.5: 附加操作盒选择Z轴 X4.4: 附加操作盒选择Y轴

X4.3: 附加操作盒选择X轴 X4.2: 手轮脉冲当量 X4.1: 手轮脉冲当量 X4.0: 手轮脉冲当量 位号 7 6 5 4 3 2 1 0 X100.7: 模式切换输入信号 X100.6: 松刀到位输入信号 X100.5: 刀库拉回到位输入信号 X100.4: 刀库伸出到位输入信号 X100.3: 数刀输入信号 X100.2: 刀库零位输入信号 X100.1: 刀库手动反转输入信号 X100.0: 刀库手动正转输入信号 输出信号诊断表 位号 7 6 5 4 3 2 1 0 Y0.7: 主轴制动输出 Y0.6: 报警输出 Y0.5: 主轴停止 Y0.4: 润滑油开 Y0.3: 冷却液开输出 Y0.2: 卡盘控制输出 Y0.1: 主轴反转 Y0.0: 主轴正转 位号 7 6 5 4 3 2 1 0

FANUC数控系统PMC功能的妙用完整版

F A N U C数控系统P M C功能的妙用标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

pmc 意思PMC与PLC分别是什么共同点和区别 PLC (Programmable Logic Controller)用于通用设备的自动控制,称为可编程控制器。PLC用于数控机床的外围辅助电气的控制,称为可编程序机床控制器(Programmable Machine Controller/Programmable Machine Tool Controller)。有些数控系统厂商,如FANUC,等将其称之为PMC,而另一些如SIEMENS,还是将其称之为PLC。 也就是说PMC是PLC的一个子集,某些厂商将专用于数控机床的PLC称为PMC,所以PMC 和PLC是非常相似的。与传统的继电器控制电路相比较,PMC的优点有:时间响应快,控制精度高,可靠性好,控制程序可随应用场合的不同而改变,与计算机的接口及维修方便。另外,由于PMC使用软件来实现控制,可以进行在线修改,所以有很大的灵活性,具备广泛的工业通用性。 你们的概念都十分模糊或者说干脆不懂。PLC是最基本的逻辑控制,为什么机床叫的PLC 叫PMC,M就是MACHINE,他体现出了区别,首先PLC 对外只有INPUT,OUTPUT的概念,而PMC增加了与数控系统的专用接口,FANUC用F和G地址来区分,SIEMENS用DB来区分,举个例子,比如主轴旋转指令,PLC处理时先有主轴旋转指令输入信号,然后根据逻辑要求处理完后直接有输出外围设备直接执行,而PMC有输入信号后,有可能要先传送到PMC 处理互锁信号(如卡盘夹紧,刀具锁紧,防护门关闭)然后PMC再将处理结果传送到数控系统专用地址,然后数控系统将指令发给伺服系统执行,数控系统如果执行或没有执行都要将信号在传送给PMC,PMC再处理执行或没有执行的输出。FANUC的PMC是属于专用的PLC,地址有详细的划分,不能独立出来使用。SIEMENS的PLC是以标准S7-300为基础的,他将一些必要的动作已经编辑好了标准功能块,如FC8是刀具管理,FC9同步子程序控制。FC13手轮单元控制,FC15是PMC控制轴定位等等功能。 、 PMC输出 (BEIJING FANUC 0i MC)

加工中心斗笠式刀库换刀装置设计

第30卷第3期2009年3月 煤矿机械 Coa lM ine Mach i n er y Vo.l30No.3 M ar.2009加工中心斗笠式刀库换刀装置设计 张宇1,夏晓平2 (1.常州工学院,江苏常州213002;2.常州工程职业技术学院,江苏常州213003) 摘要:加工中心斗笠式刀库由刀库横移装置、刀库分度选刀装置以及主轴上的刀具自动装卸机构组成。横移装置使刀库以直线运动的方式,从起始位置运动到换刀点进行换刀。在运动过程中速度表现为正弦曲线的运动规律,减小了刀库的运动冲击,保证刀库准确定位,满足换刀的技术指标要求。刀库分度装置采用电机驱动,定位法兰每回转一圈,分度盘反向转过一个刀位,从而使刀库轮毂得到周期性间歇运动,起到刀库的转位分度作用。其分度槽槽数(容刀量)越多,刀库转位越平稳,另一方面,槽数的增加会导致刀库尺寸的增加。因此,正确合理地选择刀库容量就显得尤为重要。 关键词:刀库;横移装置;容刀量;分度盘;定位法兰;运动分析 中图分类号:T G659文献标志码:B文章编号:1003-0794(2009)03-0100-03 Desi gni ng of ToolChanger i n Ba mboo Hat ATC ofM ac hi ne Ce ntre ZHANG Yu1,X IA X i a o-p i ng2 (1.Changzhou Instit ute Technol ogy,Changz hou213002,Ch i na; 2.Changzhou Institute of Engi neer i ng Technol ogy,Changzhou213003,Ch i na) Abstr act:The ba mboo hatATC ofmachine centre is made up of the horizonta lmoving device,d i v iding device and cla mping&re leasi n g tool device i n t h e sp i n dle.The ATC moves i n a li n e on t w o col u mn slide way,f ro m start point to end poi n t to fi n ish changi n g tools.The moving speed of ATC obeys si n usoida l rule,wh ich reduces shocks i n the ATC move men.t It ensures a accurate position i n g of the ATC,and met the tool changi n g requ ire men.t The divi d i n g device is divi d ed by divi d i n g motor.D ivi d i n g d isk rotates one tool roo m wh ile positi o n flange rotates one c ircle.It makes tool whee l gai n a period ical i n ter m ittent rotati n g action,and the ATC gai n s a divi d i n g action.The more divi d i n g slo,t the more stably ATC ro2 tates.O ther w ise,the i n cre ment of slots leads to i n cre ment of size of ATC.So it is very i m portant to ex2 actl y select the tools capac ity ofATC. K ey w ords:ATC;horiz ontal movi n g device;tools capacity;divi d ing disk;positi o n flange;acti o n ana2 l y ze 0引言 加工中心换刀方式一般可以分为有机械手换刀和无机械手的换刀,有机械手换刀方式的刀库一般为链式,无机械手换刀方式的刀库一般为盘式。无机械手换刀方式一般适用于立式加工中心,原因是它运动集中,运动部件少,但受立式加工中心机床尺寸大小的限制,刀库鼓轮盘尺寸一般不宜太大,即刀库的容量不能太大。斗笠式刀库,结构上为盘式刀库,换刀方式属于无机械手换刀系统。 斗笠式刀库换刀步骤:(1)刀库横移装置移动到主轴箱可以达到的位置;(2)刀库分度装置进行选刀,通过精准地分度、定位,把下个工序所需的刀具送到指定位置;(3)主轴上的自动装卸机构准确取刀、送刀。所以横移装置和分度装置是斗笠式刀库的重要组成部件。 1斗笠式刀库装置设计 (1)斗笠式刀库横移装置设计 刀库的横移装置是在进行换刀的整个过程中,刀库从远离主轴的位置直线移动到主轴轴线位置,以实现换刀。该机构运动的动力部件是刀库电动机,电机轴实现旋转运动,使刀库实现直线移动。 斗笠式刀库横移装置由2根圆柱导轨(滑杆)支撑,每根圆柱导轨由2个支架固定在连接板上,连接板固定在机床立柱上,实现刀库与机床立柱的连接。整个刀库可以在2根圆柱导轨上滑动,实现刀库前后运动,以完成抓刀和返回动作。而刀库前后运动的原动力是由电机通过拨杆和滑块实现的(见图1)。 当加工中心进行零件加工的时候,刀库远离主轴,停留在最左边极限位置1,即刀库处于原位。收到换刀指令后,电机通过电机轴逆时针方向旋转带动拨杆转动(拨杆上带有滑块),滑块与拨杆联接,跟随拨杆回绕电机轴旋转,滑座上开有滑槽,滑块在滑槽中上下移动,带动滑座(即刀库)向右移动,从而使刀库运动到右极限位置2,到达换刀位置,等待取刀及放刀电机轴顺时针方向旋转时使刀库返回。

FANUC系统PMC编程.doc

FANUC系统 PMC 编程重点 FANUC系统的 PMC 在哪里呢我们似乎无法看见完全的 PMC。其实, FANUC PMC是典型的与CNC集成在一起的内装式 PLC,其 CPU和存储器就在 CNC控制单元的主板上。因此, FANUC PMC控制系统的硬件如图 1 所示。 I/O 单元与 PMC CPU通过接口JD1A/JD51A传输信号,而机床侧输入输出元件与 I/O 单元则通过接口 CB104、CB105、CB106、 CB107 传输信号。 图1 FANUC PMC硬件组成 相关实用书籍推荐

1 外部标准输入 / 输出信号 FANUC机床侧标准输入/ 输出信号接入电路如图 2 所示。输出信号电路中中间继电器线圈上要并联二极管,以便当线圈断电时,为感应电流提供放电回路,否则极易损坏驱动电路。这个二极管称为续流二极管。

图2 FANUC外部标准输入 / 输出信号 2 PMC 地址及信号种类 (1)地址表示 每个 PMC 输入 / 输出接口( interface )信号用地址( address)来区别。所谓地址是指与机床侧的输入 / 输出信号、与 CNC之间的输入 / 输出信号、内部继电器、计数器、保持型继电器、数据表等各信号的存在场所的号码。

PMC 地址由字节组成,即一个地址可以表示8 个信号。地址由地址号和位号组成,地址号的前面必须要有一个字母,它表示信号的种类。如图 3 所示。 图3 PMC 地址表示 某一个信号可以采用助记符(symbol)来方便记忆,如这个地址表示第 4 轴回参考点时的减速信号, *DEC4(通常是英文简写)就是其助记符;是紧停信号,*ESP就是其助记符。 (2)地址种类 FANUC PMC地址种类( address type )主要有 X、Y、G、F 等,如图 4 所示。 CNC 与 PMC 之间的 G、 F 信号及地址是由FANUC公司确定的,PMC 编程者只可使用不能改变。而CNC

斗笠式刀库换刀原理

摘要:加工中心可将铣、镗、钻、铰、攻螺纹等多项功能集于一身,大大提高了生产效率。换刀装置(ATC)是加工中心的重要组成部分,也是加工中心故障率最高的部分,约有50%的机床故障与换刀装置有关。斗笠式刀库是加工中心比较常见的一种换刀装置,在本文中,我结合自己的工作经验,对斗笠式刀库的动作过程及换刀过程中容易出现的故障进行了简要的分析和说明。 关键词:加工中心ATC 斗笠式刀库动作过程故障分析 0 引言 加工中心的一个很大优势在于它有ATC装置,使加工变得更具有柔性化。加工中心常用的刀库有斗笠式、凸轮式、链条式等,其中斗笠式刀库由于其形状像个大斗笠而得名,一般存储刀具数量不能太多,10~24把刀具为宜,具有体积小、安装方便等特点,在立式加工中心中应用较多。 1 斗笠式刀库的动作过程 斗笠式刀库在换刀时整个刀库向主轴平行移动,首先,取下主轴上原有刀具,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;其次主轴安装新刀具,这时刀库转动,当目标刀具对正主轴正下方时,主轴下移,使刀具进入主轴锥孔内,刀具夹紧后,刀库退回原来的位置,换刀结束。刀库具体动作过程如下: 1.1 刀库处于正常状态,此时刀库停留在远离主轴中心的位置。此位置一般安装有信号传感器(为了方便理解,定义为A),传感器A发送信号输送到数控机床的PLC中,对刀库状态进行确认。 1.2 数控系统对指令的目标刀具号和当前主轴的刀具号进行分析。如果目标刀具号和当前主轴刀具号一致,直接发出换刀完成信号。如果目标刀具号和当前主轴刀具号不一致,启动换刀程序,进入下一步。 1.3 主轴沿Z方向移动到安全位置。一般安全位置定义为Z轴的第一参考点位置,同时主轴完成定位动作,并保持定位状态;主轴定位常常通过检测主轴所带的位置编码器一转信号来完成。 1.4 刀库平行向主轴位置移动。刀库刀具中心和主轴中心线在一条直线上时为换刀位置,位置到达通过信号传感器(B)反馈信号到数控系统PLC进行确认。 1.5 主轴向下移动到刀具交换位置。一般刀具交换位置定义为Z轴的第二参考点,在此位置将当前主轴上的刀具还回到刀库中。 1.6 刀库抓刀确认后,主轴吹气松刀。机床在主轴部分安装松刀确认传感器(C),数控机床PLC接收到传感器C发送的反馈信号后,确认本步动作执行完成,允许下一步动作开始。 1.7 主轴抬起到Z轴第一参考点位置。此操作目的是防止刀库转动时,刀库和主轴发生干涉。 1.8 刀库旋转使能。数控系统发出刀库电机正/反转启动信号,启动刀库电机的转动,找到指令要求更换的目标刀具,并使此刀具位置的中心与主轴中心在一条直线上。 1.9 主轴沿下移到Z轴的第二参考点位置,进行抓刀动作。 1.10 主轴刀具加紧。加紧传感器(D)发出确认信号。 1.11 刀库向远离主轴中心位置侧平移,直到PLC接收到传感器A发出的反馈确认信号。 1.12 主轴定位解除,换刀操作完成。 刀库仅有以上四个传感器是不够的,为了保证数控机床的安全,保证刀库的换刀顺利完成,在斗笠式刀库中一般还安装刀库转动到位确认传感器(E),保证刀库转动停止时,刀具中心线位置和主轴中心线在一条直线上。

FANUCPMC培训

FANUC基础调试培训 1、FANUC PMC概要。 2、I/O硬件的联接和地址设定 3、PMC画面操作和设定 4、常用PMC应用案例

PMC概要

【CNC 与PMC】 CNC(Computerized Numerical Control:计算机控制的数控装置)和PLC (Programmable Logic Controller:可编程顺序逻辑控制器)的各项处理由几部分构成。 CNC 中系统的控制软件已安装完毕,只需要制作完成机械动作控制即可。PMC 是安装在CNC 内部负责机床控制的顺序控制器。

【PMC信号】 ?X:来自机床侧的输入信号。如接近开关、极限开关、压力开关、操作按钮等输入信号元件。PMC 接收从机床侧各装置的输入信号,在梯形图中进行逻辑运算,作为机床动作的条件及对外围设备进行诊断的依据。?Y:由PMC 输出到机床侧的信号。在PMC 控制程序中,根据机床设计的要求,输出信号控制机床侧的电磁阀、接触器、信号灯等动作,满足机床运行的需要。 ?F:由控制伺服电机与主轴电机的系统部分侧输入到PMC 信号。系统部分就是将伺服电机和主轴电机的状态,以及请求相关机床动作的信号(如移动中信号、位置检测信号、系统准备完成信号等),反馈到PMC 中去进行逻辑运算,作为机床动作的条件及进行自诊断的依据。 ?G:由PMC 侧输出到系统部分的信号。对系统部分进行控制和信息反馈(如轴互锁信号、M代码执行完毕信号等)。 ?R\E:内部继电器R、扩展继电器E。在顺序程序执行处理中使用于运算结果的暂时存储的地址。内部继电器的地址包含有PMC 的系统软件所使用的预留区,预留区的信号不能在顺序程序中写入。 ?A:信息显示的信号地址。顺序程序所使用的指令中,备有在CNC画面上进行信息显示的指令( DISPB ) ?非易失性存储器地址:定时器( T )、计数器( C )、保持型继电器( K )、数据表( D )在断电时要保持其中的值。这4 个叫做PMC 参数。PMC 参数的显示和设定方法请看“设定PMC 参数”部分。

斗笠刀库解析

斗笠式刀库的动作过程 斗笠式刀库在换刀时整个刀库向主轴平行移动。(1)还刀取下主轴上原有刀具,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。(2)抓刀刀库转动,当目标刀具位于主轴正下方时,主轴下移,使刀具进入主轴锥孔内,刀具夹紧后,刀库退回原来的位置,换刀结束。 斗笠式刀库换刀过程动作图 PMC和NC程序的配合 PMC在整个换刀过程中主要控制刀库的正反转、刀库的前进后退、松刀紧刀阀动作。 NC程序控制主轴的上升和下降、主轴定位。

N19 M99 :9001 (参数6071) N1 IF[#1000EQ1]GOTO19 (T CODE=SP TOOL) T代码等于主轴刀号,结束N2 #199=#4003 ( G90/G91 MODLE) N3 #198=#4006 (G20/21 MDOLE) 保留之前的模态信息N4 IF[#1002EQ1]GOTO7 ( SP TOOL=0) 主轴无刀,直接抓刀N5 G21G91G30P2Z0M19 回第2参考点,M19定向,准备还刀N6 GOTO8 N7 G21G91G28Z0M19 回第1参考点,M19定向,准备抓刀N8 M50 刀库准备好(使能)N9 M52 刀库靠近主轴N10 M53 松刀吹气N11 G91G28Z0 回第一参考点N12 IF[#1001EQ1]GOTO15 (T CODE=0) 如果指令T0,则无需抓刀N13 M54 刀盘旋转G04X3.0 N14 G91G30P2Z0 回第二参考点N15 M55 刀具卡紧 N16 M56 刀盘远离主轴 N17 M51 旋转结束 N18 G#199G#198 恢复模态

FANUC系统PMC的在线诊断

项目1 FANUC系统PMC的诊断功能 任务目的1)了解FANUCˉOiD/OiMateD系统PMC接口定义与工作原理 2)掌握FANUCˉOiD/OiMateD系统PMC常见故障与诊断方式 3)熟悉LADDER软件在线监测 实践设备 FANUC 0i Mate-D数控系统实验台 实践项目1)PMC数据状态、梯形图在线监控界面操作 2)PMC I/O接口与电气连接 3)PMC LADDER在线联机操作 工作过程知识介绍 1、PMC 所谓PMC(Programmable Machine Controller),就是利用内置在CNC 的PC (Programmable Controller)执行机床的顺序控制(主轴旋转、换刀、机床操作面板的控制等)的可编程机床控制器。所谓顺序控制,就是按照事先确定的顺序或逻辑,对控制的每一个阶段依次进行的控制。用来对机床进行顺序控制的程序叫做顺序程序,通常广泛应用于基于梯图语言(Ladder language)的顺序程序。 2、PMC的基本配置 3、PMC的相关地址

4、数控机床工作状态开关PMC控制 (1) 数控机床状态开关 图1 图2 (2)数控机床状态开关的功能 编辑状态(EDIT):在此状态下,编辑存储到CNC 内存中的加工程序文件。 存储运行状态(MEM):在此状态下,系统运行的加工程序为系统存储器内的程序。 手动数据输入状态(MDI):在此状态下,通过MDI 面板可以编制最多10 行的程序并被执行,程序格式和通常程序一样。 手轮进给状态(HND):在此状态下,刀具可以通过旋转机床操作面板上的手摇脉冲发生器微量移动。 手动连续进给状态(JOG):在此状态下,持续按下操作面板上的进给轴及其方向选择开关,会使刀具沿着轴的所选方向连续移动。 机床返回参考点(REF):在此状态下,可以实现手动返回机床参考点的操作。通过返回机床参考点操作,CNC系统确定机床零点的位置。 DNC状态(RMT):在此状态下,可以通过阅读机(加工纸带程序)或RS-232通信口与计算机进行通信,实现数控机床的在线加工 (3)数控机床方式选择的地址 方式选择信号是由MD1、MD2、MD4的三个编码信号组合而成的,可以实现程序编辑EDIT、存储器运行MEM、手动数据输入MDI、手轮/增量进给HANDLE/INC、手动连续进给JOG、JOG示教、手轮示教,此外,存储器运行于DNC1信号结合起来可选择DNC运行方式。手动连续进给方式与ZRN信号的组合,可选择手动返回参考点方式:

BT40X16斗笠式刀库的研究与设计_毕业设计说明书

毕业设计说明书 设计题目:BT40X16斗笠式刀库的研究与设计

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。 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。 关键词:数控加工中心,斗笠式刀库

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. Rain hat type knife library normally only save 16 to 24 knife sword rain hat type, change cutters in the library in the sword to the spindle mobile library. Rain hat type knife library normally only save 16 to 24 knife sword rain hat type, change cutters in the library in the sword to the spindle mobile when spindle library on the library card slot cutter into the knife, spindle, when moving upwards from cutter knife library rotation. When to change tool to align the spindle, when spindle moves directly into the spindle cone hole cutter, clamping tool, return the original position knife library. Keywords: CNC processing center, rain hat type knife library

FANUC PMC结构

1. 了解G、F、X、Y 信号的意义 G:PMC 输出至CNC 的信号(CNC 输入) 是FANUC 公司设计CNC 时根据机床操作的要求及CNC 系统本身应具备的功能而设计好的、 使CNC 执行工作的指令。 这些信号中有些是启动CNC 某个动作的子程序。这些子程序是CNC 控制软件的一部分:根据机床 的实际动作设计好的机床的强电控制功能。如:急停信号*ESP(G8.4);自动加工程序启动信号ST (G7.2);CNC 停止主轴电机的信号*SSTP(G29.6)。工作方式选择信号 MD1/MD2/MD4(G43.0~2)、 DNCI(G043#5)、ZRN(G043#7)等等。例如,用方式选择信号确定的工作方式见下表:

另外一些信号是PMC 通知CNC,使CNC 改变或执行某一种运行。如:FIN(G4.3)----是PMC 通知CNC 辅助功能M 或换刀功能T 已经结束执行。CNC 接受到该信号后即可启动下个加工程序段 的执行。下表为CNC 运行时常用的部分G 信号。

F:CNC 输出至PMC 的信号 其中的一些信号是反映CNC 运行状态的标志,表明CNC 正处于某一状态。如,AL(F1.0): 表示CNC 处于报警状态。MV(F102):进给轴移动中。 另一些信号是CNC 响应X(经过G 信号)后,执行某一运行的结果,用以通知PMC。PMC 收到 这些F 信号,视其具体情况,再做适当处理。 还有一些信号是加工程序指令的译码输出。如:M 代码(F10~F13);T 代码

(F26~F29)。CNC 将 这些信号输出给PMC 进行处理。下表列出了部分常用的F 信号。 X:由机床输入至PMC 的信号 是操作员由机床操作面板上输入的按钮、按键、开关信号。可以理解为是由操作者发出的使 CNC(机床)执行某一工作的命令,是上述G 信号的指令。在梯形图中X 总是G 的控制源。X 信 号的地址由机床厂的电气设计人员随意定义,但是有些X 信号的地址已经由CNC 固定,见下表。 这些信号都是需要CNC 紧急处理并执行的事件或动作。

相关文档
最新文档