加工中心换刀程序分析

1、精选的文库第10章，加工中心刀具交换程序分析本章介绍了台湾力威计算机机械有限公司、VB系列机床、采用FANUC-0IMB系统的立式加工中心的刀具交换程序结构、程序内容分析。此机器的刀具交换机制包括刀具库、机器人、主轴胸针机制。刀具库安装在侧面，安装在热上，由三相感应电动机通过减速机构驱动刀具库旋转，通过接近开关检测刀具库数和刀具库再次为零。交换刀具时，刀具库底部位置的刀具罩可在刀具罩提举/放下圆柱的驱动下完成提举和放下运动。机器人旋转、抬起等运动在机器人电动机的驱动下通过一组凸轮机构实现，刀具交换运动平稳、快速。接近开关检测机器人的关键位置，并在交换刀具时调整其他机构的运动。主轴拉刀机构完成主

2、轴刀具的夹紧和松开操作，接近开关检测主轴刀具的夹紧或释放状态。10.1加工中心刀具交换程序分析10.1.1机床和刀具交换机构机床外观主轴和机器人刀具集自由落体运动刀具交换过程10.1.2刀具交换运动分析此类型加工中心的整个刀具交换过程包括两个单独的运动：“查找刀具库”和“交换刀具”。寻找刀具轨迹也称为刀具呼叫，当加工刀具工作人员通过程式指令(例如T12，从刀具库中呼叫刀12)时，PMC会撷取具有刀具12的刀具轨迹编号，然后反转刀具轨迹方向，并控制刀具资料库旋转。还有手动磁带仓的旋转工作，完成手动加载和卸载工具。刀具交换运动是集合刀具库、自动机和骨架三个方面的序列运动过程，通过序列运动的步骤逐步

3、完成刀具交换。程序控制自动刀具交换描述了整个刀具交换过程输入刀具交换命令：运行T*和循环开始程序处理输出将t代码通过F26输出到PMC。PMC将搜索刀具编号检索假定刀具不在刀具库中。您可以进一步检查刀具在哪个刀具组中。磁带仓旋转控制根据撷取的刀具盖编号控制坯件旋转。刀具库旋转停止在原地，刀具调用运动完成。M06的处理进程被处理为M06后，整个刀具交换操作开始刀具交换准备运动：机器人待机状态，机床的每个轴到达刀具交换位置，主轴方向。刀具交换步骤1刀柄侧，刀具套下(刀具盖从水平状态变为垂直状态)刀具交换步骤2机器人旋转60度夹点刀具交换步骤3主轴工具释放，主轴清洁鼓风机刀具交换步骤4机器人退刀，1

4、80度旋转交换工具，机器人提刀。刀具交换步骤5夹紧主轴刀具刀具交换步骤6机器人将旋转60度回到原位刀具交换步骤7刀柄侧(从垂直状态切换到水平状态)换刀完成10.1.3刀具交换电路：10.1.4刀具交换机地址说明：加工中心的刀具交换机复杂、规模大，相关地址更多，相关地址放在附录中，便于阅读阶梯程序。10.1.5刀具更换程序简介此机器的PLC类型为SB7，下图显示了与刀具交换相关的程序内容(在第一程序、第二程序中)，没有专门为刀具交换而编写的子程序。在工具交换过程中，操纵器移动得很快，操纵器的60度、中点、180度的检测信号出现很短的时间，因此将这部分程序放在一级程序中，保证8毫秒能处理这种信号。

5、在辅助程序中，刀具交换程序由：刀具检测、记住刀具交换过程状态、手动刀具交换和自动刀具交换组成。第一阶段程序的工具更改程序分析：第一阶段程序收集了需要快速处理的工具更改程序信号，但没有包括以下处理在内的顺序。(1)机器人返回点、中点、停止点的程序分析：1，用于设置k3.1机器人接近开关的类型，如果接近开关使用no，则将k3.1设置为1，如果使用NC，则将k3.1设置为0。三级程序处理操纵器返回点、中点和停止点的信号。2、该机器的刀具交换机使用凸轮机构，运动快，机器人位置信号是窄脉冲信号，将这些信号处理放在主程序中，保证每8毫秒一次刷新。3、机器人有两个中间停止点，60度和180度两个位置，在60

6、度位置机器人马达继续旋转，但机器人不旋转，将机器人拉下。在180度的位置，机器人马达不继续旋转机器人，而是向上安装刀。使用接近开关组合两个传感块，当机器人移动到两个位置时，R529.0全部为1。(2)操纵器脱离停止点R529.2处理操控点离开停止点的情况，指示操控点开始转动。该信号用于操纵器处理60度旋转、180度旋转等。机器人旋转60度，到达180度延迟后重置R529.2。当K7.6等于1时，设置自动机的停止点使用60度和180度到达信号。如果K7.6等于0，则使用主轴工具夹具关闭标志信号。(3)操控点旋转60，180时，操控点马达会继续旋转，但操控点会停止旋转，并开始操控点把手、安装动作，

7、具体取决于凸轮的结构。处理机器人60度、180度到达信号的过程包括自动刀具交换阶段(第二阶段A2-r 540.1；步骤4 A4-r 540.4；在步骤6 A6-r 541.0中检测到机器人停止信号R529.2时，到达60度，180度位置。这些到达位置信号的一个目的是开始下一个刀具交换阶段，另一个目的是控制机器人电动机的旋转。(4)主轴工具夹紧，故障排除机器人移动到60度时，将检测主轴刀具是否解开X2.1的错误信号。机器人移动180度时，主轴刀具检测夹紧X2.0的错误信号(5)主轴工具释放处理：主轴刀具释放包括自动刀具释放和手动刀具释放，根据自动刀具交换运动，自动机到达60度旋转、退刀过程、刀具

8、更改过程、自动机安装过程自动刀具释放等。手动解除刀具是手动执行的，通过按递送按钮执行。正如程序分析的那样，在R540.1的第二阶段，当机器人旋转达到60度R529.3时，自动刀具释放开始。如果机器人再次旋转180度R529.4，则下一个操作是主轴刀具夹具。当自动刀具从R538.0或手动刀具松开R537.7时，输出主轴刀具松开Y6.3，加工中心的主轴刀具夹紧机构保持在刀具夹紧时通过蝶形弹簧的弹性，松开后，增压缸活塞杆扩展压缩蝶形弹簧，松开刀机构松开刀具，控制气缸方向的电磁阀是单作用阀。因此，没有工具夹具的输出信号。(6)机器人电动机旋转处理按照自动刀具交换的顺序，“或”逻辑装配需要旋转的机器人电

9、动机。M95是自动机错误检查命令，R544.5检测自动机是否处于静止位置，如果未处于正确的静止位置，则发出M95命令将使自动机继续旋转到正确的位置。当K7.6等于1时，设置自动机的停止点使用60度和180度到达信号，当K7.6等于0时，使用主轴刀具使用解锁标志信号。(7)磁带仓计算处理磁带仓计数处理程序，X4.5计数开关输入地址，在K5.7中设置no或NC(可选)，沿着正常上升沿下降沿过程获得计数脉冲(R530.1上升信号，R531.7下降信号)，使用基本逻辑命令编辑上升和下降命令比使用上升和下降功能命令节省进程的处理时间。R500.0是用于向计数器的控制条件赋值的设置1逻辑。磁带仓数量说明：

10、计数器的初始值为1(R500.0)，这取决于刀具库的旋转方向(R531.3)以确定正数或负数计数。不重置计数器(R500.0)如果库正向(R531.0)或反向(R531.3)，则检测计数开关脉冲(R530.1)。D110是计数器的默认值，即库存容量。D100记录当前刀具集编号。(8)磁带仓旋转处理接下来，库前向控制：R530.4指定库手动前向开始，R536.0确定磁带仓自动前向开始，搜索程序确定磁带仓前向开始。接下来，磁带仓反转控制：R530.5是磁带仓手动反转开始，R536.1是磁带仓自动反转开始，由浏览器确定，指定磁带仓反转开始。在二次程序中分析刀具交换程序：1，磁带仓手动旋转控制：磁带仓

11、准备处理，包括手动正/反刀具库准备信号条件为机床准备F1.7、停止信号G8.4、刀具库错误条件R536.5、刀具库交换位置刀具集免检R539.3。磁带仓手动正数，反转控制。条件：刀具检索期间，非R534.2手动方法R513.1、刀具库旋转按钮R584.3/刀具库向前按钮R577.0磁带仓快捷启动程序，磁带仓手动启动按钮，磁带仓快捷方式；库马达开始直立转动时，R530.4将重置。运行结果是按库前转按钮，库前转。释放按钮后，刀具库旋转另一组刀具。磁带仓反转启动程序，按磁带仓手动反转按钮，磁带仓反转后；如果库电动机反转，R530.4将重置。运行结果为磁带仓反转按钮，磁带仓位置；释放按钮后，刀具库旋转

12、另一组刀具。2、刀具交换时的刀具表处理：刀具表处理过程分配库容量D110:使用k地址定义库的容量K8.5=0，K5.1=0:磁带仓容量20；K8.5=0，K5.1=1:磁带仓容量24；K8.5=1，K5.1=0:磁带仓容量30；K8.5=1，K5.1=1:磁带仓容量32；指定刀具表D112:刀具库的容量D110 1数据转换(bin-BCD): d12-d125D100D120从刀具表中读取当前刀具清单中存储的刀具编号确定主轴刀具编号、命令刀具编号和坯件刀具集编号之间的关系刀具容量分配：K8.5，K5.1表示库存容量：K8.5=0，K5.1=0，库存容量20，K8.5=0，K5.1=1，磁带仓容

13、量24；K8.5=1，K5.1=0，磁带仓容量30；K8.5=1，K5.1=1，磁带仓容量32；NUMEB定义二进制常量命令，该命令将指定数据存储在D10，D10中，其数据格式为两字节。刀具表的分配：D110定义了刀具库容量，d12分配了刀具表容量的值，d12是刀具表长度，因此在刀具表D12中，D0存储主轴刀具编号，D1存储刀具集1的刀具编号。就这样，到最后一个鞘。数据转换：主要用于COIN命令的BIN-BCD代码转换、只能对BCD代码执行一致性歧视的COIN命令、刀具表的最大数据D125用于确定主轴刀具编号、备用刀具编号是否为空。BCD代码从当前刀具集编号D100转换为D120，用于检索当前

14、刀具集编号内的刀具编号。读取当前刀具集内的刀具编号：XMOVE命令是二进制寻址数据传输命令。此处的命令从刀具集表中读取当前安装在刀具集中的刀具编号。D112是“刀具集”表中的容量，D000是“刀具集”表中的第一个地址，D100是当前刀具集编号，使用此编号在“刀具集”表中查找相应的刀具编号，然后将其写入R587。这些判断条件用于确定主轴刀具编号、命令刀具编号和刀具库编号的关系，然后替换刀具。1、判断主轴是否为空刀2、确定主轴刀具编号是否等于命令刀具编号鞘内有刀吗3，检索刀具处理：执行t命令时，PMC首先从“刀具表”中检索t命令的刀具存档刀具清单。检索刀具的过程如下：工具被检索出来进行处理转换t码

15、检索刀具库刀具(retrieve tool library tool):在刀具库中查找刀具路径编号刀具库旋转控制：将命令刀具的刀具罩旋转到刀具交换位置完成刀具检测：准备交换刀具可通过刀具检索处理：升离的：刀组R539.4、发片停止状态R532.1、在柯默没有报警R536.5、刀具交换机没有报警R544.2的状态等可搜索。在Nc中运行t命令F7.3后，如果启动R534.0并保持不变，则检索的刀具位于刀柄位置R535.4或命令刀具位于主轴上时，可以检索检索检索到的刀具。从刀具命令代码的BIN到BCD转换完成的t代码转换，为后面的命令刀具和检测到的刀具准备一致性确定命令。DSCHB是二进制搜索命令，

16、它在程序中搜索包含指令刀具的刀具罩编号，D112指定刀具表的大小，D00定义刀具表的第一个地址，F26命令的刀具编号，R690检索包含命令刀具的刀具集编号。DCNV数据转换：转换数据BIN-BCD，转换的数据用于确定刀具所在的刀具罩和定位刀具罩是否匹配。二进制方向确定3360D110刀具库容量、D100当前刀具库数量、R690确定刀具盖编号地址、R689确定刀具盖编号的上一刀具编号地址、R534.7确定开始检索刀具的信号。转换数据(convert data):用于验证命令刀具所在刀具集中的上一刀具编号是否与计数刀具编号匹配。确保刀具库中的实际计数刀具路径与命令刀具库编号中的上一刀具编号相匹配。匹配的刀具库开始减速时。保持刀具库旋转减速，通过刀具库原地旋转(与实际刀具相同的命令)分离。4，刀具交换数据处理：自动机执行180度旋转步骤时，主轴刀具与刀具清单中的刀具交换，此时必须修改刀具表。使用XMOVB二进制寻址数据传输，在R537.0R549.0时间读取当前套筒的刀具编号。D112磁带仓容量，D000数据表初始地址存储主轴刀具，D100磁带仓当前刀具盖。R693存储当前套筒的刀具编号。刀具数据交换过程：D100 - R693D000 -