發(fā)那科雙刀庫控制

劉海龍

摘 要：我公司制造的高速高精度立式加工中心，采用發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)控制，機械結(jié)構(gòu)為左右雙刀庫控制，刀庫均為刀盤結(jié)構(gòu)，采用PMC控制難度極大，故參照西門子刀庫管理的控制方式來實現(xiàn)發(fā)那科雙刀庫控制。

關鍵詞：宏程序；宏變量；數(shù)據(jù)表

我公司制造的立式車銑加工中心SVTM160，配置雙刀庫，機床采用的是發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)31i-B。該系列機床一次裝卡，可以完成車，銑，鉆，剛性攻絲等工序。能夠完美的完成以上工序，完全依靠安全穩(wěn)定換刀系統(tǒng)，而該換刀系統(tǒng)是通過PMC與宏程序相結(jié)合的辦法來控制雙刀庫換刀動作。

刀庫的種類可以分為固定換刀，隨機換刀。固定換刀：刀具號與刀座號之間的關系不會隨著刀具的變換而變換，必須保持刀號與刀座號的一致，否則會出現(xiàn)刀具混亂的現(xiàn)象；隨機換刀：刀具號與刀座號之間的關系隨著變換而改變。因此需要刀具表來記錄刀具與刀座的對應關系，同時也記錄主軸上的刀具號。

固定換刀，因為刀具號和刀座號是一致的，因此程序的指令刀具號指令可以直接和當前的刀座號進行比較計算，計算出相應的旋轉(zhuǎn)步數(shù)和旋轉(zhuǎn)方向驅(qū)動刀庫電機旋轉(zhuǎn)，當當前位的刀座號和目標刀號一致后停止刀庫電機，然后進行刀庫刀具與主軸刀具交換。

隨機換刀，因為刀具號和刀座號之間是隨機安裝的，因此當程序的目標刀號發(fā)出后，首先要根據(jù)數(shù)據(jù)表所記錄的刀具號和刀座號的對應關系檢索出對應的刀座號；根據(jù)目標刀座號和當前位的刀座號計算出旋轉(zhuǎn)步數(shù)和旋轉(zhuǎn)方向驅(qū)動刀庫電機旋轉(zhuǎn)，當當前位和目標位一致后停止刀庫電機，然后進行刀庫刀具與主軸刀具交換；刀具交換完成后更新道具表上的主軸刀具號和當前位的刀號，這時就完成了整套的換刀動作。

1 調(diào)試步驟

雙刀庫控制主要實現(xiàn)一個或二個主軸，在兩個刀庫之間實現(xiàn)隨機自動換刀的控制。雙刀庫控制實現(xiàn)主要由宏程序，宏變量，PMC程序，PMC用戶數(shù)據(jù)等組成。

1.1 換刀動作分析

1.2 宏程序的編制

用戶宏變量定義

SETVN500[LTO，MFN，MTO，LFN，PROOF，ALMON]

SETVN510[RX_PRE，RZ_PRE，RX_CHA，RZ_CHA，RX_ADJ]

SETVN520[LX_PRE，LZ_PRE，LX_CHA，LZ_CHA，LX_ADJ]

SETVN530[CR_STEP，CR_DIS，RZ_CR，LZ_CR]

1.3 PMC程序編制

由于使用發(fā)那科系統(tǒng)在編制刀庫控制時，因系統(tǒng)本身沒有刀具登陸畫面，因此需要使用PMC數(shù)據(jù)表畫面刀具登陸畫面。數(shù)據(jù)表可以對數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)個數(shù)，數(shù)據(jù)長度，數(shù)據(jù)表參數(shù)，數(shù)據(jù)表首地址，顯示數(shù)據(jù)表畫面，設定數(shù)據(jù)表組數(shù)，組號的搜索，初始化數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)長度可以設定1個字節(jié)，2各字節(jié)，4個字節(jié)，

數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)格式可以設定二進制，BCD，BCD二進制，十六進制。數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)可以設定可以輸入和禁止輸入。

刀庫數(shù)據(jù)表

1.4 系統(tǒng)參數(shù)設置

需要設置在宏程序調(diào)用參數(shù)里設定6，它的含義就是通過M06調(diào)用宏程序。

1.5 刀庫故障分析

⑴主軸卡刀，造成該故障的原因有：機械故障，電磁閥損壞，換刀過程中意外中斷；處理措施：手動松刀，然后按下主軸手動松刀按鈕，完成主軸松刀應答。

⑵亂刀，造成該故障的原因有：換刀過程中意外中斷，操作者隨意更改刀庫數(shù)據(jù)；處理措施：執(zhí)行恢復出廠設置程序，手動將主軸上刀具放入刀庫，然后重新刀盤回零。

⑶換刀動作不執(zhí)行，造成該故障的原因有：伺服軸沒有完成回零動作，系統(tǒng)有報警產(chǎn)生，沒有啟動油泵；處理措施：按順序?qū)⑺欧S回零，排除系統(tǒng)報警故障，按下油泵啟動按鈕。

⑷刀庫門打不開，造成該故障的原因有：刀庫門機械故障，刀庫門控制電磁閥損壞，氣源壓力不足或無氣源；處理措施：依次排除以上故障。

⑸主軸不能進行定位，造成該故障的主要原因有：編碼器故障，機械故障，參數(shù)設置錯誤；處理措施：按照使用說明書排除以上故障。

2 結(jié)語

根據(jù)換刀動作流程，編制宏程序和PMC刀庫配置數(shù)據(jù)表等程序，完成了雙刀庫隨機換刀的控制，實現(xiàn)了雙刀庫隨機換刀的功能，并且該刀庫控制程序，兼容多刀庫，多主軸隨機換刀的情況。反復測試，換刀安全可靠，維護簡單，操作方便。

[參考文獻]

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[2]FANUC.梯形圖編程手冊..FANUC

[3]FANUC.PMC課程.FANUC.