FANUC0i-TD 系統(tǒng)整機(jī)診斷維護(hù)軟件開(kāi)發(fā)及應(yīng)用

王宏龍

(齊重裝備股份有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

隨著機(jī)械制造業(yè)的迅猛發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化一直向著機(jī)械智能化的趨勢(shì)在發(fā)展。而人機(jī)交互界面的二次開(kāi)發(fā)技術(shù)成了近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)機(jī)械制造行業(yè)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。它的興起為機(jī)械自動(dòng)化到機(jī)械智能化提供了較大的推力。目前人機(jī)交互界面的應(yīng)用領(lǐng)域大多在于典型工件的加工領(lǐng)域，診斷維護(hù)軟件是隨著加工界面的應(yīng)用而產(chǎn)生的。它為機(jī)床故障提供了診斷與維護(hù)手段，在數(shù)控系統(tǒng)中顯示機(jī)床故障的實(shí)際位置，通過(guò)PLC等手段自動(dòng)恢復(fù)機(jī)床故障前的初始狀態(tài)，簡(jiǎn)化機(jī)床維修的難度，減少了機(jī)床維修的時(shí)間，這項(xiàng)技術(shù)將得到機(jī)械制造業(yè)的廣泛應(yīng)用。

1 基于FANUC PICTURE 開(kāi)發(fā)的診斷維護(hù)軟件的介紹

基于FANUC PICTURE 開(kāi)發(fā)的SVT 數(shù)控高速立式車(chē)床診斷維護(hù)界面分為兩大方面，第一方面是診斷功能，使用FANUC PICTURE 的圖文功能快速的指示出機(jī)床的故障位置。第二方面是維護(hù)功能，使用FANUC PICTURE 的人機(jī)對(duì)話(huà)功能，通過(guò)界面與系統(tǒng)接口建立聯(lián)系，使機(jī)床恢復(fù)到無(wú)報(bào)警狀態(tài)。

1.1 診斷界面的開(kāi)發(fā)介紹

(1)根據(jù)我公司生產(chǎn)的數(shù)控高速單柱立車(chē)床SVT160X12/8A -NC ＜ 200712223 -0808LX ＞(FANUC 0i-TD 系統(tǒng))的設(shè)計(jì)理念與結(jié)構(gòu)、機(jī)床的實(shí)際使用情況和用戶(hù)報(bào)警的處理方案，以此構(gòu)建診斷界面的基本框架，如圖1。

(2)診斷界面中利用SoildWorks 軟件建立三維示意圖，增強(qiáng)界面的直觀性的同時(shí)，通過(guò)FANUC PICTURE 中的Image display control 功能［3］將機(jī)床三維建模圖形顯示在診斷維護(hù)界面中。使用二維和三維立體顯示，突出界面內(nèi)容的可視化、直觀化優(yōu)點(diǎn)，如圖2。

(3)通過(guò)FANUC PICTURE 中的Screen switch control 功能［3］使主畫(huà)面可以切換到子畫(huà)面中，使得相應(yīng)的故障位置顯示的更加準(zhǔn)確明了，如圖3。

(4)編制與每個(gè)可操作界面相配套的PLC 獨(dú)立程序，通過(guò)PLC 接口信號(hào)與界面通訊，以FANUC PICTURE 中的Framed button control 顯示機(jī)床報(bào)警位置，如圖4。

(5)制作橫梁、主軸、潤(rùn)滑、刀庫(kù)診斷界面的MEM文件，用CF 卡傳輸?shù)綆в蠵ICTURE 功能的FANUC 0i-TD 系統(tǒng)中。

1.2 維護(hù)界面的開(kāi)發(fā)介紹

(1)根據(jù)我公司生產(chǎn)的數(shù)控高速單柱立式車(chē)床SVT160X12/8A -NC ＜ 200712223 -0808LX ＞(FANUC 0i-TD 系統(tǒng))的設(shè)計(jì)理念與結(jié)構(gòu)，確定橫梁、主軸、潤(rùn)滑、刀庫(kù)維護(hù)功能研究?jī)?nèi)容。

(2)使用FANUC PICTURE 內(nèi)部功能Framed button control、Numeral indication control with key input、Numeral indication control for calling a ten -key pad、Screen switch and image control［3］，建立界面窗體工程，如圖5。

(3)使用FP 控件及函數(shù)調(diào)用，實(shí)現(xiàn)界面控件的管理［3］，菜單對(duì)話(huà)框資源載入及界面與PLC 的通訊，如圖6。

(4)制作整機(jī)界面MEM 文件，并傳輸?shù)綆в蠵ICTURE 功能的FANUC 0i -TD 系統(tǒng)中，進(jìn)行調(diào)試。在現(xiàn)有機(jī)型SVT160X12/8A -NC ＜200712223 -0808LX＞(FANUC 0i-TD 系統(tǒng))機(jī)床上得到實(shí)際應(yīng)用。

2 基于FANUC PICTURE 開(kāi)發(fā)的診斷維護(hù)界面的應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床在企業(yè)中是關(guān)鍵產(chǎn)品的關(guān)鍵設(shè)備，一旦故障停機(jī)，對(duì)其的影響和損失往往會(huì)很大。但是，各大企業(yè)把機(jī)床的重心更多傾向于其使用的效能，而對(duì)機(jī)床故障的投入不夠重視，更對(duì)其診斷與維護(hù)工作關(guān)注太少，日常不注意對(duì)診斷與維護(hù)工作條件的創(chuàng)造和投入，故障出現(xiàn)時(shí)臨時(shí)抱佛腳的現(xiàn)象出現(xiàn)很普遍，不但影響的機(jī)床的使用效率，而且還延誤了生產(chǎn)的周期，因此為了最大化的提高使用數(shù)控機(jī)床的效益，我們一定要重視診斷維護(hù)的工作，創(chuàng)造出良好的維修環(huán)境與條件。

2.1 基于FANUC PICTURE 開(kāi)發(fā)的診斷維護(hù)軟件在企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

而筆者開(kāi)發(fā)的診斷維護(hù)軟件恰好的提供這樣的維護(hù)環(huán)境，減少人力資源的浪費(fèi)，一臺(tái)裝有SVT 數(shù)控高速立式車(chē)床診斷維護(hù)軟件的齊重?cái)?shù)控立車(chē)，您就相當(dāng)于請(qǐng)到了一位資深的高級(jí)工程師，它引導(dǎo)你去把機(jī)床恢復(fù)到初始的狀態(tài)，而這些復(fù)雜操作即使是機(jī)床的操作人員也可以自行的完成，節(jié)省了企業(yè)對(duì)維修方面很大的一部分開(kāi)支，提高了機(jī)床的使用效率。

2.2 基于FANUC PICTURE 開(kāi)發(fā)的診斷維護(hù)軟件在人才培養(yǎng)中的應(yīng)用

在使用此種診斷維護(hù)軟件時(shí)，也是熟悉復(fù)雜機(jī)床的過(guò)程，通過(guò)熟悉電氣控制機(jī)床的各部位信號(hào)，從而了解機(jī)床的各部分動(dòng)作，這樣診斷維護(hù)軟件就好像是一臺(tái)培訓(xùn)機(jī)一樣讓你詳細(xì)了解機(jī)床和維護(hù)機(jī)床，這種方式大大的改善了公司對(duì)人才培養(yǎng)方面的缺乏與困惑狀況。

2.3 基于FANUC PICTURE 開(kāi)發(fā)的診斷維護(hù)軟件在機(jī)床實(shí)際中的應(yīng)用

筆者開(kāi)發(fā)的SVT 診斷維護(hù)軟件在機(jī)床使用中的一個(gè)亮點(diǎn)在于它的一鍵還原能力，例如一臺(tái)配有刀庫(kù)的機(jī)床，想要去理解這刀庫(kù)的結(jié)構(gòu)和PLC 控制要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間去研究，此SVT 診斷維護(hù)軟件，它具備可直觀判斷機(jī)床的故障位置，以及防止誤操作的一鍵還原能力，這樣機(jī)床故障出現(xiàn)時(shí)就可以對(duì)照機(jī)床的相應(yīng)提示去恢復(fù)機(jī)床的初始狀態(tài)。

例如:在刀庫(kù)換刀過(guò)程中出現(xiàn)了無(wú)條件報(bào)警，通過(guò)還原按鍵去引導(dǎo)操作人員操作有故障的刀庫(kù)，這樣好處在于，通過(guò)明確故障位置，有利于機(jī)床故障的排查，防止操作人員的誤操作，以免給機(jī)床帶來(lái)不必要的損失與維修周期。圖7 為刀庫(kù)診斷維護(hù)界面圖。

圖中黃色按鍵代表可執(zhí)行的操作，綠色代表刀庫(kù)的完成狀態(tài)，這樣的設(shè)計(jì)思想是提示維修人員的執(zhí)行步驟，降低維修期間的誤操作故障率。

3 基于FANUC PICTURE 開(kāi)發(fā)的診斷維護(hù)界面發(fā)展?fàn)顟B(tài)與前景

3.1 FANUC PICTURE 的優(yōu)勢(shì)

FANUC PICTURE 功能具備適用多種FAUNC 系統(tǒng)，其開(kāi)發(fā)環(huán)境為Visual Basic，其自身集成了編譯和鏈接功能，且不需要編寫(xiě)復(fù)雜的程序指令，可以在PC上簡(jiǎn)單、快捷地創(chuàng)建機(jī)床操作畫(huà)面，具有界面制作周期短，界面制作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，并且FANUC PICTURE 功能提供腳本編輯功能與計(jì)算功能，可搭配宏編譯器執(zhí)行器或者C 語(yǔ)言執(zhí)行器共同配合使用。如不需要復(fù)雜的計(jì)算模式，F(xiàn)ANUC PICTURE 軟件是進(jìn)行FANUC 人機(jī)界面開(kāi)發(fā)的理想軟件。

3.2 國(guó)內(nèi)外同類(lèi)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)外界面二次開(kāi)發(fā)研究起步相對(duì)中國(guó)起步要早的很多，而且至今技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，已經(jīng)成為機(jī)床的重要技術(shù)配置之一。功能界面的開(kāi)發(fā)是產(chǎn)品區(qū)別于其他同類(lèi)品牌產(chǎn)品的個(gè)性特征，正逐步成為滿(mǎn)足用方市場(chǎng)特定需求的解決方案。

國(guó)內(nèi)界面二次開(kāi)發(fā)還處于初級(jí)起步階段，實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用少，機(jī)床市場(chǎng)還未充分意識(shí)到界面開(kāi)發(fā)的潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值。不過(guò)，目前越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)機(jī)床制造商注意到了界面軟件的開(kāi)發(fā)具有低投入高回報(bào)的市場(chǎng)價(jià)值。因此，搶先一步開(kāi)發(fā)和投入生產(chǎn)將為制造商搶占市場(chǎng)先機(jī)。

3.3 二次開(kāi)發(fā)提升產(chǎn)品檔次

基于FANUC PICTURE 開(kāi)發(fā)的SVT 數(shù)控高速立式車(chē)床診斷維護(hù)軟件的面市，將優(yōu)于市場(chǎng)中沒(méi)有裝載診斷維護(hù)界面的同款機(jī)型配置。如果沒(méi)有裝載診斷維護(hù)界面，機(jī)床故障出現(xiàn)系統(tǒng)只是簡(jiǎn)單的提供了文本式的報(bào)警說(shuō)明，用戶(hù)很難理解和查找問(wèn)題的出處。而裝載了診斷維護(hù)軟件的系統(tǒng)，它增強(qiáng)了機(jī)床的故障直觀性以及維護(hù)機(jī)床故障的便捷性，使系統(tǒng)界面直接指導(dǎo)用戶(hù)操作和維護(hù)機(jī)床，從而降低用戶(hù)維護(hù)機(jī)床的難度、大大降低售后服務(wù)成本和培訓(xùn)的投入，筆者開(kāi)發(fā)的診斷維護(hù)軟件，將會(huì)給機(jī)床帶來(lái)檔次上的提升。

3.4 FANUC PITURE 開(kāi)發(fā)軟件預(yù)期社會(huì)效益及推廣應(yīng)用前景

目前，使用FANUC PICTURE 針對(duì)于我公司生產(chǎn)的高速立式車(chē)床開(kāi)發(fā)的診斷維護(hù)軟件，在實(shí)際應(yīng)用中，界面診斷的可視性與直觀性以及界面維護(hù)操作的特點(diǎn)都會(huì)更加突出。因?yàn)镕ANUC PICTURE 軟件開(kāi)發(fā)難度小，容易操作等特點(diǎn)，使FANUC PICTURE開(kāi)發(fā)的診斷維護(hù)軟件的制作周期大大縮短，以及隨著產(chǎn)品設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化、標(biāo)準(zhǔn)PLC 的推行及圖庫(kù)的建立，將實(shí)現(xiàn)多機(jī)型，多系列產(chǎn)品的普遍應(yīng)用。我公司將成為國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的提供FANUC PICTURE 開(kāi)發(fā)的診斷與維護(hù)界面一體的機(jī)床制造商企業(yè)?；贔ANUC PICTURE 開(kāi)發(fā)的診斷維護(hù)軟件也將成為產(chǎn)品的新賣(mài)點(diǎn)，它將為我公司產(chǎn)品在同類(lèi)機(jī)床市場(chǎng)提供的競(jìng)技助力。

［1］FANUC.FANUC Series 0i-MODEL D/FANUC Series 0i Mate-MODEL D 車(chē)床系統(tǒng)操作說(shuō)明書(shū)［Z］.B-64304CM-1/02.

［2］［美］彼得.斯密德(Peter Smid).FANUC 數(shù)控系統(tǒng)用戶(hù)宏程序與編程技巧［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

［3］FANUC.FANUC PICTURE Operator's Manual［Z］.B-66284EN/06.

［4］季海娟.Visual Basic6.0 基礎(chǔ)教程［M］.北京:清華大學(xué)出版社，2005.