加工中心自動(dòng)換刀過程PLC編程技巧

發(fā)布日期：2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽：2077

加工程序和PLC程序關(guān)系示意圖PLC程序是數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)的軟件核心，是連接NC和機(jī)床的橋梁，也是機(jī)床電氣設(shè)計(jì)人員調(diào)試機(jī)床的關(guān)鍵。
一個(gè)完善的PLC程序不僅能使機(jī)床正常運(yùn)行，還要讓人看起來一目了然，既為自己調(diào)試提供方便，還能幫助維修人員查找故障和分析原因。下面就XH756B系列臥式加工中心配SIEMENS802D數(shù)控系統(tǒng)時(shí)，在自動(dòng)換刀過程中機(jī)械手的編程技巧作一介紹。
首先簡(jiǎn)單介紹一下刀具交換裝置的基本情況，刀庫是可正反向旋轉(zhuǎn)的鏈?zhǔn)降稁�、裝在刀具交換裝置上的機(jī)械手用15個(gè)步驟將刀庫中的刀具交換到主軸，并將主軸刀具還回刀庫對(duì)應(yīng)的刀套中。為盡量縮短換刀時(shí)間，我們采用刀具預(yù)選與零件加工同時(shí)進(jìn)行的方式來壓縮換刀時(shí)間。機(jī)械手動(dòng)作順序如下：
步驟1：平移縮回，抓刀庫中預(yù)選的刀具：步驟2：拔刀伸出，拔出刀套中的刀具：步驟3：平移伸出，離開刀庫側(cè)抓刀位置：步驟4：拔刀縮回，機(jī)械手縮回：步驟5：搖臂伸出，搖臂轉(zhuǎn)向主軸側(cè)：步驟6：平移伸出，抓主軸刀具：步驟7：拔刀伸出，拔出主軸中的刀具：步驟8：換刀正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，刀具交換：步驟9：拔刀縮回，將預(yù)選刀具插入主軸：步驟10：平移縮回，機(jī)械手離開主軸：步驟11：搖臂縮回，搖臂轉(zhuǎn)向刀庫側(cè)：步驟12：拔刀伸出，準(zhǔn)備將主軸刀具送回刀庫：步驟13：平移縮回，機(jī)械手移向刀庫：步驟14：拔刀縮回，將主軸刀具插入刀庫：步驟15：平移伸出，離開刀庫側(cè)抓刀位置。
以上15個(gè)步驟可分為如下4個(gè)階段：
第1階段：抓新刀。Txx代碼控制刀庫按就近方向轉(zhuǎn)動(dòng)到編程刀具所在的位置，到位且有刀庫定位I信號(hào)后啟動(dòng)機(jī)械手，經(jīng)過步驟1→步驟2→步驟3→步驟4，將編程刀具抓在手上等待換刀。
第2階段：換刀。M06啟動(dòng)換刀固定循環(huán)“TOOL”。“TOOL”控制各坐標(biāo)移動(dòng)到換刀位置，并用M90通知PLC啟動(dòng)換刀，PLC用M90信號(hào)請(qǐng)求NC“讀入禁止”并啟動(dòng)機(jī)械手換刀步驟5→步驟6→步驟7→步驟8→步驟9→步驟10→步驟11，同時(shí)用步驟5的到位信號(hào)控制刀庫轉(zhuǎn)到主軸刀號(hào)的位置。
第3階段：還刀。步驟5啟動(dòng)的刀庫旋轉(zhuǎn)停止且有刀庫定位I信號(hào)后，啟動(dòng)機(jī)械手步驟12→步驟13→步驟14→步驟15，將主軸刀具還到刀庫中并將記憶主軸刀號(hào)的存儲(chǔ)器更新。步驟11完成后，取消“讀入禁止”，激活刀具參數(shù)，加工程序和機(jī)械手還同時(shí)進(jìn)行。
第4階段：抓預(yù)選新刀。在M06的下一段緊跟下道工序要用的刀具號(hào)Txx，刀庫在完成還刀動(dòng)作后可在零件加工的同時(shí)啟動(dòng)機(jī)械手步驟1→步驟2→步驟3→步驟4，將下道工序所用的刀具預(yù)選抓到機(jī)械手上，等待M06啟動(dòng)后面的換刀動(dòng)作，這樣大大縮短了刀具交換的時(shí)間，提高了工作效率。
注意事項(xiàng)：

  1. Txx和M06不能編在同一程序段內(nèi)：

  2. 在固定循環(huán)TOOL中，所有位移程序段應(yīng)加G153(段有效)取消基本偏移：

  3. 三個(gè)換刀過程：①裝刀：主軸無刀，Txx/M06直接安裝編程刀具：②換刀：主軸有刀，交換編程刀具和主軸刀具：③還刀：主軸有刀，編程T0，將主軸刀具還回刀庫。

  4. 主軸準(zhǔn)停角度利用PLC浮點(diǎn)參數(shù)MD14514[0]：$MN_USER_DATA_FLOAT[0]


本編程方法的核心是將機(jī)械手動(dòng)作按時(shí)序分成共15個(gè)步驟。“步驟”存儲(chǔ)在一個(gè)中間的變量中，該中間變量點(diǎn)占一個(gè)字節(jié)，每個(gè)“步驟”完成后將中間變量的值修改為下一個(gè)“步驟”，而整個(gè)步驟全部完成后將中間變量置為零，下一個(gè)換刀指令到來后又從步驟1開始執(zhí)行。這樣不僅使PLC程序簡(jiǎn)單、直觀，而且由于“步驟”是唯一的，這樣就能避免信號(hào)之間的互相干擾，編程人員再也不用絞盡腦汁來為每一個(gè)輸出信號(hào)加各種限制條件，巧妙利用“變量”達(dá)到事半功倍的效果。加工程序和PLC程序關(guān)系見下圖。









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此外，刀庫運(yùn)轉(zhuǎn)、托盤交換等也可以用這種方法來編程。

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