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                          数控加工中心

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                          数控加工中心刀库控制PLC设计及编程技巧

                           
                            PLC是数控加工中心正常运行的软件核心,一个完善的PLC程序不仅能使数控加工中心正常运行bob登录平台bob登录平台,还要让人看起来一目了然bob登录平台,既为自己调试提供方便,还能帮助维修人员查找故障和分析原因。
                            
                          一bob登录平台、数控加工中心刀库控制PLC设计
                            
                            1 控制要求
                            
                            数控加工中心刀具库由六种刀具组成,按钮SB1-SB6分别为六种刀具选择按钮;ST1~ST6为刀具到位行程开关bob登录平台,由霍尔元件构成bob登录平台。
                            
                            1.1 初始状态时,PLC记录当前刀号bob登录平台。
                            
                            1.2 当按下按钮SB1~SB6中的任何一个时bob登录平台,PLC记录该刀号,然后刀盘按照离请求刀号*近的方向转动bob登录平台。转盘转动到达刀具位置时bob登录平台,到位指示灯发亮bob登录平台bob登录平台,机械手开始换刀bob登录平台bob登录平台,且换刀指示灯闪烁。5 S后换刀结束bob登录平台bob登录平台bob登录平台。
                            
                            1.3 换刀过程中bob登录平台bob登录平台,其它换刀请求信号均无效bob登录平台ob登录平台bob登录平台bob登录平台;坏锻瓯?bob登录平台bob登录平台,记录当前刀号,等待下一次换刀请求。
                            
                            2 程序设计
                            
                            2.1 数控加工中心刀库选择PLC控制输入bob登录平台、输出地址见表1。
                            
                            PLC控制输入bob登录平台bob登录平台、输出地址表
                            
                            2.2 数控加工中心刀库选择PLC控制接线图如图1。
                            
                            PLC控制接线图
                            
                            图1 PLC控制接线图
                            
                            2.3 根据控制要求bob登录平台,数控加工中心刀库选择PLC控制梯形图如图2bob登录平台bob登录平台。
                            
                            数控加工中心刀库选择PLC控制梯形图
                            
                            图2 PLC控制梯形图
                            
                            3 程序说明
                            
                            3.1当1号刀具处在机械手的位置时bob登录平台,霍尔元件动作bob登录平台,即ST1动作bob登录平台,梯形图中X11闭合bob登录平台,将K1传人数据寄存器D0中bob登录平台;当2号刀具处在机械手的位置时bob登录平台,霍尔元件动作bob登录平台bob登录平台,即ST2动作bob登录平台,梯形图中X12闭合,将K2传人数据寄存器D0中bob登录平台bob登录平台。以此类推,记录当前的刀具号bob登录平台。
                            
                            3.2 当请求选择1号刀具时,按下请求刀具按钮SB1bob登录平台,将K1传人数据寄存器D1中bob登录平台bob登录平台bob登录平台,同时使M5置位,其它请求信号无效bob登录平台bob登录平台;同理,当请求选择2号刀具时bob登录平台bob登录平台,按下请求刀具按钮SB2bob登录平台bob登录平台,将K2传人数据寄存器D1中,同时使M5置位bob登录平台bob登录平台,其它请求信号无效bob登录平台。以此类推bob登录平台,记录当前请求的刀具号bob登录平台bob登录平台。
                            
                            3.3 M5置位后bob登录平台,比较指令使得
                            
                            3.3.1 如果数据寄存器D0>D1bob登录平台bob登录平台bob登录平台,则M0闭合bob登录平台bob登录平台bob登录平台bob登录平台,执行减法运算D0-D1bob登录平台bob登录平台,运算结果存人D3中bob登录平台bob登录平台,然后将D3进行比较。若D3>K3,则刀具盘离请求刀号逆转方向*近bob登录平台,M10闭合,使得M18闭合,继而Y2、Y3闭合bob登录平台,电动机带动刀具盘逆转bob登录平台;若D3=K3bob登录平台,则刀具盘离请求刀号顺转方向*近bob登录平台bob登录平台bob登录平台,M11闭合bob登录平台,使得M19闭合bob登录平台,继而Y2闭合bob登录平台,电动机带动刀具盘顺转;同理bob登录平台bob登录平台,若D3<K3bob登录平台bob登录平台,则电动机带动刀具盘顺转bob登录平台bob登录平台bob登录平台。
                            
                            3.3.2 如果数据寄存器DO=D1,则M1闭合,使得Y0闭合bob登录平台,到位指示灯亮,Y0??サ惚蘸蟗ob登录平台,机械手开始换刀,且Y1驱动换刀指示灯闪烁bob登录平台bob登录平台bob登录平台。经过5S后bob登录平台bob登录平台,T1动作,M5复位,换刀结束。
                            
                            3.3.3 当D0<D1时bob登录平台bob登录平台,M2闭合bob登录平台bob登录平台,M2??サ惚蘸?。由于DO<D1,直接相减是一个负数bob登录平台bob登录平台bob登录平台bob登录平台,结果出错,因而将D0加上刀具总数后减去D1bob登录平台,将得出的数据进行比较。重复以上过程bob登录平台bob登录平台,使得D0=D1bob登录平台bob登录平台,机械手进行换刀操作。
                            
                          二bob登录平台bob登录平台、数控加工中心机械手换刀PLC编程技巧
                            
                            首先简单介绍一下刀具交换装置的基本情况bob登录平台bob登录平台,刀库是可正反向旋转的链式刀库、装在刀具交换装置上的机械手用15个步骤将刀库中的刀具交换到主轴,并将主轴刀具还回刀库对应的刀套中bob登录平台。为尽量缩短换刀时间bob登录平台,我们采用刀具预选与零件加工同时进行的方式来压缩换刀时间?;凳侄魉承蛉缦拢?/div>
                            
                            步骤 1:平移缩回bob登录平台,抓刀库中预选的刀具:步骤2:拔刀伸出,拔出刀套中的刀具:步骤3:平移伸出bob登录平台bob登录平台bob登录平台,离开刀库侧抓刀位置:步骤4:拔刀缩回bob登录平台,机械手缩回:步骤 5:摇臂伸出bob登录平台bob登录平台bob登录平台,摇臂转向主轴侧:步骤6:平移伸出bob登录平台bob登录平台bob登录平台,抓主轴刀具:步骤7:拔刀伸出,拔出主轴中的刀具:步骤8:换刀正转或反转,刀具交换:步骤9:拔刀缩回bob登录平台,将预选刀具插入主轴:步骤10:平移缩回,机械手离开主轴:步骤11:摇臂缩回bob登录平台bob登录平台,摇臂转向刀库侧:步骤12:拔刀伸出bob登录平台bob登录平台bob登录平台,准备将主轴刀具送回刀库:步骤 13:平移缩回,机械手移向刀库:步骤14:拔刀缩回,将主轴刀具插入刀库:步骤15:平移伸出,离开刀库侧抓刀位置。
                            
                            以上15个步骤可分为如下4个阶段:
                            
                            第1阶段:抓新刀。Txx代码控制刀库按就近方向转动到编程刀具所在的位置bob登录平台,到位且有刀库定位I信号后启动机械手,经过步骤1→步骤2→步骤3→步骤4,将编程刀具抓在手上等待换刀bob登录平台。
                            
                            第2 阶段:换刀。M06启动换刀固定循环“TOOL”bob登录平台bob登录平台bob登录平台。“TOOL”控制各坐标移动到换刀位置,并用M90通知PLC启动换刀bob登录平台,PLC用M90信号请求NC “读入禁止”并启动机械手换刀步骤5→步骤6→步骤7→步骤8→步骤9→步骤10→步骤11bob登录平台,同时用步骤5的到位信号控制刀库转到主轴刀号的位置bob登录平台。
                            
                            第3阶段:还刀。步骤5启动的刀库旋转停止且有刀库定位I信号后,启动机械手步骤12→步骤13→步骤14→步骤15bob登录平台,将主轴刀具还到刀库中并将记忆主轴刀号的存储器*新bob登录平台bob登录平台。步骤11完成后,取消“读入禁止”bob登录平台bob登录平台,激活刀具参数,加工程序和机械手还同时进行bob登录平台bob登录平台。
                            
                            第4 阶段:抓预选新刀。在M06的下一段紧跟下道工序要用的刀具号Txxbob登录平台,刀库在完成还刀动作后可在零件加工的同时启动机械手步骤1→步骤2→步骤3→步骤 4,将下道工序所用的刀具预选抓到机械手上,等待M06启动后面的换刀动作bob登录平台,这样大大缩短了刀具交换的时间bob登录平台bob登录平台bob登录平台,提高了工作效率。
                            
                            注意事项:
                            
                            Txx和M06不能编在同一程序段内:
                            
                            在固定循环TOOL中bob登录平台bob登录平台,所有位移程序段应加G153(段有效)取消基本偏移:
                            
                            三个换刀过程:①装刀:主轴无刀bob登录平台,Txx/M06直接安装编程刀具:②换刀:主轴有刀bob登录平台bob登录平台bob登录平台,交换编程刀具和主轴刀具:③还刀:主轴有刀,编程T0,将主轴刀具还回刀库bob登录平台。
                            
                            主轴准停角度利用PLC浮点参数MD14514[0]:$MN_USER_DATA_FLOAT[0]
                            
                            本编程方法的核心是将机械手动作按时序分成共15个步骤bob登录平台bob登录平台bob登录平台。“步骤”存储在一个中间的变量中,该中间变量点占一个字节bob登录平台bob登录平台bob登录平台,每个“步骤”完成后将中间变量的值修改为下一个“步骤”,而整个步骤全部完成后将中间变量置为零,下一个换刀指令到来后又从步骤1开始执行bob登录平台。这样不仅使PLC程序简单、直观bob登录平台,而且由于“步骤” 是唯一的bob登录平台bob登录平台,这样就能避免信号之间的互相干扰bob登录平台bob登录平台,编程人员再也不用绞尽脑汁来为每一个输出信号加各种限制条件bob登录平台,巧妙利用“变量”达到事半功倍的效果。加工程序和PLC程序关系见下图。
                            
                           数控加工中心加工程序和PLC程序关系
                            
                            此外bob登录平台bob登录平台bob登录平台bob登录平台,数控加工中心刀库运转、托盘交换等也可以用这种方法来编程bob登录平台。

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