王宏龍

(齊重裝備股份有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

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

1 基于FANUC PICTURE 開發(fā)的診斷維護軟件的介紹

基于FANUC PICTURE 開發(fā)的SVT 數(shù)控高速立式車床診斷維護界面分為兩大方面，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床的故障位置。第二方面是維護功能，使用FANUC PICTURE 的人機對話功能，通過界面與系統(tǒng)接口建立聯(lián)系，使機床恢復(fù)到無報警狀態(tài)。

1.1 診斷界面的開發(fā)介紹

(1)根據(jù)我公司生產(chǎn)的數(shù)控高速單柱立車床SVT160X12/8A -NC ＜ 200712223 -0808LX ＞(FANUC 0i-TD 系統(tǒng))的設(shè)計理念與結(jié)構(gòu)、機床的實際使用情況和用戶報警的處理方案，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，增強界面的直觀性的同時，通過FANUC PICTURE 中的Image display control 功能［3］將機床三維建模圖形顯示在診斷維護界面中。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，如圖2。

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

(4)編制與每個可操作界面相配套的PLC 獨立程序，通過PLC 接口信號與界面通訊，以FANUC PICTURE 中的Framed button control 顯示機床報警位置，如圖4。

(5)制作橫梁、主軸、潤滑、刀庫診斷界面的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 維護界面的開發(fā)介紹

(1)根據(jù)我公司生產(chǎn)的數(shù)控高速單柱立式車床SVT160X12/8A -NC ＜ 200712223 -0808LX ＞(FANUC 0i-TD 系統(tǒng))的設(shè)計理念與結(jié)構(gòu)，確定橫梁、主軸、潤滑、刀庫維護功能研究內(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，實現(xiàn)界面控件的管理［3］，菜單對話框資源載入及界面與PLC 的通訊，如圖6。

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

2 基于FANUC PICTURE 開發(fā)的診斷維護界面的應(yīng)用

數(shù)控機床在企業(yè)中是關(guān)鍵產(chǎn)品的關(guān)鍵設(shè)備，一旦故障停機，對其的影響和損失往往會很大。但是，各大企業(yè)把機床的重心更多傾向于其使用的效能，而對機床故障的投入不夠重視，更對其診斷與維護工作關(guān)注太少，日常不注意對診斷與維護工作條件的創(chuàng)造和投入，故障出現(xiàn)時臨時抱佛腳的現(xiàn)象出現(xiàn)很普遍，不但影響的機床的使用效率，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)控機床的效益，我們一定要重視診斷維護的工作，創(chuàng)造出良好的維修環(huán)境與條件。

2.1 基于FANUC PICTURE 開發(fā)的診斷維護軟件在企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

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

2.2 基于FANUC PICTURE 開發(fā)的診斷維護軟件在人才培養(yǎng)中的應(yīng)用

在使用此種診斷維護軟件時，也是熟悉復(fù)雜機床的過程，通過熟悉電氣控制機床的各部位信號，從而了解機床的各部分動作，這樣診斷維護軟件就好像是一臺培訓(xùn)機一樣讓你詳細了解機床和維護機床，這種方式大大的改善了公司對人才培養(yǎng)方面的缺乏與困惑狀況。

2.3 基于FANUC PICTURE 開發(fā)的診斷維護軟件在機床實際中的應(yīng)用

筆者開發(fā)的SVT 診斷維護軟件在機床使用中的一個亮點在于它的一鍵還原能力，例如一臺配有刀庫的機床，想要去理解這刀庫的結(jié)構(gòu)和PLC 控制要花費很長時間去研究，此SVT 診斷維護軟件，它具備可直觀判斷機床的故障位置，以及防止誤操作的一鍵還原能力，這樣機床故障出現(xiàn)時就可以對照機床的相應(yīng)提示去恢復(fù)機床的初始狀態(tài)。

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

圖中黃色按鍵代表可執(zhí)行的操作，綠色代表刀庫的完成狀態(tài)，這樣的設(shè)計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 開發(fā)的診斷維護界面發(fā)展狀態(tài)與前景

3.1 FANUC PICTURE 的優(yōu)勢

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

3.2 國內(nèi)外同類研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

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

國內(nèi)界面二次開發(fā)還處于初級起步階段，實際生產(chǎn)應(yīng)用少，機床市場還未充分意識到界面開發(fā)的潛在經(jīng)濟價值。不過，目前越來越多的國內(nèi)機床制造商注意到了界面軟件的開發(fā)具有低投入高回報的市場價值。因此，搶先一步開發(fā)和投入生產(chǎn)將為制造商搶占市場先機。

3.3 二次開發(fā)提升產(chǎn)品檔次

基于FANUC PICTURE 開發(fā)的SVT 數(shù)控高速立式車床診斷維護軟件的面市，將優(yōu)于市場中沒有裝載診斷維護界面的同款機型配置。如果沒有裝載診斷維護界面，機床故障出現(xiàn)系統(tǒng)只是簡單的提供了文本式的報警說明，用戶很難理解和查找問題的出處。而裝載了診斷維護軟件的系統(tǒng)，它增強了機床的故障直觀性以及維護機床故障的便捷性，使系統(tǒng)界面直接指導(dǎo)用戶操作和維護機床，從而降低用戶維護機床的難度、大大降低售后服務(wù)成本和培訓(xùn)的投入，筆者開發(fā)的診斷維護軟件，將會給機床帶來檔次上的提升。

3.4 FANUC PITURE 開發(fā)軟件預(yù)期社會效益及推廣應(yīng)用前景

目前，使用FANUC PICTURE 針對于我公司生產(chǎn)的高速立式車床開發(fā)的診斷維護軟件，在實際應(yīng)用中，界面診斷的可視性與直觀性以及界面維護操作的特點都會更加突出。因為FANUC PICTURE 軟件開發(fā)難度小，容易操作等特點，使FANUC PICTURE開發(fā)的診斷維護軟件的制作周期大大縮短，以及隨著產(chǎn)品設(shè)計的標準化、標準PLC 的推行及圖庫的建立，將實現(xiàn)多機型，多系列產(chǎn)品的普遍應(yīng)用。我公司將成為國內(nèi)為數(shù)不多的提供FANUC PICTURE 開發(fā)的診斷與維護界面一體的機床制造商企業(yè)?；贔ANUC PICTURE 開發(fā)的診斷維護軟件也將成為產(chǎn)品的新賣點，它將為我公司產(chǎn)品在同類機床市場提供的競技助力。

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

［2］［美］彼得.斯密德(Peter Smid).FANUC 數(shù)控系統(tǒng)用戶宏程序與編程技巧［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.