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        功能指令在數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)中的應(yīng)用

        2018-03-05 11:42:54李文高健
        機(jī)械工程師 2018年2期
        關(guān)鍵詞:擋塊行程開關(guān)參考點(diǎn)

        李文,高健

        (青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院海爾學(xué)院,山東青島 266555)

        0 引言

        數(shù)控機(jī)床參考點(diǎn)是數(shù)控機(jī)床廠家在進(jìn)給伺服軸上建立的一個(gè)相對穩(wěn)定不變的物理位置。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床大多采用增量編碼器作為位置反饋檢測裝置,機(jī)床每次開機(jī)后,需要進(jìn)行回參考點(diǎn)操作,通過行程開關(guān)和擋塊,建立機(jī)床坐標(biāo)系參考點(diǎn)(即機(jī)床原點(diǎn),兩點(diǎn)的距離通過系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置)。數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)操作時(shí),機(jī)床的動作過程如下:

        【選擇回零方式】→【選擇回零軸】→【PMC接收輸入指令】→【PMC狀態(tài)輸出到NC】→【NC發(fā)信號到放大器】→【驅(qū)動電動機(jī)運(yùn)行】→【碰上擋塊】→【PMC向NC發(fā)出減速信號】→【NC開始尋找零脈沖信號】→【找到零脈沖信號后偏移一段距離】→【NC發(fā)出回零結(jié)束】。

        由此可見,上述任一環(huán)節(jié)出了問題,機(jī)床都不能實(shí)現(xiàn)正確回參考點(diǎn)。執(zhí)行返回參考點(diǎn)操作時(shí),經(jīng)常會由于機(jī)床工作臺距離參考點(diǎn)過近,而造成NC無法正常獲取減速信號,導(dǎo)致機(jī)床出現(xiàn)超程報(bào)警,機(jī)床操作者需要按下操作面板上的【超程解除】鍵,反向手動移動工作臺離開參考點(diǎn)減速區(qū)后,重新回參考點(diǎn),機(jī)床才能正常工作。因此,文中以FANUC-OiD系統(tǒng)為例,探討通過窗口數(shù)據(jù)讀取命令等功能指令,實(shí)現(xiàn)機(jī)床處于參考點(diǎn)減速區(qū)內(nèi)能正?;亓愕姆椒?。

        1 數(shù)控機(jī)床回零分析與功能指令

        1.1 數(shù)控機(jī)床回零原理

        目前,數(shù)控機(jī)床主要采用正方向有擋塊回零方式建立機(jī)床原點(diǎn)。首先將CNC裝置處于“回零”工作方式(PMC地址G43值決定),按下各坐標(biāo)軸正向運(yùn)動鍵(例如+Z,由分配好輸入地址信號X發(fā)出),機(jī)床以系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定好的“回參考點(diǎn)快移速度”移動,當(dāng)機(jī)床參考點(diǎn)減速擋塊壓上行程開關(guān)時(shí),機(jī)床降低速度繼續(xù)前移,當(dāng)機(jī)床行程開關(guān)釋放后,機(jī)床繼續(xù)前進(jìn)并尋找編碼器零脈沖信號,找到該信號后,機(jī)床停止或偏移一個(gè)“參考點(diǎn)偏移量”后,該點(diǎn)為機(jī)床原點(diǎn)。

        1.2 功能指令

        FANUC數(shù)控系統(tǒng) PMC提供定時(shí)器指令、計(jì)數(shù)器指令、數(shù)據(jù)傳遞指令、數(shù)據(jù)比較指令、數(shù)據(jù)處理指令、代碼轉(zhuǎn)換指令、運(yùn)算指令等功能指令。

        1)CNC窗口數(shù)據(jù)讀取指令(SUB51/WINDR)可讀取機(jī)械坐標(biāo)位置、電機(jī)負(fù)載電流、機(jī)床報(bào)警狀態(tài)或刀具信息等CNC信息,能使PMC和CNC更好的進(jìn)行數(shù)據(jù)采集傳遞交換。讀取機(jī)械坐標(biāo)控制數(shù)據(jù)塊如表1所示。

        表1 控制數(shù)據(jù)地址表

        2)二進(jìn)制數(shù)據(jù)比較指令(SUB32/COMPB)對1B、2B、4B的二進(jìn)制代碼進(jìn)行比較,比較參考數(shù)據(jù)是否不小于比較數(shù)據(jù),輸出到R9000寄存器,R9000.1=1輸入數(shù)據(jù)<比較數(shù)據(jù),R9000.0=1輸入數(shù)據(jù)=比較數(shù)據(jù)。

        2 FANUC PMC功能指令應(yīng)用

        通過CNC窗口讀取數(shù)控機(jī)床Z軸的機(jī)械坐標(biāo)值,并實(shí)時(shí)與機(jī)床減速區(qū)位置進(jìn)行比較,以判斷機(jī)床移動方向。若機(jī)床當(dāng)前位置在回零減速區(qū)內(nèi),Z軸負(fù)向移動,離開減速區(qū)后,經(jīng)延時(shí),正向回機(jī)床回參考點(diǎn),若機(jī)床不在回零減速區(qū)內(nèi),Z軸正向移動直接回參考點(diǎn)。具體PMC程序如圖1所示(以Z軸為例)。

        圖1 PMC程序

        3 結(jié) 語

        數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)的故障通常有找不到參考點(diǎn)和找不準(zhǔn)參考點(diǎn)兩種現(xiàn)象,對于找不到參考點(diǎn)故障的出現(xiàn)主要由于返回參考點(diǎn)減速的減速信號或零脈沖信號失效所致,通過PMC程序和輸入信號狀態(tài)(X9.0-X9.2),可以快速確定出現(xiàn)故障的部位,也可通過PMC程序設(shè)計(jì)避免有些故障的出現(xiàn)。

        FANUC數(shù)控系統(tǒng)PMC的功能指令很多,機(jī)床用戶使用窗口數(shù)據(jù)讀取指令獲取機(jī)床當(dāng)前機(jī)械坐標(biāo)位置,通過數(shù)據(jù)比較指令的判斷結(jié)果(機(jī)床當(dāng)前位置是否處于參考點(diǎn)減速區(qū)內(nèi))控制機(jī)床自動移出參考點(diǎn)減速區(qū),實(shí)現(xiàn)機(jī)床可靠回零操作。機(jī)床用戶也可使用相關(guān)功能指令實(shí)現(xiàn)刀具自動補(bǔ)償功能、自動報(bào)警、零件計(jì)數(shù)等機(jī)床輔助功能,便于用戶操作,提高生產(chǎn)效率。

        [1] 宋松,李兵.FANUC-0i系列數(shù)控系統(tǒng)連接調(diào)試與維修診斷[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010.

        [2] 董曉嵐.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修(FANUC)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2013.

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