發那科雙刀庫控制

劉海龍

摘 要：我公司制造的高速高精度立式加工中心，采用發那科數控系統控制，機械結構為左右雙刀庫控制，刀庫均為刀盤結構，采用PMC控制難度極大，故參照西門子刀庫管理的控制方式來實現發那科雙刀庫控制。

關鍵詞：宏程序；宏變量；數據表

我公司制造的立式車銑加工中心SVTM160，配置雙刀庫，機床采用的是發那科數控系統31i-B。該系列機床一次裝卡，可以完成車，銑，鉆，剛性攻絲等工序。能夠完美的完成以上工序，完全依靠安全穩定換刀系統，而該換刀系統是通過PMC與宏程序相結合的辦法來控制雙刀庫換刀動作。

刀庫的種類可以分為固定換刀，隨機換刀。固定換刀：刀具號與刀座號之間的關系不會隨著刀具的變換而變換，必須保持刀號與刀座號的一致，否則會出現刀具混亂的現象；隨機換刀：刀具號與刀座號之間的關系隨著變換而改變。因此需要刀具表來記錄刀具與刀座的對應關系，同時也記錄主軸上的刀具號。

固定換刀，因為刀具號和刀座號是一致的，因此程序的指令刀具號指令可以直接和當前的刀座號進行比較計算，計算出相應的旋轉步數和旋轉方向驅動刀庫電機旋轉，當當前位的刀座號和目標刀號一致后停止刀庫電機，然后進行刀庫刀具與主軸刀具交換。

隨機換刀，因為刀具號和刀座號之間是隨機安裝的，因此當程序的目標刀號發出后，首先要根據數據表所記錄的刀具號和刀座號的對應關系檢索出對應的刀座號；根據目標刀座號和當前位的刀座號計算出旋轉步數和旋轉方向驅動刀庫電機旋轉，當當前位和目標位一致后停止刀庫電機，然后進行刀庫刀具與主軸刀具交換；刀具交換完成后更新道具表上的主軸刀具號和當前位的刀號，這時就完成了整套的換刀動作。

1 調試步驟

雙刀庫控制主要實現一個或二個主軸，在兩個刀庫之間實現隨機自動換刀的控制。雙刀庫控制實現主要由宏程序，宏變量，PMC程序，PMC用戶數據等組成。

1.1 換刀動作分析

1.2 宏程序的編制

用戶宏變量定義

SETVN500[LTO，MFN，MTO，LFN，PROOF，ALMON]

SETVN510[RX_PRE，RZ_PRE，RX_CHA，RZ_CHA，RX_ADJ]

SETVN520[LX_PRE，LZ_PRE，LX_CHA，LZ_CHA，LX_ADJ]

SETVN530[CR_STEP，CR_DIS，RZ_CR，LZ_CR]

1.3 PMC程序編制

由于使用發那科系統在編制刀庫控制時，因系統本身沒有刀具登陸畫面，因此需要使用PMC數據表畫面刀具登陸畫面。數據表可以對數據進行數據個數，數據長度，數據表參數，數據表首地址，顯示數據表畫面，設定數據表組數，組號的搜索，初始化數據表，數據表數據長度可以設定1個字節，2各字節，4個字節，

數據表數據格式可以設定二進制，BCD，BCD二進制，十六進制。數據表數據可以設定可以輸入和禁止輸入。

刀庫數據表

1.4 系統參數設置

需要設置在宏程序調用參數里設定6，它的含義就是通過M06調用宏程序。

1.5 刀庫故障分析

⑴主軸卡刀，造成該故障的原因有：機械故障，電磁閥損壞，換刀過程中意外中斷；處理措施：手動松刀，然后按下主軸手動松刀按鈕，完成主軸松刀應答。

⑵亂刀，造成該故障的原因有：換刀過程中意外中斷，操作者隨意更改刀庫數據；處理措施：執行恢復出廠設置程序，手動將主軸上刀具放入刀庫，然后重新刀盤回零。

⑶換刀動作不執行，造成該故障的原因有：伺服軸沒有完成回零動作，系統有報警產生，沒有啟動油泵；處理措施：按順序將伺服軸回零，排除系統報警故障，按下油泵啟動按鈕。

⑷刀庫門打不開，造成該故障的原因有：刀庫門機械故障，刀庫門控制電磁閥損壞，氣源壓力不足或無氣源；處理措施：依次排除以上故障。

⑸主軸不能進行定位，造成該故障的主要原因有：編碼器故障，機械故障，參數設置錯誤；處理措施：按照使用說明書排除以上故障。

2 結語

根據換刀動作流程，編制宏程序和PMC刀庫配置數據表等程序，完成了雙刀庫隨機換刀的控制，實現了雙刀庫隨機換刀的功能，并且該刀庫控制程序，兼容多刀庫，多主軸隨機換刀的情況。反復測試，換刀安全可靠，維護簡單，操作方便。

[參考文獻]

[1]FANUC.宏程序控制.FANUC.

[2]FANUC.梯形圖編程手冊..FANUC

[3]FANUC.PMC課程.FANUC.