FANUC數(shù)控系統(tǒng)用戶宏程序與量儀的配合應用

1、FANUC數(shù)控系統(tǒng)用戶宏程序與量儀的配合應用【摘要】介紹FANUC 0I-A系統(tǒng)用戶宏程序與測量儀在雙端面磨床電氣控制系統(tǒng)中的應用及數(shù)控程序設計。 關鍵詞 控制程序 用戶程序 I/O口輸入、輸出信號 測量儀 目前，國內(nèi)設計的數(shù)控磨床的位置控制系統(tǒng)，由于砂輪的脫粒和工件測量環(huán)境比較惡劣，測量儀表較難應用，大多采用半閉環(huán)控制方式。這種方式對往復磨削影響不是很大，但對于貫穿式、一次磨削、連續(xù)生產(chǎn)的雙端面磨床，進行批量生產(chǎn)的加工尺寸控制，要靠手工測量后，再進行尺寸補償，難以提高工效，而使用測量儀進行自動測量，將數(shù)據(jù)反饋回數(shù)控系統(tǒng)，進行自動補償，實現(xiàn)全閉環(huán)控制，就能大大提高工作效率，與工作質(zhì)量。 一臺機

2、床的控制需要檢測許多的工作點，如各種位置行程開關，液壓油位、油壓，氣壓，溫度，機床各運動動作的聯(lián)鎖信號等等，控制電機的運轉，油、氣缸臂的伸縮，從而控制機床完成確定的動作，加工出所要求的工件。數(shù)控系統(tǒng)對這些外部輸入信號的讀入，分析判別及輸出信號控制機床動作是分時進行的。因此如何有效讀入信號，特別是對一些高速，窄脈沖信號的捕捉，不同的程序設計會出現(xiàn)不同的問題，需要綜合考慮。 一. 測量儀、數(shù)控系統(tǒng) 1.意大利MARPOSS公司生產(chǎn)的E3測量儀，具有二路測量回路輸入信號，打印輸出，BCD碼測量信號輸出，I/O開關量信號輸出，指示燈信號輸出等。我們在雙端面磨床上選擇的是：一路測量回路輸入，I/O開關量

3、信號輸入、輸出控制信號。 2FANUC 0I-A數(shù)控系統(tǒng)，可控制4根CNC軸，2根PMC軸，為目前流行的結構緊湊型系統(tǒng)，可以安裝SA1或SA3控制軟件，SA1每步運行時間5微秒，SA3每步運行時間為0.15微秒，其PMC控制程序分二級執(zhí)行，第一級程序執(zhí)行時間為每8毫秒一次，第二級程序是自動分段執(zhí)行，第一級程序如較長，運行一遍第二級程序的時間就會很長，因此第一級程序應盡可能短，以防第二級程序中信號讀取丟失。一般將緊急停止，安全防護，高速，窄脈沖信號編在第一級程序3數(shù)控系統(tǒng)用戶宏程序 用戶宏程序功能允許使用變量、算術運算、邏輯操作以及條件分支，具有比子程序更方便、靈活的功能。系統(tǒng)設有系統(tǒng)變量，可由

4、用戶宏程序讀取，用作用戶宏程序和PMC之間的接口信號。有16點輸入信號，48點輸出信號，表示如下：二.數(shù)控系統(tǒng)與測量儀的硬件接口 FANUC-0I系統(tǒng)的內(nèi)置I/O接口的輸入口為輸入電流、高電平有效。輸出口為輸出電流、高電平有效；我們選用的E3測量儀的I/O開關量輸入、輸出信號均為集電極開路，拉電流型，因此其輸出信號不能直接接到數(shù)控系統(tǒng)信號輸入端，須設置電平上拉電路，其上拉電阻的選擇需同時考慮，量儀輸出端和系統(tǒng)輸入口的輸入電流，以能正確分辨高、低電平信號。 三.軟件設計 1.測量儀的工作狀態(tài)設為自動方式，設置測頭的二測指的一個差值作為觸發(fā)測量有效的信號，取測量信號的偏差量大小輸出信號-NG、-O

5、K、OK、+OK、+NG開關量信號，作為數(shù)控系統(tǒng)的輸入信號，以供程序判別，進行不同數(shù)值的自動補償。測量編程公式 M1=K1T1+K2T2+K3T3+K4T4-KD1TS-KM1TS M2=K5T1+K6T2+K7T3+K8T4-KD2TS-KM2TS差值公式 M3=M1-M2測量儀調(diào)零、自動測量時序圖：2.由于測量輸出信號的有效時間是根據(jù)送料盤的旋轉速度決定的，一般在毫秒級，因此需作為高速信號編入第一級程序，設定為數(shù)控系統(tǒng)的宏變量觸發(fā)信號，用戶程序可以讀取這些信號，從而分析處理控制機床作相應運行。測量信號有效時間 T=KS/VT：有效時間K：有效時間系數(shù)S：測量工件有效長度V：送料盤測量半徑上

6、線速度3.控制遞圖與控制程序：:0101 絕對位置磨削程序N10 M20AUTO/MANN26 M25自動氣隙循環(huán)測量開啟N30 #120=#505加工零件數(shù)#505#120N40 IF#120 LE 0GOTO 370 如#120=0則轉N370N50 G90 G01 X#610 Y#611 F#520 上,下磨頭到磨削位置N60 G91 G01 Z#500 F#526送料盤偏轉#500N70 IF #510 LE 0 GOTO 150粗進給總量#510=0則轉N150N80 IF #511 LE 0 GOTO 150 粗磨每次進給量#511=0則轉N150N90 IF #514 LE 0

7、GOTO 150 粗磨每次進刀送料盤擺動次數(shù)#514=0則轉N150N100 #101=#510 置粗磨參數(shù)N110 #102=#511N120 #104=2*#500N130 #501=#514N140 M98 P1100 調(diào)絕對位置磨削進給子程序N150 IF #512 LE 0 GOTO 220 置精磨參數(shù)N160 IF #513 LE 0 GOTO 220N170 IF #515 LE 0 GOTO 220N180 #101=#510N190 #102=#511N195 #104=2*#500N200 #501=#515N210 M98 P1100N220 #100=#516 光磨次數(shù)

8、#516#100 N230 IF #100 LE 0 GOTO 280 N240 G91 G01 Z-#104 F#526N250 G91 G01 Z#104 F#526N260 #100=#100-1N270 GOTO 230N280 #130=60.0-#500 送料盤將工件移出磨削位置N290 G91 G01 Z#130 F#525N300 G90 G01 X#610 F#520 上磨頭退回到磨削起點N310 G91 G01 X1.0 F#520N320 G91 G01 X-1.0 F#520N330 G91 G01 Z60.0 F#525落料并測量N340 M98 P1101 調(diào)絕對位

9、置測量補償子程序N350 #120=#120-1 工件數(shù)減一N360 GOTO 40N370 M02:1101 絕對位置測量補償子程序N10 IF#1003 EQ 0 GOTO 40 #1003=0則轉N40N20 #510=#510+#509 (厚)+NG在粗磨總量(#510)中加大補償值(#509)N30 GOTO 130 N40 IF#1004 EQ 0 GOTO 70 #1004=0則轉N70N50 #510=#510+#508 +OK在粗磨總量(#510)中加小補償值(#508)N60 GOTO 130N70 IF #1005 EQ 1 GOTO 130 #1005=0 OK 轉N1

10、30N80 IF #1006 EQ 0 GOTO 130 #1006=0 轉N130 N90 #510=#510-#508 -OK在粗磨總量(#510)中減小補償值(#508)N100 GOTO 130N110 IF #1007 EQ 0 GOTO 130 (薄)-NG在粗磨總量(#510)中減大補償值(#509)N120 #510=#510-#509N130 M99程序中編置的宏參數(shù)意義如下:#500 磨削來回擺動角度#501 來回次數(shù)暫存單元#502 上、下磨頭補償量暫存單元#503 對刀后退刀量（首次進刀量）#505 一次修正磨削量#506 磨削總進給量#508 上、下磨頭每次OK補償量#509 上、下磨頭每次NG補償量#510 粗磨總量#511 粗磨每次進刀量#512 精磨總量#513 精磨每次進刀量#514 粗磨送料盤來回次數(shù)#515 精磨送料盤來回次數(shù)#516 光磨次數(shù)#520 上、下磨頭進給速度#521 上、下磨頭補償進給速度#525 送料盤轉動速度#526 送料盤磨削轉動速度#550 上磨頭修正時回退量#551 下磨頭修正時回退量#552 修正盤轉動計數(shù)暫存單元#555 粗修進給總量#556