加工中心自動換刀過程PLC編程技巧

　　加工程序和PLC程序關系示意圖PLC程序是數控機床正常運轉的軟件核心，是連接NC和機床的橋梁，也是機床電氣設計人員調試機床的關鍵。

　　一個完善的PLC程序不僅能使機床正常運行，還要讓人看起來一目了然，既為自己調試提供方便，還能幫助維修人員查找故障和分析原因。下面就XH756B系列臥式加工中心配SIEMENS802D數控系統時，在自動換刀過程中機械手的編程技巧作一介紹。

　　首先簡單介紹一下刀具交換裝置的基本情況，刀庫是可正反向旋轉的鏈式刀庫、裝在刀具交換裝置上的機械手用15個步驟將刀庫中的刀具交換到主軸，并將主軸刀具還回刀庫對應的刀套中。為盡量縮短換刀時間，我們采用刀具預選與零件加工同時進行的方式來壓縮換刀時間。機械手動作順序如下：


步驟1：平移縮回，抓刀庫中預選的刀具：

步驟2：拔刀伸出，拔出刀套中的刀具：

步驟3：平移伸出，離開刀庫側抓刀位置：

步驟4：拔刀縮回，機械手縮回：

步驟5：搖臂伸出，搖臂轉向主軸側：

步驟6：平移伸出，抓主軸刀具：

步驟7：拔刀伸出，拔出主軸中的刀具：

步驟8：換刀正轉或反轉，刀具交換：

步驟9：拔刀縮回，將預選刀具插入主軸：

步驟10：平移縮回，機械手離開主軸：

步驟11：搖臂縮回，搖臂轉向刀庫側：

步驟12：拔刀伸出，準備將主軸刀具送回刀庫：

步驟13：平移縮回，機械手移向刀庫：

步驟14：拔刀縮回，將主軸刀具插入刀庫：

步驟15：平移伸出，離開刀庫側抓刀位置。

以上15個步驟可分為如下4個階段：

第1階段：抓新刀。Txx代碼控制刀庫按就近方向轉動到編程刀具所在的位置，到位且有刀庫定位I信號后啟動機械手，經過步驟1→步驟2→步驟3→步驟4，將編程刀具抓在手上等待換刀。

第2階段：換刀。M06啟動換刀固定循環“TOOL”。“TOOL”控制各坐標移動到換刀位置，并用M90通知PLC啟動換刀，PLC用M90信號請求NC“讀入禁止”并啟動機械手換刀步驟5→步驟6→步驟7→步驟8→步驟9→步驟10→步驟11，同時用步驟5的到位信號控制刀庫轉到主軸刀號的位置。

第3階段：還刀。步驟5啟動的刀庫旋轉停止且有刀庫定位I信號后，啟動機械手步驟12→步驟13→步驟14→步驟15，將主軸刀具還到刀庫中并將記憶主軸刀號的存儲器更新。步驟11完成后，取消“讀入禁止”，激活刀具參數，加工程序和機械手還同時進行。

第4階段：抓預選新刀。在M06的下一段緊跟下道工序要用的刀具號Txx，刀庫在完成還刀動作后可在零件加工的同時啟動機械手步驟1→步驟2→步驟3→步驟4，將下道工序所用的刀具預選抓到機械手上，等待M06啟動后面的換刀動作，這樣大大縮短了刀具交換的時間，提高了工作效率。

注意事項：

　　Txx和M06不能編在同一程序段內：在固定循環TOOL中，所有位移程序段應加G153(段有效)取消基本偏移：三個換刀過程：①裝刀：主軸無刀，Txx/M06直接安裝編程刀具：②換刀：主軸有刀，交換編程刀具和主軸刀具：③還刀：主軸有刀，編程T0，將主軸刀具還回刀庫。主軸準停角度利用PLC浮點參數MD14514[0]：$MN_USER_DATA_FLOAT[0]
　　本編程方法的核心是將機械手動作按時序分成共15個步驟。“步驟”存儲在一個中間的變量中，該中間變量點占一個字節，每個“步驟”完成后將中間變量的值修改為下一個“步驟”，而整個步驟全部完成后將中間變量置為零，下一個換刀指令到來后又從步驟1開始執行。這樣不僅使PLC程序簡單、直觀，而且由于“步驟”是唯一的，這樣就能避免信號之間的互相干擾，編程人員再也不用絞盡腦汁來為每一個輸出信號加各種限制條件，巧妙利用“變量”達到事半功倍的效果。

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