數（shù）控加工中心刀庫控製PLC設計及（jí）編程技巧

PLC是數控加工中心正常運行的軟件核心，一（yī）個完善的PLC程序不僅能使數控加工中心正（zhèng）常運行，還要讓人看起來一目了然，既為（wéi）自己調試提供（gòng）方便，還能幫助維修人員（yuán）查找故障和分析（xī）原因。　　一、數控加工（gōng）中（zhōng）心刀庫控製PLC設計　　　　1 控製要求　　　　數控加工中心刀具庫由六種刀具組成，按鈕SB1-SB6分（fèn）別為六種刀具選擇按鈕；ST1～ST6為刀具到位行程開關，由霍爾元（yuán）件構成。　　　　1.1 初始狀態時，PLC記錄當前刀號。　　　　1.2 當按下按鈕SB1～SB6中的任何一個時，PLC記錄該刀號，然後刀（dāo）盤按照離請求刀號*近的方向轉動。轉盤轉動到達刀具位置（zhì）時，到位指（zhǐ）示（shì）燈發亮，機械手開始換刀，且換（huàn）刀指示燈閃爍。5 S後換刀結束。　　　　1.3 換刀過程中，其它換刀請（qǐng）求信號均無效。換刀完畢，記錄當前刀號，等待下一次換刀（dāo）請求。　　　　2 程序設計　　　　2.1 數控加工中心刀（dāo）庫選擇PLC控製輸入、輸出地址（zhǐ）見表1。　　　　　　　　2.2 數控（kòng）加工中心（xīn）刀庫選擇PLC控製接（jiē）線（xiàn）圖如圖1。　　　　　　　　圖（tú）1 PLC控製（zhì）接線圖　　　　2.3 根據控製要求，數控加工中心刀（dāo）庫選擇PLC控製梯形圖如圖2。　　　　　　　　圖2 PLC控製（zhì）梯形圖　　　　3 程序說明　　　　3.1當1號刀具（jù）處在機械手的位置時，霍爾元件動作，即ST1動作，梯形圖中X11閉合，將（jiāng）K1傳人數（shù）據寄存器D0中；當2號刀具處在機械手的位（wèi）置時，霍爾（ěr）元（yuán）件動作，即ST2動作，梯形（xíng）圖中X12閉合，將K2傳人數（shù）據寄存器D0中。以此類推，記錄當前的刀具號。　　　　3.2 當請求選擇1號刀具時，按下請求刀具按鈕SB1，將K1傳（chuán）人數據寄存器（qì）D1中，同時使M5置位，其它請求信號無效；同理，當請求選擇2號刀具時，按下請求刀具按鈕SB2，將K2傳人數據寄存器D1中，同時使M5置位，其它（tā）請（qǐng）求信號無（wú）效。以此類推（tuī），記錄當前請求的刀具號。　　　　3.3 M5置位後，比較指令使得　　　　3.3.1 如果數據寄存器D0>D1，則M0閉合（hé），執行減法運算D0-D1，運算結果存人D3中（zhōng），然後（hòu）將D3進行比較。若D3>K3，則刀具盤離請求刀號逆轉（zhuǎn）方向*近，M10閉合，使得（dé）M18閉合，繼而Y2、Y3閉合（hé），電動機帶動刀具盤逆轉；若（ruò）D3=K3，則刀具盤離請求刀號順（shùn）轉（zhuǎn）方向*近，M11閉合，使得M19閉合，繼而Y2閉合，電動機帶動（dòng）刀具盤順轉；同理，若D3<K3，則電動機帶動刀具盤順轉。　　　　3.3.2 如果數據寄存器DO=D1，則M1閉合，使得Y0閉合（hé），到（dào）位指示燈亮，Y0常（cháng）開觸點閉合，機械手開始換刀（dāo），且Y1驅動換刀指示燈閃爍（shuò）。經過5S後，T1動作，M5複位，換刀結束（shù）。　　　　3.3.3 當D0<D1時，M2閉合，M2常開觸點閉（bì）合。由於DO<D1，直（zhí）接相減是一個負數，結果出錯，因而將D0加（jiā）上（shàng）刀具總數後減去D1，將得出的數據進行比較。重複以上過程（chéng），使得D0=D1，機械手進行換刀操作。　　二、數控加工中（zhōng）心機械手換刀（dāo）PLC編程技巧　　　　首先簡單介紹一下刀具交換裝置的基本情況，刀庫是可（kě）正反向旋轉的鏈式刀庫、裝（zhuāng）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，並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（jiān）。機械手動作順序如下（xià）：　　　　步驟 1：平移縮回，抓刀庫中預選的（de）刀（dāo）具：步驟2：拔刀伸出，拔出刀套中的刀（dāo）具：步驟3：平移伸出，離開刀庫側抓刀位置（zhì）：步驟（zhòu）4：拔刀縮回，機械手（shǒu）縮回：步驟 5：搖臂伸出，搖（yáo）臂轉（zhuǎn）向主軸側：步驟6：平移伸出，抓主軸刀具：步（bù）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（xiè）手離（lí）開主軸：步驟11：搖臂縮回，搖臂轉向刀庫側：步（bù）驟12：拔刀伸出，準（zhǔn）備將主軸刀具送回刀庫：步驟 13：平移縮回，機（jī）械手移向刀庫：步驟14：拔刀縮回，將主（zhǔ）軸刀具插入刀庫：步驟15：平移伸出，離開刀庫側抓（zhuā）刀位置。　　　　以（yǐ）上15個步驟可分為如下4個階段：　　　　第1階段：抓新（xīn）刀。Txx代（dài）碼控製（zhì）刀庫按就近方向轉動到編程刀具所（suǒ）在（zài）的位置，到位且有刀庫定位I信號後啟動機械手，經過步驟1→步驟2→步驟3→步驟4，將編程（chéng）刀具抓在手上等待換刀。　　　　第2 階段：換刀。M06啟（qǐ）動換（huàn）刀固定循環“TOOL。“TOOL控製各（gè）坐（zuò）標移動到換刀位置（zhì），並用M90通知PLC啟動換刀，PLC用M90信號請求NC “讀入禁止並啟動機械（xiè）手換刀步驟5→步驟6→步驟7→步（bù）驟8→步驟9→步驟10→步驟11，同（tóng）時用步驟5的到（dào）位信號控製刀庫轉到主軸刀號的（de）位置。　　　　第3階段：還刀。步驟5啟動的刀庫旋轉（zhuǎn）停止且有刀庫定位I信號後，啟動（dòng）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並將記憶主軸刀號的存儲器*新。步驟11完成後（hòu），取消“讀（dú）入禁止，激（jī）活刀具（jù）參數，加工程序和機械手還（hái）同時進行。　　　　第4 階段：抓預（yù）選新刀。在M06的（de）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後可在零件（jiàn）加工的同時啟動機械手步驟1→步（bù）驟（zhòu）2→步驟3→步驟 4，將下道工序所用的（de）刀（dāo）具預選抓到機械手上，等待M06啟動後麵的換刀動作，這樣大大縮（suō）短了刀具交換的時間，提高（gāo）了工作效率。　　　　注意事項：　　　　Txx和M06不（bú）能編（biān）在同一（yī）程序段內（nèi）：　　　　在固定循環TOOL中，所有位移（yí）程序（xù）段應加G153(段有效)取（qǔ）消基（jī）本偏移：　　　　三（sān）個換刀過程：①裝刀：主軸無刀，Txx/M06直接（jiē）安裝編程刀具：②換（huàn）刀：主軸有（yǒu）刀，交（jiāo）換編程刀（dāo）具和主軸刀具：③還刀：主軸有刀，編程T0，將主軸刀具還（hái）回刀庫。　　　　主軸準停（tíng）角度利用PLC浮點參數（shù）MD14514[0]：$MN_USER_DATA_FLOAT[0]　　　　本編程方法的核心是將機械手動作按時（shí）序分成（chéng）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（bù）驟（zhòu）完（wán）成後將（jiāng）中間變（biàn）量的值修改為下一個“步（bù）驟，而整個步驟全部完成後將中間變量（liàng）置為零，下一個換刀指令到來後又從步驟1開始執行（háng）。這（zhè）樣不僅使PLC程序簡單、直觀，而且由於“步驟 是唯一的，這樣就能避免信號之間的互相幹擾，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製（zhì）條件，巧妙（miào）利用“變量達到事半功倍的效果。加工程序和PLC程序關係見（jiàn）下圖。　　　　　　　此外，數控加工中心刀庫運轉、托盤交換等也可以（yǐ）用這種方法來編程。東莞市（shì）麻豆视频在线观看（jiàng）智控有限公司是一家股份製公司，旗下有 眾（zhòng）創為智控科技有限公司，景哲機電有限公司，子帆機床服務（wù）公司 ，專注（zhù）於（yú）數控設備（bèi）的生產'，銷售，研發，整機配套，和代工（gōng）服務為一（yī）體的高薪技術企業。