數控加工中心刀庫控製PLC設計及編程技巧

PLC是數控加工中心正常運行（háng）的軟件核心，一個完（wán）善的PLC程（chéng）序不僅能使數控加工中（zhōng）心正常運行（háng），還要讓人看起（qǐ）來一目（mù）了然，既為自己調試提供方便，還能（néng）幫助維修人員查找故障和分析原因。　　一、數控加工中心刀（dāo）庫控製PLC設計　　　　1 控製要求　　　　數控加工中心刀具庫由六種（zhǒng）刀具組成，按鈕SB1-SB6分別為六種刀具選擇按鈕；ST1～ST6為刀具到位行程開關，由霍爾元件構成。　　　　1.1 初（chū）始狀（zhuàng）態時，PLC記錄當前刀號。　　　　1.2 當按下按鈕SB1～SB6中的任何一個（gè）時，PLC記錄該刀（dāo）號，然後刀盤按照離請求刀號*近的（de）方向轉動。轉盤轉動到達刀具位置時，到（dào）位指示燈發亮，機械手開始換刀，且換刀指示燈閃（shǎn）爍（shuò）。5 S後換刀（dāo）結束。　　　　1.3 換刀過程中，其它（tā）換刀請求信號均無效。換刀完畢，記錄當前刀號，等（děng）待下一次換刀請求。　　　　2 程序設計　　　　2.1 數控加工（gōng）中心刀庫（kù）選（xuǎn）擇PLC控製輸入、輸出地址見（jiàn）表1。　　　　　　　　2.2 數控加工中心刀（dāo）庫選擇PLC控製接線圖如（rú）圖（tú）1。　　　　　　　　圖（tú）1 PLC控製接線圖　　　　2.3 根（gēn）據控製（zhì）要求，數控加工中心刀庫（kù）選擇PLC控製梯形（xíng）圖如圖2。　　　　　　　　圖2 PLC控製梯形圖　　　　3 程序（xù）說明　　　　3.1當1號刀具處在機械手（shǒu）的位（wèi）置時，霍（huò）爾元件動作，即ST1動作，梯形圖（tú）中X11閉合，將K1傳人數據寄存器（qì）D0中（zhōng）；當2號刀具處在（zài）機械手的位（wèi）置時，霍爾（ěr）元（yuán）件動作，即ST2動作，梯形圖中X12閉合，將K2傳人數據寄存器D0中。以此類推，記錄當前（qián）的刀具號。　　　　3.2 當請求選擇1號刀（dāo）具時，按（àn）下請（qǐng）求刀具按鈕SB1，將K1傳人數據寄（jì）存器D1中，同時使（shǐ）M5置位，其它請求信號無效；同理，當請求選擇2號（hào）刀（dāo）具時，按（àn）下請求刀具（jù）按鈕SB2，將（jiāng）K2傳人數據寄存器D1中，同時（shí）使M5置位，其它請求信號無效。以此類（lèi）推，記錄當前請求的刀具號。　　　　3.3 M5置位後，比較指令使（shǐ）得　　　　3.3.1 如果數據寄存器D0>D1，則M0閉合，執行減法運算D0-D1，運算結果（guǒ）存人D3中，然後（hòu）將D3進行比較。若D3>K3，則刀具盤離請求刀號逆轉方向*近，M10閉合，使得（dé）M18閉合，繼而Y2、Y3閉合，電動機帶（dài）動刀具盤逆轉；若D3=K3，則刀（dāo）具盤離請求刀（dāo）號順轉方向*近，M11閉合（hé），使得M19閉合，繼而（ér）Y2閉合，電動（dòng）機帶動刀具盤順轉（zhuǎn）；同理，若D3<K3，則電（diàn）動機帶（dài）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，到（dào）位指示燈亮（liàng），Y0常開觸點閉合，機械手開始換刀，且（qiě）Y1驅動換刀（dāo）指示燈閃爍。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（kāi）觸（chù）點閉合。由於DO<D1，直接相（xiàng）減是一個（gè）負數，結果出（chū）錯，因而將D0加上刀具總數（shù）後減去D1，將得（dé）出的數據進行比較。重複以上過程，使得D0=D1，機械手進行換刀操作。　　二、數控加（jiā）工中心機械手換刀PLC編程技巧　　　　首先簡（jiǎn）單介紹（shào）一（yī）下刀（dāo）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、裝在刀具交換裝置上的（de）機械手用15個步驟將刀庫（kù）中的刀具交換到主（zhǔ）軸（zhóu），並將主（zhǔ）軸（zhóu）刀具還回刀庫對應的刀（dāo）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（háng）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（kù）中預選的刀具：步驟2：拔刀伸出，拔出刀套中的刀具：步（bù）驟3：平移伸出，離開（kāi）刀庫側抓（zhuā）刀位置：步驟4：拔（bá）刀縮回，機械手縮回：步驟 5：搖（yáo）臂伸（shēn）出，搖臂轉向主軸側（cè）：步驟6：平移伸出，抓（zhuā）主軸刀具：步驟7：拔刀（dāo）伸出，拔出主軸（zhóu）中的刀具：步驟8：換（huàn）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（zhóu）刀具送回刀庫：步驟 13：平移（yí）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（jiē）段：　　　　第1階段：抓新刀（dāo）。Txx代碼控製（zhì）刀庫按就近方向轉動到編程（chéng）刀具所在的位置，到位且有刀（dāo）庫定位I信號後啟動機械手（shǒu），經過步驟1→步驟2→步驟3→步驟4，將編（biān）程刀具抓（zhuā）在（zài）手上等待換（huàn）刀（dāo）。　　　　第2 階段：換刀。M06啟動換刀固定循環“TOOL。“TOOL控製各坐標移動到換刀位置，並用M90通知PLC啟動換刀（dāo），PLC用M90信號請求NC “讀入禁止並啟動機械手換刀（dāo）步驟5→步驟6→步驟7→步驟（zhòu）8→步驟（zhòu）9→步驟（zhòu）10→步驟11，同時用步（bù）驟5的（de）到位信（xìn）號控製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信號後（hòu），啟動機械手步驟12→步驟13→步驟14→步驟15，將主軸刀具（jù）還到（dào）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“讀入禁止，激活刀具參數（shù），加工程序和機械手（shǒu）還（hái）同（tóng）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後可在零件（jiàn）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（de）刀具預選抓到機（jī）械（xiè）手上，等待M06啟動後麵的換刀動作，這樣（yàng）大大（dà）縮短了刀具交換的時間，提高了工作效率（lǜ）。　　　　注意事項：　　　　Txx和M06不能編在同一程序段內：　　　　在（zài）固定循環TOOL中，所有位移（yí）程序段應（yīng）加G153(段有效)取消基本偏移：　　　　三（sān）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（yǒu）刀，交換編程刀具和（hé）主軸刀具：③還刀：主軸有刀，編程T0，將（jiāng）主軸刀具還回刀庫（kù）。　　　　主軸準停角度利用（yòng）PLC浮點參（cān）數MD14514[0]：$MN_USER_DATA_FLOAT[0]　　　　本編程方法的核心是將機械手動作按（àn）時序分成共15個步驟。“步驟存儲在（zài）一個中間的變量中，該中（zhōng）間變量點占一個字節，每個“步驟完成（chéng）後將中間變量（liàng）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置為（wéi）零，下一（yī）個（gè）換刀指令到來後又從步驟1開始執行。這樣不僅使PLC程序簡單、直觀，而且由於“步驟 是唯一的，這樣（yàng）就能避免信號之間的互相幹擾，編程人員再（zài）也不（bú）用絞盡腦汁來為每一個輸出信號加各種限（xiàn）製條件，巧妙利用“變量達到事半功倍的（de）效（xiào）果。加工程（chéng）序和PLC程序關係見（jiàn）下（xià）圖。　　　　　　　此外，數控加工（gōng）中心刀庫運轉、托盤交（jiāo）換等也可（kě）以用這種（zhǒng）方法來編程。東莞市羞羞视频在线观看（jiàng）智控有限公司是一家股份（fèn）製公司，旗下有 眾創為智控科技有限（xiàn）公司，景（jǐng）哲機電有限（xiàn）公（gōng）司，子帆機床服務公司 ，專注於數控（kòng）設備的生產'，銷售，研（yán）發，整機（jī）配套，和代工服務為一體的高薪技術企業。