數控（kòng）加工中心刀庫控製PLC設計（jì）及編程技（jì）巧

PLC是數控（kòng）加工中心正常運行的軟件核心，一個完善的（de）PLC程（chéng）序不僅能使數控（kòng）加工中（zhōng）心（xīn）正常運行，還要讓人看起來一（yī）目了然，既為自（zì）己調試（shì）提供（gòng）方便，還能幫助維修人員查找故障和分析原因。　　一、數（shù）控加工中心刀庫控製PLC設（shè）計　　　　1 控製要求　　　　數控加工中心（xīn）刀（dāo）具庫由六種（zhǒng）刀具組成，按鈕SB1-SB6分別為六種刀（dāo）具選擇按鈕；ST1～ST6為（wéi）刀具到（dào）位行程開（kāi）關，由霍爾元件（jiàn）構成。　　　　1.1 初始狀態時，PLC記（jì）錄當前刀（dāo）號。　　　　1.2 當按下按鈕SB1～SB6中的任何一（yī）個時，PLC記錄該刀號，然後刀盤按照離請求刀號*近的方向轉動。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（dāo）指（zhǐ）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（wú）效。換刀完畢，記錄當（dāng）前刀號，等待下一次換刀請求。　　　　2 程序設計　　　　2.1 數控加工中心刀庫選擇PLC控製輸（shū）入、輸出地址（zhǐ）見表1。　　　　　　　　2.2 數控加（jiā）工中心刀（dāo）庫選擇PLC控製接線圖如圖1。　　　　　　　　圖1 PLC控製接（jiē）線圖　　　　2.3 根據（jù）控製要求，數控加工中（zhōng）心（xīn）刀庫選擇PLC控製梯形（xíng）圖如圖2。　　　　　　　　圖2 PLC控製（zhì）梯形圖　　　　3 程序說明（míng）　　　　3.1當1號刀具處（chù）在機械手的位置時（shí），霍爾元件（jiàn）動（dòng）作（zuò），即ST1動作，梯形圖中X11閉合，將K1傳人數據寄存器D0中；當2號刀具處在機械手的位置（zhì）時，霍爾元件動作，即ST2動作（zuò），梯形圖中X12閉合，將K2傳人數據（jù）寄（jì）存器D0中。以此類推（tuī），記錄當前的刀具號。　　　　3.2 當請求選擇1號刀具時，按下（xià）請求刀具按鈕SB1，將（jiāng）K1傳人數據寄存器D1中，同時使M5置位（wèi），其它請（qǐng）求（qiú）信號無效；同理，當請求選擇2號刀具時，按下（xià）請求刀具（jù）按鈕（niǔ）SB2，將K2傳人數（shù）據寄（jì）存器D1中，同時使M5置位，其它請求信號無效。以此類推，記錄當前請求的刀具號。　　　　3.3 M5置（zhì）位後，比（bǐ）較指令使得　　　　3.3.1 如果數據寄存器D0>D1，則M0閉合，執行減法運算（suàn）D0-D1，運算結果存人D3中，然（rán）後將D3進行比較。若D3>K3，則刀具盤離請（qǐng）求（qiú）刀號逆轉方向（xiàng）*近，M10閉合，使得M18閉合，繼而Y2、Y3閉（bì）合，電動機帶動刀具盤逆轉；若D3=K3，則刀具盤離請求刀（dāo）號順轉（zhuǎn）方向*近，M11閉合，使得M19閉合，繼（jì）而Y2閉合，電動機帶動刀具盤順轉；同理，若（ruò）D3<K3，則電（diàn）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（dé）Y0閉合，到位指示燈亮，Y0常開觸點閉合，機械手開始換刀（dāo），且Y1驅動換刀指示燈（dēng）閃（shǎn）爍。經過5S後，T1動作，M5複位，換刀結束。　　　　3.3.3 當D0<D1時，M2閉合，M2常開觸點閉合。由於DO<D1，直接相減是一個負數，結果出錯，因（yīn）而將D0加上刀具總數後減去D1，將得出的數據進行比較。重複以上過（guò）程，使得D0=D1，機（jī）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　　　　首先簡單介紹一下刀具交換裝置的基本情（qíng）況，刀庫是（shì）可正反向旋轉的鏈式刀庫（kù）、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（jiāo）換到主軸，並將主軸刀具還回刀（dāo）庫對應的刀套中。為盡量縮短換刀（dāo）時間，我們采用刀具預選與（yǔ）零件加工同時進行的方式來壓縮換刀時（shí）間。機（jī）械手動作順序如下：　　　　步驟 1：平移縮回，抓刀庫中預（yù）選的刀具：步驟2：拔刀伸出，拔出刀套中的（de）刀具：步驟（zhòu）3：平移伸出（chū），離開（kāi）刀庫側抓刀位置：步驟（zhòu）4：拔刀縮回，機械手縮回：步驟 5：搖臂伸出，搖臂轉向主（zhǔ）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（de）刀具：步驟8：換刀正轉或反轉，刀具交換：步驟9：拔（bá）刀縮回（huí），將預選刀具插入主軸：步驟10：平移縮回，機械手離開（kāi）主軸：步驟11：搖臂縮回，搖臂（bì）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（shǒu）移向刀庫：步驟14：拔刀（dāo）縮回，將主軸刀具插入刀庫：步（bù）驟15：平（píng）移伸出，離開刀庫側抓刀位置。　　　　以上（shàng）15個步驟可分為如下4個階段：　　　　第1階段：抓新刀。Txx代碼（mǎ）控製刀庫按就近方向轉動到編程刀具所在的位置，到位且（qiě）有刀庫定（dìng）位I信號（hào）後啟動（dòng）機械手，經過步驟1→步驟2→步驟（zhòu）3→步驟4，將編程刀具抓在手上（shàng）等待換刀（dāo）。　　　　第2 階段（duàn）：換刀。M06啟動換（huàn）刀固定循環“TOOL。“TOOL控製各坐標移動到換刀（dāo）位（wèi）置，並（bìng）用M90通知PLC啟動換刀，PLC用M90信號請（qǐng）求NC “讀入禁止並啟動機械手換刀步驟5→步（bù）驟6→步驟7→步驟8→步驟9→步驟10→步（bù）驟11，同時用步驟5的到位信號控製（zhì）刀庫轉到主軸刀號的（de）位置。　　　　第3階段：還刀。步驟5啟動（dòng）的刀庫旋轉停止且有刀（dāo）庫定（dìng）位I信號後，啟動（dòng）機械手步驟12→步驟13→步驟14→步驟（zhòu）15，將主軸刀（dāo）具（jù）還到刀（dāo）庫中並將記憶主軸刀號的存儲器*新。步驟11完成後，取消（xiāo）“讀入禁止，激活刀具參數（shù），加工程序和機械手還同時進行。　　　　第4 階段：抓預選新刀（dāo）。在（zài）M06的下一（yī）段緊跟下（xià）道工序要（yào）用的刀具（jù）號Txx，刀庫在完（wán）成還刀動作後可在零件加工的同時啟動機械手步（bù）驟1→步驟2→步（bù）驟3→步驟 4，將下道工序所用的刀具預選抓到機械手（shǒu）上，等待M06啟（qǐ）動後麵的換刀動作，這樣（yàng）大大縮短了刀（dāo）具交換（huàn）的時間，提高（gāo）了工作效率。　　　　注意事項：　　　　Txx和M06不能編（biān）在（zài）同一程序段內：　　　　在固定（dìng）循環TOOL中，所有位（wèi）移程序段應加G153(段有效)取消基（jī）本偏移：　　　　三（sān）個換刀過程：①裝刀（dāo）：主（zhǔ）軸無刀，Txx/M06直接安裝編程（chéng）刀具：②換刀（dāo）：主軸有刀，交換（huàn）編程（chéng）刀具和主軸刀具：③還刀：主軸有刀（dāo），編程T0，將主軸刀具還回（huí）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（bù）驟（zhòu）存儲在一個中（zhōng）間的變量中，該中間變量點占一個字節，每個“步驟完成（chéng）後將中間變量的值修改（gǎi）為下一個“步（bù）驟，而整個步驟全部完成後將（jiāng）中間變量置為（wéi）零，下一個換刀指令到來後（hòu）又從步驟1開始執行。這樣不僅使PLC程（chéng）序簡單、直觀，而且由於“步驟 是唯一（yī）的，這樣就能避免信號之間的互相幹擾，編（biān）程人員再也（yě）不用絞盡腦汁來為每一個（gè）輸出信號加各種限製條件，巧妙利用“變量達到事半功倍的效果。加工程序和PLC程序關係見下圖。　　　　　　　此外（wài），數控加工（gōng）中心刀（dāo）庫運轉、托盤（pán）交換等也可以用這種方法來編程。東莞市男人的天堂AV网站智控有限公司是（shì）一家股份製公司，旗下（xià）有 眾創為智控科技有限公司，景哲機電有限公司，子帆機床服（fú）務公司 ，專注於數控設備的（de）生產'，銷售（shòu），研發，整機配套，和代工服務為一體的（de）高薪技術企業。