发那科双刀库控制

刘海龙

摘 要：我公司制造的高速高精度立式加工中心，采用发那科数控系统控制，机械结构为左右双刀库控制，刀库均为刀盘结构，采用PMC控制难度极大，故参照西门子刀库管理的控制方式来实现发那科双刀库控制。

关键词：宏程序；宏变量；数据表

我公司制造的立式车铣加工中心SVTM160，配置双刀库，机床采用的是发那科数控系统31i-B。该系列机床一次装卡，可以完成车，铣，钻，刚性攻丝等工序。能够完美的完成以上工序，完全依靠安全稳定换刀系统，而该换刀系统是通过PMC与宏程序相结合的办法来控制双刀库换刀动作。

刀库的种类可以分为固定换刀，随机换刀。固定换刀：刀具号与刀座号之间的关系不会随着刀具的变换而变换，必须保持刀号与刀座号的一致，否则会出现刀具混乱的现象；随机换刀：刀具号与刀座号之间的关系随着变换而改变。因此需要刀具表来记录刀具与刀座的对应关系，同时也记录主轴上的刀具号。

固定换刀，因为刀具号和刀座号是一致的，因此程序的指令刀具号指令可以直接和当前的刀座号进行比较计算，计算出相应的旋转步数和旋转方向驱动刀库电机旋转，当当前位的刀座号和目标刀号一致后停止刀库电机，然后进行刀库刀具与主轴刀具交换。

随机换刀，因为刀具号和刀座号之间是随机安装的，因此当程序的目标刀号发出后，首先要根据数据表所记录的刀具号和刀座号的对应关系检索出对应的刀座号；根据目标刀座号和当前位的刀座号计算出旋转步数和旋转方向驱动刀库电机旋转，当当前位和目标位一致后停止刀库电机，然后进行刀库刀具与主轴刀具交换；刀具交换完成后更新道具表上的主轴刀具号和当前位的刀号，这时就完成了整套的换刀动作。

1 调试步骤

双刀库控制主要实现一个或二个主轴，在两个刀库之间实现随机自动换刀的控制。双刀库控制实现主要由宏程序，宏变量，PMC程序，PMC用户数据等组成。

1.1 换刀动作分析

1.2 宏程序的编制

用户宏变量定义

SETVN500[LTO，MFN，MTO，LFN，PROOF，ALMON]

SETVN510[RX_PRE，RZ_PRE，RX_CHA，RZ_CHA，RX_ADJ]

SETVN520[LX_PRE，LZ_PRE，LX_CHA，LZ_CHA，LX_ADJ]

SETVN530[CR_STEP，CR_DIS，RZ_CR，LZ_CR]

1.3 PMC程序编制

由于使用发那科系统在编制刀库控制时，因系统本身没有刀具登陆画面，因此需要使用PMC数据表画面刀具登陆画面。数据表可以对数据进行数据个数，数据长度，数据表参数，数据表首地址，显示数据表画面，设定数据表组数，组号的搜索，初始化数据表，数据表数据长度可以设定1个字节，2各字节，4个字节，

数据表数据格式可以设定二进制，BCD，BCD二进制，十六进制。数据表数据可以设定可以输入和禁止输入。

刀库数据表

1.4 系统参数设置

需要设置在宏程序调用参数里设定6，它的含义就是通过M06调用宏程序。

1.5 刀库故障分析

⑴主轴卡刀，造成该故障的原因有：机械故障，电磁阀损坏，换刀过程中意外中断；处理措施：手动松刀，然后按下主轴手动松刀按钮，完成主轴松刀应答。

⑵乱刀，造成该故障的原因有：换刀过程中意外中断，操作者随意更改刀库数据；处理措施：执行恢复出厂设置程序，手动将主轴上刀具放入刀库，然后重新刀盘回零。

⑶换刀动作不执行，造成该故障的原因有：伺服轴没有完成回零动作，系统有报警产生，没有启动油泵；处理措施：按顺序将伺服轴回零，排除系统报警故障，按下油泵启动按钮。

⑷刀库门打不开，造成该故障的原因有：刀库门机械故障，刀库门控制电磁阀损坏，气源压力不足或无气源；处理措施：依次排除以上故障。

⑸主轴不能进行定位，造成该故障的主要原因有：编码器故障，机械故障，参数设置错误；处理措施：按照使用说明书排除以上故障。

2 结语

根据换刀动作流程，编制宏程序和PMC刀库配置数据表等程序，完成了双刀库随机换刀的控制，实现了双刀库随机换刀的功能，并且该刀库控制程序，兼容多刀库，多主轴随机换刀的情况。反复测试，换刀安全可靠，维护简单，操作方便。

[参考文献]

[1]FANUC.宏程序控制.FANUC.

[2]FANUC.梯形圖编程手册..FANUC

[3]FANUC.PMC课程.FANUC.