发那科换刀程序

摘要：采用PLC控制程序和宏程序（固定换刀循环程序）组成的两部分完成复杂的刀库随机换刀控制程序是比较有效的方法。

机床是制造机器的机器，机床工业的技术水平决定着装备制造业乃至整个国民经济的技术水平。

马克思在《资本论》中有一段论述："大工业必须掌握这特有的生产资料，即机器的本身，必须用机器生产机器。

这样，大工业才能建立起与自己相应的技术基础，才得以自立"。

我国数控技术及其数控机床设备在各工业部门中应用的整体水平与工业发达国家相比还有一定差距。

为了实现"十一五"规划的发展目标，进一步发展我国的装备制造业，加快机床的数控化，对各行各业尤其对于加工批量零件、关键零件和形状复杂零件的行业，如航空、电力、船舶、模具制造业等都具有十分重要的意义。

数控机床尤其是加工中心的PLC控制程序设计是比较复杂的。

因为加工中心自动换刀的控制程序是一个比较复杂的控制过程。

按自动换刀方式通常可以分为随机换刀和固定换刀两种方式。

如图1，圆盘式刀库是ATC随机换刀典型的形式之一。

其换刀机构（ATC）通过凸轮机构来完成整个换刀过程。

换刀的动作过程准确可靠，是一种被经常采用的刀库。

在链式、盘式或箱式刀库程序设计时，通常可以将刀具交换分为两个步骤，T命令主要完成搜索刀库中的刀具，M命令完成刀具的交换，使主轴上更换新的刀具。

因此，刀具交换实际上就是指搜索和交换目标刀具。

随机换刀是一个非常复杂的逻辑控制过程。

它只对刀具进行编码而不对刀套进行编码，刀具在刀库中的位置是随机的。

理想的随机换刀控制通常包括圆盘式刀库PLC控制程序和宏程序（固定循环换刀程序）两部分组成。

PLC控制程序根据T码完成搜索刀库中的刀具，NC宏程序完成刀具交换的整个过程。

1随机换刀PLC程序设计以XH716加工中心（FANUC 数控系统）圆盘式刀库为例，刀库刀具交换的PMC控制程序设计主要考虑搜索目标刀具在刀库上的刀套位置、大小刀具管理和判别、刀库旋转方向（目标刀套最短路径）的判别、刀具数据的刷新和管理以及可预选刀具（主要为了可以缩短换刀时间），从而完成目标刀具的搜索，为刀具交换作准备。

发那科OI-MD系统机械手排刀、不能换刀故障排除方法一、梯图版本号为：SH4B-B2。

二、Z轴不在第二参考点的时候，在MDI下输入一个换刀指令，例如：T1 M6；按程式启动键后，Z轴不动，没有回第二参考点的动作。

马上出现#1002 Z AXIS NOT 2 POSITIONO（Z轴不在换刀点）报警。

但是单独输入一个G91 G30 Z0的回第二参考点程式，Z轴又能够回到第二参考点，在第二参考点再输入一个换刀指令，例如：T1 M6；按程式启动键后，刀臂有时候不动，有时候又会执行换刀动作，但到把刀送到主轴以后就又不动了，刀臂卡在那里。

但这个时候刀杯又开始回刀动作了，刀杯卡到刀臂上，幸好这个时候没有刀头，没有造成大的损失，（只是刀杯损坏了一点）。

然后刀盘开始不停的正转一会、反转一会，找不到刀号，按任何键都停不下来，只有按下急停按钮。

另外一种现象就是如果输入的刀号不是倒下来的刀杯号的话，例如：倒下来的是#1刀，如果要换#3刀的话，输入T3 M6，按程式启动键后刀臂不会动，刀盘在那里不停的正转、反转，找不到相应的刀号，重复上面的第一种情况。

经检查与刀库有关的输入、输出点位一切正常。

X5.2--------刀库定位与记数；X5.3--------刀杯向下到位检测；X5.1--------刀杯向上到位检测；X11.4-------紧刀到位检测；X11.5-------松刀到位检测；Y5.2---------刀杯向上；Y7.2---------刀杯向下；Y4.6---------刀臂正转；Y5.0---------刀臂反转；Y0.5---------刀盘正转；Y1.5---------刀盘反转；Y7.0---------主轴松刀。

刀臂动作时序表；循环以上的动作。

机械手要换刀就必须用到宏程式，检查发现程序当中没有宏程式，宏程式平时是隐藏看不到的，要看到的话就必须先把参数#3202的第四位设为1，见下图：然后在程式编辑画面输入以O9001开头的程式（宏程式中只认O9001）。

分析一下附录中梯形图中换刀的工作原理：一.由梯形图选刀，执行TXX指令1.当加工程序执行TXX选刀功能时，则T功能选通信号为高电平，此时为高电平，为高电平，一个周期扫描之后，变为低电平，则为一个脉冲信号。

为数据转换指令F26代码中含有要选刀的二进制码，如T13,则为0000 1101，由于为1，此时为二进制转换为BCD码，则R46中变为0001 0011，出错为1。

接通面板上RESET时，为1，此信号可用复位信号RESET复位变成BCD码的原因有两个：①判别发那科系统只能用BCD码判别②O系统系统只处理BCD码命令，我们曾简称为找刀套数据表容量应为25数据表开头地址D0002中R46存放要选的刀的刀号D0100中存放的要选的刀所在的刀套号4.刀位（刀套）计数信号，此计数器应为C0002，计数器记录的是在换刀位置的刀套号是刀库正反转信号，配合计数器加减.加计数器为0，刀库正转，刀套号增加。

R56.减计数器为1，刀库反转，刀套号减小。

5.旋转指令ROT C0002存放的是现在刀套号,即在刀库中处于换刀位置的刀套号;D100中存放的要换到主轴上的刀套号，即加工程序中的T XX所在的刀套号。

D106存放步距数。

判别指令（C002）和D100中相等否如果两者相等，说明刀套已经在换刀侧如果不相等，要旋转判别指令，看D106是0吗如果是0，说明刀库转到位。

二.下面开始执行M06换刀命令，调用宏程序判别指令，R046代表待换刀的刀具号D0000代表主轴上的刀具号如果两者相等，说明刀就在主轴上，不用换刀，此时为1，即#1000#0为1，跳出换刀程序9.下面为刀具表更新常用的三种指令MOV及XMOV指令（已成管理）在计算机中A和B两个数内容互换，常用一个中间变量C将A→C ; （则A空出来）将B→A ; （则B空出来）将C→B ;实现A B互换。

刀具号更新是将主轴上的刀号放到待换刀的刀套中，将待换刀的刀号放到主轴上，即表头中。

如 附 图ｅ 所 示 ，进 行 抓 刀动 作 。 主 轴 刀具 夹 紧 。夹 紧传 感 器Ｄ 发 出确认 信 号 。
Ｎ １ Ｍ ９ ９
％
（ 换刀结束 ，返回主程序）
（ ２）Ｐ ＭＣ 与ＮＣ 程序的配合 。斗笠式 刀库 实 现 自动换 刀是Ｐ ＭＣ与ＮＣ 程 序 的配合 来完成 的 。
Ｐ Ｍ Ｃ在 整 个 换 刀 过 程 中 主 要 控 制 刀 库 的 正 ／反
转 、刀库的前进 ／后退、松 刀 ／紧刀阀的动作以及 换 刀动作 顺序 。主轴 的上 升 、下 降和定 位都是 由
Ｎ Ｃ系统 程序 控 制 的 。
（ ８ ）刀库向远离 主轴 中心位置侧平移如附图ｆ
所示 ，直 ￣ Ｊ Ｉ Ｐ Ｌ Ｃ 接 收 到 传 感 器Ａ发 出 的 反馈 确认 信
步。
斗
换取 ，根据 刀库选取的不同 ，换刀系统 的控制方式 也不同。加 工中心常用的刀库有斗笠式 、凸轮式、 链条式 等 ，斗笠式 刀库是加工中， Ｏｌ ： ｋ 较常见的一种 换刀装置 ，换 刀过程简单 ，体积小、安装方便 、易 于控制和维护等优点 ，因此在中小型加工 中心上得 到了广 泛的应用 。但对 刀库的定位要求高 ，而且在 换刀过 程中需要轴配合其动作 ，而Ｐ Ｌ Ｃ 是无法直接 参与数控轴的控制。基于Ｆ Ａ ＮＵＣ ０ ｉ ＭＤ数控 系统 利用ＮＣ 宏程序可以把轴控制与Ｐ ＭＣ 控制有机地结 合 ，它可以按一定的逻辑控制Ｐ Ｍｃ 和进给轴 ，从而 实现 包含轴移动的换 刀控制。在本文 中，笔者 结合
后 ，这 时 刀库 转 动 ， 当 目标 刀具 对 正 主 轴 正 下 方 时 ，主 轴 下 移 ，使 刀具 进 入主 轴 锥 孔 内 ，刀具 夹 紧 后 ，刀库 退 回原 来 的 位 置 ，换 刀结 束 。 刀库 具 体 动 作过程如下 ：