伺服刀库使用说明
內部位置上層-分度模式-使用說明
u操作上的注意事項:
使用內部位置上層-分度模式時，在驅動器送入電源之後，請先執行回原點動作後，再開始跑分度位置，以確保位置的正確性。
參數 Pr46第一命令分周比分子、Pr49分度分割數設定、Pr4B命令分周比分母，設定完成後，為確保分度位置的正確性，請先執行回原點動作後，再開始跑分度位置。
u控制模式設定
請將參數 Pr02[控制模式設定]，設定為內部位置上層-分度模式，設定值8。
控制模式
設定值
第1模式第2模式
【0】位置－
1 速度－
2 扭力－
3 位置速度
4 位置扭力
5 速度扭力
6 位置上層-絕對位置－
7 位置上層-相對位置－
8 位置上層-分度模式－
u馬達旋轉方向設定
設定參數 Pr41[脈波命令反轉]，可指定伺服馬達的旋轉方向。旋轉方向為面對軸心所觀察的方向。下表為伺服馬達執行各種功能動作時的對應旋轉方向。
設定值功能/ 動作旋轉方向
回原點方向CW
手動遞增MR-Inc CCW
【0】
手動遞減MR-Dec CW
分度索引位置CCW排列
回原點方向CCW
手動遞增MR-Inc CW
1
手動遞減MR-Dec CCW
分度索引位置CW排列
u I/F接線圖
相輸出
相輸出
相輸出
u I/F接腳信號與位準定義
Pin No. 腳位定義1 功能1 腳位定義2 功能2 位準
1 PosBit6+ 分度點選擇6(+) A接點
2 PosBit5+ 分度點選擇5(+) A接點
3
4 PosBit6- 分度點選擇6(-) A接點
5
6 PosBit5- 分度點選擇5(-) A接點
7 COM+ 信號電源(+)
8 Origin 原點Sensor 輸入B接點
9 E-STOP 緊急停止輸入A接點
10 BK-OFF- 解除煞車(-) DO1- 狀態編碼1(-) 輸出
11 BK-OFF+ 解除煞車(+) DO1+ 狀態編碼1(+) 輸出
12 ZSP 零速度檢知DO2 狀態編碼2 輸出
13 GND 類比信號地
14
15 GND 類比信號地
16
17 GND 類比信號地
18
19 CZ Z相信號開集極輸出
20 PosBit4 分度點選擇4 輸入A接點
21 OA+ A相信號(+) 輸出
22 OA- A相信號(-) 輸出
23 OZ+ Z相信號(+) 輸出
24 OZ- Z相信號(-) 輸出
25 GND 類比信號地
26 MR-Step 手動移動-單步MR-Dec 手動單步-遞減輸入B接點/ A接點
27 MR-Con 手動移動-連續MR-Inc 手動單步-遞增輸入B接點/ A接點
28 PosBit3 分度點選擇3 輸入A接點
29 SVO-ON 馬達通電激磁輸入A接點
30 PosBit2 分度點選擇2 輸入A接點
31 FuncBit1 分度功能1 輸入A接點
32 FuncBit2 分度功能2 輸入A接點
33 PosBit1 分度點選擇1 輸入A接點
34 SVO-RDY- 伺服系統待命(-) DO3- 狀態編碼3(-) 輸出
35 SVO-RDY+ 伺服系統待命(+) DO3+ 狀態編碼3(+) 輸出
36 SVO-ALM- 伺服異常警報(-) DO4- 狀態編碼4(-) 輸出
37 SVO-ALM+ 伺服異常警報(+) DO4+ 狀態編碼4(+) 輸出
38 ON-POS- 位置完成(-) DO5- 狀態編碼5(-) 輸出
39 ON-POS+ 位置完成(+) DO5+ 狀態編碼5(+) 輸出
40 TLC 扭力極限檢知DO6 狀態編碼6 輸出
41 COM- 信號電源(-)
42 IM 扭力監視輸出
43 SPM 速度監視輸出
44
45
46
47
48 OB+ B相信號(+) 輸出
49 OB- B相信號(-) 輸出
50 FG 大地接地
u分度控制輸入設定
1.自動索引模式
執行回原點、分度點移動前，控制接腳請先輸入扭力限制動作後，再輸入回原點或分度點移動。
當要限定輸出扭力大小值時，請設定參數 Pr03類比扭力極限輸入選擇啟用功能及 Pr5F第二扭力極限設定來設定限制的最大扭力值。
緊急停止動作時，伺服馬達會停止所有移動動作，此時驅動器面板會閃爍顯示E-StoP訊息，DO索引狀態值為 0，當切換至其它動作時，會自動解除緊急停止狀態。
動作\接腳MR-Con MR-Step FuncBit2 FuncBit1
扭力限制短路短路斷路斷路
回原點短路短路斷路短路
分度點移動短路短路短路斷路
緊止停止短路短路短路短路
2.手動連續索引模式
動作\接腳MR-Con MR-Step FuncBit2 FuncBit1
無動作斷路短路斷路斷路
連續遞增索引斷路短路斷路短路
連續遞減索引斷路短路短路斷路
無動作斷路短路短路短路
3.手動單步索引模式
動作\接腳MR-Con MR-Step FuncBit2 FuncBit1
無動作短路斷路斷路斷路
單步遞增索引短路斷路斷路短路
單步遞減索引短路斷路短路斷路
無動作短路斷路短路短路
4.自動模式時混合手動單步模式
動作\接腳MR-Inc MR-Dec FuncBit2 FuncBit1
單步遞增索引短路斷路短路斷路
單步遞減索引斷路短路短路斷路
?若要改變手動模式的輸入接腳，請使用參數: Pr23 分度功能設定。
u分度位置點輸入選擇
分度位置點選擇
分度點PosBit1
PIN 33
PosBit2
PIN 30
PosBit3
PIN 28
PosBit4
PIN 20
PosBit5
PIN 6
PosBit6
PIN 4
1 斷路斷路斷路斷路斷路斷路
2 短路斷路斷路斷路斷路斷路
3 斷路短路斷路斷路斷路斷路
4 短路短路斷路斷路斷路斷路
5 斷路斷路短路斷路斷路斷路
6 短路斷路短路斷路斷路斷路
7 斷路短路短路斷路斷路斷路
8 短路短路短路斷路斷路斷路
9 斷路斷路斷路短路斷路斷路
10 短路斷路斷路短路斷路斷路
11 斷路短路斷路短路斷路斷路
12 短路短路斷路短路斷路斷路……
57 斷路斷路斷路短路短路短路
58 短路斷路斷路短路短路短路
59 斷路短路斷路短路短路短路
u分度索引狀態輸出
當參數 Pr23分度功能設定，設定 DO輸出方式為索引狀態輸出時，請參考以下表格為輸出訊號的組合。
驅動器控制電源上電後，若主電源尚未輸入，DO狀態值將為 0。主電源輸入後，DO狀態為READY，狀態數值為 1。
執行自動或手動分度點位置移動時，當伺服馬達正在移動中，DO狀態值為4。到達分度點後，DO狀態值會輸出分度點位置，狀態值減4後，即為分度點位置，例如分度點1的DO狀態值5，5減4即為分度點1。
分度點6的DO狀態值10，10減4即為分度點6。
索引狀態輸出
狀態/ 分度點DO 6DO 5DO 4DO 3DO 2DO 1狀態值伺服警報或緊急停止0000000 READY狀態。主電源已輸入。0000011
正在執行回原點動作0000102
已完成回原點動作0000113
正在移動至指定分度點位置中0001004分度點1 0001015
分度點2 0001106
分度點3 0001117
分度點4 0010008
分度點5 0010019
分度點6 00101010
分度點7 00101111……
分度點57 11110161
分度點58 11111062
分度點59 11111163
u 時序圖
1. 回原點的操作
相 速度 第二段速度(rpm) 加速時間(ms) 減速時間(ms)
斷路
? 注意事項: 若回原點的操作過程中，轉速一直處於第二段速度時，請確認Origin 開關必
須為B 接點。
2. 自動索引模式的操作
相關參數:
Pr 58 加速時間設定 Pr 59 減速時間設定
Pr 53 速度設定第1速(自動索引速度)
完成分度移動
? 注意事項: 若位置點的速度沒有設定而維持預設值 0時，會導致分度位置
點移動的操作發生Notify Code.01未指定轉速的提示訊息。此時請再次確認該位置點的速度是否設定完成。
3.手動連續索引模式的操作 接腳MR-Con 斷路、MR-Step 短路後，進入手動連續索引模式，此時接腳FuncBit1控制遞增索引的分度移動，接腳FuncBit2控制遞減索引的分度移動。
相關參數:
Pr 58 加速時間設定 Pr 59 減速時間設定
Pr 53 速度設定第1速(自動索引速度) Pr 54 速度設定第2速(手動索引速度)
? 注意事項: *A:離開手動連續索引模式前，請先將FuncBit1、FuncBit2
短路後，再將MR-Con 短路回到自動索引模式，避免直接觸發其它動作。
4.手動單步索引模式的操作 接腳MR-Con 短路、MR-Step 斷路後，進入手動單步索引模式，此時接腳FuncBit1控制遞增單步的分度移動，接腳FuncBit2控制遞減單步的分度移動。
相關參數:
Pr 58 加速時間設定 Pr 59 減速時間設定
Pr 53 速度設定第1速(自動索引速度) Pr 54 速度設定第2速(手動索引速度)
? 注意事項: *A:離開手動單步索引模式前，請先將FuncBit1、FuncBit2
短路後，再將MR-Step 短路回到自動索引模式，避免直接觸發其它動作。
5.自動模式時混合手動單步模式的操作
若要改變手動模式的輸入接腳為MR-Inc 、MR-Dec ，請使用參數 Pr23 分度功能設定。
當完成自動分度的位置點移動後，請保持接腳狀態為 FuncBit1短路、FuncBit2斷路後，可使用MR-Inc 控制遞增單步的分度移動，MR-Dec 控制遞減單步的分度移動，MR-Inc 、MR-Dec 為A 接點輸入。
相關參數:
Pr 58 加速時間設定 Pr 59 減速時間設定
Pr 53 速度設定第1速(自動索引速度) Pr 54 速度設定第2速(手動索引速度)
6.位置完成輸出延遲
相關參數-[輔助功能參數]: 位置完成輸出延遲
(ms)
短行程移動
長行程移動
完成分度移動
完成分度移動
u 回原點運作示意圖
回原點之後的offset 請由PC 軟體設定，設定範圍為32bit(-2147483648~2147483647)
1. 使用原點Sensor
相關參數-[回原點參數]: 速度(rpm)
第二段速度(rpm) 回原點方式 : 0 加速時間(ms) 減速時間(ms)
(a)由(b)
2. 使用原點Sensor + Z 相信號
相關參數-[回原點參數]: 速度(rpm)
第二段速度(rpm) 回原點方式 : 1 或 2 加速時間(ms) 減速時間(ms)
(b)由(a)由
3.使用碰停方式
回原點時，伺服馬達會以碰停扭力限制值限定最大扭力輸出。當碰到止動件而到達扭力限制值，並經過連續檢測時間後，該位置即為原點。
相關參數-[回原點參數]:
速度(rpm)
回原點方式 : 3
加速時間(ms)
減速時間(ms)
碰停扭力限制(%)
碰停檢測時間(ms)
u PC軟體-ServoTools設定內部位置上層參數
下圖為ServoTools內建位置上層設定頁面，用來設定相關的參數設定、儲存、位置試運轉等功能。
請先將參數 Pr02[控制模式設定]，設定為內部位置上層模式後，再開啟此頁面。(絕對位置設定值6，相對位置設定值7，分度模式設定值8。)
1.參數群組說明:
[位置點參數]
位置: 絕對位置模式時，為設定絕對的位置脈波數。
相對位置模式時，為設定相對的位置脈波數。
分度模式時，不使用。
初始值：【0】單位:pulse 範圍:-2^31 ~ 2^31
轉速: 設定伺服馬達移動到指定位置點時的運轉速度。
分度模式使用位置點1的轉速為自動索引速度，位置點2的轉速
為手動索引速度。若速度沒有設定時，會導致位置點移動的操作
發生Notify Code.01未指定轉速的提示訊息。此時請再次確認該
位置點的速度是否設定完成。
初始值：【0】單位:rpm 範圍:0 ~ 10000
[位置點加/減速]
加速時間: 設定伺服馬達加速到指定運轉速度的加速時間。
減速時間: 設定伺服馬達減速到靜止時的減速時間。
初始值：【0】單位:ms 範圍:0 ~ 10000
[回原點參數]
回原點方式: 設定值:
0，使用原點Sensor
1，使用原點Sensor + Z相信號，往 Sensor內方向找Z相信號。
2，使用原點Sensor + Z相信號，往 Sensor外方向找Z相信號。
3，使用碰停方式。
詳細動作請參考『回原點運作示意圖』。
初始值：【0】單位:- 範圍:0 ~ 3
位移: 在每次回原點的程序完成後，可再指定位移一個固定的脈波位置，作為原點的基準位置。
初始值：【0】單位:pulse 範圍:-2^31 ~ 2^31
速度: 設定伺服馬達執行回原點程序時，往原點方向移動的初始運轉速度。
初始值：【200】單位:rpm 範圍:1 ~ 2000
第二段速度: 設定伺服馬達回原點程序中，第二段慢速尋找原點Sensor或Z相信號時的速度。
初始值：【20】單位:rpm 範圍:1 ~ 200加速時間: 設定伺服馬達執行回原點程序時，加速到指定運轉速度的
加速時間。
減速時間: 設定伺服馬達執行回原點程序時，減速到靜止時的減速時間。
初始值：【0】單位:ms 範圍:0 ~ 1000
碰停扭力限制: 設定以碰停方式回原點程序中，限制伺服馬達最大扭力輸出，同時也是檢測碰停的扭力值。
初始值：【0】單位:% 範圍:0 ~ 100
碰停檢測時間: 設定以碰停方式回原點程序中，檢測碰停扭力值連續到達的時間。
初始值：【0】單位:ms 範圍:0 ~ 10000
位移命令略過電齒比: 設定回原點程序的位移命令是否要使用電子齒輪比換算，設定為1時位移命令將不使用電子齒輪比。
初始值：【0】單位:- 範圍:0 ~ 1
[輔助功能參數]
Jog轉速: 設定伺服馬達執行Jog功能時，Jog的運轉速度。
初始值：【200】單位:rpm 範圍:1 ~ 1000
Jog加速時間: 設定伺服馬達執行Jog功能時，加速到Jog運轉速度的
加速時間。
Jog減速時間: 設定伺服馬達執行Jog功能時，減速到靜止時的減速時
間。
初始值：【0】單位:ms 範圍:0 ~ 1000
位置完成輸出延遲: 此功能應用在當兩個位置點之間的行程較短時，造
成位置完成輸出信號的位準切換會很短暫。若上層控制
器的IO掃描時間過長，而無法判斷此信號的切換時，
可設定此參數來延遲位準的切換時間。
初始值：【100】單位:ms 範圍:0 ~ 10000
短行程移動
長行程移動
軟體極限上/下限值: 絕對位置模式時，用來設定所有位移動作的軟
體極限範圍，當移動行程超出範圍時，將出現 Notify Code.03位置移動時，發生軟體極限的提示訊息。 上/下限值同時設定為0時，將關閉軟體極限功能。
初始值：【0】 單位:pulse 範圍: -2^31 ~ 2^31
2.參數紀錄功能說明:
[從檔案匯入]
顯示開啟檔案的對話方塊，選擇先前已儲存的(*.iph)檔
案後，可匯入位置點參數、回原點參數等紀錄至頁面上。
[匯出至檔案]
顯示儲存檔案的對話方塊，輸入要儲存的檔案名稱後，
可匯出頁面上的位置點參數、回原點參數等紀錄至檔案
內，供爾後使用。
[從驅動器讀取參數]
將驅動器內的參數值讀出到頁面上顯示，供參
數編輯調整用。
[寫入參數至驅動器]
將頁面上目前的顯示的參數設定值，傳送到驅動器，並儲存至EEPROM內。
3.試運轉功能說明:
?注意事項: 此處試運轉的相關功能，僅供簡易的各
位置點的位置確認，請先檢查設備上的機構在移動
時無任何碰撞的衝突後，再行使用。
分度模式時不使用。
[Turn Servo ON/Off]
選擇此功能可將伺服馬達激磁。僅供在
ServoTools軟體內執行相關測試運轉使用。
[Homing Setup...]
開啟回原點-位移位置的設定頁面。
[馬達運行-位置點到位置點]
首先選擇位置點的起點和迄點，並設定位置點移動
完成後，再到下一位置點的延遲時間，最後選擇
Run，伺服馬達即開始由起點到迄點的位置循環移動。
刀库管理的NCPLC设置
刀库管理 刀库配置条件： 双通道、双方式组。每个方式组配备一个带机械手的24位的刀库。 PLC编程 一、DB71,DB72刀库数据块初始化。 1、使用FC100功能块设置DB4参数，初始化DB71和DB72数据块。 DB4数据结构如下： 具体程序参考源文件中的FC100功能块。 2、OB100调用FC100
二、刀库接口信号PLC处理 1、DB71装刀、卸刀、刀库定位 使用FB95功能块处理，功能块描述如下： CALL FB 95 , DB140 enable := //使能信号 ChanNo := //通道号 SpLocNo := //9998中主轴的Loc号 InterfaceNo := 1//2 //装载点的号 LoadingAck := //HMI刀具装载应答 UnloadAck := //HMI刀具卸载应答 RelocateAck := //HMI刀具移位应答 PositionAck := //HMI刀库移位应答 ManualLocPos:= //手动刀库移位脉冲 Reset := //中断应答 SettingMagNo:= //手动刷新刀库号目标位置（换刀点） SettingLocNo:= //手动刷新刀位号目标位置（换刀点） LoadingReq := //HMI装载请求
UnloadingReq:= //HMI卸载请求 RelocateReq := //HMI刀具移位请求 PositionReq := //HMI刀库移位请求 TargetLoadingMagNo := //输出HMI申请刀库移动的目标刀库号（装载点）TargetLoadingLocNo := //输出HMI申请刀库移动的目标刀位号（装载点）CurrentChangePointMagNo:= //输出当前刀库换刀点位置（换刀点） CurrentChangePointLocNo:= //输出当前刀库换刀点位置（换刀点） 刀库操作说明： 装载刀具
HNC-08MD系统斗笠式刀库换刀操作说明书V0.5
HNC-08MD系统斗笠式刀库使用说明书V0.5 1、换刀基本过程 对于HNC-08MD系统来说，无论是斗笠式刀库还是机械手刀库，其换刀过程均为通过M6调用9999子程序来执行的，9999为扩展程序，如果系统参数中2号参数为0，则可以通过《程序》--《选择程序》--《扩展程序》载入9999程序入内存，来查看9999程序，也可以在电脑上在..\HNC-08MD\EXT目录下用文本方式打开9999文件，查看里面的内容。 M6调用9999程序之后，再通过调用相应的M扩展代码，对换刀的整个过程进行控制。换刀的M扩展代码可以在《系统设置》——《辅助功能》里面进行查看。 2、刀库配置表 刀库配置表在主界面的《刀库配置》界面下，刀库配置表提供了主轴上和刀库上的所有的刀具信息。 刀库表起始地址：刀库表存储于PLC数据表中，该配置项用以设置刀库表在数据表中的起始地址。该配置项为参数P0196的引用，与修改参数P0196具有同等效果。（机床级权限） 刀具数量：设置刀库中能存储的刀具数量。该配置项为参数P0195的引用，与修改参数P0195具有同等效果。（机床级权限） 当前刀具号：设置主轴上夹持刀具的刀具号。该配置项为数据表D045的引用。 当前刀位号：设置刀库上在换刀位置上的刀位号。该配置项为数据表D044的引用。 刀具号：设置刀库每个刀位上所装夹刀具的序号。 刀库表的相关地址为： 刀库表首地址 = 刀库表起始地址设置值 刀库表尾地址 = 刀库表起始地址+刀具数量-1 刀位地址 = 刀库表起始地址+刀位号-1 数据表中非易失性存储单元地址范围为D000～D255，因此，刀库表尾地址最大不能超过255，否则系统报错。 对于斗笠式刀库来说，刀位号与刀具号一一对应，所以实际的【刀库配置】的刀库配置表内的各个刀位上的刀具号就没有意义，有效的内容只有“当前刀具号”同“当前刀位号”，其二者应该一致。 3、斗笠式换刀 3.1、指令格式 斗笠式换刀的代码格式： 1、“M6TX”或者“TXM6”，X为刀具号； 2、“TX;……;M6”；即在执行M6的前面先执行TX，再执行M6，但是这种格式并不能够预选刀，最终选刀的动作还是在执行M06时执行，如果M06前面没有TX，则系统会报警。 推荐使用第一种代码格式。 3.2、操作过程 3.2.1、初次操作 初次操作先定义好刀盘上各个刀位的刀位号，再通过M10刀库正转或者M11刀库反转使刀盘上想要的刀位转动到当前刀位的位置，再在【刀库配置】的刀库配置表将“当前刀具号”和“当前刀位号”里均填上当前实际的刀位号。例：在刀盘上做好刀位标记后，通过M10或者M11将刀盘转动到想要的5号刀位上，再将【刀库配置】的刀库配置表里将“当前刀具号”和“当前刀位号”里均填上5。 初次操作是针对用户第一次使用刀库进行刀库检查所使用，或者在换刀转动刀盘的过程中终止换刀之后均要进行上述操作。 3.2.2换刀操作 换刀操作为M06TX，X为刀具号，若X为0，则M06T0执行时系统会报警。当正确的输入换刀指令后，系统会先将刀具还到刀盘里面，再进行转动刀盘选刀，选中刀具之后，最后进行装刀的操作。换刀操作之后，【刀库配置】的刀库配置表里“当前刀具号”和“当前刀位号”均同步更新。 3.2.3换刀的中止操作 1、通过按“急停”按钮中止换刀的动作； 2、通过按“进给保持”按钮暂停换刀； 3.2.4装卸刀操作 装刀操作： 1、先执行M06TX，X为想换的刀具号； 2、再手动将X号刀具装到主轴上； 3、重复上面的操作，可以继续装刀。 卸刀操作： 1、先执行M06TX，X为想卸的刀具号； 2、再手动将X号刀具从主轴上卸下来； 3、重复上面的操作，可以继续卸刀。 3.3换刀规则及注意事项 1、执行M06TX后，无论换刀成功与否均会取消刀具长度补偿和刀具半径补偿。 2、换刀时必须保证刀盘的当前刀位上永远没有刀具，如果当前刀位上有刀具，此种情况禁止进行换刀操作。 3、【刀库配置】的刀库配置表里“当前刀具号”和“当前刀位号”不一致，换刀时系统会产生报警。 4、当M06TX中X有效时(X不为0且在刀库范围之内)，且X等于主轴上的刀具号，即当前要换的刀具就在主轴上，则执行此命令不会有任何动作，也不 会报警。
刀库安装及调试方法
刀库的安装调试方法及注意事项 一、调试前先确认刀库动作是否正确。（刀套上下、刀盘正反转、 刀臂旋转方向）。 二、FANUC刀库调试参数及方法 ㈠圆盘式（机械臂）刀库 ?Z轴换刀点高度参数1241。 ?主轴定向角度参数4077 。（注：参数3117#1设为1，可以在诊断画面445号参数下检测主轴角度位置。） ?刀库重置M40. 方法：打开K参数画面，K1.5/1 Z轴上下 K4.7/1 刀库显示表打开及显示 K4.5/1刀臂旋转 K7.0/1 打开气压低检测信号 然后把Z轴移动到安全位置，手动模式下主轴定向，按F1旋转刀臂. 注意：?Z轴始终位于刀臂安全位置之上。 ?刀库调试完成后，除K4.7打开外，其余K参数要全部关闭。 ?ATC动作前查看刀套水平状态。 ㈡斗笠式刀库（伞形刀库） 高度及角度参数同上 K参数画面，K1.5/1 Z轴上下
K6.0/1刀盘进退 然后把Z轴移动到安全位置，手动模式下主轴定向，按F1进退刀盘。 三、三菱刀库调试方法及参数 ㈠圆盘式（机械臂）刀库 ?Z轴换刀点高度参数2038 ?主轴定向角度参数3108 ?M21刀套下（垂直） ?M20刀套上 方法：打开IF诊断画面L102/1 Z轴上下 L107/1 机械臂旋转 然后把Z轴移动到安全位置，在位置画面输入M25（扣刀）/M26（换刀）/M27（刀臂回到位）执行刀臂动作。 注意：?刀库调试完成后，L102、L107要置为0. ? Z轴始终位于刀臂安全位置之上。 ?ATC动作前查看刀套水平状态。 ㈡斗笠式刀库 高度及角度参数同上 IF诊断画面X21A/1 Z轴上下 Y206/1刀盘进退 然后把Z轴移动到安全位置，在IF诊断画面下对Y206/1或0进行刀盘进退。
斗笠式刀库的设计
济南铁道职业技术学院
毕业设计指导书 （高职机电一体化专业08级） 一、设计题目 斗笠式刀库的设计 二、设计目的 随着科学技术和社会的发展，对机械产品的性能、精度、质量、生产率和成本提出了越来越高的要求，数控机床的出现，开创了机械加工自动化的新纪元，不仅能提高产品的质量和生产率，降低生产成本，还能改善工人劳动条件。 一个零件往往需要多道工序完成，而单功能的数控机床只能完成单工序的加工，因此在零件生产过程中，要进行多次装卸换刀工作，不仅影响劳动效率，还降低了工件精度，加工中心和普通单功能机床的区别在于有了刀库和自动换刀装置，这样，一次装夹就可完成多到工序的加工，提高了零件精度和劳动效率。 现在加工中心上刀库种类很多，有斗笠式、圆盘式等，其中斗笠式刀库结构简单，运动集中，适合与立式加工中心。刀库成本低，工艺要求不高，但是国内生产此类刀库的企业较少，大部分需要进口，价格相对较贵，因此本课题非常有研究价值。 三、设计的技术要求
1、斗笠式刀库主要工作过程为： 斗笠式刀库换刀时，由三步组成，第一、刀库横移装置移动到主轴箱可以到达的位置；第二，刀库分度装置进行选刀，通过精确地分度、定位，将下个工序需要的刀送到指定位置；第三，主轴上自动装卸刀机构准确取刀装刀。 具体过程为： 1）、系统接收到换刀指令。 2）、气缸推动刀库移动到主轴位置，保证当前刀位上为空，准备换刀。 3）、主轴打刀缸释放，将主轴上当前刀具放置到刀库空刀位置。 4）、刀库电机转动，接近目的刀具位置时，接近开关发送指令，电机减速，转到位置停止，准备换刀。 5）、主轴完成装刀动作。 6）、刀库气缸带动刀库返回。 一个换刀动作结束。 2、机械结构的设计 通过对加工中心刀库工作目的及工作过程的了解，设计出用横移机构、分度装置及刀盘。 3、技术参数 1、机械结构 ①刀库有8刀位。 ②使用槽轮机构完成分度。
KMCsEXT斗笠刀库使用说明
K1000M4_Cs_EXT 斗笠刀库使用说明 ?刀库实现的功能一：刀库的旋转 1、自动方式：刀库伸出到位，主轴松到位才能实现刀库的旋转。通过M54 指令实现。 2、 MDI 方式：刀库可以任意位置旋转。通过M54 指令实现。 以上两种方式下，主轴刀号与换刀目标刀号一致时，不会输出刀库旋转。 3、手动方式：能在任意位置和手动方式下旋转刀库。通过正、反转按钮实现。 二：松拉刀 1、自动方式和 MDI 方式：在主轴未旋转时，能实现任何位置的松刀和紧刀。通过M50 指令实现松 刀；通过 M51 指令实现紧刀。 2、手动方式：由一个按钮实现主轴松拉刀的控制。按下按钮时，松刀输出；松开按钮时，紧刀输出。 由非手动方式转为手动方式时，不论以前手动方式下，主轴是松刀还是拉刀状态，都会输出拉刀信号。由手动方式转为其它方式时，会保持手动时状态。 三：通过参数可以选择零位信号的有无当刀库选配无零位信号功能时，设置TO_K=0 。 当刀库选配有零位信号功能时，设置TO_K=1 。 零位信号的位置要和一号刀的数刀信号位置相重合，否则只能设置为TO_K=0 。 四：主轴有无刀的判断 在使用前需提前设定一次，以后不用再次设定（包括断电情况）。D22=0 ，表示无刀； D22=1 ，表示有刀。第一次换完刀后，每次都认为有刀，如果主轴实际出现无刀现象，须将D22=0 重新设定。 五：掉电保持功能 1、正常开关机：上电后，回机床零点后，可以直接使用，能正常换刀。且不出现任何报警。 2、非正常断电：换刀中突然断电，再次重新上电，会产生16 号报警，报警内容为刀库当前刀号与主 轴刀号不一致。直到两者一致时，报警会解除。解决办法为，将D27 中的数值在 MDI 方式中，以 刀号形式输入运行，即可解除报警。例：D27=15。须在 MDI方式中输入 T15,运行。报警就解除 了。首先回零，然后可以正常换刀。 3、当刀库选转到位后，换刀未完成时断电，上电时将D21 设置为 1，即可开始换刀。注：如果是单拨叉刀库换 刀中断电或执行急停、复位操作，有可能出现刀号混乱，应根据实际情况进 行刀库调整。 六：刀具号的查看 在 D27 中能查看到当前刀库的实际在位刀号。 在 D25 中能查看到本次换刀所需换刀步数。 在 D24 中能查看到当前需要换到的目标刀号。 在 D23 中能查看到上一次正确换刀后的刀号。在 D22 中能查看到当前主轴是否有刀。在 D21 中设置是否正常换刀完成。 七：补充说明 1．重新上电或急停后，必须执行手动回零操作，否则执行程序将出现“进给轴未回零”报警。 2．刀库有完善的报警提示信息。 3．手动执行刀库正、反转时，每按一次刀库运转都执行一个刀位，可重复执行。 4．换刀子程序结束后使用绝对坐标编程，请在更换刀具后重新设定编程方式。 ?换刀操作说明一：在换刀子程序中将换刀位置设置好。须根据实际情况设置子程序中的坐标值。（由机床厂家完成）二：根据是否选配零位信号，和零位信号所在的位置，设置TO_K参数。TO_K = 1表示有零位信号。 三：根据主轴是否有刀，在 D22 中进行设定， D22=O 表示无刀， D22=1 表示有刀。如果有刀时，刀库当前
牧野刀库手动操作
V33机床刀库手动模式操作： 确定在手动模式下。(已处在换刀状态下：G91G30Z0；G91G30X0；M19； M6；……)，操作步骤： CUSTOM（控制面板上）→MAINTENANCE(维护模式) →MODE SELECT(选择刀库手动模式) 在刀库手动模式屏幕中，可看到刀库的操作步骤： 1．如果卡刀情况发生，尽量在手动使刀库手柄回复原先位置前摘除主轴和转臂上的刀具夹头，然后再进行其他操作。此时可能需要使主轴首先恢复正常位置再在手动模式下摘除刀柄。 2．移动主轴前务必确认主轴上的刀具锁紧键是否关闭，并判断是否会影响下一步动作，以防止强迫拉出损坏机器。 3．刀库手动模式屏幕显示为： 按键中的各项内容意思： 1、Shutter close：刀库门关闭 2、Shutter close：刀库门打开
3、Swing Arm High Speed Retract：旋转臂高速缩回 4、Swing Arm Low Speed Retract：旋转臂低速缩回 5、Swing Arm High Speed Retract Mode：旋转臂清洁气模式关 6、Swing Arm High Speed Advance：旋转臂高速伸出 7、Swing Arm Low Speed Advance：旋转臂低速伸出 8、Swing Arm High Speed Advance Mode：旋转臂清洁气模式开 9、Main Arm CW：机械手顺时针旋转180度 10、Main Arm CCW：机械手逆时针旋转180度 11、Gripper Unlock：锁紧块松开 12、Gripper Lock：锁紧块锁紧 13、Stroke Exend：行程扩张（该状态下换刀位置 X方向超程不报警） 机床刀对刀交换操作步骤： 进入刀库手动模式→○13X轴行程扩张（该状态下换刀位置X方向超程不报警）→将主轴置于换刀点位置（第二参考点）→主轴定向定位→②将刀库门打开→⑧旋转臂清洁气开→⑤旋转臂清洁气关→⑥或⑦旋转臂伸出→在手动模式下将主轴刀具松开→○12锁紧块锁紧→用手动方式将主轴抬起（用手轮摇起前相对坐标清零）→○10回转臂逆时针旋转180度→○11锁紧块松开→用手动方式将主轴下降回到第二换刀点位置（用手轮缓慢摇至相对坐标的零点）→主轴刀具夹紧→○3或○4回转臂退回原位→主轴移动到正常的行程之内→①刀库门关闭→○13行程扩张解除→退出刀库手动模式 按键中的各项内容意思：
斗笠刀库使用说明
K1000M4_Cs_EXT斗笠刀库使用说明 K1000M4_Cs_EXT斗笠刀库接口信号 输入信号诊断表 位号 7 6 5 4 3 2 1 0 X0.7: 模拟主轴手动换档信号 X0.5: X轴减速输入信号 X0.4: 4轴分度头输入信号 X0.3: 松拉刀开关信号 X0.2: 复合功能：宏输入，4轴分度头输入信号 X0.1: 复合功能：宏输入，4轴分度头输入信号 X0.0: 复合功能：宏输入，4轴分度头输入信号 位号 7 6 5 4 3 2 1 0 X1.7: G31测量输入信号 X1.6: 负向硬限位 X1.5: Y轴减速输入信号 X1.4: 正向硬限位 X1.3: 宏输入 X1.2: 主轴定位完成输入信号 X1.1: 复合功能：宏输入,转台松开输入信号 X1.0: 复合功能：宏输入,转台夹紧输入信号 位号 7 6 5 4 3 2 1 0
X2.7: 主轴报警信号输入 X2.5: Z轴减速输入信号 X2.4: 急停信号 X2.3: 倍率开关输入信号 X2.2: 倍率开关输入信号 X2.1: 倍率开关输入信号 X2.0: 倍率开关输入信号 位号 7 6 5 4 3 2 1 0 X3.7: 模拟主轴高档位反馈 X3.6: 紧刀到位输入信号 X3.5: 4轴减速输入信号 X3.4：模拟主轴低档位反馈 X3.3：ESP 急停 X3.2: 暂停 X3.1: 启动按钮 X3.0: 程序开关 位号 7 6 5 4 3 2 1 0 X4.7: ESP 急停 X4.6: 附加操作盒选择4轴 X4.5: 附加操作盒选择Z轴 X4.4: 附加操作盒选择Y轴
X4.3: 附加操作盒选择X轴 X4.2: 手轮脉冲当量 X4.1: 手轮脉冲当量 X4.0: 手轮脉冲当量 位号 7 6 5 4 3 2 1 0 X100.7: 模式切换输入信号 X100.6: 松刀到位输入信号 X100.5: 刀库拉回到位输入信号 X100.4: 刀库伸出到位输入信号 X100.3: 数刀输入信号 X100.2: 刀库零位输入信号 X100.1: 刀库手动反转输入信号 X100.0: 刀库手动正转输入信号 输出信号诊断表 位号 7 6 5 4 3 2 1 0 Y0.7: 主轴制动输出 Y0.6: 报警输出 Y0.5: 主轴停止 Y0.4: 润滑油开 Y0.3: 冷却液开输出 Y0.2: 卡盘控制输出 Y0.1: 主轴反转 Y0.0: 主轴正转 位号 7 6 5 4 3 2 1 0
伺服刀库使用说明
內部位置上層-分度模式-使用說明 u操作上的注意事項: 使用內部位置上層-分度模式時，在驅動器送入電源之後，請先執行回原點動作後，再開始跑分度位置，以確保位置的正確性。 參數 Pr46第一命令分周比分子、Pr49分度分割數設定、Pr4B命令分周比分母，設定完成後，為確保分度位置的正確性，請先執行回原點動作後，再開始跑分度位置。 u控制模式設定 請將參數 Pr02[控制模式設定]，設定為內部位置上層-分度模式，設定值8。 控制模式 設定值 第1模式第2模式 【0】位置－ 1 速度－ 2 扭力－ 3 位置速度 4 位置扭力 5 速度扭力 6 位置上層-絕對位置－ 7 位置上層-相對位置－ 8 位置上層-分度模式－ u馬達旋轉方向設定 設定參數 Pr41[脈波命令反轉]，可指定伺服馬達的旋轉方向。旋轉方向為面對軸心所觀察的方向。下表為伺服馬達執行各種功能動作時的對應旋轉方向。 設定值功能/ 動作旋轉方向 回原點方向CW 手動遞增MR-Inc CCW 【0】 手動遞減MR-Dec CW 分度索引位置CCW排列 回原點方向CCW 手動遞增MR-Inc CW 1 手動遞減MR-Dec CCW 分度索引位置CW排列
u I/F接線圖 相輸出 相輸出 相輸出
u I/F接腳信號與位準定義 Pin No. 腳位定義1 功能1 腳位定義2 功能2 位準 1 PosBit6+ 分度點選擇6(+) A接點 2 PosBit5+ 分度點選擇5(+) A接點 3 4 PosBit6- 分度點選擇6(-) A接點 5 6 PosBit5- 分度點選擇5(-) A接點 7 COM+ 信號電源(+) 8 Origin 原點Sensor 輸入B接點 9 E-STOP 緊急停止輸入A接點 10 BK-OFF- 解除煞車(-) DO1- 狀態編碼1(-) 輸出 11 BK-OFF+ 解除煞車(+) DO1+ 狀態編碼1(+) 輸出 12 ZSP 零速度檢知DO2 狀態編碼2 輸出 13 GND 類比信號地 14 15 GND 類比信號地 16 17 GND 類比信號地 18 19 CZ Z相信號開集極輸出 20 PosBit4 分度點選擇4 輸入A接點 21 OA+ A相信號(+) 輸出 22 OA- A相信號(-) 輸出 23 OZ+ Z相信號(+) 輸出 24 OZ- Z相信號(-) 輸出 25 GND 類比信號地 26 MR-Step 手動移動-單步MR-Dec 手動單步-遞減輸入B接點/ A接點 27 MR-Con 手動移動-連續MR-Inc 手動單步-遞增輸入B接點/ A接點 28 PosBit3 分度點選擇3 輸入A接點 29 SVO-ON 馬達通電激磁輸入A接點 30 PosBit2 分度點選擇2 輸入A接點 31 FuncBit1 分度功能1 輸入A接點 32 FuncBit2 分度功能2 輸入A接點 33 PosBit1 分度點選擇1 輸入A接點 34 SVO-RDY- 伺服系統待命(-) DO3- 狀態編碼3(-) 輸出 35 SVO-RDY+ 伺服系統待命(+) DO3+ 狀態編碼3(+) 輸出 36 SVO-ALM- 伺服異常警報(-) DO4- 狀態編碼4(-) 輸出 37 SVO-ALM+ 伺服異常警報(+) DO4+ 狀態編碼4(+) 輸出 38 ON-POS- 位置完成(-) DO5- 狀態編碼5(-) 輸出 39 ON-POS+ 位置完成(+) DO5+ 狀態編碼5(+) 輸出 40 TLC 扭力極限檢知DO6 狀態編碼6 輸出 41 COM- 信號電源(-) 42 IM 扭力監視輸出 43 SPM 速度監視輸出 44 45 46 47 48 OB+ B相信號(+) 輸出 49 OB- B相信號(-) 輸出 50 FG 大地接地
斗笠式刀库调试
1：基本概念： 1）当前刀具号 当前刀具号是指被安放在主轴上的刀具被用户自定义的ID号，该号码在同一刀库中是唯一的，用户可以在数控系统刀库刀补功能中选择刀库表进行编辑。 在系统中当前主轴上的刀具号在刀库表0位置，0号位置映射的是B188寄存器，所以当前主轴上的刀号对应的断电寄存器是B188所存的值。 刀具号的最大数值不能大于设定的刀库刀具总数。 刀具号和刀库中的刀套号是一一对应的，所以在斗笠式刀库中只需要填写当前刀具号。 2）当前刀位号 刀位号是指当前刀库停在换刀缺口上的那把刀的刀具号。在旋转刀库找刀的时候需 要该数据进行数值计算。 刀位号对应的断电寄存器是B189。 3）最大刀具数量 最大刀套数量是用来定义刀库的最大容量的数值。该数值由B187断电寄存器设定。4）换刀点（第二参考点） 在换刀过程中取刀和还刀的位置称为换刀点，也就是所谓的机床第二参考点。可以在坐标轴参数中进行设置。 5）抬刀点（第三参考点） 松开刀具以后主轴将抬刀到一个安全的避让位置用以避开刀柄的碰撞，此安全位置称之为抬刀点，也就是所谓的第三参考点。
2：斗笠式刀库换刀基本流程 整个流程分为3步 1）还刀过程：Z轴首先抬刀到第二参考点，主轴定向开始，检查是否到达第二参考点，检查当前刀具号和当前刀位号是否对应，如果不对应首先先将刀库转到当前刀位号位置，刀库进到位，刀具松开，Z轴抬刀到第三参考点。 2）选刀过程：旋转到预选刀刀号所对的刀位号。 3）取刀过程：Z轴到第二参考点，刀具紧刀，回退刀库，取消主轴定向。 斗笠式换刀流程图
3：换刀用户自定义循环G代码程序 IF [#190188 EQ #100111] M99 ENDIF M35 ;换刀开始标记 M32 ;换刀检查 G91G30P2Z0 ;定位到换刀位置 M33 ;第二参考点到位检查 M19 ; 主轴定向开 IF [#190188 NE #190189] M26 ENDIF M23 ; 刀库进 G4P1000 M21 ; 刀具松 G4P1000 G91G30P3Z0 ; Z抬刀 M34 ;第三参考点到位检查 G4P1000 M25 ; 选刀 G4P1000 G91G30P2Z0 ; 定位到换刀位置 M33 G4P1000 M22 ; 刀具紧 M24 ; 刀库退 G4P1000 M20 ; 主轴定向关 M36 ;换刀结束标记 注意： #190188表示的是B188寄存器的值； #100111表示的是R111寄存器的值。 IF [#190188 EQ #100111] G[#1] ; 恢复进循环之前模态值 G[#2] M99 ENDIF 该程序段的意思是当两个寄存器的值相等，则表示当前所选刀与当前主轴上的刀号相同，不进行换刀。
FANUC刀库设定
2.1刀库初始化参数 2.1.1C计数器的设定 该画面用于设定和显示功能指令的计数器(CTR:SUB5)的计数器的最大值和现在值。该画面上可以使用简易显示方式和注释显示方式。要移动到计数器画面，按下［计数器］软键。 请将C0的设定值输入您使用刀库的最大刀具。LD-XPFA-A3顺序PMC目前只支持斗笠16把，斗笠20把，刀臂24把，刀臂32把刀具。请勿使用其他数据，否则会报1011ATC TYPE(C0,D103)SET ERROR!的PMC 异警。 在C0的现在值位置输入你现在刀库对准换刀位的那把刀具的刀套号。C0在刀库使用中不可以设置为0或大于C0设定值的数据，否则会报1012CTR(C2)=0OR>MAG.CAPACITY!的PMC异警。
2.1.2D数据表的设定 数据表具有两个画面：数据表控制数据画面和数据表画面。要移动到数据画面时，按下［数据］软键。 (1)数据表控制数据画面（［列表］画面）按下［数据］软键，出现用于管理数据表的数据表控制数 据画面。该画面上可以使用简易显示方式和注释显示方式。 在LD-XPFA-A3顺序PMC中，请将D数据表的地址D0一列的参数设置为00000001，数据设置应大于350。 设置完成后，强烈建议切断NC电源一次。 参数的具体设置含义如下：
(2)数据表画面（［缩放］画面）设定了数据表控制数据时，从数据表控制数据画面按下软键［缩放］，出现数据表画面。在此画面上，可以使用简易显示方式、注释显示方式和位显示方式。 1.在初次设置刀库时，请将D0设置为0，D1设置为1，D2设置为2……，依次设置，最大号为刀库的最 大刀套容量号。例如，C0的设定数位20，那就把D0至D20按照0至20的顺序依次设置。C0的设定数位24，那就把D0至D24按照0至24的顺序依次设置。 2.操作面板上的选择性停止，工作灯，单节执行，机械空跑，单节忽略，自动断电全部按下有效时，在 MDI执行M79指令，也可以达到重置刀库的目的，但必须指出，M79重置，限于刀臂24把，刀臂32把刀具的刀库。不适用于斗笠刀库。 3.D103是刀库设置开关，在不使用刀库的时候，设置为99。 4.如果安装斗笠16把，斗笠20把刀的刀库时，设置D103为1或2都可以。 5.如果安装的是刀臂的24把刀，32把刀刀库时，请设置D103为6。（如果你安装的刀库的近接开关是输 出为NPN形式，请设置D103为5） 设置完成后，强烈建议切断NC电源一次。
加工中心的刀库形式与自动换刀程序的调试
加工中心的刀库形式与自动换刀程序的调试 一、实训目的 （ 1 ）了解加工中心的各种刀库形式； （ 2 ）了解机械手换刀的基本动作组成； （ 3 ）掌握加工中心自动换刀程序的编写与调试运行； 二、预习要求 认真阅读加工中心组成、换刀装置、自动换刀程序的编写等章节内容。 三、实训理论基础 1 ．加工中心的刀库形式 加工中心刀库的形式很多，结构各异。常用的刀库有鼓轮式和链式刀库两种。 图 11-1 鼓轮式刀库
（ a ）径向取刀形式（ b ）轴向取刀形式（ c ）径向布置形式（ d ）角度布置形式鼓轮式刀库结构简单，紧凑，应用较多。一般存放刀具不超过 32 把。见图 11-1 。 径向取刀形式（ a ）多用于使用斗笠式刀库的立式加工中心和使用角度布置的机械手换刀装置的加工中心；形式（ b ）应用比较广泛，可用于立式和卧式加工中心，换刀可用机械手或直接主轴移动式换刀。由于从布局设计方面的考虑，鼓轮式刀库一般都采用侧向安装的结构形式，若用于机械手平行布置的加工中心时，刀库中的刀袋（座）通常在换刀工作位可作 90 o 翻转。形式（ c ）多用于小型钻削中心；形式（ d ）一般用于专用加工中心。 链式刀库多为轴向取刀，适于要求刀库容量较大的加工中心。见图 11-2 。 图 11-2 链式刀库 2 ．自动换刀装置及其动作分解 斗笠式刀库换刀装置我们已经在实训 4 中接触过，在此就不再赘述。 对于刀库侧向布置、机械手平行布置的加工中心，其换刀动作分解见图 11-3 。换刀时， Txx 指令的选刀动作和 M6 指令的换刀动作可分开使用。
图 11-3 平行布置机械手的换刀过程 图 11-4 角度布置机械手的换刀过程 对于刀库侧向布置、机械手角度布置的加工中心，其换刀动作分解见图 11-4 。 机械手换刀装置的自动换刀动作如下： （ 1）主轴端：主轴箱回到最高处（ Z 坐标零点），同时实现“主轴准停”。即主轴停止回转并准确停止在一个固定不变的角度方位上，保证主轴端面的键也在一个固定的方位，使刀柄上的键槽能恰好对正端面键。 刀库端：刀库旋转选刀，将要更换刀号的新刀具转至换刀工作位置。对机械手平行布置的加工中心来说，刀库的刀袋还需要预先作90 o的翻转，将刀具翻转至与主轴平行的角度方位。（ 2）机械手分别抓住主轴上和刀库上的刀具，然后进行主轴吹气，气缸推动卡爪松开主轴上的刀柄拉钉。
斗笠式刀库换刀原理
摘要：加工中心可将铣、镗、钻、铰、攻螺纹等多项功能集于一身，大大提高了生产效率。换刀装置（ATC）是加工中心的重要组成部分，也是加工中心故障率最高的部分，约有50%的机床故障与换刀装置有关。斗笠式刀库是加工中心比较常见的一种换刀装置，在本文中，我结合自己的工作经验，对斗笠式刀库的动作过程及换刀过程中容易出现的故障进行了简要的分析和说明。 关键词：加工中心ATC 斗笠式刀库动作过程故障分析 0 引言 加工中心的一个很大优势在于它有ATC装置，使加工变得更具有柔性化。加工中心常用的刀库有斗笠式、凸轮式、链条式等，其中斗笠式刀库由于其形状像个大斗笠而得名，一般存储刀具数量不能太多，10~24把刀具为宜，具有体积小、安装方便等特点，在立式加工中心中应用较多。 1 斗笠式刀库的动作过程 斗笠式刀库在换刀时整个刀库向主轴平行移动，首先，取下主轴上原有刀具，当主轴上的刀具进入刀库的卡槽时，主轴向上移动脱离刀具；其次主轴安装新刀具，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： 1.1 刀库处于正常状态，此时刀库停留在远离主轴中心的位置。此位置一般安装有信号传感器（为了方便理解，定义为A），传感器Ａ发送信号输送到数控机床的PLC中，对刀库状态进行确认。 1.2 数控系统对指令的目标刀具号和当前主轴的刀具号进行分析。如果目标刀具号和当前主轴刀具号一致，直接发出换刀完成信号。如果目标刀具号和当前主轴刀具号不一致，启动换刀程序，进入下一步。 1.3 主轴沿Z方向移动到安全位置。一般安全位置定义为Z轴的第一参考点位置，同时主轴完成定位动作，并保持定位状态；主轴定位常常通过检测主轴所带的位置编码器一转信号来完成。 1.4 刀库平行向主轴位置移动。刀库刀具中心和主轴中心线在一条直线上时为换刀位置，位置到达通过信号传感器（B）反馈信号到数控系统PLC进行确认。 1.5 主轴向下移动到刀具交换位置。一般刀具交换位置定义为Ｚ轴的第二参考点，在此位置将当前主轴上的刀具还回到刀库中。 1.6 刀库抓刀确认后，主轴吹气松刀。机床在主轴部分安装松刀确认传感器（C），数控机床PLC接收到传感器Ｃ发送的反馈信号后，确认本步动作执行完成，允许下一步动作开始。 1.7 主轴抬起到Ｚ轴第一参考点位置。此操作目的是防止刀库转动时，刀库和主轴发生干涉。 1.8 刀库旋转使能。数控系统发出刀库电机正/反转启动信号，启动刀库电机的转动，找到指令要求更换的目标刀具，并使此刀具位置的中心与主轴中心在一条直线上。 1.9 主轴沿下移到Z轴的第二参考点位置，进行抓刀动作。 1.10 主轴刀具加紧。加紧传感器（D）发出确认信号。 1.11 刀库向远离主轴中心位置侧平移，直到PLC接收到传感器A发出的反馈确认信号。 1.12 主轴定位解除，换刀操作完成。 刀库仅有以上四个传感器是不够的，为了保证数控机床的安全，保证刀库的换刀顺利完成，在斗笠式刀库中一般还安装刀库转动到位确认传感器（E），保证刀库转动停止时，刀具中心线位置和主轴中心线在一条直线上。
常见的加工中心刀库问题及解决方法
1常见的过载报警及解决方法 故障现象：某配套FANUC-0M系统的数控立式加工中心，在加工中经常出现过载报警，报警号为434，表现形式为Z轴电动机电流过大，电动机发热，停上40min左右报警消失，接着再工作一阵，又出现同类报警。 分析及处理过程：经检查电气伺服系统无故障，估计是负载过重带不动造成。 为了区分是电气故障还是机械故障，将Z轴电动机拆下与机械脱开，再运行时该故障不再出现。由此确认为机械丝杠或运动部位过紧造成。调整Z轴丝杠防松螺母后，效果不明显，后来又调整Z轴导轨镶条，机床负载明显减轻，该故障消除。 2数控机床转台分度不良的故障维修 故障现象：一台配套FANUCOMC，型号为XH754的数控机床，转台分度后落下时错动明显，声音大。 分析及处理过程：转台分度后落下时错动明显，说明转台分度位置与鼠齿盘定位位置相差较大；如果回零时位置同时也有错动，则可调节第4轴栅格偏移量(参数0511)来解决：如果转台传动有间隙，则可调节第4轴间隙补偿(参数0538)；如果机械螺距有误差，则
相应调整第4轴螺补。本例中发现转台回零后也有错动，调整0511数值后解决 3刀库不停转的故障维修 故障现象：一台配套FANUC0MC系统，型号为XH754的数控机床，刀库在换刀过程中不停转动。 分析及处理过程：拿螺钉旋具将刀库伸缩电磁阀手动钮拧到刀库伸出位置，保证刀库一直处于伸出状态，复位，手动将刀库当前刀取下，停机断电，用扳手拧刀库齿轮箱方头轴，让空刀爪转到主轴位置，对正后再用螺钉旋具将电磁阀手动钮关掉，让刀库回位。再查刀库回零开关和刀库电动机电缆正常，重新开机回零正常，MDI方式下换刀正常。怀疑系干扰所致，将接地线处理后，故障再未出现过。 4换刀不能拔刀的故障维修 故障现象：一台配套FANUC0MC系统，型号为XH754的数控机床，换刀时，手爪未将主轴中刀具拔出，报 警。 分析及处理过程：手爪不能将主轴中刀具拔出的可能 原因有： ①刀库不能伸出；②主轴松刀液压缸未动作；③松刀
斗笠刀库解析
斗笠式刀库的动作过程 斗笠式刀库在换刀时整个刀库向主轴平行移动。（1）还刀取下主轴上原有刀具，当主轴上的刀具进入刀库的卡槽时，主轴向上移动脱离刀具。（2）抓刀刀库转动，当目标刀具位于主轴正下方时，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。 斗笠式刀库换刀过程动作图 PMC和NC程序的配合 PMC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、松刀紧刀阀动作。 NC程序控制主轴的上升和下降、主轴定位。
N19 M99 :9001 (参数6071) N1 IF[#1000EQ1]GOTO19 (T CODE=SP TOOL) T代码等于主轴刀号，结束N2 #199=#4003 ( G90/G91 MODLE) N3 #198=#4006 (G20/21 MDOLE) 保留之前的模态信息N4 IF[#1002EQ1]GOTO7 ( SP TOOL=0) 主轴无刀，直接抓刀N5 G21G91G30P2Z0M19 回第2参考点，M19定向，准备还刀N6 GOTO8 N7 G21G91G28Z0M19 回第1参考点，M19定向，准备抓刀N8 M50 刀库准备好（使能）N9 M52 刀库靠近主轴N10 M53 松刀吹气N11 G91G28Z0 回第一参考点N12 IF[#1001EQ1]GOTO15 (T CODE=0) 如果指令T0，则无需抓刀N13 M54 刀盘旋转G04X3.0 N14 G91G30P2Z0 回第二参考点N15 M55 刀具卡紧 N16 M56 刀盘远离主轴 N17 M51 旋转结束 N18 G#199G#198 恢复模态
实现刀库控制功能
附录9：实现刀库控制功能 目录 相关知识与技能 1．与刀库相关的电气连接 2．刀库控制的相关信号及其功能 2．1 主轴准停控制信号ORCMA 2．2 宏程序所用的系统变量 2．2．1 用户宏程序输入信号 2．2．2 宏程序报警变量 2．2．3 模态信息变量（#4003、#4006） 3．宏程序调用及刀库相关系统参数 3．1 指定调用宏程序的M代码值参数PRM#6080～6089 3．2 主轴准停位置设置参数（PRM#4031） 3．3 主轴定向速度参数（PRM#4038） 3．4 换刀点设置参数（PRM#1241） 3．5 其他相关参数 4．换刀宏程序 5．PMC控制程序 思考题 实训项目3.8 实现刀库控制功能 以FANUC 0i系统加工中心或调试台为例，介绍一种通过宏程序调用实现斗笠式刀库换刀控制的方法。刀库容量为16（装16把刀），利用伺服主轴电动机的内置编码器进行定向/准停。 实训学时：10学时。 实训目的: （1）加工中心斗笠式刀库的操作与控制程序的编制。 （2）掌握调用宏程序实现刀库控制的编程方法。 （3）掌握调用宏程序实现刀库控制的相关参数设置。 实训内容： （1）斗笠式刀库的操作。 （2）控制刀库的宏程序设计。 （3）刀库梯形图程序的设计与调试。 （4）梯形图功能的调试。 （5）宏程序调用实现刀库控制的相关参数设置。 实训设备:
（1）配置FANUC 0i数控系统的加工中心/综合调试台。 （2）个人计算机（PC）。 （3） FANUC公司的梯形图编辑软件（FLADDER Ⅲ版本）。 实训要点： （1）用FLADDER Ⅲ软件对PMC离线编程。 （2）FANUC 0i PMC操作。 （3）FANUC 0i 系统PMC程序传输与功能调试。 （4）刀库控制用宏程序设计与加载。 （5）PMC功能指令的应用。 （6）刀库梯形图程序设计。 （7）调用宏程序控制刀库的相关参数设置。 （8）刀库控制功能验证。 实训具体要求： （1）规范实训，按操作规范操作机床。 （2）机床工作时，严禁用手或导体去触碰各通电电器，确保人身和设备安全。 （3）操作刀库之前，必须保证机床执行手动回零操作。 （4）验证刀库功能时，可采用单程序运行模态或单独执行相关的刀库辅助功能指令（M指令）操作，密切关注机床的动作，确保刀库与主轴不撞机。 （5）具备加工中心的基本操作能力和应用水平。 （6）熟悉FANUC 0i系统参数的设置方法与操作。 组织形式： 教师：演示与指导，组织学生训练、演示、讨论与评估。 学生：根据设备数量，可在课内分组定时训练，也可预约训练，采取组长负责制，负责指导、提问与考核各组员。 相关知识与技能： 1．与刀库相关的电气连接 假设加工中心刀库的主电路如图附9-1所示。
校刀器的使用方法
校刀器的使用方法
1、刀库 圆盘刀库斗笠刀库气动式电动式加工中心刀库调试方法前言：我司常用的加工中心的刀库分为两大类：1、圆盘刀库，也叫刀臂式刀库；2、斗笠刀库。斗笠刀库常用的两种：1、气动式；2、电动式 一、圆盘刀库的调试1、检查刀臂的平直度将百分表固定在主轴上，检测刀臂两端是否平直，如果不平直则必须校正或通知刀库厂家处理。（平直度在0.10mm以内）。 刀臂检测没有问题后，再把三段式校刀器A件、B件分别装在主轴和刀臂上，用C件的松紧度作为参照来调整刀库位置。A件B件C件三段式校刀器
2、大体校正刀库位置将刀臂摆到扣刀位置（即在主轴下面，注意观察位置是否已经到位：刀臂将有一段时间保持固定不动，就可以确认已到达扣刀位置），大体校正刀臂和主轴中心孔的位置。 3、调整刀库的水平度把百分表固定在工作台上，通过支架和刀库的调整块来校正刀臂前后、左右的水平度（水平度在0.15mm以内）如果左右水平度超差，可以用铜箔垫在刀库支架底部来调整。 4、准确校正刀库位置准确校正校正好刀臂和主轴中心孔的位置标准的位置应当是，Ｃ件可以轻松通过Ｂ件而进入Ａ件的内孔。注意：刀臂位置相对主轴要往前0.1mm-0.2mm，坚决不能往后，否则换刀时刀臂容易将主轴打坏。 5、再检查刀库水平度校正好刀臂和主轴中心孔的位置后，再检查刀臂前后、左右的水平度。若水平度超差，则需要重新校正，如此重复第3和第4步，直到符合要求（水平度在0.15mm以内）。 6、检查刀盘电机和刀臂电机的旋转方向检查刀盘和刀臂的旋转方向是否正确。刀盘正转正确的方向应当是刀套号在递增；刀臂正确的旋转方向应当是刀臂的缺口往前走（注意：刀臂没有反转）。
刀库管理功能
为了达到一次装夹实现多工序加工的目的，现在的数控机床大部份配备了交换刀具系统，这样数控 系统需要知道这些刀具的几何尺寸，还有刀具在刀库里的具体位置。为了适用工厂自动化生产的更高要求，有时还需要对刀具的加工时间或者是加工工件数进行监控，当达到刀具的加工寿命时，系统会提示操作者更换刀具，避免因为刀具的磨损而造成批量废品。在自动化程度更高的机床上，还可以为一些刀具配备一把或几把类似的刀具，叫做姊妹刀，当某把刀具达到加工寿命时，系统会自动挑选它的姊妹刀来代替，这样能保证加工的连续运行，上述这些功能统称为刀库管理功能，西门子840D系统可以选配刀库管理功能。 在没有刀库管理功能时，系统只是管理刀具数据，主要是刀具的几何尺寸，当需要交换刀具时，系统会通过通道的接口信号通知PLC需要更换的新刀具号，PLC控制刀具换刀动作，当动作完成后，通知NC。具体接口信号如下： DB21.DBX61.0 T码改变，当NC遇到一个新的T指令时，该信号有效，信号只持续一个 PLC周期。 DB21.DBW118 T码的值，也就是要交换的新刀号的值，该信号在新的刀号来之前一直有效对于机床来说，一般有一个实际存在的刀库，同时根据实际情况，可能有一到两个机械手，至少一个 主轴，有的刀库还需要用来装卸刀具的装卸站，系统把实际存在的刀库定义为刀库1，这个刀库里有定义好的刀座数，机械手和主轴定义为虚拟的缓存刀库，刀库号为9998，一般定义主轴为这个刀库里的第一个刀座，其它依次为机械手1，机械手2.....等等，对于装/卸刀具站而言，定义为另外一个虚拟的刀库，刀库号为9999，依据实际情况定义里面的刀座数，一般主轴都能用来装/卸刀具，所以至少算一个刀座。 如下图所示： 这台机床有一个实际的链式刀库，刀库号为1，里面有16个刀座，有一个主轴和两个机械手卡爪，它们都属于一个虚拟的刀库9998，分别对应为这个刀库里面的刀座1，2和3，还有一个装/卸刀具站，它的刀库号为9999，加上主轴也是一个装/卸刀站，这个刀库有两个刀座，分别为刀座1和2，下面以这个示例来说明刀库管理功能的调试。