巨冈650加工中心配机手册刀臂式刀库V11doc.docx
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巨冈650加工中心配机手册刀臂式刀库V11doc
巨冈650刀臂式加工中心
配机手册
撰写技术中心徐兵
日期2011年1月5日
版本V1.1
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更改内容纪录
更改日期
作者
更改后版本
01
初版定稿
2007-7-30
张伟
V1.0
02
重新修订
1、重新编排手册结构。
2、刀库规格修改
（1）将原修改刀号由MacroM06完成改为由PLCM50完成
（2）增加刀库换刀流程中的警报及处理规格
（3）刀臂和刀盘马达过载警报时做处理
（4）增加警报列表
2011-1-6
徐兵
V1.1
目录
第一章机床配置5
1.1控制器部分5
1.2轴向驱动5
1.3主轴、马达及变频器5
1.4刀库6
1.5周边设备6
第二章操作面板介绍7
2.1面板定义7
2.2操作说明7
第三章IOR列表14
3.1IO列表14
3.2R暂存器15
第四章规格18
4.1操作面板操作规格18
4.1.1手动刀杯上/下18
4.1.2手动刀库正/反转18
4.1.3主轴定位18
4.2M_code定义18
4.2.1M_code动作规格说明20
4.3S_code动作规格说明22
4.4T_code动作规格说明22
4.5刀库动作规格23
4.5.1T码备刀动作规格（PLC）24
4.5.2M06Txx换刀动作规格26
4.5.3M50规格说明28
4.5.4刀号更新规格33
4.5.5刀库复位34
4.5.6刀库保护规格34
第五章警报列表36
第六章调试步骤37
第七章配线图38
附录A驱动器参数设定40
附录Ｂ控制器参数设定42
第一章机床配置
1.1控制器部分
项目
名称
规格
说明
1
控制器
SUPER8
Servo4*1
PIO5*1
2
显示器
客制
3
操作面板
客制
HK型号:
4
键盘
客制
900型，键盘型态2
5
手轮
远瞻
6
输入输出板
TB16IN
数量2
TB16OUT
数量1
TB16OUT-R8
数量1
7
软体
Wince5.0
客制画面
1.2轴向驱动
项目
名称
规格
说明
1
X轴马达
安川∑V1.3kw
增量式
2
Y轴马达
安川∑V1.3kw
增量式
3
Z轴马达
安川∑V3kw
增量式，带刹车
1.3主轴、马达及变频器
项目
名称
规格
说明
1
主轴
BT40
2
主轴马达
晟昌
额定功率3.7KW
额定频率50HZ
马达级数4
最高转速8000RPM
编码器光学，1024PPR
3
变频器
蒙德400V5.5KW
光学编码器回授卡
1.4刀库
项目
名称
规格
说明
1
刀臂式刀库
德大机械
BT40，24把刀
1.5周边设备
项目
名称
规格
说明
1
主轴冷却机
2
润滑机
3
排削机
选配
第二章操作面板介绍
2.1面板定义
2.2操作说明
电源开
打开控制器电源，准备开始操作机械
电源关
机器使用完后，关掉控制器电源
紧急停止
在人员安全或机台操作发生安全顾虑时，压下此钮，机台所有机电控制会跳脱，此时，除了控制器尚有电源之外，伺服、主轴、加工液所有的重电皆跳脱以确保人员或机械的安全性.
原点模式寻原点功能
说明：
当CNC打开电源，必须做原点模式寻原点功能
操作方式：
1.由模式选择旋钮选择进入“原点模式”
2.按机台运动方向控制键『X+,X-,Y+,Y-,Z+,Z-』
3.CNC机械开始复归至原点
手动连动模式
说明：
使用者能藉由此模式，按“JOG”键来做机台移动.
操作方式：
1.模式选择旋钮选择进入“手动连动模式”
2.按机台运动方向控制键『X+,X-,Y+,Y-,Z+,Z-』，机台将移动
4.操作者能利用JOG%或G01%调整寸动切削量
5.操作者按机台移动键和快速定位键“〰”在同时，CNC机台将以“快速定位”的速度来移动
6.操作者能利用G00%快速寸动切削量
G00%：
调整G00%（F0.25%.50%.100%）
G01%：
调整G01/G02/G03切削率%
备注：
刀排推出后禁止手动“JOG”快速移动
手动寸动模式
说明：
使用者能藉由此模式，按“JOG”键来做机台移动.
操作方式：
1.模式选钮选择“手动寸动模式”.
2.按机台移动键『X+,X-,Y+,Y-,Z+,Z-』，机台以固定的距离来移动.
3.可藉由G00“旋钮开关”来调整固定移动的距离；
移动的距离范围---*1:
1um,*10:
10um,*100:
100um
MPG寸动模式
说明：
使用者能藉由此模式，旋转“MPG（移动手轮）”来做机台移动.
操作方式：
1.模式旋钮选择“MPG寸动模式”
2.选择欲移动的轴从模式旋钮
3.选择增量距离
4.按机台移动键『X+,X-,Y+,Y-,Z+,Z-』，机台以固定的距离来移动；
移动的距离范围---*1:
1um,*10:
10um,*100:
100um,*1000:
1000um
自动加工模式
说明：
可使用此功能自动执行NC程序
操作方式：
1.模式旋钮转至“自动加工模式”.
2.在原点复归后，自动加工模式始有效.
3.设定工作坐标（G54..G59），假如没有设定任何G54..G59在NC程序CNC内定值为G54.
4.到“刀具设定”设定刀具半径补偿及刀具长度补偿.
5.按“起动”键，执行NC程序.
6.假如必要情况，则按“紧急停止开关”开关暂停NC程序.
MDI加工模式
说明：
可用此功能执行单节程序，而不用去执行NC程序.
操作方式：
1.模式旋钮转至“MDI加工模式”
2.在原点复归后，MDI加工模式始有效.
3.在主画面下选择F4“执行加工画面”.
4.按下F3“MDI输入”，荧幕中将显示一个对话框.
5.在对话框键入资料后，按“ENTER”键输入资料.
6.按“起动”键，执行MDI单节程序.
7.假如目前单节程序语法正确，程序随着程序的执行而从荧幕上消失.
MPG模拟功能
说明：
可使用此功能检查NC程序
操作方式：
1.模式旋钮转至“自动模式”.
2.按“MPG模拟功能”按键，此按键灯“亮”.
3.按“起动”键，执行NC程序.
4.CNC将改变机械状态从“就绪”变为“加工中”
5.机器本身一直保持没有移动
6.可旋转“旋转手轮”来执行NC程序.
7.MPG（旋转手轮）旋转越快，机械移动速度越快.
8.MPG（旋转手轮）停止，CNC机器本身也跟着停止.
9.此功能可立即得知程序“能”/“不能”加工.
P.S.此功能很人性化的辅助使用者去检查程序.
程序空跑
说明：
本功能为检查NC程序
操作方式：
1.模式旋钮转至“自动模式”
2.按“程序空跑”按键，此按键灯“亮”.
3.按“起动”键，执行NC程序.
4.CNC将改变机械状态，从“就绪”变为“加工中”
5.此功能可立即得知程序“能”/“不能”加工.
单节执行
说明：
可使用此功能检查NC程序
操作方式：
1.模式旋钮转至“自动模式”
2.按“单节执行”键，其讯号灯将“亮”
3.按“起动”键，执行NC程序.
4.CNC将执行NC程序，但是只有执行一个单节就停止
5.CNC将改变机械状态，从“加工中”变为“暂停”
6.再次按下“起动”，则CNC将继续执行到下一单节.
7.此功能针对使用者去将程序一个单节一个单节的检查.
选择停止
说明：
可利用此功能设定NC程序中的M01是否停止.
操作方式：
1.模式旋钮转至“自动模式”
2.按“选择停止”键，其讯号灯将“亮”
3.按“起动”键，执行NC程序.
4.当CNC执行程序中有“M01”时，CNC将停止.
5.CNC将改变机械状态从“加工中”变为“暂停”
6.此功能使用于换刀及工件检查.
选择跳跃
说明：
可使用此功能设定机器执行到“/”该行是否执行或省略跳过.
操作方式：
1.模式旋钮转至“自动模式”
2.按“选择跳跃”键，其讯号灯将“亮”
3.按“起动”键，执行NC程序.
4.当CNC执行到含有“/”符号的单节，CNC将自动跳过此单节.
5.假如此键没有按，CNC将会执行此单节.
主轴控制
主轴正转（CW）
主轴停止
主轴反转（CCW）
主轴寸动:
主轴转动时，按本键，主轴速度降为寸动速度
工作灯
开/关工作灯用
加工液
开/关加工液用
油雾收集器
1．主轴运行时自动启动油雾收集器
2．主轴停止时延时2分钟停止油雾收集器
3．AUX1关才油雾收集器
手动导轨打油
1．按AUX2手动打油，比较好检查油路
对刀吹气
1．手动吹气清洁对刀仪表面及刀具表面，确保对刀仪精度
第三章IOR列表
3.1IO列表
输入
功能
输出
功能
I0
对刀信号（NO）
O0
主轴启动
I1
X轴正负硬体行程（NC）
O1
手轮方向切换
I2
X轴原点（NC）
O2
切削液
I3
气压不足警报（可选择NO|NC）
O3
注油机
I4
Y轴正负硬体行程（NC）
O4
工作灯
I5
Y轴原点（NC）
O5
绿灯
I6
油水分离马达过载警报（NO）
O6
黄灯
I7
Z轴正负硬体行程（NC）
O7
红灯
I8
Z轴原点（NC）
O8
主轴松刀（电磁阀）
I9
数刀信号（N0）
O9
加工吹气（电磁阀）
I10
对刀过行程（NC）
O10
第四轴气刹（电磁阀）
I11
刀臂0度信号（NC）
O11
主轴中心出水
I12
刀臂60度信号（NC）
O12
油水分离机
I13
刀臂刹车信号（NO）
O13
排屑马达
I14
刀杯上（NO）
O14
主轴定位
I15
刀杯下（NO）
O15
攻牙模式
I16
主轴警报（NO）
O16
刀盘正转
I17
紧急停止（NC）
O17
刀盘反转
I18
主轴油冷机异常（NC）
O18
刀臂马达正转
I19
空气压力不足（NC）
O19
刀杯上
I20
润滑压力不足（NO）
O20
刀杯下
I21
手动松夹刀（NO）
O21
排屑机正转
I22
主轴定位（NO）
O22
排屑机反转
I23
主轴过热（NO）
O23
刀臂马达反转
I24
夹刀故障（NO）
O24
I25
松刀故障（NO）
O25
I26
切削马达过载警报（NO）
O26
I27
MAG刀盘马达过载（NO）
O27
I28
ARM刀臂马达过载（NO）
O28
I29
第四轴原点（NC）
O29
I30
第四轴气刹检知（NO）
O30
I31
排屑马达过载（NO）
O31
3.2R暂存器
R1
MCode控制器执行MCODE时会将内容放在R1中,供LADDER读取
R2
SCode控制器执行SCODE时会将内容放在R2中,供LADDER读取
R3
TCode控制器执行TCODE时会将内容放在R3中,供LADDER读取
R13
模式切换（1Edit2Auto3MDI4JOG5INCJOG6MPG7Home）
R14
MPG手轮倍率
R15
主轴倍率
R16
G01进给倍率
R17
JOG倍率
R18
G00倍率
R33
Z轴机械坐标
R36
主轴目前转速
R50
目前刀杯号码
R51
目标刀所在刀杯号码
R52
总刀数
R53
主轴转速检测
R54
主轴转速检测
R55
主轴转速检测
R60
刀臂动作
R81
打油时间（秒）
R82
间隔打油时间（秒）
R84
松刀检测延时（0.1秒）
R85
夹刀检测延时（0.1秒）
R86
油水分离机警报选择（0关闭1开启）
R87
主轴转速到达检测选择（0等待1不等待）
R89
换刀点，此参数必须等于2803号参数才能换刀
R90
对刀仪过行程跳Z轴负硬体行程功能选择（0关闭1开启）
R92
安全门功能选择（0关闭1开启）
R95
排屑机警报功能选择（0关闭1开启）
R96
氮气压不足警报接点功能选择（1常闭2常开）
R97
第4轴功能选择（0关闭1开启）
R98
主轴油冷机警报功能选择（0关闭1开启）
R99
风压不足警报选择（0关闭1开启）
R100
Z轴等于零点关闭水气油及主轴功能选择（0关闭1开启）
R101
目前刀杯号码（断电存储）
R102
主轴刀具号码
R103-R127
刀杯号码
R590.3
三轴过行程请按（OT.REL）解除
R590.7
X轴回零时请确认Z轴位置
R590.8
Y轴回零时请确认Z轴位置
R590.9
Z轴位置大于5MM不需要回零
R611.1
X轴运动中
R611.2
Y轴运动中
R611.3
Z轴运动中
R701
X轴运动方向
R702
Y轴运动方向
R703
Z轴运动方向
R871
主轴有效速度
第四章规格
4.1操作面板操作规格
4.1.1手动刀杯上/下
（1）在[手动]/[手轮]/[寸动]模式下，按下[刀杯上]/[刀杯下]；
（2）刀杯到达刀杯上/下信号时，动作结束。
（3）如果动作在5S内没有完成，会发动作时报报警。
（4）在刀库运转中，无法执行刀杯上/下。
（5）数刀信号OFF时，无法执行刀杯上/下。
4.1.2手动刀库正/反转
（1）在[手动]/[手轮]/[寸动]模式下，按下[刀库正转]/[刀库反转]；
（2）如果在刀库完成一个刀位的旋转之前松开按钮，数刀信号再次ON，动作结束；如果长时按住按钮，刀库会一直运转，松开按钮后，刀库会一直转到数刀信号下一次ON时再停止。
（3）刀杯下时，无法执行刀库转动，需要首先手动刀杯上。
4.1.3主轴定位
（1）在[手动]/[手轮]/[寸动]模式下，按下主轴定位；
（2）当主轴定位完成信号ON时，动作执行完毕。
（3）M05或者主轴停止可以解除主轴定位
（4）主轴运动时无法执行定位。
4.2M_code定义
标准铣床PLC程序中，提供下列M_code功能：
代码
定义
提供方式
提供终端客户使用
M00
程序暂停
内核
是
M01
选择停止
内核
是
M02
程序结束
内核
是
M30
程序结束，回复到起点
内核
是
M98
呼叫子程序
内核
是
M99
程序返回
内核
是
M03
主轴正转
PLC
是
M04
主轴反转
PLC
是
M05
主轴停止
PLC
是
M06
换刀指令
MACRO
是
M07
加工吹气
PLC
是
M08
切削水冷却
PLC
是
M09
关水关气
PLC
是
M19
主轴定位
PLC
是
M28
油水分离机启动
PLC
是
M29
油水分离机停止
PLC
是
M50
刀臂动作
PLC
否
M60
排屑机正转
PLC
是
M61
排屑机停止
PLC
是
M62
排屑机反转
PLC
是
M63
排屑机停止延时6秒启动
PLC
是
M200
轴向移动速度限制、外部拔码无效
PLC
否
M201
取消速度限制、恢复以前值
PLC
否
4.2.1M_code动作规格说明
1、M00程序暂停
当CNC执行M00指令时，进给会暂停；
2、M01选择性程序暂停
M01功能与M00类似；但是M01是由"选择停止"来控制；当开关放在ON时，M01有效，会使程序暂停；若开关放在OFF时，则M01无效。
3、M02程序终了
在主程序的结尾若有M02指令。
当CNC执行到此指令时，机器会停止所有的动作，若要重新执行程序时，必须先按下"RESET"键，再按"程序启动"才能够有效。
4、M03（主轴正转）
此指令可使主轴作顺时钟方向旋转，与S机能一起使用，让主轴依设定转速作顺时钟方向旋转，动作顺序如下：
（1）执行M03时主轴正转启动直到主轴转速到达目标转速的80%后再接着继续往下执行加工程序。
（2）输出主轴正转讯号，启动主轴正转。
（3）当主轴正转讯号输出期间，会一直检查主轴转速是否高于目标转速的80%，如果转速10秒钟内未达目标转速的80%，会立即暂停加工程序的执行并发出警报讯息。
（4）主轴停止时才可启动正转
5、M04（主轴正转）
此指令可使主轴作顺时钟方向旋转，与S机能一起使用，让主轴依设定转速作顺时钟方向旋转，动作顺序如下
（1）执行M04时主轴反转启动直到主轴转速到达目标转速的80%后再接着继续往下执行加工程序。
（2）输出主轴反转讯号，启动主轴正转。
（3）当主轴反转讯号输出期间，会一直检查主轴转速是否高于目标转速的80%，如果转速10秒钟内未达目标转速的80%，会立即暂停加工程序的执行并发出警报讯息。
（4）主轴停止时才可启动反转
6、M05（主轴停止）
（1）此指令可使主轴依减速时间停止转动，当速度减少止
（2）可以使用此指令取消主轴定位状态。
7、M07/M08/M09加工吹气启动、切削水启动、关水关气
8、M19（主轴定位）
（1）执行M19后，主轴开始定位，当定位完成信号ON时，定位动作完成。
（2）M19后5S钟后，如果定位完成信号未ON，控制器发警报，内容：
主轴定位失败。
（3）M05、C36、S32、C37可解除定位动作，以及主轴定位失败警报。
12、M28/29油水分离机启动停止
13、M30程序结束
M30指令表示程序到此结束，程序执行至M30指令时所有的动作均停止执行并将记忆回复到程序最前面开始位置。
14、M50刀臂交换刀具
（1）此指令执行刀臂交换主轴刀和刀杯中刀具的动作，当最后一个动作[刀杯上]完成，刀杯上信号ON时，动作完成。
（2）M50执行后仅急停可以中止运行
（3）该指令包含在换刀指令M06中，一般不直接提供终端客户使用。
具体动作规格见刀库规格详解。
15、M60/M61/M62排屑机正转/停止/反转
无需等待之M码
16、M98/M99子程序控制
子程序是指有固定的加工程序或经常重覆使用的参数，事先准备完成并存放于忆体中，当需要使用时，可以用主程序呼叫。
子程序的呼出由M98执行，结则是以M99执行。
指令格式
子程序呼叫
M98PHL；
其中P为指定子程序的程序号码（当P省略时，是指定程序本身，并且只能于忆运转或MDI运转模式时）
H为指定子程序中，开始执行的顺序号码。
L为子程序重覆执行的次数。
子程序结束
M99P；
其中P为子程序结束后，返回呼叫程序的顺序号码。
4.3S_code动作规格说明
在主轴转动时，如执行S码变换主轴转速，即停住加工程序的执行。
直到主轴转速高于目标转速的80%且低于目标转速的110%后再接着继续往下执行加工程序。
4.4T_code动作规格说明
Txx刀库旋转备刀（xx为目标刀号）
（1）转动刀盘，将目标刀号对应的刀套转到当前位置。
（2）该指令由PLC完成，为无需等待之M码
（3）参数3215须设定为0。
4.5刀库动作规格
刀臂式刀库有几个特点：
（1）刀库可以提前备刀
（2）刀臂将目标刀和主轴刀直接对调，无须先还当前刀，再取目标刀。
刀套号码和刀具号并不是一一对应。
以上两个特点使刀臂式刀库换刀节约了很多时间，同时因为刀套与刀号不是一一对应，刀具管理就尤为重要。
以24把的刀库为例，其实可以用的刀具总数是24+1，因为主轴还可以放一把刀。
所以此时在初始化时，也应当为主轴上的刀号命名，通常可以是0号或者25号。
在PLC或者Macro中判断刀号合理性时，要注意刀号的范围，避免误判。
刀臂式刀库换刀通常有以下几种指令方式：
指令格式
动作说明
Txx；
刀库旋转至刀号xx的换刀位置，但无换刀动做，加工程序不停止。
M06Txx；
刀库旋转到刀号xx的换刀位置，执行换刀动作。
TxxM06；
刀库旋转到刀号xx的换刀位置，执行换刀动作。
M06；
只执行换刀动作，刀库不做任何移动。
Txx：
纯PLC动作，旋转刀库至目标刀号；
M06：
Macro（须设定参数指定M06未macro），执行Z轴定位，主轴定位，换刀等流程。
后面可以跟Txx引数，或者单独使用。
以下对于刀库相关的操作描述：
（1）备刀（Txx）
（2）交换刀具（M50）
（3）完整换刀（M06）
（4）刀号更新
（5）主轴定位
（6）刀库重置
4.5.1T码备刀动作规格（PLC）
Txx；刀库旋转至刀号xx对应刀套至换刀位置，刀套下，无换刀动做，加工程序不停止。
1、就绪状态
（1）开机，备刀完毕，急停后进入就绪状态
（2）Donothing
（3）当系统执行Tcode时，进入下一状态
2、查找刀号
（1）当Tcode被执行，且目标刀号大于0，小于等于总刀数，目标刀与当前刀不一致时，进入此状态。
（2）找到目标刀对应的刀套号码
（3）延时0.1S后，进入下一状态
3、刀杯上
（1）查询刀号0.1S后，进入本状态
（2）刀杯上
（3）当刀杯信号ON时，进入下一状态
4、转动刀库至目标刀号
（1）当刀杯上完成时，进入本状态
（2）转动刀盘至目标刀号
（3）当当前刀号等于目标刀号时，本状态结束
5、刀杯下
（1）当前刀等于目标刀时，进入本状态
（2）刀杯下行
（3）当刀杯下信号ON时，本状态结束，进就绪状态，Tcode执行结束。
T码PLC流程图
4.5.2M06T__换刀动作规格
指令格式
动作说明
Txx；
刀库旋转至刀号xx的换刀位置，但无换刀动做，加工程序不停止。
M06Txx；
刀库旋转到刀号xx的换刀位置，执行换刀动作。
TxxM06；
刀库旋转到刀号xx的换刀位置，执行换刀动作。
M06；
只执行换刀动作，刀库不做任何移动
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