对刀仪在FANUC系统中的应用

    在实际加工中,对刀仪是很常用的一种测量工具。使用对刀仪测量可以自动地计算每把刀的刀长与刀宽的差值,并将其存入系统中;在加工零件的时候一般只需要使用标准刀进行一次对刀即可,这样就可以大大的节约了加工时间,除此之外,也可免去人手测量时产生的误差,提高对刀的精度。按照对刀仪传感器工作方式,机内对刀仪可以分为接触式对刀仪和非接触式对刀仪两类。

FANUC与对刀仪应用接口

对刀仪测量原理

对刀仪用于刀具长度补偿,是以基准刀的长度作为基准,测量出第二把刀,第三把刀等相对于基准刀在长度方向上的差值,然后进行刀具的长度补偿。一般会采用两到三次对刀以更精确的确定其他刀与标准刀的相差值。下文对刀宏程序编写便是按照这个思路进行的。

系统功能及信号

FANUC系统中在对刀仪使用中涉及的是跳过功能(或高速跳过功能,该功能在0i-F系统中为标配功能),跳过信号(或高速跳过信号)。当使用跳过功能和跳过信号时,无需进行参数修改,仅需使用X4.7作为跳过信号即可。除了发生在PMC 侧的跳过信号输入检测的迟延和偏差外,只有CNC 侧为0~2msec。高速跳过信号输入功能可以使此值降低到0.1msec 以下,因而可以进行高精度的测量。 F122.0 – F122.3(HDO0-HDO3)为高速跳过状态信号。

当使用高速跳过功能和高速跳过信号时需进行如下修改:

① 系统参数修改:

P6200#4=1 在跳过功能中,使用高速跳过信号;

P6201#7=1 在跳过指令( G31)中,跳过信号(Skip)无效;

P6202#0=1 使用高速跳过信号 HDI0 组;

② 硬件连接方面:

相应脚短接即可出现相应的高速跳过信号,如下图。

1

2

在执行 FANUC G31 跳过指令(指令格式为: G31X_Y_Z_F_,多步跳过为: G31X_Y_Z_F_P_)时,遇到跳过信号(或高速跳过信号),会将绝对位置写入到相应的系统宏变量中, (#5061 ~#5067)中。具体如下

#5061:第 1 轴的坐标值

#5062:第 2 轴的坐标值

……

#5067:第 7 轴的坐标值

G31 指令执行后,采用宏变量赋值,计算出位置偏差,设置到刀具长度补偿或刀具半径补偿中。

对刀仪宏程序

3

动作时序如上图所示:主轴夹刀并将 Z 轴定位到初始平面;快速下降到中间位置1;较慢速度下降到中间位置2;使用跳过功能(高速跳过)缓慢下降直至刀尖碰到对刀仪表面;如3 所示返回某一高度;再次以跳过功能(高速跳过)缓慢下降进行对刀;如5所示快速返回初始平面。然后将测量计算出来的长度差值补偿到刀具长度补偿里面。

2
宏程序案例

%

O9002

#30=#4001  //模态信息(G代码)

#31=#4003  //模态信息(G代码)

#32=#4109  //模态信息(F代码)

#1=300.    //动作1移动距离

#2=68.2    //动作2移动距离

#3=68.2

G28G91Z0.

#4=#5003  //紧之前的程序段Z轴终点位置(工件坐标系)

G00G90G53X-314.412Y-255.895  //将此坐标修改为对刀仪所在位置

G91G43Z-#1H#11

#5=#5003-#2

IF[#11GT1]GOTO3

G31Z-[#2*2]F300

G00G91G49Z#3

#6=#5063-#[11000+#11]

IF[#6LE[#5-#2]]GOTO9

#[11000+#11]=#5063-#5

G31G91G43H#11Z-[#3*2]F50

#506=#5023

G00G90G49Z#4

#6=#5063-#[11000+#11]

IF[#6LE[#5-#2]]GOTO9

#[11000+#11]=#5063-#5

#11001=0

N2G#30G#31F#32

M99

N3G31Z-[#2*2]F300

#507=#5023

G00G91G49Z#3

#6=#5063-#[11000+#11]

IF[#6LE[#5-#2]]GOTO9

#[11000+#11]=#507-#506

G31G91G43H#11Z-[#3*2]F50

#507=#5023

G00G90G49Z#4

#6=#5063-#[11000+#11]

IF[#6LE[#5-#2]]GOTO9

#[11000+#11]=#507-#506

IF[#11GT1]GOTO2

N9#3000=1

%

在实际使用过程中,可以使用如下格式程序调用该宏程序进行对刀:

G65 P9002 Hh( h 是刀具长度补偿号)

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