三菱M70系统PLC窗口功能在夹臂式刀库上的应用

　　从M60系列的直接数据总线(DDB)功能，到M70／M700系列的PLC窗口功能，三菱数控系统提供了一种使PLC直接读取或写入NC数据的方法，通过对R寄存器的分配，读出或写入NC的运行状态、轴信息、参数、刀具数据等。该功能实现了PLC与NC数据的实时交互，在实际应用中可进行轴负载显示、轴位置坐标读取等。

　　钻铣中心，又称钻攻中心或攻牙机，是以高速钻孔、攻丝和铣削为主的加工机床。这类机床通常采用夹臂式刀库，如图1所示，依靠z轴上下移动进行还刀和取刀，由于省略气缸等辅助机构和中间环节，使得换刀速度极快，平均换刀时间不到2 S。与斗笠式和机械手刀库略有不同，为保证换刀和加工安全，夹臂式刀库需要实时读取和判断Z轴机械位置。

1 夹臂式刀库换刀特点

　　区别于斗笠式刀库的刀盘进／退和松／夹刀，以及机械手刀库的刀套上／下和松／夹刀，夹臂式刀库省掉了这些环节，因此，换刀速度较快。一般其换刀流程如下：换刀指令发出后，首先判断z轴位置位于第1参考点下方，然后主轴定向，z轴升到第2参考点位置(完成还刀)，刀盘转到预选刀位，z轴再降到第1参考点(完成选刀)。如果换刀指令发出后，判断z轴位置位于第1参考点上方，出于安全考虑，换刀指令不执行：这里需对z轴当前机械位置的准确读取和判断。通过PLC窗口功能，可以实时读取z轴当前位置的机械坐标值和第2参考点的机械坐标值，并在PLC中对这两个坐标值进行比较，判断z轴当前位于第1参考点的上方或下方，即是否处于换刀安全位置。

2 PLC窗口功能的PLC编写

　　图2所示是PLC窗口功能的执行框图。

图2 PLC窗口功能框图

　　(1)PLC窗口功能的寄存器设定和功能准备这里，我们分配“当前z轴机械坐标值”读出控制窗口的控制信号从寄存器R9400开始，分配“Z轴第1参考点机械坐标值(#2037参数)”读出控制窗口的控制信号从寄存器R9416开始，对应PLC的编写如图3所示。

图3 PLC窗口功能寄存器设定