西门子数控810D/840D的刀具管理功能

1 传统的刀具管理功能

　　传统的刀具管理功能可分为三部分，一部分是选刀—刀库轴的运动;一部分是换刀—机械手的运动;另一部分是人机界面。

　　1.1 选刀—刀库轴的运动

　　目前刀库轴大致有两类:一类是NC轴刀库，即控制刀库运动的是NC位控轴;另一类是PLC轴刀库，即控制刀库电动机运动是由PLC输出完成的。

　　在西门子810 D/840 D中，NC轴刀库控制既可由NC程序来完成，亦可由PLC程序通过标准的FC块来完成，这完全取决十调试人员的选择。PLC轴的刀库则都由PLC程序完成其控制任务。

　　1. 2 换刀—机械手的运动

　　刀库轴的控制仅完成了选刀，但在大多数刀库中(除斗笠式刀库和车床上的旋转刀架外)都需要机械手来完成其换刀动作。

　　机械手动作的控制可由NC程序来完成，亦可由PLC程序来完成。

　　当选择NC程序来完成时，调试人员可根据刀库厂家提供的机械手运动的时序图在NC程序中用若干M指令来完成。这种方法的优点是调试直观日_容易，但缺点是偶然情况下如遇急停或复位时，数据交换可能会出现错误。

　　另一种由PLC程序来完成其刀库轴的控制。这种控制方式的优点是一旦调试好就不大会出错，但调试可能繁琐一些。

　　以上是传统的刀具管理必须处理的问题。但从完善的角度来看还不够，还需要考虑人机界面问题。

　　1.3 人机界面

　　一个好的刀具管理，操作者一应能从人机界面上清楚地看到整个刀库中刀具的情况，并可调整刀库中的一些刀库信息，如手动换刀时。我们最近借助810D/840D中的扩展接口功能做了刀具管理画ICI可完善整个传统的刀具管理。

2 Shopmill/Shopturn的刀具管理

　　Shopmill/Shopturn是西门子公司在810 D/840 D中推出的车间级操作者用的NC编程软件。在这个软件中包含了比传统的刀具管理功能更强的刀具管理软件。现将其一些功能介绍如下:

　　刀具表:用来存放全部刀具信息。

　　刀库:存放实际刀库的刀具信息。

　　装载/卸载功能:该软件用装载功能将刀具信息从刀具表调入刀库中;用卸载功能将刀具信息从刀库放回刀具表中。

　　监控功能:该软件具有刀具寿命管理(可分为次数或时间监控)。

　　随机换刀/固定换刀:通过设定相应的参数就可选择随机换刀还是固定换刀。

　　除去这些特殊的功能，Shopmill/Shopturn同时还具有标准的西门子刀具管理系统的所有功能。

3 标准的西门子刀具管理功能

　　标准的西门子刀具管理功能很多，这里仅就一些常用的功能介绍一下。

　　3.1 刀具管理中PLC-NCK的接口(见图1)

　　3.2 一些功能及编程

　　(1)刀具搜索刀具搜索功能用T指令启动。T指令可以包括一个刀具编号或者一个名称(命名符)—最多由犯个字母数字字符组成(T=“命名符”)。

　　搜索某特定主轴中待更换的某把特定刀具。如果该刀具被禁用，则会搜索某把对等(替换)刀具，要么用下一个更高的Duplo编号，要么采用至换刀位置的最短行程实现此目的。

　　(2)搜索某主轴刀具的空刀位置主轴刀具的正确空刀位置搜索是采用搜刀T指令自动搜索的。

　　在这种情况下，用户可以自己在刀库中定义搜索策略方向:从实际或第一位置往前搜索/从实际或最后位置往后搜索/从当前位置对称搜索。

　　(3)装刀在装刀时，刀具通过主轴或某装刀工位带到其刀库位置，并输入相关数据。

　　对于MMC 103，刀具数据可以从刀具目录、刀具柜或通过代码载体中提取并直接输入到刀库清单中。

　　在自由装刀时，用户可以自己规定刀库位置，而对与受控装刀，刀具管理会搜索某空闲刀库位置。

　　(4)卸刀在卸刀时，刀具从刀库上取下来，并从刀库清单中检索应用数据。

　　用户可以将所卸刀具的应用数据要么保存在刀具清单(TO存储器)中某代码载体(通过MMC 103上，要么保存在刀具柜(通过MMC 103)中。

　　(5)换刀换刀功能可以确保在主轴中插入一把新刀，并日_取下旧刀。该操作是在数控系统中与PLC(可编程逻辑控制器)一起执行的。