FANUC 0i系统加工中心刀库和凸轮式机械手的PMC控制

　　机械手换刀作为顺序控制，用梯形图语言实现较为方便，可以给出下面的顺序控制图，如图4所示。

图4换刀动作顺序控制图

　　作为具有随机换刀功能的加工中心，应有刀具准备功能，这样选刀和换刀指令可以灵活配合使用，如：可以是T04M06表示选择4号刀换至主轴；也可以是T05M06T03，表示选择05号刀换至主轴作为当前刀具，03号刀旋转刀换刀位置；还可以是M06T05，表示将当前换刀位置的刀具换至主轴，05号刀旋转到换刀位置。当然单独的T指令，M06指令也可以使用，多个T指令M06指令连续出现也同样正确执行。并且应保证T28M06这类错误指令(总共25个刀号)不执行换刀。则机械手顺序控制程序应根据上述各种情况给出提示信息，并防止刀库及机械手误动作。

　　如果机械手动作不正确，会造成设备损坏，因此PMC程序应对各个执行机构的动作做必要的互锁保护，总结如下：

　　1)刀库正反转互锬；

　　2)无刀套水平位置到位信号，或刀库电机过载时刀库不能转动；

　　3)无机械手原点到位信号，z轴进给保持；

　　4)Z轴没有进入换刀区，或机械手电机过载时机械手不能动作；

　　5)无刀套垂直信号，机械手不能动作；

　　6)无主轴停止信号及定向信号时，不能松刀；

　　7)无机械手原点信号，刀套不能动作。

　　8)刀库旋转，机械手不能动作。

　　由于机械手动作作为顺序控制对于FANUC系统PMC来说比较容易实现，但顺序控制各步的转换依靠各种信号来切换，信号正确步相互干涉才能保证顺序程序正确执行。’数控系统的可编程控制器有其独特的特点，有MST功能选通和结束这些信号，则为了调试方便，可以把刀库机械手的每一个动作分开为一个M功能，如分解为倒刀M40，扣刀M41，松刀M42，换刀M43，回原点M44，回刀M45。然后在用户宏程序中将各动作组合成整个机械手换刀过程。这样做的好处是信号之间不易产生干涉，出现故障也容易查找。大大降低了调试难度。

4 报警及信息提示

　　报警和操作信息提示制作是PMC程序必不可少的一部分。报警信息一方面是提示用户，另一方面也控制机床在发生故障时能停止数控程序的执行。操作信息充分可以给用户一个友好的工作介面。与机械手换刀相关的报警及操作信息提示可以做的很细致，如刀盘电机，机械手电机过载，各工作过程中机械手信号未到位，机械手动作超时，无T代码给出的刀号，T代码给出的刀号在主轴上等等。

　　加工中心主轴速度高，一般都是全封闭式的。则随机换刀的一条关键的操作信息是要显示主轴当前刀号和当前换刀位置上的刀号，这对操作者编写加工程序相当重要。由于操作信息中主轴上的刀具号和当前换刀位置上的刀具号是随机变化的。FANUC系统PMC具有数值数据显示功能，数值数据格式为[Ibid，口口口口]，“b”表示字节数(1，2，4)，“i”表示整数部分的位数，“d蚪表示小数部分的位数，“口口口口”表示存储数值的数据地址，数据数值必须为二进制格式。比如可以编写这样一条操作信息“主轴上的刀具号=[1220，D30]，当前换刀位置的刀具=[1220，D32]”(FANUC 0i系统实际编写报警操作信息时采用英文)。则编写PMC程序时在执行机械手换刀指令M06后将主轴上的刀具号写入D30单元，在执行T指令刀具准备后将该刀具号写入D32单元即可随机显示主轴上的刀号和当前换刀位置上的刀号。

5 结束语

　　结合配FANUC Oi的凸轮机械手LH714加工中心电气设计调试实践，总结了这类加工中心的电气设计调试要点及主要环节，对随机换刀算法，机械手顺序控制以及报警提示信息的相关问题作了介绍。并针对调试过程出现的相关问题，提出了一些思路。对类似的机械手加工中心电气设计调试有一定的借鉴价值。