加工中心刀庫(kù)部分pmc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究論文[帶圖紙]

1、<p>　　Tianjin University of Technology and Education</p><p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</b></p><p>　　專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械維修及檢測(cè)技術(shù)教育 </p><p>　　班級(jí)學(xué)號(hào)： 機(jī)檢0301-26 </p><p&

2、gt;　　學(xué)生姓名： 張書(shū)林 </p><p>　　指導(dǎo)教師： 蔣麗 副教授 </p><p>　　二〇〇八 年 六 月</p><p>　　天津工程師范學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)</p><p>　　加工中心刀庫(kù)部分PMC控制系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)</p><p>　　

3、PMC Control System Study and Design of Machining Center Tool Magazine Parts</p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí)：機(jī)檢0301</p><p><b>　　學(xué)生姓名：張書(shū)林</b></p><p>　　指導(dǎo)教師：蔣麗 副教授</p><p>　　系

4、 別：機(jī)械工程學(xué)院</p><p>　　二〇〇八 年 六 月</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與應(yīng)用極大的提高了生產(chǎn)率。隨著數(shù)控機(jī)床的普及，機(jī)械加工的自動(dòng)化程度大大提高。加工中心帶有自動(dòng)換刀裝置，能對(duì)工件按預(yù)定的程序進(jìn)行多工序加工，從而縮短了零件加工的輔助時(shí)間。自動(dòng)換刀裝置應(yīng)當(dāng)滿足換刀時(shí)間短和

5、刀具存儲(chǔ)量足夠，加工中心的關(guān)鍵在于CNC對(duì)刀庫(kù)的自動(dòng)選刀和自動(dòng)換刀的控制。</p><p>　　本次研究對(duì)象為VMC630立式數(shù)控加工中心刀庫(kù)部分PMC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該機(jī)床刀庫(kù)容量為60把刀的鏈?zhǔn)降稁?kù)，刀庫(kù)驅(qū)動(dòng)采用帶抱閘的三相異步電機(jī)，設(shè)計(jì)和研究的內(nèi)容主要包括以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1.加工中心刀庫(kù)和機(jī)械手的研究；</p><p>　　2.內(nèi)置式PMC-SA

6、1的相關(guān)技術(shù)；</p><p>　　3.加工中心選刀方式和PMC實(shí)現(xiàn)的隨機(jī)選刀的方法；</p><p>　　4.基于PMC-SA1刀庫(kù)控制系統(tǒng)的隨機(jī)換刀程序設(shè)計(jì)。</p><p>　　通過(guò)本設(shè)計(jì)完成對(duì)該機(jī)床刀庫(kù)部分PMC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使數(shù)控裝置和PMC能協(xié)調(diào)共同完成隨機(jī)自動(dòng)換刀。</p><p>　　關(guān)鍵詞：機(jī)械手；刀庫(kù)；PMC；隨機(jī)換刀；

7、</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Development and application of the numerical control lathe have boosted productivity greatly. With the popularization of the numerical control lath

8、e, The machined automatic intensity is improved greatly. The machining center changes one hundred sheets of devices automatically, Can process many processes to the work piece according to the procedure booked, Thus the

9、one that has shortened the part and processed has assisted time. Change one hundred sheetses of device should satisfied to change one</p><p>　　This research object is designed for one hundred sheets of store

10、houses some PMC control systems of VMC630 vertical numerical control machining center. A one hundred sheets of capacity of storehouse of this lathe is chain type one hundred sheets of storehouses of 60 knives, One hundre

11、d sheets of storehouses drives three different step electrical machineries adopting the area and embracing the floodgate, The content designed and studied mainly includes the following several points:</p><p>

12、;　　1.Machining center a one hundred sheets of research of storehouses and manipulators;</p><p>　　2.Relevant technology of built-in PMC-SA1;</p><p>　　3.Machining center select one hundred shee

13、tses of way and whom PMC realize select the method of one hundred sheets at random;</p><p>　　4. Because of changing a one hundred sheets of design program at random of PMC-SA1 one hundred sheets of control s

14、ystems of storehouse. </p><p>　　Finishes some designs of PMC control system of one hundred sheets of storehouses to this lathe through originally designing, make the numerical control device can be coordin

15、ated and finished changing the knife with PMC automatically at random together.</p><p>　　Key Words: ATC；Tool magazine；PMC；Random Tool Changing</p><p><b>　　目 錄</b></p><p

16、><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1加工中心和自動(dòng)換刀裝置概述1</p><p>　　1.2 FANUC 0i系統(tǒng)中的PMC概述2</p><p>　　1.2.1 PMC概述2</p><p>　　1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容5</p><p>　　2 加工中

17、心自動(dòng)換刀裝置的研究6、</p><p>　　2.1 加工中心自動(dòng)換刀裝置的主要類(lèi)型和特點(diǎn)6</p><p>　　2.1.1轉(zhuǎn)塔頭式自動(dòng)換刀裝置6</p><p>　　2.1.2 有刀庫(kù)的轉(zhuǎn)塔頭式換刀裝置6</p><p>　　2.1.3 刀庫(kù)式自動(dòng)裝置7</p><p>　　2.2刀庫(kù)式自動(dòng)換刀裝置的作用及

18、其組成8</p><p><b>　　2.2.1刀庫(kù)8</b></p><p>　　2.2.2刀具交換裝置10</p><p>　　2.2.3 機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)與控制方式：12</p><p>　　3 PLC控制的隨機(jī)換刀方式的研究13</p><p>　　3.1 常見(jiàn)的自動(dòng)選刀方式13&

19、lt;/p><p>　　3.1.1 順序選刀13</p><p>　　3.1.2 隨機(jī)選刀13</p><p>　　3.2 PLC的隨機(jī)換刀14</p><p>　　3.2.1 計(jì)算機(jī)記憶式選刀方式的方法14</p><p>　　3.2.2 計(jì)算機(jī)記憶式選刀的軟件設(shè)計(jì)15</p><p>

20、　　3.3 PLC的選擇與FANUC 系統(tǒng)內(nèi)裝式PMC17</p><p>　　3.3.1 可編程控制器機(jī)型選擇的一般原則17</p><p>　　3.3.2 FANUC 0i系統(tǒng)內(nèi)裝式PMC介紹19</p><p>　　3.3.3 PMC控制程序數(shù)據(jù)區(qū)地址的分布22</p><p>　　4 刀庫(kù)、機(jī)械手與主軸間的自動(dòng)換刀24<

21、;/p><p>　　4.1 自動(dòng)換刀程序示意圖及整個(gè)實(shí)現(xiàn)過(guò)程24</p><p>　　4.1.1刀庫(kù)工作原理24</p><p>　　4.1.2 刀庫(kù)機(jī)械手換刀過(guò)程25</p><p>　　4.1.3、機(jī)械手工作程序及對(duì)電氣系統(tǒng)的要求26</p><p>　　4.2 刀庫(kù)部分PMC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)27</p&g

22、t;<p>　　4．2．1 用PMC-SA1實(shí)現(xiàn)隨機(jī)換刀的方法27</p><p>　　4.2.2 隨機(jī)換刀程序設(shè)計(jì)29</p><p>　　4.2.3刀庫(kù)、機(jī)械手與主軸間換刀程序設(shè)計(jì)34</p><p><b>　　結(jié) 論36</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)37<

23、/b></p><p>　　附錄1： 中英文資料翻譯錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p>　　附錄2： 自動(dòng)換刀程序38</p><p><b>　　致 謝46</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1加工中心和自動(dòng)換刀

24、裝置概述</p><p>　　加工中心是備有刀庫(kù)，并能自動(dòng)更換刀具，對(duì)工件進(jìn)行多工序加工的CNC機(jī)床。如圖1.1所示。</p><p>　　圖1.1 日本牧野公司MAKINO-1210臥式加工中心</p><p>　　工件經(jīng)一次裝夾后，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)能控制機(jī)床按不同工序，自動(dòng)選擇和更換刀具，自動(dòng)改變機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量和刀具相對(duì)工件的運(yùn)動(dòng)軌跡及其他輔助機(jī)能，依次完成

25、工件幾個(gè)面上多工序的加工。</p><p>　　加工中心由于工序的集中和自動(dòng)換刀，減少了工件的裝、夾、測(cè)量和機(jī)床調(diào)整等時(shí)間，使機(jī)床的切削時(shí)間達(dá)到機(jī)床開(kāi)動(dòng)時(shí)間的80%左右(普通機(jī)床僅為15～20%);同時(shí)也減少了工序之間的工件周轉(zhuǎn)、搬運(yùn)和存放時(shí)間，縮短了生產(chǎn)周期，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效果。加工中心適用于零件形狀比較復(fù)雜、精度要求較高、產(chǎn)品更換頻繁的中小批量生產(chǎn)。</p><p>　　二十世紀(jì)70年

26、代以來(lái)，加工中心得到迅速發(fā)展，出現(xiàn)了可換主軸箱加工中心，它備有多個(gè)可以自動(dòng)更換的裝有刀具的多軸主軸箱，能對(duì)工件同時(shí)進(jìn)行多孔加工。這種多工序集中加工的形式也擴(kuò)展到了其他類(lèi)型數(shù)控機(jī)床，例如車(chē)削中心，它是在數(shù)控車(chē)床上配置多個(gè)自動(dòng)換刀裝置，能控制三個(gè)以上的坐標(biāo)，除車(chē)削外，主軸可以停轉(zhuǎn)或分度，而由刀具旋轉(zhuǎn)進(jìn)行銑削、鉆削、鉸孔和攻絲等工序，適于加工復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)體零件。</p><p>　　加工中心按主軸的布置方式分為立式和臥式

27、兩類(lèi)。臥式加工中心一般具有分度轉(zhuǎn)臺(tái)或數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)?？杉庸すぜ母鱾€(gè)側(cè)面；也可作多個(gè)坐標(biāo)的聯(lián)合運(yùn)動(dòng)，以便加工復(fù)雜的空間曲面。立式加工中心是刀具主軸垂直設(shè)置，其傳統(tǒng)的布局方式是工作臺(tái)作X,Y方向運(yùn)動(dòng)，主軸箱在立柱上作Z方向運(yùn)動(dòng)，刀庫(kù)可以裝在立柱的一側(cè)。此外，還有帶立、臥兩個(gè)主軸的復(fù)合式加工中心，和主軸能調(diào)整成臥軸或立軸的立臥可調(diào)式加工中心，它們能對(duì)工件進(jìn)行五個(gè)面的加工。</p><p>　　自動(dòng)換刀裝置主要由刀庫(kù)、換刀裝

28、置和驅(qū)動(dòng)裝置幾部分組成。刀庫(kù)種類(lèi)很多，常見(jiàn)的有盤(pán)式和鏈?zhǔn)絻深?lèi)。鏈?zhǔn)降稁?kù)的特點(diǎn)是存刀量多、擴(kuò)展性好、在加工中心上的配置位置靈活，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。盤(pán)式刀庫(kù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，應(yīng)用較多，適用于中小型加工中心。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)看臥式加工中心刀庫(kù)容量有30, 40、60、90、120等，立式加工中心有16、24、32把容量的刀庫(kù)。用于柔性制造單元(FMC)或柔性制造系統(tǒng)(FMS)的加工中心機(jī)床，其刀庫(kù)容量應(yīng)選大容量刀庫(kù)，甚至配置可交換刀庫(kù)。</p>

29、<p>　　換刀裝置在機(jī)床主軸與刀庫(kù)之間交換刀具，常見(jiàn)的為機(jī)械手；也有不帶機(jī)械手而由主軸直接與刀庫(kù)交換刀具的，稱(chēng)無(wú)臂式換刀裝置。換刀機(jī)械手具有多種形式：?jiǎn)伪凼健㈦p臂式、軌道式等等，其中使用等較廣泛的是回轉(zhuǎn)式單臂雙手的機(jī)械手，這種機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)角度士180°即可抓取刀的需要，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程靠步進(jìn)電機(jī)或液壓（或氣液機(jī)構(gòu)）或凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)完成。機(jī)械手能夠完成抓刀、拔刀、回轉(zhuǎn)、換刀以及返回等全部動(dòng)作過(guò)程。現(xiàn)代的一些加工中心，為提高換

30、刀速度，不采用機(jī)械手來(lái)完成換刀作業(yè)，而是直接利用工作主軸和機(jī)床刀具庫(kù)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀。為了進(jìn)一步縮短非切削時(shí)間，有的加工中心配有兩個(gè)自動(dòng)交換工件的托盤(pán)(APC),一個(gè)裝著工件在工作臺(tái)上加工另一個(gè)則在工作臺(tái)外裝卸工件。機(jī)床完成加工循環(huán)后自動(dòng)交換托盤(pán)，使裝卸工件與切削加工的時(shí)間相重合。</p><p>　　加工中心的換刀過(guò)程較為復(fù)雜，動(dòng)作多，動(dòng)作間的相互協(xié)調(diào)關(guān)系多，因而自動(dòng)換刀系統(tǒng)性能的好壞直接影響加工效率的

31、高低。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和可編程控制器(PLC)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代加工中心逐漸采用軟件選刀方式，即利用PLC的存儲(chǔ)記憶等功能進(jìn)行識(shí)刀和選刀，這樣刀庫(kù)上的刀具與主軸上的刀具可任意交換，即隨機(jī)換刀。這種方式主要由軟件完成選刀，消除了由于識(shí)別裝置的移動(dòng)性和可靠性所帶來(lái)的選刀誤差，大大提高了選刀精度并簡(jiǎn)化了控制裝置。目前該種選刀方式正被越來(lái)越多的各類(lèi)數(shù)控機(jī)床自動(dòng)換刀裝置采用。</p><p>　　1.2 FANUC

32、0i系統(tǒng)中的PMC概述</p><p>　　1.2.1 PMC概述</p><p>　　可編程控制器(Programmable Controller)是20世紀(jì)60年代末發(fā)展起來(lái)的一種新興自動(dòng)化控制器。最早在美國(guó)通用汽車(chē)公司的自動(dòng)裝配線上使用并獲得成功。由于該控制器當(dāng)時(shí)只是為了解決生產(chǎn)設(shè)備在運(yùn)行中的開(kāi)關(guān)量信號(hào)和邏輯控制問(wèn)題，即用于替代傳統(tǒng)的繼電器控制裝置，且只有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)及順序控

33、制等功能，因此把這種裝置稱(chēng)為“可編程邏輯控制器”(Programmable Logic Controller)，簡(jiǎn)稱(chēng)PLC。在數(shù)控領(lǐng)域中，人們習(xí)慣稱(chēng)之為可編程邏輯控制器(PLC)或可編程機(jī)器控制器(PMC)。目前多見(jiàn)的FANUC系統(tǒng)內(nèi)置式PMC有PMC-L、PMC-M、PMC-SA1/SA3/SB7等。</p><p>　　長(zhǎng)期以來(lái)，數(shù)控機(jī)床的輔助動(dòng)作機(jī)械的順序控制一直是由“繼電器邏輯電路”(簡(jiǎn)稱(chēng)RLC-Rela

34、y Logic Circuit)來(lái)完成。實(shí)際應(yīng)用中，RLC存在一些難以克服的缺點(diǎn)。如:只能解決開(kāi)關(guān)量的簡(jiǎn)單邏輯運(yùn)算，以及定時(shí)、計(jì)數(shù)等有限的幾種控制功能，難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯運(yùn)算、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理，以及數(shù)控機(jī)床所需要的許多特殊功能;繼電器、接觸器等器件體積較大，每個(gè)器件工作觸點(diǎn)有限。當(dāng)機(jī)床受控對(duì)象較多、或控制動(dòng)作順序較復(fù)雜時(shí)，需要大量的器件，使整個(gè)RLC體積龐大，功耗高，可靠性差。而且RLC一旦構(gòu)成，其功能便固定不變，即柔性很差。隨著現(xiàn)代

35、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，一臺(tái)數(shù)控機(jī)床有很多個(gè)控制對(duì)象，如:機(jī)床操作面板上的各個(gè)按鍵、旋鈕及指示燈；M, S, T功能的實(shí)現(xiàn)；液壓系統(tǒng)的啟停、刀庫(kù)、機(jī)械手等的控制等，這些就要求控制系統(tǒng)具有更大的容量和計(jì)算速度。同時(shí)現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)要求有更大的柔性以適應(yīng)不斷發(fā)展的個(gè)性化設(shè)計(jì)要求，而這些依靠傳統(tǒng)的RLC難以實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　使用 PMC代替RLC就克服了上述的缺點(diǎn)。使用PMC代替數(shù)控機(jī)床上的繼電器邏輯，使順序控制的控制功

36、能、響應(yīng)速度和可靠性大大提高，而且柔性好，PMC已成為現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的重要組成部分。PMC按規(guī)?？煞譃樾⌒汀⒅行?、大型三類(lèi)，實(shí)際應(yīng)用中，一般是根據(jù)輸入輸出的點(diǎn)數(shù)多少和程序存儲(chǔ)器容量的大小來(lái)區(qū)分。數(shù)控銑床/加工中心、機(jī)器人等單機(jī)數(shù)控設(shè)備所使用的PMC一般屬于中小型，大型數(shù)控設(shè)備、FMC, FMS, CIMS等則需要采用中、大型規(guī)模的可編程邏輯控制器。數(shù)控 機(jī) 床 用PMC主要有兩類(lèi):內(nèi)裝型和獨(dú)立型。內(nèi)裝型PMC是CNC裝置的一個(gè)組成部分，與

37、CNC共用計(jì)算機(jī)硬件資源。PMC與CNC之間的信號(hào)傳送在計(jì)算機(jī)內(nèi)部即可實(shí)現(xiàn)?！皟?nèi)裝型” PMC除了具有結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性好、操作方便等優(yōu)點(diǎn)外，與“通用型”P(pán)MC相比，它在性能、價(jià)格方面也具有明顯的優(yōu)勢(shì).獨(dú)立型PMC是CNC外部的專(zhuān)用設(shè)備，具有完備的硬件和軟件功能，能夠獨(dú)立完成規(guī)定的控制任務(wù)，以滿足數(shù)控機(jī)床或其它順序控制領(lǐng)域的要求，屬于“通用型”P(pán)MC。本課題所研究的是前者。</p><p>　　PMC的輸入、輸出端

38、口是數(shù)控機(jī)床和CNC交換信息的接口，圖1.2所示為內(nèi)裝型PMC與CNC側(cè)的信息交換。</p><p>　　PMC與CNC側(cè)之間的信息交換有兩部分，CNC側(cè)發(fā)給PMC的功能代碼M,S ,T信號(hào)，PMC給CNC側(cè)的是各坐標(biāo)的機(jī)床基準(zhǔn)點(diǎn)以及M, S, T功能的應(yīng)答信號(hào)。PMC與機(jī)床間的信息交換也有兩部分，PMC向機(jī)床傳遞的信息主要是控制機(jī)床的執(zhí)行元件，以及機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件狀態(tài)和故障的顯示。機(jī)床PMC的信息主要是機(jī)床操作面板

39、上的各個(gè)按鍵、旋鈕等信息，以及各部位的限位開(kāi)關(guān)等保護(hù)裝置的狀態(tài)等。</p><p>　　圖1.2 內(nèi)裝型PMC機(jī)床側(cè)CNC側(cè)信息交換</p><p>　　加工中心是功能最完備的數(shù)控機(jī)床，是機(jī)電液(氣)一體化的高新技術(shù)密集投備，完成其控制需要綜合機(jī)械制造、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制和傳感檢測(cè)等多種技術(shù)，對(duì)完成控制所采用的CNC系統(tǒng)具體較高的技術(shù)要求，如界面開(kāi)放功能化、網(wǎng)絡(luò)功能等，因此加工中心電氣控制系

40、統(tǒng)在完成硬件電路設(shè)計(jì)和PMC的I/O規(guī)劃之后，還要投人更多的時(shí)間來(lái)完成實(shí)現(xiàn)加工中心邏輯控制的PMC軟件開(kāi)發(fā)工作，這種開(kāi)發(fā)是建立在CNC生產(chǎn)廠家的系統(tǒng)軟件基礎(chǔ)平臺(tái)之上，針對(duì)具體數(shù)按機(jī)床的控制功能和動(dòng)作要求進(jìn)行的PMC邏輯程序開(kāi)發(fā)，也稱(chēng)之為數(shù)控系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)。</p><p>　　一般來(lái)講，一套CNC系統(tǒng)，無(wú)論是傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)還是目前正在廣泛運(yùn)用的開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，在軟件上均由NC和PMC兩大控制模塊組成。

41、在數(shù)控系統(tǒng)出廠時(shí)，NC軟件的功能已被定義和安裝完畢，可用來(lái)完成主軸運(yùn)動(dòng)控制、伺服軸進(jìn)給控制、第一操作面板的管理、手輪信號(hào)的處理、CRT顯示控制、加工程序傳輸與網(wǎng)絡(luò)控制等、數(shù)控系統(tǒng)通用功能。而PMC軟件則是數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠留給用戶(hù)(數(shù)控機(jī)床制造廠)根據(jù)其特別用途開(kāi)發(fā)的，用來(lái)使通用的CNC系統(tǒng)能通過(guò)不同PMC邏輯軟件控制不同功能數(shù)控機(jī)床的邏輯動(dòng)作；如第二操作面板的設(shè)置及管理，工作方式的選擇及方式之間的聯(lián)鎖，自動(dòng)換刀的分解動(dòng)作及與動(dòng)作相配合的進(jìn)

42、給坐標(biāo)移動(dòng)，用戶(hù)設(shè)置的PMC報(bào)警及處理等。</p><p>　　PMC程序傳統(tǒng)上一般使用梯形圖編制，其特點(diǎn)是形象直觀、可讀性強(qiáng)，但編制具有運(yùn)算功能的程序時(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、編程難度較大。開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系系統(tǒng)則可以提供功能更強(qiáng)、更靈活高效的高級(jí)語(yǔ)言，如C或C++語(yǔ)言用戶(hù)利用其強(qiáng)大而又簡(jiǎn)單的運(yùn)算功能，靈活高效的開(kāi)發(fā)出PMC控制軟件。</p><p>　　1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容</p>

43、;<p>　　本課題研究對(duì)象為CMC630立式加工中心刀庫(kù)部分PMC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究，其中包括對(duì)刀庫(kù)和機(jī)械手的研究；加工中心換刀方式的研究；以及對(duì)該機(jī)床自動(dòng)換刀PMC程序的設(shè)計(jì)。</p><p>　　該機(jī)床本身配置的是FANUC 0iMB系統(tǒng)，其PLC是系統(tǒng)內(nèi)置式的，型號(hào)為PMC-SA1，刀庫(kù)安裝在機(jī)床的右側(cè)，容量為60把刀的鏈?zhǔn)降稁?kù)，刀柄規(guī)格為ISO7:24JT50，最大刀具長(zhǎng)度為400mm，刀

44、對(duì)刀換刀時(shí)間為2s，機(jī)床占地空間4790×4600mm，機(jī)械手是采用單臂雙爪式機(jī)械手，其驅(qū)動(dòng)裝置是采用液壓缸來(lái)完成機(jī)械手的動(dòng)作。</p><p>　　換刀方式采用目前較為先進(jìn)的隨機(jī)換刀方式。對(duì)其換刀過(guò)程大致如下:刀庫(kù)在主軸加工過(guò)程中完成轉(zhuǎn)動(dòng)到固定換刀位的動(dòng)作，并使刀套翻轉(zhuǎn)90°?！鬏S完成加工動(dòng)作后，使其主軸線與換刀機(jī)械手的軸線在同一水平線上.→機(jī)械手順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°，同時(shí)抓新刀、取

45、舊刀?！鷻C(jī)械手向外移動(dòng)拔刀→機(jī)械手順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)180°，向內(nèi)移動(dòng)還舊刀，插新刀，→機(jī)械手退回原位.刀套翻轉(zhuǎn)到原來(lái)位置。</p><p>　　2 加工中心自動(dòng)換刀裝置的研究</p><p>　　2.1 加工中心自動(dòng)換刀裝置的主要類(lèi)型和特點(diǎn)</p><p>　　加工中心自動(dòng)換刀裝置的結(jié)構(gòu)取決于機(jī)床的類(lèi)型、工藝范圍、使用刀具和數(shù)量。目前加工中心使用的自動(dòng)換刀裝置主

46、要有轉(zhuǎn)塔式自動(dòng)換刀和刀庫(kù)式自動(dòng)換刀兩種。</p><p>　　2.1.1轉(zhuǎn)塔頭式自動(dòng)換刀裝置 </p><p>　　一般數(shù)控車(chē)床的轉(zhuǎn)塔刀架，數(shù)控鉆銼床的多軸轉(zhuǎn)塔頭等常采用轉(zhuǎn)塔頭式換刀裝置。在轉(zhuǎn)塔的各個(gè)主軸頭上，預(yù)先安裝有各工序所需要的旋轉(zhuǎn)刀具，當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出換刀指令時(shí)，各種主軸頭依次地轉(zhuǎn)到加工位置，并接通主運(yùn)動(dòng)，使相應(yīng)的主軸帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)，而其它處于不同加工位置的主軸都與主運(yùn)動(dòng)脫開(kāi)。轉(zhuǎn)塔頭式

47、換刀方式的主要優(yōu)點(diǎn)在于省去了自動(dòng)松夾、卸刀、裝刀、夾緊以及刀具搬運(yùn)等一系列復(fù)雜的操作，縮短了換刀時(shí)間，提高了換刀可靠性，它適用于工序較少、精度要求不高的數(shù)控機(jī)床。如圖2-1 為水平磚塔頭和垂直磚塔頭。</p><p>　　圖2-1 垂直轉(zhuǎn)塔頭和水平轉(zhuǎn)塔頭</p><p>　　它的特點(diǎn)是所有刀具固定在同一轉(zhuǎn)塔上，無(wú)換需機(jī)械手換刀，儲(chǔ)刀數(shù)量有限，通常為6-8把。一般僅用于輕便而簡(jiǎn)單的機(jī)型，常見(jiàn)

48、于車(chē)削中心和鉆削中心，在鉆削中心儲(chǔ)刀位置即主軸，其外部結(jié)構(gòu)緊湊，但內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜，精度要求高。這種裝置的缺點(diǎn)實(shí)要使用數(shù)量多于主軸數(shù)的刀具時(shí)，操作者必須卸下已用過(guò)的刀具，并娤上后續(xù)程序所要用的刀具。磚塔式刀并不是拆卸刀具，而且是將刀具和刀夾一起換下，目前NC鉆床還在使用此裝置。</p><p>　　2.1.2 有刀庫(kù)的轉(zhuǎn)塔頭式換刀裝置</p><p>　　帶有旋轉(zhuǎn)刀具的數(shù)控機(jī)床常采用此種換刀裝

49、置，轉(zhuǎn)塔頭上裝有幾個(gè)主軸，每個(gè)主軸上均裝一把刀具，加工過(guò)程中轉(zhuǎn)塔頭可自動(dòng)轉(zhuǎn)位實(shí)現(xiàn)換刀。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，換刀時(shí)間短，僅為25 左右。但由于受空間位置的限制，主軸數(shù)目不能太多，通常只適用于工序較少、精度要就不高的機(jī)床，如數(shù)控鉆床、數(shù)控銑床等。近年來(lái)出現(xiàn)了一種用機(jī)械手和轉(zhuǎn)塔頭配合刀庫(kù)進(jìn)行換刀的自動(dòng)換刀裝置，如圖2-2所示。它實(shí)際上是轉(zhuǎn)塔頭換刀裝置和刀庫(kù)式換刀裝置的結(jié)合。其原理如下:</p><p>　　1.刀庫(kù) 2.

50、機(jī)械手 3、4.刀庫(kù)主軸 5.轉(zhuǎn)塔頭 6.工件 7.工作臺(tái)</p><p>　　圖2-2機(jī)械手和轉(zhuǎn)塔頭配合刀庫(kù)換刀的自動(dòng)換刀裝置</p><p>　　轉(zhuǎn)塔頭5上有兩個(gè)刀具主軸3和4，當(dāng)用刀具主軸4上的刀具進(jìn)行加工時(shí)，可由機(jī)械手2將下一步需要的刀具換至不工作的刀具主軸3上，待本工序完成后，轉(zhuǎn)塔頭回轉(zhuǎn)180°完成換刀。因其換刀時(shí)間大部分和加工時(shí)間重合，真正換刀時(shí)間只需轉(zhuǎn)塔頭轉(zhuǎn)位的時(shí)間

51、，這種換刀方式主要用于數(shù)控鉆床和數(shù)控鏜床等。</p><p>　　2.1.3 刀庫(kù)式自動(dòng)裝置</p><p>　　在自動(dòng)換刀裝置中利用刀庫(kù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀圈是目前多工序數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用最廣泛的換刀方法。刀庫(kù)式自動(dòng)換刀裝置是由刀庫(kù)和刀具交換裝置組成。刀刀庫(kù)可裝在主軸箱、工作臺(tái)或機(jī)床的其他部件上，也可作為單獨(dú)部件安裝在機(jī)床以外。選刀時(shí)，刀具交換裝置根據(jù)數(shù)控指令從刀庫(kù)中選出所指定的刀具，然后從刀庫(kù)和主

52、軸(或刀架)取出刀具，并進(jìn)行交換。將新刀裝入主軸(或刀架)，把用過(guò)的舊刀放回刀庫(kù)。由于刀庫(kù)可以存放數(shù)量很大的刀具(可以多達(dá)100把以上)，因而能夠進(jìn)行復(fù)雜零件的多工序加工，這樣就明顯地提高了數(shù)控機(jī)床的適應(yīng)性和加工效率，所以帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置適用于數(shù)控鉆床、數(shù)控銼床和加工中心。</p><p>　　這種換刀裝置和轉(zhuǎn)塔主軸頭相比，由于機(jī)床主軸箱內(nèi)只有一根主軸，在結(jié)構(gòu)上可以增強(qiáng)主軸的剛性，有利于精密加工和重切削加工。

53、刀庫(kù)中刀具的數(shù)目可根據(jù)工藝要求和機(jī)床的結(jié)構(gòu)布局而定，數(shù)量可較多，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件的多工序加工，從而提高了數(shù)控機(jī)床的加工效率。此外，刀庫(kù)可布置在遠(yuǎn)離加工區(qū)的地方，從而消除了刀庫(kù)與工件相干擾的可能性。但采用刀庫(kù)式自動(dòng)換刀裝置，需要增加刀具的自動(dòng)夾緊、放松機(jī)構(gòu)、刀具運(yùn)動(dòng)及定位機(jī)構(gòu)，常常還需要有清潔刀柄、刀孔及刀座的裝置，因而結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，換刀過(guò)程動(dòng)作多、換刀時(shí)間長(zhǎng)，影響換刀工作可靠性的因素也較多。</p><p>　　由刀

54、庫(kù)式自動(dòng)換刀裝置的廣泛使用，因此在本課題設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)研究對(duì)像TH6550×50臥式加工中心上就采用鏈?zhǔn)降稁?kù)式自動(dòng)換刀系統(tǒng)。見(jiàn)圖2-3，刀庫(kù)式自動(dòng)換刀裝置又分無(wú)機(jī)械手換刀和機(jī)械手換刀兩大類(lèi)，其結(jié)構(gòu)和換刀過(guò)程將在下節(jié)詳細(xì)闡述。</p><p>　　2.2刀庫(kù)式自動(dòng)換刀裝置的作用及其組成</p><p>　　刀庫(kù)式自動(dòng)換刀裝置主要是由機(jī)械手和驅(qū)動(dòng)裝置刀庫(kù)、選刀機(jī)構(gòu)和刀具交換裝置等組成。它

55、是目前加工中心機(jī)床上大量使用的換刀方法。下面將對(duì)刀庫(kù)的形式、刀具的選擇及刀具交換裝置進(jìn)行介紹。</p><p><b>　　2.2.1刀庫(kù)</b></p><p>　　刀庫(kù)是用來(lái)儲(chǔ)存加工刀具及輔助工具的裝置。在自動(dòng)換刀裝置中，刀庫(kù)是最主要的部件之一，其容量、布局以及具體結(jié)構(gòu)對(duì)數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)有很大影響。</p><p><b>　　1.

56、刀庫(kù)的類(lèi)型</b></p><p><b>　?、?盤(pán)式刀庫(kù) </b></p><p>　　盤(pán)式刀庫(kù)中刀又稱(chēng)為鼓輪式刀庫(kù)，刀庫(kù)呈盤(pán)狀，是刀庫(kù)中最常用的刀庫(kù)之一。其特點(diǎn)是盤(pán)形刀庫(kù)的儲(chǔ)存量一般為15～40把刀具，若增加刀庫(kù)容量必須使刀庫(kù)的外徑增大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也相應(yīng)增大，使選刀運(yùn)動(dòng)時(shí)間增長(zhǎng)。</p><p>　　盤(pán)形刀庫(kù)的種類(lèi)較多，其中有刀

57、具沿盤(pán)面垂直排列（包括徑向取刀和軸向取刀）、沿盤(pán)面徑向排列或成銳角排列的刀庫(kù)。見(jiàn)圖2.3,（圖1、圖4)是單盤(pán)式刀庫(kù)，為適應(yīng)機(jī)床主軸的布局，刀庫(kù)的刀具軸線可以按不同的方向配置，圖4.是刀柄可作90翻轉(zhuǎn)的圓盤(pán)刀庫(kù)，采用這種結(jié)構(gòu)能簡(jiǎn)化取刀動(dòng)作。單盤(pán)式刀庫(kù)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，取刀也較為方便，因此應(yīng)用最為廣泛。</p><p><b>　?、?鏈?zhǔn)降稁?kù)</b></p><p>　　鏈

58、環(huán)形式可有多種變化，包括單鏈結(jié)構(gòu)、回轉(zhuǎn)式鏈帶結(jié)構(gòu)和多鏈結(jié)構(gòu)如圖</p><p>　　式刀庫(kù)(的特點(diǎn)是這種刀庫(kù)是在環(huán)形鏈條上裝有許多刀座，其結(jié)構(gòu)有較大的靈活性，存放刀具的數(shù)量也較多，選刀和取刀動(dòng)作十分簡(jiǎn)單。當(dāng)鏈條較長(zhǎng)時(shí)，可以增加支承鏈輪數(shù)目，使鏈條折疊回繞，提高空間利用率。適用于刀庫(kù)容量較大的場(chǎng)合，所占空間小，一般存刀具數(shù)在30~120把，僅增加鏈條長(zhǎng)度即可增加刀具數(shù)，可以不增加圓周速度，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不像盤(pán)式刀庫(kù)增加

59、的那樣大。</p><p>　?。╝） (b) (c)</p><p>　　⑶ 直線式刀庫(kù)和組合刀庫(kù)</p><p>　　直線式到苦苦結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單如圖，刀具單行排列，刀庫(kù)容量小，多用于數(shù)控車(chē)床和鉆床上。由于刀庫(kù)位置固定，換到動(dòng)作由主軸完成，無(wú)需機(jī)械手。組合刀庫(kù)一般式磚塔式刀庫(kù)的組合、磚塔式于盤(pán)式刀庫(kù)的組合及鏈?zhǔn)降稁?kù)

60、的組合。每單個(gè)刀庫(kù)的儲(chǔ)刀量較小，換刀速度快。另外還有一些密集型的鼓輪式、彈匣和格子式刀庫(kù)，這些密集型刀庫(kù)雖然占地面積小，但由于結(jié)構(gòu)限制基本上不用單機(jī)加工中心，多用于FMS的集中供刀系統(tǒng)。</p><p><b>　　直線式刀庫(kù)外觀圖</b></p><p><b>　　2．刀庫(kù)的容量</b></p><p>　　刀庫(kù)的容量

61、首先考慮加工工藝的需要，從使用角度出發(fā)，一般為10～40把飽，刀庫(kù)的利用率會(huì)高，而結(jié)構(gòu)比較緊湊。</p><p><b>　　3．刀具的選擇方式</b></p><p>　?、?順序選擇 將刀具按加工工序的順序，依次放入刀庫(kù)的每一個(gè)刀座內(nèi)。每次換刀時(shí)刀庫(kù)順序轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)刀座位置，并取出所需要的刀具，已經(jīng)使用過(guò)的刀具可以放會(huì)原來(lái)的刀座內(nèi)，也可以順序放入下一個(gè)刀座內(nèi)，但是由

62、于刀庫(kù)中刀具在不同的工序中不能重復(fù)使用。</p><p>　?、?任意選擇 目前大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)都采用任意選擇刀的方式，其分為刀套和刀具編碼和記憶式等三種。刀具編碼或刀套編碼需要在刀具或刀套上安裝用于識(shí)別的編碼條，對(duì)每一把刀具進(jìn)行編碼。因而刀具可在不同的工序中重復(fù)使用，換下的刀具不用放回原刀座內(nèi)。另外的一種是記憶式選刀，是目前用運(yùn)最多的選刀方式，這種選刀是能將刀具號(hào)和刀庫(kù)中的刀套位置對(duì)應(yīng)地記憶在數(shù)控系統(tǒng)的PLC

63、中，無(wú)論刀具放在哪個(gè)刀套內(nèi)，刀具信息都始終記憶在PLC內(nèi)，刀庫(kù)上裝有位置檢測(cè)裝置，可獲得每個(gè)刀套的位置。刀庫(kù)上換設(shè)有機(jī)械原點(diǎn)，使每次選刀時(shí)就近選取，這樣刀具就可以任意地取出和送回。</p><p><b>　　4．刀庫(kù)的控制方式</b></p><p>　　⑴ 刀庫(kù)作為系統(tǒng)的定位軸來(lái)控制。在梯形圖中根據(jù)指令的T碼進(jìn)行運(yùn)算比較后輸出角度和速度指令到刀庫(kù)伺服驅(qū)動(dòng)刀庫(kù)伺服電

64、機(jī)。刀庫(kù)的容量、旋轉(zhuǎn)速度、加/減速時(shí)間等均可在系統(tǒng)參數(shù)中設(shè)定，此種方式不受外界因素影響定位準(zhǔn)確、可靠但成本較高。</p><p>　?、?刀庫(kù)有液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，有快/慢速之分，用接近開(kāi)關(guān)計(jì)數(shù)并定位。在梯形圖中比較系統(tǒng)存儲(chǔ)的當(dāng)前刀號(hào)和目標(biāo)刀號(hào)并運(yùn)算，再輸出旋轉(zhuǎn)指令，同時(shí)判斷按最短路徑旋轉(zhuǎn)到位。這種方式需要足夠的液壓動(dòng)力和電磁閥刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)速度可通過(guò)節(jié)流閥調(diào)整。但使用一段時(shí)間后可能會(huì)因?yàn)橛唾|(zhì)、油壓、油溫及環(huán)境因素的變化而影

65、響運(yùn)動(dòng)速度和準(zhǔn)確性。一般用于不需頻繁換刀的大中型機(jī)床。</p><p>　?、?刀庫(kù)由交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)（馬氏機(jī)構(gòu)），是利用接近開(kāi)關(guān)計(jì)數(shù)，這種方式運(yùn)行穩(wěn)定，定位準(zhǔn)確可靠一般與凸輪機(jī)械手配合使用，換刀速度快，定位準(zhǔn)。主要用于中小型的加工中</p><p>　　2.2.2刀具交換裝置</p><p>　　刀具交換裝置是式執(zhí)行刀庫(kù)和主軸之間刀具的交換，刀具交換方式

66、和具體結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)床的生產(chǎn)率和工作可靠性有著直接的影響。刀具的交換方式通常分為無(wú)機(jī)械手換刀和有機(jī)械手換刀兩類(lèi)。</p><p>　　1.無(wú)機(jī)械手換刀方式</p><p>　　無(wú)機(jī)械手換刀方式是利用刀庫(kù)與機(jī)床主軸的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)刀具交換。一般都為徑向取刀。此裝置在換刀時(shí)必須首先將用過(guò)的刀具送回刀庫(kù)，然后再?gòu)牡稁?kù)中取出新刀具，這兩個(gè)動(dòng)作不可能同時(shí)進(jìn)行，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，換刀可靠，由于交換刀具時(shí)機(jī)床不

67、工作，但換刀時(shí)間長(zhǎng)，刀庫(kù)容量不大，該裝置適合于中、小型加工中心采用。生產(chǎn)中最常見(jiàn)的一種是刀庫(kù)到庫(kù)移動(dòng)直接換刀。圖2.2是一立式加工中心換刀過(guò)程。</p><p>　　圖2.4 刀庫(kù)移動(dòng)換刀過(guò)程</p><p><b>　　2.機(jī)械手換刀方式</b></p><p>　　采用機(jī)械手進(jìn)行刀具交換的方式應(yīng)用最為廣泛，因?yàn)闄C(jī)械手換刀靈活、動(dòng)作快，而且結(jié)

68、構(gòu)簡(jiǎn)單。由于刀庫(kù)和刀具交換方式的不同，換刀機(jī)械手的形式也是多種多樣的，按手臂的類(lèi)型常用的可分為單臂機(jī)械手和雙臂機(jī)械手。通常用在盤(pán)式刀庫(kù)和鏈?zhǔn)降稁?kù)自動(dòng)換刀裝置上。</p><p>　　(1)單臂單爪回轉(zhuǎn)式機(jī)械手</p><p>　　這種機(jī)械手的手臂可以回轉(zhuǎn)不同的角度進(jìn)行自動(dòng)換刀，如a .手臂上只有一個(gè)夾爪。所有動(dòng)作均由單手完成，執(zhí)行動(dòng)作多，換刀時(shí)間長(zhǎng)，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，刀庫(kù)與主軸軸線平行。<

69、/p><p>　　(2)單臂雙爪回轉(zhuǎn)式機(jī)械手</p><p>　　本課題當(dāng)中的VMC立式加工中心上就配置的這種機(jī)械手，如圖 b.其手臂兩端各有一個(gè)夾爪，機(jī)械手同時(shí)抓取主軸和刀庫(kù)上的刀具，回轉(zhuǎn)180°，又同時(shí)放回刀庫(kù)及裝入主軸。換刀時(shí)間短較是最常用的一種形式。多用于刀座與主軸軸線平行的場(chǎng)合，入圖 b.圖c為兩臂可以伸縮的單臂雙爪機(jī)械手，在換刀時(shí)兩臂可以伸縮。</p>

70、;<p><b>　　(3)雙臂機(jī)械手</b></p><p>　　雙臂機(jī)械手指的是兩個(gè)機(jī)械手臂每個(gè)手臂端部都有一個(gè)抓刀手，其抓刀和換刀動(dòng)作類(lèi)似于人手動(dòng)作，除執(zhí)行換刀動(dòng)作外有些還可以起運(yùn)輸?shù)毒叩淖饔?，這種機(jī)械手結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但換刀時(shí)間短，如圖c 。</p><p>　　(4)雙臂往復(fù)交叉式機(jī)械手</p><p>　　這種機(jī)械手的兩臂可

71、以往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并交叉成一定的角度。如圖f,一個(gè)手臂從主軸上取下舊刀送回刀庫(kù)；另一個(gè)手臂由刀庫(kù)取出新刀裝入主軸。整個(gè)機(jī)械手可以沿某導(dǎo)軌直線移動(dòng)或饒某個(gè)轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)刀庫(kù)與主軸間的運(yùn)動(dòng)。</p><p><b>　　3．夾爪的類(lèi)型</b></p><p>　　根據(jù)抓刀柄在換刀機(jī)構(gòu)刀臂上的夾持方式可分為固定爪、活動(dòng)爪、單夾爪、雙夾爪、彈簧爪、動(dòng)力爪等類(lèi)。固定爪是指刀臂夾持部

72、能吻合刀柄V形槽的半圓部分，半圓形夾持部的一端或兩端有彈簧扣，即所謂單夾爪、雙夾爪；由兩個(gè)可張開(kāi)的夾指所組成即活動(dòng)爪，其夾緊力由彈簧產(chǎn)生的即彈簧爪，通常以直進(jìn)方式抓刀松刀；由液壓缸等動(dòng)力源控制其張合的為動(dòng)力爪。</p><p>　　2.2.3 機(jī)械手的驅(qū)動(dòng)與控制方式：</p><p>　　⑴ 機(jī)械手用液壓驅(qū)動(dòng)，靠接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)裝置。如手的平移/抓刀/拔刀/換刀/插刀等動(dòng)作分別由不同的電磁閥驅(qū)

73、動(dòng)；但這種方式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)較多，且易受液壓系統(tǒng)穩(wěn)定性或檢測(cè)元件靈敏度等外界因素的影響。常用于不需要頻繁換刀的大型臥式加工中心。</p><p>　　⑵ 機(jī)械手由交流異步電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，整個(gè)換刀過(guò)程機(jī)械手僅在主軸松/拉刀時(shí)起動(dòng)/停止3次，整個(gè)換刀動(dòng)作連貫穩(wěn)定，運(yùn)行可靠，刀對(duì)刀換刀時(shí)間一般在2s左右。但對(duì)主軸拉/松刀及抓刀位置的準(zhǔn)確性要求較高，常用于需頻繁換刀的中小型加工中心。</p><p&

74、gt;　?、?機(jī)械手由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，定位精度高，換刀速度快，穩(wěn)定，但成本較高。</p><p>　　3 PLC控制的隨機(jī)換刀方式的研究</p><p>　　3.1 常見(jiàn)的自動(dòng)選刀方式 </p><p>　　刀庫(kù)的自動(dòng)控制指CNC執(zhí)行用戶(hù)指令后系統(tǒng)對(duì)刀庫(kù)的自動(dòng)控制過(guò)程，包括程序找刀和自動(dòng)換刀。加工中心的計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置(CNC)發(fā)出的選刀指令，將刀庫(kù)轉(zhuǎn)到所需刀

75、具號(hào)的取刀位置，稱(chēng)自動(dòng)選刀。自動(dòng)選刀有兩種方法:順序選刀和隨機(jī)選刀方法。</p><p>　　3.1.1 順序選刀</p><p>　　將刀具按加工工序的順序，依次放入刀庫(kù)的每一個(gè)刀座內(nèi)。每次換刀時(shí)，刀庫(kù)順序轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)刀座位置，并取出所需要的刀具，已經(jīng)使用過(guò)的刀具可以放回原來(lái)的刀座內(nèi)，也可以順序放入下一個(gè)刀座內(nèi)。這種方式不需要刀具識(shí)另 裝置，而且驅(qū)動(dòng)控制比較簡(jiǎn)單，可以直接由刀庫(kù)的分度機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)

76、現(xiàn)。但由于刀庫(kù)中刀具在不同的工序中不能重復(fù)使用，必須增加刀庫(kù)的容量，降低了利用率。</p><p>　　3.1.2 隨機(jī)選刀</p><p>　　目前大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)都采用隨機(jī)選刀的方式，其分為刀套編碼、刀具編碼和記憶式等三種。自動(dòng)換刀裝置中必須有刀具識(shí)別裝置，刀具編碼或刀套編碼需要在刀具或刀套上安裝用于識(shí)別的編碼條，一般都是根據(jù)二進(jìn)制編碼的原理進(jìn)行編碼。動(dòng)換刀時(shí)刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)，每把刀具(或刀座

77、)都經(jīng)過(guò)“刀具識(shí)別裝置”接受識(shí)別。當(dāng)某把刀具的代碼與數(shù)控指令的代碼相符合時(shí)，該把刀具被選中，并將刀具送到換刀位置，等待機(jī)械手來(lái)抓取。因此，刀具可在不同的工序中多次重復(fù)使用，換下的刀具不用放回原刀座，刀庫(kù)的容量也可相應(yīng)減少。</p><p>　　隨機(jī)選刀必須對(duì)刀具編碼，以便識(shí)別。編碼主要有以下三種。</p><p>　　1．刀具編碼方式 這種方式是采用特殊的刀柄結(jié)構(gòu)進(jìn)行編碼。由于每把刀具都

78、有自己的代碼，因此，可以存放于刀庫(kù)的任一刀座中。這樣刀庫(kù)中的刀具在不同的工序中也就可重復(fù)使用，用過(guò)的刀具也不一定放回原刀座中，這對(duì)裝刀和選刀都十分有利，刀庫(kù)的容量也可相應(yīng)地減小，而且還可避免由于刀具存放在刀庫(kù)中順序差錯(cuò)而造成的事故。</p><p>　　2．刀座編碼方式 這種編碼方式對(duì)刀庫(kù)中的每個(gè)刀座都進(jìn)行編碼，刀具也編號(hào)，并將刀具放到與其號(hào)碼相符的刀座中。換刀時(shí)刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)，使各個(gè)刀座依次經(jīng)過(guò)識(shí)刀器，直至找到規(guī)定

79、的刀座，刀庫(kù)便停止旋轉(zhuǎn)。由于這種編碼方式取消了刀柄中的編碼環(huán)，使刀柄結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。因此，刀具識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)不受刀柄尺寸的限制，而且可以放在較適當(dāng)?shù)奈恢谩Ｅc順序選擇刀具的方式相比，刀座編碼的突出優(yōu)點(diǎn)是刀具在加工過(guò)程中可以重復(fù)使用。刀座編碼方式在自動(dòng)換刀過(guò)程中必須將用過(guò)的刀具放回原來(lái)的刀座中，增加了換刀動(dòng)作。</p><p><b>　　3．編碼附件方式</b></p><p

80、>　　這種方式有編碼鑰匙、編碼卡片、編碼桿和編碼盤(pán)等，其中應(yīng)用最多的編碼鑰匙。先給刀具都附上一把表示該刀具號(hào)的編碼鑰匙，當(dāng)把各刀具存放到刀庫(kù)的刀座中時(shí)，將編碼鑰匙插進(jìn)到座旁邊的鑰匙孔中，這樣就把鑰匙的號(hào)碼轉(zhuǎn)記道刀座中，給刀座編上了號(hào)碼。</p><p>　　3.2 PLC的隨機(jī)換刀</p><p>　　在找刀選刀之前，主機(jī)坐標(biāo)軸定位到換刀點(diǎn):用CNC子程序L60完成，是單純的坐標(biāo)軸控

81、制，不需要PLC參與；而找刀和刀庫(kù)刀套定位的過(guò)程是:CNC指令T運(yùn)行后，PLC程序得到目標(biāo)刀具號(hào)并打開(kāi)刀庫(kù)數(shù)據(jù)表進(jìn)行查找，找到需要的刀具號(hào)后讀出其所在刀套位置，然后命令刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)，直到目標(biāo)刀套位于換刀位置。在許多數(shù)控加工中心的自動(dòng)換刀裝置中，現(xiàn)在大多仍在采用傳統(tǒng)的刀座編碼式或刀具編碼式來(lái)實(shí)現(xiàn)選刀。這些選刀方式存在很多缺點(diǎn)，比如前者和后者都要加裝編碼環(huán)，從而使機(jī)構(gòu)過(guò)于龐大復(fù)雜。本設(shè)計(jì)采用較新穎的計(jì)算機(jī)記憶式選刀方式，利用編程方法完成軟件選刀

82、功能。</p><p>　　3.2.1 計(jì)算機(jī)記憶式選刀方式的方法</p><p>　　計(jì)算機(jī)記憶式選刀方式的方法是:在CNC加工中心中，將刀具號(hào)和刀庫(kù)上的存刀地址對(duì)應(yīng)記憶在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器內(nèi)。無(wú)論刀具放在哪個(gè)地址，均可跟蹤記憶；利用刀庫(kù)上換刀位置檢側(cè)裝置，可測(cè)得每一地址。這樣刀具是無(wú)需編碼元件，便可任意存、取，故換刀控制也大為簡(jiǎn)化。</p><p>　　(1)首先要在

83、(加工中心CNC系統(tǒng)計(jì)算機(jī))PLC內(nèi)建立一個(gè)模擬刀庫(kù)的刀號(hào)數(shù)據(jù)表庫(kù)，假設(shè)刀庫(kù)容量為40把刀量，建立下面所示的刀號(hào)數(shù)據(jù)表庫(kù)。</p><p>　　刀庫(kù)有60個(gè)刀座，刀具和刀座均需編號(hào)，都以0～59為編號(hào)，刀座編號(hào)對(duì)應(yīng)地址TAB0～TAB+59，即刀座編號(hào)對(duì)應(yīng)刀號(hào)數(shù)據(jù)表序號(hào)數(shù)。首地址TAB單元存放主軸刀號(hào)，TAB+1～TAB＋59存放刀庫(kù)上刀號(hào)。TAB60 存放換刀號(hào)，刀號(hào)數(shù)據(jù)表實(shí)際上是刀庫(kù)中存放刀具位置的一種映像，

84、因此刀號(hào)表與刀庫(kù)中刀具的位置應(yīng)始終一致。</p><p>　　(2)刀具的識(shí)別由計(jì)算機(jī)完成。當(dāng)計(jì)算機(jī)接到T指令后，便檢索刀號(hào)數(shù)據(jù)表庫(kù)，把換刀號(hào)對(duì)應(yīng)表序號(hào)通過(guò)通信程序傳給PLC，并同時(shí)通知PLC開(kāi)始換刀。這樣就把對(duì)刀具的識(shí)別變成了對(duì)表序號(hào)即刀座號(hào)的識(shí)別。當(dāng)?shù)稁?kù)每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)刀座便產(chǎn)生一個(gè)脈沖給PLC作為計(jì)數(shù)脈沖，當(dāng)?shù)稁?kù)正轉(zhuǎn)時(shí)，使計(jì)數(shù)脈沖加1，當(dāng)?shù)稁?kù)反轉(zhuǎn)時(shí)，使計(jì)數(shù)脈沖減1。PLC內(nèi)部計(jì)數(shù)器的值始終在1～59之間循環(huán)。然后

85、判斷設(shè)定值與當(dāng)前值即換刀號(hào)刀座號(hào)與當(dāng)前刀座號(hào)是否一致，一致則刀庫(kù)刀盤(pán)停轉(zhuǎn)，機(jī)械手準(zhǔn)備換刀。不一致則刀庫(kù)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)直到判斷為一致為止。</p><p>　　(3) 當(dāng)M06指令來(lái)時(shí)，計(jì)算機(jī)便通知機(jī)械手動(dòng)作，然后在測(cè)知刀庫(kù)己換刀完畢后，則要通過(guò)軟件修改計(jì)算機(jī)內(nèi)部的刀號(hào)數(shù)據(jù)表庫(kù)，使相應(yīng)的刀號(hào)表單元中的刀號(hào)與交換后的刀號(hào)相對(duì)應(yīng)。機(jī)械手換刀過(guò)程(M06):在PLC程序的控制下，機(jī)械手、刀庫(kù)防護(hù)門(mén)和主軸按預(yù)定義的步驟完成取刀、

86、交換和還刀動(dòng)作。刀庫(kù)數(shù)據(jù)表的自動(dòng)修改:由PLC程序根據(jù)當(dāng)前的動(dòng)作及時(shí)進(jìn)行修改，以保證刀具位置的正確性。</p><p>　　3.2.2 計(jì)算機(jī)記憶式選刀的軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　1.刀號(hào)數(shù)據(jù)表的建立</p><p>　　首先建立一個(gè)模擬刀庫(kù)的刀號(hào)數(shù)據(jù)表TABLE，如圖3.2中的表序號(hào)(即內(nèi)存地址號(hào))與刀座編號(hào)依次對(duì)應(yīng).每個(gè)表序號(hào)內(nèi)的內(nèi)容就是序號(hào)相同的刀座中所插

87、人的刀具的刀號(hào)。首地址TAB單元內(nèi)，固定存放插在主軸內(nèi)的刀具的刀號(hào)，TAB+1～TAB+59單元內(nèi)存放相同的刀座所插刀具的刀號(hào)。每次刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)定位并交換刀具后，主軸內(nèi)與在換刀位置的某號(hào)刀座內(nèi)的刀號(hào)將發(fā)生變化，應(yīng)及時(shí)修改TABLE內(nèi)相關(guān)表序號(hào)內(nèi)的刀號(hào)，使TABLE始終是刀庫(kù)中刀座號(hào)及刀號(hào)的一種映像。</p><p><b>　　2．刀具的識(shí)別</b></p><p>　　

88、換刀時(shí)，刀庫(kù)定位后處于換刀位置的為某號(hào)刀座。刀具交換后，該號(hào)刀座內(nèi)的新刀插人主軸內(nèi)，主軸內(nèi)用過(guò)的舊刀插回處于換刀位置的該號(hào)刀座內(nèi)。該號(hào)刀座定義為現(xiàn)在刀座PT(Present Tool)，將PT的編號(hào)存人一個(gè)現(xiàn)在刀座計(jì)數(shù)器PTC(present Tool Counter)內(nèi)。</p><p>　　當(dāng) PLC 接到下一次需要的新刀指令T后，在TABLE中進(jìn)行搜索，搜索 到指令刀號(hào)，將該刀號(hào)(1～59) 在TABLE

89、中的表序號(hào)保存到緩沖單元BUF1中，該表序號(hào)就是指令刀號(hào)所在的刀座的號(hào)數(shù)。令刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)，每一刀座通過(guò)換刀位置時(shí)，由電器元件(如無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān))產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)。當(dāng)?shù)稁?kù)正轉(zhuǎn)（順時(shí)針）PTC遞增計(jì)數(shù)，使計(jì)數(shù)脈沖加1，反轉(zhuǎn)時(shí)遞減計(jì)數(shù)。使計(jì)數(shù)脈沖減1。因此，PTC的計(jì)數(shù)值總是等于PT的號(hào)數(shù)，且計(jì)數(shù)值總在1-59之間循環(huán)。當(dāng)計(jì)數(shù)值等于目標(biāo)刀座OT（Object Tool )，即指令刀號(hào)所在的刀座時(shí)，刀庫(kù)定位，等待刀具交換。PLC刀具識(shí)別程序流程如圖

90、3.1。</p><p>　　圖3.1 刀具識(shí)別程序流程</p><p>　　3．刀具的交換刀號(hào)數(shù)據(jù)表的修改</p><p>　　加工過(guò)程中需要更換刀具時(shí)，NC系統(tǒng)發(fā)出換刀指令M06。機(jī)床主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，自動(dòng)換刀裝置執(zhí)行換刀動(dòng)作。將主軸上用過(guò)的舊刀與刀庫(kù)上處于刀具交換位置的新刀進(jìn)行交換。與此同時(shí)，通過(guò)軟件修改PLC 內(nèi)部的刀號(hào)數(shù)據(jù)表，使相應(yīng)刀號(hào)表單元中的刀號(hào)與交換后的

91、刀號(hào)相對(duì)應(yīng)．修改刀號(hào)數(shù)據(jù)表的PLC 流程圖如圖3.2所示。</p><p>　　圖3.2 數(shù)據(jù)表修改流程圖</p><p>　　3.3 PLC的選擇與FANUC 系統(tǒng)內(nèi)裝式PMC</p><p>　　可編程控制器機(jī)型的選擇需遵循一定的規(guī)則來(lái)進(jìn)行，下面首先介紹可編程控制器機(jī)型選擇的一般原則。然后詳細(xì)的介紹本課題FANUC 0i系統(tǒng)的內(nèi)裝式可編程控制器。</p&g

92、t;<p>　　3.3.1 可編程控制器機(jī)型選擇的一般原則</p><p><b>　　1.CPU的能力</b></p><p>　　CPU的能力是可編程控制器最重要的性能指標(biāo)，也是機(jī)型選擇時(shí)首先要考慮的問(wèn)題?？删幊炭刂破鞯腃PU能力主要包括:</p><p>　　(1)處理器個(gè)數(shù)是單處理器還是雙處理器或多處理器;處理器是8位的還

93、是16位或32位的。根據(jù)處理器的個(gè)數(shù)和位數(shù)就可粗略了解該可編程序控制器的基本特性。</p><p>　　(2)CPU存儲(chǔ)器的性能從使用角度考慮存儲(chǔ)器的性能主要是可供用戶(hù)使用的存儲(chǔ)器能力，它應(yīng)包括存儲(chǔ)器的最大容量、可擴(kuò)展性、存儲(chǔ)器的種類(lèi)(RAM、EPROM、EEPROM).存儲(chǔ)器的最大容量將限制用戶(hù)程序的多少，一般來(lái)講應(yīng)根據(jù)內(nèi)存容童估計(jì)并留有一定余量來(lái)選擇存儲(chǔ)器的容量。</p><p>　　

94、(3) 中間標(biāo)志、計(jì)時(shí)器和計(jì)數(shù)器的能力這一性能實(shí)際上也體現(xiàn)了軟件功能，中間標(biāo)志的多少和種類(lèi)與系統(tǒng)的使用性能具有一定關(guān)系。如果構(gòu)成的系統(tǒng)龐大、控制功能復(fù)雜，就而要較多的中間標(biāo)志。對(duì)于計(jì)時(shí)器和計(jì)數(shù)器不但要知道它們的多少還要知道它們的計(jì)時(shí)和計(jì)數(shù)范圍。</p><p>　　(4)共它的性能參數(shù)包括電流消耗，工作環(huán)境要求，壽命時(shí)間等。</p><p><b>　　2.I/O點(diǎn)數(shù)</b

95、></p><p>　　I/O點(diǎn)數(shù)是可編程控制器的一個(gè)簡(jiǎn)單明了的性能參數(shù)，也是應(yīng)用設(shè)計(jì)的最直接的參數(shù)。在機(jī)型選擇時(shí)必須注意以下問(wèn)題:</p><p>　　(1) 產(chǎn)品手冊(cè)上給出的最大I/O 點(diǎn)數(shù)的確切含義有的是指輸入輸出的總點(diǎn)數(shù)，有的則分別給出最大輸入點(diǎn)與最大輸出點(diǎn)。</p><p>　　(2) 要分清模擬量10點(diǎn)數(shù)和數(shù)字量10點(diǎn)數(shù)的關(guān)系有的產(chǎn)品模擬量I/O點(diǎn)

96、數(shù)要占數(shù)字量I/0的點(diǎn)數(shù);有的產(chǎn)品則分別獨(dú)立給出且相互并無(wú)影響。</p><p>　　(3) 遠(yuǎn)程I/0的考慮對(duì)于較大的控制系統(tǒng)，控制對(duì)象較為分散，一般都采用遠(yuǎn)程10。在選擇機(jī)型時(shí)，要注意可編程控制器是否具有遠(yuǎn)程I/O的能力和能驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)程I/0的點(diǎn)數(shù)。</p><p>　　(4) 智能I/O的考慮在機(jī)型選擇考慮I/O點(diǎn)數(shù)的同時(shí)，還要考慮智能I/0的能力。具有智能I/O模板可方便地解決高速計(jì)數(shù)

97、、閉環(huán)控制等特殊的控制功能。</p><p>　　(5)I/O 點(diǎn)數(shù)的余量無(wú)論如何，在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中要留有充分的I/O點(diǎn)數(shù)作為備用。這主要是基于兩個(gè)方面的考慮:一是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的更改。如果不留有充分的余量，一旦系統(tǒng)設(shè)備調(diào)整、控制功能增加，就要全部推翻原有設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)，造成不必要的損失:二是手冊(cè)上給出的最大I/O點(diǎn)數(shù)都是在理想情況下獲得的參數(shù)，一旦滿負(fù)荷運(yùn)行，就要影響整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)速度和可靠性，給系統(tǒng)帶來(lái)不良的影響。為

98、了保證所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)的正常運(yùn)行，在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際I/O點(diǎn)數(shù)留有20一30%的余量。</p><p><b>　　3.響應(yīng)速度</b></p><p>　　對(duì)于以數(shù)字量控制為主的工程應(yīng)用項(xiàng)目，可編程控制器的響應(yīng)速度都可滿足實(shí)際需要，不必給予特殊的考慮。對(duì)于模擬量控制的系統(tǒng)，特別是具有較多閉環(huán)控制的系統(tǒng)，則必須考慮可編程控制器的響應(yīng)速度。不同的控制對(duì)象對(duì)響應(yīng)

99、速度有不同的要求，要根據(jù)實(shí)際需要來(lái)選擇可編程控制器?？刂茖?duì)象信號(hào)變化速度快;控制對(duì)象信號(hào)變化慢，則要求響應(yīng)的速度就不同。</p><p><b>　　4.指令系統(tǒng)</b></p><p>　　在選擇機(jī)型時(shí)，從指令系統(tǒng)方面注意下面內(nèi)容:</p><p>　　(1)指令系統(tǒng)的總語(yǔ)句數(shù)這反映了整個(gè)指令所包含的全部功能。</p><

100、p>　　(2)指令系統(tǒng)的種類(lèi)主要應(yīng)包括邏輯指令，運(yùn)算指令和控制指令，具體的需求則與實(shí)際要完成的控制功能有關(guān)。</p><p>　　(3)指令系統(tǒng)的表達(dá)方式指令系統(tǒng)表達(dá)方式有多種，有的包括梯形圖，控制系統(tǒng)流程圖，語(yǔ)句表，順控圖，高級(jí)語(yǔ)言等多種表達(dá)方式，有的只包括其中一種或兩種表達(dá)方式。</p><p>　　(4)應(yīng)用軟件的程序結(jié)構(gòu)程序結(jié)構(gòu)有模塊化的程序結(jié)構(gòu)，有子程序式的程序結(jié)構(gòu)。前一種

101、有利于應(yīng)用軟件編寫(xiě)和調(diào)試，但處理速度慢;后一種響應(yīng)速度快，但不利于編寫(xiě)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。</p><p>　　(5)軟件開(kāi)發(fā)手段在考慮指令系統(tǒng)這一性能時(shí)，還要考慮到軟件的開(kāi)發(fā)手段。有的廠家在此基礎(chǔ)上還開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用軟件，可利用通用的微機(jī)作為開(kāi)發(fā)手段，這樣就更加方便了用戶(hù)的需要。</p><p>　　3.3.2 FANUC 0i系統(tǒng)內(nèi)裝式PMC介紹</p><p>　　1. F

102、ANUC-0i系統(tǒng)中PMC簡(jiǎn)介</p><p>　　現(xiàn)在用于數(shù)控機(jī)床的可編程控制器通常是內(nèi)裝型，尤其是FANUC 0i系統(tǒng)的所有產(chǎn)品均為內(nèi)置式PMC，它已經(jīng)作為NC的一部分，其任務(wù)是根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)對(duì)機(jī)床進(jìn)行整體的實(shí)時(shí)控制，輸出信號(hào)(循環(huán)啟動(dòng)，進(jìn)給暫停等)和向機(jī)床側(cè)的輸出信號(hào)(冷卻液電機(jī)啟動(dòng)、刀庫(kù)旋轉(zhuǎn)等。由于控制程序代替了傳統(tǒng)的繼電器控制電路，所以不僅控制功能大幅度地提高，而且大大地簡(jiǎn)化了硬件電路，提高了控制系統(tǒng)的可

103、靠性。</p><p>　　FANUC-0i系統(tǒng)有0iA系列、0iB系列和0iC系列三種，F(xiàn)ANUC-0iA系統(tǒng)的PMC可采用SA1或SA3兩種類(lèi)型，一般系統(tǒng)配置為SA3。FANUC-0iB/0iC/系統(tǒng)的PMC可采用SA1或SB7</p><p>　　兩種類(lèi)型，一般系統(tǒng)配置為SB7。即使同一類(lèi)型PMC在不同系統(tǒng)中其性能也有所不同。⑴ PMC的基本結(jié)構(gòu)</p><p&g

104、t;　　PMC本身是一個(gè)微處理器控制系統(tǒng),與其他PLC非常相似，它由中央處理單元(CPU)、控制程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、中間結(jié)果存儲(chǔ)器和輸入/輸出接口(I/O)等部分組成。由于它是內(nèi)裝的，是數(shù)控系統(tǒng)的一部分，所以還包括與數(shù)控(NC)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換區(qū)。如圖3.3，來(lái)自CNC側(cè)的輸入信號(hào)(M代碼、T代碼等)和機(jī)床側(cè)的輸入信號(hào)(循環(huán)啟動(dòng)、進(jìn)給暫停等)傳送至PMC中處理。作為PMC的輸出信號(hào)，有向CNC側(cè)的輸輸入信號(hào)的處理<

105、/p><p><b>　　圖3.3</b></p><p>　?、?CNC側(cè)的輸入存儲(chǔ)器。來(lái)自CNC側(cè)的輸入信號(hào)存放于CNC的輸入存儲(chǔ)器中，每隔8ms傳送到PMC中。第1級(jí)程序直接引用這些信號(hào)的狀態(tài)，執(zhí)行相應(yīng)的處理。</p><p>　?、?來(lái)自機(jī)床的輸入信號(hào)(DI/DO卡)傳送至輸入信號(hào)存儲(chǔ)器中。第1級(jí)程序中處理的信號(hào)取自此存儲(chǔ)器.</p&

106、gt;<p>　　③ 輸入信號(hào)存儲(chǔ)器:輸入信號(hào)存儲(chǔ)器每隔2ms掃描和存儲(chǔ)機(jī)床側(cè)的輸入信號(hào)。PMC第1級(jí)程序中處理的信號(hào)取自此存儲(chǔ)器。因此，輸入信號(hào)存儲(chǔ)器中的信號(hào)狀態(tài)與第一級(jí)的信號(hào)狀態(tài)是同步的。</p><p>　?、?第2級(jí)程序同步輸入信號(hào)存儲(chǔ)器。第2級(jí)程序同步輸入信號(hào)存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存的信號(hào)由第2級(jí)程序處理。此信號(hào)存儲(chǔ)器中的信號(hào)狀態(tài)與第二級(jí)的信號(hào)狀態(tài)是同步的。只有在開(kāi)始執(zhí)行第2級(jí)程序時(shí)，輸入信號(hào)存儲(chǔ)器中

107、的信號(hào)和來(lái)自CNC側(cè)的輸入信號(hào)才會(huì)被傳送至第2級(jí)程序同步輸入信號(hào)存儲(chǔ)器中，也就是說(shuō)在第2級(jí)程序的執(zhí)行過(guò)程中，此信號(hào)存儲(chǔ)器中的信號(hào)狀態(tài)保持不變。第1級(jí)程序引用輸入信號(hào)存儲(chǔ)器和CNC側(cè)輸入存儲(chǔ)器中的信號(hào)，第2級(jí)程序引用的第2級(jí)程序同步輸入信號(hào)存儲(chǔ)器的信號(hào)，這些處理由PMC系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　⑵ 輸出信號(hào)處理</b></p><p>　?、?CNC的