基于SINUMERIK 802D数控系统的斗笠式刀库控制实验装置的设计与开发.pdf

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1、2012年9月机床与液压Sep．2012第40卷第l8期MACHINETOOL＆HYDRAUIJCSVo1．40No．18DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．18．012基于SINUMERIK802D数控系统的斗笠式，刀库控制实验装置的设计与开发牛志斌，李文斌(1．山西机电职业技术学院，山西长治046011；2．太原理工大学，山西太原030024)摘要：论述斗笠式刀库自动换刀控制实验装置的总体设计方案，开发了自动换刀控制系统的硬件和软件，并对自动换刀过程进行组态设计，实现了对自动换刀动作的动态

2、监控。关键词：斗笠式刀库；自动换刀控制；组态设计；动态监控；SINUMERIK802D数控系统中图分类号：TH17文献标识码：B文章编号：1001—3881(2012)18—041—3DesignandDevelopmentofExperimentalEquipmentforCloakTypeKnivesStoreroomControlBasedonSINUMEluK802DCNCSystemNIUZhibin，LIWenbin(1．ShanxiInstituteofMechanical&ElectricalEngineer

3、ing，ChangzhiShanxi046011，China；2．TaiyuanUniversityofTechnology，TaiyuanShanxi030024，China)Abstract：Thedesignplanofcloaktypeknivesstoreroomautomatictool·changeexperimentaldeviceWaSillustrated．Thehard·wareandsoftwareoftheautomatictol-changecontrolsystemweredeveloped．C

4、onfigurationdesigntotheautomatictool—changeprocesswasmadeanddynamicmonitoringtoautomatictol—changewasrealized．Keywords：Cloaktypeknivesstoreroom；Automatictol·changecontrol；Configurationdesign；Dynamicmonitoring；SINUMER—IK802DCNCsystem采用SINUMERIK802D数控系统(内装$7-200(1)硬件

5、组成PLC)对斗笠式刀库自动换刀功能进行开发，设计了斗笠式刀库控制实验装置硬件是由一台包括SI．斗笠式刀库自动换刀控制实验装置，实现了与工业机NUMERIK802D数控系统(内装$7-200PLC)和电床完全相同的动作控制，并创新性地对自动换刀过程气控制系统的实验控制柜、斗笠式刀库、加工中心主进行组态设计，实现了对自动换刀动作的动态在线监轴、气压控制系统等组成。各部件主要组成如表1所控。示。1总体设计表1斗笠式刀库控制系统实验装置硬件组成收稿日期：2011—08—11作者简介：牛志斌(197l一)，男，工学硕士，副教授，技师

6、，主要研究方向为数控机床维修、数控技术、CAD＼CAM技术。E—mail：s~d5360@sina．corn。·42·机床与液压第40卷(2)控制方案(2)软件总体结构根据加工中心换刀控制要求，完成SINUMERIK采用ProgrammingToolPLC802(PT802)编程软802D数控系统、伺服驱动系统、电气控制系统、斗件开发刀库控制的PLC程序，PLC控制总体结构如笠式刀库、加工中心主轴和气压控制系统的安装与调图1所示，主要包括MAIN主程序、PLC初始化、面试。要求实现以下控制功能：板信号、MCP—NCK、坐标控

7、制、急停控制、初始化①机床主轴配合刀库完成刀具的选择和交换，具刀套表、刀库控制、松刀控制、目标刀具刀套位置及备手动换刀及自动换刀两种功能；刷新刀套表等。②机床主轴具备定向功能，并能自动拉刀和松刀；③根据切削加工要求，系统要能实现任意选刀功能；④可以实现换刀动作的在线监控功能。2软件设计采用PT802PLC编程软件开发换刀控制PLC程序。(1)PLC的I／O分配根据控制要求，设计该实验装置外围I／O信号分布，表2为PLC输入接点分配，表3为PLC输出接点分配。表2PLC输入接点分配表信号说明图1PLC控制总体结构(3)采用NC

8、程序编制换刀控制固定循环程序用802D数控系统相关指令编写换刀固定循环程序，并将数控系统部分参数按表4所示设置，由NC程序与PLC程序相配合控制斗笠式刀库选刀及进退、轴移动和刀具松紧等动作，从而实现换刀过程的完整控制，其基本原理是：Txx代码激活刀库控制固定循环程序MGZ。MGZ根据编程刀