PMC窗口功能自动切换FANUC全闭环与半闭环测量系统

2019-02-27

为了提高数控机床的定位精度和加工精度,在加工中心和龙门式数控机床等大中型数控设备上,往往需要增加光栅尺或者编码器等第二测量系统,来进行全闭环位置检测。随着机床的使用,往往会遇到光栅尺及读数头污染损坏,或者反馈电缆被拉伸脱开甚至断裂的情况,导致全闭环位置检测环节出现故障,机床不能正常工作。为了查明原因解决问题,往往需要讲数控系统由全闭环控制改为半闭环控制,即从第二测量系统切换到电动机内编码器的第一测量系统。这样的切换操作既可以方便维修人员查找故障原因,又可以在短期内无法更换损坏电气原件的情况下,保障设备的继续运行。因此,切换全闭环和半闭环检测系统,是维修人员最常用的一种查找问题的手段。


对于FANUC数控系统来说,由于并未区分全闭环检测系统和半闭环检测系统的参数,所以在进行切换时需要维修人员自行手动更改相应参数,这对维修人员的业务水平有了一定的要求。另外由于检测系统的参数设定取决于设备本身的机械结构,这样就需要维修人员了解设备的传动机构构成,电动机和移动部件之间的传动比,第二测量系统的硬件构成,第二测量系统和测量对象之间的传动比等信息。由于需要了解的信息种类较多,当出现维修人员交替或者资料丢失等情况后,由于对设备情况较为陌生,往往不能迅速的正确切换全闭环与半闭环检测系统,甚至有可能造成其他误操作导致设备的二次损坏。为了解决这个问题,笔者设计了相应的全闭环与半闭环检测系统切换指令,通过使用PMC的窗口功能来改写系统参数。需要时维修人员只要在MDI方式下执行相应程序指令,PMC程序会自动读取预先保存好的正确数据将其写入机床参数内,避免了人为操作可能造成的错误。


具体样例


下面以一台卧式加工中心的X轴为例来介绍相应方法。HMC63E卧式加工中心,X轴为丝杠传动结构,电动机和丝杠为1:1直连,丝杠为单导程,螺距为12cm,安装了HEIDENHAIN的LC 195F绝对光栅尺,分辨率为±5μm,机床的检测单位和最小移动单位均为1μm。


由机床的结构计算出相应参数,全闭环时参数见表1,半闭环时参数见表2。

PMC窗口功能自动切换FANUC全闭环与半闭环测量系统

表1全闭环参数表,表2半闭环参数表


PMC程序共分为激活指令、计数分配、改写参数和完成指令四部分。


建立M35指令激活全闭环测量系统参数,M36指令为激活半闭环测量系统参数,并配合R9091.6时间脉冲信号,使激活指令每500ms发出一次,如图1所示。

PMC窗口功能自动切换FANUC全闭环与半闭环测量系统

将激活指令引入计数器,使计数器的计数每500ms增加1,用来建立不同的标识码1,2,3…识别码的个数等于需要更改的参数个数。在本例中需要更改5个参数,因此设置D720=5,并将D720转换为BCD代码R550,如图2所示。

PMC窗口功能自动切换FANUC全闭环与半闭环测量系统

每发出一个标识码,进行一次改写参数操作,避免同时更改多个参数。当D720为1时,R550为00000001,此时进行更改第一个参数1815的操作,需要写入的参数值为25+21=34,预先被计算好并且保存在D800中,如图3所示。

PMC窗口功能自动切换FANUC全闭环与半闭环测量系统

计数器计数达到最大值后,发出M指令完成信号结束程序。此时维修人员需要按照系统提示进行重启操作,如果执行M35激活全闭环测量系统,还需要手动将伺服轴移动至机床机械零点处,设置参数1815的第四位APZ为1,然后根据提示信息进行系统重启,再次启动系统后即可使用设备进行加工操作了。如果是执行M36进行激活半闭环测量系统的操作,在系统重启后需要让机床回参考点。