CN105022350B - 一种数控机床恢复各轴的参考点的系统及其方法 - Google Patents

一种数控机床恢复各轴的参考点的系统及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种数控机床恢复各轴的参考点的系统及其方法，包括以下步骤：S1、对相关D参数分组，共2组，一组单字型，一组双字型；S2、在子程序中对D参数设定值，以调用窗口功能第28号子功能；S3、在PMC主程序中设定调用子程序的条件；S4、子程序读取各轴的机械坐标值保存到D参数中；S5、在“增量”或“手轮”模式下，根据D中数值的符号和大小，反向移动一段距离，返回原参考点；S6、设定相关CNC参数，把当前点设为参考点。本发明设计新颖、操作方便、性能稳定、可靠性好、便于维护、效率较高，便于推广使用。

Description

一种数控机床恢复各轴的参考点的系统及其方法
技术领域
本发明涉及数控机床技术领域，特别的，涉及一种数控机床恢复各轴的参考点的系统及其方法。
背景技术
在现代数控机床制造和加工中，为了节约加工时间，数控机床的伺服电机配置了绝对位置编码器。在使用了绝对位置编码器后，只要一旦确定了机床的参考点位置，每次机床通电后，加工前都不需要再进行回参考点的动作，当机床行程较长时，节约的时间更为显著。
遗憾的是，在日本FANUC公司生产的配备绝对型旋转脉冲编码器的电机上，有个严重的问题，它的绝对型旋转脉冲编码器必须时刻供电，以记忆当前机械坐标值，一旦断电将发生300号报警，当前机械坐标值就立刻被CNC置为0。导致机床换刀点坐标、丝杠螺距误差补偿值等与此相关的数据就需要重新测定，将大大增加机床厂商的工作量。更为严重的是，如果通过U盘或者CF卡给CNC导入不同备份的参数，也会发生３００号报警，致使原参考点丢失。
但是，在西门子公司生产的配备绝对型旋转脉冲编码器的电机上，却不存在上述问题。究其原因，西门子公司电机用的是多圈绝对型旋转脉冲编码器，FANUC公司电机用的是单圈绝对型旋转脉冲编码器。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种数控机床恢复各轴的参考点的系统及其方法，本发明设计新颖、操作方便、性能稳定、可靠性好、便于维护、效率较高，便于推广使用。
本发明的目的是通过以下技术方案实现：一种数控机床恢复各轴的参考点的系统，其特征在于：包括CNC模块、放大器模块和电机，所述CNC模块、放大器模块和电机依次相连；所述放大器模块包括绝对编码器电池和与绝对编码器电池通过电缆连接的绝对编码器，所述绝对编码器电池和绝对编码器有多组。
一种数控机床恢复各轴的参考点的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对相关D参数分组，共2组，一组单字型，一组双字型；
S2、在子程序中对D参数设定值，以调用窗口功能第28号子功能；
S3、在PMC主程序中设定调用子程序的条件；
S4、子程序读取各轴的机械坐标值保存到D参数中；
S5、在“增量”或“手轮”模式下，根据D中数值的符号和大小，反向移动一段距离，返回原参考点；
S6、设定相关CNC参数，把当前点设为参考点。
上述的一种数控机床恢复各轴的参考点的方法，其特征在于，所述步骤S2中的第28号功能是将进给轴的当前机械坐标值读入到设定的PMC数据地址，它属于低速响应的指令。
上述的一种数控机床恢复各轴的参考点的方法，其特征在于，所述步骤S2设定数据构成表示的意义是：
首地址【0,1】，功能代码号=28；
首地址【2,3】，结束代码，不需设定；
首地址【4,5】，不需设定；
首地址【6,7】，不需设定；
首地址【8,9】，设为1时，读出第一轴（通常是X）的机械坐标值,设为2时，读出第二轴（通常是Y）的机械坐标值,设为-1时，读出所有轴的机械坐标值；
首地址【10,22】,为机械坐标值的存放区域，每个轴的占用4个字节，以整数方式存储。
上述的一种数控机床恢复各轴的参考点的方法，其特征在于，所述步骤S3在PMC主程序中设定调用子程序的条件具体为：首先，增加D350开始的这组数据，它是10进制的有符号数，每单元1个字长，共5个；其次，设D360开始的一种数据，这组数据也是是10进制的有符号数，每单元4个字长，最少需要设定3个。
上述的一种数控机床恢复各轴的参考点的方法，其特征在于，所述D350这组数据包括D350、D354、D358，所述D360这组数据包括D360、D364、D368。
上述的一种数控机床恢复各轴的参考点的方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：D350=28表明调用第28号PMC窗口功能；D354=12表明该机床共3个轴，每轴机械坐标值存放需要4个字节，共需12字节；D358=-1表明PMC将读出所有轴的机械坐标值；所述D360中将存入各轴的机械坐标值，D360存的是X机械坐标值，D364存的是Y机械坐标值，D368存的是Z机械坐标值，这些整数值是以0.001mm为单位。
上述的一种数控机床恢复各轴的参考点的方法，其特征在于，所述步骤S5具体为：X轴的移动方向与D参数数值的正负号相反，移动量与D参数值的千分之一的绝对值相同。
本发明的有益效果是：本发明设计新颖、操作方便、性能稳定、可靠性好、便于维护、效率较高，便于推广使用。
附图说明
图1显示了本发明的系统总体结构框图；
图2显示了本发明的系统中4组绝对编码器电池和与绝对编码器连接结构框图；
图3显示了本发明的方法工作流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1、2所示，一种数控机床恢复各轴的参考点的系统，其特征在于：包括CNC模块1、放大器模块2和电机3，所述CNC模块1、放大器模块2和电机3依次相连；所述放大器模块2包括绝对编码器电池21和与绝对编码器电池21通过电缆22连接的绝对编码器23，所述绝对编码器电池21和绝对编码器23有多组。
如图3所示，一种数控机床恢复各轴的参考点的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对相关D参数分组，共2组，一组单字型，一组双字型；
S2、在子程序中对D参数设定值，以调用窗口功能第28号子功能；
S3、在PMC主程序中设定调用子程序的条件；
S4、子程序读取各轴的机械坐标值保存到D参数中；
S5、在“增量”或“手轮”模式下，根据D中数值的符号和大小，反向移动一段距离，返回原参考点；
S6、设定相关CNC参数，把当前点设为参考点。
本实施例中，所述步骤S2中的第28号功能是将进给轴的当前机械坐标值读入到设定的PMC数据地址，它属于低速响应的指令，因此窗口指令的ACT=1 必须一致保持到传送结束信号（W1）变为1（互锁）。
本实施例中，所述步骤S2设定数据构成表示的意义是：
首地址【0,1】，功能代码号=28；
首地址【2,3】，结束代码，不需设定；
首地址【4,5】，不需设定；
首地址【6,7】，不需设定；
首地址【8,9】，设为1时，读出第一轴（通常是X）的机械坐标值,设为2时，读出第二轴（通常是Y）的机械坐标值,设为-1时，读出所有轴的机械坐标值；
首地址【10,22】,为机械坐标值的存放区域，每个轴的占用4个字节，以整数方式存储。
上述的一种数控机床恢复各轴的参考点的方法，其特征在于，所述步骤S3在PMC主程序中设定调用子程序的条件具体为：首先，增加D350开始的这组数据，它是10进制的有符号数，每单元1个字长，共5个；其次，设D360开始的一种数据，这组数据也是是10进制的有符号数，每单元4个字长，最少需要设定3个。
本实施例中，所述D350这组数据包括D350、D354、D358，所述D360这组数据包括D360、D364、D368。
本实施例中，所述步骤S4具体为：D350=28表明调用第28号PMC窗口功能；D354=12表明该机床共3个轴，每轴机械坐标值存放需要4个字节，共需12字节；D358=-1表明PMC将读出所有轴的机械坐标值；所述D360中将存入各轴的机械坐标值，D360存的是X机械坐标值，D364存的是Y机械坐标值，D368存的是Z机械坐标值，这些整数值是以0.001mm为单位。
本实施例中，所述步骤S5具体为：X轴的移动方向与D参数数值的正负号相反，移动量与D参数值得千分之一的绝对值相同，然后通过程序关掉机床总电源，再次开机后，X轴的参考点已经被恢复，其他伺服轴也可按此方法恢复原参考点。
最后对步骤S6中CNC相关参数说明如下：
NO.1815#4(APC)=1，表示位置检测器为绝对型脉冲编码器。
NO.1815#5(APZ)=1，表示机械位置与绝对位置检测器之间的对应关系已经建立。
NO.1815#5(APZ)=0，表示机械位置与绝对位置检测器之间的对应关系尚未建立。
一般机床调试完成后，NO.1815#5,#4=11。当NO.1815#5#4=01时，表明机床使用的是绝对位置检测器，但参考点还没有建立，这时，CNC会发生300号指令报警。
本发明实现其功能的基本原理是：
①既然FANUC的绝对型旋转脉冲编码器必须时刻供电，一旦断电就把当前的机械坐标值作为0，致使机床参考点丢失。那么，就让PMC程序实时读取各轴的当前机械坐标值，然后保存到D参数中。
②当所有轴的参考点还没有建立起来时，读取轴机械坐标值的子程序不被调用。在所有轴的参考点建立后，该子程序被调用，D参数中保留了有效的数据。如果发生了绝对编码器供电中断或者CNC输入了不同的备份参数，这时ＣＮＣ参考点已经建立的信号丢失，该子程序不再被调用，相关D参数的值不再更新，相当于保留了断电前的机械坐标。
③保存到D参数所需的电力由CNC的电池提供，CNC电池较绝对编码器的电池更耐用。
④在“增量”或者“手轮”方式下，根据D参数的符号和数值，反向移动轴相反的距离停下，此处就是原参考点。
⑤修改相关CNC参数，把该处设定为轴的参考点。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (7)

1.一种数控机床恢复各轴的参考点的方法，其特征在于：包括CNC模块（1）、放大器模块（2）和电机（3），所述CNC模块（1）、放大器模块（2）和电机（3）依次相连；所述放大器模块（2）包括绝对编码器电池（21）和与绝对编码器电池（21）通过电缆（22）连接的绝对编码器（23），所述绝对编码器电池（21）和绝对编码器（23）有多组，数控机床恢复各轴的参考点的方法，包括以下步骤：
S1、对相关D参数分组，共2组，一组单字型，一组双字型；
S2、在子程序中对D参数设定值，以调用窗口功能第28号子功能；
S3、在PMC主程序中设定调用子程序的条件；
S4、子程序读取各轴的机械坐标值保存到D参数中；
S5、在“增量”或“手轮”模式下，根据D中数值的符号和大小，反向移动一段距离，返回原参考点；
S6、设定相关CNC参数，把当前点设为参考点。
2.根据权利要求1所述的一种数控机床恢复各轴的参考点的方法，其特征在于，所述步骤S2中的第28号功能是将进给轴的当前机械坐标值读入到设定的PMC数据地址，它属于低速响应的指令。
3.根据权利要求1所述的一种数控机床恢复各轴的参考点的方法，其特征在于，所述步骤S2设定数据构成表示的意义是：
首地址【0,1】，功能代码号=28；
首地址【2,3】，结束代码，不需设定；
首地址【4,5】，不需设定；
首地址【6,7】，不需设定；
首地址【8,9】，设为1时，读出第一轴通常是X的机械坐标值,设为2时，读出第二轴通常是Y的机械坐标值,设为-1时，读出所有轴的机械坐标值；
首地址【10,22】,为机械坐标值的存放区域，每个轴的占用4个字节，以整数方式存储。
4.根据权利要求1所述的一种数控机床恢复各轴的参考点的方法，其特征在于，所述步骤S3在PMC主程序中设定调用子程序的条件具体为：首先，增加D350开始的这组数据，它是10进制的有符号数，每单元1个字长，共5个；其次，设D360开始的一种数据，这组数据也是10进制的有符号数，每单元4个字长，最少需要设定3个。
5.根据权利要求4所述的一种数控机床恢复各轴的参考点的方法，其特征在于，所述D350这组数据包括D350、D354、D358，所述D360这组数据包括D360、D364、D368。
6.根据权利要求5所述的一种数控机床恢复各轴的参考点的方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：D350=28表明调用第28号PMC窗口功能；D354=12表明该机床共3个轴，每轴机械坐标值存放需要4个字节，共需12字节；D358=-1表明PMC将读出所有轴的机械坐标值；所述D360中将存入各轴的机械坐标值，D360存的是X机械坐标值，D364存的是Y机械坐标值，D368存的是Z机械坐标值，这些整数值是以0.001mm为单位。
7.根据权利要求1所述的一种数控机床恢复各轴的参考点的方法，其特征在于，所述步骤S5具体为：X轴的移动方向与D参数数值的正负号相反，移动量与D参数值得千分之一的绝对值相同。
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