CN116224906A - 一种机床安全换刀保护的策略 - Google Patents

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孙博文
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    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
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    • G—PHYSICS
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Abstract

一种机床安全换刀保护的策略，属于数控机床机电匹配的控制使用技术领域。利用自定义存储参数和监控状态数据资源，以及坐标轴和PLC信号状态的识别，通过对这些数据的判断，按照换刀程序执行步骤进行刀库主轴坐标轴等硬件的保护。本发明的优点是：根据这种策略方法及系统内置的PLC程序中相结合，在机械找好具体换刀轴坐标数据后、应用系统功能和相关参数，此机床程序可监测和判断数据，可以安全可靠地满足不同系统的此类功能需求。

Description

一种机床安全换刀保护的策略
技术领域
本发明涉及一种机床安全换刀保护的安全策略，属于数控机床机电匹配的控制使用技术领域。
背景技术
由于机床换刀过程中易出现因压力、刀柄、检测开关等原因造成的故障，造成撞刀等问题。使用数控系统程序在处理和编程上的方便性，以及通过PLC程序处理中会出现软件故障，如报警使用读入禁止功能后程序继续执行等问题。在利用PLC实现刀库动作时，结合子程序进行安全保护，可以大大的节省PLC程内容，减少工作量，对坐标轴位置 I/O信号状态在程序中进行判断，并且使用子程序同时还可以加强可读性，在时序的处理上，可以避免类似梯形图中的复杂处理，而是利用程序的执行顺序方便的完成。
发明内容
为了提高换刀时安全性能，一种机床安全换刀保护的策略。
一种PLC和加工程序结合进行安全换刀保护的策略，含有以下步骤；利用自定义存储参数和监控状态数据资源，以及坐标轴和PLC信号状态的识别，通过对数据的分析判断，按照换刀程序执行步骤进行刀库、主轴、坐标轴等硬件的保护。
本发明的优点是：根据这种策略方法及系统内置的PLC程序中相结合，在机械找好具体换刀轴坐标数据后、应用系统功能和相关参数，此子程序可监测和判断数据，可以安全可靠地满足不同数控系统的此类功能需求。
附图说明
当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：
图1为本发明的流程图。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
具体实施方式
显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当称元件、组件被“连接”到另一元件、组件时，它可以直接连接到其他元件或者组件，或者也可以存在中间元件或者组件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
实施例1：如图1所示，一种PLC和加工程序结合进行安全换刀保护的策略,含有以下步骤;通过系统内置的PLC程序读取当前坐标轴位置和刀库位置信号。
所述的一种PLC和加工程序结合进行安全换刀保护的策略方法，其特征在于除PLC程序进行判断外，将PLC功能与程序相结合，可避免PLC程序安全漏洞，并且符合现在国际编程理念，其步骤为：
步骤1、在接收到T指令时，启动换刀程序并进行判断刀具位置；
步骤2、如果需要进行新刀具处理，在刀库移动前需要换刀轴移动到安全位置，为防止出现碰撞，对运动干涉部件进行信号判断再移动；
步骤3、换刀轴移动到安全位置后刀库前进，换刀轴在移动前为防止运动干涉对刀库到位进行信号判断再移动，换刀完成后刀库回退到位，换刀轴在移动前为防止运动干涉对刀库原位进行信号判断再移动，换刀程序结束。
步骤3.1、换刀动作时使用系统指令进行坐标轴移动
使用逐段方式生效的轴移动指令可以将换刀轴独立地运行至机床区域中的换刀点。固定点为机床轴数据中存储的机床坐标系中的位置。每个轴可以定义多个固定点。这样在换刀子程序中使用轴移动指令回到安全位置或换刀点位置。
步骤3.2、系统换刀程序需要等待刀库回退回退位置和前进位置PLC状态信号，信号满足后才能继续执行NC换刀程序。
在程序里调用系统功能块 ，然后填入需要交换的数据区。把I0.0(刀库回退位置信号）赋值给数据区的第一字节的bit0。
I0.1(刀库前进位置信号）PLC处理方法相同。
系统换刀程序PLC信号状态判断如下：
I0.0(刀库回退位置信号）
Bit0 ------- ‘H1’ IF (($A_DBB[0] B_AND ‘H1’) == ‘H1’)
I0.1(刀库前进位置信号）
Bit1 -------- ‘H2’ IF (($A_DBB[0] B_AND ‘H2’) == ‘H2’)
步骤3.3、NC换刀程序需要判断坐标轴位置是否在需要位置
原来是使用系统标准功能块程序读取坐标轴后放入中间参数中进行判断，此方法增加PLC程序工作量，现在直接使用系统变量$A_IM[X]在加工程序中进行判断。
如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种机床安全换刀保护的策略，其特征含有以下步骤：利用自定义存储参数和监控状态数据资源，以及坐标轴和PLC信号状态的识别，通过对这些数据的判断，按照换刀程序执行步骤进行刀库、主轴、坐标轴等硬件的保护。
2.根据PLC和加工程序结合进行安全换刀保护的策略方法，其特征在于使用系统功能程序包括：定义的参数、读取转换及功能应用条件的设置；
启动换刀程序：当数控系统接收到需要进行机床部件工作时，启动程序中判断功能，对机床部件位置进行安全互锁判断；
换刀程序停止：当数控系统接收到换刀完成信号，判断功能停止。
3.根据权利要求1所述的一种PLC和加工程序结合进行安全换刀保护的策略，其特征在于在换刀程序中增加了机床部件安全位置互锁判断。
4.根据权利要求1所述的一种PLC和加工程序结合进行安全换刀保护的策略方法，其特征在于除PLC程序进行判断外，将PLC功能与程序相结合，可避免PLC程序安全漏洞，并且符合现在国际编程理念，其步骤为：
步骤1、在接收到T指令时，启动换刀程序并进行判断刀具位置；
步骤2、如果需要进行新刀具处理，在刀库移动前需要换刀轴移动到安全位置，为防止出现碰撞，对运动干涉部件进行信号判断再移动；
步骤3、换刀轴移动到安全位置后刀库前进，换刀轴在移动前为防止运动干涉对刀库到位进行信号判断再移动，换刀完成后刀库回退到位，换刀轴在移动前为防止运动干涉对刀库原位进行信号判断再移动，换刀程序结束。按照此流程，应对机床配置不同数控系统情况，可只依据系统资源，无需额外添加硬件，按上述监控和使用策略实施，取得满意的效果。
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