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ORIN-2300卧式加工中心具有加工精度高、加工范围广和加工效率高的特点,机械部分的稳定性也非常优良。由于设备已经使用了20多年,电气部分出现严重老化、维修成本逐年升高。采用西门子公司的SINUMERIK 840D系统对机床的电气控制系统进行了改造。在改造方案中选择了西门子的840Dsl系统,同时选用了作为选配功能的刀库管理模块,为刀具提供了完备的管理功能,包括刀具的装、卸载功能、刀具重定位功能、刀具的各种参数管理、刀具类型管理及刀具搜索功能,同时还提供了与PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)通信的共享数据块,并且提供了PLC编程时使用的标准函数,只需提供简单的参数进行函数调用即可完成刀具移动、装卸等应答操作。刀库管理系统还提供了极大的灵活性,只需通过简单的参数设置,即可用于多种不同形式和结构的刀库。
ORIN-2300卧式加工中心采用链式刀库且配置了机械手刀臂,共能存放50把刀具。因此,刀库管理程序的可靠性,将会对机床的运行安全起到关键作用。使用SINUMERIK 840D的刀库管理功能,能够高可靠性地解决机床刀库管理问题,使其安全可靠、换刀灵活方便、操作更加简单明了。
换刀过程需要PLC与NC(Numerical Control,数字控制系统)的默契配合才能准确可靠地完成,NC控制机床完成准备动作并向PLC发出指令,PLC则按照指令完成响应动作并将实际状态通过应答的形式反馈给NC保证双方的数据一致,当数据不一致时系统将禁止相应程序的执行,保证系统安全。
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为了确保换刀准确可靠,机床在换刀过程中的动作具有严格的互锁,这些互锁在PLC程序中判断,主要有6个原则。
(1)所选刀具如果在主轴上,则不进行刀具交换过程,换刀结束;
(2)所选刀具在刀库中,则刀库旋转到换刀位,进行换刀;
(3)所选刀具在刀爪上,则刀具不旋转,直接换刀;
(4) 所选刀具不在刀爪上,则刀库旋转到刀爪所在的刀具位,将刀爪上的刀具还到刀库,刀库再旋转到所选的到位,再进行换刀;
(5)所选刀具不在刀库中,则报警;(6)只有刀具交换到主轴且主轴刀具已夹紧,此时刀具补偿才生效。