怎样用红外测头实现自动找正

2020-05-29

  传统的半自动或数控卧式镗铣床和卧式加工中心,在工件夹紧和夹紧后正面往往耗费大量的时间和精力,同时也经常出现错误,导致加工过程劳动强度大、效率低。因此,对于配有千分之一度工作台和雷尼绍红外探头的机床,本文介绍了一种自动加工方法,可以帮助您完全实现自动对位、自动坐标系建立和自动加工。对于目前的数控机床来说,在加工过程中不存在无人干预的问题,而问题主要集中在工件夹紧上,并在此阶段找到并建立零位,所以本文主要针对FANUC系统介绍了利用红外探头自动找正工件并自动建立坐标系的程序和方法。

  测基准平面建立B轴零点

  在卧式加工中心,要夹紧工件的箱式零件,必须保证其参考平面大致垂直于主轴的方向。为了保证这一点,传统的方法需要使用磁力表底座反复检查(如图1所示),反复调整,过程繁琐、费力、耗时。如果我们使用红外探测器,我们只需要在参考平面上两点触摸,然后我们可以使用宏程序计算倾斜角之间的参考平面和垂直平面的主要轴根据前后的区别两个点的Z坐标,横向轴两个点之间的距离,和当前b轴角坐标工作台,和使用程序自动扭转角误差,校正后,当前的准确角度设置为轴的零点B .最后,零点偏移表被修改的阅读和写作坐标系偏移表的宏程序,以便抵消轴B是准确的,即基准面是完全垂直于轴主轴方向。具体流程如下:

  自变量定义:

  A(#1)测头碰测两点之间的距离;B(#2)测量速度;C(#3)快速定位速度;I(#4)测头慢速寻找工件的距离;J(#5)测量结果存放的偏置表号(如G54 则输54)

  2.建X、Y轴零点

  在加工中,工件平面校正后,我们一般接着找工件孔心或外圆圆心建立XY零点。通常情况下的做法是用磁性表座通过人工的方法反复检查主轴与孔心或圆台轴心是否同心并反复纠正的方法来实现。这种方法费时费力不说,它还找不准确,这为什么呢?主要是因为卧式机床主轴是躺着的,磁性表座吸在主轴上旋转测量无法克服自重的影响,所以上下方向Y轴中心始终没法找准确。而红外测头既能实现全自动、高效率,它还不存在自重影响,测量位置准确无误。

  2.1.测内孔孔心建XYZ零点

  程序通过上下左右测碰四点,并读取四点坐标数值,然后通过这四点坐标数值宏程序就可以计算出孔心位置的XY机械坐标,将此数值利用宏程序自动写入偏置表,就确定了XY方向零点偏置,最后再用测头在孔周围端面进行一次测碰,就能读取Z端面的机械坐标值,进而就能确定Z轴的零点偏置。

  程序通过上下左右测碰四点(如下图),并读取四点坐标数值,然后通过这四点坐标数值宏程序就可以计算出圆台中心位置的XY机械坐标,将此数值利用宏程序自动写入偏置表,就确定了XY方向零点偏置,最后再用测头在圆台端面进行一次测碰,就能读取Z端面的机械坐标值,进而就能确定Z轴的零点偏置。

测头.png

  A(#1)内孔大致直径;B(#2)测量速度;C(#3)快速定位速度;J(#5)测得值放在何偏置表中(如G54 则输54)

  主程序:

  O100(MPF);G21G98;G40G49;T40M06(将红外测头交换到主轴上);G53G90G00X(采点)Y(采点);Z(采点);G65P9001A200。0B150。0C2000。0I380。0J54。0;G00G53G91Z400。0;M30;[注:运行该主程序之前需要在工件测量部位附近,前后方向离工件200~350的距离处寻找一个合适的停靠点(如图2),并将该点的XYZ坐标分别填写到上文“(采点)”位置,另外选择基准测量面时,要尽量不选择毛坯面。]

  子程序:

  %;O9002(NEI KONG);N2000 WHILE[#5 LE 53.0]DO1;#3000=2(J PIN ZHI ERROR);END1;WHILE[#5 GT 59.0]DO2;#3000=2(J PIN ZHI ERROR);END2;N2010#5061=#0;#5062=#0;N2020 #150=#5021(当前X位置存储);#151=#5022(当前Y位置存储);#152=#5023(当前Z位置存储);#158=#5-54.0;N2030 #154=#1/2+20;#155=#2;#1 56=#3;N2040 G31 G91 X#154F#155;G01 G90 G53 X#150 F#156;#160=#5061;G31 G91 X-#154 F#155;G01 G90 G53 X#150 F#156;#161=#5061;G31 G91 Y#154 F#155;G01 G90 G53 Y#151 F#156;#162=#5062;G31 G91 Y-#154 F#155;G01 G90 G53 Y#151 F#156;#163=#5062;N2050#165=[#160+#161]/2.;#166=[#162+#163]/2;#[5221+#158*20]=#165;#[5222+#1;0 8*20]=#166;G90G53G00Z[#152+50.0];G00X[#161-30.0];Y#1-66;G31G91Z-150.0F#155;#168=#5023;#[5222+#1;08*20]=#16 8;G91G00Z100.0;N2060 G91 G30 Z0;M99;%

  2.2 测圆台中心建XYZ零点

  自变量定义:

  主程序:

  O102(MPF);G21G98;G40G49;T40M06(将红外测头交换到主轴上);G53G90G00X(停靠)Y(停靠);Z(停靠);G65P9003A20 0。0B150。0C2000。0I50。0J54。0;G00G53G91Z400。0;M30;[注:运行该主程序之前需要在工件被测量的大致孔心部位端面以外位置,寻找一个合适的停靠点(如图4),并将该点的XYZ坐标分别填写到上文“(停靠)”位置。]

  A(#1)外圆大致直径;B(#2)测量速度;C(#3)快速定位速度;I(#4)测头慢速寻找工件的距离;J(#5)测量结果存放的偏置表号(如G54 则输54)

  %;O9003(YUAN TAI);N2000 WHILE[#5 LE 53。0]DO1;#3000=1(J PIN ZHI ERROR)END1;WHILE[#5 GT 59]DO2;#3000=2(J PIN ZHI ERROR);END2;N2010 #5061=#0;#5062=#0;N2020#150=#5021(当前X位置存储);#151=#5022(当前Y位置存储);#152=#5023(当前Z位置存储);#158=#5-54;N2030#154=#1/2+80。+#5021;#155=#2;#156=#3;#157=#5021-#1/2-80;#168=#1/2+80。+#5022;#169=#502 2-#1/2-80;#120=#5023-#4-20;N2040 G01 G90 G53 X#154 F#156;G53 Z#120;G31 G53 X#150 F#155;G01 G53 X#154 F#156;#160=#5061;G01 G53 Z#502 F#156;G01 G53 X#157 F#156;G53 Z#120;G31 G53 X#150 F#155;#161=#5061;G01 G53 X#157 F#156; G01 G53 Z#502 F#156;G01 G53 X#5021;N2050 G01 G90 G53 Y#168 F#156;G53 Z#120;G31 G53 Y#151 F#155;G01 G53 Y#168 F#156;#162=#5062;G01 G53 Z#502 F#156;G01 G53 Y#169 F#156;G53 Z#120;G31 G53 Y#151 F#155;G01 G53 Y#169 F#156;#163=#5062;G01 G53 Z#502 F#156;N2060#165=[#160+#161]/2;#166=[#162+#163]/2;#[5221+#158*20。]=#165;#[5222+#158*20。]=#166;G90G53G00 Z[#152+50。0];G00X#150;Y#151;G31G91Z-150。0F#155;#168=#5023;#[5222+#1;08*20]=#168;G91G00Z100。0;N2060 G91 G30 Z0;M99;%

  通过以上方法和程序,工件可以近似夹紧(无需精确夹紧或使用夹具夹紧),程序自动找正工件,自动建立工件零点。如上述文字的主程序嵌入到零件加工程序中,可以实现加工过程的自动化而无需干预(操作人员只需将工件推出托盘夹紧即可)。它消除了人工对准的复杂性,消除了人为误差,大大提高了对准效率,减少了停机时间和等待时间,测头从而为无人生产线的实现奠定了坚实的基础。

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