工件测头基于FANUC应用基础知识

applyinnovation工件测头基于FANUC应用基础知识applyinnovation培训提纲1.工件测头是什么2.工件测头系统基本组成3.工件测头基本参数4.工件测头触发原理5.工件测头测量过程6.工件测头标定7.工件测头精度说明8.工件测头调整及设置9.工件测头系统日常保养维护及安全性10.测头编程说明11.工件测量编程思路applyinnovation一、工件测头是什么？applyinnovation千分表工件测头用途拉平、找正工件位置，如圆心、分中；借助数控机床可进行简单测量，如高度、简单角度工件测头可以理解为点碰触千分表，实现自动压表，自动数值记录优点简单易用，连续轨迹机床自动控制，精度、效率高缺点人工操作需要测量程序工件测头与千分表applyinnovation#100=ARCTAN[4/50]300*180使用千分表找出下面工件的倾斜角度？applyinnovation分中棒工件测头用途找正方形工件中心位置同左优点简单易用机床自动控制，精度、效率高缺点人工操作需要测量程序工件测头与分中棒applyinnovation内外径量具工件测头用途测量工件外部及内部特征绝对尺寸同左优点简单易用机床自动控制，精度、效率高缺点人工操作需要测量程序工件测头与内外径量具（千分尺、内径表）applyinnovation三坐标工件测头用途测量工件各种形位精度，包括尺寸、位置、形状同左优点恒温环境，精度高；专用控制器，功能强大可实现加工过程控制，自动补偿加工参数缺点专业性强，不能直接创造生产价值需要考虑机床精度测量机构成要素：•空间概念——坐标系•精度很高的尺子（位置反馈系统）•传感器（测头）•数据（坐标值）自动拾取功能（G31测量指令）•控制系统（运算、控制）工件测头与三坐标applyinnovation二、工件测头系统基本组成工件测头相当于刀具，具有刀具的属性，如刀号、刀长、刀径；通过红外线信号与机床端（红外线接收器）进行通讯，报告测头各种状态（开启、关闭、就绪、触发）。applyinnovation三、工件测头基本参数applyinnovationapplyinnovation四、工件测头触发原理机械式触发测头OMP40-2应变片测头OMP400applyinnovation机械式触发测头OMP40-2（2D测头）应变片测头OMP400（3D测头）原理盘形三点式触点结构，机械式开关触点闭全或脱离产生测量信号同样有盘形三点式机械结构，但测量信号靠应变片的变形产生特性1.结构简单，结实耐用2.圆周方向各向异性（触发力、预行程不同）3.预行程较大（测针长度有关）4.精度1um1.圆周方向各向同性2.预行程很小3.精度0.25umapplyinnovation预行程&各向异性比较应变片XYPTV=0.34m机械式XYPTV=3.28mapplyinnovation五、工件测头测量过程applyinnovation1.执行测量指令2.机床运动，直至测头触发3.机床停止运动，数控系统（FANUC）记录相当坐标位置FANUC测量指令格式G31X-Y-Z-F-X、Y、Z：目标点位置，不同于G01，该位置指明一个运动方向，有可能机床并不到达该点F：测量速度坐标保存系统变量(WCS)#5061—X#5062—Y#5063—Zapplyinnovation12341.机械预行程2.接口响应时间3.控制器响应时间4.减速距离applyinnovation练习：当连接普通跳步信号时，请计算F1000速度测量时，系统的最大运动误差？1000mm/min*4ms=0.067mm练习：要实现1um的运动误差，测量速度应该为多少？1um/4ms=15mm/min练习：写程序验证测头系统的重复性精度及各向异性？练习：把前面的千分表计算工件角度改为使用测头进行，写出对应程序？扫描周期：4ms（普通跳步）0.004（高速跳步）applyinnovationapplyinnovation六、工件测头标定如同普通量具，需要使用标准件（环规、标准球）对测头特性进行标定，如测针偏心、测头预行程。由于测针的各向异性，测头作几个方向测量，则必须做这几个方向的标定。环规内径：40mm测针直径：6mmapplyinnovation真实位置测量位置差值X20.0X17.022.98X-50.36影响补偿值的因素：测球直径、偏心量测头预行程机床响应时间（电气、机械）X-47.38applyinnovation工件测头标定一般过程：1.安装标准件并确定标准件准确位置，如环规和标准球的中心位置，将其设定为坐标系原点，如G542.激活该坐标系，调用相应程序分别标定测针偏心、测球半径、测长长度3.查看核对标定数据applyinnovation测头校准频率当测头触发位置发生变化时需要校准测头。•第一次使用测头时•测头更换探针•怀疑探针弯曲或测头发生碰撞时•周期性地进行校准以补偿机床的机械变化误差•机床进行了调整，如补偿位置误差•如果测头刀柄的安装定位的重复性差。在这种情况下，可能每次调用测头时都要对其重新校准•测量速度发生变化applyinnovation七、工件测头精度说明•测头本身的重复性精度为1um•测头工作的基础是机床，机床的定位精度、重复定位精度直接影响测头工作精度•测量速度的改变将影响测量精度，因为它会改变测头的触发位置。所以测量速度要求恒定，不使用进给倍率调整•测头定向使用，使用M19，因为不同方向，测针偏移量不一样•测头校准的精度:环规直径的精度，上表面Z值设定的精度•有时间规律的进行测头校准，保证测头的工作精度applyinnovation八、工件测头调整及设置•设置测头模式•安装测针•连接测头和刀柄•调整测针对心•OMP40测头LED灯诊断•OMILED灯含义•测量信号诊断applyinnovation设置测头模式1.进入设置模式：重新装上电池，在测头自检过程中压下测针，直到“电池状态”闪完5下红灯，回到第一项“红-红-X”显示，松开测针2.轻碰测针将在同一个设置循环变换，如“关闭方式”中几个选项之间切换。3.要进入下一项设置需要长压测针，直到显示下一项的对应颜色，如从“关闭方式”进入“增强型触发滤波器设定”需要长压测针，直到显示“绿-绿-X”松开。applyinnovation安装测针applyinnovation连接测头和刀柄applyinnovation调整测针对心避免用力过大伤害测头连接柱子尽量调至5um之内applyinnovationOMP40测头LED灯诊断applyinnovationOMILED灯含义序号含义颜色1测头开启信号机床执行开启指令时，该灯闪一下2电池电量低测头电量不足时，该灯开始闪烁3测头状态该灯与测头状态同步，触发时亮红灯，未触发时亮绿灯4测头错误存在通讯错误时该灯亮起，如红外线信号受阻、测头关闭、电池没电。当发生测头错误时，测头状态红灯亮起，测头处于触发状态，起到保护测头的作用。5信号强度系统上电后，该灯一直亮起。红：从测头接收的信号非常弱或无信号。黄：信号处于临界状态，系统不能保证正常工作。绿：信号良好，能正常工作。6红外信号发射applyinnovation测量信号诊断1.在系统中找到测头信号对应的地址2.开启测头3.手动使测头触发，检查X4.7是否相应0/1变化。4.在MDI下以测量指令让机床运动如：G91G31X50.0F50当手动触发测头时，机床是否能停止运动。applyinnovation九、工件测头系统日常保养维护及安全性1.测头使用日常维护2.测头安全性3.更换电池注意事项applyinnovation测头使用日常维护1.将测头看成精密测量设备进行维护，而非普通刀具。2.用干净的布擦拭测头玻璃窗，清除加工碎屑。应定期清洁测头和接收器表面玻璃，使其保持最佳传输性能。Slide34applyinnovation测头安全性确保测头与接收器通讯正常。正确设定并调用测头长度。正确设定并调用工件坐标系。测头定位使用带保护移动。正确编写测量编程，第一次谨慎运行。Slide35applyinnovation更换电池注意事项①使用指定电池，不能对电池充电。②更换电池时，请保持双手干燥、干净，如有可能，使用干燥手套。③移除电池盖前请用干布或纸巾把测头外表面擦干净。④不要让冷却液或铁屑进入电池仓，保持其干燥、干净。⑤安装电池时检查其极性。⑥不要将新旧电池或不同的电池类型混用⑦取下旧电池后，过5秒钟后再插入新电池。换电池过程中，不要触动测针。⑧一定要确保电池盒垫圈和结合面清洁无尘才能重新一起组装。⑨勿使电池触头短路，因为这可能引起火灾。确保接触片固定牢靠。⑩不要将用完的电池留在测头中。Slide36applyinnovation十、测头编程说明1.测量程序总览2.测量循环O9810保护定位O9801测头长度标定O9802测针X、Y偏心标定O9803测针球头半径标定O9811X、Y、Z单点测量O9812凸台/凹槽测量O9814内孔/外圆测量3.测量结果查看4.可选参数输入5.二次触发参数优化6.报警处理applyinnovation测量程序总览O9721X直径移动O9722Y直径移动O9723生效刀具偏置宏程序O9724设定宏程序O9726X、Y、Z，基本移动O9727矢量直径移动O9731矢量标定数据查找（也用于ATAN计算）O9732偏置更新宏程序---------------------------------------------------O9801测头长度标定O9802测针X、Y偏心标定O9803测针球头半径标定O9810保护定位O9811X、Y、Z单点测量O9812凸台/凹槽测量O9814内孔/外圆测量applyinnovation测量循环O9810保护定位G65P9810X-Y-Z-F-X\Y\Z：移动目标点位F：进给速度如果发生意外碰触，将产生报警“3086PATHOBSTRUCTED”applyinnovationO9801测头长度标定G65P9801Z-T-Z：在激活的坐标系中，被测表面的精确位置，一般调用标准刀具通过塞尺、试切方式得到。T：测头刀号结果：刀具表中测头刀号对应的长度磨耗值被更新applyinnovationO9802测针X、Y偏心标定G65P9802D-[Z-]D：被测圆直径Z：只有测量外部特征时才使用Z，表示轴向测量位置坐标结果：#502、#503被更新，分别表示X、Y方向的测针偏心applyinnovationO9803测针球头半径标定G65P9803D-[Z-]D：被测圆直径Z：只有测量外部特征时才使用Z，表示轴向测量位置坐标结果：#500、#501被更新，分别表示X、Y方向的测针测量有效半径applyinnovationO9811X、Y、Z单点测量G65P9811X-/Y-/Z-X/Y/Z：被测表面的名义坐标，只能出现一个坐标，不能同时测量多个坐标applyinnovationO9812凸台/凹槽测量G65P9812X-/Y-[Z-]X或Y字母表示被测槽或台的方向，数字表示槽或台的名义宽度。Z：测量外部特征时使用，表示轴向测量Z坐标applyinnovationO9814内孔/外圆测量G65P9814D-[Z-]D：被测圆直径Z：测量外部特征时使用，表示轴向测量Z坐标applyinnovation测量结果查看applyinnovation可选参数输入Hhh=被测型面尺寸的公差值。示例：对于尺寸50.0mm+0.4mm–0mm，名义尺寸是50.2mm，公差是0.2mm。Mmm=型面的位置公差。相对于理论位置的一个圆柱区域。示例：M.1设定0.1mm位置公差。Qqq=当默认值不合适时，所使用的测头超程距离。在查找某个平面时，测头超出期望位置。默认值=Z向4，X、Y向10mm。示例：Q8.设定一个8mm的超程距离。Rrr=测量外部型面例如外圆和凸台，所用的增量尺寸，它给定了在Z轴移动之前，距离名义目标表面的径向间隙。默认值=5mm。示例：R10设定径向间隙为10mm。R-r-r=与Rr