S.T.I. Servizi Tecnici Industriali srl Prato 17/10/10. Gestione utensili completa con cnc Fanuc

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1 S.T.I. Servizi Tecnici Industriali srl Prato 17/10/10 Gestione utensili completa con cnc Fanuc Rev *** Lo scopo di questa applicazione, sviluppata su di una fresatrice Fagima modello Dominus equipaggiata con cnc Fanuc 30i-MA, è quello di gestire tutte le informazioni riguardanti ogni utensile che opera sulla macchina. Il modo di gestire queste informazioni è completamente automatico perchè ogni utensile è equipaggiato con un chip di memoria su cui queste sono scritte e lette. Il dispositivo che opera la lettura e la scrittura prescelto è un Balluff Bis C (c xxx-03-kl2) equipaggiato con due testine di lettura/scrittura (bis c-325/10-s4) collegato al cnc Fanuc serie 30i-MA tramite un nodo Profibus. sistema di lettura dati Balluff Bis C Questo dispositivo si interfaccia tra il cnc e il punto della macchina di lettura/scrittura che è stato dimensionato per operare su due utensili contemporaneamente. L'immagine sottostante ne illustra le caratteristiche. stazione di alloggiamento per lettura/scrittura su utensili con chip di memoria La struttura permette di posizionare gli utensili su delle pinze in materiale teflon adeguatamente dimensionate e di portare le testine di lettura/scrittura in corrispondenza del chip montato sul cono del portautensile ogni volta che il cnc richiede e consente tale operazione. STI Servizi Tecnici Industriali SRL 1 di 7

2 Ciclo di utilizzo di un utensile Il ciclo inizia in una stazione di presetting utensile che scrive i dati utensile sul chip di memoria. Questo tipo di memoria permette di ricevere un pacchetto dati di 512 bytes, più che sufficienti per un utensile da fresatrice. Una volta presettato, l'utensile viene caricato dall'operatore nella cella adibita e inizia da qui la gestione da parte della macchina. Alla chiusura dello sportello della zona di caricamento, inizia la lettura del nuovo utensile che avviene indipendentemente dal ciclo di lavoro eseguito. I dati letti servono a creare un nuovo utensile disponibile nella memoria magazzino del cnc e ha permetterne l'utilizzo da parte della macchina. La macchina, equipaggiata di un magazzino portautensili automatico, prenderà in carico il nuovo utensile nel momento più conveniente per la sua produzione, senza perdite di tempo. Essendo una macchina che ha la funzione di lavoro pendolare tra due zone separate, questa valuta se caricarlo o meno, in magazzino o in mandrino, ogni qual volta che esegue la fase di cambio zona di lavoro. Sempre durante questa fase di cambio zona, valuta se scaricare un'eventuale utensile esaurito, presente in magazzino o in mandrino, nell'altro alloggiamento disponibile, dedicato esclusivamente allo scarico. Nel caso di uno scarico avvenuto, appena gli assi si sono allontanati, la testina Balluff viene comandata per eseguire la fase di scrittura dei dati attuali dell'utensile sul chip di memoria. L'utensile sarà cancellato dalla memoria magazzino del cnc a scrittura dati avvenuta, non appena l'operatore provvederà a toglierlo manualmente dalla stazione di alloggiamento. Durante la lavorazione il cnc tiene conto dell'effettivo tempo di lavoro dell'utensile, considerato tale quando questo utensile è sul mandrino in moto e la macchina esegue blocchi contenenti la feed di lavoro G1 o conteneti cicli fissi di foratura, maschiatura o barenatura. Il conteggio del tempo di lavoro dell'utensile si arresta in tutti gli altri casi. L'utensile sarà considerato esaurito quando il tempo di lavoro massimo sarà superato dal tempo di lavoro accumulato. In questo caso non sarà più utilizzabile per lavoro. STI Servizi Tecnici Industriali SRL 2 di 7

3 Funzioni di gestione utensile Il cnc Fanuc gestisce tutte le informazioni necessarie per utilizzare l'utensile in modo assolutamente automatico. Nel magazzino cnc vi possono trovare posto le informazioni basilari: Codice utensile (T) Magazzino di attuale appartenenza Cella del magazzino Vita attuale Vita massima Livello di vita attuale di attenzione gestione magazzino utensili Le varie abilitazioni ai modi di utilizzo e lo stato attuale di ogni utensile: nuovo, usato, finito, rotto. Vi sono le tabelle riepilogative per ogni alloggiamento dichiarato che sia magazzino, mandrino o posizione intermedia di attesa: stato degli alloggiamenti dichiarati Vi è la possibilità di dichiarare una geometria dell'utensile, considerando il numero di celle del magazzino che questo può occupare nelle quattro direzioni cardinali, in modo di istruire il cnc a ricercare i posti per il deposito, immuni da ogni collisione tra utensili: STI Servizi Tecnici Industriali SRL 3 di 7

4 geometria degli utensili I magazzini possono essere dichiarati di tipo a catena, con posti occupati a destra e a sinistra di ogni utensile o a matrice, con posti occupati nelle quattro direzioni cardinali. Quest'ultimi possono essere parametrizzati indicando quanti posti ci sono per i due lati della matrice. Vi è la possibilità di gestire gli utensili con più di un tagliente, aventi quindi più correttori associati al medesimo cono portautensile. Il cono portautensile fisico viene definito come gruppo di utensili e viene numerato. Per ogni gruppo ci saranno poi diversi utensili che varieranno i loro parametri di lunghezza e diametro. gestione utensili con possibilità di multi taglienti STI Servizi Tecnici Industriali SRL 4 di 7

5 Viene gestita la struttura di ogni singolo utensile, mostrando i dati caratteristici in una unica finestra riepilogativa: caratteristiche per singolo utensile Viene gestito lo storico degli inserimenti e dei disinserimenti degli utensili dai magazzini: storico inserimento utensili STI Servizi Tecnici Industriali SRL 5 di 7

6 storico disinserimento utensili Non meno importanti sono i dati di complemento: numero del correttore H numero del correttore D valore del correttore H valore del correttore D valore della speed mandrino di lavoro S valore della feed assi di lavoro F fino a 40 bytes di dati custom STI Servizi Tecnici Industriali SRL 6 di 7

7 Aspetti della programmazione di lavoro La macchina può essere programmata a livello di part-program senza specificare direttamente i valori della S e della F dopo ogni cambio utensile, perchè sono accessibili da tabella utensili tramite apposite variabili. Nella stesura del programma non è necessaria la scrittura del valore della S e della F per ogni nuovo utensile, questi vengono letti dalle variabili relative ai valori dell'utensile caricato sul mandrino. In più, è possibile decidere se effettuare un cambio utensile appena l'utensile si esaurisce e non ha ancora terminato l'esecuzione del profilo, oppure attendere che il profilo venga terminato e solo allora eseguire il cambio dell'utensile. Nel primo caso non serve programmare il codice di cambio utensile (M6) perchè è la macchina che decide di farlo ad utensile esaurito. E' quindi contemplata la gestione dell'utensile gemello, che può essere sostituito anche nel cambio "al volo", senza il comando diretto di cambio utensile (M6). Con opportuni settaggi è possibile assegnare direttamente i correttori H e D direttamente durante il ciclo macro di cambio utensile, evitando la programmazione dei codici G, mantenedo i valori fino al successivo cambio utensili. Utilizzo senza lettura/scrittura automatica Il sistema descritto può funzionare anche in assenza della lettura/scrittura da parte del Balluff. I dati utensile possono essere gestiti con inserimento, modifica o eliminazione da tastiera oppure, con inserimento, modifica o eliminazione tramite istruzioni di programmazione con codici G. *** S.T.I. Servizi Tecnici Induistriali srl STI Servizi Tecnici Industriali SRL 7 di 7

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