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SMART MANAGER

2024-03-13 来源:好走旅游网
 Smart Manager CNC软件说明书第 1 页 共 84 页

Smart Manager 使 用 手 册

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Smart Manager CNC软件说明书第 2 页 共 84 页

目 录

简 介.....................................................................................................................................5

第一章 Smart Manager运行环境

1.1 用户界面.......................................................................................................................6 1.1.1 系统菜单按键.......................................................................................................7 1.1.2 移动速度显示.......................................................................................................9 1.1.3 轴坐标值...............................................................................................................10 1.1.4 各轴当前初始位置..............................................................................................10 1.1.5 移动末端间隔.......................................................................................................10 1.1.6 路径误差................................................................................................................11 1.1.7 最小化按键............................................................................................................12 1.1.8 关闭进程按键.......................................................................................................12 1.1.9 特殊操作按键.......................................................................................................12 1.1.10 执行进程按键.....................................................................................................19 1.1.11 参数表..................................................................................................................23 1.1.12 辅助信息显示窗口............................................................................................23 1.1.13 辅助信息切换显示窗口...................................................................................25 1.1.14 控制指令行.........................................................................................................25 1.1.15 激光放电电流控制............................................................................................25 1.1.16 切割用辅助气体................................................................................................25 1.1.17 当前所用参数.....................................................................................................26 1.1.18 报警灯..................................................................................................................26

第二章 用户操作界面

2.1 机器的初始化..............................................................................................................27 2.2 原点查寻.......................................................................................................................27 2.2.1 双切割头系统的原点查找.................................................................................29 2.3 半自动模式...................................................................................................................30 2.4 手动进给模式...............................................................................................................30 2.4.1 操纵杆控制下的缓慢进给.................................................................................31 2.4.2 手轮控制缓慢进给运动.....................................................................................31 2.4.3 旋转操作中参考点的获取.................................................................................32 2.5 子程序的选择...............................................................................................................33 2.6 自动执行模式...............................................................................................................33 2.7 重启模式和加工中断.................................................................................................36 2.7.1 中断点的查询.......................................................................................................37 2.7.2 带补偿量的中断点查询.....................................................................................38 2.7.3 特殊字符串的查询..............................................................................................38 2.7.4 特殊子程序段的查询..........................................................................................38 2.8 报警管理.......................................................................................................................40

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2.8.1 系统故障发出的报警..........................................................................................40 2.8.2 CN系列警报.........................................................................................................43 2.8.3 MU系列警报........................................................................................................43 2.8.4 警告........................................................................................................................43 2.9 切割头设置...................................................................................................................44 2.9.1 标准导航模式.......................................................................................................46 2.9.2 快速导航模式.......................................................................................................46 2.9.3 切割头地址、绝对值和块...................................................................................47 2.9.4 模切板下的切割头设置.....................................................................................48 2.9.5 带工作台补偿的MPL系列切割头设置...........................................................48 2.9.6 双聚焦头下的切割头设置.................................................................................51

第三章 CNC编程

3.1 部件程序.......................................................................................................................52 3.1.1 自由块....................................................................................................................52 3.1.2 双反斜杠块...........................................................................................................52 3.1.3 程序分段................................................................................................................52 3.2 ISO指令........................................................................................................................54 3.2.1 指令编号................................................................................................................54 3.2.2 基本指令、地址、数值..........................................................................................54 3.3 G准备功能....................................................................................................................55 3.3.1 G0(快速定位)......................................................................................................56 3.3.2 G1(工件垂直移动).............................................................................................56 3.3.3 G2(顺时针圆弧)...............................................................................................56 3.3.4 G3(逆时针圆弧)..................................................................................................57 3.3.5 G4(中止)..............................................................................................................57 3.3.6 G40(终止半径补偿)...........................................................................................58 3.3.7 G41(左侧工具下的半径补偿)..........................................................................58 3.3.8 G42(右侧工具下的半径补偿)..........................................................................58 3.4 半径补偿的工具..........................................................................................................58 3.4.1 文档跟踪................................................................................................................59 3.4.2 加工文档的移动...................................................................................................61 3.5 辅助功能.......................................................................................................................61 3.5.1 M0(执行中断).....................................................................................................61 3.5.2 M1(条件中断)....................................................................................................61 3.5.3 M2(执行终止).....................................................................................................62 3.5.4 M25(宏指令发出)...............................................................................................62 3.5.5 M26(中断宏).......................................................................................................62 3.5.6 M30(工作台旋转)...............................................................................................62 3.5.7 M35(切割缝宽选择)..........................................................................................63 3.5.8 M40(热透镜化修正设置)..................................................................................63 3.5.9 M51(层复位)......................................................................................................64 3.5.10 M61(层激活).....................................................................................................64 3.5.11 M71(初始化).....................................................................................................64

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3.5.12 M72(辅助原点)................................................................................................64 3.5.13 M73(绝对坐标下的返回).............................................................................65 3.5.14 M75(自动校准)................................................................................................65 3.5.15 M80(切割头设置保存)..................................................................................66 3.5.16 M81(切割头设置载入)....................................................................................66 3.5.17 M90 (工作直径设定)........................................................................................66 3.5.18 MA形式下的辅助功能,..................................................................................66 3.5.19 MB形式下的辅助功能.....................................................................................71 3.5.20 MC辅助功能......................................................................................................71 3.5.21 #类型的辅助功能............................................................................................74 3.6 高级指令.......................................................................................................................75 3.6.1 带有计算式的参数定义.....................................................................................75 3.6.2 实现笛卡儿坐标和极坐标的相互转换...........................................................75 3.6.3 调试........................................................................................................................75 3.6.4 参数值和字符串的显示.....................................................................................76 3.6.5 操作人员用部分程序参数介绍........................................................................76 3.7 结构编程.......................................................................................................................77 3.7.1 if-else if -else-end if结构 ....................................................................77 3.7.2 do-exit do-loop结构..........................................................................................79 3.7.3 goto-ln结构..........................................................................................................81 3.7.4 暂时子程序...........................................................................................................82 3.7.5 输出指令................................................................................................................83

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简 介

Smart Manager是由CUTLITE PENTA公司提供的计算机数字控制 Smart Axis(以下简称CNC)的一个软件包,并和CNC一起组成机器使用的引擎。

CNC控制由两台不同的PC组成,一台位于机床操作面板上,在MICROSOFT WINDOWS环境下运行(这个计算机以下简称为前端PC);而另一个安装于控制柜内,不被操作人员所使用,用于实现某些功能,并通过特定的操作程序进行操作(下称内嵌PC)。

所有的操作都需要一个实时进程,例如,机床各轴的运动或预警管理,其均由内嵌PC执行,通过特殊的硬件,可读取机床当前的状态、控制所有机床元件的输入。

软件方面,内嵌PC有许多程序用于机床控制,其中有两个非常重要的功能:插补和PLC。

插补器,用于操作人员控制插补运动,通过计算机床轴的路径,并控制轴以最优方式来完成所需的运动。

P LC,又称为机床逻辑控制器,它协调着机床各元件的操作进程,确保机床的正确运行;例如,PLC可通过控制激光器的充放电和光闸,输出激光束;它控制着切割中辅助气体的分配,以及在报警时应当采取的最优措施等。

通过上面的介绍,我们可以很清楚地认识到内嵌PC可被看作整个机器的引擎;不被内嵌 PC控制的操作即一些与人机对话有关的操作,这些操作由前端PC来控制执行。

使用两个PC操作,表面看来可能是一个毫无意义的组合,但实际上,这种配置能够给操作人员带来很大的自由度;事实上,前端PC仅注重于操作中的人机交互,可用作普通标准的台式机。例如,当机器在进行加工的时候,可以使用CAD/CAM操作为以下的加工做准备;为安全起见,重要的操作可通过内嵌PC来执行。

另一个优势就是具有简单的WINDOWS操作系统,和大多数办公PC和家用PC操作系统一样,操作人员不需要其它的操作技能;更有甚者,它可拓展操作系统的兼容性:能够和几台计算机组网,与机器和其他的PC,如办公室PC之间交换数据。换句话说,多数情况下,机器程序在PC上而不是在机器上进行处理,可以借助已准备好的远程PC,通过WINDOWS EXPLORER执行。

请注意:即使Smart Manager用户界面与操作人员之间有一简单的通讯规则,可能也没有必要与内嵌PC进行交换,在前端PC没有进行监视的时候进行操作非常危险。此时,如果前端PC上没有进行人机交互,PLC将使机器保持锁定状态(即轴静止、光闸关闭、辅助气体分配关闭)。在Smart Manager运行的时候,

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打开其它操作进程,同时在前端PC上执行其它操作都是可以的。但是,机床的工作状态必须受到监测。

第一章:SMART MANAGER运行环境

1.1 用户界面

为了进入Smart Manager的界面,必须在WINDOWS开始菜单下运行同名的Smart Manager进程,如下图所示。或者使用桌面快捷方式。

运行Smart Manager,将会出现主界面窗口,见图 1,主界面上有以下一些主要功能键:

1 系统菜单按键; 2 移动速度显示; 3 轴坐标;

4 各轴当前初始位置; 5 移动终端距离; 6 路径误差; 7 最小化按键; 8 关闭进程按键; 9 特殊操作按键; 10 待执行进程按键; 11 参数表;

12 辅助信息显示窗口; 13 辅助信息切换显示窗口; 14 控制指令行; 15 激光放电电流;

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16 切割辅助气体; 17 当前所用参数; 18 报警灯。

以上各单元将在下面的章节中加以详述。

1.1.1系统菜单按键

和所有的WINDOWS对话窗口一样,Smart Manager主窗口也有叫做系统菜单的窗口,通过鼠标左键点击窗口左上方小的按键来执行程序进程。

系统菜单通常包含用于移动的菜单窗口,最小化按键、缩放键、窗口关闭键等;除包括每个系统菜单中标准项目外,Smart Manager还附有以下三项:

Smart Manager有关数据-------- 语言选择---------- 服务器选择--------

在系统对话菜单中选择Smart Manager信息栏,对话窗口如图2。通过一些有用的信息来确认释放一些安装在机器上的软件,在机器升级和技术交互中,这些信息对于Cutlite Penta的员工非常重要。

从系统菜单中选择 Language selection…,对话窗口如图3所示,其列举了Smart Manager所支持的所有语言,通过Smart Manager可选择需用的语言。

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选择与取消按钮用于程序中语言选择的确定或取消,通过System(系统)按键可列出最适合Windows下操作的语言。

在选择窗口中,也可通过鼠标左键双击语言名称进行选择。

请注意:使用语言列表的滚动条,所有选择窗口的条目将会改变,这样就可选择合适的语言。

当Smart Manager所使用的语言改变后,有必要重新启动进程以切换到可操作状态,随即将弹出一个警告窗口。

从系统菜单选择“service selection….”,将会出现图4中的对话框,通过这个对话框可以改变内嵌PC的IP地址。

为理解这个设置的含义,必须详细解释前端PC和内嵌PC的通讯方法。通过一个电器接点,两台电脑通过Ethernet网络联系起来;没有必要指明电器接口,然而它却说明了,即使连接两台计算机的硬件由Ethernet网中两块共享的板卡组成,在网络间传送数据的协议并不是基于TCP/IP协议,但却能够连接两台电脑以组建CNC系统。但是,两台电脑若要进行通讯,必须要有IP地址;这样连接就可建立在内嵌PC上,此时内嵌PC的作用就相当于服务器,持续地等待来自用户需求的答复,而用户需求则通过前端PC输入。

对于Smart Manager来讲,要使其向内嵌PC发出正确的请求,需要知道正确的IP地址,通过指定的对话框可进行参数的设置。

请注意,大多数情况下没有必要改变机器PC的IP地址,其已由厂方设定;然而,有时必须要求这样做,这也是这个菜单能够进行修改的原因。

前言用于理解为什么即使前端PC配置有网卡,但是也不能与公司局域网连接,因为它用于与内嵌PC进行通讯。但是,另用一个网卡和公司局域网连接是

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可以的。在这种情况下,要特别注意局域网连接的IP地址,因为可能由于冲突而导致一个或者多个连接中断。此外,必须对这两个网络(公司的局域网和前端PC与内嵌PC组建的局域网)进行配置,这样不同的信息才能够在各自的网络空间内进行传送。

如果必须和公司的局域网连接,请增加一个网卡。建议和Cutlite Penta 的技术服务部门进行联系,以获得必要的技术支持防止上述问题出现。

1.1.2移动速度显示

在Smart-Manager主菜单的第2项中,有以下符号:

F 代表激光器切割头移动的实际速度。单位为mm/min或in/min,取决于CNC设定的长度测量单位。

Fp 表示切割头工作时的指令速度。与实际速度相似,该速度的单位是mm/min

或者in/min,取决于CNC设定的长度测量单位。

Override 指令速度的百分比值,见图1中右下角的编号2,它代表了CNC在计

算移动速度时的实际补偿量。

Programmed override 标于补偿值上方的括弧中,用于表示在不同于安全参数栏的设置下,通常称为0设置(见于1.1.11设置表格);若要计算移动速度,CNC必须采用的编程补偿量,用于计算当选择(handset 0)时的编程百分比值。

为理解上述参数的含义,CNC控制机械部分移动速度的原理简述如下。 首先假定机器的运动可划分为两种:快移(也称为空转)和加工运动(机器运动形式的选择将在第2、3章中加以详述)。

快移常用于从轮廓切割的结束点到下一个轮廓切割的起始点之间的运动中;这种运动沿直线且机器通常以所允许的最大速度运动。

加工运动指加工头沿待加工的平面图形轮廓线的运动;这些运动通过机床来执行,其轨迹可为直线、顺时针或逆时针圆弧,速度可通过下面的公式计算:

OverrideFFp

100补偿量代表指令速度必须加上的缩放比,在满足上面公式的前提下,可按如下规则进行调整:如果机床参数选择不同于安全栏中的各参数值(参见1.1.11参

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数表),那么操作人员所设定的补偿量可用作真实的补偿值。如果机床采用0设置,那么补偿量自动锁定为100%。

请注意:补偿量不同于编程速度,是可以实时变动的。也就是说,当加工运动开始时,编程速度是一恒定值,在整个运动中可作为参考;即使在加工过程中速度发生了修改,也只能在加工过程结束时被使用。补偿量的变化会立即反映机床的移动速度,可通过CNC加以修改使速度以适应新的补偿量。通过机床控制面板的cancel键,同时转动手轮,即可进行补偿量的修改。 1.1.3轴坐标

为了定义机床加工头的坐标值,CNC使用平面笛卡儿x-y坐标系,x、y轴的坐标值均以坐标原点为参考点,这些数值称为轴坐标且标于Smart Manager主菜单的相应栏中。 1.1.4各轴当前初始位置

正如在1.1.3章节所解释的一样,若想确定当前切割头的实际位置,必须知道机床当前坐标值和与之相关的参照系统。

在所有可能的参照系统中,有一个特别重要的称为绝对基准,基值或机床坐标绝对值;在这个参照系中,机床轴的方向和坐标系的方向一致,原点位于机床所能加工的矩形幅面的末端。

除了绝对值,CNC Smart Axis 也设置了一些辅助坐标系,这样可以简化机床编程和操作;这样,这些辅助坐标系将和绝对坐标系具有相同的方向。因此,若想确定一个参考坐标系,只要知道轴原点的方向就足够了;这些原点用字符串(即数字、字母或符号)表示。

Smart Manager主菜单的第4栏为当前机床主轴的初始位置,通常,两个轴的初始值可设为相同,也可设为最大值。两个轴也可以使用不同的坐标原点,即使Cutlite Penta不推荐采取这样的方式。 1.1.5移动终端间隔

在Smart Manager主菜单的运动区域中表示移动终端的距离(见图1);所包括的各数据的意义随CNC执行的进程而不同。需要特别指出两种情况,也就是,缓慢进给下的手动移动(参见Errore. L'origine riferimento non è stata trovata)以及在手动移动和编程运动方式下的运动(参见第2.3 章节半自动模式和第2.6自动执行模式)。

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若为手动模式进给,移动终端间隔就代表当前移动坐标轴和限位开关之间沿轴向的距离。

若为编程运动进给,则代表其距终点的距离,该数值由当前运动指令所确定。 1.1.6路径误差

CNC用于控制机器各轴的位置,CNC中存储的数据均为轴的定位值,这些值称为控制值。

同样,在程序执行中,当移动一个或几个坐标轴时,CNC将计算从加工头当前位置开始,控制轴到达程序设定终点的路径长度。

很显然,CNC能辨别各个时刻各轴所在的位置。另一方面,各个轴的真实值不可能始终与控制值相同,总存在小的误差;这些误差代表了控制值和真实值之间的差距,称为路径误差;即在设定路径下机器主轴定位时所产生的误差。在要求轴在特定位置保持静止的特殊情况下,其将称为定位误差。

标准操作中,定位误差常为几微米;机器运动中,该值会相应地增加,机器高速运动状态下尤甚,通常路径误差为十分之几微米。

标准条件下,在机器精度方面,路径误差值常被忽略,仅在控制面板上显示以便于给出全部的加工信息。如果出现了一些问题,路径误差将会增大,直到达到厂商规定的最大允许值;在这种情况下,由CNC控制,机器运转停止,并出现报警指示。

即使CNC装有报警系统以防止轴失控或严重的轴偏移,路径误差的出现也 表明存在一个潜在的问题,因为它能指示机器故障;因此,如果出现类似 的报警,那么在接下来的机器运转中要格外小心,遇到不确定的或有疑问的地方,请与Cutlite Penta公司联系。

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1.1.7最小化按键

最小化按键用于隐藏Smart Manager操作窗口,在靠近应用工具栏有一个按钮(Windows开始)可使窗口保持为可见状态。

但是请注意,即使最小化为图标,用户界面和内嵌PC仍然保持着数据交换。

1.1.8关闭进程按键

关闭进程按键用于结束前端PC上Smart Manager的执行;对于所有Windows操作,通过使用Alt+F4也可使进程结束。

Smart Manager结束意味着用户界面上内嵌PC和前端PC之间数据交互的中断,以及PLC迫使机器停止运转。

为了预防由于失误按下Alt+F4而关闭进程的情况,Smart Manager专门提供了一个确认对话框。

图6

1.1.9特殊操作按键

在主界面窗口的右上部分有几个按键(见图1),它们与机器使用时的各操作相关。图6为这些按键的详细图示。

我们可以看见,该部分有11个按键,分别对应以下功能(见图6中数字注释):

1. 数值以度表示和主轴转速以毫米或英寸表示的传输通道; 2. 工作台转换时获取第一初始位置参考点; 3. 工作台转换时获取第二参考点; 4. 打开设置窗口;

5. 通过M1指令的中断激活与释放;

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6. 激活当前工作台的设定; 7. 请求切割控制(检索); 8. 激光电流调制器; 9. 更改设置中的工作台部分; 10.高度控制探测器的激活与释放;

11.将高度控制模式从电势测定变为电容测定等等。

即使图示中所有的按键均处于有效状态,而实际上只有一些处于工作状态,其它的仅仅在特殊情况下为有效。下面,我们将分析这11个按键,而哪些按键是必要的,哪些与机器无关,这里不作讨论,留给操作人员自己研究。

以度或毫米/英寸表示数值(快捷键:Alt+Y)

带转动的机器的Y轴采用一种特殊的控制机构,例如,对转轴Y的控制可看作沿柱面的线性运动控制。因为在这些机器的特殊加工(打孔切割)中,用户需在木质柱面上切一个特殊的几何图形,而所切的几何图形在X轴(线性运动)和Y轴(转动)方向的数值是以毫米(或英寸)给出。

显然,若用参考点来表示初始位置,最简单的方法就是用度来表示轴的位置;在沿圆弧弧线方向上,用度来表示轴的相关值,表面看来似乎是强制性的,而且将数值与一个多余的参数(即圆弧直径)联系起来了;但是,对于操作人员来说,机器若与必要的操作相适应,比起为加工中选择合适的比例因子输入,操作将更简单且更直观。

前面表明,CNC根据各轴的类型控制内部的转轴,然后用度来处理各数值,但是这个过程需要一些必要的支持;目的在于,当通过指令与机器直径CNC控制相连后,就可根据循环中必须进行的机械运动写入机器指令(或部件指令)。

至于数值显示,就有可能实现通过内部CNC实现用度和毫米(或英寸)表示。这种功能可通过适当的控制(见图6中的编号1按键),通过这个按键可实现两种模式之间的转换。

图7

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若用度显示,那么轴数值那一项(见图1)就用字母x或f表示对应轴的名称;若以毫米或英寸显示,数值则显示轴的名称x或y轴。 获取旋转-平移的相关点(快捷键:Alt+1或Alt+2)

还有一些情况,当材料上已经进行了一种加工过程,只剩下一些轴的定位参考点时,仍需进行必要的轮廓线的切割;在这种情况下,切割就不方便、很困难甚至不可能在工作台上使待切割板料的位置与轴定位参考点的位置一致。

让我们看一下图7的示例,1、2带叉的地方就是待切板料的参考点,机器的参考点以X-Y坐标系为参考系,参考系x就是加工坐标系;这些参考点的获取可用于CNC平移和旋转笛卡儿坐标系,这样得到的第一个参考点就可作为轴的初始位置,且X轴的方向与最初得到的两个参考点的连线方向一致,且由第一各点指向第二个点。

为得到加工中必要的两个点,必须在CNC上设置手动进给操作;通过该操作,只要激光源的He-Ne指示灯高于要求的两个点时,就可进行手动移动坐标轴;点的真正获取通过按相应的按键实现(见图6)或使用快捷键(Alt+1获取第一点,Alt+2获取第二点)。

请注意第一和第二的定义仅仅是为了区分两个点,并不一定代表第一个获取的点或第二个获取的点,故为方便操作可按时间顺序一次获取两点。

图8

打开设置窗口(快捷键:Alt+S)

通过适当的按键(见图6),即可打开一个窗口;窗口上的每一栏对应着机器特殊部件的设置;更精确地说,有四个边框,其并非全部相互兼容(例如,一个配有双工作台的系统不能配置两个切割头)。

图8中我们可发现一个与旋转工作台设置有关的边框,其中的机械系统可控制部件的润滑。该机械系统可由PLC自动控制,也就是可自动驱动油泵每隔一段时间对部件进行润滑。自动润滑控制可由复选框最终确定。然而,提供给机器的值都是已设定好的最优值,而且即使经常进行技术干预或出现

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故障,这些值的改变也属于特殊情况。 建议若想修改转轴的润滑设置,请与Cutlite Penta公司技术服务部取得联系。 图9中为气动机设置对话框,或火焰降低设置;这是一个特殊设置,常用于树脂玻璃切割中,其由一个光探测器和水平工作台下面的一组喷嘴组成,通常也称为气动机。该结构的目的在于指示切割中所用的一般压缩空气以减少由于切割所产生的火焰。为防止压缩空气的持续输送,该系统经处理输入光传感器的数字信号控制,通过这种方式就可识别火焰升高的情况;经适当校正,系统就能减少压缩空气的含量以避免被切割板料发生振动(尤其对于后面板料厚度和重量降低的加工场合),同时通过循环中的一个储藏室也可提高压缩空气的效率。

图9

注意:火焰降低装置,因其结构特殊,是一种低危险工况的机构,但由于无法确定切割中所产生的火焰的运动(例如,尽管系统由一个有效的强光系统进行检测来实现吹气干涉,但却可能出现喷出的压缩空气不能将火焰熄灭的情况)。因此,需有一个操作人员对机器进行检查,而且,尽可能地预防对设备,已加工的材料和人员产生危害。对于忽略或不服从安全规范而造成的损害,Cutlite Penta公司不予付任何责任。

对于火焰降低装置的概述表明:若不考虑车间条件,加工过程的机械和程序所安装的机器的特点,不能处理由光传感器输送来的信号。根据当前需要,有两个参数能制定增压干涉:灵敏度和增益。

灵敏度代表增压装置的干涉极限,也就是说,使压缩空气喷射的光线越弱,灵敏度越高;若增压值为0%,那么即使在强火焰下也会出现吹气不足;然而若其值为100%,则可产生压缩空气,甚至会使火焰熄灭。

由于机器结构各异,所以增益是一个重要的参数。的确,在大多数情况下光感应器由一个光感应杆组成,其位于移动工作台的末端;这样,根据安装位置距传感器的远近,在同种密度的光信号下,就可探测到不同的值。增益的目的就在于平衡工作台返回中产生的灵敏度损失,因此按照所要求的质量进行线性放大。

通过一个例子可以更好地理解这一概念:我们先假设光感应器位于与轴平衡

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的位置。

图10

图11

假设增益为200%,且光传感器与一个X轴为3m的工作台的Y方向平行,相应的绝对坐标x=0。在这些条件下,当聚焦头位于x=3000时,检测到的信号将会增加200%,因此就相当于检测到一个三倍的光源;相反,当位于x=750时,信号将会增加50%,x=1500时增加100%,x=2250时增加150%,依次类推。

图10和11中的图示分别为带有双聚焦头和双工作台的系统控制;详细资料见参考手册。

我们可以很充分地认识到以上两种均配有一个叫做光束偏转的机构。通过这个光束偏转器,就可实现在双聚焦头的单个或两个聚焦头下或者双工作台的平面非旋转工作台上激光光源的使用。

通常,激光光束的控制界面即指光束偏转器的当前配置,系统状态(请注意在运作期间不可能改变光束偏转器的位置)和双单选按钮,其可选择控制所需的切割外形。

只要在设置窗口中按下了Ok键,一旦外形发生了改变,新的设置将会失效。 通过M1指令的中断激活与释放(快捷键:Alt+M)

每个CNC都有一个指令序列代码,通过这些代码可以输入CNC可自动执行的

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程序;其中略有不同的称为M1指令,通过该指令可在部件程序执行中进入暂停状态:当程序被读取时,机器就会中止当前的工作,直到再次按下‘开始’按钮才可恢复执行。

M1的功能就是可根据实际需要,在程序有效和无效之间进行转换:如果指令为有效,那么就会执行上述的功能,反之则被忽略。 激活当前工作台的设定(快捷键:Alt+U)

如1.1.11叙述的一样CNC控制着机器组成中的一定部分,称为切割头设置并包括一些切割参数的设置。

切割头设置由一些操作界面组成,通过滚动条即可修改各参数。该设置界面位于预留的空白处,因此在工作台内部的重要设置中有一特殊加工设置;通过相应按键(见图6),就可将该状态下的设置激活。 请求切割控制检查或检索(快捷键:Alt+C)

通常,在加工过程中应当对切割效果进行检查,以修改相应的参数(例如,在模切板切割中,必须控制切割宽度以保证较好的质量一致性)。

CNC Smart Axis为操作人员提供了一个特殊的程序,称为检索,它能在进程运行中进行相关检查。检索功能可由相关按键进行设置(见图6),也就是说,它可被预先输入,这样,当检测到第一个有效激光束的指令结束后,其将被激活。这种结构可以避免在轨迹线上由于激光点火而造成的轮廓切割缺陷。

只要第一束激光指令结束,PLC将控制机器主轴的移动以释放先前加工的幅面。主轴移动完成后,紧接着的程序驱动失效,具有噪声控制功能的结构将发出许可信号以解除保护。这时操作人员就可以安全地检查切割效果,同时进行相应的改进。

只要按下机器控制面板上的Start(开始)按钮即可恢复加工;坐标轴则会返回程序中断点处,加工过程自动恢复。 注意:只有当机器主轴移走,且相关驱动程序无效后,此时才可保证加工 区域中的安全工况。该工况由指示屏上的一个通道和一个闪烁指示灯控 制。 Cutlite Penta S.r.l 降低了由于没有正确使用检索功能而给操作人员或机器的带来的危害性。 激光电流调制器(快捷键:Alt+L)

如下所述,CNC Smart Axis 有一激光电流调制器,它能调节电流使之与激光源所需值一致,最终使输出功率与瞬间轴速一致,以避免在机器加减速过程中,由于功率降低而带来的切割厚度增加的现象。

根据操作和机器加工条件,可通过子程序和相应的按键控制激光电流调制器的有效性(见图6)。

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Smart Manager CNC软件说明书第 18 页 共 84 页

更改程序设置中的工作台部分(快捷键:Alt+B)

一些机械的工作台有特殊用途,如:具有光路补偿的MPL系列机和具有双切割头的一系列机型。

MPL系列具有光路补偿的机型,沿x轴方向有一个面积为2500mm2的工作台,工作台下方为光束通道;当x轴位置变动时由聚焦头进行截止。为了抵消由于光通道变动带来的一系列问题,这些机器的工作台可沿x轴划分为1、2或3个邻近单元,分别命名为A、B或C区。图12为工作台三种可能的划分方式;灰色的部分代表相连接的区域,此区域内的切割参数随相邻两部分的相对值而改变。

在实际生产中,这些系统的工作台可视为一个由几个工作台组成的系统,每个工作台的操作独立进行,而PLC所使用的数据与切割头所处位置的工作台相一致。在切割头控制方面,有三种不同的工作台;一个与A对应,一个与B对应,剩下的一个与C对应。另一方面,具有双聚焦头的机型具有两个不同的切割头工作台:一个用于A切割头,另一个用于B。

因此需要一个程序在切割工作台之间进行转换,而这也就是图6中按键9的作用。

高度控制探测器的激活与释放(快捷键:Alt+P)

Cutlite Penta 生产的一些设备装有电容表和探针;电容表用于金属切割,探针则用于切割木质模切板。因此这些系统具有三种聚焦头高度控制模块的特征:

1.电势测量模式:切割头位于与固定点之间位置固定的一点,也就是说,

处于一个特定的高度位置;

2.电容测量模式:切割头与下面金属板材保持一个特定距离,而电容测试

单元则用来测量两者之间的距离;

3.探针测量模式:切割头与下面金属板材保持一个特定距离,通过探针测

试来测量两者之间的距离。

从操作上看来,当切割头进行标准加工时,使用电势或电容测量模式;而加工中频繁需要切割头高度控制时则选用探针测量模式。这种情况下也存在技术问题,也就是说高度探针控制不能用于与一个或其它两个模式相连的情况。基于这种原因,CNC设有两种操作模式:

 常规测量模式  探针测量模式

常规测量模式中,可使用电势和电容加工头;然而在探针模式中电容加工头不可用,且电势切割头中设置的相对位置用于探针高度控制中。

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图12

如图6所示,两种测量模式的切换可通过编号10所代表的按键实现。 切割头高度控制模式转换(快捷键:Alt+Z)

由于金属切割的机型都装有一个特殊的聚焦头,称为电容聚焦头,它能检测喷嘴和下面金属板材之间的距离,在该距离为定值时这点尤为重要,因为金属板料在热作用下很容易发生变形。

在其它数据信息中,每个金属切割用的切割头都包括切割头高度控制形式,也就是电势模式或电容模式。

在更改切割工作台设置中,借助编号为11的按键,也可进行高度控制模式的修改,见图6。详见1.1.11部分。 1.1.10功能选择按键

在主界面中,标着数字10的部分(见图1)为按键栏,通过这些按键可选择CNC要实现的功能。从左至右,其功能包括:

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 自动;  半自动;  手动进给;  重启;  部件程序;  修正。

这些按键对应内部机械的状态,可进行一定的操作。 自动控制(快捷键:F2)

CNC的主要任务就是按顺序自动执行加工程序,也称为子程序,该程序由专用软件生成(CAM,也就是计算机辅助制造)或用户自己编的程序。

当子程序载入CNC后,即可按要求的执行次数执行;且在部分程序相同的两个程序执行中,可同时执行不同的操作。

自动键用于设置所选部分程序的执行;如果第一次使用Smart Manager或者最后选择的程序被删除,则可用图13所示的对话框选择程序(有关该部分的叙述详见以下相关部分介绍)。

图13

一旦CNC被设定为自动模式,通过控制面板上的自动按键即可执行相应的程序段,其由Smart Manager面板上相应的程序段控制。 半自动控制(快捷键:F3)

半自动控制按键可设置CNC手动控制模式,也就是说操作人员必须以正确顺序执行程序。

当使用此种模式时,图1中编号为1的一行(靠近指令栏)变为有效,然后用户就可将指令输入到CNC;这些指令通过Enter(回车键)得到确认且必须符合部分程序书写规则。

同时该部分需要一个缓冲器,它存储了所有先前执行的程序指令,通过滚动

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条可进行预览(其中与MS-DOS相似的部分与Doskey程序相似)。 手动进给(快捷键:F4)

通过相应的按键可进入手动进给模式,这是一种特殊的操作模式,机器主轴可用手工移动,也就是说通过操纵杆和操作面板上的手轮进行控制。

当使用操纵杆时,相对轴以该模式下的恒定速度运动;通过轴速显示栏上方的文本框和确认窗口可重新设定该速度。当使用手轮时,与设备相连的轴随手轮每“咔哒”一次就运动50微米;选择控制轴,单击OK按钮,如切割头设置区域中显示的相关信息(见图1中编号11所示的区域)。当使用操纵杆时,手轮自动与轴一起运动。

重启模式(快捷键:F5)

重启程序在加工暂停后需恢复时很有效,如果不考虑起因(自发的,功率供应不足等);显然若想将最后的程序段输入只有用重启程序。

当按下相关的按键时将会出现一个窗口用来选择重启的类型(见图14);这种选择可在恢复实际操作过程前,实现个人对CNC的操作顺序,这样就可满足特殊工况下的一些特殊加工(如,更实际的就是在指令中断处恢复操作,而不是在中断点)。

图14

一些可能的重启模式如下:

断点查寻 这是一种最简单的重启方式,也是多数情况下最为有效的。当采用这

种方式时,CNC将从起始处滚动并预览程序,并载入已完成的程序;然后恢复先前循环中断处的运动。 举例如下,见下面的部分程序段:

³

N460 G0X102Y98

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:10

N500 M26NH201TH3TG1.5 N502 MA202

N504 G3X100Y100I100J98 N506 G2X100Y150I100J125 N508 G2X100Y100I100J125 N510 G3X98Y98I100J98 N512 MA10 ³

假设在N506指令执行中出现了功率不足的现象。带断点查寻的重启模式将使主轴移动到坐标x=100,y=100处,然后重复中断的指令。

带偏移量的断点查寻 这种模式与上面的带断点查寻的重启程序相似,唯一的不

同就是可输入一个偏移量,这样程序在中断处就会加上或减去一个偏移量值。

对于上面所举出的例子,如果偏移量设为2,那么重启程序将移动主轴到x=100,y=100处,然后恢复执行N510行的中断指令。

寻找特殊的文本行 正如名称所示,这种查寻功能用于确定待寻文本行后,寻找

子程序的断点;注意,这个特殊的文本行一定不能出现在子程序的指令行中,但其必须组成程序开始部分。 例如,如果部件程序中包含以下指令行:

N510 G3X98Y98I100J98

那么将不能找到指令行Y98I100,而N510,N510 G3和N51却为有效。 如果在部件程序中多次出现指令行,那么执行一开始只要该指令行一出现,查寻功能则会中断。

寻找特定的子程序段 第三章中介绍了CNC编程中的各程序段。概括起来,一个

部件程序可被划分为几段,每段以‘冒号+数字’开头,该数字也就称为段编号。在前面所举的例子中,第10段开始的地方可设置一个段编号。 如果需要查寻一个特定的部件程序段,复位操作则从该程序段中的第一条指令开始。

然而,部件程序段使用有以下特征,因此操作人员应当参考CNC编程以避免出现故障。

操作人员也可通过查询框中的选定(或取消选定)来控制是否完成查询操作,而CNC将会自动执行子程序段(见图14)。

如果在查询结束后选择了自动执行功能,那么一旦中断点被定位,CNC将会提醒操作人员:必须按下Start(开始)键才能对轴进行重新定位;而在程序意

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外中断时,轴可位于工作台上任意位置,该操作是无效的。

一旦轴被重新定位,CNC将提醒操作人员在按下Start(开始)键后才可恢复操作,这样所有切割工艺参数将自动被储存,为了安全起见,光闸的起闭应手动完成。

反之,若没有选择自动执行,查询终了时,操作人员可按下控制面板的Start键一次性浏览子程序段;若想选择重启指令行,则可通过Smart Manager 的Auto键(或功能键F2)进行自动模式设置。 程序选择模式(部件程序快捷键:F6)

Part-Program(部件程序)按键可打开图13中所示的对话框,该对话框可选择要执行的子结构指令程序。预览选项可检查所选择程序指令。注意在预览模式下,那些包括结构的指令程序和高级指令不能被显示;在这种情况下将会出现一个禁止对话框。

如果加工过程包括了在行程范围外的运动,那么指令将不能正确执行,这种条件下将由一个特定的程序段进行控制,此时不仅要考虑加工范围,还要考虑切割头当前所处的位置,因为只要起始点离限位开关很近,就可能存在加工超出工作台极限范围的情况。

当用特定指令选择了一个子程序时,CNC在后面的执行中立即被设定,通过机器控制面板上的Start(开始)按键可被激活。 程序修改模式(快捷键:F7)

Modify(修改)按键用于部件程序的修改;当按下修改键时,将会出现图13中的一个对话框,在修改程序选定后,将在Windows的记事本中打开。

请注意,为执行一部件程序,Smart Manager对暂时的文件作了一个副本,这样当前程序就可被安全地修改,因为CNC目前使用的程序不会受到修改的影响。

1.1.11切割头参数设定表格

图1中标号为11的部分称为切割头参数设定表,其中包括加工中所用到的一系列切割参数:每一栏都由一组切割参数组成,共同构成切割头参数设置。

切割头设置包括完成特定加工所需的技术信息,因此该表格中包括所有的切割数据;根据材料类型和加工要求,可方便地选择最佳的设定。

注意:图1中所示的区域为切割头设置,取决于系统状态,在机器正常操作中,也可显示其它设置。 1.1.12辅助信息显示窗口

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在图1中编号为12 的区域由三部分组成:  激光源控制面板;  被执行子程序的指令显示;  加工图形显示。

激光控制面板的发展前景就是用于用户交互界面中,包括通过CNC的远程激光源控制,目前的面板(硬件)将由Smart Manager(软件)所取代;目前这种面板还不能运行。

子程序的指令行显示见图15;图15中指令行中包括正在执行的指令,用红色标明。

图16中所示为加工过程中一子程序执行的示意图;这是一张基本的x-y坐标图,它显示了加工起始到当前点,切割头运动的轨线。

在该图中,位置指机器起始的绝对位置,其中高速运动,可用红色做出标记;在标准加工中,可用白色作相应的标记。

滚动条位于加工图形旁,可用标准Windows对话窗口以便于操作人员移动机器主轴。

图15

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图16

当在显示区域中右击鼠标,将会弹出图16中所示的菜单,可进行以下各项的选择:

 中心:该功能可使加工位置位于显示区域的中心;

 自动调整:该功能可自动调整比例,以便于加工能满足窗口且图像位于

窗口中心位置;

 放大:可放大加工图像显示;

 缩小:可降低比例因子以表现图像的部分特征。 1.1.13辅助信息切换显示按键

图1中1按键用于改变下面边框中的显示(见1.1.12辅助信息显示窗口)。 当启动了Smart Manager后,就显示出激光源控制面板,当面板出现后,显示更换按键每被按下一次,屏与屏之间将显示子程序指令串和运动轨迹的图示。再次按下按键将会返回激光控制面板。 1.1.14控制指令行

控制指令行见图1中标号14处,当CNC设置为半自动模式时为有效。输入控制行的指令经键盘上的Enter(回车)键确认后被马上执行。

这也相当于一个缓冲器用于存储送入CNC的所有指令,可通过上下箭头进行检索。

1.1.15激光放电电流控制

图1中,标号15所指的为激光电流控制;尤其应当注意当前百分比和彩色条的显示。当前显示值与相应的显示可表明所设定的电流,而彩色条则代表了瞬间传输的电流;这是因为电流传递与设定值不一定相同;由于CNC装有一个特殊的结构叫做激光电流调节器,它可持续地修改电流值以满足移动速度下的传递。

也就是说,当运动速度已被程序设为定值时,那么在执行中就需要有加速或减速段;在加速和减速段,机器的移动速度明显低于设定值,因此如果传递电流

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值保持恒定,必须加大切割缝宽。因此电流调节器用于避免此类问题的产生,而被调电流通过彩色条显示,如图1。

注意不同的颜色代表三种主要的电流状态:绿色条指电流值位于0%-50%之间,黄色代表电流值介于50%-95%,而红色则代表电流值高于95%。 1.1.16切割用辅助气体

金属切割用的切割机常附以完善的切割辅助气体控制。特别对于压缩空气、氧气或氮气作为辅助气体的场合,其中在压缩空气和氧气场合,气压调整范围应在150mBar-6Bar;氮气切割场合则为150mBar-20Bar。

所有关于辅助气体的信息由切割头工作台给定,见图1标号16处,其列出了当前辅助气体的详细数据,气体种类(空气、氧气或氮气)和所要求的压力。

在一些机器中,还可读出有效的气压值,该数值也显示于面板中;如果读出的有效气体压力值与设定值不同且超过了所设定的极限值,将会激活报警信号,也就是说,真实气压显示从红色变为黄色。

这些报警不会中断加工,直到错误的气压值消失后才恢复正常(只有通过机器控制面板上的Reset(重设按钮)才能消除此种情况)。 1.1.17当前所用参数

以上有关辅助气体的信息确定了机器当前所用的切割头设定的代码。图1中标号为17所指的区域代表切割头设置的具体参数信息;即其是否为一个绝对路线设置或块设置、电势或电容切割头设置,以及MPL系列机型的A、B、C区是否均为活动状态。 1.1.18报警灯

Smart Manager 主窗口的左上角为报警灯。从左至右,依次为:

这个报警灯为油杯的形状,其表明油箱中油量不足,仅用于带转动的机型中。若该灯亮,则表明需补充润滑油。其不会产生危险工况,但应在几小时内完成修复。

PRECITEC的电容式切割头中包括一系列的报警灯,也包括那些与功率和切割头控制方面有关的问题。如果出现了问题,那么相应的指示灯会变亮。

如果机器为电容式切割头设置,指示灯不会亮(也不会中断加工过程),但会发出报警。

对于装有电势切割头的切割机,切割头的电缆与隔开的逻辑控制单元相连。这可由操作人员完成,例如,当移动切割头以便清理聚焦镜的场合、意外或疏忽操作时。

这时,电路连接故障可在Smart Manager面板上相应的报警灯中显示出来。

如果为电容式切割头设置,指示灯不会亮(也不会中断加工过程),但

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会发生报警。

在电势切割头下的金属板材切割中,切割头与加工边缘可能会出现相接触的情况。该指示灯就表明了此种工况。注意该报警灯可在加工程序产生一个中止指令,直到接触状态解除,指示灯才熄灭。

在电势切割头切割金属板材场合,切割头与加工边缘可能会出现相接触的情况。该指示灯就表明了此种工况。记住该报警灯可在加工程序产生一个中止指令,直到接触状态解除,指示灯才熄灭。

在切割机所有功能中,在金属切割中有一种很有效,用来防止聚焦头的位置下降。这个功能在金属板加工程序的转换中很有效,因为一方面可以防止由于电势控制切割头而掉进金属板的孔中,另一方面,因为高度控制仍有效,故当在金属板上移动时不可能避免与聚焦头相碰的情况。

所激活的这种特殊操作的装置叫二极管,由Smart Manager窗口下的相应指示灯指示。

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第二章:用户操作界面

2.1机器的初始化

打开机器后,前端PC和内嵌PC都会经历一指令引导阶段,在该阶段中,机器的操作系统以及各种组成软件将被激活。

随着Windows操作系统中前端PC和内嵌PC的载入,Smart Manager也随之起动。机床逻辑控制器却仍处于初始化阶段;在这种情况下会出现图17中的窗口。一般情况下,机床逻辑控制器的初始化大约需要10到15秒,为了保证完成整个机器的初始化并消除所有可能出现的危险情况,机床逻辑控制器的初始化阶段必须顺利完成;如果出现任何警报,初始化将被拖延。

切割工作台如图17所示:在机器的初始化阶段,将会出现一个特殊的屏幕,用来为操作人员提供加工操作信息。

图17

同时也会出现一个白色的区域,其由一个多维的文本框组成,包括当前机器警报的一个列表,每个警报都会分配一个不同的识别代码。操作人员的任务是消除由Smart Manager 提示的任何危险工况。 2.2原点查寻

在机器初始化的最后阶段,必须完成原点的查询。这个过程的非常重要,我

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们可以注意到机器使用了特殊的位置探测器,该探测器叫做译码器,它只能在一种相对形式下向CNC输入轴的运动情况。例如:一个译码器可与CNC进行数据交互,它可以指出X轴已经移动了5mm,但是却不能指出系统在轴上的准确位置;也就是说,对于探测器而言,该5mm移动距离的起点并不知晓。

为了完成原点查询的任务,可设定一个参考点,当轴发生运动后,可用作参考。但是在机器运动中只能设定一个参考点。

在机器初始化的最后阶段,将会出现图18所示的一个窗口,在这个窗口中,CNC将提醒操作人员都需要寻找轴的起始点,以下为坐标原点查找的简单方法ROXY(XY原点查找)。

图18

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图19

为执行ROXY程序,必须激活工作台,即需按下机器控制面板上的 “TABLE ON” 按钮和“START”按钮;然后机器便开始进行原点查找,且整个查找过程将会自动完成,在这个过程中Smart Manager将会出现图19的界面,它会通知操作人员相关操作进程。在图中我们可以看到,轴位置通常显示为黄色;只有当相应轴的原点未知时,其显示为红色。因此,在机器启动时,所有轴的位置显示都是红色,并随着原点的获取将会变成黄色。

注意:CNC的智能轴能在测量轴位置时出现的任何错误(包括很少出现的情况),当出现问题时就需要重新查找坐标原点。 如果在原点查找过程中一直存在着错误,这就意味着机器的某一元件可能存有故障。在这种情况下,工作台使用和进行原点查询中都要非常仔细。如有疑问,请与Cutlite Penta公司技术服务部取得联系。 2.2.1双切割头系统的原点查找

在轴的原点查找中,双切割头的机器容易受到影响;由于其装有两个切割头,其中一个可根据两轴的相互位置进行移动。

当第一段ROXY原点查找阶段完成后,启动仍有效时,需注意以下几点: 1.如果预先不能确定y轴的限定位置,原点查找程序中也包括这个限定位置的查找;

2.机器可以根据一个切割头对另一个切割头进行位置测定,在这种情况下,

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由于切割头的位置可能改变,因此需进行新一轮的原点查找(对于y轴尤为明显)。 2.3半自动模式

通过相应的按钮或者快捷键F3可激活半自动模式;当CNC设定成为这种模式时,其将通过许多箭头对相应功能选择键(见Errore. L'origine riferimento non è stata trovata.)和指令行加以说明(见1.1.14节控制指令行)。

半自动模式使用的前提是:操作员对用于CNC编程的指令比较熟悉,因为这些指令需要人工输入。当按下Enter键后,输入的指令被程序获得并得到执行。

指令栏有一个缓冲器,用来存放在半自动模式下所有输入到CNC的指令,使用上下箭头即可浏览相应的程序。 2.4手动进给模式

手动进给模式是CNC的一种特殊操作模式,在这种操作模式下,可手工进行机器主轴的移动,如:设定加工起始点。

通过相关按键或快捷键F4可以激活手动进给模式;当CNC设定为这种模式后,将用箭头对功能选择键及Smart Manager主窗口的各部分加以说明,如图21所示:

在手动进给模式下,通过对机器控制面板上的操纵杆和手轮可控制机器的轴移动。

图20

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2.4.1操纵杆控制下的缓慢进给

当用操纵杆来控制轴的缓慢进给时,这些轴会在一设定速度值下移动,称为缓慢进给速度。

图21中,在“真实速度”上有一文本框,其旁设有一小按键;这些控制元件用来修改速率并使它在缓慢进给模式下运动。为了对缓慢进给速率加以修改,在上面所说的文本框中输入新值并通过旁边的按钮进行确定。鉴于安全起见,需要注意缓慢进给下的运动速度不能在超出机器(高速机器)最高速率的5/6;如果输入值超过了这个限定范围,不会出现错误显示,但是速率却被自动限定到了所允许的最大值。

还应注意的是设定的缓慢进给速率受补偿量的影响,因此有效流动速率与设定值可能会不同。

2.4.2手轮控制缓慢进给运动

与操纵杆控制缓慢进给运动相同,通过控制用户界面的手轮也可手动控制机器的轴移动。

事实上,当CNC设定为手轮缓慢进给模式时,手轮就不再执行它的标准功能,而是带动机器的一个轴并一起运动;手轮每“咔嗒”一声,轴就运动5/100mm,,因此称为空间缓慢进给。

图21

通过手轮有两种改变轴的方法:第一种方法是使用控制面板上的“OK”按钮,

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可以将X轴和Y轴互换(见图21),第二种方法是操纵杆缓慢进给,在这种情况下手轮自动连接所选的运动轴。 2.4.3旋转操作中参考点的获取

如上一章节所说,CNC Smart Axis有许多功能来对切割工作台上的不同部位进行定位,并通过旋转相关轴使之适应特殊件所在的位置。 为了使用这些功能,需要获得两个参考点,如下所述,而且只有当机器被设定在缓慢进给模式下才可能获得。

首先要注意的是在缓慢进给模式下Smart Manager的主屏幕的右上方有两个按钮可以使用;这些按钮呈交叉状,用来获得工作台旋转的两个参考点。

图22

为说明该功能,如图例22所示,用x轴y轴来表示机器的轴,也就是说,用x-y平面用来代表切割工作台。而x轴和y轴则表示正确加工中所需要的两个坐标轴。

为了确定平面x-y平面,必须已知两个点:标号为1的点表示参考系统原点的位置,标号为2的点为x正半轴上的任意一点。用这种方法可以确定一个原点,并且可以确定其中一个轴的方向,这样就可以确定一个完整的旋转笛卡儿坐标系。

为了使工作台可以进行旋转转换,CNC必须获得和上面所述的两个点,而这两个点的获取是由操作员通过使用Smart Manager的主屏幕右上方的相关按钮来得到的。

这个按键用于获取图22中标记为1的点;同时我们可以使用组合快捷键Alt+1来完成该操作。

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为准确的获取该点,操作人员必须使用手动进给操作设定该点指针的位置,然后使用He-Ne激光源的红色指示灯来集中一个可能的参考信号(这种情况下,聚焦头应保持着与从0到材料邻近处不同的设置,以提高精度)。所需点的位置确定后,可通过该按键进行选择。

这个按钮用来获取图22中标记为2的点;同样,我们可以使用组合快捷键(Alt+2)来完成该操作。

为准确的获取该点,操作人员必须使用手动进给操作在该点处设定指针的位置,然后使用He-Ne激光源的红色指示灯来集中一个可能的参考信号(这种情况下,聚焦头应保持着与从0到材料邻近处不同的设置,以提高精度)。所需点的位置确定后,可通过该按键进行选择。

需要注意的是,这两点的确定不一定要按所标数字的顺序进行(数字的目的只是便于区分)。 2.5 部件程序的选择

部件程序的选择实际上就是通过CNC设置来执行特定的程序段;有两种子程序选择的方法:

1.重复最后选择的子程序,点击Smart Manager界面上的“Auto”键进行重新载入。

2.在Smart Manager的主对话框中使用Part-Program(部件程序)按键。 如果选择了一个新的部件程序,当按下Part-Program按键后,将会出现图23所示的对话框。在这个窗口里可以选择一些所需的程序,也可以使用预览功能,预览显示在窗口右半部分。

处理文件的预览使用户能够了解机器加工的最佳路径(不能对高速移动进行跟踪);同时也可给出机器运转极限,这样可对程序进行核对,以保证预览中,在加工起始点是机器当前所处的位置的前提下,不存在超出运行极限的情况。

如果程序中包含一些超过工作台幅面的加工指令,这些地方将用黄色三角着重标出,并附加一些相关的文字说明。 2.6自动执行模式

当子程序载入后,CNC就被设定为自动模式,也就是说,一旦加工开始,不管操作员是否正在执行其它操作,加工均会自动完成。

注意:虽然CNC能够在操作人员不监督的情况下自动完成加工,但是为了避免对机器故障或人员伤害,加工过程中亦需要一些受过训练的人员来监督加工。

在子程序的自动执行过程中,Smart Manager的主窗口将会显示一些附加的信息。

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图23

图24

图24为机器所在位置区域的显示界面,在界面靠下部分,即激光电流调节器栏的下面,可看到如下一行指令:N125,G4TT0.20,其代表了当前正在被执行的子程序指令行。

图24右下角另有两个部分:一个是字符串*250,代表指令计数器(即到目前为止,所完成的基本指令个数);另一个是定时器,用来显示从加工开始到当前运动位置所经历的时间。

最后,在显示指令行(虽然为无效)的区域中,有一个浅黄色的矩形框,在例子中并没有加以显示,它包括两条由80个字符组成的指令行,每条指令用于相关信息的显示。

图25为一当前正在执行的子程序指令的框图。可以发现,在这个框图表示了子程序的概要,其中执行中的指令语句标为红色。

通常图框中会显示出15个子程序指令语句,其中,10个要略高于当前版本,4个是后继指令。

图26为程序执行过程中的图像显示的相应界面。如图所示,其表示了程序

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运行过程中聚焦头的移动路径。需注意的是,图中白色线条表示加工运动路线,红色线条表示高速运动。

图25

考虑到图像是根据机器的精确位置描绘而得。故当总体尺寸超出窗口时,借助于窗口中水平方向和垂直方向的滚动条,操作人员就可方便的将图像拖到加工区域中。

图26

最后,虽然所绘图形轨迹的比例未确定,但是在图形显示界面中右击鼠标将会弹出一个菜单,该菜单中有如下功能选项:

 Centre(中心):该功能可移动加工图形,并将其定位在显示界面的中

心位置;

 Autoscale(自动调整):该选项能够自动调整尺度,使加工图能适合

窗口的大小并使图像位于窗口中央;

 Zoom in(放大):该选项可以进行图像放大;

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 Zoom out(缩小):该选项可降低比例因子,进行局部放大。

图27

2.7重启模式和加工中断

在激光加工过程中,各种各样的因素都可能导致循环中断,例如功率不足,机械故障,安全装置的作用等等。考虑到这些情况,我们需要采用一个简单的程序以恢复断点的加工。

为恢复中断后的操作,我们可以使用Smart Manager主窗口中的Restart(重启)按键,也可以使用快捷键F5;这样就会打开图27中所示的窗口,从而选择最适合的重启模式。

通常,查询操作由基于4条标准的中断点组成,其将在以下部分进行详细介绍;查询结束后,也有相应的按键以选择子程序CNC的自动执行模式。

如果在中断点查询的结束阶段选择了自动激活,CNC就会设定自动模式,当点击Start按钮后,CNC就在中断处对轴进行重新定位,这样机器就会恢复中断点的操作(这是因为每次程序恢复后,切割头的位置实际上都是有变化的),当再次点击Start按钮,即开始执行程序。

如果在查询结束前没有选择自动执行选项,一旦载入中断点,CNC就会处于待命状态,此时操作人员有两种选择:

1.按下Start(开始)键,将在基本指令作用下恢复运动(在这种方式下,整个循环能够完成,并且子程序可在任何中断后恢复操作)。 2.按下Auto(自动)键或者快捷键F2变为自动执行模式。

一旦程序指令设为自动模式,重启程序将会像所描述的那样继续执行,首先对轴进行重新定位然后恢复加工。

注意:重启程序是完全自动的,在执行操作前,不需要向CNC发出确认请求。然而,为安全起见,恢复加工时,操作人员应手动打开光闸。

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2.7.1中断点的查询

通常查询中有一种非常有效的查询模式,因为它在最后的运动指令完成前返回子程序。

一个完整的子程序执行初始,查询工作就完成了,但不包括激活运动和涉及其它设备的相关操作;查询结束时,2.6自动执行模式中的第九条指令恢复到中断时的数值。这个程序也保证了PLC(机床逻辑控制器)的内部状态随查询而恢复,同时保证加工处理过程的进行与未发生中断时一样。例如,下面的部分程序:

N10 M71 (初始化) N15 M72 (局部零点) N20 MA1 (开启光闸) N25 M26NH201TH3 (中断宏) N30 G1X5Y0 (登录程序) N35 G3X45Y0I25J0 (程序入口) N40 G3X5Y0I25J0 N45 G1X0Y0 (程序出口) N50 MA8 (切断激光源) N55 MA2 (关闭光闸) N60 MA200 (切割头提起) N65 G4TT3 (定位中止) N70 M2 (程序结束)

没有必要对该部分的每一个指令进行详细的说明和解释,每个语句旁边的注释即说明了各指令的功能。指令N25中断宏执行后(例如:切割头的定位、激光的激发和材料打孔所需的时间),指令N25后紧跟着4条指令,其代表了切割头的运动(语句N30到N45);最后激光器关闭,机器回到静止状态。

假定CNC执行到指令N40时,出现了功率不足的情况;为了再次激活机器,操作员需进行原点查询,这就意味着将会丢失机器当前执行到的位置。

该点处有一个重启指令,可进行中断点的查询并自动转为自动模式。语句N35执行完毕后,CNC立即停止,然后就需要操作人员点击Start(开始)按钮根据在执行中定义的局部零点来重新定位轴,使轴的位置处于x=45,y=0,然后中断。

一旦对轴进行重新配置后,只需要点击Start(开始)按钮,CNC就会自动返回切割头的位置,激活激光器并恢复到程序执行状态;这时操作人员所需的唯一操作是打开光闸。

要注意中断发生时,CNC有多少未能执行的指令并不重要;因为当加工恢复后,将会从一开始就执行未执行的语句,如同一个运动指令组成一单位目标,而不会被分割为其它顺序的指令。

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2.7.2带补偿量的中断点查询

这是断点查询的又一方法,和上面方法中的查询原理相似,不同的是没有在中断指令行设置定位程序(或与子程序同样的指令编号处)。断点查询有一个功能选项用来输入数字,该数字代表自有效中断点算起的基本指令个数;若数字为正,则表明加工操作将恢复到中断后的一点;若为负,则表示工作将会恢复到其前面一点。

在2.7.1断点查询部分的例子中,如果选择这种查询方式,且补偿量为-1的,那么加工操作将会恢复到指令N35处。

如果在查询结束前不选择自动控制模式,这种方式的查询会更有效,可以使恢复中的指令语句选择更为准确。 2.7.3特殊字符串的查询

另一种程序恢复点查询的方法是定义一个特殊的字符串。请记住,对于这种查询,其可适用的规则与大多数文字处理器的字符串查找不一样。

首先:不可能找到行中所包含的字符串,因为所查找的字串必须位于指令的开头。也就是说,如果一个子程序包括类似N25 MAI的指令语句,那么就不可能查询MAI,或数字25,只能查询到字符串N25。

查询原理方面,过程和上面两种相同,即从头到尾进行程序读入直到找到字符串为止。

如果多个语句同时满足查询要求,查询程序将会在第一个满足查询标准的指令处停止。

这种查询方式的缺点是必须要知道工作恢复时的确切起始语句。

在2.7.1中断点查询的例子中,通过对字符串N40进行查询,也可达到同样的效果。

2.7.4特殊部件程序段的查询

一个部件程序可以被分为几段,然后在每段的语句开始前输入一个冒号,并紧接着标上段编号,编号数字范围从0到99999。

通过对部件程序段的节号查询亦可找到程序的断点。

比起上面几种方法,这种方法更快一些,其不需要整个程序都运行到断点位置,而只需段0被重复执行。但是这种方法需要在每一段开始时都要进行设定,这样就可以不执行前面程序段而直接执行该段程序。为便于理解,可参考下面的例子:

:0 (段0)

N10 M71 (初始化) :1 (段1)

N15 M72 (局部零点)

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N20 G0X10Y10 :2 (段2)

N25 M72 (局部零点) N30 G0X10Y10 :3 (段3)

N35 M72 (局部零点) N40 G0X0Y0 M2 (程序结束)

显然,这种类型的部件程序没有任何意义,但是由CAM软件编制的许多程序都有这样相同的特征。

假设在一个段编号为3的查询程序中要进行重启操作;那么CNC将会对段0进行初始化然后跳转到段3,但是轴的定位点是在原操作中第一局部零点的基础上计算而来的,因此运行段3程序而不是段1。

为了解决这种问题,可注意以下两点: 1.在段0中输入所有必要的初始值; 2.只在绝对值下进行操作。

另外,以下几点也可以用来解决这个问题: 1.在段0中输入所有必要的初始值; 2.储存机器同一段上的起始值;

3.各段程序开始时,激活带有工作起始点的一行,并通过与起始点相关的位置将其移动到目标点。

这样,上面的程序例子可改为: :0 (段0)

N10 M71 (初始化) N15 M51LL1 (重新设定段1) :1 (段1)

N20 M72 (局部零点) N25 G0X10Y10 :2 (段2)

N30 M61LL1 (激活段1) N35 G0X10Y10 (移动到起始点) N30 M72 (局部零点) N35 G0X10Y10 :3 (段3)

N40 M61LL1 (激活段1)

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N45 G0X20Y20 (移动到起始点) N50 M72 (局部零点) N55 G0X0Y0 M2 (程序结束)

虽然现在的程序略微复杂且不易阅读,但通过CNC在段码查询中所执行的各步骤,可证明这次重启操作是正确的。 2.8 报警管理

CNC Smart Manager有几种报警管理方法,考虑它们的类型和严重性;可划分为三种主要的形式:

1.机器警告:其指示机器了出现一个或几个机器故障。它们可阻止系统的使用,不仅使CNC停止,而且使移动工作台失效。

2.CN或MU警报:这是由CNC或PLC检测到的警报信号,在多数情况下指局部指令程序中的错误。在这种情况下,CNC停止但移动工作台通常仍为有效。

3.警告:这些不是真正的警报,是用来提醒操作人员某处出现了一些操作错误;这些情况都不算严重,也不会使加工停止。 2.8.1 系统故障发出的报警

当PLC检测到了机器故障时,它将停止工作台的运动和一些加工操作;当正常的切割头设置显示切换为图28所示的对话框时,故障将被显示出来。其中也包括上述列出的所有的机器警告。

图28

由于一个短暂的警告信号,机器变为警报状态,而这些情况在操作人员意识到之前就消失了;为了避免这种情况,在报警部分被修复之前,图28中列出的警告信息不会自动消失。

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图29

为了更新列表,显示当前存在的故障,按下操作面板上的Reset(复位)键。 然而,如果所有的警报都被移除,屏幕显示就如图29,操作人员可以看到所有的警告已经被移除,按下面板上的OK键即可恢复正常操作。

以下部分简要列出了所有可能出现的警报。如果机器元件或系统中的特殊程序需要一些参考,那么就参考指定的切割系统手册。

PLC1 无系统启动钥匙。这个钥匙仅设置在一些机器中,主要是美国市场中指

定的一些产品,按当地标准规定。

PLC2 x轴达到了限位开关的报警工况,即超行程。在装有限位软件的CNC控

制中,这个问题很严峻,应当阻止这种超行程情况。

PLC3 y轴达到了限位开关的报警工况,即超行程。在装有限位软件的CNC控

制中,这个问题很严峻,应当阻止这种超行程情况。

PLC4 切割头达到了限位开关的报警工况,即高度不当。通常这种情况不会出

现,除非在装有电容式感应头的场合,由于缺少高度控制的切割板而造成的高度下降过低。

PLC5 非电容式聚焦头和其余部件通过三个聚四氟乙烯螺钉进行连接,因此在

遇到撞击时,螺钉连接就失效,从而避免了对聚焦头的破坏。如果这种类型的破坏发生,则可通过PLC5发出报警信号。

PLC6 该报警信号由机器控制面板上的按键控制。 PLC7 该报警信号由激光控制面板上的按键控制。

PLC8 每台机器均配有一个连接器,称为联锁装置,其可将报警、安全循环与

机器外的设备连接起来。这种报警信号可指出机器报警循环的外部不一致性。

PLC9 每台机器均配有一个连接器,称为联锁装置,其可将报警、安全循环与

机器外的设备连接起来。这种报警信号可指出机器安全循环的外部不一致性。

PLC10 金属切割用的机器常配有特殊的聚焦装置,靠弹簧系统进行固定;当发

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生碰撞时可以在不损坏机器的情况下更换。如果出现了这种情况,机器通过PLC10报警信号来提醒操作人员注意。

PLC11 光栅出现问题。

PLC12 一些机器能够应对机器运转中,一些安全性能降低的场合,如有一些安

全系统是被禁止的(例如光电池);这些条件说明若想进行切割控制(或检索),必须使用特定的指示灯信号。如果指示灯亮,控制器就会检测故障处并阻止操作继续执行。

PLC13 一个或几个安全门被打开。

PLC14 机器周围的一个或几个安全垫被破坏。

PLC15 机器周围的一个安全垫或感应器(缓冲器)被破坏。

PLC16 该报警信号只会出现在带有辅助气体测量的金属切割中,它用来提醒操

作人员控制系统的出口压力过低,不能达到最佳切割工况。

PLC17 当双聚焦头的连接安全强度不够时,就会产生该报警信号;原因可能为

连接件丢失也可能是需再次紧固。

PLC18 对于带探针的切割头, 切割头可能会下降的很厉害而超过了限位开关。

在这种情况下,就会产生相应的报警信号,需按操作手册上的步骤进行系统重新设置。

PLC19 对于带有复合工作台或双切割头的系统通常配有一个叫做光束换向器的

仪器,其作用在于将光束从一个工作台转换到另一个工作台,或从一个聚焦头转换到另一个聚焦头。当发出改变光束分布请求时,通常就会产生该报警信号;然而,如果该报警信号一直持续,则表明系统在换向器处出现了问题;遇到这种情况,请与Cutlite Penta联系。

PLC20 压缩气体供应出现问题。

PLC21 操作人员试图激活一个切割头设置来观察氧气辅助气体的情况,但是氧

气却没有在相应的输送管路中。

PLC22 操作人员试图激活一个切割头设置来观察氮气辅助气体的情况,但是氧

气却没有在相应的输送管路中。

PLC23 已从激光源中删除了一个警告;为了查明起因,可参考激光LD面板及相

关文档信息。不论何种情况,如果机器的其它警报和激光源警报同时产生,应当先解决机器中存在的问题,因为激光源的报警信号很可能就是由机器产生的。

PLC24 x轴电机驱动错误报警。这种情况不常见;如果出现了这种报警信号,

请与Cutlite Penta公司联系。

PLC25 y轴电机驱动错误报警。这种情况不常见;如果出现了这种报警信号,

请与Cutlite Penta公司联系。

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PLC26 切割头电机驱动错误报警。这种情况不常见;如果出现了这种报警信号,

请与Cutlite Penta公司联系。

PLC27 x轴电机驱动装置拒绝了控制台的操作请求。这种情况不常见;如果出

现了这种报警信号,请与Cutlite Penta公司联系。

PLC28 y轴电机驱动装置拒绝了控制台的操作请求。这种情况不常见;如果出

现了这种报警信号,请与Cutlite Penta公司联系。

PLC29 切割头电机驱动装置拒绝了控制台的操作请求。这种情况不常见;如果

出现了这种报警信号,请与Cutlite Penta公司联系。

PLC30 电容式切割头检测到了功率供应中存在的问题。这种情况不常见;如果

出现了这种报警信号,请与Cutlite Penta公司联系。

PLC31 电容式切割头检测到切割头连接线电缆分离(接近喷嘴处)。检查电缆连

接部分,若仍存在该报警信号,请与Cutlite Penta公司取得联系。

PLC33 多级CNC的数据包传递存在问题。

PLC34 多级CNC间不能接收到预期的数据包传递指令。 PLC35 多级CNC间可发出传递指令,但没有收到所需的数据包。 PLC36 PLC尝试通过一个串行端口连接多级CNC,但连接不能进行。

PLC37 在一个多级工作台系统中,由于另一个工作台发出的警报,而使另一个

工作台运动受阻。

2.8.2 CN系列警告

由于不同的原因,CNC会产生各种CN警报,对话框显示如图30,图中有CN和MU警报的代码和各种警报的简要描述。

图30

2.8.3 MU系列报警

由于不同的原因,PLC会产生各种MU警报,对话框显示如图30,具体信息有CN和MU警报的代码和各种警报的简要描述。

注意:许多CN和MU指令都与程序错误有关,同时一些指令也指示出了系统可能会出现的故障,这些故障需要技术协助加以解决。若存在疑问,请与Cutlite Penta公司取得联系。 2.8.4 警告

警告指机器中出现的小问题或故障,但是却不足以产生一个真正的报警信号。在Smart Manager主窗口的左上角将出现一个提示,以提醒操作人员现存的一些警告错误。

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这个报警灯为油杯的形状,其表明油箱中油量不足,仅用于带转动的机器中。若该灯变亮,则表明需补充润滑油。其不会产生危险工况,但应在几小时内完成系统润滑。

PRECITEC的电容式切割头中包括一系列的报警灯,也包括那些与切割头电子元件功率供应有关的问题。如果出现了问题,那么对应的灯将会亮。

如果机器为电容式切割头设置,指示灯不会亮(也不会中断加工过程),但会发生报警(见2.8.1由于系统故障产生的报警部分)。

对于装有电容式切割头的切割机,切割头的电缆与隔开的逻辑控制单元相连。这可由操作人员完成,例如,当移动切割头以便清理聚焦镜的场合、意外或疏忽操作时。

这时,电路连接故障可在Smart Manager面板上相应的报警灯中显示出来。 如果机器为电容式切割头设置,指示灯不会亮(也不会中断加工过程),但会发生报警(见2.8.1由于系统故障产生的报警部分)。

在电势切割头切割金属板材中,切割头与加工边缘可能会出现相接触的情况。该指示灯就表明了此种工况。记住该报警灯可对加工程序产生一个中止指令,直到接触状态解除,此时指示灯熄灭。

在电势切割头切割金属板材中,切割头与加工边缘可能会出现相接触的情况。该指示灯就表明了此种工况。记住该报警灯可对加工程序产生一个中止指令,直到接触状态解除,此时指示灯熄灭。

在切割机所有功能中,在金属切割中有一种很有效,用来防止切割头的位置下降。这个功能在金属板加工程序的转换中很有效,因为一方面可以防止由于电势控制切割头而掉进金属板的孔中,另一方面,因为高度控制仍有效,故当在金属板上移动时可避免与聚焦头相碰的情况。

这种特殊操作的激活装置叫二极管,由Smart Manager窗口下的相应指示灯加以指示。

2.9 切割头设置控制

在CNC Smart Axis中,通过切割头设置对加工加以控制;切割头设置即为达到特定切割效果下的一系列切割参数确定。更确切的说,在一个树脂玻璃切割中,切割头设置中应包括以下一些参数:

 切割头位置  激光电流源  切割速度  中断时间  激光源编程

显然,这些参数包含了树脂玻璃切割中所有必须用到的工艺参数。

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综合考虑以上几点,可以注意到:PLC控制切割头,并组织表格中各参数设置;表格中的每一栏代表一个设置及不同的切割参数。表格最多可为200个,且含有一个备用电源下的特殊记忆单元,也就是说每个表格无需每次进行保存和加载。有一些特殊的指令,可以帮助操作人员将设置参数保存和载入硬盘中;最多可存储10种不同的设置,因此共有2000种可用的切割头设置,足以满足所有的加工需求。

图31为一切割头设置控制窗口,常位于Smart Manage窗口的左下角。

图31

在介绍切割头设置表格的使用前,我们先来了解一下各个参数的意义;首先可以看到有四种不同的设置:

由表1可以看出,当机器为电容式切割头时,参数为辅助气体的类型、相对压力及切割头高度控制类型(是否为电容式);当气体为标准切割头时,这些参数将不被使用。

所用的激光源形式也有所不同。在标准激光源下,激光发生程序用于激光控制中,可进行不同功能的编程,例如频率、占空比和激光的发生。

在激光直接选择的情况下,激光发射程序将不被使用,可直接对频率、占空比和激光发射进行选择。

如果不考虑切割头设置的类型和参数,那么切割头设置的方法均相同;不同的是,有两种不同的导航步骤:标准模式和快速模式。

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切割头类型 激光光源类型 表格中的参数  切割头位置  激光电流 标准 标准  切割速度  中断时间  激光编程  切割头位置  激光电流 标准 直接选择  切割速度  中断时间  激光频率  激光占空比  切割头位置  激光电流  切割速度 电容式 标准  气体类型  气体压力  中断时间和高度控制形式  激光编程  切割头位置  激光电流  切割速度  气体类型 电容式 直接选择  气体压力  中断时间和高度控制形式  激光频率  激光编程 2.9.1 标准导航模式

在机器每次启动时,标准导航模式均被激活,通过这种模式,就可降低修复频率,这样操作人员就可进行修复检测而无需一直进行参数修正。

当标准导航模式被激活时,切割头设置将会变为以下几种形式:  休眠状态

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 选择状态  修正状态

在休眠状态下,表中切割头设置将用一绿框标出,操作人员可旋转手轮或操纵杆(一次10列地移动鼠标)从一栏移动到另一栏。Ok键可将当前显示的设置改为所选择的状态。

在选择状态下,表中切割头设置将用一黄框标出,操作人员可旋转手轮或操纵杆在行之间进行移动。Cancel键则用于返回至休眠模式,Ok键则可将当前显示的设置改为所选择的状态。

在修正状态下,表中切割头设置将用一红框标出,操作人员可旋转手轮进行快速参数修正(例如,聚焦头的高度确定中)。Cancel键用于返回至选择状态,但不能确定新参数值,而Ok键则可转为选择状态,同时也能确定所用的参数。

同时可以注意到PLC可跟踪切割头的运动,因此可在文档参数最后一次载入硬盘后,检测参数是否已进行了修正。

另一个显示就是切割头设置标号,其用于区分10种可用的设置。 2.9.2 快速导航模式

快速导航模式可用两条特定的指令控制,其可在半自动模式下执行,且可载入部件程序中。

当使用导航模式时,切割头设置为修正状态,可用手轮改变当前所选择的参数,操纵杆进给可用于界面上的对话框移动。

可以注意到当此种模式为有效时,Cancel(取消)键不能用于恢复参数定义的初始值;同时,PLC也不再进行设置跟踪,即假定工作台自激活开始即为快速导航模式。

2.9.3 切割头地址、绝对值和块

除带有工作台补偿和双切割头的MPL系列机型,所有的机器都可有两种切割头设置方式:绝对地址或块操作。

若采用绝对地址,将会有200种可用的切割头设置,因此操作人员就可用200种不同的指令激活相应的设置。

若采用块地址形式,那么就会用特定的指令来设置PLC,将200种切割头设置划分为一组5、8、10、20、50或100个;在5个一组的情况下,第一组将包括从1到5的切割头设置,第二组从6-10,依此类推;若为8个一组,那么第一组将包括从1到8的切割头设置,第二组从9-16,依此类推。同理可得10、20、50、100下的分组。

一旦PLC注意到了所用块的范围,那么就需要特殊的辅助功能来指定切割头设置块,例如,在指令MA301下,PLC被设为第一设置块,即从设置1开始。

通常可以很充分地确定块的范围和每个部件程序开始时的特定块,然后机器

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将被赋予相应的编号,进行绝对地址访问,并从编号1开始激活各设置。

这种机理在机器使用中有很大用处,因为这200种设置远远超过一个独立加工中所使用的设置数目;如在金属切割中,只需3、4组数据,因此将设置分为5个一组很有用。这样,操作人员就可在不同材料下调用不同的块,大大提高了工作台的灵活性。

2.9.4 模切板下的切割头设置

模切板是切割头设置中的一种特殊应用,其可自动地执行整个系列操作;而这一般是在后处理器下完成的(即在CAM对CAD产生的加工几何外形进行处理后, CAM软件的组成部分产生部件程序),且在后处理器下仅能有限地进行自动控制。

模切板切割中,其切割质量随切割方向、弓形或圆弧而不同。传统的解决方法就是在部件程序中使用不同的切割头设置,例如在x正方向,x负方向,y正方向,y负方向和弧线中。后处理器用来识别与实体相对应的部分。

这个过程包括一些重要的处理,如后处理;主要的缺点就是,由于频繁地更换设置,将会极大地降低加工速度。

当模切板模式被激活时,PLC将会根据切割长度和实体类型给出切割头设置,并进行相应的标注。实际加工中,切割头设置如表2,其中符号x+、x-、y+、y-和A指实体在x正方向,x负方向,y正方向,y负方向和弧线方位下的形状。

同时可以注意到,如果使用了切割头设置的绝对地址或50个分组或100个分组的设置块,就可进入模切板模式。在使用50个一分组的块下,只有前面的25个可由PLC自动控制执行,剩余的25个有特殊的用途。

在模切板模式下,部件程序中唯一需要输入的参数就是切割缝宽;即部件程序必须知道切割是1.5pt、2 pt或3 pt。在正确的切割厚度控制指令下,PLC将控制剩余的操作;同时,若切割运动与控制表格不符,那么PLC将会计算各参数的加权平均值,然后在理论上使用各参数值,这一点用常规方法也可能实现。 2.9.5 带工作台补偿的MPL系列切割头设置

MPL的一些机型带有可移动光路,其简化了机械系统的设计,但同时由于聚焦头位置变动,光束特性也随之改变,这样就产生了一个切割结果不确定因素;很显然,这并不代表一个绝对的可能性,但是却可从数学角度对该物理现象加以解释。

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表2

x轴受光路长度影响,为了对x轴进行补偿,我们配有特殊的软件,可将工作台划分为1、2或3个部分,如图32。

基本思想就是,在每一块内,可将激光束的变化变为最小,以避免严重的切割波动;注意,应根据系统所设置的激光源,进行工作台的划分。

图32中灰色的部分代表交叉区域,PLC自动使用切割参数,并从一个区域转换到另一个区域,这样当切割实体跨越几个区域时,就可避免切割的不连续性。

除去只有一个区域的划分情况,工作台就可被划分为两个或三个部分,每个部分使用不同的切割参数,在同一部分参数值为常量,这种设置与依次定位的两、三个工作台相似,每个工作台执行其特定的参数;除非要移动工作台,否则这些参数无需更改,全部由PLC控制。

这些介绍后,该部分将叙述相关机型的使用。与那些有200种标准设置的机型不同,这些机器只有65种设置,且不能通过块设置来表示地址。

关键因素就是三种不同切割头设置面板同时显示出来,每个对应一个设置;如果工作台被划分为更少的部分,那么剩余的那个将闲置不用。

然而,这三个工作台并不是完全独立的,如一个工作台和其余几个之间的切割头设置,只有与聚焦头位置和速度相关的数值才可能改变。这是因为只有在模切板切割中,才需要这些操作技巧,即通过聚焦头的定位和速度来调整切割质量。

区域中依次显示的A、B、C三部分,用于显示切割头相关设置;为了找出所指代的区域,在切割头设置界面编号旁输有一字母,为A、B、C或T,完全取决于所指代的部分(T指代的部分见后面叙述)。而且,界面左上角有相关区

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域的图解,具体解释如下:

切割头设置中的参数是聚焦头位于A区域时所用的各参数; 切割头设置中的参数是聚焦头位于B区域时所用的各参数; 切割头设置中的参数是聚焦头位于C区域时所用的各参数; 切割头设置中所显示的参数为聚焦头位于A区域时的各数值,但是该

区域的数据变动同时也适用于其余两个部分,也就是说,如果该区域的参数设定发生了变动,那么B、C中相应的参数也将被新值所覆盖。

例如,假设编号1中A、B、C三个部分的切割速度分别设为1500mm/min、1550 mm/min和1570 mm/min。那么屏幕中A区域的速度就会显示为1500mm/min;假设该值由1500mm/min变为1525mm/min,增大了25mm/min。这个增大将会应用于编号1的全部,即这三个区域的速度值将分别变为1525mm/min、1575mm/min和1595mm/min。

图32

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最后,可注意到在Smart Manager的主显示窗口的按键栏中,由一个如下:

这个按键用于将切割头设置从A区域转到B、C区域,最后转到普通模式,记为T。

2.9.6双聚焦头机器的切割头设置

带有双聚焦头的机器与普通机器不同,它没有200种设置而只有100种,且不可通过块表示地址。

在实际操作中,共有两组100个切割头设置,一组用于切割头A,另一组用于B,这两种只是在聚焦头定位上有所不同,且亦为两个聚焦头唯一可独立改变的参数。

这种情况下的切割头设置更改与MPL形式下,工作台被划分为两部分的情况相似。

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第三章 CNC编程

3.1 部件程序

为了执行部件切割,必须向CNC提供所有相关信息:这些信息就组成了部件程序。

为保证CNC正确的信息处理,必须用系统特定的语句进行编程。 有一种程序编写的国际化语句(ISO语句),其规定了所有数字控制下的标准编程语句。然而,这些标准保持了好多年,对于现今的处理器产生了很大的局限性。

就大多数指令语句而言,CNC Smart Manager编程语句与ISO标准语句是兼容的;也就是说,它们能快速给出结果(如在轴运动和辅助功能执行中)。

除了ISO指令外,CNC Smart Manager也能执行一定数量的高级指令,这些高级指令不需要立刻给出结果,只需执行一些结构功能(如计算表达式,跳转到子程序等)。为避免发生混淆,程序指令可只为ISO语句或高级指令语句,也就是说,不包括那些既有ISO语句又有高级指令的语句。

高级指令语句与ISO指令语句不同之处在于,高级指令在指令编号之后,都有一个感叹号用来打开指令第一个字段。

部件程序也也包括一些注释,如果在ISO指令中插入,必须用括号括起来,如果在高级指令语句中,则用分号与指令语句隔开。 3.1.1 自由块

如果程序块指令以字符‘/’开头,那么它将被看作是注释,不被执行。 3.1.2 双反斜杠块

如果一个程序以两个连续的‘/’字符开头(如‘//’),其将只在查询下的复位循环中执行。这就需要编程人员在复位时建立相应的路径,因此,如果需要的话,跳过当前机器状态下所不需要的指令以节省操作时间。 3.1.3 程序分段

以‘:’开头的指令行是一个程序段的开头。在字符‘:’后,必须输入代表该段的数字,如下例所示:

... :10

N37 G0X100Y150 N38 M26 NH201 TH3 N39 G1X50 ...

程序分段有助于快速加快查询阻塞原因,因为除了待查询的外,不属于这一

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段的指令将不被执行。

由于这个原因,必须对要求进行正确复位的所有指令进行编程。

当复位后,段0为活动状态:即使在阻塞查询阶段,段0的指令仍被执行。 在不产生特殊问题的情况下,在给定程序段内可以引用其它段的程序。 程序段的代码不能为一参数,必须为整数(没有小数点或逗号),数值范围必须在0-99999之间。

段之间不一定必须按升序排列;但为了程序清晰,推荐按升序排列。 段开头,即带有‘:’的指令行不需要加代码N,但必须以:开始。 段开头也会重新设置指令计数器。

下面的程序为一程序段的结构。为达到最优结果,所遵循的规则很简单:  在整个程序的段0中输入有效参数信息;  每个加工文档开始前,设置一个段标题;

 请注意,查询结束时,NC将会被定位在段0的末尾,并准备执行各个

项目的查询,因此必须进行运动编程;这样,在每段程序开始时,机器将移动到程序段的接点处。

为进行详细的说明,下面给出了一个程序分段的例子。 (段0)

N10 M71 (初始化) N15 M51LL1 (1层复位) N20 MA1 (开启光闸) N25 MA201 (切割头设置选择) N30 G4TT3 (等待切割头定位) :1

N35 M61LL1 (1层激活)

N40 G0X10Y10 (加工文件开始位置) N45 M72

N50 MA4 (激光输出)

N55 G1X10Y0 (切割加工文档) N60 X10Y10 N65 X0Y10 N70 X0Y0

N75 MA8 (切断激光) :2

N80 M61LL1 (1层激活)

N85 G0X25Y25 (加工文件开始位置)

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Smart Manager CNC软件说明书第 55 页 共 84 页

N90 MA4 (激光输出)

N95 G2X10Y0I5J0 (切割加工文档) N100 G2X0Y0I5J0 N105 MA8 (切断激光) N110 M73 (数值返回) N120 M2 (程序结束) 3.2 ISO指令

ISO指令是唯一包括机床运动的指令;这些指令包括一个指令编号(可能会被省略)和一系列基本指令。 3.2.1 指令编号

指令中若含有指令编号,其必须位于指令的开始处。指令编号由字符N+数字构成;逗号或小数点前后的有效数字个数最多可达9个。具体要求与数值部分(见下面的部分)相同,但是N并不是一个参数(即不能被用于计算表达式)。

考虑到程序的理解性,推荐按升序进行排列,但指令编号也可按任何顺序进行排列,并可根据程序需要进行多次重复;在阻断和跳跃查询(用指令GO…)中,所找到是从程序开始的第一个指令,而具有相同编号的第二个指令是不可能被找到的。

指令编号,可进行程序组织,并使程序清晰,通常也被用作GO指令的目标地址;若在CN中使用该功能,指令编号必须位于指令的开头,中间没有空格或字符。在很多情况下,也能查询到含有先前字符的指令行。在指令GO后输入字符的顺序必须与待查询指令的字符顺序一致。且小数点与逗点不同。 例如:

N12 G4TT0.2 可用!GON12!查找

N132.5 G0X0Y0 is found with !GON132.5!not with !GON132.5! N132.5 MA201 is found with !GON132.5!not with !GON132.5! 3.2.2 基本指令、地址、数值

一个ISO指令由指令代码N…和一系列基本指令组成,每条指令对应一个特定的功能。

一个基本指令包括两个部分:  地址;

 地址被赋予的数值。

在地址和数值之间或两条指令之间可有空格,且空格个数不限。

在地址之后,一些基本指令的数值部分可能会为一组字符,或数值后跟一结束符(见例中G28和G29)。

按照ISO标准,地址由一些单独的字母组成,但由于其具有严重的局限性,

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Smart Manager CNC软件说明书第 56 页 共 84 页

故CNC Smart-Axis允许引用附录中的一两个字符或两个矢量PAR[ ]和e PAL[ ]详见参数部分介绍。

地址决定了CNC所要执行的操作类型:其中一些是由制造商自定的(如各轴名称),其它的是由最终的使用人员确定(用户参数),还有一些有预设置功能(系统参数等)。

根据地址和数值,可完成基本指令的操作。

数值可直接输入,也可作为数学表达式的运算结果,详见相关部分介绍。 当直接输入数值时,它们将被作为小数进行处理,见下例:  至少处理一个数值(0时也应按小数处理);

 对于数值输入,在逗点或小数点前后,最多有9位有效数字(更确切的

说,最大允许的数值是1.000.000.009)。若输入一个更大的数值,将会产生CN1D14报警;

 即使整数部分为0(即小数),整个部分的初始零点也可被忽略;  整数部分与小数部分分别用逗号或点隔开;  数字内部不能有字符或空格。 例如:

G0X0Y0 地址为G、X、Y的三个基本指令,其数值均为0 G2X10Y0I5J0 地址为G、X、Y、I、J的五个基本指令,数值分别为2、

10、0、5和0

3.3 G准备功能

G指令用来设置待执行程序的控制,故它们称为准备指令。

G后面跟的数字用来区分CNC所设定的特定的功能;这个数值必须为小数;即,由于G不是参数,该数值不能为表达式的结果。

只有一部分G功能(即只有一些数值)被CNC Smart Axis编译和执行:如果编译了一个不被执行的G语句,那么CNC将会发出相应的警告。

这种功能指令符合ISO标准,同时也有以下一些特殊情况:  G的初始零点可被忽略(即G00变为G0);

 可在同一个程序段中写入几个G指令:在这种情况下,这些G指令就由CNC进行识别,并在相应的指令行中执行:在编辑几个互相矛盾的G指令时,最后编辑的指令有效;

 在一些特殊的G指令后,可附加一些数字来完成定义。

编译后在块中保持相同功能的G指令叫作模块:模块化G指令通常可被其它G指令调用。

一些G功能指令会造成停机:故必须在加工初始定义所有操作文档。因此,在一个开放式文档下,进程中不能含有轮廓线加工或带有半径补偿的加工。

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Smart Manager CNC软件说明书第 57 页 共 84 页

特殊的G指令即指那些带有停机功能的指令。如果这些G功能在禁止加工的一点被编译,那么CNC就会发出报警。

以下部分介绍了一些G功能指令和它们的用途;详见相应的手册。 注意:在使用本手册中没有的G功能指令前,遇到疑问处,请与Cutlite Penta技术部取得联系。 3.3.1 G0(快速定位) 作用 加工轴的快速定位;

类型 模态性,执行一开始即被激活;

注意 G0可使G1、G2、G3指令无效;反之,G1、G2、G3、G41和G42也可

使G0指令无效;

描述 轴的加工路线为直线,即所有加工轴同时到达加工终点。

在不超过各轴设定值的情况下,G0的移动速度可达到最大值。如果几个

轴同时在移动,那么至少有一个轴能达到最大速度。在保持直线的情况下,其它轴的速度作相应比例的降低。 例如 N10 G0X0Y0

机器就会快速移动到X=0,Y=0的位置,即当前有效的原点位置。 3.3.2 G1(工件垂直移动) 作用 加工线轴的直线运动; 类型 模态性;

注意 G0使G1、G2、G3指令无效;反之,G1、G2、G3、G40、G41和G42

也可使G0指令无效;

描述 轴的加工路线为直线,即所有加工轴同时到达加工终点;G1下的速度就

是进给速度(符号F)。注意,通常参数F是由PLC根据面板上的设定值自动生成的。

这样,在任何需要补偿(有时会达到120%)或F超出设定值的条件下,

就会对轴加以限制而不会发生任何移动。为实现该功能,最大速度的补偿量为100%,各轴最大移动速度不能超过速度设定值的2/3。

例如 N10 MA201

N15 G112

N20 G1X100Y102.5

以当前活动原点为参考,在编号1设置的速度下,机器移动到X=100,

Y=102.5的位置。

注意:G1指令的独立成行编辑是可行的(没有位置),但是却有特殊的含义,而不仅仅是G1移动的设置。详细信息请与Cutlite Penta联系。 3.3.3 G2(顺时针圆弧)

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Smart Manager CNC软件说明书第 58 页 共 84 页

作用 顺时针圆弧; 类型 模态性;

注意 G2使G0、G1、G3指令无效;反之,G0、G1、G3、G40、G41和G42

也可使G2指令无效;

描述 轴达到加工终了的路线为圆,且为顺时针;G2中的速度就是进给速度(符

号F)。注意,通常参数F是由PLC根据面板上的设定值自动生成的。

这样,在任何需要补偿(有时会达到120%)或F超出设定值的条件下,

就会对轴加以限制而不会发生任何移动。为实现该功能,最大速度的补偿量为100%,各轴最大移动速度不能超过速度设定值的2/3。

例如 N10 MA201

N15 G112 N20 G0X0Y0

N25 G2X100Y100I50J50

以当前有效的坐标原点为参考,机器将以最快的速度移动到X=0,Y=

0位置,然后沿顺时针圆弧移动到X=100,Y=100位置处,圆心位于I=50,J=50处。

3.3.4 G3(逆时针圆弧) 作用 逆时针圆弧; 类型 模态性;

注意 G3使G0、G1、G2指令无效;反之,G0、G1、G2、G40、G41和G42

也可使G3指令无效;

描述 轴达到加工终了的路线为圆,且为逆时针;G3中的速度就是进给速度(符

号F)。注意,通常参数F是由PLC根据面板上的设定值自动生成的。

这样,在任何需要补偿(有时会达到120%)或F超出设定值的条件下,

就会对轴加以限制而不会发生任何移动。为实现该功能,最大速度的补偿量为100%,各轴最大移动速度不能超过速度设定值的2/3。

例如 N10 MA201

N15 G112 N20 G0X0Y0

N25 G3X100Y100I50J50

以当前有效的坐标原点作参考,机器将以最快的速度移动到X=0,Y=0位置,然后沿逆时针圆弧移动到X=100,Y=100位置处,圆心位于I=50,J=50处。 3.3.5 G4(中止)

作用 在给定时间间隔下插入一个中止命令;

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Smart Manager CNC软件说明书第 59 页 共 84 页

类型 仅在块中有效,具有停机功能;

描述 终止时间与参数TT值相同,可在同一块中被编辑,也可在先前的块中

用秒和0.1秒来定义;如果执行初始没有定义该值,那么中止时间就为0。有效终止时间受十分之几毫秒的误差影响。

3.3.6 G40(终止半径补偿)

作用 终止CNC执行的半径补偿功能;

类型 模态性,使G1、G2、G3、G41、G42无效,CNC操作初始即被激活; 描述 在G41和G42的作用下,终止加工件的半径补偿功能。当G40被编译时,

文档必须关闭。

3.3.7 G41(左侧工具下的半径补偿) 作用 启动左侧的半径补偿工具; 类型 模态性;

描述 G41设置CNC为半径补偿模式,对部件加工文档而非工具路线的中心加

以编辑。

图33

3.3.8 G42(右侧工具下的半径补偿) 作用 启动右侧的半径补偿工具; 类型 模态性;

描述 G42设置CNC为半径补偿模式,对部件加工文档而非工具路线的中心加

以编辑。

3.4半径补偿工具

CNC Smart Axis允许操作人员编辑待加工文档的精确性,然后运行一系列的修正以保证激光束本身的半径;这种过程通常叫做半径补偿。

很清楚工具路线的中心(即机轴)与切割文档中带有点工具(半径为0)的不同。

图33为切割文档中的补偿工具的圆心轨迹(从A到G的虚线部分);从图中可以看出:

 由于工具本身的半径,原先的角度部分不能被切到(标有X的区域);

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Smart Manager CNC软件说明书第 60 页 共 84 页

 一些不被编辑的部分被加工成有了外角(B和D部分);  由于工具的半径影响,一些部分的加工被省略了(第5部分)。 通常,如果使用了半径补偿(通过指令G41或G42),为了计算工具中心轨迹,CNC将在每段上执行一系列的操作。

图34

在指令G40、G41和G42后,G1被激活(G1为模块化);如果所编程的尺寸与G1指令下的相符,就不会产生错误。

在块G40、G41和G42后的G0程序(位于G40之后)或G2/G3是有效,也是可被程序所接受的。

可以注意到,半径补偿具有局限性,因为其只能在关闭了的轮廓线文档中使用。也可定义一个为零的或为负值的工具半径;当设为0时,将会完全忽略半径补偿。而另一方面,如果使用负补偿值,效果与指令G41和G42更换下的相同。

在没有进行CNC计算结果讨论的情况下,半径补偿中存在很多问题,在以下部分我们将加以介绍。 3.4.1 文档跟踪

无论何时发出一个程序CNC将被迫进入无半径补偿模式(G40);用G41可转换到半径补偿(若部件位于激光束的右侧)或G42可转换到半径补偿(若部件位于激光束的左侧)。

文档跟踪需要考虑一些特殊的几何外形:被编辑的图形将不再被认为是工具路线中心上的点,而是加工件本身,因此工具中心将被工具半径所替换。也就是说,必须指示出CNC如何控制加工尺寸表示的两种方式的转化。 切向跟踪

在G41(右侧的激光束半径补偿)或G42(左侧的激光束半径补偿)准备功能下,可得到以下指令:

 工作面的两个最终位置;  连接部分的最终倾角。

最终倾角是指x轴和运动结束时的夹角。其用QF进行编程,以16进制(旋转1周=360度)和1/10度表示。若QF为正,那么就从x轴开始,沿逆时针方向运动。

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Smart Manager CNC软件说明书第 61 页 共 84 页

与文件的连接通过一个圆形弧线完成,它能将激光束与加工点沿切向接触,在QF倾角下在起始点进行操作。

长度和圆弧的半径取决于连接的起始点,且由CNC自动计算得出。 图34中所示的例子表示了零倾角下的三种不同的行程路线。

这种跟踪类型的优点是如果倾角设置的正确,激光束就能对加工线进行切向跟踪,而不会在工件上留下任何痕迹。

然而,这种方法有两种缺点:  不容易进行QF计算;

 跟踪功能不能被认为是文档的一部分,即使与下面的部分发生干扰,该

工功能的执行也不会被干扰;

 必须对QF进行正确编程才能避免激光穿透工件。 起始点给定下的直线跟踪

在功能G41(部件右侧的半径跟踪)或G42(部件左侧的半径跟踪)下,只需要编入文档起始点的位置即可:

由于最初的连接部分是垂直的,且被认为是加工文档的一部分;因此如果它与其它部分发生了干扰,功能的执行时间就会被缩短。

在给定倾角下的垂直跟踪

在G41(右侧激光束半径补偿)或G42(左侧激光束半径补偿)准备功能下,只需要输入初始倾角即可:

G41 QF块模块下没有运动;如果QF不正确,错误部分将会由G1段加以限制,它能将激光束与工件第一个真实点相接触;然而,垂直跟踪被认为是文档的一部分,因此如果它与其它部分发生了干扰,功能的执行时间就会被缩短,这样激光就不能切入工件自身。 隐藏跟踪

在G41(右侧激光束半径补偿)或G42(左侧激光束半径补偿)准备功能下,是否编入其它指令并不重要;我们可以用下面的一组程序:

... N20 G41 N21 G1 X10 Y4 N22 X12 Y5 ...

N21模块定义了半径补偿下,文档的第一切割加工点;注意由于在G41指令下,G1可自动激活,故可不考虑G1;而两个轴的定位却需要强制完成。

N22模块包括半径修正下的第一运动,起始点可为从点N21开始的任何允许点。

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文档追踪会将工具移动到N21编辑点下且与工件垂直接触的部分(激光束的中心相对垂直于N21位置,距离与激光束的半径相等)。 3.4.2 加工文档的移动

加工文档的移动与文件跟踪类似:在这种情况下,CNC也必须转化编程点,从另一个意义上说,即从文档位置到工具中心位置。

该移动操作由指令G40完成。

对于文档跟踪,在G40后的第一次运动中,必须指出运动的类型(G0、G1、G2、G3)。 圆形移动

在G40准备功能下,必须对CNC下轴移动的最终点进行编辑;这样就会在文档终点和指定点之间插入一个圆,以便于将工具重新移动到与文档垂直的位置。 快速移动

如果连接部分的终点位置没有与G40指令一同被编译,那么半径修正功能就会在加工文件终点被终止:剩余的部分将会以工具中心为起始点。

注意别的指令不能像G40一样确定一个快速移动;否则将产生一个CN1D14报警。

3.5 辅助功能

辅助功能在CNC编程中有重要的作用,因为它们是机器进行区分的标准。实际操作中,辅助功能(而非CNC编译的)被送往PLC来执行相应操作,如激光单元的起闭,光闸的开关,聚焦头的定位等。

ISO标准编程只提供了一种通过M地址的辅助功能;但是对于同时以MA、MB、MC和#为辅助功能地址的CNC Smart Manager来说,ISO标准编程对指令的使用却产生了限制。 3.5.1 M0(执行中断)

M0指令可暂时终止局部程序的执行:当M0为有效时,CNC停止操作;并等待操作人员再次按下面板上的Start(开始)按键以恢复执行。 3.5.2 M1(条件中断)

M1和M0在程序终止方面作用相同,直到Start(开始)按键被再次按下;实质上不同的就是该中断指令的执行是有条件限制的,所以当M1为有效时,其功能与M0指令相同,然而当M1无效时,在程序执行中其将被忽略。

M1指令是否有效由Smart Manager主屏幕右上角的按键显示。按键如下:

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Smart Manager CNC软件说明书第 63 页 共 84 页

点击有效与无效间的触发器;那么当M1指令为有效时,按键显示为绿色;反之则为红色。 3.5.3 M2(执行终止)

M2指令用来终止程序的执行,而且,作为程序最后的指令行,其执行是强制性的。

3.5.4 M25(宏指令发出)

当使用激光切割机时,通常有必要运行发生器,也就是一个简单的激光发射器(例如,激光必须对准喷嘴的中心位置)。

指令M25是一宏指令,用来控制完整的激光发射,且持续时间由参数TT确定。为安全起见,操作人员必须手工控制光闸开关。该指令语句结构如下:

M25 TT<发生持续时间短> 3.5.5 M26(中断宏)

中断是轮廓线切割中,通常需要按一系列操作来执行;其由单独的宏指令M26定义,用来进行整个操作的循环。

宏指令的结构和所执行的操作取决于机器是切割金属板料还是其它一些材料。

若为电容传感切割头,该指令语句结构如下: M26 NH<切割头设置> TH<定位时间> TG<气体稳定时间>

当切割头的参数为MA辅助功能时,它用来激活切割头设置以完成中断操作(例如,201用来激活切割头设置1,因为存在问题的为MA201),定位时间即聚焦头定位所需的时间,而且气体时间即气体供应达到稳定时所需的时间。

图35

如果不是电容传感头,指令语句结构将更简单,具体如下: M26 NH<切割头设置> TH<定位时间>

各参数的意义同上,所不同的是非电容切割头的气控系统不同。

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Smart Manager CNC软件说明书第 64 页 共 84 页

3.5.6 M30(工作台旋转)

可能会有这样一些情况,已经进行了一些预操作,但还需在材料上进行轮廓线的切割,而板材上只剩下一些参考点用来定位坐标轴;在这样的情况下,就不容易、困难甚至不可能使得待切板料的坐标轴方向和原来的重合。

如图35例子所示,1和2交叉的地方代表待切板的参考点,x-y系统为机器的绝对坐标系,而xy为相对坐标。参考点可被CNC控制用来旋转和移动笛卡儿坐标系。这样第一个点就可用作原点,x轴沿两点连线方向,且由第一个点指向第二个点。

对于如何获得参考点,参照2.4.3部分旋转操作中参考点的获得部分。 当两点获得后,在M71初始化指令下,通过指令M30激活旋转工作台。请记住旋转操作只对水平工作台有效。 3.5.7 M35(切割缝宽选择)

激活最优的模切形式,而不是同时激活各种切割头设置的情况下,必须使用M35指令来激活切割头设置以确定切割缝宽,如表2所示。

该语句结构为:

M35 PT<切割缝宽> AP<辅助宽度>

其中,切割缝宽是一个数字(1.5、2、3、4或6),代表了切割缝宽,辅助宽度为数字-1、0或+1;若设置为AP=0,则表示为标准切割,AP=-1表示为狭缝切割而AP=+1则代表宽缝切割。 3.5.8 M40(热透镜化修正设置)

一些高功率的激光器,能产生热透镜效应,换句话说,也就是由于激光带来的聚焦镜的温度上升,而产生的一系列调整超时。

这种现象在模切板中较为常见,这样通过调整聚焦头高度和补偿量就可以进行相应补偿。

语句结构如下:

M40 TH

Time h 冷启动时,从预热开始,聚焦镜达到操作温度所需的时间; Time l 热启动时,冷却过程中达到操作温度所需的时间;

Delta z 聚焦头达到所需高度所需要的变动值,当透镜变热的时候必须使用

该操作,当透镜温度下降后应恢复切割头的设置;

Delta OVR 达到所需结果应作的变动量,当透镜变热的时候必须使用该操作,

当透镜温度将下后应恢复切割头的设置;

请记住,M40指令唯一的功能就是能使CNC对热透镜化效应进行补偿,在MC101无效的情况下,可用MC100进行补偿;而且,因为非自发的热透镜补偿会

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Smart Manager CNC软件说明书第 65 页 共 84 页

带来机器的一些操作故障,因此当自动模式被初始化后,且按下控制面板上的Reset按键后,在每段程序结束时都将进行自动设置。

注意:需要测试以确定补偿参数值。若该功能应用不当,将会恶化机器的操作。在应用热透镜补偿前,请与Cutlite Penta公司技术部取得联系。 3.5.9 M51(层复位)

每个CNC都会有一些基于机器起始点的初始坐标设置。另一方面,用绝对坐标的形式来表示运动不方便且效率不高,而且每块待切板必须定位在预先规定的位置。

为了克服这些局限性,CNC Smart Axis提供了10余种不同的笛卡儿坐标系设置,相对于绝对坐标,其均定位在相同的方向上。通过移动原点,操作人员可根据需要来定义坐标。

语句结构如下: M51 LL<层编号>

其中,layer number(层编号)为从1到10之间的数字,用来定义所需的笛卡儿坐标系统,也称为层。

指令M51用于将层的原点移动到当前机器所在的位置;随后机器将会继续使用先前活动的相对坐标系统。

注意:当层为工作状态时不要对其进行复位操作,以避免发生切割结果未知这种情况。 3.5.10 M61(层激活)

如前面M51部分所述,除绝对坐标系外,CNC Smart Manager还提供有10余种不同的坐标系。

这些坐标系,也称为层,由指令M61激活,语句结构如下: M61 LL<层编号>

其中layer number(层编号)是从1到10之间的数字,用来区分并确定所需的操作层。

3.5.11 M71(初始化)

指令M71用于控制一系列的指令,在不同操作下实现机器的初始化,包括层的选择和辅助原点。为了避免一些工况,指令M71必须为部件程序中的第一指令。 3.5.12 M72(辅助原点)

如同其它一些层控制指令,都需要创建一些辅助原点,也叫做局部原点,其位于当前机器所处位置。层使用主要的不同就是它们的设置和激活是在两个分开的指令下进行的,因此无论机器是否被再次起闭,或是否执行了不同的操作,其均可用来存储点的位置,以便用作参考。而另一方面,辅助原点在单个程序段中被激活,故只要系统发生了改变,都将丢失原点的坐标。

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Smart Manager CNC软件说明书第 66 页 共 84 页

指令M72中没有参数,在需要在不同点重复轮廓线切割文件时,该指令是非常有用的:因此可以将加工变为子程序,然后当加工移动到待执行轮廓的起始点时,再调入子程序。 3.5.13 M73(绝对坐标返回)

如上所述,CNC Smart Manager提供了几个辅助参考系统及绝对坐标系。 指令M73作用在于使当前的辅助原点或层失效,然后返回机器所在的原点位置,即绝对坐标。 3.5.14 M75(自动校准)

CNC Smart Manager提供有一个特殊的插补功能,能将加工缺陷降到最低,同时最大限度地提高加工速度;CNC必须进行校准以使其内部运算值与机器特征值相匹配。

最优化措施为:当给定一个加工文件后,我们设定管子的半径以满足加工(例如,我们设管子半径为0.05mm,则直径为0.1mm,与加工相符)。基于这一点,只要在管径内,CNC就可用合适的曲线自由地更换原始加工文件。这点和司机想要以最大速绕过拐弯处一样:他可充分利用路宽以获得尽可能大的曲率半径。

在执行M75校准功能时,必须设置部件程序参数,如下例: N10 PAL[250]0 (待校准轴) N15 PAR[502]5000 (计算速度 ) N20 PAR[503]1200 (计算加速度 ) N25 PAR[504]0.05 (管径) N30 M75 (运行校准功能)

参数PAL[250]后的数值用来定义待校准轴(0代表x轴,1代表y轴),而参数PAR[502]为机器的参考速度:通常,当机器在校准速度下运行时,能取得最好的加工效果。同时,如果切割能在一个大的速度范围内完成,也就是说,如果一些切割可在低速(如不到1m/min)或高速(大于10-15m/min)下进行,这样在各个部件程序下运行一个新的校准程序是很有意义的。

参数PAR[503]为切割所用的加速度,该参数是必须的,因为部件程序可能会限制并降低最大加速度;如果希望尽可能地使用系统所允许的最大加速度,那么我们可以设定一个较高的加速度值(如50000mm/s2)。

最后,PAR[504]为管径,单位:mm或inch(英寸),取决于机器的设置。 注意:指令M75是一高级程序选项。若遇到有疑问或补确定的场合,请与Cutlite Penta技术部联系)。

请记住,操作人员没有必要自行编写M75程序,因为Smart Manager本身包括一些有用的部件程序(Windows Documents下会生成一个Part Program(部件程序)文件夹),其中有一个叫做Tarat.iso的;运行时,其将会要求操作人员

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Smart Manager CNC软件说明书第 67 页 共 84 页

给出以上参数信息,并在机器的两个轴上执行相关操作。 3.5.15 M80(切割头设置保存)

CNC使用的切割头参数保存在PLC中,该PLC位于使用备用电源的CMOS存储器内部;因此当机器需再次起闭时,需要存储切割头设置。

然而,若要实现用户定义切割头参数,就需要从硬盘中保存和加载设置参数;最多可存储10种不同的设置,并从1到10进行编号。

指令M80用来将保存当前的参数设置保存到硬盘的10号文件中,语句结构如下:

M80 AU<硬盘上的编号> 3.5.16 M81(切割头设置载入)

如上3.5.15 M80(切割头设置保存)所述,CNC Smart Manager硬盘中有10种不同的切割头设置,目的在于提供一个更广的切割范围。

M81指令用来将可用的10种参数设置载入存储器,语句结构如下: M81 AU<硬盘标号> CC<载入模式>

其中,参数AU与M80一样重要。同时,必须在载入时从1到10进行编号,且需与文件相对应。

参数CC可设为0或1,具体意义如下:若指令语句为CC1,那么只有在给定设置未存入存储器前(即使已经进行了编译)才能执行载入,而CC0则表示无论当前载入的是什么设置,都可直接进行操作。

注意:当前已载入文件编译完毕后,如果需要进行设置载入,操作人员应立即保存当前的设置。 3.5.17 M90(工作直径设定)

带轴旋转的模切板切割,与在既定半径下沿木质圆柱表面的切割具有相同的特点,其运动编程可近似为外形打开的弓形,因此可用长度进行度量,单位为毫米或inch(英寸)。

这种编程显然要求CNC预先知道加工外形的直径;该直径由指令M90定义,语句结构如下:

M90 PAR[510]<工作直径> 3.5.18,MA形式下的辅助功能

与M宏指令相比(也就是说,执行时由载入的简短ISO子程序组成),MA指令是一组操作中断程序,因此首先执行暂停程序,然后指令被送往PLC中进行处理,最后通知插补器可以恢复操作。

我们列出了所有可用的MA指令。除极少数需要完全覆盖的场合,这些功能无须进行参数输入。

MA1 打开光闸,加大气体循环压力;请注意在金属切割场合,气体增压并不

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是意味着向激光提供气体,在树脂玻璃和模切板切割中也一样; MA2 在非金属切割中,关闭光闸,停止气体供应;

MA4 激励激光源放电,在金属切割场合,同时也激励气体输送; MA8 控制激光放电开关;

MA10 切断激光放电和气体输送。注:仅对金属切割有效; MA50 加快气体供应。注:仅对金属切割有效; MA51 阻断气体供应。注:仅对金属切割有效; MA100 实现电容传感高度控制。注:仅对金属切割有效;

MA101 使电容传感条件失效。在电容传感方式为有效时,若执行MA101,将会

强制进行0设置,同时产生MU报警;

MA150 电容传感头配有一个接触式警报器,若切割头与金属板料相接触,则会

使机器停止。这种报警可用不同方式实现有效或无效以满足特殊需求(例如中断)。MA150使接触式传感器变得有效,因此只要发生了接触就会强制性地停机。 注:仅对金属切割有效;

MA151-MA159 这些指令使接触式报警器暂时失效,即接触式传感器被强制性

地停止一段时间,然后自动恢复。

指令MA151-MA159用来控制传感器暂停时间分别从1-9秒。 注:仅对金属切割有效;

MA160 持久性地使接触式传感器无效;只有通过MA150-MA159指令才有恢复

有效性的功能;

MA190 设置PLC以进行切割头绝对寻址,也就是说,所用的200种切割头设

置是可见的,且可通过不同的功能分别来进行激活。 注意:双聚焦头或MPL补偿工作台切割中无效;

MA191 设置PLC进行5个一组的切割头设置访问,也就是说,工作台的200

种切割头设置被分为40组,每组5个,一旦所需的一组被确定,其包含的5个设置也将被激活,且与该组自身是相互独立的。注意:双聚焦头或MPL补偿工作台中无效;

MA192 设置PLC进行8个一组的切割头设置访问,也就是说,工作台的200

种切割头设置被分为25组,每组8个,一旦所需的一组被确定,其包含的8个设置也将被激活,且与该组自身是相互独立的。注意:双聚焦头或MPL补偿工作台中无效;

MA193 设置PLC进行10个一组的切割头设置访问,也就是说,工作台的200

种切割头设置被分为20组,每组10个,一旦所需的一组被确定,其包含的10个设置也将被激活,且与该组自身是相互独立的。注意:双

68

Smart Manager CNC软件说明书第 69 页 共 84 页

聚焦头或MPL补偿工作台中无效;

MA194 设置PLC进行20个一组的切割头设置访问,也就是说,工作台的200

种切割头设置被分为10组,每组20个,一旦所需的一组被确定,其包含的20个设置也将被激活,且与该组自身是相互独立的。注意:双聚焦头或MPL补偿工作台中无效;

MA195 设置PLC进行50个一组的切割头设置访问,也就是说,工作台的200

MA196 MA198 种切割头设置被分为4组,每组50个,一旦所需的一组被确定,其包含的50个设置也将被激活,且与该组自身是相互独立的。注意:双聚焦头或MPL补偿工作台中无效;

设置PLC进行100个一组的切割头设置访问,也就是说,工作台的

200种切割头设置被分为2组,每组100个,一旦所需的一组被确定,其包含的100个设置也将被激活,且与该组自身是相互独立的。注意:双聚焦头或MPL补偿工作台中无效;

在一个给定的切割头设置中进行切割参数修改,用那些给定局部程

序中的参数进行替换。具体为:

 PAL[0]必须包含要修改的切割头设置的数字(通常为绝对地址

值,介于1-200之间);

 PAL[1]必须包含切割头高度所设置的数值,介于0-1000之间;  PAL[2]必须为当前切割头编译的百分比,介于0-100之间;  PAL[3]必须包含设置中的切割速度,介于0和快速加工之间。

注:如果机器的度量单位为mm,则速度必须是10mm/min的整数倍,若单位为inch(英寸),速度值必须为整数;

 PAL[4]为所用气体的类型,若为压缩空气,其值为1、氧气为2、

氮气则为3。如果机器没有装电容式传感头,那么该参数必须设为1;

 PAL[5]为气体的压力,对于压缩空气或氧气,必须介于

150mBar-6000mBar之间、对于氮气,则需介于150mBar-20000mBar之间。如果机器没有装电容式传感头,那么该参数应介于150-6000之间;

 PAL[6]为高度控制的类型和中断时间代码,如下:值介于1000

-1300代表电势测定下的高度控制,其中断时间表示如下: T = (PAL[6] −1000)*0.05s

而介于2000-2300之间的值则代表电容高度控制,其中断时间表

示如下:

T = (PAL[6] − 2000)*0.05s

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Smart Manager CNC软件说明书第 70 页 共 84 页

 PAL[7]为一个可编程激光源的程序代码,或者是直接选择的激

光频率;

 PAL[8]为激光的占空因数,介于0-100之间;

在执行指令M198前,最好先进行G112编程,否则PLC将会返回读入PAL[0]到PAL[8]中错误的参数。

例如:

下面的程序用来确定编号为1的切割头设定参数,其中,N20-N90行的指令是已定的(见每行的文字注释)。

N10 PAL[0]1 (切割头设定编号为1) N20 PAL[1]400 (高度值: 400 ) N30 PAl[2]95 (当前编译比例: 95% ) N40 PAL[3]650 (进给速度: 650 mm/min ) N50 PAL[4]2 (气体: 氧气 ) N60 PAL[5]850 (气压: 850 mBar ) N70 PAL[6]2050 (电容中断时间 2.5 s ) N80 PAL[7]10 (程序代码 0 ) N90 PAL[8]0 (不重要 ) N100 G112 (不能省略 ) N110 MA198 (参数设定 )

MA199 将PAL[1]到PAL[8]中切割头设定参数载入到局部程序中。关于

参数返回的重要性,详见指令MA198, MA199为相反指令;

例如:

以下程序用于在高度和电流值修改完毕后,下载标号为6的切割头设置参数,并将其拷贝到2号设置中:

N10 PAL[0]6 (切割头设定编号6 ) N20 G112 (不能省略 ) N30 MA199 (参数下载 ) N40 G112 (不能省略)

N50 PAL[1]150 (高度值: 150 ) N60 PAL[2]88 (当前编译比例: 88% ) N70 G112 (不能省略 ) N80 MA198(参数设定 )

MA200 将聚焦头移动安全操作高度位置,状态设置通常为0设置; 从MA201以后的指令 从指令MA201往前用来激活一个特定的切割头设置;这

些指令的代号取决于机器的类型和当前所选择的聚焦头模式。分以下

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Smart Manager CNC软件说明书第 71 页 共 84 页

几种情况:

MPL补偿工作台机型

从MA201-MA265为有效指令,分别用来激活从1-65的切割头设置。 双切割头的机型

从MA201-MA300为有效指令,分别用来激活从1-100的切割头设置。 带绝对地址的其它机型

从MA201-MA400为有效指令,分别用来激活从1-200的切割头设置。 地址按5个一组划分的其它机型

从MA201-MA205为有效指令,在有效指令组内分别激活从编号1-5

的切割头设置。

地址按8个一组划分的其它机型

从MA201-MA208为有效指令,在有效指令组内分别激活从编号1-8

的切割头设置。

地址按10个一组划分的其它机型

从MA201-MA210为有效指令,在有效指令组内分别激活从编号1-10

的切割头设置。

地址按20个一组划分的其它机型

从MA201-MA220为有效指令,在有效指令组内分别激活从编号1-20

的切割头设置。

地址按100个一组划分的其它机型

从MA201-MA300为有效指令,在有效指令组内分别激活从编号1-100

的切割头设置。

从MA301以后的指令 当块切割头设置地址为有效时,选择要激活的切割头

块设置。

指令MA301用于选择块0,MA302对应块1,依次类推;可用的块编

号取决于由指令MA191、MA192、MA193、 MA194、 MA195和 MA196确定的寻址方式;

MA410 该指令可防止切割头高度下降,即使所需的高度值低于当前值,当

该指令为有效时,切割头也可能会上升而不会下降。

该指令用于电容控制下的外形切割运动,因为它可有效的防止切割头

掉入正在加工的孔中。注:仅适用于切割头电容控制场合;

MA411 恢复切割头下降的可能性,使指令MA410 失效。注:仅适用于切割

头电容控制场合;

MA420 Cutlite Penta公司所用的电容式聚焦头有一个特殊的信号输入,该

输入必须有一校准脉冲信号;该脉冲信号由指令MA420自动生成。校

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Smart Manager CNC软件说明书第 72 页 共 84 页

准步骤如下:

1. 在电势高度控制下,移动聚焦头到电势控制下的最高位置; 2. 切断聚焦头;

3. 在半自动模式下,输入MA420,按下Enter(回车)键。 注:仅适用于切割头电容控制场合;

MA450 激活激光电流调节器。通过控制面板可监控调节器当前的状态; MA451 使激光电流调节器失效。通过控制面板可监控调节器当前的状态; MA501 设置工作台划分的段编号以便对段1进行补偿。该功能仅在半自动

模式和机器设置改变前有效,通过一对话框操作人员可进行相关操作确认。

注:仅适用于MPL系列的水平工作台;

MA502 设置工作台划分的段编号以便对段2进行补偿。该功能仅在半自动

模式和机器设置改变前有效,通过已一对话框可进行操作确认。

注:仅适用于MPL系列的水平工作台;

MA503 设置工作台划分的段编号以便对段3进行补偿。该功能仅在半自动

模式和机器设置改变前有效,通过一对话框操作人员可进行相关操作确认。

注:仅适用于MPL系列的水平工作台; MA550 通过操作台激活快速导航功能; MA551 通过操作台取消快速导航功能; MA600 激活模切加工模式以获得最好的加工。

注:对双切割头,电容式切割头和MPL补偿工作台下的机型无效。 MA601 取消模切加工模式。

注:对双切割头,电容式切割头和MPL补偿工作台下的机型无效。 3.5.19 MB形式下的辅助功能

与M宏指令相比(也就是说,执行时由载入的简短的ISO子程序组成),MB辅助指令是一组运动中断程序,因此首先执行暂停程序,然后指令被送往PLC中进行处理,最后通知插补器可以恢复操作。

我们列出了所有可用的MB指令。除极少数需要完全覆盖的场合,这些功能无须进行参数输入。

从MB0以后的指令 对带有激光编程的机器而言,只要控制激光程序的局部程

序为有效(激光程序通常设置在切割头设置中,因此只能从那进行访问),从MB0以后的指令均可用来选择一个特定的程序。

编号和辅助功能的重要性取决于尚未定的激光源;可能存在的情

况如下。

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Smart Manager CNC软件说明书第 73 页 共 84 页

250W激光器

这种类型的激光器没有真正的程序,而是通过一些输入来设置半功率

模式(禁止出现超出1/2的激光放电)和手动模式(频率和脉冲的占空比必须在激光控制单元设定)。CNC单元的程序组合结构如下:  MB0:全功率,连续操作;  MB1:半功率,连续操作;  MB2:全功率,手动操作;  MB3:半功率,手动操作; 500W激光器

这种类型的激光器没有真正的程序,而是通过一些输入,以防止出现激光放电并设置连续和手动模式(频率和脉冲的占空比必须在激光控制单元设定)。CNC单元的程序组合结构如下:  MB0: 所有放电激活,连续操作模式;  MB1: 3/4的放电失效,连续操作模式;  MB2: 5/6的放电失效, 连续操作模式;  MB3: 7/8的放电失效, 连续操作模式;  MB4: 3/4/5/6的放电失效, 连续操作模式;  MB5: 3/4/7/8的放电失效, 连续操作模式;  MB6: 5/6/7/8的放电失效, 连续操作模式;  MB7: 3/4/5/6/7/8的放电失效, 连续操作模式;  MB8: 所有放电激活,手动操作模式;  MB9: 3/4的放电失效,手动操作模式;  MB10: 5/6的放电失效,手动操作模式;  MB11: 7/8的放电失效,手动操作模式;  MB12: 3/4/5/6的放电失效,手动操作模式;  MB13: 3/4/7/8的放电失效,手动操作模式;  MB14: 5/6/7/8的放电失效,手动操作模式;

MB15: 3/4/5/6/7/8的放电失效,手动操作模式;

1000W和1500W的激光器

这种类型的激光源有16组程序,从0到15进行编号,可通过激光控制面板进行设置,并可分别通过MB0-MB15进行调用。 轴慢流激光器

在一个特殊软件下,轴慢流激光器(250W、500W、1000W和1500W)是可用模型实现的,该软件由81个程序组成,从0到80进行编号;程序分别通过MB0-MB80指令进行调用。

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Smart Manager CNC软件说明书第 74 页 共 84 页

带有斜面控制的轴快流激光器

这种类型的激光器由64个程序组成,从0-63进行编号,同时也可进行出口点火和斜面控制编程。分别通过指令MB0-MB63进行调用。 无斜面控制的轴快流激光器

这种类型的激光器由128个程序组成,从0-127进行编号。分别通过指令MB0-MB63进行调用。

MB300 对于那些可直接选择频率和占空比的机型,只要部件程序被激活,就

可通过指令MB300来选择写入PAL[0]和PAL[1]中的参数值(频率和占空比可通过设置面板进行设置和调用)。

例如:

N10 PAL[0]1200 (频率: 1200 Hz ) N20 PAL[1]75 (占空比: 75% ) N30 G112 (不能省略 ) N40 MB300 (参数设定 )

MB600 实现部件程序和设置面板中对激光的控制。当该指令为有效时,在当

前设置有效的情况下,对激光参数(程序、频率和占空比)进行的修改是无效的,除非再次进行设置选择。

当部件程序选择了切割头设置或激光控制功能后,激光参数将被更

新,这样当前的指令才能保持为有效。

MB601 在设置面板下对程序、频率或占空比加以选择。当该指令为有效时,

为机器故障模式。

MB602 在局部程序段中对程序、频率或占空比加以选择。当该指令为有效时,

不必考虑相应设置面板中的各参数。

3.5.20 MC辅助功能

与M宏指令相比(也就是说,执行时由载入的简短的ISO子程序组成),MC辅助指令是一组运动中断程序,因此首先执行暂停程序,然后指令被送往PLC中进行处理,最后通知插补器恢复操作。

以下列出了所有可用的MC指令。除了一些添加的参数,所有的指令都已被编译。

从MC0到MC10 这些功能键设置了激光调节最小值,其分别对应于0%、10%、

20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90% 和100%。

其功能如下:如果当前占空比的计算值低于最小值,用最小值进行替换;

反之则继续进行计算。

下面是一些模态功能:只有最新执行的指令为有效;注意机器工作时的故

障指令是MC0。

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Smart Manager CNC软件说明书第 75 页 共 84 页

从MC11到MC15 将调节器的增益分别设为1、2、3、4和5。这些都是模块功

能,故功能各不相同,分别对应于MC21-MC25。 当机器工作时,有效指令是MC11。

从MC21到MC25 将调节器的增益分别设为1、1/2、1/3、1/4和1/5。这些都

是模块功能,故功能各不相同,分别对应于MC11-MC15。 当机器工作时,有效指令是MC11。

MC100 对于具有热透镜补偿的机器中,MC100可激活补偿功能。补偿参数

必须预先通过指令M40进行设置。

MC101 对于具有热透镜补偿的机器中,MC101可取消补偿功能。 3.5.21 #类型的辅助功能

#形式下的辅助功能不需要停止插补器;换句话说,如果在程序运行中插入了一个功能,这两个运动将会联系在一起,无需在中断点暂停。此时,机器主轴通过辅助功能插入的那一点,指令被送往PLC中进行处理和执行。

这种类型的功能,在一些场合下是有效的,但应用时必须小心,因为机器不会在那个插入点停止,所以,理论上应该执行某种功能的点和实际加工点之间会有一个延迟。比如,如果用#4来编写激光出口点火程序,就可能在点火前,机器就已经开始了运动;这种延迟的原因在于,PLC处理程序的时间(介于2‰-4‰秒)增加了从接到指令到发出点火指令的时间。

操作人员有责任预先评估一下这些命令的适用行。

注意:#类型的指令为高级编程指令,通常不需要使用,必要时应与Cutlite Penta公司取得联系。在有疑问或不确定的地方,请与Cutlite Penta技术部取得联系。

以下列出了所有可用的MC指令。除了一些添加的参数,所有的指令都已被编译。

#4 该指令功能与MA4相同。唯一不同是不会停止插补操作; #8 该指令功能与MA8相同。唯一不同是不会停止插补操作;

#10 当在模切板切割模式下,PLC能自行检测轴的移动方向,同时执行相应 的操作。

所需的操作就是通知PLC所执行的是直线插补(G0或G1)还是圆弧插补

(G2或G3)。

#10 用来告诉PLC以下执行的为直线插补。

#32 当在模切板切割模式下,PLC能自行检测轴的移动方向,同时执行相应 的操作

所需的操作就是通知PLC所执行的是直线插补(G0或G1)还是圆弧插补

(G2或G3)。

#32 用来告诉PLC以下执行的为圆弧插补。

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Smart Manager CNC软件说明书第 76 页 共 84 页

3.6 高级指令

高级指令,它并不是用于执行机器相关功能,而是为程序控制提供更为便捷的控制。

高级指令有一个块编号(指令行编号),如同标准ISO指令行,通过块编号后面的感叹号加以区分。

一个指令行可能全为高级指令或ISO指令;一个单独的指令可不同时包括ISO和高级指令段。

高级指令由字段组成,每段指令执行一个基本的操作,按照它们被编写的顺序执行。段与段之间用!或;隔开。这两个字符的差别在以下部分加以解释(见3.6.3调试)。

3.6.1 带有计算式的参数定义

我们可能会需要通过计算将所得值赋予程序;通过高级指令很容易实现这个操作。

在程序段中的参数地址后可插入符号‘=’和表达式,也可插入简单的数值。 例如:

N14 !X=100! 将值100赋予参数X

N14 !X=100-2*R! 用值100减去工件的直径,并将结果赋予参数X

可以注意到,在这些情况下,与标准ISO指令相比,并不需要将X轴移动到100或100-2R的位置;该指令的作用就是可方便地将特定的数值赋予参数X。

如果我们接着在ISO指令中写入X〈X〉,那么就会在高级指令中再次确认将赋予X的值,同样会将设备移动到指定位置。 3.6.2 实现笛卡儿坐标系和极坐标的相互转换

!CP!用来实现将笛卡尔坐标系中的参数HX和HY转换为极坐标系下的HR(径度)和HT(角度,用度表示)。

该指令执行完后,HR和HT得到了计算结果,而HX和HY值则保持不变。 例如:

N10 !HX=1;HY=1;CP! 指令执行完后,HR=1.41423,hT=45 !PC!用来执行相反的坐标转换。

例如:

N10 !HR=10;HT=30;PC! 指令执行完后,HX=8.6602³ ,HY=5

没有必要在同一个含有CP或PC的指令行中写入HX、HY、HR和HT;可在先前的计算指令中对其加以定义,可以是ISO也可是高级指令语句。 3.6.3 调试

这类指令在控制CNC Smart Manager执行与否取决于是否已经获得必要的条件,且命令语句的执行先后顺序用‘;’划分,以‘!’结束。其语句结构如下:

!IF (表达式 1)<=>(表达式 2);(field A);(field B);³!(field C)!

该语句表达如下:如果表达式1的值小于,大于或等于表达式2的值(这三

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Smart Manager CNC软件说明书第 77 页 共 84 页

个数学符号可表示这三种情况),那么就执行下面的语句(见例A,B,3),否则就跳转执行第一个!点,然后接着执行下面的程序段(如例3)。

注意:“等于”是指两个数值到最低有效位数字都相同。由于近似计算就会造成在最低位出现错误,所以我们推荐尽量使用“小于等于”(≤)或“大于等于”

(≥) 的条件而不是单单的“等于”。 3.6.4 参数值和字符串的显示

当CNC在自动执行模式下时,通常显示命令指令的区域将出现一个米色的窗口,窗口中有两行指令,每行有80个字符,用来显示由局部程序所产生的信息;请记住这两行指令中的字符从0到159被认为是连续的。

用于写入这两行指令的高级语句结构如下: !:D n1 - n2 string [表达式] ³ ! 式中:

1. :D为特殊显示指令的ID;

2. n1为字符串显示开始时的字符编号(从0到158); 3. -为区分n1和n2的减号;

4. n2为显示终止的字符编号(从n1+1到159);

5. 字符串可能是一些字母数字串,字符串两边加以双引号; 6. [expression]可以是任何代数表达式,旁边加以方括号。

1-4行(字符串:n1 - n2)是强制性的;n1 - n2之间定位的字符在被显示的字符串替换前通常要被删除。

字符串和表达式是可选的,且只要两条指令的执行空间足够,就可以任何顺序重复地执行。如果显示值超出了n1 - n2的范围,其将会被截断而不会出现警告。

除了作为分隔符的二次引用字符外,字符串中可包括所有可显示的字符;表达式可以是部件程序下的任何形式,结果显示中没有首零,且最多保留到小数点后三位数字。最大可显示的数字为999999.999;再大的值也将显示为该值而不会出现警告。

表达式值前后没有空格,因此如果需要,必须自行添加。

如果n1和n2的值不合适或缺少分隔符,那么就会产生CN1D14报警。 数据由高级指令!:D /R!删除。 例如: 程序段为: N10 HA10

N15 HB21.9747

N20 !:D0-30 ”HA=”[HA]” HB=”[HB]! 其结果为:HA=10.000 HB=21.975 3.6.5操作人员用部分程序参数介绍

在一些情况下,编写一些局部程序可便于操作各参数值;这里有一个特殊的

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Smart Manager CNC软件说明书第 78 页 共 84 页

指令,叫做Input(输入),这种功能语句的语法结构如下:

parameter

式中,parameter为参数的名称,当提示操作人员输入该值时,comment(注释)语句即显示出相应的字符串。例如:

PAR[502]<输入:速度 [mm/min]>

该指令将会打开一个数值输入对话框:

Input指令是一条带有停止命令的指令,因此在执行该命令前要完成所有未完成的操作;因为这类指令,可能不被局部程序中的开放式节点所编译(例如当半径修正有效时)。

所输入的参数的形式必须与程序中的一致,这样小数点前后最多允许有9位有效数字(实际上,允许的最大数字是1,000,000,009);如果不能满足这个条件,那么点击OK键后也不可能继续执行程序。

3.7 结构编程

结构编程是CNC Smart Axis的一辅助功能,其用于复杂程序的编写中,例如跳转、循环和子程序中。

结构编程指令语句有以下特征,所有包含这些指令的语句均以两个连续的字母开头;且所有的指令语句符合以下规则:

 在两个字母的前后可附带一些空格,但是不会对指令编号进行编辑;  指令行中可附有注释语句,但必须以‘;’开始。 3.7.1 if-else if-else-end if结构

该结构用于在条件限制下的指令语句的执行,可以是ISO或高级语句,而且这些语句自身也可包含结构程序指令。

该结构完整的语句结构入下: -- IF condition ;comment(注释)

instructions

-- ELSEIF condition ;comment(注释)

instructions

-- ELSE ;comment(注释)

instructions

-- END IF ;comment(注释) 有两种可能的形式:

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Smart Manager CNC软件说明书第 79 页 共 84 页

1.—if(表达式1)<=>(表达式2)-这种语句结构表示:如果表达式1的值小于、等于或大于表达式2(中间的三个数学符号可用来表示这三种关系),那么就执行if或elseif后面的指令。

2.—if //-这种结构表示:如果重启子程序,那么就执行if或elseif后面紧接着的指令,否则就不执行。

那些带有说明的分程序由几条CNC Smart Manager可执行的指令行组成,即ISO指令语句,高级语句和其它结构指令。

End和if之间可用空格隔开;不隔开也可以。程序终止符和附加的解释语句可由可无。

例1:以下程序段用来根据参数HA的值为参数HB赋值。

--IF HA=0 ; Case 0 HB10

--ELSEIF HA=1 ; Case 1 HB11

--ELSEIF HA=2 ; Case 2 HB12

--ELSEIF HA>2 ; Case 3 HB1000

--ELSE ; Otherwise... HB0 --END IF

例2:下面程序主要完成当CNC被重启时,将参数HA赋值1,否则赋为-1。

--IF // ; while restarting... HA1

--ELSE ; Otherwise... HA-1 --END IF

很明显,在这种情况下,即使不使用结构程序,通过下面程序段,也可得到相同的结果。

N10 HA-1 ; Always executed

//N15 HA1 ; Executed only during restarting

End if语句是强制性的结束if语句,而elseif语句(根据需要其使用次数不限)则是非强制性语句,对于else,常与if条件作选择进行交叉使用。

也可有If嵌套语句(换句话说,if内嵌一个if),最多可嵌套31个if。 举例:

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Smart Manager CNC软件说明书第 80 页 共 84 页

-- IF condition1 instructions 1 -- IF condition2

instructions 2 -- IF condition3 instructions 3 -- IF condition4

instructions 4

-- END IF instructions 3A -- END IF

instructions 2A

-- END IF

instructions 1A

-- END IF

为了增强指令的逻辑可读性,避免end if语句的错误,我们推荐采用程序缩进结构(将指令移到所属If语句下并右移,如上面的例子所示)。请注意,在有许多嵌套的if语句中,如果程序书写不规范,很难发现哪处缺少了end if指令语句。

3.7.2 do-exit do-loop结构

这种语句结构用于一组程序指令的循环;完整的语句结构如下: -- DO ; comment

instructions

-- EXIT DO IF condition ; comment

instructions

-- LOOP IF condition ; comment

与上面的if-else if-else-end if结构相比,在进行条件限制时需用一个单独的形式:

-- EXIT DO IF (expression 1)<=>(expression 2) -- LOOP IF (expression 3)<=>(expression 4)

该条件语句表示:如果表达式1的值小于、等于或大于表达式2中的值(中间的三个数学符号可用来表示这三种关系),则程序终止,然后执行loop(循环)后面的语句。相反,如果表达式3中的值小于、等于或大于表达式4中的值,则从Do开始的那个语句开始,重复整个循环。

Exit do指令可有可无,而while语句则是强制性地结束循环。不论何种情

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况,都没有必要在exit do语句或循环语句后面插入if condition(条件语句);这样做首先会中断程序,其次这个插入的语句将被循环执行。

Exit do if和Loop if之间的字符可用空格隔开,也可不隔开;根据程序要求可循环多次(也可全部省去)。

例1:以下程序段用来执行X0Y0到X20Y20之间的操作(最后执行的运动从Y1到Y20)。 G0 X0 Y0

--DO X ..Y --LOOP IF X<20

例2:下面的程序段用来执行从X0Y0到X20Y20的操作(最后执行的运动从X15到X20)。 G0 X0 Y0

--DO X

--EXIT DO IF X>=20 Y --LOOP

Do循环可进行嵌套,只要在子程序所允许的范围内即可,由于每个循环将占用一层子程序;故最多可有19层;超出这个层数将会发出CN2E14警告。

Do循环可插入到if语句的非零层中,正如if可插入到Do循环中一样。Loop循环必须与Do语句的If条件相对应,否则将会出现CN7414警告。 举例:

--DO

--IF condition

--LOOP ;Generates alarm CN7414 --END IF

同时,exit do也可在if内部,如下: --DO

--IF condition --EXIT DO --END IF --LOOP

在这个程序中,exit do关闭了所有if语句,转入执行Loop后面的语句。

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CNC在RAM中存储了Do循环的内容,因此对于Do循环有一个大小限制,指令(在Do和Loop之间的指令语句)大小不得超出44kB,否则将出现CN7614警告。

如果Loop循环中没有相应Do开始语句,将会产生CN6E14警告;如果EXIT DO没有Do开始语句,则会产生CN7214警告。 3.7.3 goto-ln结构

该程序用于跳跃几段程序指令;语法结构如下: --GOTO LN expression ; comment instructions

--LN expression ; comment 其中:

 Expression是任何CNC能进行运算的表达式,最简单的情况就是一个数

字;

 GOTO和LN之间的空格也可有可无(GOTOLN也是合法语句);  分号和注释语句可有可无。

执行GOTO LN语句后,所有LN的语句将被跳过执行;目标指令为一数值,相当于进行GOTO LN操作的参数。在程序中,LN目的指令必须位于GOTO LN指令之后。 例如:

--GOTO LN 20 ; 以下指令行将不被执行 G0 X0 Y0 MA4 G1 X10 Y10 MA8

--LN 20 ; 从这恢复操作

要注意表达式中含有非整数的部分,因为程序的结果是不可预测的;例如,以下程序段就不能实现设定的功能。 -- GOTO LN 0.9 ; comment MA4 G4 TT0.2 MA8

-- LN 1-0.1 ; this line is not found

原因在于CNC所处理的数据为浮点型而不是圆整型,且在这种形式下,一些简单的数字0.9和0.1为周期性数字(其有效数字的位数是有限的),因此只能做近似估计。若保留四位有效数字,比较2/3和1-1/3,可得如下结果:

2/3即0.6666

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Smart Manager CNC软件说明书第 83 页 共 84 页

1/3即0.3333

1-1/3即0.6667, 不同于0.6666

为了得到定义明确的结果,我们推荐采用整型或者显形表示。

注意:如果在目标指令前发现了程序中断,可能就会产生各种警告,而且很难理解。在有OUT指令的程序中,很容易出现此类调试问题,见3.7.5OUT指令部分。 3.7.4 暂时子程序

为简化编程操作及宏指令和子程序的结构,我们引入了暂时子程序(即下面用于简化的子程序)。

子程序在程序内部被定义,由一系列的指令所组成,常为ISO指令、高级语言或结构指令。当定义一个子程序后,相应的程序段将会被复制并存储到RAM,但不会被执行。在一些高级指令中,子程序可被多次引用;在子程序末端,CNC将会在请求发出处自动恢复执行。

一个子程序由DEFINE语句定义,从属于定义它的程序;语句结构如下: --DEFINE Snumber ; comment instructions G26

--END DEFINE ; comment

数字为所调用子程序的标识符。如G26指令行,为返回调用处的操作,必须中断子程序。

CNC Smart Manager有1GB的空间用来存储子程序,这些程序就像文件一样被处理;所能存储的子程序大小为240KB到64M,最多可存储64个程序。

子程序可用作宏指令,因此在正常情况下,程序不宜过长。

子程序由部件程序产生,且其循环周期与部件程序相同:当部件程序中止或机器停止运转时,子程序不会被存储,故子程序也叫做暂时子程序。

在要求子程序能被替换的场合,对子程序的删除也没有特殊要求。实际操作中,在程序可用空程序替换的方式来进行删除。

为安全起见,即使程序不再使用,也尽量不要删除或替换子程序:因为执行前指令就被读入,一些指令读入后但仍处于待执行状态。

由于存储空间为1GB,且子程序最大存储数量为64;故从表面看来,对于大多数局部程序来说,存储空间足够大,我们建议对子程序从1开始进行编号,而且不要删除子程序(因为当机器被重新设置时,其将被自动删除)。

如果确实需要,为避免产生上述问题,我们推荐删除那些程序中没有用到的最早的子程序。

子程序不能包含串联字符$;故对于一般局部程序来说,指令行最多可包含240个字符。

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当通过DEFINE指令载入到储存器后,子程序可通过以下的高级语句进行调用:

!GOSnumber! |GOSnumber-n1-n2!

第一行用于跳转到特定编号程序的第一行,当遇到G26指令后返回;第二行用于跳转到相应编号的子程序,且执行n1行到n2行,这些是子程序中的两行ID分程序。

例如: !GOS2! !GOS1-N1-N20! 3.7.5 输出指令

当程序执行到最后时,通过该程序可发出警告。语句结构如下: --OUT

因为该指令属于不被执行的IF语句中,所以在任何情况下,不论该指令被执行或跳过,或者由于GOTO LN语句(可能在DEFINE语句内部),只要遇到该指令,都会产生CN1D14警告。

该指令用来确定:在程序结束前是否还有些未访问的指令语句:即在程序正确的情况下,这些指令行未被执行过。

如果程序中没有包括该语句,且程序错误使得指令访问超出加工文档的范围(如,IF语句中没有以END IF结束;或者没有找到GOTO LN的目标指令行LN;再者DEFINE语句中没有END DEFINE语句),这样将终止指令执行,并等待进一步的指令。

在上面的例子中,很容易理解为什么访问超出了文档范围:如果程序中含有OUT语句,那么它将指出程序中的错误并指出非法指令行,这样就更容易发现问题。

该指令必须位于指令结束处,在最后一条指令的后面(通常是M2或G26)。

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