（X 和 Y 轴快速运动到放料位置 1；）[三轴桁架结构使用] 安全门关闭；
22 Z 轴快速下降到 Z 轴位置 2，然后切换到低速； 23 Z 轴慢速下降到 Z 轴位置 3； 24 气爪 2 放松，放加工完成工件； 25 Z 轴慢速上升到 Z 轴位置 2； Plc 向 HMI 发送加工完成信号，接收到启动信号后，继续执行。
自动换料循环过程（每次循环都等待 HMI 的启动信号） 5 Z 轴慢速下降到 Z 轴位置 3； 6 气爪 1 夹紧，抓取毛坯件； 7 Z 轴慢速上升到 Z 轴位置 2，然后切换到高速； 8 Z 轴快速上升到安全高度 Z 轴位置 1； 9 Y 轴快速运动到待换料位置 2；[二轴桁架结构使用]） （X 和 Y 轴快速运动到待换料位置 2）；[三轴桁架结构使用]
机械手示意图 卡盘示意图
料盘示意图
1.3.2.1 操作
循环启动 停止换料 单段开关
启动自动换料，触摸屏从当前料号（由[当前行号]和[当前列号]选择）开始换料，单颗料的换料过 程请参考 I1.1。
停止自动换料
PLC 将单颗料的换料过程划分为若干阶段，打开该开关，用户可单段调试每一个阶段。当前段结
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Plc 呼叫换料； 安全门打开；
1快速运动到近换料位置 3； 12 Y 轴慢速运动到换料位置 4； 13 气爪 2 夹紧，取下已完成工件； 卡盘松； 14 Y 轴慢速回退到近换料位置 3； 15 旋转汽缸动作；气爪 1 和气爪 2 交换位置； 16 Y 轴慢速运动到换料位置 4； 17 气爪 1 放松，安装毛坯件； 卡盘夹紧； 18 Y 轴慢速回退到近换料位置 3； 19 Y 轴快速运动到待换料位置 2； 20 Z 轴快速运动到安全高度 Z 轴位置 1； 21 Y 轴快速运动到放料位置 1；[二轴桁架结构使用]
1.3.2
位置窗口
桁架机械手自动换料过程的控制和显示在该窗口上实现。提供【循环启动】、【停止换料】和【单段 开关】按键，可显示各轴机床坐标、实时运动速度、工件计数、当前料号和换料阶段。绘图区可动 态显示桁架机械手的运动过程。
绘图参数按键 机床坐标
换料操作按键
轴速度 工件计数 料盘号 当前料号 动作阶段
-I-
1.桁架机械手控制系统
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1 桁架机械手控制系统
1.1
基本配置
系统组成
概述
触摸屏版本：RS485_115200_E82_160530 PLC 版本：KTC_STD_3.0_201603xx CNC 软件版本：KTC_B02_V4.0.00a_160128[01_160127] 控制轴数：3 个（X 轴控制料盘，Y 轴和 Z 轴控制桁架机械手） 控制料盘数：2 个
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料盘切换工作类型
本系统提供双料盘换料功能，支持以下工作方式： 1 单料盘循环工作，可设置循环次数 2 双料盘循环工作，可设置循环次数
单次换料控制过程
初始状态执行 1 次（重启、故障恢复、初始化） 1 气爪 1 松开，气爪 2 松开，旋转汽缸到位； 2 Z 轴上升到安全高度 Z 轴位置 1； 3 X 和 Y 轴快速运动到取料位置 1（毛坯料盘位置）； 4 Z 轴快速下降到 Z 轴位置 2，然后切换到低速；
1.桁架机械手控制系统
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束后，换料动作停止，按【循环启动】键开始下一个阶段。
绘图参数按键
为了正确显示桁架机械手的运动过程，轴实际行程与屏幕坐标间需要设置合适的变换比例。按下绘 图区左上角的按键显示如下窗口：
各轴行程范围
绘图元件位置 绘图比例
绘图比例参数和绘图区位置参数都是灰色显示，表示这些参数是只读属性，不可手动修改。其它参 数都可以直接修改。修改后，按【应用】键保存设置，按返回键关闭该窗口。
切换窗口
按对应键可在不同窗口间切换。
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工作方式切换键
工作方式状态 报警状态
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1.桁架机械手控制系统
1.3.1.2 状态显示
换料工作状态
自动换料（连续运行）、自动换料（单段运行）。
工作方式状态
自动方式、手动方式、手轮方式、回零方式
报警状态
NC 报警：CNC 报警标志置位，解除 NC 报警后改标志消失 PLC 报警：PLC 报警标志置位，解除 PLC 报警后改标志消失 PLC 工作异常：PLC 未及时更新计数器，检查 PLC 版本并确认 D10908 数值是否变化 脱机运行：触摸屏未与 CNC 建立连接，在设置页面检查触摸屏 ID 密码是否正确 未连接电缆：触摸屏 COM2 口上未接收到任何反馈数据，检查电缆连接 未初始化 ID：触摸屏 ID 码为空，请联系机床厂家
KND 数控系统内置 PLC，并支持 PLC 轴控制功能。基于此可实现独立于数控系统之外的桁架机械 手的控制与显示。数控系统和内置 PLC 控制数控机床及其附属设备单元，内置 PLC 同时也控制桁 架机械手的动作和相关开关状态，触摸屏通过 MODBUS 总线协议与内置 PLC 交换数据。 如下图所示，图中虚线框部分组成了完整的桁架机械手控制系统。
KND 数控系统
伺服控制
数控机床
桁架机械手控制系统
触摸屏
操作控制 状态交换
内置PLC PLC轴控制
动作控制 状态反馈
桁架机械手
1.2 工艺流程
OY XZ
Z轴安全高度 Y轴安全门位置
上Y
Z
主轴 下 轴
轴
料汽
卡
位缸
盘
置翻
高
转
度
位
置
Z轴速度切换高度 Z轴取料高度
料盘
启动加工前，设置好桁架参数。开始加工后，桁架机械手完成自动上下料的过程。
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1.桁架机械手控制系统
1.桁架机械手控制系统
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26 X 和 Y 轴快速运动到下一个取料位置 1； 27 旋转汽缸动作；气爪 1 和气爪 2 交换位置；
1.3
1.3.1
料盘换完料 Z 轴快速运动到安全高度 Z 轴位置 1；
操作与显示
根据需求，参照 KND 数控系统界面风格设计了桁架控制单元显示界面。显示界面包括七个基本窗 口，每个基本窗口共用的元素统一放在公共窗口上。除此之外，还提供若干弹出窗口。 1 公共窗口：各页面共用的元件由该窗口统一布局 2 位置窗口：自动换料控制 3 调试控制：提供手动控制桁架的部分功能 4 参数窗口：设置各轴、料盘和其它相关参数 5 设置：显示示教开关，版本信息，取料位置 6 报警：报警信息显示 7 弹出窗口：辅助信息显示 8 屏保窗口：显示屏保页面
1.3.2.2 状态显示
机床坐标和轴速度
触摸屏实时读取并显示这些数据。轴速度指轴运动的实时速度，单位为毫米/分（mm/min）。
工件计数
每成功换一颗料，该计数加一。上电后自动清零。
1.4 参数一览表............................................................................................................................11 1.5 报警 ....................................................................................................................................... 12
1.3.1 公共元素窗口................................................................................................................................. 3 1.3.2 自动控制窗口................................................................................................................................. 4 1.3.3 手动控制窗口................................................................................................................................. 5 1.3.4 参数窗口 ........................................................................................................................................ 6 1.3.5 示教窗口 ........................................................................................................................................ 7 1.3.6 设置窗口 ........................................................................................................................................ 8 1.3.7 报警窗口 ...................................................................................................................................... 10 1.3.8 弹出窗口 ...................................................................................................................................... 10 1.3.9 屏保窗口 ...................................................................................................................................... 10