某数控龙门式加工中心各轴互锁情况

邓景毅，卢仁江

（广州柴油机厂股份有限公司，广东广州 510371）

0 引言

机床某些动作执行时（被指令的动作）须具备下列条件：①和这些动作相关的操作是正确的。②和此动作相关的警报没有出现。③和此动作相关的互锁没有启动。必须满足以上的状态。当然控制装置和机床本身必须是正常的。这里假定①，②条件在正常的情况下，下面叙述的是上述第③项的互锁功能有效时主轴的旋转和轴进给等工作情况。

1 主轴旋转互锁

在下面状态时，为了不需要主轴的正转或反转而设置有互锁。①主轴头拉钉松掉或者附件铣头内拉钉松掉。②主轴齿轮没有啮合好。③转速超出对应的附件铣头的允许转速范围。④附件铣头的夹紧松掉。⑤安装在主轴头上附件铣头的数据没有存储。

2 主轴转速变换指令（S指令）互锁

主轴装速变换指令（S指令）在下面状态时因设计有互锁而不动作。①主轴头拉钉松掉或者附件铣头内拉钉松掉。②附件铣头的夹紧松掉。

3 主轴准停互锁

主轴准停在下面的状态时由于互锁而不能动作。①主轴头拉钉松掉或者附件铣头内拉钉松掉。②主轴齿轮没有啮合好（空挡灯点亮）。③附件铣头的夹紧松掉。

4 轴的进给互锁

由于轴的移动导致机床有的部件之间会出现干涉、或移动轴由于其他原因导致构造的不正常运行，为了防止出现这些问题而设置了互锁的装置（例如夹紧松开）。轴进给互锁共有3种：①各轴通用的互锁；②各轴专用的互锁；③2轴或更多轴联动时互锁。不论在手动或自动操作下，任何一种互锁都会让轴不能移动。另外不管手动操作或自动操作、被互锁的轴在解除互锁前无法移动。

4.1 各轴通用的互锁

各轴如果不在下面的状态，轴无法移动。

（1）相关轴的移动没有达到行程极限。如果到达了行程极限，会有NC（Numerical Control，数控）报警信号，此时主操作盘上的LCD单元画面上会有警告信号显示。行程极限警报的解除要先把机床逆方向移动后按MDI（Manual data input，手动数据输入）单元的「RESET」（NC reset）按钮。

（2）相关轴无伺服警报发生。如果伺服警报发生，设备非常停止，主操作盘的LCD（Liquid crystal display，液晶显示器）单元的画面上会有警告信号显示。警报的解除请参照NC装置维护说明书进行处理。

4.2 仅与X轴相关的互锁

要移动X轴，除了满足各轴通用的互锁条件以外还需满足下列条件。APC（Automatic Pallet Changer，自动交换工作台）为选项。因此互锁的内容还需取决于是否配置了APC装置。配置APC装置。

（1）APC装置未运行时。在使用工作台交换指令（M60）进行工作台交换时X轴互锁无法移动。

（2）APC装置做好自动运行准备。APC装置做好自动运行准备时，主操作面板的[APC AUTO]指示灯和[APC INITIAL]指示灯点亮。通过这些指示灯来确认APC装置已做好自动运行准各。如果灯没有点亮，使用APC手动操作面板将APC各部分返回到初始化状态。

4.3 仅与Y轴相关的互锁

除了满足各轴通用的互锁条件以外，还设置了专用于Y轴的互锁用于避免附件铣头的方向和立柱的于涉以及附件铣头和AAC（Attachment Head Automatic Change，附件头自动换）装置的干涉而设计的。

（1）Y 轴（+）侧、（-）侧旋转干涉区域的互锁。这个互锁，是为了避免附件铣头的旋转动作和立柱的干涉而设计的。

（2）附件铣头向后时的互锁。这个互锁，附件铣头向后时如果移动Y轴到这个区域，为了避免附件铣头的旋转动作和立柱的干涉而设计的。附件铣头向后时进入到这个区域，Y轴会减速后停止。用这个互锁让Y轴停止后，再用手动模式把附件铣头移开干涉区域再改变附件铣头的方向。

（3）附件铣头向右时的互锁。这个互锁，附件铣头向右时如果移动Y轴到这个区域，为了避免附件铣头的旋转动作和立柱的干涉而设计的。附件铣头向右时进入到这个区域，Y轴会减速后停止。用这个互锁让Y轴停止后，再用手动模式把附件铣头移开干涉区域再改变附件铣头的方向。

（4）AAC行程内的互锁Y轴一般无法移动到AAC行程内，除非Z轴和W轴充分升高，附件铣头朝向朝前并且主轴上刀具已返回刀库。通过LCD单元的PC CUSTOM画面（HEAD T××部分的「T000」）确认主轴上的刀具编号。AAC行程内互锁、Y轴因为互锁而停止时，首先把Y轴从AAC行程中移开（向Y（+）方向进给）。这之后请抬高Z轴或W轴。[1]选择手动操作模式，按下[JOG]或[RAPID]按钮选择手动模式。推荐选择[JOG]模式，因为其进给速度比[RAPID]慢较为安全。[2]向Y轴（+）向移动，移出AAC行程按下[Y]按钮，再按下[+]按钮使Y轴向（+）向移动，移出AAC行程。在[JOG]模式下，按下[STOP]按钮停止Y轴进给。但是在[RAPID]模式下，松开[+]按钮仅停止Y轴进给。[3]请确认Y轴不在AAC行程内后，按下[Z]按钮或[W]按钮，再按下[+]按钮升起滑枕主轴头。同样如果是Y轴，在[JOG]模式下需要按下[STOP]按钮停止进给。

（5）刀具交换（M06）指令互锁。用MO6指令时，设计有ATC（Auto Tool Change，自动换刀功能）装置动作中的Y轴，Z轴，W轴同时互锁的设置。

4.4 仅与Z轴相关的互锁

除了满足各轴通用的互锁条件以外，还需在下列条件下方可移动Z轴。

（1）刀具交换（M06）指令未输入时。用M06指令，ATC装置动作时Y轴，Z轴，W轴同时互锁。

（2）Y轴AAC行程内的互锁。Y轴在AAC行程内时，Z轴无法移动。但是Y轴在第2原点（AAC位置）、AAC铣头库打开时、或是为避免Z+W的位置和AAC铣头库发生干涉时，Z轴可以移动。

（3）Z轴和W轴，由于液压单元容量的原因，不可能2轴同时移动。

注意（2）中所述的互锁只有在Y轴，Z轴，W轴各自做过参考点返回后才有效。当打开电源第一次做轴进给时，请特别小心以免发生碰撞和干涉。

4.5 仅与W轴相关的互锁

除了满足各轴通用的互锁条件以外，还需在下列条件下方可移动W轴。

（1）刀具交换（M06）指令未输入时。用M06指令，ATC装置动作时Y轴，Z轴，W轴同时互锁。

（2）ATC自动运行中。ATC机器手从刀库取出刀具开始，到刀具取出后返回待机状态这段时间时，为了让W轴不动而设计的互锁是有效的。另外，反过来机器手将主轴上的刀具返回ATC刀具库后、返回待机状态（T等待位置）这段时间时，为了让W轴不动而设计的互锁是有效的。

（3）Y轴AAC行程内的互锁。Y轴在AAC行程内时，W轴不会移动。但是Y轴在第2原点（AAC位置）、AAC铣头库打开时、或是为避免Z+W的位置和AAC铣头库发生干涉时，W轴可以移动。

（4）Z轴和W轴，由于油压单元的容量的原因，不可能2轴同时移动。

注意：（2）中所述的互锁只有在Y轴，Z轴，W轴各自做过参考点返回后才有效。当打开电源第一次做轴进给时，请特别小心以免发生碰撞和干涉。

4.6 同时2轴及2轴以上同步控制的互锁

同时2轴及2轴以上指令同步执行时、被指令的轴中即使1个轴发生互锁，所有的轴都将无法移动。但在手动运行中，则只有互锁的对应轴不能移动。