1     声明

本手册及样例包均为免费提供,仅供参考。所述版本、应用及案例可能与用户实际应用不符,请用户在使用前认真阅读相关使用说明,根据自身的应用环境及机床特点进行调整,并进行严格的测试,以规避可能存在的风险。对于在使用中发生的人员、财产等损失,由用户自行承担。

以上声明内容的最终解释权归西门子(中国)有限公司所有,后续内容更新恕不做另行通知。

 

2     概述

该功能为828D防碰撞ECO功能的一个应用案例,用以展示ECO功能。

 

3     要求

3.1      硬件要求

·        828D

3.2      软件版本要求

        V4.8+SP03 以上

3.3      其他要求

需要授权6FC5800-0AS03-0YB0

4     注意事项

4.1      注意事项一

使用时需要根据实际情况修改配置文件。

4.2      注意事项二

建议在3d软件中测量和操作,减少模型误差。

5     调试或使用步骤

5.1     需求背景分析

根据实际机床模型,搭建防碰撞ECO模型。

5.2     项目成果展示

机床回到原点时的模型展示如下图

图片1.png

移动机床,发生碰撞时的模型展示如下图

图片2.png

5.3     调试前机床准备

防碰撞的功能是基于运动链的。

因此加入模型前,确保运动链已经搭建、机床零点设置完成、RTCP数据已校准

 

运动链搭建如下图:

图片3.png

 

RTCP数据校准如下图:

图片4.png

 

5.4     调试前模型准备

由于ECO功能,不能直接导入stl文件,只能创建方框、圆柱、圆锥、球体。

因此,首先需要在3d模型软件中,对机床模型简化

其次,为方便测量和填入数据,需要移动各轴模型至机械零点位置(即和实际机床位置匹配)

 

简化流程1:原有基础模型图片5.png

 

简化流程2:去掉复杂形状,简化后模型图片6.png

简化流程3:移动各部件至机床零点后的模型图片7.png

 

 

5.5     调试参数准备

调试时可能使用到的相关参数,

需要根据实际情况修改。

 

图片8.png

 

5.6     模型搭建

整体的搭建思路分为两部分,保护区搭建和设置碰撞组

(1)保护区

防碰撞的保护区,分为“机床保护区”和“刀具保护区”

图片9.png

根据拆分的机床结构,

我们依次在运动链中ROOT、Y-AXIS、X-AXIS、Z-AXIS、A-AXIS几个元素下面建立机床保护区

在SP-AXIS这个元素下,建立刀具保护区

 

(2)设置碰撞组

在碰撞组中添加“防撞单元对”

根据机床结构,设置了4组可能碰撞需要监控的碰撞组

图片10.png

5.6.1        案例1 机床保护区搭建

 

机床保护区(以机床床身为例)

 

第一步,根据简化后的机床模型,分析模型结构(注:元素的前后顺序,无特殊要求)

 

图片11.png

 

第二步,新建机床保护区

输入“名称”、选择“颜色”、设置为“已激活”

图片12.png

 

 

 

 

 

第三步,新建一个框架

输入“名称”,

在偏移中填入从机床零点(即主轴端面)到

床身第一个方框的中心的 矢量。

图片13.png

 

第四步,新建第一个方框(即长方体)

输入“名称”

根据3d图档,测出长度X、宽度Y、高度Z填入

图片14.png

第五步,新建第二个方框

输入“名称”,

根据3d图档,测出长度、宽度、高度填入

根据3d图档,测出第一方框中心到第二方框中心的矢量

填入偏移X、偏移Y、偏移Z

图片15.png

第六步,新建第三个方框(即长方体)

输入“名称”,

根据3d图档,测出长度、宽度、高度填入

根据3d图档,测出第二方框中心到第三方框中心的矢量

填入偏移X、偏移Y、偏移Z

图片16.png

 

第七步,新建第四个方框

输入“名称”,

根据3d图档,测出长度、宽度、高度填入

根据3d图档,测出第三方框中心到第四方框中心的矢量

填入偏移X、偏移Y、偏移Z

图片17.png

5.6.2        案例2 刀具保护区

光标移动到“SP-AXIS”选中后,点击右侧新建保护区,添加刀具保护区

输入“名称”

选择“已激活”

TP单元  填入1

刀库 填入9998

位置 填入1

图片18.png

说明:设置参数18899为1之后,刀具保护区可以随着刀具长度和半径的变化而变化

图片19.png 图片20.png

左图为刀具长度160,半径50

右图为刀具长度100,半径20

5.6.3        案例3 设置碰撞对

第一步:

在“碰撞组”中,

点击右侧的“新建单元”,并选择“防撞单元对”

图片21.png

第二步:

填入“区域1”和“区域2”,为需要监控的两个保护区的名字

(只能手填,必须和前面建立的保护区名字相同)

填入“安全距离”

图片22.png

PS:根据机床情况,创建若干个“防碰撞单元对”,个数受参数18898限制

 

5.7     总结

防碰撞的搭建需要在机床完成调试,运动链、标定均以完成后。

建议在3d软件中,准备好待添加的模型。

使用3d软件,测量各个模型的尺寸和相对位置。

之后根据实际机床的外观,依次建立和保护区和碰撞组即可。

 

 

 

 

6     参考文献

1.     828D_应用_828D防碰撞功能ECO_2020

2.     《SINUMERIK 840D sl / 828D Special functions》2018.08

7     作者/联系人

Liu Fengzhuo

2023.1.3